Тема 9. Влияние лесных полос на урожай

Тема 9. ВЛИЯНИЕ ЛЕСНЫХ ПОЛОС НА УРОЖАЙ             

        СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

 

Влияние лесных полос на рост и развитие сельскохозяйственных культур.

Урожайность сельскохозяйственных культур на межполосных полях.

Влияние лесных полос в зависимости от природных факторов.

Агротехнические приемы возделывания сельскохозяйственных культур.

 

Агротехнические приемы возделывания сельскохозяйственных культур

 

Принимая это во внимание, ВНИАЛМИ разработал ряд агротехнических приемов возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивающих повышение их урожайности. Эти приемы дифференцированы в зависимости от степени влияния лесных полос разных конструкций. В зонах отложения снежных шлейфов под яровые культуры необходимы более глубокая основная и предпосевная обработка почвы и высокие дозы удобрений (азотных), чем между шлейфами Выявлены культуры и сорта, положительно реагирующие на влияние лесных полос. Такая дифференцированная агротехника успешно применяется в ряде хозяйств с системой лесных полос в Алтайском крае и Поволжье и уже показала высокую эффективность.

Важное значение имеет правильный выбор контроля и оценки отклонения урожайности от него. Наиболее правильно в качестве контроля выделять открытое поле на расстоянии 1-2 км от облесенных с идентичным почвенным плодородием, рельефом, экспозицией, при строгом соблюдении одинакового агротехнического фонда или же наиболее удаленную часть межполосного поля, находящуюся за пределами влияния лесных полос. Так поступают и при организации длительных стационарных исследований и при производственном изучении влияния лесных полос на урожай. Контрольный участок на межполосном поле не обязательно должен быть в середине его. Следует размещать контроль не ближе 30-35 Н в заветренную и 15 Н в наветренную стороны от лесных полос.

В полевых опытах с сельскохозяйственными культурами считается, что с достаточной надежностью можно учитывать разницу в урожае, равную не менее 5 %. Руководствуясь этим, при урожае на контроле, например, в 20 ц/га, протяженность зоны влияния лесной полосы будет определяться расстоянием, где урожайность составляет не менее 21 ц/га. Для каждого конкретного объекта более точное представление о существенной разности в урожае, а следовательно, и о пределах зоны влияния лесных полос дает математическая обработка данных методами вариационной статистики.

 

Тема 10. АГРОТЕХНИКА ВЫРАЩИВАНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЛОС

 

Размещение лесных полос.

Полезащитные лесные полосы и дорожная сеть.

Технология выращивания лесных полос.

Создание лесных полос на склоновых землях.

Лесные полосы на орошаемых землях.

 

Размещение лесных полос

 

Проектирование лесных полос проводится одновременно и в сочетании с другими мероприятиями по организации сельскохозяйственной территории. При отсутствии в проектах лесомелиоративных мероприятий их проектируют дополнительно. Агролесомелиоративные мероприятия обычно разрабатываются на каждое хозяйство отдельно. Различные виды защитных лесонасаждений проектируют на основании полученных в ходе изысканий данных, согласованных с землепользователями, районными управлениями сельского хозяйства и заказчиком.

Полезащитные лесные полосы в большинстве случаев размещают в виде прямоугольных клеток. Длинные стороны прямоугольника называют продольными, или основными, полосами, а короткие − поперечными, или вспомогательными. Наибольший агрономический эффект достигается при расположении основных лесополос перпендикулярно господствующим суховейным, метелевым или эрозионно-опасным ветрам. Поперечные лесополосы располагают перпендикулярно основным.

Отклонение основных полос от направления вредоносных ветров допускается не более 30°.

Первоочередным по своему значению является вопрос о размещении полезащитных насаждений на территории сельскохозяйственных предприятий. Они обычно размещаются по границам полей севооборотов, внутри них, когда поля очень велики и по границам землепользовании хозяйств, образуя систему окаймленных полосами прямоугольных клеток.

Расстояние между основными лесными полосами не должно превышать: на выщелоченных и оподзоленных черноземах, а также на серых лесных почвах 800 м; на обыкновенных и типичных черноземах 500 м; на южных черноземах 400 м; на темно-каштановых и каштановых почвах 350 м; на песчаных почвах лесостепи 400 м и степи 300 м.

На сильно подверженных дефляции выщелоченных черноземах оптимальная ширина межполосного поля 400 м; обыкновенных черноземах – 300; южных чернозема – 250; темнокаштановых почвах – 200 м.

Полезащитные лесные полосы создают на пахотных землях с уклоном местности не превышающем 1,5-2,00.

