Защитные лесные полосы на орошаемых полях в среднем повышают урожай на

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

Орошение повышает урожай сельскохозяйственных земель. Однако одно орошение земель не может полностью исключить неблагоприятные для сельского хозяйства проявления засушливого климата. Орошение полей исключает возникновение почвенной засухи, но не атмосферной. Суховеи, пыльные бури и другие неблагоприятные природные явления снижают урожай сельскохозяйственных культур на поливных землях. Защитить орошаемые земли от неблагоприятных природных явлений и повысить их производительность можно созданием взаимосвязанной системы полезащитных полос в комплексе с другими мероприятиями.

Эколого-биологическая роль полезащитных полос на орошаемых землях. Защитные лесные насаждения на орошаемых землях - уменьшают скорость ветра,- сокращают потери воды из оросительной сети и с поверхности почвы на испарение, что позволяет на 26--30 % сократить нормы полива сельскохозяйственных культур, - защищают поля от суховеев и холодных весенних ветров. Последнее важно при выращивании теплолюбивых сельскохозяйственных культур (кукурузы, хлопчатника и др.). В период пыльных бурь лесные полосы -предупреждают дефляцию (развеивание ветром) почв и занос оросительной сети мелкоземом. При наличии полезащитных лесных полос продуваемой конструкции, расположенных с наветренной стороны канала, эоловый материал переносится через него в безаккумуляционном режиме, что связано с поджатием в нижней части полосы воздушного потока и увеличением скорости ветра. В результате этого образуется так называемый аэродинамический эффект. Данную задачу успешно выполняют 2-3-рядные лесные полосы. В зоне крупных каналов ослабление инерционных сил ветрового потока, особенно при наличии лесных насаждений с обеих сторон, способствует выпадению в них продуктов эрозии. Предотвратить занос каналов в этом случае возможно аккумулированием мелкозема в приканальной зоне за счет увеличения до 4-5 рядов деревьев в полосах.

Поливное земледелие требует особого внимания и высокой квалификации исполнителей, поскольку наблюдаются случаи вторичного засоления и заболачивания почвы из-за резкого подъема уровня грунтовых вод. Вторичное засоление происходит в результате поднятия по почвенным капиллярам влаги с растворенными в воде солями, расположенными на глубине промачивания. Вследствие этого урожайность сельскохозяйственных культур падает, а почвы в ряде случаев становятся непригодными для земледелия. Это происходит из-за поднятия уровня фунтовых вод. Поэтому понижение их и предупреждение вторичного засоления и заболачивания является важной государственной проблемой. Большую роль в понижении грунтовых вод играет биодренаж, осуществляемый древесными породами.

Под лесными полосами уровень их в северной степи понижается до 2 южной - до 50 см, пустыне до 100 см, при этом зона депрессии является на расстоянии, равном 20 высотам насаждения. В условиях орошения значительно усиливается рост и облиственность древесных пород. Поэтому мелиоративное и агрономическое влияние узких 2-3 рядных полезащитных полос по своему воздействию адекватно 4-5 рядным, выращенным без полива.

Ветрозащитное действие лесных полос расширяет возможности применения наиболее совершенного способа орошения дождевания, которое может проводиться при скорости ветра не более 4 м/с. Полезащитные лесные полосы при поливном земледелии на неорошаемых землях, повышают урожай сельскохозяйственных культур и улучшают его качество. Урожайность зерне защищенных участках на 4-5 ц выше, чем на открытых. Затраты на ирригацию окупаются в 2-3 засушливых года после начала мелиоративного воздействия лесных насаждений, которое заметно сказывается с 5-7-летнего возраста.

Создание полезащитных полос на орошаемых землях. Полезащитные полосы создают вдоль постоянных и хозяйственных оросительных каналов, лотковой оросительной сети, по границам полей севооборотов и внутри них, вдоль дорог и других естественных и искусственных рубежей. На рисовых оросительных системах полезащитные полосы среди орошаемых массивов размещают между оросителями и сбросами, а по границам орошаемых земель - с некомандной стороны каналов.

Вдоль внутрихозяйственной оросительной и водосборной сети лесные полосы размещают с одной стороны каналов. При широтном направлении каналов лесные полосы целесообразно размещать с южной стороны, что обеспечит затенение каналов с подавлением развивающейся в них растительности и в то же время вызовет меньшее затенение посевов на прилегающих площадях. Лесные полосы с одной стороны каналов при их меридианном или близком к нему направлении проектируют с любой стороны каналов, учитывая при этом особенности организации территории орошаемых земель, размещение дорог и других объектов вблизи каналов. Продольные полезащитные полосы размещают перпендикулярно суховейным ветрам и направлению пыльны с допустимым отклонением не более 30° и проектируют из трех, а поперечные - из двух рядов древесных пород и редко создают однорядные лесные полосы. Для защиты межхозяйственных и небольших магистральных каналов проектируют 3-рядные полосы с одной стороны канала или по два ряда с двух сторон; вдоль крупных магистральных каналов и коллекторов 4-5-рядные с одной или двух сторон канала. Лесные полосы вдоль каналов, находящихся вне орошаемых земель или по их границе, для лучшей защиты каналов от мелкоземом, песком и остатками растительности создают с из кустарников. Размещение полос не должно препятствовать механизированной очистке каналов и их ремонту. Ассортимент древесных пород и кустарников на орошаемых землях определяется с учетом типов почв, степени их увлажнения и засоленности, отношением пород к влаге, а также с учетом интенсивности их транспирации. Последнее важно учитывать при необходимости понижения уровня грунтовых вод и предотвращения вторичного засоления. На землях с избыточным увлажнением целесообразно тополя и древовидные ивы. На почвах, недостаточно обеспеченных влагой, вводят относительно засухоустойчивые породы. На засоленных почвах и участках с близким залеганием минерализованных грунтовых вод высаживают робинию лжеакацию, вяз перистоветвистый, шелковицу белую и другие солеустойчивые древесные породы. В лесонасаждениях на орошаемых землях желательно вводить плодовые, орехоплодовые и технические породы.

