Черноземы оподзоленные и изменение лесорастительных свойств при выращивании посадочного материала

ЧЕРНОЗЕМЫ ОПОДЗОЛЕННЫЕ И ИЗМЕНЕНИЕ ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА

З.С. ЧУРАГУЛОВА, кандидат биологических наук,

Ф.В. САДЫКОВА, кандидат биологических наук, заслуженный лесовод Республики Башкортостан

Уфимский лесхоз-техникум Министерства лесного хозяйства и природных ресурсов Республики Башкортостан, Уфа

В Республике Башкортостан проводятся большие работы по восстановлению лесов на месте вырубленных, путем создания культур, а также посадкой полезащитных лесополос, овражно-балочных и придорожных насаждений. Посадочный материал древеснокустарниковых пород для этих целей выращивают на лесных питомниках, общая площадь которых в лесхозах Министерства лесного хозяйства и природных ресурсов Республики Башкортостан составляет более 1,2 тыс. га. Ежегодно в них выращивается около 120 млн. шт. стандартных сеянцев и саженцев хвойных, лиственных пород, Г1ЛО-дово-ягодных и декоративных кустарников.

Выкопка посадочного материала обычно производится при достаточно высокой влажности почвы. Причем при выкопке из питомника удаляются не только растения (надземная часть и корни), но и прикорневая почва, необходимая в дальнейшем для успешной приживаемости и роста сеянцев и саженцев на лесокультурной площади [8, 12, 25]. Недооценка этой особенности ведения питомнического хозяйства приводит к значительным изменениям в почве особенно при тяжелом гранулометрическом составе.

В связи с этим изучение структурноагрегатного состава, физико-химических, агрохимических свойств, ферментативной активности почв питомника в динамике и в сравнении с почвами под пологом рядом произрастающих лесных насаждений имеет научный и практический интерес. Все это позволит объективно оценить состояние почв и наметить пути регулирования плодородия с целью увеличения количества и

улучшения качества посадочного материала. Решение этой проблемы возможно при селекционном выращивании растений и повышении естественного плодородия почв лесных питомников [9, 11, 16, 18, 20, 26]. Всестороннему изучению лесорастительных свойств почв посвящены работы ученых [3, 5, 7, 13, 14, 27]. Многочисленные исследования посвящены изучению механизма формирования ферментативной активности почвы и разработке приемов, оказывающих влияние на их активность [2, 10, 17, 21, 22, 23, 24].

Черноземы оподзоленные среднегу-мусные тяжело-суглинистого гранулометрического состава подробно были изучены на Бузовьязовском питомнике Кармаскалин-ского лесхоза, расположенном в районе дубовых лесов левобережной равнинной лесостепи Южного Предуралья. Доля черноземов в структуре почв питомников составляет 30 %. При почвенном обследовании использовались методы, принятые в почвоведении, изложенные в соответствующих руководствах методом закладки почвенных разрезов, полуям и прикопок.

Динамику физико-химических, агрохимических свойств почв и биохимического потенциала изучали в смешанных образцах пахотного слоя отбираемых в весенне-летне-осенний периоды на различных угодьях питомника - в посевах сеянцев разных пород и возраста, в зоне ризосферы сеянцев и вне ее, в чистом и сидеральном пару, в школе саженцев. Для сравнения подбирали участки идентичные по рельефу с почвами одинакового типа, гранулометрического состава,

сформированные на одних и тех же почвообразующих породах, находящиеся под лесными насаждениями с хорошо развитой лесной подстилкой и с наличием лесной травянистой растительности.

Лабораторные анализы почв были выполнены следующими методами: влажность почвы- термовесовым; гранулометрический состав - по Качинскому; водо-прочность структуры- по Саввинову; pH солевой и водной вытяжек- потенциомет-рически; гидролитическая кислотность, поглощенные основания (Са + М^) - трилоно-метрически; гумус - по Тюрину; азот аммиачный - с помощью реактива Несслера; азот нитратный- дисульфофеноловой кислотой; подвижные формы фосфора и калия по Чи-рикову, активность уреазы- по Галстяну и Цюпа; активность инвертазы, фосфатазы-по Хазиеву, Агафаровой; активность дегидрогеназы, каталазы- по Галстяну. Математическая обработка данных проводилась вариационно-статистическими методами по общепринятым руководствам.

