Обработка почвы под лесные культуры

Теоретические основы и зональные требования

В большинстве случаев обработка почвы является решающим условием успешного выращивания лесных культур, особенно их приживаемости, сохранности и роста в первые годы жизни. В комплексе агротехнических приёмов выращивания культур обработка почвы в настоящее время наиболее механизирована. В степных и лесостепных районах уровень механизации подготовки почвы достиг 95−100%, а в лесной — 60−75%.

Возделывание земли является одной из древнейших форм производственной деятельности человека. Многие виды обработки почвы под лесные культуры издавна позаимствованы от сельского хозяйства. Среди сельскохозяйственных наук учение о земледелии наиболее близко лесокультурному производству, так как оно решает вопросы восстановления, сохранения и повышения плодородия почв для выращивания растений.

Общая цель обработки почвы сводится к улучшению их физических свойств, водного и теплового режима, водного и минерального питания культур, активизации деятельности микроорганизмов в почве и устранению вредного влияния на культуры травянистой растительности.

Осуществить это можно:

• 1) крошением и рыхлением почвы до мелкокомковатого состояния;
• 2) оборачиванием пахотного слоя для заделки дернины, органических и минеральных удобрений, а также сидератов;
• 3) перемешиванием почвы;
• 4) заделкой пожнивных остатков (стерни) в одних зонах и оставлением их в максимальном количестве на поверхности почвы в других;
• 5) уплотнением почвы;
• 6) очищением почвы от семян и вегетативных подземных побегов сорняков, а также уничтожением насекомых, вредителей и вредных зачатков болезней растений;
• 7) выравниванием поверхности почвы;
• 8) созданием наилучшего сложения пахотного слоя;
• 9) сдиранием лесной подстилки и перемешиванием её с минеральным слоем почвы;
• 10) оборотом плужных пластов на 180° и формированием гребней;
• 11) созданием микроповышений или микропонижений для посевных или посадочных мест.

Важным агротехническим требованием к технологии обработки почвы под лесные культуры является не только сохранение, но и увеличение мощности гумусового горизонта в посевных или посадочных местах. Это в особенности относится к дерново-подзолистым почвам. Глубина их обработки (оборот пласта) целиком зависит от мощности перегнойно-аккумулятивного горизонта.

Лучшим агротехническим сроком механической обработки почвы является период, когда её влажность равна примерно 40% полной влагоёмкости. При этом обеспечивается меньшая энергоёмкость, хорошее рыхление без затирания и полный оборот пласта.

Обработка почвы под лесные культуры должна быть строго зональной, обусловленной конкретными естественно-историческими условиями — типами условий местопроизрастания, состоянием и происхождением лесокультурных площадей, биоэкологичсскими свойствами выращиваемых древесных пород. Она должна обеспечивать выращивание устойчивых и высокопродуктивных насаждений с наименьшими затратами труда и средств.

Теоретическими обоснованиями применяемых способов обработки почвы под лесные культуры занимались А. П. Тольский (1928), А. И. Стратонович (1966) и В. С. Шумаков, В. Н. Кураев (1973) и др.

Многочисленными исследованиями установлено, что в степной и частично лесостепной зонах на площадях, поступающих под лесные культуры, за исключением неудобных земель, свойства почв близки к свойствам почв на сельскохозяйственных землях. Поэтому и способы обработки почвы, особенно сплошной, под лесные питомники и лесные культуры успешно заимствуются от сельского хозяйства. В зонах хвойных (тайга), смешанных и лиственных лесов, где осуществляются основные объёмы лесокультурных работ, климатические условия характеризуются превышением осадков над испарением и, особенно в таёжных лесах, недостаточным количеством тепла. Здесь преобладает промывной или периодически промывной тип водного режима почв, наблюдается кислая реакция природных вод, высокая активность иона водорода, высокая миграционная способность железа, марганца, органических и минеральных коллоидов, дефицит многих элементов минерального питания растений. На поверхности почвы в лесу накапливается большая масса мёртвого органического вещества — лесной подстилки. Большинство типов условий местопроизрастания имеет постоянно избыточное или сезонное периодически избыточное увлажнение почв. В этих условиях преобладают подзолистые и дерново-подзолистые почвы. Профиль их имеет ясно очерченные маломощные аккумулятивные горизонты. Характерными особенностями лесных почв является также их каменистость или завалуненность, особенно на Северо-Западе РФ, и формирование их профиля на двучленных и многочленных по гранулометрическому составу материнских породах. Основная категория лесокультурных площадей — вырубки — характеризуется наличием большого количества пней, захламлённостью, нарушенностью поверхностного слоя почвы, ясно выраженным микрорельефом в виде микроповышений и бессточных микрозападин. Вот почему традиционные способы обработки почвы, успешно используемые в степном полезащитном лесоразведении, непригодны в лесной зоне при лесовосстановлении. Болес того, отдельные элементы механической обработки почвы (рыхление и перемешивание на избыточно увлажнённых маломощных подзолистых и дерново-подзолистых почвах) приводят к ухудшению физических свойств почв и вредны для выращивания молодых насаждений.