Расстояния между лесными полосами в значительной степени зависят от высоты насаждений, так как от нее зависят дальность влияния на скорость ветра и другие элементы микроклимата. Установлено, что полезащитные лесные полосы эффективно снижают скорость ветра на 30-40 своих высот. На плодородных почвах с хорошим водообеспечением полосы могут иметь высоту до 20-22 м, и по мере снижения этих показателей (плодородие и водообеспеченность) их высота может составлять всего 6-8 м. Расстояние между вспомогательными полосами не должно превышать 2000 м, а на песчаных землях − 1000 м.

На равнинной местности, где и продольные и поперечные лесные полосы имеют в основном ветрозащитное и снегораспределительное значение, размер межполосных участков должен определяться с обязательным учетом требований механизации сельскохозяйственных работ. В районах с неровным рельефом продольные лесные полосы размещаются обязательно поперек склонов так, чтобы они в комплексе с другими агротехническими мероприятиями уменьшали эрозионные процессы и не создавали трудностей при использовании сельскохозяйственной техники. При этом необходимо, чтобы нарезка полей севооборотов и размещение на них защитных лесонасаждений были сделаны с учетом основных линий рельефа (водоразделы, резкие перегибы склонов, гидрографическая сеть). Поперечные лесные полосы необходимо располагать в направлении общего уклона, но не наискось склонов, используя для них по возможности прибровочные участки отвершков оврагов и крупные ложбины.

Отвод земель под лесные полосы производят после уборки урожая сельскохозяйственных культур или рано весной до их посева.

Характер размещения посадочных мест на лесокультурной площади называется способом выращивания. Существует несколько модификаций размещения посадочных мест, объединяемых рядовым и шахматным способами. Рядовой способ имеет вид рисунка с одинаково отстоящими друг от друга прямыми параллельными линиями, а шахматный − квадратной или ромбической сетки. Как в том, так и в другом случае различаются посадки одиночными растениями и группами. Модификации способов выращивания отличается главным образом расстояниями между рядами или посадочными местами в ряду, или тем и другим одновременно. Рядовой способ с одиночным размещением растений занимает господствующее положение и считается основным.

Преобладание рядового способа в полезащитном лесоразведении обуславливается не столько лесоводственным, сколько экономическим преимуществом. Он способствует раннему смыканию древостоев в рядах и уменьшению трудоемких работ по очистке почвы от сорняков. При конно-ручном труде он полностью отвечал успешному применению соответствующих орудий производства и другим техническим требованиям. С применением химических средств и тракторных орудий его экономическое преимущество возросло, а с переходом на малорядные бескустарниковые лесные полосы к экономическому преимуществу прибавилось еще и технологическое.

Раньше в полезащитном лесоразведении преобладали узкие междурядья (от 1 до 2 м) и небольшие расстояния между растениями в рядах (от 0,5 до 0,8 м). Чаще всего использовались междурядья в 1,5 м и расстояние в рядах 0,7-0,8 м. При конно-ручном труде эти размеры в производственном отношении вполне устраивали сельскохозяйственные предприятия. Обработка междурядий в этом случае велась конными культиваторами, а узких полосок в рядах − мотыгами. В зависимости от состава насаждений и условий произрастания мотыжение прекращалось на 3 или 4 года. Модификация рядового способа 1,5x0,7 м вполне удовлетворяла лесоводственным требованиям о равномерном распределении деревьев на лесокультурной площади.

При древесно-кустарниковом и древесно-теневом типах посадки главные породы размещались почти с такой же равномерностью, как в квадратной или ромбической сетке.

В настоящее время положение с полезащитным лесоразведением резко изменилось за счет применения тракторов и тракторных орудий, а вовлечение в сферу полезащитного лесоразведения районов с более тяжелыми почвенно-климатическими условиями наложили соответствующую печать на способы выращивания лесных насаждений. Наряду с самой распространенной модификацией рядового способа появились другие, а в некоторых случаях и сам рядовой способ был заменен шахматным. В последнее время при рядовом способе выращивания лесных полос применяются междурядья от 2,5 до 5 м. В степных и лесостепных районах чаще применяются расстояния между рядами 3, 4 и 5 м, причем в лесостепной и степной зонах с черноземной почвой − 3, в сухой степи с темно-каштановыми почвами − 4 и в полупустыне с каштановой и светло-каштановой почвой − 5 м.

Следует указать, что к более широким междурядьям приходится прибегать также на черноземах, отличающихся той или иной засоленностью и представляющих большие трудности для лесоразведения. Такие черноземы довольно часто встречаются в Западной Сибири и Северном Казахстане, где легкорастворимые токсические соли (сода, хлориды и др.) близко выходят к дневной поверхности. В тяжелых лесорастительных условиях широкие междурядья оправданы, так как они не только дают возможность увеличить площадь питания древесных растений, но и применять тяжелые тракторы для обработки солонцеватых почв.

