1.Теоретические основы подготовки почвы. Зональные требования

Подготовка почвы – решающее условие успешности лесных культур: приживаемости, сохранности и роста в первые годы. Этот агротехнический прием в комплексе всех мероприятий по выращиванию лесных культур наиболее механизирован.

Общая цель обработки почвы – улучшение ее физических свойств, водного и теплового режимов, водного и минерального питания и устранение на них вредного воздействия сорной растительности (схема 1).

Тольский называл обработку почв “ахиллесовой пятой” лесокультурного дела. Именно она часто определяет успех.

В зоне хвойных лесов, климатические условия отличаются:

1. превышением осадков над испарением;

2. недостаточным количеством тепла;

3. промывным типом почв;

4. кислой реакцией почв и вол;

5. дефицитом многих элементов минерального питания

(Из-за миграционной способности железа, марганца, органических и минеральных коллоидов, что приводит к образованию подзолистых или дерново-подзолистых почв).

Основная категория лесокультурного фонда – вырубка – характеризуется: большим количеством пней, захламленностью, нарушенным напочвенным слоем, микрорельефом в виде микрозападин и микроповышений. Поэтому традиционные методы подготовки почвы не могут быть использованы. Например, рыхление и перемешивание на избыточно увлажненных маломощных почвах приводит к ухудшению физических свойств почв и вредно для выращивания молодых растений.

В зоне избыточного увлажнения при подготовке почвы должны быть созданы микроповышения, окруженные бороздками. Высота микроповышений должна быть 30-45 см. В зоне достаточного увлажнения – примерно 20-30 см. В зоне нормального увлажнения обработка почвы должна быть вровень с поверхностью земли. В зоне недостаточного увлажнения должны быть проведены мероприятия по накоплению и сохранению влаги.

Кроме того, способ обработки почвы оказывает сильное воздействие на степень зарастания вырубок лиственными породами. Это наиболее ярко проявляется на богатых почвах например, при зарастании богатых типов вырубок первой появляется береза, и только под ее пологом через 10-20 лет могут появиться всходы ели.

Наибольшие потери хвойных пород бывают в 6-10-летнем возрасте, то есть когда они нуждаются в осветлении.

В принципе, не только каждой лесорастительной зоне, но и каждому типу условий местопроизрастания в пределах лесорастительных зон должна соответствовать своя агротехника создания и выращивания лесных культур, в том числе и своя обработка почвы.

Кроме того, в пределах типов условий произрастания она обуславливается также биологическими и лесоводственными свойствами выращиваемых пород.

Учитываются и экономические предпосылки.

Исторически агротехника разрабатывалась в южных районах, где зарождалось лесокультурное производство. В лесной зоне обработка почвы направлена на изменение многих факторов среды: создание оптимальных условий для посева и посадки, обеспечение проведения механизированных условий, регулирование водного режима и ограничение доступа избыточной влаги к корневым система, улучшение условий минерального питания и физических свойств почв, устранение вредного воздействия травянистой растительности и естественного возобновления лиственных пород.

На вырубках с сухими почвами при небольшом количестве пней и растительности лучшие результаты дает посадка без подготовки почвы.

В условиях свежих почв (брусничные типы) на незадернелых участках можно проводить посадку без подготовки почвы; на задернелых же почвах сначала требуется уничтожение травянистой растительности., и в первую очередь вейника. Этого можно достичь фрезерование и обработку плугом. Исключительно хорошие результаты дает сплошная вспашка.

На вырубках с влажными типами почв , которые занимают дренированные местоположения, растения высаживают по микроповышениям.

На вырубках с сырыми почвами применяют плуги-канавокопатели и устраивают крупные микроповышения в сочетании с дренажными бороздами. Последние должны составлять единую системы с осушителями или мелиоративными канавами.

Современные способы подготовки почвы

Существует три основных способа подготовки почвы:

• Механический

• Химический

• Огневой

Механической подготовке почвы должна предшествовать подготовительная работа - уборка хлама, сжигание отходов, частичная раскорчевка, планировка, осушение или обводнение.

Может быть сплошная или частичная обработка. Сплошная обработка обычно применяется в лесных питомниках, в землях, отводимых под полезащитные и охранные леса. Основная задача при этом - сохранение и накопление влаги, борьба с сорняками.

По мнению многих авторов необходима сплошная обработка почвы, что дает возможность полностью механизировать процесс лесовыращивания.

Доказательства эффективности создания лесных культур по сплошной вспашке почвы под лесные культуры – в опыте современной лесокультурной практики. Однако за последние годы этот вид обработки не получил широкого применения ввиду его трудоемкости, большой стоимости, неправильных приемов корчевки.

Большее распространение имеют частичная корчевка и основанные на ней два способа подготовки почвы – полосная раскорчевка и полосная расчистка.

