Органические удобрения для лесного хозяйства

УДОБРЕНИЕ ЛЕСОВ. МНОГОСТОРОННЕЕ ДЕЙСТВИЕ УДОБРЕНИЙ В ЛЕСУ

Для успешного роста и развития растениям и животным организмам необходим определённый количественный и качественный состав жизненно важных элементов питания, основными из которых являются N, P, K, Ca, Mg, Fe, S и другие, запас которых в почве можно пополнить за счёт внесения минеральных удобрений.

Лесные почвы имеют необходимый количественный и качественный состав жизненно важных элементов питания, но растения в наибольших количествах потребляют азот, фосфор и калий. Питательные элементы необходимы для их роста и развития. По данным Л.Б. Холоповой (1982) на формирование среднего по величине годового (текущего) прироста насаждению 1 класса бонитета необходимо 36…38 кг азота, 16…50 кг калия, 4…9 кг фосфора, 30…75 кг кальция, 6…17 кг магния. В процессе жизни растения извлекают элементы питания из почвы и избирательно накапливают их в различных частях тела. Наиболее богаты азотом и зольными элементами листья, хвоя, меньше их в остальных частях дерева. Как отмечает Л.О. Карпачевский (1981) потребность насаждений в элементах минерального питания определяется в основном их выносом из почвы.

Лесное хозяйство давно использует удобрения для повышения продуктивности лесов. Удобрение почв позволяет получать посадочный материал в большем количестве и лучшего качества и экономически достаточно выгодно. Удобрения применяли и при посадке леса. Основные требования, предъявляемые сейчас к удобрению лесов, это биологическая эффективность и рентабельность. Возможные цели внесения удобренийв лесном хозяйстве следующие:

А. В лесных питомниках:

— увеличение выхода стандартного посадочного материала с единицы площади в посевном отделении и школах (эффект биологический и экономический);

— сокращение сроков выращивания посадочного материала (в основном лиственных пород – эффективность экономическая и биологическая);

— повышение устойчивости сеянцев к болезням и пересадке на лесокультурную площадь (биологическая эффективность).

Б. На лесокультурной площади:

— повышение приживаемости и сохранности культур, созданных посевом или посадкой;

— ускорение сроков смыкания полога лесных культур в рядах и междурядьях;

— повышение устойчивости, сохранности роста подроста на вырубках;

— содействие ускоренно ликвидации последствий от вредителей, болезней и неблагоприятных погодных условий;

— повышение приживаемости и роста культур из быстрорастущих, орехоплодных, плодово-ягодных насаждений.

В. Под пологом леса:

— повышение устойчивости насаждения в стадии жердняка;

— обеспечение предварительного естественного возобновления под пологом леса, назначенного в рубку (особенно при постепенных рубках);

— повышение устойчивости и сохранности подроста под полом леса;

— увеличение выхода крупных сортиментов при рубках ухода;

— повышение общего запаса древесины к возрасту главной рубки;

— улучшение качества и сортиментности древесины к возрасту главной рубки;

— повышение урожайности семян у древесных пород на селекционных участках и семенных плантациях;

повышение урожайности орехоплодных и плодово-ягодных насаждений.

Г. На осушенных землях:

— повышение экономической рентабельности осушенных мелиораций;

эффективно по группам Б и В.

Под удобрениями понимают вещества, вносимые в почву и содержащие биофильные элементы, главным образом азот, фосфор, калий; иногда это сера, микроэлементы, железо. Вещества же, улучшающие свойства почвы, относят к классу мелиорантов. Наиболее известны такие мелиоранты, как известь на кислых почвах, гипс на солонцеватых, серная кислота на глинистых и тяжелосернистых солончаках. В целях улучшения роста растений в почву вносят арборициды, инсектициды, биоциды, гербициды, микоризные добавки. Обычно это вещества, токсичные для конкурентов или врагов (вредителей) культивируемой лесной породы.

К удобрению лесов следует отнести и такой прием, как подсев трав, обогащающих почву азотом. Особенно широко этот прием используют на плантациях лесных пород и при лесоразведении. Рекомендуемые дозы удобрений хвойных лесов представлены в таблицах 3 и 4.