Бузовьязовский питомник находится в квартале 20 выделе 18 на расстоянии

1,5 км юго-западнее от конторы лесничества, расположенного в одноименном селе Бу-зовьязы. В четырехпольном севообороте с чистыми и сидеральиыми парами выращивают двухлетние сеянцы и саженцы лиственницы Сукачева, березы повислой, липы мелколистной и кустарников. При соблюдении передовой технологии в отдельные годы сеянцы сосны обыкновенной, ели сибир-

ской, лиственницы Сукачева в двухлетнем возрасте имели среднюю высоту 18,9 см при диаметре корневой шейки 3,01 мм. Количество стандартных сеянцев при этом составило 1360 тыс. шт. на одном гектаре (выше плановых показателей на 20 %). Двухлетние сеянцы березы повислой выросли до средней высоты 23,8 см при диаметре корневой шейки 3,9 мм. Количество стандартных сеянцев составил 650 тыс. шт. на гектаре, выше планового выхода на 30 %.

Дубравы низкоствольные, находящиеся в 70 м от границы питомника, представлены составом 9Дн1Б, полнотой 0,7, производительностью II бонитета, возрастом 67 лет, высотой 24 м, диаметром на высоте груди 26 см. Подрост представлен 10-летними липой и кленом остролистным, осиной средней высотой до 4-х метров. Количество перечисленных деревьев насчитывает до 1000 шт. на га. В подлеске распространены лещина обыкновенная, бересклет бородавчатый, роза коричная, крушина ломкая и другие. Травянистая растительность представлена снытью обыкновенной, геранью лесной, папоротником орляком, копы-тенью европейской и др.

Морфологическое описание генетических горизонтов черноземов оподзолен-ных приведено на примере разрезов 11 и 16. Разрез II заложен в посевном отделении в 40 м от границы поля I на юго-запад и в 90 м от границы питомника на юго-восток. Посевы лиственницы Сукачева состояние хорошее.

Ап 0-30 см Темно-серый почти черный, свежий, среднеуплотненный, тяжело-суглинистый, крупно-комковато-пылеватый, много корневых остатков травянистой растительности, переход в следующий горизонт постепенный.

А, 30-42 см Темно-серый, свежий, среднеуплотненный, крупно-комковато-зернистый тяжелосуглинистый, тонко пористый, много корней, переход заметный по окраске и структуре.

АВ 39-50 см Серый с буроватостью, свежий, прочноореховатый, среднеуплотненный, слабо выраженная кремнеземнистая присыпка, переход заметный.

ВС 50-130 см Бурый с темно-серыми пятнами, затеками, уплотненный, прочноострогранно-призмовидно-комковатый, тяжелосуглинистый, ниже неоднородный желто-бурый, свежий, комковатый, глинистый, вскипание от действия соляной кислоты бурное.

С 130-180 см Однородный желто-бурый, карбонатный, глинистый, бесструктурный.

А„ 0-30 см Лесная подстилка, состоящая из полу перепревших и перепревших остатков листьев, вето-чек дуба, березы и травянистой растительности.

Ai 3-42 см Темно-серый почти черный, свежий, слабоуплотненный, тяжело-суглинистый, мелкозернистый, много корней, ходов червей, переход в следующий горизонт постепенный.

AB 42-65 см Темно-серый, свежий, среднеуплотненный, тяжело-суглинистый, крупно-зернистый, мел-коореховатый, острогранный, корни, переход заметный.

ВС 65-120 см Серо-бурый, свежий, тяжелосуглинистый, крупноореховатый, среднеуплотненный, корни растений, кремнеземнистая присыпка, ниже неоднородно-желто-бурый, свежий, сильно уплотненный, призмовидный, затеки, глянцевая корочка, переход заметный по окраске.

С 120-185 см Желто-бурый, тяжелосуглинистый, бесструктурный, сильноуплотненный, карбонатный.

Таблица 1

Мощность гумусового горизонта, глубина вскипания и залегания почвообразующих

пород

Показатели Мощность, см Глубина, см

А, (Ап+А,) А,+АВ вскипания залегания почвообразующей породы

Посевное отделение питомника

Среднее 43 56 80 150

Максимум 52 65 85 180

Минимум 39 50 75 120

Дубняк низкоствольный снытьевый

Среднее 40 53 78 160

Максимум 42 65 85 185

Минимум 38 48 70 120

Вскипание от действия соляной кислоты с 80 см. По профилю заметны ходы земляной фауны, их капролиты.

Почва - чернозем оподзоленный тяжелосуглинистый среднемощный на желтобурой карбонатной глине.

Разрез № 16 заложен в дубовом насаждении. Средний состав 9Д1Б, бонитет II, возраст 67 лет. Дубняк снытьевый. Расположен в 70 м от границы лесного питомника на юго-запад. Из травянистой растительности встречаются: сныть обыкновенная, герань лесная, овсяница луговая, земляника лесная и др.

Вскипание от действия 10% соляной кислоты с глубины 80 см. По профилю заметны ходы земляной фауны. Почва- чернозем оподзоленный тяжелосуглинистый среднемощный на желто-бурой карбонатной глине.