Расстояние между продольными полезащитными поле орошаемых участках составляет 450-800 м: на черноземах черноземных и подобных им почвах - до 600 м, на почвах каштанового типа - 500 м, на бурых пустынных почвах - 450 м, а на оросительных системах - 600-800 м. В районах с сильным ветрами и наличием ветровой эрозии почв указанные расстояния уменьшают. Поперечные полосы могут быть удалены друг от друга до 2000 м, а на песчаных почвах - до 1000 м. Лесные полосы закладывают продуваемой или ажурной конструкции.

Для проезда сельскохозяйственных машин и орудий в лесных полосах оставляют разрывы до 10-20 м, а в местах поворота дождевальных агрегатов - до 60 м. В качестве посадочного материала пользуют сеянцы и черенки, высаживаемые с шагом посадки 1-2 м, а также саженцы, размещаемые в ряду на расстоянии 1,5-3 м. Расстояние между рядами принимается 2,5-3 м, а в особо тяжелых лесорастительных условиях и при использовании междурядий в первые годы роста лесных насаждений для выращивания сельскохозяйственных культур ширина междурядий может быть увеличена до 4 м. Лесные полосы на орошаемых землях выращивают с поливом. Породный состав и поливной режим устанавливают в зависимости от почвенно-климатических условий, увязывая с поливным режимом выращиваемых сельскохозяйственных культур.

Агролесомелиорация – это система мероприятий по борьбе с эрозией почвы, засухой и суховеями. Она включает создание защитных лесных насаждений на оврагах, балках, рекультивируемых и других землях, а также агротехнические, гидротехнические и организационно-хозяйственные мероприятия.
Комплексное выполнение противоэрозионных работ, включая почвозащитное земледелие, сохраняет и повышает плодородие почвы, ослабляет вредное воздействие засух, повышает урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность естественных кормовых угодий.
Под защитой лесных полос урожай зерновых культур в среднем на 4 – 6 ц/га выше.

Основной элемент агролесомелиорации – лесные полосы, которые характеризуются следующими показателями:

конструкцией – продуваемые, ажурные и непродуваемые (плотные);
формой – простые одноярусные и сложные – двух- и трехъярусные;
способом посадки или посева – рядовой, гнездовой, шахматный и др.;
происхождением – искусственные и естественные, семенные и порослевые;
возрастом;
высотой;
степенью сомкнутости крон;
шириной;
рядностью.

Полезащитные лесные полосы

Лесозащитные полосы размещают по возможности во взаимно перпендикулярных направлениях так, чтобы ограниченные ими земельные участки имели прямоугольную форму.
Основные лесные плосы располагают поперек господствующих эрозионно опасных и суховейных ветров. Расстояние между основными лесными полосами не должно превышать более чем в 30 раз рабочую высоту взрослых деревьев.
Расстояние между вспомогательными полосами принимают до 2000 м. На легких почвах во избежание эрозии это расстояние уменьшают.
В зависимости от размещения полос, площадь пашни, окаймленная ими, может составлять 20 – 120 га.

Конструкция лесополос влияет на снижение скорости ветра, а следовательно, на условия эрозии почвы, снегонакопления и испарения влаги. Наиболее эффективны продуваемые и ажурные лесополосы.

Полезащитные лесные полосы закладывают в 3-4 ряда шириной до 15 м. Внутри полей севооборота допускается применение двухрядных полос.
Лесные насаждения бывают чистыми и смешанными.
Чистые лесополосы состоят из одной главной породы. При использовании медленно растущих пород для ускорения проявления полезащитных свойств лесополосы в опушечный ряд вводят быстрорастущую породу.
Смешанные насаждения из светолюбивых и теневыносливых древесных пород применяют в степных районах. Их размещают в крайних рядах, а в трехрядных полосах – через одно дерево главной породы.

