Применение удобрений при выращивании лесных культур. Уходы за лесными культурами.

План лекции:

1. Основы применения удобрений

2. Методы определения обеспеченности почв

3. Рекомендации по применению удобрений

4. Агротехнические уходы

1. Основы применения удобрений.

Применение удобрений направлено на повышение эффективности лесного хозяйства, что особенно актуально из-за возрастания дли бросовых земель, вышедших из-под торфяников и рекультивируемых земель. Здесь создание лесных культур возможно только с применением удобрений. Применение удобрений повышает естественное плодородие почвы. Минеральные вещества традиционно делят на макро-(N, P, K, Ca, Mg, S) и микроэлементы (B, Mn, Zn, Cu, Fe). С осадками поступает около 20 кг/год на 1 га леса азота. Кроме того, в почве накапливается около 1 кг/га азота в результате деятельности клубеньковых бактерий и сине-зеленых водорослей. Фосфор может быть внесен дождевой водой из других горизонтов и участков почвы. Около 1 кг/га вымывается из почвы. Калий способствует увеличению осмотической плотности внутриклеточной жидкости, регулируя использование воды растениями и влияя на способность противостоять засухам и морозам. Из почвы теряется ежегодно 4 кг/га, в том числе с дождевыми водами 1-2 кг/год. Кальций в почве играет роль буфера, поднимая степень кислотности (рН). Магний необходим для образования хлорофилла и нормального обмена веществ. Сера участвует в образовании белков в растении. Довольно значительное количество серы поступает из атмосферы с т. н. "кислыми дождями" из атмосферы.

Таблица 1

Количество минеральных элементов,

затрачиваемых на образование 1000 кг биомассы, кг

Порода	N	P	К	Ca
Сосна	4,4	0,5	2,4	1,8
Береза	9,3	0,8	4,0	4,8

Живой напочвенный покров на образование того же количества органики затрачивают питательных веществ в 2 раза больше.

Для правильного применения удобрений необходимо знать:

• Свойства почв

• Физиологию корневого питания растений

• Ритмы роста и питания отдельных пород и их насаждений

• Основные параметры биологического круговорота веществ в лесу (вынос, связывание, возврат, потери)

• Районирование лесов

Количество основных элементов минерального питания, ежегодно потребляемых лесом на формирование среднего годичного прироста, меняется от 300 до 60 кг/га. Для формирования сосняков расходуется 60-100 кг минеральных веществ ( при этом 16-30 кг азота), для ельников около 100-200 кг элементов минерального питания (30-75 кг азота) и для формирования хвойно-лиственных насаждений 180-300 кг (в том числе 100 кг/год азота).Тополевые насаждения потребляют 1000 кг минеральных веществ в год/га, в том числе 50-140 кг азота. Максимальное потребление минеральных веществ характерно для средневозрастных насаждений.

Внесение и влияние минеральных веществ (в течение 5-10 лет) несравнимо с оборотом рубки (100-120 лет). Влияние известкования продолжается в течение 20 лет. В молодом возрасте потребление питательных веществ возрастает с возрастом, возврат же питательных веществ больше в спелых насаждениях. Кроме того, интересно, что внесение средних доз азотных удобрений низкоэффективно (до 100 кг/га). При увеличении дозы до 120-160 кг/га по д.в. эффективность резко возрастает. Внесение полного минерального удобрения менее рентабельно по сравнению с азотным минеральным удобрением.

1. Методы определения обеспеченности почв минеральными веществами.

1. Визуальный способ. При недостатке в почве азота окраска хвои бледнеет до желтой, растение отличается слабым развитием надземной части и ассимиляционного аппарата, при нехватке фосфора наблюдается торможение в развитии растений. При недостаточном количестве в почве калия формируются неправильной формы листья, которые часто имеют пятна, кроме того, растения отличаются слабой устойчивостью к заморозкам и грибковым заболеваниям. При нехватке марганца буреют и опадают листья, а при нехватке в почве бора наблюдаются такие же признаки, как при нехватке азота.

2. Растительная диагностика. Проводится, как правило, по хвое. Содержание минеральных элементов в целом в растении очень близко к содержанию его в хвое, поэтому при определении почвенного питания можно, определив содержание их в листьях и хвое и зная, сколько процентов составляют минеральные вещества при достаточном балансе почвенного питания, составить представление о нехватке элементов в почве.

3. Балансовый метод. При этом способе считают, сколько минеральных веществ выносится с рубками. Так, при сплошной рубке с 1 га выносится от1311 до 2491 кг минеральных элементов.

4. Почвенные анализы

5. Метод выращивания в сосудах.

Тем не менее, для проверки качества почвы и успешности роста породы необходимо закладывать опытные культуры.

3. Рекомендации по удобрению лесных культур.

В первую очередь минеральные удобрения рекомендуется использовать в плантационных культурах быстрорастущих пород, в питомниках, на осушенных и рекультивируемых землях, на бедных почвах,если рост насаждения лимитируется каким-либо недостатком минерального питания, если нет другого фактора, находящегося в минимуме.