Средняя мощность гумусового горизонта оподзоленных черноземов (табл. 1) не превышает показателей среднемощных, хотя максимальная величина достигает 65 см. Наблюдается незначительное различие средней

мощности гумусового горизонта пахотных и подлесных почв.

Верхняя граница вскипания от действия 10 % соляной кислоты отмечено в среднем на глубине 78 см (питомник), 80 см (лесонасаждение). Это объясняется близким залеганием карбонатных почвообразующих пород.

Гранулометрический и структурный состав

В гранулометрическом составе (табл. 2) обнаружено высокое содержание иловатой фракции (размером менее 0,001 мм), достигающий до 36,2 % в пахотном слое (р. 11) и меньше 32,0% в подлесной почве (р. 16) и мелкопесчаной фракции (размером 0,25-0,05 мм) соответственно 24,8 % и 24,5 %. По классификации Качинского название данных почв по верхнему слою - тяжелосуглинистый мелкопесчано-иловатый.

Следует отметить, что содержание физической глины - фракции размером менее 0,01 мм пахотных почв минимальное в гумусовом горизонте 45-55 см, а в почвах

лесонасаждений - в слое 30-40 см. Грануло- ставляют 46,7 %, в то время как в пахотных метрический состав почвообразующей поро- почвах - 51,6 %.

ды подлесных почв более облегчен, чем па- Структурный состав почв питомника

хотных, фракции размером менее 0,01 мм со- приведен в табл. 3.

Таблица 2

Г ранулометрический состав оподзоленных черноземов

Глубина образца Г игроскопическая влага, % Содержание частиц, %, при размере фракций, мм

1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 менее 0,001 менее 0,01

Сеянцы лиственницы Сукачева однолетние. Разрез II

Тяжелосуглинистый мелкопесчано-иловатый

0-30 2,4 0,5 24,8 18,7 7,2 12,6 36,2 56,0

32-42 3,2 0,5 16,0 28,2 5,6 9,9 39,8 55,3

45-55 3,0 0,5 21,8 27,6 3,9 8,8 37,4 50,1

60-70 2,4 1,0 19,9 24,5 6,6 9,6 39,4 55,6

75-85 2,0 2,5 25,7 20,8 8,3 9,2 33,5 51,0

125-135 3,0 5,0 19,6 21,0 8,2 9,9 36,3 54,4

135-145 3,4 2,0 25,4 21,0 6,8 10,3 34,5 51,6

Дубняк снытьевый. Разрез 16

Тяжелосуглинистый мелкопесчано-иловатый

3-30 2,8 2,0 24,5 16,9 10,9 13,7 32,0 56,6

30-40 2,8 1,0 27,4 21,1 7,8 11,9 30,8 50,5

40-50 2,4 1,5 25,0 20,5 8,0 11,5 32,5 52,0

70-80 3,2 1,5 20,6 22,8 9,2 12,4 33,5 55,1

90-100 2,2 3,0 28,1 20,1 7,3 8,0 33,5 48,8

175-185 3,4 3,0 24,1 26,2 4,2 9,3 33,2 46,7

Таблица 3

Структурный состав оподзоленных черноземов

Глубина образца, см Структурные фракции, %, размер агрегатов, мм Коэфф. структурно- сти

>10 10-5 5-3 3-1 1-0,25 <0,25

Пар чистый, р. 11

0-30 29,5 29,7 18,7 14,8 5,6 1,7 2,2

32-42 25,7 34,2 15,1 19,7 4,7 0,6 2,8

45-55 35,2 31,3 12,8 17,2 3,0 0,5 1,8

Пар чистый, р. 12

0-30 28,0 21,3 26,5 17,0 5,8 1,4 2,4

40-50 23,7 30,7 26,1 15,1 3,7 0,7 3,1

50-60 33,0 23,3 25,9 15,7 1,8 0,3 2,0

Сеянцы ели 3-летние, р. 15

0-30 27,0 32,6 24,1 13,8 1,7 0,8 2,6

36-46 21,5 36,6 24,7 14,4 2,2 0,6 3,5

Дубняк низкоствольный снытьевый, кв. 20, р. 16

3-30 9,7 22,4 26,6 31,2 7,6 2,5 7,3

30-40 12,0 33,7 25,1 23,1 4,8 1,3 6,5

40-50 25,4 36,8 19,0 15,0 3,5 0,3 2,9

Дубняк низкоствольный снытьевый, кв. 20, р. 18

3-28 10,6 25,1 30,4 25,4 6,3 2,2 6,8

28-38 14,1 28,9 27,1 21,9 6,7 1,3 5,5

45-55 26,8 34,0 12,8 18,5 6,9 1,0 2,6

Мелковато-зернистая структура с пористыми агрегатами диаметром 0,25-10,0 мм, являющаяся механически упруго прочной и водопрочной, составляет в данных почвах 58,8-62,2 % в пахотном слое, а в 0-30 см слое почвы под рядом расположенным дубовым насаждением - 87,2-87,8 %, коэффициент структурности соответственно 2,2-2,6 (p.p. 11,15) и

7,0-9,3 (p.p. 16,18).