Оценка общей эффективности удобрения показала, что на лесных автоморфных почвах (подзолистых, дерново-подзолистых, бурых и пр.) наиболее эффективны азотные удобрения. Было выявлено, что дозы 100 — 160 кг/га действующего начала заметно увеличивают прирост древесины и улучшают выход сортиментов. Но по некоторым данным [8], прирост увеличивается на 10 — 20 % при внесении азота, фосфора и калия в дозе 20 — 40 кг/га действующего начала. Кроме того, удобрения улучшают состояние травяного яруса, увеличивают прирост древесины, биомассу микроорганизмов, листовую фитомассу, запасы подстилки и ускоряют разложение подстилки, что способствует большей интенсивности круговорота. На рост деревьев положительно действует подсев трав, симбиотически связанных с азотофиксаторами.

На гидроморфных почвах, особенно на осушенных торфяниках и торфянистых почвах, целесообразно вносить калийно-фосфорные удобрения. Срок действия их после однократного внесения прослеживается в течение 6-10 лет. Действие (последействие) азота, фосфора, калия в дозе 60 — 120 кг/га через 2-3 года (иногда и через год) не проявляется.

Таблица 3 — Рекомендации по удобрению хвойных лесов на основании опыта европейских лесоводов (по Г.И. Редько и др., 1999)

Механизированное наземное внесение удобрений возможно пока лишь в питомниках, при посадках леса и в молодых насаждениях. В лесных культурах наземное внесение удобрений обеспечивается соответствующими расстояниями между деревьями, но в старых культурах структура лесных БГЦ также становится малоудобной для продвижения в глубину, особенно моторизованным способом. Однако результаты экспериментальных исследований показывают, что и для приспевающих древостоев (в классе возраста, предшествующем возрасту рубки) удобрения достаточно полезны. Разное действие, и особенно последействие удобрений связано в первую очередь с почвенно-климатическими условиями, типом леса и с ролью отдельных компонентов БГЦ в потреблении удобрений [8].

Таблица 4 — Рекомендуемые виды и дозы минеральных удобрений в лесах Европейской части России (по Г.И. Редько и др., 1999)

Источник

Органические удобрения для лесного хозяйства

УТВЕРЖДАЮ
Первый заместитель Председателя
Госкомлеса СССР А.И.Писаренко
25 сентября 1991 года

Наставление
по системам применения удобрений
в лесном хозяйстве
на европейской территории СССР

1. Обоснование необходимости применения удобрений

Решение основных задач лесного хозяйства по осуществлению расширенного воспроизводства лесных ресурсов при постоянстве неистощительного лесопользования, повышению средоохранной и средообразующей роли лесов осуществляется на пути интенсификации лесного хозяйства, в т.ч. химизации.

1.1. Потребность в удобрениях на разных лесохозяйственных
объектах

Минеральные и органические удобрения в лесном хозяйстве применяются с разнообразными целями на различных объектах: в лесных питомниках, на семенных плантациях и участках, на лесокультурных площадях, под пологом леса, на осушенных землях и т.д. На всех объектах лесохозяйственного производства применение удобрений дает биологический эффект, способствуя повышению трофности среды.

Под влиянием удобрений в лесных питомниках увеличивается выход стандартного посадочного материала, на лесосеменных плантациях выход семян, в лесах с их помощью можно не только повысить текущий прирост древесины и урожай грибов и ягод, но и улучшить сортиментный состав вырубаемого леса, а также усилить его средоохранную роль. Например, возрастающая масса хвои в древостоях 60-70 лет содействует дополнительному поступлению в атмосферу за счет фотосинтеза 1100-1400 кг кислорода с каждого гектара удобренной площади леса. Минеральные удобрения повышают также устойчивость насаждений и почвы к вредным загрязнениям атмосферы промышленными отходами.

В лесных питомниках применение удобрений регламентируется «Наставлением по выращиванию посадочного материала древесных и кустарниковых пород в лесных питомниках РСФСР» (1979), где учтены рекомендации ВНИИЛМ (1970, 1971) и ЛенНИИЛХ (1974).

В «Наставлении», однако, недостаточно уделено внимания проблеме комплексного окультуривания почв питомников, связанного с известкованием и внесением органических удобрений. Требуется также уточнение рекомендуемых доз удобрений в соответствии с «Методическими рекомендациями по диагностике минерального питания хвойных пород в питомниках» (1984).