В процессе выращивания рекомендуется 7-8 раз вносить удобрения, в том числе до посадки кальций(1-2 тонны)., 800-1000 кг фосфорных удобрений и 600-800 кг/га калийно-магнезиальные.

Азотные удобрения вносятся не ранее, чем на второй год после посадки, 200-400 кг/га.

Второй раз азот вносят перед смыканием культур, третий раз - в стадии "жердняка", примерно в 15-20-40 лет. Вносится полный комплекс удобрений. , лучше после проведения рубок ухода.

Однако наиболее рентабельно - внесение полного комплекса удобрений за 10 лет до рубки насаждения, а еще лучше - несколько внесений азотного удобрения дозой 120 кг/га, с интервалом в 5-7 лет. Это связано с быстрой окупаемостью затрат и общей нехваткой азота в почвах северного региона.

Применение NPKдозами 30:40:60 в условиях сухих боров дает повышение приживаемости на 12%, средней высоты - на 32%, и среднего диаметра - на 17%.

В условиях торфяников рекомендуется применять удобрения дозами Р -60-90, К - 90-120 кг/га(Seppo, Kaunisto, 1982, 1987, 1992).

1. Имеется зависимость между содержанием гумуса и содержанием азота

2. Имеется зависимость между содержанием азота в почве и средней высотой насаждения.

3. При удобрении фосфорными и калийными удобрениями обычно повышается содержание их в листьях, однако существенно снижается содержание бора. (феномен растворения), повышая тем самым вероятность нарушения роста.

Мало того, применение азота, кальция, фосфора и калия также снижает концентрацию бора. Применение азота может вызвать побурение хвои и нарушение развития верхушечной почки. Повреждения, связанные с повреждением почки и хвои, вызванные дисбалансом азота и фосфора, замедляло рост в высоту. Удобрение должно проводиться до того, как начнутся потери в росте. Однако во всех случаях рост растений был лучше, если к полному комплексу удобрений добавляли бор.

3. Агротехнические уходы.

Агротехнические уходы - комплекс мероприятий, направленный на улучшение условий роста. Как правило , они связаны с уходом за почвами и проводятся до смыкания полога. В степном и лесостепном районе такие мероприятия проводят с целью сохранения влаги в почве. В тайге же мероприятия направлены на устранение конкуренции с травянистой растительностью, избытком влаги и завалами культур.

• Оправка сеянцев;

• Рыхление почвы с уничтожением травы;

• Окашивание травы;

• Внесение растворов гербицидов или арбороцидов (химический уход)

Химический способ ухода за молодняками Число и кратность уходов определяются почвенно-климатическими условиями, целевым назначением, биологическими особенностями, способом подготовки почвы, состав и степень развития травы, экономикой предприятия. Особенно опасна конкуренция для развития сосны обыкновенной и кедровой, для лиственницы.

Уход за молодняками относят к числу наиболее трудоемких работ, особенно в условиях слабой механизации работ и плохого развития дорожной сети.Часто проведение уходов приводит к эффекту, обратному желаемому, когда после рубок наблюдается усиленный рост лиственных пород. Отсутствие уходов за молодняками приводит к замене хвойных насаждений лиственными, часто порослевого происхождения.

Все препараты подразделяют на общеистребительные (пиклорам или тордон) и избирательного действия (2,4Д, глифосат, велпар и т.д.). Избирательность действия проявляется в диапазоне определенных доз, в пределах которого вещество токсично для одних растений и нетоксично для других. В зависимости от особенностей распространения по тканям растений все гербициды и арборициды подразделяют на преператы системного (внутреннего) и контактного (местного) действия.

Список разрешенных к применению в лесном хозяйстве препаретов насчитывает 27 преператов. Ранее широко используемые эфиры 2,4 Д из этого списка исключены, зато имеется несколько весьма перспективных препаратов. К ним, к примеру, можно отнести производные раундапа, выпускаемые разными производителями в разных концентрациях на основе N- фосфонометил глицина. Могут быть рекомендованы эти препараты в смеси с 2,4Д-глифеном и лэндмастером. В последние годы глифосат и его аналоги, считающиеся наиболее экологически безопасными, получили применение во многих странах. В Канаде около 80% площадей молодняков обрабатывают этими преператами., в Норвеги около 20% молодняков.

Для ухода за сосной и кедром способом использования опрысвивания крон деревьев разрешено использовать велпар (гексазинон) он относится к классу триазинов., выпускается в воде порошка и жидкости. Особенностью велпара является высокая устойчивость к нему сосны. Твердые формы велпара вносят в почву питомников. Для реконструкции малоценных молодняков рекомендуется использовать гарлон(трихлопир),48%. Сангор (смесь 2,4Д и пиклорама, 27% р-р) для - уничтожения древесно-кустарниковых зарослей вдоль железных дорог.

Для применения арборицидов способом инъеккции в ствол дерева можно, кроме глифосата, использовать аминную соль 2,4Д, арсенал(имазапир)и санор.

