С.И. Годунов, П. В. Павлов
Воронежский НИИСХРоссельхозакадемии
Важная роль, среди биологических средств, обеспечивающих сохранение природной среды, повышение плодородия почв и продуктивность пашни, принадлежит полезащитным лесным насаждениям. В настоящее время накоплен богатый фактический материал, с высокой достоверностью раскрывающий положительные стороны влияния полезащитных лесных насаждений на микроклимат, снегораспределение и водный режим лесоаграрного ландшафта. Научно обоснована так же положительная роль лесной растительности как основообразующего биологического компонента, оказывающего многостороннее положительное влияние на стабильное сельскохозяйственное производство в засушливых регионах России.
Однако наряду с положительными сторонами использования защитных лесных насаждений, необходимых для улучшения агроэкологических условий сельскохозяйственных территорий, имеются и отрицательные, к которым относится так называемая зона депрессии, в некоторой степени проявляющаяся в экотонах в непосредственной близости от лесополос и имеющая форму узкой вытянутой ленты шириной, равной одной высоте лесной полосы. Как установлено, недобор продукции растениеводства в зонах депрессии полезащитных лесных полос составляет порядка 40-60%. Если учесть, что по Российской Федерации под зоной депрессии лесных полос находится примерно 2 млн. гектаров пахотных земель, то недобор урожая только зерновых культур ежегодно здесь может составлять около 1,5-2 млн. тонн. Для сельскохозяйственного производства России это довольно значительный недобор продукции.
В целях оптимизации природопользования лесоаграрных ландшафтов учеными отдела агролесомелиорации НИИСХ ЦЧП им. В. В. Докучаева был разработан новый, уникальный способ создания защитных лесных насаждений с прерывистым профилем древостоя (патент РФ на изобретение № 1519589). У лесополос такой конструкции улучшается освещенность и продуваемость в их непосредственной близости, что, несомненно, оказывает положительное влияние на адаптацию агроэко- логических условий зоны депрессии к сельскохозяйственному производству.
Поэтому в настоящее время назрела необходимость изучения степени агроэкологической адаптации депрессионной зоны, которая образуется около защитных лесных насаждений с прерывистым профилем древостоя, и возможного улучшения ее экологических условий для сельскохозяйственного использования.
В связи с вышеизложенным, нами в 20062010 годах были проведены исследования в опыте: «Изучить влияние различных типов древосто- ев на формирование депрессионной зоны в экотонах». Целью исследований являлось определение агроэкологической адаптации зоны депрессии
Содержание элементов минерального питания в слое почвы 0-40 см в зоне депрессии
| Дата взятия образца, культура |
Профиль древостоя |
N-NO3, мг/кгпочвы |
Р2О5, мг/100 г почвы |
К2О, мг/100 г почвы |
| 22.05.06 г. кукуруза |
сплошной |
18,7 |
8,6 |
11,1 |
| прерывистый |
21,3 |
11,9 |
12,6 |
|
| 7.06.07 г. ячмень |
сплошной |
10,55 |
10,11 |
8,7 |
| прерывистый |
8,61 |
10,64 |
8,7 |
|
| 28.08.08 г. подсолнечник |
сплошной |
4,05 |
10,13 |
7,2 |
| прерывистый |
2,74 |
12,73 |
9,7 |
|
| 05.07.09 г. одн. травы |
сплошной |
7,54 |
7,82 |
13,7 |
| прерывистый |
7,27 |
9,34 |
14,4 |
|
| 21.07.10 г. оз. пщеница |
сплошной |
14,6 |
9,6 |
10,3 |
| прерывистый |
16,7 |
10,7 |
11,1 |
Таблица 2
Урожайность сельскохозяйственных культур, возделываемых в депрессионных зонах полезащитных лесных полос со сплошным и прерывистым профилями древостоев, ц/га.
| Культура, год |
Профиль древостоя |
Урожайность |
| Кукуруза на силос, 2006 год. |
сплошной |
331,4 |
| прерывистый |
369,6 |
|
| Ячмень, 2007 год. |
сплошной |
13,4 |
| прерывистый |
13,2 |
|
| Подсолнечник, 2008 год |
сплошной |
17,5 |
| прерывистый |
22,3 |
|
| Одн. травы, 2009 год. |
сплошной |
96 |
| прерывистый |
127 |
|
| Оз. пшеница, 2010 год. |
сплошной |
3,5 |
| прерывистый |
4,4 |
ажурной лесной полосы блочной посадки (с прерывистым профилем древостоя, по патенту РФ на изобретение № 1519589) по сравнению с насаждением, имеющим сплошной профиль древостоя. На основании анализа полученного исследовательского материала установлено, что запасы воды в снеге перед снеготаянием, в среднем за годы наблюдений, были несколько выше, как с заветренной, так и с наветренной сторон в зоне депрессии лесополосы со сплошным профилем древостоя.
Так, с наветренной стороны насаждения со сплошным профилем древостоя, в среднем, перед снеготаянием скапливалось 148,1 мм воды в снеге, а с заветренной - 157,8 мм. В зоне депрессии насаждения с прерывистым древостоем, с наветренной стороны в снеге содержалось только 126,3 мм воды, а с заветренной - 119,6 мм.
Адаптация зоны депрессии в экотонах полезащитной лесной полосы с прерывистым профилем древостоя к сельскохозяйственному производству
Несмотря на это, запасы общей влаги в метровом слое почвы весной за 5 лет исследований были более высокими в зоне депрессии лесополосы с прерывистым профилем древостоя. Так, с 2006 года по 2010 год в метровом слое почвы зоны депрессии насаждения с прерывистым профилем древостоя, с заветренной стороны весной содержалось в среднем 320,8 мм общей влаги. За этот же период в метровом слое почвы зоны депрессии лесополосы со сплошным профилем древостоя содержалось в среднем 306,1 мм общей влаги.
В 2006-2010 годах изучался пищевой режим почвы зон депрессии лесополос с различными профилями древостоев (таблица 1). Можно отметить, что под всеми наблюдаемыми культурами в слое почвы 0-40 см подвижными формами фосфора и обменным калием, в среднем, лучше была обеспечена зона депрессии насаждения с прерывистым профилем древостоя.
Урожай сельскохозяйственных культур, выращиваемых в разных депрессионных зонах, за годы исследований был различен, что подтверждают данные таблицы 2. Так, урожайность кукурузы на силос, подсолнечника, однолетних трав и озимой пшеницы была выше в зоне депрессии древостоя с прерывистым профилем по сравнению с депрес- сионной зоной насаждения со сплошным профилем древостоя. Только урожай ячменя в 2007 году был примерно одинаков в зонах депрессии различных лесонасаждений.
В качестве общего вывода можно отметить, что в экотонах лесных полос с прерывистым профилем древостоя в зоне депрессии создается более благоприятный питательный режим, что подтверждает ее лучшую адаптацию к сельскохозяйственному производству по сравнению с депрессион- ной зоной лесных полос со сплошным профилем древостоя.