Лесонасаждения на орошаемых полях

Защитные лесные насаждения на орошаемых землях помимо основного назначения (борьба с эрозией) выполняют следующие функции:

уменьшают продуктивное испарение и обеспечивают экономию поливной воды;
улучшают равномерность и качество полива, особенно при дождевании;
снижают воздействие пыльных бурь и защищают каналы от заноса песком и мелкоземом;
задерживают снег и способствуют влагонакоплению в почве;
защищают посевы от вымерзания, выдувания и от атмосферной засухи;
дренируют земли и ослабляют процессы вторичного засоления почв;
укрепляют берега каналов и уменьшают зарастаемость их русл растительностью;
улучшают условия выпаса животных;
служат кормовой базой для выращивания тутового шелкопряда и др.

Борьба с эрозией на мелиорируемых землях

Предупреждение ирригационной эрозии

На орошаемых землях в зависимости от места возникновения и распространения можно выделить два вида эрозии: полевую и сетевую.
Полевую эрозию вызывает несоответствие применяемой техники полива природно-хозяйственным условиям.
Сетевую эрозию – утечка воды из оросительной и сбросной сети, не предусмотренный сброс воды.

Чтобы исключить появление эрозионных процессов, необходимо устранить причины, их вызывающие. Техника и способы полива должны быть выбраны так, чтобы поливная вода полностью впитывалась в почву. Кроме того, для предупреждения ирригационной эрозии улучшают водно-физические свойства почв.

Важный фактор развития эрозии при орошении – уклон поверхности почвы. Участки с уклоном более 0,02 поливают дождеванием с малой интенсивностью дождя. На таких склонах посевы поливают дальнеструйными дождевателями снизу вверх.
Интенсивность дождя дождевальных установок должна соответствовать скорости впитывания воды почвой. На тяжелых почвах интенсивность дождя должна составлять 0,06 – 0,15 мм/мин, на средних – 0,10 – 0,25, и на легких – 0,15 – 0,45 мм/мин.

При поверхностных способах полива, если уклон орошаемой территории не превышает 0,006, применяют продольную схему расположения временных оросителей. Поперечную схему используют при уклонах орошаемой территории больше 0,006.

Развитие ветровой эрозии на торфяных почвах зависит от степени разложения, ботанического состава торфа и скорости ветра в приземном слое. Торфяные почвы с низкой устойчивостью к ветровой эрозии нужно использовать в основном под многолетние травы, периодически их залужая.

На среднеустойчивых к ветровой эрозии почвах севообороты насыщают многолетними травами и выделяют почвозащитные севообороты.
Системой мероприятий по регулированию водного режима почвы необходимо обеспечить увеличение влажности верхнего слоя торфа, особенно под пропашными культурами. Для этой цели в основном используют дождевальные машины с низкой интенсивностью дождя.

Пагубное воздействие ветров на торфяники могут снизить полезащитные лесополосы.

Автор в своей статье отвечает на главные вопросы сегодняшнего дня.

Е.К.Ботман, канд.с-х.н., РНПЦ ДС и ЛХ

Есть способ поднять урожайность орошаемых земель до 15-20% без больших инвестиций? Есть такой способ.

Есть способ сохранить поверхностный плодородный слой почвы для сохранения урожайности и продовольственной безопасности страны? Есть такой способ.

Сельское хозяйство занимает значительную долю в экономике Узбекистана. Основой же сельского хозяйства, а, следовательно, и продовольственной безопасности страны, является орошаемое земледелие. Но орошаемая пашня в аридной зоне является искусственно созданной экосистемой, которая не способна к саморегулированию для поддержания постоянного уровня почвенного плодородия и поэтому нуждается в экологически обоснованных управленческих решениях.

Проблема

Одним из главных факторов потери верхнего плодородного слоя земель и потери продуктивности является ветровая эрозия. Необходимо знать и уметь предотвращать два важных отрицательных свойства ветров:

Первое – не имеет значения температура воздуха/ветра, но если весной после пахоты подует сильный ветер, то он быстро высушит нарушенную пахотой почву. При иссушении вспаханной почвы меняется её структура, появляются мелкодисперсные частицы, которые поднимаются с поверхности ветром. Происходит выдувание, потеря верхнего, наиболее плодородного слоя почвы. То же самое может случится и со вспаханной землей после уборки зерновых летом - поля, непокрытые вегетативным покровом после сбора пшеницы, также подвергаются действию горячего ветра и происходит потеря/выдувание плодородного слоя почвы.

Второе – летний ветер при низкой влажности воздуха и высокой температуре вредит сельскохозяйственным культурам другим образом. У хлопчатника, например, во время суховея могут облетать плодоэлементы, т.е. бутоны, цветы, молодые завязи. Ясно, что это прямая потеря урожая. У зерновых от таких ветров случается запал зерна, т.е. оно будет неполным.

Более 65 % орошаемой пашни нашей страны подвержено в той или иной степени ветровой эрозии. За последние годы содержание гумуса в почвах снизилось на 30 – 50 %. Около 40 % площади всех орошаемых земель занимают почвы с очень низким содержанием гумуса (до 1,0 %). В результате все больше орошаемых земель выходят из сельскохозяйственного оборота по мелиоративному состоянию.

Пути решения

Одним из таких наиболее эффективных подходов по борьбе с ветровой эрозией и улучшением микроклимата полей является создание систем полезащитных лесных полос.

