XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Степень нагрузки на экологические системы, к которым относятся лесные насаждения, возрастает. Это заставляет осуществлять поиск новых направлений получения древесины, сохраняя при этом естественные леса. Во многих странах мира основным источником получения древесины стали лесные плантации, данное направление перспективно для условий России.

Выращивание леса - это длительный процесс, измеряемый десятилетиями, и ошибки, допущенные при посеве и посадке леса, могут предвидеться не сразу, исправить их бывает очень трудно. Выращивание искусственных насаждений может быть успешным только при выполнении комплекса научно-обоснованных мероприятий, обеспечивающих создание оптимальных экологических условий на период получения семян до формирования хозяйственно-ценных молодняков. Одним из важнейших приемов при создании искусственных лесных культур является получение высококачественного посадочного материала, от которого зависит приживаемость, активность роста и долговечность насаждений.

Целью нашей работы является обзор литературных источников по выращиванию выращивания посадочного материала для лесных культур, для разработки рекомендаций и предложений для лесопитомнического дела Центральной лесостепи.

Настоящее время ощущается деградация лесных земель, ощущается недостаток питательных вещества, что задерживает рост и развитие лесных культур. Недостаток в почве питательных веществ можно компенсировать внесением нетрадиционных удобрений на основе древесных отходов, бумаги отходов сельского хозяйства, пищевых отходов, отходы текстиля и трикотажа, осадки сточных вод и твёрдые бытовые отходы. Внесение их во время закладки культур повышает приживаемость саженцев и энергию роста в первые годы жизни. Положительно влияют на состав почвы улучшают её характеристики. Обогащается видовой состав растительности. Улучшается и агрохимический состав: повышается содержание органического вещества на 10-15% содержание азота и калия увеличивается примерно в 2 раза повышается содержание фосфора. Также нетрадиционные удобрения могут быть использованы для рекультивации разрушенных земель, карьеров.

Так, например, Игнатьев М.В. утверждает, что в Чувашской Республике бездефицитный баланс гумуса в почве может быть достигнут при ежегодном внесении органических удобрений не менее 8 т/га. Исходя из этого требования, необходимо использовать все возможные пути устранения этого дефицита. К невостребованным источникам увеличения количества перегноя относятся осадки городских и сельских сточных вод (ОСВ). Научные исследования последних лет выявили благоприятное влияние их применения на ход накопления гумуса (табл.1).

В опытах Л.В. Коршуновой и Л.Н. Михайлова (2005) при использовании ОСВ снизилась кислотность светло-серой лесной почвы, увеличилось содержание гумуса, подвижного фосфора, возросло валовое количество тяжелых металлов (табл.2). Однако содержание этих металлов далеко не достигло ОДК (ориентировочно допустимых концентраций), которое для цинка составляет 220, меди – 132, свинца – 13, кадмия – 20 мг/кг.

Таблица 1- Содержание гумуса в пахотном слое при использовании ОСВ Новочебоксарска,

% (О.А. Васильев, 2005)

Дозы ОСВ	Слабосмытая светло-серая лесная почва	Среднесмытая светло-серая лесная почва
без ОСВ	1,89	1,42
30 т/га	2,18	1,58
60 т/га	2,32	1,76
120 т/га	2,81	2,06

Таблица 2 - Влияние ОСВ и навоза на химический состав почвы

Удобрения	pHKCl	Гумус, %	P2O5 мг/кг	K2O мг/кг	Zn мг/кг	Cu мг/кг	Pb мг/кг	Cd, мг/кг
Без удобрений	6,4	2,00	200	132	29,6	10,9	4,6	0,20
NPK-200	6,4	2,01	202	133	29,6	11,0	4,7	0,21
Навоз -30т/га	6,6	2,56	241	145	30,2	11,0	4,9	0,22
ОСВ – 25 т/га	6,7	3,45	219	132	31,6	11,2	5,0	0,25
ОСВ – 40 т/га	6,7	3,86	249	133	32,1	11,4	5,0	0,25

Содержание органического вещества в навозе и ОСВ в сухом виде примерно одинаковое (50-55%). Содержание подвижного фосфора в навозе составляет около 1,5-1,6 г/кг, в ОСВ 2,5-2,6, обменного калия соответственно 1,8-2,04, 0,5-0,6 г/кг. Количество свинца (Pb) в навозе 13-15, в ОСВ – 48-50, кадмия (Cd) соответственно 0,4-0,6 и 7-8, цинка (Zn) -50-60 и 660-720, меди (Cu) – 6,5-7,0 и 700-750 мг/кг (табл.3).