При полосной обработке почвы используется вспашка почвы на уровне поверхности земли или в виде микроповышений. Ширина между полосами 1-3 м, полоса необработанной почвы составляет 3-5 м. При этом используется только 25-50% всей площади. При этом используются плуги лемешные, плуги-канавокопатели, дисковые плуги,фрезы, покровосдиратели, ямокопатели. В зависимости от рабочих органов , а также свойств почвы обрабатываются различные типы посадочных мест, например при создании лесных культур на болотах и длительно увлажненных почвах используют ПЛП-135, ЛКА-2М, ПЛКН-500А, ПЛО-400 при этом образуются мощные пласты с дренирующими канавами. Негативными моментами при этом способе являются осыпание пластов и заиление канав.

При создании культур по дренированным почвам используют ФЛУ-0,8, ФЛШ-1,2, ФБН-0,9, БДТ-2,2, БДН-2, БДТ-2,5 . при этом образуется рыхлая гетерогенная полоса. Она может оседать, пересыхает, воздушные свойства ухудшаются со временем. Чаще используют такие плуги, как ПКЛ-70, ПДН-75, ПКБ-2,54, ПВН-100. При работе таких механизмов получаются обернутые пласты, и они тоже могут осыпаться или оседать. При количестве пней до 600 шт/га раскорчевка не требуется. На осушенных торфяниках применяют специальные болотные фрезы ФБН-1,2, ФБН-2. Недостаток их применения - быстрое зарастание сорняками. Дисковые орудия образуют валик. При использовании ПКЛ-70 крошения и перемешивания почвы не происходит. Может быть обработка почвы площадками , террасами или ямками.

Химический способ обработки почвы используется при посадке на старых вырубках. Почва освобождается через 1-2 месяа осле внесения гербицидов, но иногда лучше создавать культуры на следующий год после обработки.

Огневой способ обработки применяется редко из-за опасности распространения пожара. Этот способ не может быть применен при подготовке почвы на вырубках, где имеется жизнеспособный подрост.

В существенной зависимости от способа обработки почвы находится энергия роста культур (отношение прироста по высоте исследуемого года к высоте культуры предыдущих лет, выраженное в процентах).

В целом общая картина по энергии роста культур ели адекватна тенденции общего хода роста культур по высоте и их текущего прироста от способа обработки почвы (таблица 1).

Однако, хоть с течением времени разница нивелируется, за 20 лет культуры росли в лучшем варианте в 2-4 раза быстрее, то есть с первых лет были повышены показатели роста культур.

Таблица 1

Энергия роста культур ели в 1 классе возраста в процентах

Способ обработки почвы	Возраст, лет
	5	10	15	20
Сплошная	34	19	13	11
Полосная раскорчевка с плужной вспашкой	27	18	13	10
Полосная раскорчевка с боронованием	17	16	10	9
Нарезка пластов плугом с рубками ухода	17	20	14	10
Нарезка пластов плугом без рубок ухода	13	15	12	7
Узкополосная раскорчевка	15	10	9	7
Нарезка борозд плугом	9	9	6	5

Верхние горизонты почв в зависимости от характера обработки имеют разные показатели плотности, водопроводности, морфологии и содержания гумуса. В первую очередь воздействие сказывается на плотности верхних горизонтов. При плужной обработке образуются неравноценные по лесорастительным свойствам посадочные места - пласт и дно борозды, свойства которых определяются различиями генетических горизонтов. В год обработки плотность почвы в пластах на 10-15% меньше, чем в верхнем слое, но в рыхлом состоянии пласт находится непродолжительное время. Для дна борозды, наоборот, характерна большая плотность, чем на контроле. Рыхлость почвы на площадках неустойчива, уже через один-два месяца после обработки плотность ее увеличивается до уровня необработанной. Сдвоенный слой лесной подстилки, отделяющий почву пласта от подстилающей необработанной, затрудняет восстановление капиллярной связи и ухудшает водообмен. Поэтому в отдельные периоды первого года она пересыхает заметно больше, чем в верхних слоях при других вариантах обработки; на второй год капиллярная связь восстанавливается полностью. Запас воды в бороздах на протяжении всего года достоверно выше, чем на контроле. На разрыхленных на глубину 20 см площадка в год посадки он меньше, чем на контроле, но различия незначительны и исчезают к концу вегетационного периода.

Плотность почвы коррелирует.с содержанием в ней гумуса: чем выше плотность, тем меньше гумуса. Поэтому повышенная плотность не только физическое препятствие для роста корневых систем, но и отражение почвенного плодородия.

Закономерности изменения плотности почвы, кроме того, изменяются воздухообеспеченность, теплопроводность и т. д. Агротехнические приемы вносят разнообразные изменения в среду, окружающую лесокультурное посадочное место.

Изменение температурного режима

Повышение температуры дает возможность начать рост лесным культурам раньше и дольше расти;

Своеобразный “парниковый эффект” в ризосфере растений, создаваемых повышенной температурой и влажность почвенной среды, активизирует микробиологические процессы и в конечном итоге на деятельность корневых окончаний.

Наибольшие изменения в морфологии - в горизонте до 50 см (А₁А₂).

Для пластов характерна большая мощность наиболее плодородного перегнойно-аккумулятивного горизонта (А₁А₂) более высокая влажность, более рыхлое сложение, чем в дне борозды.