Посевные и школьные отделения питомников по обмену веществ и энергии относятся к открытому типу агроценозов, с резко выраженным дефицитом в балансе круговорота биогенных элементов и органического вещества. Размер выноса биогенных элементов в массе сеянцев хвойных пород при плановом их выходе 2,0-2,5 млн. экземпляров на 1 га приближается к выносу их в урожае зерновых культур 40-45 ц/га: с 1 га на слабоокультуренной дерново-подзолистой суглинистой почве с трехлетками ели в среднем отчуждается 57-63 кг азота, 18-21 кг фосфора, 23-24 кг калия, 41-46 кг кальция. При выкопке сеянцев на их корневой системе остается значительная масса наиболее биохимически активной почвы, поэтому фактический вынос питательных веществ из почвы еще больше (при влажности той же почвы 20% с каждого гектара отчуждается около 13 т., при влажности 25 % около 23 т. почвы, с которой выносится около 5-7 кг/га общего азота, 10-14 кг/га валового фосфора, 25 кг/га калия). Эти потери возмещаются при применении органических и минеральных удобрений.

Для лесосеменных плантаций и участков к настоящему времени не разработаны ни зональные, ни региональные системы минеральных удобрений с учетом почвенно-экологических условий, биологии плодоношения древесных пород, возраста ЛСП и ПЛСУ и т.д.

В «Справочнике по лесному селекционному семеноводству» (1985) указывается, что одним из основных мероприятий, стимулирующих плодоношение деревьев на ЛСП и участках, является внесение удобрений. Приводимые в справочнике данные по дозам и срокам внесения удобрений носят предварительный характер и нуждаются в уточнениях в зависимости от почвенно-экологических условий, с учетом физиологии и биологии плодоношения хвойных пород.

Система удобрений должна охватывать основные периоды жизни хвойных — ювенильную стадию (до плодоношения), то есть период создания и формирования ЛСП и ПЛСУ, и стадию плодоношения с двумя возрастными группами у хвойных — до 13-16 лет и более старшего возраста.

Развитие генеративных органов у хвойных древесных растений продолжается в течение ряда лет. Плодоносящие почки у хвойных деревьев образуются в год, предшествующий цветению и образованию шишек. Развитие женских генеративных органов и созревание семян происходит у сосны на протяжении двух лет, у ели — в течение одного года. Следовательно, семенная производительность древостоя в данный год определяется условиями минерального питания предыдущих лет, а эффект вносимых туков на обилие плодоношения указанных пород может полностью проявиться через 2-3 года. Все это предполагает частое (систематическое) внесение удобрений.

В лесных культурах применение удобрений следует рассматривать как первый этап в системе удобрения насаждений при лесовосстановлении. Основным объектом лесовосстановления в лесной зоне являются вырубки.

При расчистке и особенно раскорчевке технологических проходов на лесокультурных площадях происходят существенные изменения лесорастительных свойств почв. На месте выкорчеванных пней остаются микрозападины (блюдца) диаметром 2-5 метров, в которых подолгу задерживается верховодка и полностью гибнут культуры. Удаление подстилки и гумусового горизонта почв, уплотнение их гусеницами тракторов и почвообрабатывающими орудиями также весьма отрицательно сказывается на успешности лесовосстановления.

Применение минеральных удобрений на лесокультурной площади позволяет в значительной степени восстановить эффективное плодородие и обеспечить:

— при создании культур — повышение их приживаемости;

— на 2-3 году после посадки — ускорение сроков смыкания в рядах;

— после перевода культур в лесопокрытую площадь — ускорение смыкания их полога и прироста в высоту, повышение устойчивости к неблагоприятным условиям, вредителям и болезням;

— после проведения рубок ухода (осветлений, прочисток, прореживаний, проходных рубок) — увеличение выхода крупных сортиментов.

Естественные насаждения. Из общей площади лесов, находящихся в ведении Минлесхоза РСФСР (646,1 млн.га), только 10,8 % (69,6 млн.га) растут по II и выше бонитету, т.е. находятся в относительно благоприятных почвенно-экологических условиях; остальные площади нуждаются в улучшении этих условий. Так, в наиболее распространенных типах леса Центрального района фактическая производительность сосновых и еловых древостоев составляет всего 36-53 % потенциально возможной (табл.1).