Коэффициент структурности в почвах под пологом леса закономерно уменьшается сверху вниз по профилю, а на пашне эта закономерность отмечается с подпахотного слоя. Установлено содержание фракции более 10 мм, определенное при сухом просеивании в пахотном слое в пределах 18,7-

25,6 %. В естественных подлесных почвах в слое 3-25 см содержание этих фракций очень незначительное 1,7-2,2 %.

Содержание фракции размером менее 0,25 мм при мокром просеивании в пахотном слое варьирует в пределах 24,7-33,2 %, а в Ai под пологом леса - 13,6-18,2 %.

Под пологом леса менее выражена комковатость структуры, здесь значительно больше зернистых и крупнозернистых структурных отдельностей. Для лесных почв характерна также более высокая водопроч-ность структуры (табл.4).

Из приведенных данных табл. 4 видно, что, коэффициент структурности под пологом леса в 2,8-3,7 раза превышает почву посевного отделения, занятого различными сеянцами, включая ризосферную, где он колеблется в пределах 2,2-2,9. Наблюдается улучшение структуры почвы в ризосфере двухлетних сеянцев ели сибирской, где выше и водопрочность агрегатов - коэффициент равен 0,56, т. е. размывается 44 % структурных отдельностей размером больше

1,0 мм. Отметим, что под пологом леса коэффициент структурности водопрочных агрегатов составляет 0,88 или только 12 % структурных отдельностей размывается водой, а в пахотных почвах этот коэффициент варьирует в значительных пределах 0,27-0,52 и 44-73 % агрегатов размывается водой и разрушается.

Структурно-агрегатный состав почв посевного отделения обуславливает пониженную водопроницаемость, ухудшение в целом водных, воздушных и тепловых свойств почвы. В то же время водопрочность структуры улучшается при выращивании саженцев древесных пород в школьном отделении. Структуроулучшающая роль лесной растительности отмечалась многими учеными [5,6,13,19].

Таблица 4

Показатели структурности и водопрочности (Апах. и АО

Угодье Коэффициент структурности Коэффициент водопрочности агрегатов в зависимости от размеров, мм

1,0 0,25

Пар сидеральный 2,5 0,52 0,77

Пар чистый 2,2 0,34 0,73

1 2 3 4

Сеянцы ели 1-летние 2,2 0,39 0,80

Сеянцы лиственницы 1 -летние 2,5 0,35 0,77

Сеянцы сосны 1-летние 2,6 0,27 0,72

Сеянцы сосны 2-летние 2,9 0,37 0,77

Ризосфера сеянцев ели 2-летних 2,9 0,56 0,89

Вне ризосферы сеянцев ели 2-летних 2,3 0,31 0,74

Дубняк снытьевый (3-25 см) 7,0 0,88 0,91

(3-25 см) 9,3 0,88 0,93

Физико-химические свойства описываемых почв приведены в табл. 5. Как показывают данные, реакция почвенного раствора в пахотном слое слабокислая, величины pH колеблются в пределах 5,1-5,5. Почвы, находящиеся под лесонасаждениями более кислые (pH в А[ 4,9-5,1). Процесс опод-золивания почв затушевывается, так как соединения карбонатов залегают на небольшой глубине (75 см) и формировались данные почвы на карбонатных почвообразующих породах, характеризующихся щелочной реакцией почвенной суспензии (pH на глубине 75-85 см 7,8).

Гидролитическая кислотность пахотного слоя колеблется в пределах 5,8—

6,0 мг. экв., а в подлесных почвах больше

6,4-7,1 мг. экв. на 100 г почвы. Во всех

. экв. на 100 г почвы. Во всех почвенных разрезах наблюдается постепенное уменьшение вниз по профилю до 50 см, а ниже -резкое. В иллювиальном горизонте она практически отсутствует.

Данные почвы содержат значительное количество поглощенных оснований 47,4-49,0 мг. экв. в Апах. Старопахотных почв - 45,0-45,3 мг. экв на 100 г почвы в А[ почв, находящихся под лесонасаждениями.

Во всех случаях содержание поглощенных катионов кальция преобладают над катионами магния. Наблюдается стабильное соотношение между ними. Какие-либо закономерности распределения данных катионов по генетическим горизонтам не обнаружены.