Само название говорит за себя - "полезащитные лесные полосы", т.е. полосы, состоящие из нескольких рядов деревьев и кустарников, которые защищают поля. Лесополосы уменьшают скорость ветра на межполосном пространстве, т.е. на защищаемых полях. Уменьшение скорости ветра влияет на все другие микроклиматические параметры территории - влажность воздуха, температуру воздуха и почвы и т.д.

Лесные полосные насаждения на орошаемых землях (кстати, на богарных тоже) обладают рядом преимуществ, в том числе:

1. Они увеличивают урожайность сельскохозяйственных культур - Повышение урожайности достигает до 15-20 %, при этом увеличивается также и качество урожая, в частности длина волокна. Это происходит за счет улучшения микроклиматических условий на защищаемых полях:

уменьшение скорости ветра достигает 38 - 34 %, что приводит к увеличению увлажненности приземных слоев воздуха до 5-9 %;
уменьшению температуры воздуха летом до 1 0 С, а температуры почвы до 1,2 0 C;
понижение водного стресса, улучшенное влагосодержание в почве и уменьшенные температуры создают более благоприятные условия для существования почвенных микроорганизмов, улучшая плодородие почв и обеспечивая, тем самым, благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных растений.

2. Остановка потери верхнего плодородного слоя почвы - Уменьшение скорости ветра на защищаемых полях ведет к прекращению или значительному уменьшению ветровой эрозии почвы, то есть останавливает выдувание верхнего наиболее плодородного слоя почвы.

Такие "живые" гиганты даже в зимнее время способны выполнять свою работу

3. Регулирование уровня минерализованных грунтовых вод - Кроны деревьев через листву в летнее время испаряют огромное количество воды, перекаченной из-под земли. Деревья действуют как своеобразный насос, выкачивая грунтовую воду своими корнями и испаряя её листвой. Получается биологический дренаж, который снижает уровень минерализованных грунтовых вод, а, следовательно, уменьшает вероятность вторичного засоления почвы. Учитывая, что более половины орошаемых земель у нас в стране подвержены вторичному засолению из-за высокого уровня стояния минерализованных грунтовых вод, это очень важное свойство.

Это основные преимущества лесополос, которые важны для фермеров. Есть еще масса дополнительных качеств, которые говорят в пользу создания полезащитных лесополос, а именно:

Очищают воздух - Древесные насаждения задерживают на своей листве огромное количество взвешенной в воздухе пыли, очищая его таким образом. Кроме того, большинство деревьев, в частности тополя, выделяют из своей листвы фитонциды, убивающие болезнетворные микроорганизмы;
Эстетика - Лесные насаждения разнообразят монотонный ландшафт сельскохозяйственных полей, значительно повышая его эстетическую привлекательность;
Место для отдыха - Зачастую лесные насаждения в оазисах являются для местного населения единственным местом пригодным для отдыха;
Место обитания для дикой природы - В однообразном аграрном ландшафте сельскохозяйственных полей лесные насаждения являются подчас единственным убежищем для дикой природы, очагом естественного биоразнообразия (птиц, насекомых, мелких млекопитающих и т.д.). А из науки Экологии известно, что чем разнообразнее экосистема, тем более она устойчива;
Поглотитель углерода - Деревья питаются углеродом, поглощая углекислый газ из атмосферы. Они, тем самым, помогают регулировать глобальную климатическую систему. Подсчеты показывают, что 1 га лесных насаждений поглощает ежегодно около 4,48 тонны углерода, что соответствует 16,43 тонн СО₂ с 1 га в год. При среднем сроке службы полезащитных лесных полос в 30 лет потенциал поглощения углекислого газа защитными насаждениями на орошаемой пашне Узбекистана можно оценить в 16,43 т * 30 лет = 492,9 т СО₂;
Источник древесины - Несмотря на то, что лесные насаждения на орошаемых землях предназначены в основном для защитных функций, у них, тем не менее, есть свой срок службы, по истечению которого они подлежат рубке, раскорчевке и возобновлению. К этому времени они накапливают значительный запас древесины (500-600 м3/га), в том числе деловой и дровяной. В условиях значительного дефицита и высоких цен на древесину эту функцию также не следует сбрасывать со счетов;
Другое предназначение - Кроме полезащитных полос в сельской местности могут быть созданы и другие виды лесных насаждений, повышающих шероховатость земной поверхности, а значит улучшающих микроклимат и среду обитания местных жителей. Это, например, могут быть специализированные лесные плантации (шелковицы – для скармливания тутового шелкопряда, тополя и других быстрорастущих пород – для получения древесины, озеленительные посадки в населенных пунктах и т.д.).

Лесополосы на защите всходов

Как создать полезащитные лесные насаждения?

Для создания полезащитных лесных полос разработаны доступные технологии. Для их создания нужно иметь в виду несколько основных принципов создания таких полос:

1. Очень важно, чтобы это была система взаимодействующих полос, а не одна, две полосы по краям поля. Под системой полезащитных лесных полос подразумевается полное покрытие определенной территории лесными полосами (1-4-х рядными) через определенное расстояние друг от друга таким образом, чтобы ветроумеряющее действие одной полосы перекрывалось действием другой полосы.