Фактическая и потенциальная производительность
хвойных древостоев в Центральном районе
европейской части РСФСР (В.С. Чуенков, 1977)

Костромская 205 420 49 257 490 52

Ярославская 174 410 42 232 440 53

Ивановская 242 530 46 250 610 41

Московская 200 550 36 266 620 43

В качестве одного из эффективных лесохозяйственных мероприятий, оптимизирующих факторы роста, рассматриваются минеральные удобрения, с помощью которых возможно регулирование режима питания древостоев. Следствием улучшения условий питания является получение дополнительно до 30 куб.м/га древесины, улучшение сортиментного состава, возможное увеличение выхода живицы и пролонгирование действия подсочки, возрастание урожая грибов и ягод и продуктивности охотничьих угодий, усиление средоохранной роли лесов в виду более интенсивного нарастания биомассы с адекватным увеличением выделения кислорода, повышение урожайности лесных семян, а также устойчивости древостоев к вредителям, болезням и загрязненности воздуха.

Отечественный и зарубежный опыт применения удобрений, анализ их окупаемости и рентабельности позволяет рекомендовать определенную очередность удобрения разных лесохозяйственных объектов, уже сложившуюся в производственной практике.

Минеральные удобрения (азотные, фосфорные, калийные, микроудобрения) используются в следующей очередности (табл.2).

Очередность применения удобрений на
лесохозяйственных объектах

———————————————————————
Лесохозяйственные объекты ¦ Обоснование необходимости
¦ в удобрении
———————————————————————
1. Лесные питомники Дают наибольший лесоводственный
эффект и экономическую
рентабельность от использования
удобрений; занимают сравнительно
небольшие площади

2. Лесосеменные плантации и Требуют значительных затрат труда
постоянные лесосеменные участки и средств при закладке и
выращивании, которые должны
окупиться высокой продуктивностью;
имеют важное хозяйственное
значение и длительный срок
функционирования

3. Плантации быстрорастущих и Требуют значительных затрат труда
технически ценных пород (в т. и средств при закладке и
ч. плантационные лесные выращивании, которые должны
культуры, плантации окупиться высокой продуктивностью;
орехо-плодных пород и др.) имеют важное хозяйственное
значение и длительный срок
функционирования

4. Ослабленные насаждения Удобрения необходимы для
вокруг городов и промышленных восстановления устойчивости и
центров (в т.ч. выбросами в жизнеспособности этих насаждений;
атмосферу, рекреационными они занимают небольшие площади
нагрузками и т.п.)

5. Приспевающие и спелые Удобрения позволяют получить
насаждения (за класс возраста дополнительное количество
или не менее, чем за 7-10 лет древесины к возрасту рубки
до рубки)

6. Осушенные земли и земли, В почвах недостаточное содержание
поступающие в лесокультурный или полное отсутствие питательных
фонд от рекультивации веществ и гумуса

7. Молодые и средневозрастные Удобрения ускоряют рост и смыкание
лесные культуры и естественные крон молодых деревьев; восполняют
насаждения запасы питательных веществ в почве
при усилении светового питания
после рубок ухода

Органические удобрения (торфокомпосты, навозно-земляные, смешанные и другие компосты, перепревший навоз, перегной, проветренный торф, и др.), а также разные виды нерудного сырья (доломитовая мука или известь, сапропель, глауконитовый песок, природные и модифицированные по NРК цеолиты, выдержанные в отвалах осадки городских сточных вод и т.п.), отходы деревообрабатывающих и целлюлозно-бумажных предприятий прежде всего применяются в лесных питомниках. При возможности их целесообразно использовать также для окультуривания почвы при закладке ЛСП перед первой плантажной вспашкой.

1.2. Потребность в удобрениях на разных почвах

Земли Гослесфонда, размещенные в разных почвенно-климатических зонах, в основном бедны по почвенному плодородию. В лесной зоне площадью 715 млн.га 15% приходится на долю подзолистых почв, дерново-подзолистых — 35%, бурых лесных — 4%, заболоченных и болотных — 22%, пойменных — 4% (Розов Н.Н., 1956).

Средний балл бонитета наиболее распространенных лесных почв варьирует в пределах, значительно уступающих бонитету почв, принятых за эталон.

Биоклиматический потенциал (совокупный показатель тепло- и влагообеспеченности) в нашей стране в 2,7 раза ниже, чем в США, и в 2,2-2,4 раза ниже, чем в странах Западной Европы. Поэтому, для выращивания высокопродуктивных насаждений у нас требуется гораздо больше затрат труда и средств.

Под плодородием почвы понимается такое состояние всего комплекса ее свойств и процессов, при которых обеспечивается снабжение растений почвенными факторами жизни — элементами питания, водой и другими условиями роста и развития.