Таблица 5

Физико-химические свойства почв

Глубина образца, см pH солевой Поглощенные катионы Гидролитическая кислотность Емкость поглощения Степень на-сыщенн. основаниями, %

Са Mg Ca + Mg

мг. экв. на 100 г почвы

Разрез 11. Лиственница Сукачева однолетняя

0-30 5,1 36,6 5,9 42,5 6,0 48,5 87,6

32-42 4,9 34,0 4,6 38,6 4,2 42,8 90,2

45-55 5,0 33,3 3,7 37,0 3,9 40,9 90,5

60-70 6,5 39,9 4,7 44,6 0,1 44,7 99,8

75-85 7,8 33,5 6,6 40,1 0,1 40,2 99,8

Разрез 12. Сосна обыкновенная двухлетняя

0-30 5,5 34,9 6,7 41,6 5,8 47,4 87,8

40-50 5,6 33,3 6,6 39,9 4,6 44,5 89,7

50-60 5,5 38,3 4,9 43,2 2,1 45,3 95,4

Разрез 15. Ель сибирская трехлетняя

0-30 5,1 32,0 11,6 43,6 5,4 49,0 89,0

36-46 5,2 28,3 4,9 33,2 4,0 37,2 89,2

52-62 5,3 36,6 4,9 41,5 2,8 44,3 93,7

Разрез 16. Дубняк снытьевый

3-30 4,9 30,3 8,3 38,6 6,4 45,0 85,8

30-40 5,2 30,0 8,3 38,3 2,9 41,2 93,0

40-50 5,2 33,3 2,7 36,0 1,1 37,1 97,0

Разрез 18. Дубняк снытьевый

3-28 5,2 26,6 11,6 38,2 7,1 45,3 84,3

28-38 5,2 28,6 5,9 34,5 6,2 40,7 84,8

38-48 5,4 30,0 3,7 33,7 4,2 37,9 88,9

70-80 6,8 Не определено 0,2 Не определено

Таблица 6

Глубина образца, см pH солевой Гумус, % Подвижные формы, мг на 100 г почвы Минеральный азот, мг на 100 г почвы Катала-за, мл 02 в мин Дигид-рогена-за, мг ТФФ Протеаза, мг тирозина Инаер-таза, мг глюкозы

р2о5 К20 N-N03 N^4

Лиственница Сукачева однолетняя, разрез 11

0-30 5,1 7,9 4,3 12,5 15,5 16,8 2,5 0,25 0,21 2,04

32-42 4,9 6,4 3,5 11,0 9,3 10,1 3,4 0,05 0,01 0,91

45-55 5,0 4,8 2,2 9,0 5,0 4,8 3,0 0,04 Не опр. 1,23

60-70 6,5 2,1 і 1,3 8,5 1,9 2,0 3,2 0,01 и 0,74

75-85 6,6 0,8 Не определено 3,5 Не определено

Сосна обыкновенная двухлетняя, раз рез 12

0-30 5,5 8,0 4,6 13,0 13,3 18,3 3,5 0,23 Не опр. 2,21

30-40 5,6 7,0 3,7 12,1 8,2 10,5 5,3 0,14 «I 1,90

50-60 5,5 7,4 1,5 10,0 Не определено 0,06 н 1,17

90-100 5,4 Не определено 0,02 п

Дубняк снытьевый, разрез 16

0-3 4,9 Не определено 5,2 0,51 0,61 4,3

3-20 5,2 8,8 5,9 П,1 10,6 30,2 2,7 0,13 0,45 1,97

20-30 5,2 5,6 4,9 9,5 7,9 18,3 2,9 0,13 Не определено 1,78

30-40 5,4 5,6 2,5 8,0 Не определено 0,13 1,23

40-50 5,5 4,6 1,9 6,0 н 0,02 0,96

70-80 5,6 0,9 Не определено

90-100 5,8 0,5 и

Дубняк снытьевый, разрез 18

0-3 5,0 Не определено 4,9 0,65 0,47 3,50

3-28 5,2 9,1 4,8 12,8 16,2 23,8 3,75 0,25 0,41 2,25

28-38 5,2 6,5 3,3 10,0 12,5 13,3 2,45 0,16 Не определено 2,05

38-48 5,4 6,0 2,0 8,1 Не определено 4,55 0,09 1,97

50-60 5,5 4,0 Не определено 3,45 0,05 0,98

70-80 6,4 7,0 1,4 Не определено 2,7 0,04 0,52

Емкость поглощения в пахотных почвах больше, чем в подлесных и составляет соответственно в среднем в Ап 47,9 мг. экв. и в подлесных 45,2 мг. экв. на 100 г почвы. Степень насыщенности основаниями в пахотном слое составляет 88,1 %, вниз по профилю увеличивается и достигает 99,8 % на глубине 75-85 см, что характерно для почв, сформированных на карбонатных почвообразующих породах.