Вырубка леса в степных и лесостепных районах приводит к пересыханию и перегреву верхних слоёв почвы летом. В таёжных лесах, напротив, большинство невозобновившихся вырубок заболачивается или имеет сезонное избыточное увлажнение, которое затрудняет естественное и искусственное лесовозобновление. В зоне избыточного увлажнения (таёжные леса) при подготовке почвы под лесные культуры должны быть созданы микроповышения, окруженные бороздами, с целью отвода временного избытка влаги. Высота микроповышений — площадок, холмов, пластов или гряд должна быть около 30−45 см. Во влажной зоне (смешанные и частично лиственные леса) высота образуемых при обработке почвы микроповышений должна быть меньшей — около 20−30 см. Основной целью подготовки почвы под лесные культуры должен быть отвод избытка влаги и регулирование внутрипочвенного микроклимата в посевных и посадочных лесокультурных местах, а также борьба с конкуренцией сорняков за элементы минеральной пищи.

В зоне нормального увлажнения (зона лиственных лесов и северная лесостепь) обработка почвы должна проводиться вровень с поверхностью земли, также возможно создание микропонижений — плужных борозд как посевных или посадочных лесокультурных мест.

В зоне недостаточного увлажнения (южная лесостепь, степная, полупустынная и пустынная зоны) обработка почвы под лесные культуры должна быть направлена на накопление и сбережение влаги. При этом можно руководствоваться требованиями к обработке почвы под сельскохозяйственные культуры.

В плакорных условиях степной зоны на вырубках осуществляется сплошная корчёвка пней, вычёсывание корней, плантажная вспашка и содержание почвы в чёрном пару. Без этого здесь невозможно создать и вырастить биологически устойчивые и долговечные лесные насаждения. Напротив, в лесной зоне и даже в лесостепи сплошная раскорчёвка вырубок приводит к потере лесными почвами свойственных им качеств и снижению их плодородия. Так, например, установлено, что даже 60−70-летние культуры на суглинистых почвах Тростянецкого лесхоза Сумской области на участках сплошной раскорчёвки растут хуже, чем аналогичные культуры на участках без корчёвки пней.

Как правило, чем богаче условия местопроизрастания, тем более тщательной должна быть обработка почвы и тем большими надо делать размеры посевных или посадочных мест для растений.

Особых видов и способов обработки требуют пески, старопахотные земли, овраги, круглосклоны и балки. Обусловлено это специфическими особенностями этих площадей. Пески, как правило, бесструктурны, малосвязны, бедны гумусом и питательными веществами, обладают хорошей прогреваемостью, значительной плотностью, высокой водопроницаемостью и малой влагоёмкостью. Для старопахотных земель характерны наличие плотной подпахотной подошвы, отсутствие глубинной архитектоники корней, а в условиях достаточного увлажнения ещё и образование глеевого плотного и трудно проницаемого для корней горизонта. Решающее значение в этих условиях имеет глубина обработки почвы, разрушение подпахотной подошвы, ортштейнового и глеевого горизонтов. Установлено, что глубокое рыхление почвы на песках и старопахотных землях (не менее 60−70 см) по долговременности и эффективности воздействия на рост растений превосходит все другие агротехнические мероприятия, в том числе и внесение удобрений.

Для оврагов, балок и крутосклонов юга европейской части России характерно преобладание сухих, каменистых, смытых и маломощных почв, бедность их и засоленность, выходы на поверхность материнских горных пород, сухость и континентальность климата, превышение испарения над осадками в 3−4 раза и снижение относительной влажности воздуха до 15%, сильные ветры и периодически повторяющиеся пыльные бури.

Максимальное накопление в корнеобитаемом слое почвы и сбережение влаги — главное условие обработки почвы здесь под лесные культуры. Достигается это глубоким рыхлением, плантажной вспашкой (до 70−80 см), двухлетним паровованием.

В принципе не только каждой лесорастительной зоне, но и каждому типу (в крайнем случае — группам типов) условий местопроизрастания в пределах лесорастительных зон, каждой категории лесокультурного фонда теоретически должна соответствовать своя агротехника создания и выращивания лесных культур, в том числе и своя обработка почвы. Так, даже в таёжных лесах в сухих и свежих типах условий местопроизрастания на песчаных и супесчаных почвах необходима обработка почвы вровень с поверхностью земли или даже в виде микропонижений — борозд, пониженных площадок. Напротив, значительно южнее в Полесье Украины и Белоруссии на избыточно увлажнённых почвах или выработанных торфяниках для успешной приживаемости, сохранности и роста лесных культур необходимы микроповышения — холмики, валы или пласты.

В пределах типов или групп типов условий местопроизрастания цель и выбор способов обработки почвы обуславливаются также биологическими и лесоводственными свойствами выращиваемых древесных пород. Для этого необходимо знать оптимальные параметры экологических условий для прорастания семян, формирования проростков и всходов, сроков посадки сеянцев и саженцев, хорошей приживаемости и сохранности, роста культур в первые годы жизни. Опыт показывает, что различные способы обработки почвы сказываются на сохранности и росте культур обычно до 10−15 лет, а иногда и более старшего возраста. Во всяком случае, подготовка почвы — залог хорошей приживаемости, сохранности и роста культур в первые годы их жизни, что обеспечивает общую успешность культур и в будущем.

Выбор способов обработки почвы в значительной мере зависит также и от экономических возможностей лесохозяйственных предприятий.