В зависимости от степени усвояемости элементов питания в момент наблюдения важно оценить плодородие почвы эффективное и потенциальное. Эффективное плодородие проявляется через продуктивность выращиваемых растений и включает в себя как природные, так и экономические факторы. Потенциальное плодородие это максимальные возможности почвы.

Природные факторы, включая характеристику почвенного покрова, определяют при составлении проектов на лесохозяйственные объекты конкретного хозяйства. Взаимосвязь основных типов леса с рельефом, почвообразующими породами и почвами приведена на рисунке I.

В зоне хвойно-широколиственных лесов на почвах нормального увлажнения рост хвойных лесов лимитируется дефицитом элементов питания (Орлов, Кошельков, 1971):

— Коренные сосняки лишайниковые приурочены к бедным и сухим местообитаниям. Для почв, сформированных на достаточно мощной однородной толще рыхлопесчаных отложений (боровые пески), характерен маломощный (5-15 см) резко ограниченный гумусовый горизонт. Главнейшая причина невысокой продуктивности древостоев этой группы типов леса — недостаточное снабжение азотом.

— Сосняки брусничные встречаются в областях аллювиальных и флювиогляциальных отложений и на моренных песках. Главнейшим прямым фактором, лимитирующим рост, является недостаточное снабжение азотом.

— Коренные сосняки сложные и производные от них ельники сложные мелкотравные формируются на мощных супесях с прослойками суглинков, на супесях или связных песках обогащенного минералогического состава, на песках и супесях с подстиланием на небольшой глубине (0,5-1,5 м) суглинками. Общие гидротермические условия способствуют здесь более резкому проявлению подзолообразования и обеднения элементами питания верхней толщи почвы, особенно азотом.

Коренные сосняки и ельники черничные и производные ельники чернично-мелкотравные и сосняки чернично-широкотравные приурочены к песчаным и суглинистым отложениям с подстилающими водоупорными суглинками или глинами на небольшой глубине (0,7-2 м). Характерная особенность — периодический избыток влаги в нижней части почвенной толщи, поэтому использование корнями питательных веществ подстилающих суглинков затруднено неблагоприятной аэрацией. Протекание почвообразования при чередовании аэробных и анаэробных условий ведет к интенсивному оподзоливанию. Подзолистый горизонт располагается непосредственно под подстилкой и отличается очень низким содержанием азота.

Во всех разнообразных типах заболоченных почв режим питания определяется степенью выраженности анаэробных процессов.

Сосняки и ельники долгомошные характеризуются мощной торфянистой подстилкой (грубые остатки кукушкина льна) на поверхности почвы, которая имеет неблагоприятные свойства, мощным подзолистым горизонтом, обедненным элементами питания. Недостаток снабжения азотом — один из важнейших факторов, лимитирующих рост растений.

Следовательно, к числу почвенных факторов, оказывающих отрицательное влияние на рост главной древесной породы, относится недостаток в почве влаги, неблагоприятная аэрация и плохое снабжение деревьев элементами питания. Недостаток почвенного азота в условиях нормального увлажнения — важный фактор, ограничивающий рост сосны и ели в разном возрасте. Удобрения служат для растений дополнительным источником минерального питания; азотные удобрения, кроме того, способствуют мобилизации азота, находящегося в почве.

Основные предпосылки, обязательные при использовании удобрений в лесном хозяйстве с целью повышения продуктивности леса, обобщенно даны в таблице 3.

Предпосылки к использованию минеральных удобрений
(Победов И.С., 1986)

———————————————————————
Природные ¦ Экономические
———————————————————————
1. Благоприятные 1. Относительно высокий уровень
климатические условия для ведения лесного хозяйства, дающий
роста древесной возможность механизировать основные
растительности с достаточным работы по применению удобрений и
количеством осадков использовать авиацию

2. Относительно бедные почвы 2. Дефицит лесных ресурсов в
экономике региона, характеризующейся
развитием лесоперерабатывающих
отраслей промышленности

3. Хорошая отзывчивость 3. Растущий спрос на древесину на
древесной породы на удобрение мировом рынке

4. Ухудшение лесорастительных 4. Снижение продуктивности лесов в
условий в результате хозяйст- результате рубок на больших площадях
венной деятельности и прочих и смены хвойных лесов лиственными
антропогенных воздействий

5. Расширение сельскохозяйственных
площадей за счет лесных, что требует
повышения продуктивности
сохраняющихся древостоев.

Источник