Агрохимические показатели и ферментативная активность черноземов оподзо-ленных приведены в табл. 6, из которой видно, что содержание гумуса в изучаемых почвах варьирует в пределах 7,4-8,0 % в пахотном слое и в пределах 8,8-9,1 % в А1 подлесных почв, среднее содержание его соответственно 7,8 и 8,9 %. Запасы гумуса в перегнойно-аккумулятивном горизонте

(Ап + А1) составляют соответственно 376,7 тн и 383,1 тн на 1 га.

Содержание подвижных форм фосфора в пахотном слое колеблется в пределах

4,3-5,2 мг, в подпахотном слое 2,5-3,7 мг, в переходном слое изменяется незначительно

I,5--2,2 мг на 100 г почвы. Такая же картина наблюдается и в почвах дубовых насаждений. Степень обеспеченности почв по верхним слоям низкая и средняя, поэтому при выращивании посадочного материала внесение фосфорных удобрений является обязательным агроприемом.

Содержание подвижных форм калия в пахотном слое почв питомника варьирует в пределах 12,5-13,5 мг, в подпахотном-

II,0-12,1 мг, в переходном горизонте АгВ-

9,0-10,0 мг на 100 г почвы по Чирикову. Ненарушенные почвы (р. 16,18) также содержат

значительное количество подвижных форм калия. Обеспеченность почв этим элементом минерального питания повышенное, что типично для почв тяжелосуглинистого грансо-става, сформированного на делювиальных карбонатных глинах с содержанием иловатых частиц в значительном количестве. Внесение калийных удобрений должно быть дифференцированным и в виде подкормок.

Количество нитратного азота (N-N03) в исследуемых почвах (табл. 6) колеблется в пределах 13,3-15,5 в пахотном слое почв питомника и в пределах 10,6-16,2 мг на 100 г почвы в почвах дубовых насаждений.

Аммиачные формы азота (N-N114) содержатся в пределах 14,5—18,3 мг в 0-30 см слое и 23,8-30,2 мг на 100 г почвы в 3-30 см слое лесных почв. Однако, содержание аммиачного азота в почве под пологом леса больше, чем в питомнике в 1,6 раза. Минеральные формы азота в нижележащих слоях значительно меньше, чем в перегнойноаккумулятивном горизонте.

Динамика содержания минерального азота (аммонийного и нитратного) за период наблюдений была неоднозначной (рис. 1). Если в первый срок (июль) минеральный азот был представлен как аммонийной и нитратной формами с переменным преобла-

данием той или иной формы в почве различных вариантов (пашня, лес), то к концу вегетационного периода количество аммонийного азота снижается до очень низких значений. Минеральный азот представлен в основном нитратной формой.

Наибольшей вариацией, как видно из данных табл. 7, характеризуются показатели нитратного и аммиачного азота, а также подвижные формы фосфора. Более стабильны по времени показатели кислотности почв содержания гумуса и суммы поглощенных оснований.

Отметим, что активность ферментов (табл. 6) максимальна в верхних горизонтах почвы (лес, пашня), вниз по профилю она, как правило, снижается и проявляется на достаточно большой глубине. Лесная подстилка оподзоленного чернозема отличается наивысшими значениями ферментативной активности.

Динамика ферментативной активности чернозема оподзоленного тяжелосуглинистого грансостава изображена на рис. 2, из которой видно, что определяемые ферменты отличаются изменчивостью как в пахотном слое, так и в перегнойно-аккумулятивном горизонте почв под лесонасаждениями. Лесные почвы отличаются значительно большой активностью ферментов, чем пахотные.

Таблица 7

Статистические показатели агрохимических показателей пахотного слоя посевного отделения

Показатели Число определений Колебание Среднее значение Коэффициент вариации Точность среднего

N-N0,, мг 30 1,2-30,8 11,7 67,3 12,3

N-^4 30 30,-22,7 11,4 48,5 8,9

pH 30 4,4-6,0 5,4 6,2 1,1

Гумус, % 18 5,5-8,5 7,0 10,4 2,4

Р205, мг 12 1,9-5,7 3,5 30,9 8,9

Са + М& мг. экв. 12 20,1-38,2 30,0 18,7 5,4

—о— Посевное отделение -о-Лес дубовый

Рис. 1. Динамика минеральных форм азота чернозема оподзоленного тяжелосуглинистого

<я

4»

а

>*

<я

я

а>

н

©

а

Е

3

2

1

О

я

г«

ев

Н

а

«>

ш

X

и

о

о.