При рядовом способе меняются также расстояния в рядах. В этом случае наряду с почвенно-климатическими условиями учитываются размер и быстрота роста посадочного материала.

Расстояние между растениями в рядах колеблется от 1 до 3 м; при посадке сеянцев – от 1 до 2, а при посадке саженцев − от 2 до 3 м. Меньшие расстояния при посадке сеянцев и саженцев применяются в районах с черноземами, а большие − в районах с каштановыми почвами. Кроме того, в районах с черноземной и темно-каштановой почвами растения быстрорастущих древесных пород обычно отстают друг от друга дальше, чем медленнорастущие. Обеспечение древесных растений необходимой площадью питания, особенно в острозасушливых районах, имеет большое практическое значение. В сухой степи и полупустыне тщательно обработанная площадь питания (при отсутствии полива) − единственная гарантия жизненности полезащитных лесных насаждений. Особенно это важно для полупустынных районов, где сельскохозяйственные площади с тяжелыми лесорастительными условиями часто перемежаются с лесонепригодными участками.

Кроме расстояний между рядами и растениями в рядах устанавливается также количество посадочных мест на 1 га лесной полосы в зависимости от почвенно-климатических условий и особенностей посадочного материала. При посадке сеянцев быстрорастущих древесных пород в степных районах число растений составляет 1200-1300 шт/га, а в полупустынных районах – 1000 шт/га. При создании лесополос саженцами количество их снижается в обеих случаях до 650-700 шт/га.

Рядовой способ выращивания не исключает посадку растений группами. Раньше групповое выращивание применялось крайне редко, главным образом на берегах балок, оврагов и на других крутосклонах, где допускался только ручной труд, который в своей основе имел посадку или посев площадками. Загущенные группы деревьев на площадках довольно быстро смыкались кронами и приобретали устойчивость в конкуренции с травянистой растительностью. На ровной территории посадку площадками (местами) впервые применил проф. В.Д. Огиевский при восстановлении леса на вырубках. Его примеру последовали некоторые лесоводы, главным образом в лесостепных районах. 

Шахматный способ посадки лесных полос − способ размещения древесных и кустарниковых растений в полосных насаждениях, позволяющий свести к минимуму необходимость в агротехнических ручных уходах за почвой (разработан В.Я. Векшегоновым в 50-60-х годах XX века). Растения размещаются равномерно в шахматном порядке. При этом увеличивается их площадь питания, улучшаются освещенность и влагообеспеченность. Механизированные уходы за почвой ведутся в диагонально-перекрестном направлении, ручные − только в приствольных местах (не более 3% площади насаждения).

Этим способом было создано около 300 га полезащитных полос в 1957-1970 гг. на территории целинных совхозов в Тургайской области (Казахстан). Ширина лесных полос от 13,5 до 20 м, количество рядов от 3 до 10 и густота посадки от 714 до 1905 шт/га. Высаживали двухлетние сеянцы березы бородавчатой и укорененные черенки тополя (бальзамического, черного, краснонервного, берлинского, китайского, душистого, пирамидального и др.), сеянцы вяза (мелколистного и обыкновенного), клена (американского, татарского и остролистного), караганы, жимолости татарской, смородины золотистой, вишни степной, лоха серебристого. Схемы смешения и размещения растений в насаждениях были различными. Выявлено, что в чистых насаждениях при уменьшении густоты посадки тополя бальзамического до 714 шт/га, вяза мелколистного до 1250 шт/га наблюдался лучший рост насаждений, а формирование наиболее эффективных конструкций проходило почти без затрат труда.

Средняя высота тополя бальзамического в 20-летнем возрасте составляла 9,2 м, вяза мелколистного − 5,5, березы повислой − 7,8 м.

При посадке лесных полос шахматным способом наиболее приемлемыми являются следующие схемы размещения древесных пород.

Диагонально-групповой способ создания полезащитных лесных полос − посадка сеянцев или посев семян древесных пород биогруппами через 7-10 м в ряду при расстоянии между продольными рядами 1,5-1,7 м. Способ разработан в 1955-1958 гг. в НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева.

На 1 га полосы размещалось около 750 биогрупп. Проводились испытания ромбических биогрупп, созданных посадкой 6 сеянцев или посевом в 6 лунок желудей дуба, и посадок пучком по 3-4 сеянца или посевов 8-10 желудей в широкую лунку. При создании лесных полос смешанного состава чередование пород осуществляется в каждом продольном ряду или рядами по ко-ридорному принципу.