Таблица 3- Химический состав осадков сточных вод города Чебоксары и навоза, в

пересчете на сухое вещество

Показатели	ОСВ	Навоз КРС
Органическое вещество, %	54	52
Нитратный азот, мг/кг	7,8	4,0
Минеральный аммонийный азот, мг/кг	32,7	24,9
Обменный аммонийный азот, мг/кг	114	89
P2O5 подвижный, г/кг	2,56	1,56
K2O обменный, г/кг	0,5	1,9
P2O5, %	1,18	0,46
K2O, %	0,05	0,7
CaO, %	8,6	1,4
MgO, %	2,5	1,6
N, %	1,42	0,53
Li2O, %	0,0035	0,0036
pHKCl обменный	8,0	7,0
ТМ: Pb, мг/кг	48,5	14,0
Cd, мг/кг	7,2	0,5
Hg, мг/кг	2,0	1,5
As, мг/кг	3,5	1,0
Zn, мг/кг	690	56,0
Cu, мг/кг	730	7,0

 

Содержание органического вещества, азота, фосфора, кальция и магния в ОСВ выше, чем в навозе, но количество калия – меньше. Тяжелых металлов в ОСВ находится больше, чем в навозе. ОСВ превосходит навоз по показателям подвижных форм микроэлементов (цинк, медь, марганец, молибден).

Опыты в г. Йошкар-Олы по испытанию осадков сточных вод очистных сооружений канализации (ОСК) г. и опилок (соотношение компонентов 1,4:1 по массе) со сроками хранения в буртах в течение 3 и более 5 лет в дозах 60 и 120 т/га на песчаные грунты дали следующие результаты:

- согласно агрохимическим показателям, приведенным в таблице 3, нетрадиционные удобрения отличаются высокой зольностью, слабокислой реакцией солевого раствора, низким содержанием азота и калия, высоким - фосфора. Наблюдается тенденция увеличения содержания макроэлементов в НОУ с увеличением срока их хранения в буртах с 3 до 5 лет.

Таблица 3 - Агрохимическая характеристика нетрадиционных органических удобрений

Срок хранения НОУ	Зольность,%	рНсол.	Содержание, мг/100 г.
			NH4	Р2О5	К2О
3 года	16,0	5,7	3,97	31,10	1,45
5 лет	44,7	6,1	7,32	70,00	16,67

- через год после внесения НОУ в верхнем слое существенно увеличилось содержание фосфора, которого в удобрениях на основе осадков сточных вод содержится достаточно много[7].В мелиорированных НОУ грунтах доступные растениям соли фосфора увеличиваются при дозе 60 т/га в 1,8-2,7 раз, с увеличением дозы в 2 раза - в 3,6-3,8 раз(табл.4). С повышением времени хранения НОУ до 5 лет наблюдается тенденция снижения фосфора в мелиорируемой почве.

- реакция среды во всех вариантах была близка нейтральной и не снижалась менее 6,8. Содержание обменного азота, хотя и увеличилось, но осталось на низком уровне во всех вариантах. Доступных растениям солей калия в почве не возросло, а в некоторых вариантах с проведенной мелиорацией НОУ даже снизилось. Это согласуется с ранее проведенными исследованиями, в которых выявлено низкое содержание этого элемента в исходных компостах на основе отходов производства.

Таким образом, мелиоративное воздействие нетрадиционных удобрений заключается в увеличении органического вещества и содержания зольных элементов, в том числе подвижных форм элементов минерального питания растений

В 2011 году на экспериментальном участке были высажены 2-хлетние сеянцы сосны обыкновенной с рядовым размещением по схеме 2,5*0,5 м с последующим выращиванием культур для получения целевой древесины. За ними в течение трех лет осуществлялся мониторинг и проводилось ежегодное обследование и исследование со сплошным перечетом культивируемых растений и измерением их биометрических показателей.

Материалы полевых исследований были обработаны методам вариационной статистики и дисперсионным анализом.

Культуры сосны находились в стадии приживания, отражая период адаптации к условиям роста на песчаных грунтах карьерной выемки. Влияние внесения нетрадиционных удобрений на приживаемость культур сосны на второй и третий годы после посадки не отмечено, что подтверждается данными дисперсионного анализа и более низким фактическим F-критерием по сравнению с табличным (табл. 4). Приживаемость растений во всех вариантах была выше 90%, что объясняется в большей степени благоприятными погодными условиями после посадки.

Таблица 4 - Влияние нетрадиционных удобрений на приживаемость культур сосны

обыкновенной

Вариант опыта	Приживаемость, %
	2011 г.	2012 г.
НОУ-3	98,8	97,3
НОУ-5	97,9	97,7
Контроль	96,2	96,2
НСР05	3,17	3,69
Fрасч=6,94	2,19	0,57

Доля древесных растений с четкими признаками здоровых выше на участках с применением НОУ с трехлетним сроком компостирования по сравнению с неудобренным вариантом. В вариантах с внесением нетрадиционного мелиоранта, независимо от срока хранения отмечается меньше пустых мест и усохших растений.

Наблюдается достоверное, подтвержденное более высоким в сравнении с табличным критерием Стьюдента, увеличение темпов роста сосны обыкновенной в высоту. Так, в вариантах с внесением НОУ прирост сосны за год составил 9,5-11,6 см, в то время как на неудобренных участках всего 7,9 см.

Дополнительное внесение органики в песчаные грунты создает благоприятные условия для развития травянистого покрова, появление и разложение которого будет способствовать активизации биологических процессов накопления органики.

С внесением нетрадиционных мелиорантов обогащается видовой состав растительности. Так, если не неудобренных участках встречается 8 видов растений, то с внесением НОУ количество видов увеличивается от 9 до 15. Внесение мелиоранта на основе ОСВ и опила с трехлетним периодом хранения позволило увеличить количество видов на 1-3, а с пятилетним - в 1,6-1,9 раз. Травянистая растительность представлена в основном тремя семействами - осоковыми, бобовыми и сложноцветными. Единично встречаются лютиковые, кипрейные, фиалковые, розовоцветные, крестоцветные, хвощевые, злаки.

Опыт Нижнелиповского лесопитомника Кададинского ОЛХ показал, что проблема оптимизации агрохимических и агрофизических свойств почвы не может быть решена без использования органических удобрений, в том числе и нетрадиционных. Компосты, полученные с использованием биоактивизирующих добавок, вносились в почву посевного отделения Нижнелиповского лесопитомника Кададинского ОЛХ. Обогащение почвы нетрадиционными органическими удобрениями отразилось на водно-физических свойствах пахотного горизонта. Влажность почвы увеличилась на 1,4-1,6 %, а плотность сложения приблизилась к оптимальным значениям (1,00 – 1,15 г/см) в верхнем горизонте (0-10 см), на глубине 10 - 20 см плотность сложения не изменилась. В то же время использование биологических добавок при производстве нетрадиционных удобрений не оказывает существенной роли по влиянию на данные показатели почвы питомника

При использовании в Мушмаринском лесном питомнике в качестве мелиорантов нетрадиционных удобрений с введением в их состав биоактивизирующих добавок на стадии остывания установлено, что независимо от варианта опыта дополнительно почти в два раза увеличилось содержание подвижного фосфора. Отмечается тенденция к повышению содержания обменного калия при внесении НОУ, модифицированного комплексом биоактивизирующих добавок (АРС, АПМ и азотовитом): по сравнению с участками, где применялись не модифицированные биоактивизирующими добавками НОУ более чем в 1,3 раза. Испытание нетрадиционных удобрений, полученных с введением биоактивизирующих добавок на стадии созревания компостной смеси, на дерново-подзолистой связанно-песчаной почве Мушмаринского лесного питомника достоверно повысило содержание нитратного азота лишь при внесении НОУ, полученного при использовании АРС и АПМ. В остальных вариантах опыта различия не существенны.

В следствии выше изложенного, можно отметить следующее, в связи с недостаточным количеством традиционных органических удобрений и высокой стоимостью минеральных, в настоящее время становится актуальной разработка технологий производства местных удобрений из доступного органического сырьяи нетрадиционных удобрений, атакже их использование в лесном хозяйстве.

Установлено, что внесение нетрадиционных удобрений позволяет повысить как общий выход сеянцев с единицы площади посевного отделения лесного питомника, так и выход стандартного посадочного материала. По сравнению с контролем, где компосты из органических отходов не вносились, при одинаковой норме высева семян и агротехнике выращивания посадочного материала, общее количество растений при использовании мелиорантов оказалось выше в 1,5-2,0, а стандартных сеянцев в 1,7-2,0 раза.

Наши рекомендации по совершенствованию технологии выращиванию посадочного материала следующие: внедрить в лесопитомническое дело Центральной лесостепи применение местных удобрений из доступного органического сырья и нетрадиционных удобрений из отходов лесного и сельского хозяйства. Использование нетрадиционных органических удобрений в лесных питомниках позволяет повысить содержание органического вещества в почве, а также снизить затраты на выращивание посадочного материала.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Мухортов, Д.И. Оптимизация технологических параметров производства нетрадиционных органических удобрений в лесных питомниках / Д.И. Мухортов, Е.М. Романов, А.А. Мамаев // Лесное хозяйство. – 2011. – № 3. – С. 21-23.\

Мухортов, Д.И. Выращивание лесопосадочного материала с использованием гидролизного лигнина и иловых осадков на дерново-подзолистых суглинистых почвах Марий Эл:Автореф. дис. … канд. с.х. наук: 06.03.01 / Йошкар-Ола: МарГТУ, 1999. 21 с.

Нуреева, Т.В. Выращивание сеянцев сосны с использованием гидролизного лигнина на почвах легкого гранулометрического состава лесного Марийского Заволжья: Автореф. дисканд. с.х. наук. Йошкар-Ола: МарГТУ, 1998.22 с.

Наставление по выращиванию посадочного материала древесных и кустарниковых пород в лесных питомниках РСФСР. – М.: «Лесная промышленность», 1979. – 175 с.

Романов, Е.М. Использование органических отходов в лесном хозяйстве / Е.М. Романов, Д.И. Мухортов // Вестник Марийского государственного технического университета. Серия «Лес. Экология. Природопользование». 2007. № 1. С. 22-29.

Романов, Е.М. Лесные культуры. Производство и применение нетрадиционных органических удобрений в лесных питомниках / Е.М. Романов, Т.В. Нуреева, Д.И. Мухортов. – Йошкар-Ола: МарГТУ. – 2001. – 155 с.

Код для цитирования: Скопировать