Из чила отечественных преператов можно назвать только аминную соль, сангор и аналоги глифосата. К числу наиболее перспективных препаратов, действующих дозами 100-150 г/га, можно отнести арсенал, оуст, эллай. Уход за молодняками следует проводить в конце июля-начале августа, но до начала сентября.

Перспективные технологии химического ухода за лесом. К числу перспективных технологий ухода за лесом можно отнести внесение в почву гранулированных и таблетированных препаратов, имеющих локальный эффект, "опережающий" и комплексный уход за культурами хвойных пород, использование арборицидов в качестве ретардантов.

Химический уход за лесом не следует рассматривать лишь в качестве средства "лечения" уже запущенного древостоя. Предпочтение должно отдаваться проведению ухода до того, как основная масса саженцев очутится в неблагоприятных условиях роста из-за конкуренциилиственных пород. Такой "опережающий" уход позволяет свести к минимуму потери в приросте ценной древесины. Данный прием имеет очевидные преимущества с позиций охраны окружающей среды: чем меньше густота и высота поросли, тем в меньшей концентрации можно использовать арборициды; обработка молодняков до их смыкания благоприятна в эстетическом отношении, поскольку изменение ландшафта под воздействием арборицидов проявляется менее заметно; такая обработка снижает опасность возникновения пожаров и поражения древостоев грибами и насекомыми. "Опережающий уход " может быть реализован при использовании глифосата и велпара, которые одновременно подавляют сорную растительность. С лесоводственной точки зрения важно то, что такой уход способствует улучшению роста саженцев в культурах. Только за счет подавления роста сорняков прирост саженцев сосны и ели увеличивается на 30-50%, по высоте - на 20%. Применение велпара и глифосата позволяет совместить лесоводственный и агротехнический уход за культурами в одну операцию. По сравнению с симазином и другими распространенными гербицидами доза снижается в 5-10 раз. Это обстоятельство способствует снижению риска загрязнения почвы грунтовых вод.

Положительным моментом является изменение состава ценоза в желательном направлении, поскольку обработанные участки зарастают в основном крупнотравными видами двудольных растений. Повреждения глифосатом кустарничков имеют временный характер, и в дальнейшем их обилие возрастает. При использовании гардоприма обеспечивается отмирание осины и сохранение примеси березы, на которую он действует слабо.

В особо морозобойных местах может быть реализован принцип ухода за елью, основанный на временном подавлении роста лиственных пород. Для этих целей перспективен кренайт, относящийся к классу органических соединений фосфора. Кренайт в сублетальных дозах (2-3 кг/га) задерживает рост осины и березы в течение трех лет, т.е. действует как ретардант. В результате достигается преимущество в росте ели при минимальном воздействии на нее поздних весенне-летних заморозков. В морозобойных местах перспективно также применение твердых форм велпара, которое обеспечивает локальный эффект в куртинах подроста или в рядах культур.

Лесоводственные и экологические последствия применения арборицидов.

1. Увеличивается доступ к хвойным породам солнечной радиации. При этом изменяется температурный режим воздуха и почвы. Увеличиваются максимальные и уменьшаются минимальные значения, возрастает амплитуда колебаний температуры.

2. Отмирание крон деревьев лиственных пород меняет водный режим почвы. С одной стороны, увеличивается поступление осадков и резко снижается расход влаги на транспирацию, с другой стороны, увеличивается освещенность и лучшее проветривание приводит к усилению физического испарения. Увеличивается расход влаги на транспирацию хвойными породами и напочвенным покровом. На дренированных почвах влажность почвы изменяется незначительно. На почвах с плохим дренажем влажность увеличивается в 2-6 раз, что может инициировать процесс заболачивания почв.

3. Быстрое развитие светолюбивых растений напочвенного покрова, особенно злаков. Оно начинается уже на следующий после обработки год. При большом количестве злаков в исходном древостое почти сплошное задернение почвы наступает на второй-третий год после химической обработки.

4. В первые годы усиливаются процессы минерализации растительных остатков, в результате часто повышается ее эффективное плодородие. Однако для редкостойных древостоев характерно вымывание минеральных веществ из-за отсутствия напочвенного покрова. Удельная и объемная плотность почвы несколько увеличивается, а ее порозность снижается. В целом же лесорастительные свойства почвы изменяются примерно так же, как при рубках ухода высокой интенсивности или при сплошных рубках.

Дополнение лесных культур - особый вид ухода, который проводится после инвентаризации в том случае, если приживаемость составляет от 25 до 75%.Дополнение обеспечивает сомкнутость полога к возрасту перевода культур в покрытую лесом площадь и, а также преобладание хвойных пород на площади.

Лесоводственные уходы проводятся после 5-10 летнего возраста и связаны с механическим удалением лиственных и отстающих в росте хвойных пород. Способ связан с отбором лучших деревьев-лидеров для обеспечения максимально возможных благоприятных условий для их роста. Однако необходимо помнить, что в составе должно быть не менее 2 единиц в составе лиственных пород для увеличения количества листового опада и лучшего плодородия почвы.