2. Полосы должны располагаться перпендикулярно основным вредоносным ветрам и эти полосы называются основными. Но, в виду того, что ветер часто меняет направление, должны быть и вспомогательные полосы, обеспечивающие защиту от ветров других направлений. Таким образом, система полос выглядит в виде клеток в форме прямоугольников (смотрите фото ниже), длинная сторона которых является основными полосами, а короткая - вспомогательными.

3. Научными исследованиями определено, что чем выше полоса, тем дальше распространяется дальность ее влияния, то есть для минимального отвода земли на полезащитные полосы нужно создавать их из высокоствольных пород (тополь, платан, вяз, ясень, ива и т.д.). Установлена связь высоты полосы на дальность ее влияния. Считается, что эта дальность примерно равна 20-25 кратной высоты (Н) самой полосы, т.е. межполосное расстояние должно быть 20-25Н, где Н – это высота полосы в метрах.

4. Подбором древесно-кустарниковых пород и их размещением в полосе формируется ее конструкция – плотная, ажурная или продуваемая. Конструкция, так же как и высота полосы, определяет дальность ее влияния и некоторые другие характеристики ее функциональной особенности. Научными исследованиями определено, что для полной защиты орошаемой пашни системой полезащитных лесных полос достаточно отвести около 3% ее территории, причем частично лесные полосы будут располагаться в зонах отчуждения оросительно-дренажной и дорожной сети, то есть не занимать продуктивной пашни.

Лесоаграрный ландшафт с полезащитными лесополосами

Выводы

В 70 – 80 годы прошлого века в Узбекистане было около 40 тыс. га полезащитных лесных полос. Сейчас их практически не осталось. К сожалению, в последнее время новые системы полезащитных лесных полос не создавались, а старые выходили из строя по причине старения и вырубки.

Не стало лесных полос, плодородие земель сильно понизилось. Конечно, мы не утверждаем, что отсутствие полезащитных лесных полос - это главный фактор потери плодородия земель. Нет одного главного фактора. Это комплекс факторов. И отсутствие полезащитных лесополос - это одно из важных составляющих потери плодородия.

1. Необходимо преобразовывать аграрный ландшафт - только поля (что у нас есть сейчас) в лесоаграрный (с полезащитными лесополосами и другими насаждениями разного функционального назначения).

2. Необходимо, чтобы инициаторами создания систем лесополос на своих землях были сами фермеры, а не только государство. Именно тогда будет наибольший стимул и наибольшая эффективность в создании таких полос.

3. Необходимо, чтобы местные органы государственной власти поддержали инициативы фермеров по созданию систем лесополос. Многие фермеры говорят, что им не разрешают отчуждать земли под лесополосы - вся земля должна идти под культуры. Как было сказано выше, под лесные полосы нужно не более 3% по границам полей. Но вместо этого фермеры получат 15-20% прибавку в урожайности на защищенном поле. И что самое главное - сохраняется плодородие почв для будущих урожаев. А именно это наиболее важный аспект.

Рост населения и задачи по повышению уровня его жизни, продовольственной безопасности страны требуют инвестиций в сохранение и повышение плодородия почв. Возрождение полезащитного лесоразведения в нашей стране ведет к стабилизации уровня почвенного плодородия орошаемой пашни и его качественному улучшению.

Принимая это во внимание, ВНИАЛМИ разработал ряд агротехнических приемов возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивающих повышение их урожайности. Эти приемы дифференцированы в зависимости от степени влияния лесных полос разных конструкций. В зонах отложения снежных шлейфов под яровые культуры необходимы более глубокая основная и предпосевная обработка почвы и высокие дозы удобрений (азотных), чем между шлейфами Выявлены культуры и сорта, положительно реагирующие на влияние лесных полос. Такая дифференцированная агротехника успешно применяется в ряде хозяйств с системой лесных полос в Алтайском крае и Поволжье и уже показала высокую эффективность.

Важное значение имеет правильный выбор контроля и оценки отклонения урожайности от него. Наиболее правильно в качестве контроля выделять открытое поле на расстоянии 1-2 км от облесенных с идентичным почвенным плодородием, рельефом, экспозицией, при строгом соблюдении одинакового агротехнического фонда или же наиболее удаленную часть межполосного поля, находящуюся за пределами влияния лесных полос. Так поступают и при организации длительных стационарных исследований и при производственном изучении влияния лесных полос на урожай. Контрольный участок на межполосном поле не обязательно должен быть в середине его. Следует размещать контроль не ближе 30-35 Н в заветренную и 15 Н в наветренную стороны от лесных полос.

В полевых опытах с сельскохозяйственными культурами считается, что с достаточной надежностью можно учитывать разницу в урожае, равную не менее 5 %. Руководствуясь этим, при урожае на контроле, например, в 20 ц/га, протяженность зоны влияния лесной полосы будет определяться расстоянием, где урожайность составляет не менее 21 ц/га. Для каждого конкретного объекта более точное представление о существенной разности в урожае, а следовательно, и о пределах зоны влияния лесных полос дает математическая обработка данных методами вариационной статистики.