Процесс создания насаждений по подготовленной почве включает в себя маркировку площади полосы, посадку сеянцев и посев биогруппами ромбической формы, уход за почвой в двух взаимнопересекающихся диагональных направлениях. Затраты на ручную посадку компенсируются снижением количества ручных прополок и хорошим агрофоном на всей площади полосы и ее закрайках, обеспечивающих хороший рост древесных растений. Размещение древесных растений на площади полезащитной полосы биогруппами обеспечивает достаточно продуваемую конструкцию насаждения с молодого возраста, исключает излишнее накопление снега в лесополосе и обусловливает более равномерное его распределение на прилегающих полевых участках. Спустя 40 лет первые лесополосы, созданные диагонально-групповым способом, достигли высоты 17-23 м с запасом древесины 200-300 м³/га, обладали хорошей устойчивостью и мелиоративными качествами. Диагонально-групповой способ применялся в областях Центрально-Черноземной полосы, в Поволжье, на Алтае, в Казахстане на общей площади около 1 тыс. га. Для механизации процесса посадки разрабатывались специальные конструкции лесопосадочных машин, не получивших завершения вследствие общего спада интенсивности агролесомелиоративных работ.

Диагонально-крупносетчатая конструкция полезащитных лесных полос, предложенная Е.Н. Савиным, − система закономерно чередующихся крупных треугольной формы биогрупп деревьев, каждая из которых отделена от смежной широким

(3,5-4,0 м) коридором. По отношению к основному направлению лесной полосы коридоры располагаются последовательно под углом 450° и 1350°. Биогруппам присущи все признаки насаждения плотной конструкции: близкая к нулю продуваемость, слабая освещенность почвы, низко опущенные кроны деревьев крайних рядов и на границе с коридорами. Мелиоративный эффект от такой лесной полосы обеспечивается преимущественно за счет диагонально направленных коридоров, пропускающих и одновременно ослабляющих основную часть ветрового потока.

Они же являются дополнительными площадями питания деревьев. Крупносетчатая структура полезащитных лесных полос − пространственное размещение деревьев в рядах линейных лесных полос отдельными секциями (блоками) длиной 4-5 м с разрывами между ними. Крупносетчатая структура предложена С.Н. Адриановым для районов Западной Сибири и Алтайского края с напряженным ветровым режимом. Полосы крупносетчатой структуры проходимы для сельскохозяйственных агрегатов, что позволяет проводить обработку почвы поперек полей, сохраняя выгодную длину гонов, избегая частых разворотов.

Прерывистая лесная полоса − насаждения с постоянной оптимальной ветропроницаемостью, формируемое прерывистой рядовой посадкой чередующихся участков (блоков) древостоя и низкорослого кустарника. В течение жизни лесополосы сохраняют высокую агролесомелиоративную эффективность и плотность древостоя, что особенно важно при размещении таких насаждений по контуру склона. В зоне активного влияния преры-вистой лесной полосы происходит более равномерное распределение снежного покрова. Продолжительность таяния снега в шлейфовой зоне обычно на 5-6 дней короче, чем за рядовыми посадками плотной конструкции. За счет вентилирующего эф-фекта прерывистые лесные полосы менее интенсивно повы-шают температуру воздуха и почвы в жаркое время вегетационного периода. Продуктивный запас влаги в метровом слое почвы в зоне влияния прерывистой лесной полосы достоверно выше (обычно в среднем на 13,8 мм в начале, на 21,8 мм в середине и 27,1 мм в конце вегетации), чем за насаждениями плотной конструкции. При чередовании блоков из деревьев долговечной (дуб) и быстрорастущей (береза, тополь) пород за счет различия в энергии роста также можно получить эффект прерывистой лесной полосы. По достижении дубом проектной высоты (12-14 м в возрасте 20-25 лет) древостой из быстрорастущих пород вырубают, и насаждение вновь приобретает оптимальную ветропроницаемость. При введении в кустарниковые блоки плодовоягодных, технических и декоративных видов повышается социальная роль насаждений, их эстетическая и экономическая емкость.

В Алтайском крае прерывистые лесные полосы созданы в совхозе «Кулундинский». В качестве главной породы при посадке блоков использованы береза повислая, вяз обыкновенныйи сосна обыкновенная (длина блоков 20; 40 м). Кустарниковые блоки созданы из смородины золотистой, шефердии и вишни песчаной.

 

Тема 9. ВЛИЯНИЕ ЛЕСНЫХ ПОЛОС НА УРОЖАЙ             

        СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР