Защитное лесоразведение

Раздел: Учебники

Влияние лесных полос на свойства почвы. Свойства почвы и динамика почвенных процессов в значительной степени определяют величину и качество урожая. Исследования проводились в различных природных зонах — от северной лесостепи с дерново-подзолистыми и серыми лео- ными почвами до сухой степи и полупустыни со светло-каштановыми и бурыми почвами. Везде отмечено изменение в результате влияния лесных полос морфологических признаков почвы: увеличение мощности гумусового горизонта, интенсивности его окраски и понижение линии вскипания. Наиболее глубокие изменения происходят в самих лесных полосах, особенно во взрослых. Г.М. Туминым установлено, что под 30-летними насаждениями в Каменной степи обыкновенный чернозем превратился в переходный и выщелоченный, отличающийся морфологическими признаками и физико-химическими свойствами. Он же одним из первых отметил на межполосном поле увеличение мощности горизонта А + + Bi на 5—10 см, увеличение содержания гумуса на 0,6—1,3% и понижение верхней линии залегания карбонатов на 10-12 см. Эти изменения обнаружены на расстоянии до 100—200 м от лесных полос и по мере приближения к ним увеличиваются. Эти изменения — следствие изменения увлажнения и прироста растительной массы.

Несколько отличающиеся в количественном отношении данные других исследователей указывают на разную степень влияния лесных полос в связи с их возрастом и почвенным покровом. Например, на Тимашевском опорном пункте под 83-летней лесной полосой в слое 0-50 см содержалось гумуса 8,19%, а под 18-летней — 5,27%. На черноземах Поволжья не было обнаружено отчетливых изменений в мощности перегнойного горизонта, содержание гумуса, в глубине вскипания под защитой лесных полос до 18-летнего возраста, тогда как влияние 30- летней лесной полосы проявилось уже более определенно. В то же время имеются сведения, указывающие, что молодые лесные полосы оказывают влияние на некоторые свойср ва почвы в зоне примерно равной или несколько меньшей протяженности снежных шлейфов. В.М. Кретин ин на выщелоченном черноземе (колхоз им. А.А. Жданова) Куйбышевской обл. установил, что под лесной полосой 30-летнего возраста и вблизи нее (35 м) произошло перераспределение илистой фракции: вынос из слоя 0-50 см и отложение в слой 70—120 см, возможно, и глубже. Этому способствовал легкий механический состав подстилающей породы, обеспечивающий хороший дренаж и ежегодное сквозное промачивание почвогрунта большим количеством -талой воды.

Многие исследователи отмечают положительное влияние лесных полос на структуру почвы и водопрочность агрегатов. На обыкновенном черноземе в Поволжской АГЛОС количество структурных агрегатов крупнее 0,25 мм составляет в почве под лесной полосой 94,7%, в 20 м от полосы — 80,5, в 250 м - 78,1%. Содержание водопрочных агрегатов составляет соответственно: 73%, 65 и 50%. В Тимашевском опорном пункте, по наблюдениям Б.В. Карузина, количество водопрочных агрегатов диаметром 0,5 мм и более в пахотном слое перед паром равнялось в 10 м от опушки 49,5%, в 30 м - 28,6 и в 120 м - 16,6%. На выщелоченных черноземах разница в структурном составе на разном удалении от лесных полос выражена меньше, чем на обыкновенных. На хорошо дренированной почве наблюдается даже снижение водопрочности агрегатов вблизи лесной полосы. Лесные полосы оказывают существенное влияние на объемный вес почвы. По одним данным, с возрастом лесных полос он на прилегающей территории уменьшается, что объясняется улучшением структуры и сложения почвы. По другим данным, наоборот, объемный вес несколько увеличивается в мео- тах отложения наибольшего количества снега вблизи лесных полос. Установлены также различия по влагоемкости почвы. На выщелоченном черноземе запас воды при НВ в слое 0—150 см составил на ра& стоянии 35 м от лесной полосы 492 мм, в 335 м — 465 мм. В связи с лучшим ротом и развитием сельскохозяйственных культур под защитой лесных полос в почве остается больше корневых остатков.

Изменение условий почвообразования под влиянием лесных полос сказывается на химических и физико-химических свойствах почвы. Положительное влияние насаждений на содержание гумуса и его качественный состав прослеживается не только на обыкновенных черноземах, но и на выщелоченных, а также на серых лесных, дерново-подзолистых и каштановых почвах. Лесные полосы начинают оказывать влияние на содержание гумуса в северных районах в более раннем возрасте, чем в южных. По данным ВНИАЛМИ, 10-12-летние полосы на светло-каштановой почве в Волгоградской обл. и 15—17-летние лесные полосы на обыкновенном черноземе в Куйбышевской обл. еще не оказывают существенного влияния на содержание гумуса. Такое влияние отмечается под защитой 30-летней лесной полосы в Куйбышевской обл., тогда как в Мордовской, Татарской и Башкирской АССР довольно заметное увеличение содержания гумуса наблюдается на расстоянии до 25—50 м oi лесных полос 7—18-летнего возраста. Наряду с увеличением гумуса с приближением к лесным полосам повышаются валовое содержание в почве азота, фосфора, гидролитическая кислотность, сумма поглощенных оснований и емкость поглощения; снижается рН. Под защитой лесных полос в целом создаются более благоприятные условия для почвенно-микробиологических процессов, что положительно сказывается На численности и активности микрофлоры.