Тема 10. АГРОТЕХНИКА ВЫРАЩИВАНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЛОС

Размещение лесных полос.

Полезащитные лесные полосы и дорожная сеть.

Технология выращивания лесных полос.

Создание лесных полос на склоновых землях.

Лесные полосы на орошаемых землях.

Размещение лесных полос

Проектирование лесных полос проводится одновременно и в сочетании с другими мероприятиями по организации сельскохозяйственной территории. При отсутствии в проектах лесомелиоративных мероприятий их проектируют дополнительно. Агролесомелиоративные мероприятия обычно разрабатываются на каждое хозяйство отдельно. Различные виды защитных лесонасаждений проектируют на основании полученных в ходе изысканий данных, согласованных с землепользователями, районными управлениями сельского хозяйства и заказчиком.

Полезащитные лесные полосы в большинстве случаев размещают в виде прямоугольных клеток. Длинные стороны прямоугольника называют продольными, или основными, полосами, а короткие − поперечными, или вспомогательными. Наибольший агрономический эффект достигается при расположении основных лесополос перпендикулярно господствующим суховейным, метелевым или эрозионно-опасным ветрам. Поперечные лесополосы располагают перпендикулярно основным.

Отклонение основных полос от направления вредоносных ветров допускается не более 30°.

Первоочередным по своему значению является вопрос о размещении полезащитных насаждений на территории сельскохозяйственных предприятий. Они обычно размещаются по границам полей севооборотов, внутри них, когда поля очень велики и по границам землепользовании хозяйств, образуя систему окаймленных полосами прямоугольных клеток.

Расстояние между основными лесными полосами не должно превышать: на выщелоченных и оподзоленных черноземах, а также на серых лесных почвах 800 м; на обыкновенных и типичных черноземах 500 м; на южных черноземах 400 м; на темно-каштановых и каштановых почвах 350 м; на песчаных почвах лесостепи 400 м и степи 300 м.

На сильно подверженных дефляции выщелоченных черноземах оптимальная ширина межполосного поля 400 м; обыкновенных черноземах – 300; южных чернозема – 250; темнокаштановых почвах – 200 м.

Полезащитные лесные полосы создают на пахотных землях с уклоном местности не превышающем 1,5-2,00.

Расстояния между лесными полосами в значительной степени зависят от высоты насаждений, так как от нее зависят дальность влияния на скорость ветра и другие элементы микроклимата. Установлено, что полезащитные лесные полосы эффективно снижают скорость ветра на 30-40 своих высот. На плодородных почвах с хорошим водообеспечением полосы могут иметь высоту до 20-22 м, и по мере снижения этих показателей (плодородие и водообеспеченность) их высота может составлять всего 6-8 м. Расстояние между вспомогательными полосами не должно превышать 2000 м, а на песчаных землях − 1000 м.

На равнинной местности, где и продольные и поперечные лесные полосы имеют в основном ветрозащитное и снегораспределительное значение, размер межполосных участков должен определяться с обязательным учетом требований механизации сельскохозяйственных работ. В районах с неровным рельефом продольные лесные полосы размещаются обязательно поперек склонов так, чтобы они в комплексе с другими агротехническими мероприятиями уменьшали эрозионные процессы и не создавали трудностей при использовании сельскохозяйственной техники. При этом необходимо, чтобы нарезка полей севооборотов и размещение на них защитных лесонасаждений были сделаны с учетом основных линий рельефа (водоразделы, резкие перегибы склонов, гидрографическая сеть). Поперечные лесные полосы необходимо располагать в направлении общего уклона, но не наискось склонов, используя для них по возможности прибровочные участки отвершков оврагов и крупные ложбины.

Отвод земель под лесные полосы производят после уборки урожая сельскохозяйственных культур или рано весной до их посева.

Характер размещения посадочных мест на лесокультурной площади называется способом выращивания. Существует несколько модификаций размещения посадочных мест, объединяемых рядовым и шахматным способами. Рядовой способ имеет вид рисунка с одинаково отстоящими друг от друга прямыми параллельными линиями, а шахматный − квадратной или ромбической сетки. Как в том, так и в другом случае различаются посадки одиночными растениями и группами. Модификации способов выращивания отличается главным образом расстояниями между рядами или посадочными местами в ряду, или тем и другим одновременно. Рядовой способ с одиночным размещением растений занимает господствующее положение и считается основным.

Преобладание рядового способа в полезащитном лесоразведении обуславливается не столько лесоводственным, сколько экономическим преимуществом. Он способствует раннему смыканию древостоев в рядах и уменьшению трудоемких работ по очистке почвы от сорняков. При конно-ручном труде он полностью отвечал успешному применению соответствующих орудий производства и другим техническим требованиям. С применением химических средств и тракторных орудий его экономическое преимущество возросло, а с переходом на малорядные бескустарниковые лесные полосы к экономическому преимуществу прибавилось еще и технологическое.