и

А

К*

ев

г>

Я

(-

я

-е-

и

о

е

Посевное отделение -а— Лес дубовый

Рис. 2. Динамика ферментативной активности черноземов оподзоленных на Бузовьязовском питомнике

Таблица 8

Средние показатели ферметативной активности и агрохимических свойств черноземов

оподзоленных

Показатели Двухлетние сеянцы Сеянцы Пар чистый Под пологом леса

вне ризосферы ризосфера 1-летние 2-летние

Уреаза, МН3 0,54 0,53 0,81 0,58 1,05 3,38

Протеаза тиронина, мг 0,74 0,79 0,86 0,72 0,94 0,82

Инвертаза глюкозы, мг 0,63 0,73 0,82 0,65 0,72 2,25

Дегидрогеназа ТФФ, мг 0,11 0,11 0,14 0,11 0,16 2,89

Фосфатаза фенофталеина, мг 1,60 2,94 2,58 2,21 4,31 3,61

N-N03, мг на 100 г почвы 6,5 8,6 11,9 9,8 18,6 13,4

Н-МН4, мг на 100 г почвы 11,5 12,7 11,6 10,2 11,6 27,0

pH, солевой 5,23 5,38 5,36 5,43 5,4 5,2

Гумус, % 7,3 7,9 5,9 6,5 7,38 9,0

Р205, мг на 100 г почвы 3,0 3,1 3,7 3,2 4,10 5,3

Са + мг экв. на 100 г почвы 30,2 35,2 27,5 26,6 30,2 38,4

Активность определенных ферментов характеризуется большой изменчивостью. Это объясняется наблюдающимися здесь сезонными колебаниями температуры и влажности воздуха и почвы, выращиванием сеянцев и саженцев разного возраста, применением различных видов химикатов (удобрений, гербицидов, фунгицидов) в борьбе с сорной растительностью, вредителями и болезнями.

Средние показатели активности ферментов и агротехнических свойств в почве ризосферы двухлетних сеянцев лиственницы и вне ее, одно-двухлетних сеянцев, чистого пара и под пологом леса приведены в табл. 8. На активность уреазы, протеазы, инвертазы, дегидрогеназы ризо-сферный эффект слабо выражен. Фосфата-за в ризосфере сеянцев в 1,8 раза больше, чем вне её. Различия этих свойств в ризосфере и вне её отмечены и другими авторами [1, 4, 15, 28].

Минеральные формы азота также в ризосфере сеянцев больше, чем вне ее и составляют соответственно в первом случае

8,6 мг N-N03 и 6,5 мг; 12,7 мг N-№14 и

11,5 мг на 100 г почвы. По остальным показателям (pH, гумус, Р2О5, Са + М§) отмечено незначительное различие - больше в ризосфере сеянцев.

Из данных табл. 8 видно, что черноземы оподзоленные тяжелосуглинистого гранулометрического состава, находящиеся под лесной растительностью содержат больше гумуса, аммиачных форм азота, подвижных форм фосфора, поглощенных оснований (Са + Мд), обладают значительно высокой активностью большинства ферментов по сравнению с аналогичными почвами лесного питомника.

Таким образом, на питомнике в связи с многолетним использованием почв произошли изменения в пахотном слое: ухудшилось структурное состояние, уменьшилось содержание гумуса, минеральных форм азота, резко ухудшилось условие для функционирования ферментных систем.

Повышение плодородия черноземов оподзоленных тяжелосуглинистого грансо-става, утраченного в процессе выращивания сеянцев и саженцев, возможно соблюдением своевременной и правильной обработкой почвы, травосеянием, внесением органических и минеральных удобрений, микроэлементов.

Мероприятия, направленные на улучшение лесорастительных свойств почв, способствуют активизации ферментов и позволяют приблизить его до оптимума или до уровня плодородия подлесных почв.

Литература

1. Абрамян С.А. Изменение ферментативной активности почвы под влиянием естественных и антропогенных факторов //Почвоведение. -1992,-№7.-С. 70-82.

2. Агафарова Я.М., Хазиев Ф.Х. Биохимические свойства черноземов в условиях интенсивной системы земледелия //Тез. докл. VII делегатского съезда Всесоюз. о-ва почвовед- Ташкент: 1985-С. 149.

3. Арефьева З.Н., Колесников Б.П. Динамика аммиачного и нитратного азота в лесных почвах Зауралья при высоких и низких температурах //Почвоведение. - 1964. - № 3. - С. 30—45.

4. Ахромейко А.И. Роль корневых выделений в питании древесных растений //Сб. работ по лесному хозяйству. - М.: Лесная промышленность, 1964.

5. Беляев А.Б. Влияние лесонасаждений на улучшение почв лесостепи //Почвоведение. - 1991. -№ 12.-С. 109-111.