Исследованиями отмечается влияние лесных полос на рассоление почвы. Большей частью эти исследования проводились на почвах каштанового комплекса, отличающихся повышенным содержанием солей. Наиболее глубокое (до 4 м) вымывание солей происходит в самих лесных полосах. Они, как правило, в зоне каштановых почв непродуваемые и накапливают в себе много снега. По данным В.М. Кретинина, рассо- ляющее влияние 30-летней дубовой лесной полосы распространилось на светло-каштановой почве на расстояние 95 м, а на солонцах — до 50 м. Общий вынос солей из 2-метрового слоя светло-каштановой почвы составил 178,6 т/га, на солонцах — 113,5 т/га. На Украине выщелачивающее и рассоляю- щее действие в наибольшей степени происходит под влиянием непродуваемых лесных полос, но распространяется оно на небольшое расстояние (5 Я). Ажурные и продуваемые полосы охватывают своим влиянием большую зону, но их действие проявляется слабее, что имеет прямую связь с количеством поступающей в почву снеговой воды. Освобождение почвы от вредных солей является положительной стороной влияния лесных полос. Однако наряду с вредными солями происходит вымывание и солей, необходимых для питания растений и микроорганизмов. Прежде всего это соли азотной кислоты. Из раствора отрицательно заряженные анионы N03 не поглощаются отрицательно заряженными коллоидами почвы и легко перемещаются вниз с фильтрующейся водой.

Возможность потери минерального азота на межполосных полях в местах отложения снежных шлейфов довольно велика. Уменьшение содержания нитратов по мере приближения к лесных полосам отмечалось во многих районах страны (в Воронежской, Куйбышевской, Николаевской, Кокчетавской, Херсонской обл., Алтайском крае и др.). Протяженность зоны, где содержание нитратов в почве снижается в 1,5- 3 раза в сравнении с открытым полем, составляет 50-100 м с заветренной стороны от лесных полос. Данные, полученные в опытах ВНИАЛМИ (табл. 19), подтверждают выводы о меньшем содержании нитратного азота в зоне отложения снежных шлейфов в период весеннего сева по сравнению с междушлейфовой частью межполосного пространства. Эта разница возрастает в годы со снежными зимами и сокращается, когда осадков выпадает меньше нормы. Такая же закономерность прослеживается и при продвижении из районов с меньшим снежным покровом в районы с большим снежным покровом.

Количество нитратов в пахотном слое может быть различным не только в связи с вымыванием, но и в зависимости от энергии нитрификации, которая при увлажнении почвы более 60% от полной влаго- емкости резко снижается. Чтобы выявить потери нитратов и их перемещение в результате вымывания, проводились специальные опыты, в которых полевые площадки и почвенные колонки заливались таким количеством воды, которое соответствует, по средним многолетним данным, запасам снеговой воды на разном удалении от лео- ных полос. Как показывают данные табл. 20, после промачивания почвы наибольшее количестве нитратною азота Bbivbrro из 1,5 м слоя в зоне шлейфа с заветренной стороны. С наветренной стороны и рдали от леской полосы произошло лишь перераспределение нитратов из верхних горизонтов в нижние. В подобном опыте н? каштановой суглинистой почве (в Кулуъ- де1 с увели» ением количества заливаемой ьоды (от 75 до 200 мм) последовательно увелич-ивалось вымывание азота. При норме 150 и 20С мм нитпаты вымывались из всей толщи почвы.

В местах наиболее мощных отложениг снежного покрова нитраты опускаются настол'.ко глубоко, что в ризосферу с восходящим током водь1 возвращается лиль незначительная их чать. Убьыь нитратного азот? из метрового слоя пгчвь: после ее парования (за холодный период), определенная по разности осень — весна, составила в среднем за 5 лет на черноземе обыкновенном на расстоянии 5 Н 115 кг/га (с колебанием по годам 62— 178 кг/i а), на расстоянии 30 Н 49 кг/га (7,6-76 кг/га); на светло-каш- гановой пс иве соответственно 45 кг/га (20-70 II) и 10 кг/та (0-20 Я). Увеличение потерь нитратов вблизи лесных полос в результате вымывания мсжет отрицательно сказаться на режиме азотного питания сельскохозяйственных растении и их урожаен осп. Поэтому необходимо принимать меры как по сокращению, так и по восполнению потерь азста на межполосных полпх, прежде всего в зонах снежных шлейбов.