Раньше в полезащитном лесоразведении преобладали узкие междурядья (от 1 до 2 м) и небольшие расстояния между растениями в рядах (от 0,5 до 0,8 м). Чаще всего использовались междурядья в 1,5 м и расстояние в рядах 0,7-0,8 м. При конно-ручном труде эти размеры в производственном отношении вполне устраивали сельскохозяйственные предприятия. Обработка междурядий в этом случае велась конными культиваторами, а узких полосок в рядах − мотыгами. В зависимости от состава насаждений и условий произрастания мотыжение прекращалось на 3 или 4 года. Модификация рядового способа 1,5x0,7 м вполне удовлетворяла лесоводственным требованиям о равномерном распределении деревьев на лесокультурной площади.

При древесно-кустарниковом и древесно-теневом типах посадки главные породы размещались почти с такой же равномерностью, как в квадратной или ромбической сетке.

В настоящее время положение с полезащитным лесоразведением резко изменилось за счет применения тракторов и тракторных орудий, а вовлечение в сферу полезащитного лесоразведения районов с более тяжелыми почвенно-климатическими условиями наложили соответствующую печать на способы выращивания лесных насаждений. Наряду с самой распространенной модификацией рядового способа появились другие, а в некоторых случаях и сам рядовой способ был заменен шахматным. В последнее время при рядовом способе выращивания лесных полос применяются междурядья от 2,5 до 5 м. В степных и лесостепных районах чаще применяются расстояния между рядами 3, 4 и 5 м, причем в лесостепной и степной зонах с черноземной почвой − 3, в сухой степи с темно-каштановыми почвами − 4 и в полупустыне с каштановой и светло-каштановой почвой − 5 м.

Следует указать, что к более широким междурядьям приходится прибегать также на черноземах, отличающихся той или иной засоленностью и представляющих большие трудности для лесоразведения. Такие черноземы довольно часто встречаются в Западной Сибири и Северном Казахстане, где легкорастворимые токсические соли (сода, хлориды и др.) близко выходят к дневной поверхности. В тяжелых лесорастительных условиях широкие междурядья оправданы, так как они не только дают возможность увеличить площадь питания древесных растений, но и применять тяжелые тракторы для обработки солонцеватых почв.

При рядовом способе меняются также расстояния в рядах. В этом случае наряду с почвенно-климатическими условиями учитываются размер и быстрота роста посадочного материала.

Расстояние между растениями в рядах колеблется от 1 до 3 м; при посадке сеянцев – от 1 до 2, а при посадке саженцев − от 2 до 3 м. Меньшие расстояния при посадке сеянцев и саженцев применяются в районах с черноземами, а большие − в районах с каштановыми почвами. Кроме того, в районах с черноземной и темно-каштановой почвами растения быстрорастущих древесных пород обычно отстают друг от друга дальше, чем медленнорастущие. Обеспечение древесных растений необходимой площадью питания, особенно в острозасушливых районах, имеет большое практическое значение. В сухой степи и полупустыне тщательно обработанная площадь питания (при отсутствии полива) − единственная гарантия жизненности полезащитных лесных насаждений. Особенно это важно для полупустынных районов, где сельскохозяйственные площади с тяжелыми лесорастительными условиями часто перемежаются с лесонепригодными участками.

Кроме расстояний между рядами и растениями в рядах устанавливается также количество посадочных мест на 1 га лесной полосы в зависимости от почвенно-климатических условий и особенностей посадочного материала. При посадке сеянцев быстрорастущих древесных пород в степных районах число растений составляет 1200-1300 шт/га, а в полупустынных районах – 1000 шт/га. При создании лесополос саженцами количество их снижается в обеих случаях до 650-700 шт/га.

Рядовой способ выращивания не исключает посадку растений группами. Раньше групповое выращивание применялось крайне редко, главным образом на берегах балок, оврагов и на других крутосклонах, где допускался только ручной труд, который в своей основе имел посадку или посев площадками. Загущенные группы деревьев на площадках довольно быстро смыкались кронами и приобретали устойчивость в конкуренции с травянистой растительностью. На ровной территории посадку площадками (местами) впервые применил проф. В.Д. Огиевский при восстановлении леса на вырубках. Его примеру последовали некоторые лесоводы, главным образом в лесостепных районах.

Шахматный способ посадки лесных полос − способ размещения древесных и кустарниковых растений в полосных насаждениях, позволяющий свести к минимуму необходимость в агротехнических ручных уходах за почвой (разработан В.Я. Векшегоновым в 50-60-х годах XX века). Растения размещаются равномерно в шахматном порядке. При этом увеличивается их площадь питания, улучшаются освещенность и влагообеспеченность. Механизированные уходы за почвой ведутся в диагонально-перекрестном направлении, ручные − только в приствольных местах (не более 3% площади насаждения).