6. Гарифуллин Ф.Ш., Шамсутдинов Б.У. Изменение водно-физических свойств черноземов в процессе их окультуривания //В кн. Почвы Башкирии. - Т. 2. - Уфа: 1975. - С. 39-66.

7. Газизуллин А.Х. Черноземы лесных биогеоценозов Среднего Поволжья и их лесорастительные свойства //Тез. докл. II съезда почвоведов России. Кн. 2. - С.Петербург, 1996. - С. 169.

8. Галимов Г.Ф., Чурагулова З.С., Чурагулов P.C. Некоторые аспекты сохранения плодородия почв лесных питомников. - Уфа: 1973. - С. 3-5.

9. Горбачев В.М., Попова Э.П. Минерализацион-ная способность и плодородие почв лесных питомников //Лесное хозяйство. - 1992. - № 1 - С. 34-37.

10. Звягинцев Д.Г. Биологическая активность почв и шкалы для оценки некоторых ее показателей //Почвоведение. - 1978. - № 6. - С. 48-54.

11. Зеликов В.Д. Особенности почвенной съемки питомников //В сб. работ МЛТИ. - Вып. 33. -М.: 1970.

12. Земляницкий Л.Т. Вынос питательных веществ сеянцами и саженцами из почвы древесных питомников //Агрохимия. - 1969. - № 11. - С. 79-84.

13. Зонн С.В., Карпачевский Л.О., Проблемы лесного почвоведения и современные методы лесорастительной оценки почв //Почвоведение. -1987,-№9.-С. 6-16.

24. Карпачевский Л.О. Лес и лесные почвы. - М.: Лесная промышленность, 1981. - С. 262.

15. Келеберда Т.Н. Лесоводственные аспекты использования ризосферного анализа почв //В сб.: Почвоведение лесному хозяйству. - Киев: Урожай, 1970.

16. Кураев В.H., Баркова Л.И. Окультуривание и повышение плодородия почв лесных питомников Европейской части России. Практические рекомендации. - М.: Центральная лесосеменная станция Федеральной службы лесного хозяйства России, 1994. - С. 71.

17. Мукатанов А.Х. Географо-экологические условия и ферментативная активность почв. - В кн.: Экологические условия и ферментативная активность почв. - Уфа: 1979. - С. 32-40.

18. Новосельцева А.И., Смирнова H.A. Справочник по лесным питомникам. - М.: Лесная промышленность, 1983. -279 с.

19. Паулякявичюс Г.Б. Роль леса в экологической стабилизации ландшафтов. - М.: Наука, 1989. - 215 с.

20. Сабиров А.Г. К вопросу о плодородии лесных почв и их взаимосвязи с лесными фитоценозами //Тез. докл. XII конференции почвоведов, агрохимиков и земледелов Среднего Поволжья и Урала. Ч. 1,- Казань: 1991. - С. 71-73.

21. Смирнов В.Н., ГришкунЕ.В., УсынинаВ.А. О ферментативной активности и интенсивности дыхания почв в лесу и на пашне //Почвовед ение. - 1992. -№ 1.

22. Хабиров И.К., Хазиев Ф.Х., Гарифуллин Ф.Ш. Изменение биохимических свойств черноземов в Предуралье при орошении //Научн. докл. высшей школы: Биолог, науки - 1976. - № 10. -С. 115-122.

23. Хазиев Ф.Х., Агафарова Я.М. Активность ферментов азотного обмена и динамика азота в черноземах //В кн. Азотный фонд и биохимические свойства почв Башкирии. - Уфа: 1977. - С. 41-69.

24. Хазиев Ф.Х., ГулькоА.Е. Ферментативная активность почв агроценозов и перспективы ее изучения //Почвоведение. - 1991. - № 8. - С. 88-99.

25. Чурагулова З.С. Почвы лесных питомников и пути их рационального использования. - М.: Лесная промышленность, 1974. - 138 с.

26. Чурагулова З.С., Садыкова Ф.В., Хафизова З.Я. Динамика агрохимических показателей черноземов обыкновенных карбонатных глинистых Башкирского Зауралья //Экология и почвы. Избр. лекции VIII—IX Всеросийских школ (1998-1999 гг.), том III, М.: 1999. - С. 192-196.

27. Чурагулов P.C., Чурагулова З.С. Современное состояние лесов Башкортостана и пути повышения их устойчивости. В кн. Экология лесов Южного Урала. - Раздел I. - М.: 1999. -С. 9-123.

28. Щербакова Т.А. Ферментативная активность почв и трансформация органического вещества в естественных и искусственных фитоценозах. -М.: Наука и техника, 1983. - 222 с.