Этим способом было создано около 300 га полезащитных полос в 1957-1970 гг. на территории целинных совхозов в Тургайской области (Казахстан). Ширина лесных полос от 13,5 до 20 м, количество рядов от 3 до 10 и густота посадки от 714 до 1905 шт/га. Высаживали двухлетние сеянцы березы бородавчатой и укорененные черенки тополя (бальзамического, черного, краснонервного, берлинского, китайского, душистого, пирамидального и др.), сеянцы вяза (мелколистного и обыкновенного), клена (американского, татарского и остролистного), караганы, жимолости татарской, смородины золотистой, вишни степной, лоха серебристого. Схемы смешения и размещения растений в насаждениях были различными. Выявлено, что в чистых насаждениях при уменьшении густоты посадки тополя бальзамического до 714 шт/га, вяза мелколистного до 1250 шт/га наблюдался лучший рост насаждений, а формирование наиболее эффективных конструкций проходило почти без затрат труда.

Средняя высота тополя бальзамического в 20-летнем возрасте составляла 9,2 м, вяза мелколистного − 5,5, березы повислой − 7,8 м.

При посадке лесных полос шахматным способом наиболее приемлемыми являются следующие схемы размещения древесных пород.

Диагонально-групповой способ создания полезащитных лесных полос − посадка сеянцев или посев семян древесных пород биогруппами через 7-10 м в ряду при расстоянии между продольными рядами 1,5-1,7 м. Способ разработан в 1955-1958 гг. в НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева.

Процесс создания насаждений по подготовленной почве включает в себя маркировку площади полосы, посадку сеянцев и посев биогруппами ромбической формы, уход за почвой в двух взаимнопересекающихся диагональных направлениях. Затраты на ручную посадку компенсируются снижением количества ручных прополок и хорошим агрофоном на всей площади полосы и ее закрайках, обеспечивающих хороший рост древесных растений. Размещение древесных растений на площади полезащитной полосы биогруппами обеспечивает достаточно продуваемую конструкцию насаждения с молодого возраста, исключает излишнее накопление снега в лесополосе и обусловливает более равномерное его распределение на прилегающих полевых участках. Спустя 40 лет первые лесополосы, созданные диагонально-групповым способом, достигли высоты 17-23 м с запасом древесины 200-300 м 3 /га, обладали хорошей устойчивостью и мелиоративными качествами. Диагонально-групповой способ применялся в областях Центрально-Черноземной полосы, в Поволжье, на Алтае, в Казахстане на общей площади около 1 тыс. га. Для механизации процесса посадки разрабатывались специальные конструкции лесопосадочных машин, не получивших завершения вследствие общего спада интенсивности агролесомелиоративных работ.

Диагонально-крупносетчатая конструкция полезащитных лесных полос, предложенная Е.Н. Савиным, − система закономерно чередующихся крупных треугольной формы биогрупп деревьев, каждая из которых отделена от смежной широким

(3,5-4,0 м) коридором. По отношению к основному направлению лесной полосы коридоры располагаются последовательно под углом 450° и 1350°. Биогруппам присущи все признаки насаждения плотной конструкции: близкая к нулю продуваемость, слабая освещенность почвы, низко опущенные кроны деревьев крайних рядов и на границе с коридорами. Мелиоративный эффект от такой лесной полосы обеспечивается преимущественно за счет диагонально направленных коридоров, пропускающих и одновременно ослабляющих основную часть ветрового потока.

Они же являются дополнительными площадями питания деревьев. Крупносетчатая структура полезащитных лесных полос − пространственное размещение деревьев в рядах линейных лесных полос отдельными секциями (блоками) длиной 4-5 м с разрывами между ними. Крупносетчатая структура предложена С.Н. Адриановым для районов Западной Сибири и Алтайского края с напряженным ветровым режимом. Полосы крупносетчатой структуры проходимы для сельскохозяйственных агрегатов, что позволяет проводить обработку почвы поперек полей, сохраняя выгодную длину гонов, избегая частых разворотов.

Прерывистая лесная полоса − насаждения с постоянной оптимальной ветропроницаемостью, формируемое прерывистой рядовой посадкой чередующихся участков (блоков) древостоя и низкорослого кустарника. В течение жизни лесополосы сохраняют высокую агролесомелиоративную эффективность и плотность древостоя, что особенно важно при размещении таких насаждений по контуру склона. В зоне активного влияния преры-вистой лесной полосы происходит более равномерное распределение снежного покрова. Продолжительность таяния снега в шлейфовой зоне обычно на 5-6 дней короче, чем за рядовыми посадками плотной конструкции. За счет вентилирующего эф-фекта прерывистые лесные полосы менее интенсивно повы-шают температуру воздуха и почвы в жаркое время вегетационного периода. Продуктивный запас влаги в метровом слое почвы в зоне влияния прерывистой лесной полосы достоверно выше (обычно в среднем на 13,8 мм в начале, на 21,8 мм в середине и 27,1 мм в конце вегетации), чем за насаждениями плотной конструкции. При чередовании блоков из деревьев долговечной (дуб) и быстрорастущей (береза, тополь) пород за счет различия в энергии роста также можно получить эффект прерывистой лесной полосы. По достижении дубом проектной высоты (12-14 м в возрасте 20-25 лет) древостой из быстрорастущих пород вырубают, и насаждение вновь приобретает оптимальную ветропроницаемость. При введении в кустарниковые блоки плодовоягодных, технических и декоративных видов повышается социальная роль насаждений, их эстетическая и экономическая емкость.

Читайте также: