Кікі М.С. Вплив способів створення та режимів вирощування культур сосни на їх ріст і зміну едафічних умов в Ізюмському пристеповому бору

Короткий зміст

СТАН ПРОБЛЕМИ (літературний огляд)

У розділі розглянуті питання, пов’язані з агротехнікою створення соснових культур у пристепових та степових борах України (проаналізовано більше 20 літературних джерел), густотою садіння і доглядовими рубаннями в соснових молодняках (більше 130 джерел).

            В Ізюмському бору з 50-х років минулого сторіччя застосовувалась інтенсивна технологія, що базувалася на широкому використанні потужних тракторів та корчувальних агрегатів і передбачала суцільну підготовку ґрунту та суцільний ручний і механізований догляд за культурами. Культури, створені за такою агротехнікою, мали приживлюваність і збережуваність 90-98%. Зауваження проти такої технології висловлювали М.І.Гордієнко (1979, 2002), М.І.Гордієнко та ін. (1995, 1998). Вивчення змін екологічного середовища під впливом інтенсивної технології при створенні і вирощуванні культур у пристепових борах раніше не проводились.

Питанням оптимізації густоти садіння соснових культур присвячено багато джерел, в тому числі оглядових інформацій (О.М.Мартинов, 1974; Є.С.Кретов, 1975; Г.І.Редько, 1978 та ін.). У пристепових борах цьому питанню присвячені Т.Т.Говорової (1968), П.С.Кравцової (1972), І.Б.Шинкаренко та ін. (1968, 1974, 1976, 1978, 1981, 1992).

            Доглядові рубання є одним з головних важелів, за допомогою якого лісівники впливають на стан лісового середовища, продуктивність та якість деревостанів. Цьому питанню присвячено багато оглядових інформацій (С.Н.Сєннов, 1972; К.Б.Лосицький, Г.О.Ларюхін, 1975; С.Н.Сєннов, 1984; Н.Н.Гусєв, В.В.Нефедьєв, 1986; І.Б.Шинкаренко, А.О.Дзедзюля, 1983). Економічні, екологічні та соціальні аспекти лісовирощування спонукають до пошуків біологічно допустимих меж збільшення інтенсивності окремих прийомів доглядових рубань та подовження строків їх повторюваності.

В Ізюмському бору вплив доглядових рубань на динаміку росту і продуктивність сосняків вивчали вчені УкрНДІЛГА (М.Ф.Головащенко, 1989, 1993; І.Б.Шинкаренко, 1970, 1971, 1978, 1990; І.Б.Шинкаренко та ін. 1972, 1973, 1974, 1979, 1980, 1981, 1991).

ПРИРОДНО-ІСТОРИЧНІ УМОВИ РАЙОНУ

Ізюмський бір розташований в південно-східній частині Харківської області в районі звивини р. Сіверський Донець і гирла р. Оскіл, в північній частині степової зони на її межі з лісостепом.

Клімат району - помірно континентальний, середньобагаторічна кількість опадів становить 511 мм з коливанням від 313 мм до 582 мм. Середньорічна температура повітря - +7,4⁰С, абсолютний максимум - +38⁰С, мінімум сягає –40⁰С. Вегетаційний період в середньому складає 205 днів. Середньорічна відносна вологість повітря становить 75%. В літні місяці вона часом знижується до 44%. Нерівномірні у часі опади, засухи, що періодично повторюються, спричиняють різке зниження вмісту вологи верхнього шару ґрунту, значне коливання рівня грунтових вод, негативно впливають на стан деревної рослинності.

Ізюмський пристеповий бір розташований на другій терасі р. Сіверського Донця та р. Осколу, яка складена давньоалювіальними пісками товщиною до 20 м. Поверхневий шар піску в давні часи був перевідкладений вітром, що призвело до формування пагористого рельєфу, найчастіше низько- і середньпагорбкуватого та рівнинно-хвилястого.

Найбільш поширеними ґрунтами в Ізюмському бору є дерново-борові і дерново-борові залізисті, значно рідше зустрічаються чорноземовидні борові. За матеріалами грунтово-типологічного упорядкування бори займають 63% загальної площі, субори – 26%, сугрудки – 11%. Дуже сухі типи лісорослинних умов складають 0,3%, сухі – 30%, свіжі – 62%, вологі – 5%, сирі – 2%, мокрі – 0,7%. Площа, яку займають насадження сосни звичайної, перевищує 30 тисяч га. В едатопах А₀, А₁, АВ₁ формуються виключно чисті соснові біоценози, в В₂ до сосни у другому ярусі домішується дуб.

Молодняки сосни займають 55% від загальної площі соснових лісів, середньовікові насадження – 33,4%, пристигаючі, стиглі і перестійні – 11,6%. Така вікова структура склалася внаслідок майже суцільного зрубування лісів Ізюмського бору в повоєнний період і в проведенні широкомасштабних заходів з його заліснення. Насадження віком до 60 років більш ніж на 90% є штучними.

ОБ’ЄКТИ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ, ОБСЯГ ВИКОНАНИХ РОБІТ

Об’єктами досліджень були дослідні і дослідно-виробничі культури сосни звичайної, закладені за методикою і під керівництвом науковців УкрНДІЛГА в шістдесяті роки в Червонооскільському лісництві Ізюмського держлісгоспу. Вивчалися досліди з густоти садіння і доглядових рубань в молодняках сосни. Вік дослідних культур – 33-39 років, в останній раз вони досліджувались більше 10 років тому. Дослідження також проводились в 11-річних виробничих культурах та в природному різновіковому 190-річному деревостані.

Біометричні дослідження в насадженнях проводили за загальноприйнятими методиками (М.П.Анучин, 1982; Д.В.Воробйов, 1967; Б.А.Доспєхов, 1973; К.Є.Нікітін, А.З.Швиденко, 1978; В.Н.Третьяков, 1952). Структура деревостанів вивчалася за класами Крафта, таксаційні показники порівнювалися не тільки в цілому для насаджень, але й у 1000 кращих, рівномірно розміщених на площі дерев, які найвірогідніше складатимуть деревостан в майбутньому. Визначали також відносну висоту (Н/Д) як показник, що характеризує ступінь загущеності деревостану (Я.С.Медведєв, 1910). Сосновий деревостан вважається нестійким до ушкоджень вітром та від налипання мокрого снігу, якщо показник Н/Д перевищує 90-100 (В.В. Загрєєв, 1978). Для вивчення ґрунтів закладалися ґрунтові розрізи та прикопки. Механічний і агрохімічний склад ґрунтів визначали за методиками О.В.Арінушкіної (1970) і Н.К.Крупського (1979), запас і потужність підстилки та відпаду – за методиками Л.Є.Родіна, Н.П.Ремезова, Н.І.Базилевича (1968), В.С.Шумакова (1979), освітленість під наметом насаджень – за методикою В.А.Алексєєва (1975). Вивчався також мікрорельєф ґрунту в культурах промірами впоперек міжрядь.

Дослідження проведені на 32 постійних і 3 тимчасових пробних площах. Всього виконано 6650 переліків дерев. Ґрунти вивчалися на 25 розрізах та 60 прикопках. Механічний склад ґрунтів визначався в 36 ґрунтових зразках, агрохімічні властивості верхнього шару ґрунту - в 21 зразку в трикратній повторності, потужність та запас лісової підстилки – в 60 зразках; на 25 площадках вивчався опад. В двох дослідах на 7 постійних пробних площах визначалася освітленість під наметом лісу. Профіль мікрорельєфу визначений в 30 міжряддях широкорядних культур.

ЕДАФІЧНІ УМОВИ ІЗЮМСЬКОГО БОРУ І ЇХ ЗМІНИ ПІД ВПЛИВОМ КУЛЬТУР СОСНИ

Вплив агротехніки створення і вирощування культур сосни на едафічні умови вивчався в кв. 6, 7, 22, 23 Червонооскільського лісництва, в типі лісорослинних умов – А_1-2. Ґрунти в цьому типі є переважно дерново-боровими залізистими, короткопрофільними мало- та середньопотужніми. Дослідження проводені на п’яти ділянках, що розміщувались поряд (найбільша віддаль між ними 300 м). Вивчалися ґрунти, лісова підстилка та мікрорельєф у 190-річному природному лісі - рідкостою з куртинами 25-50-річного підросту (кв. 7), у 33 та 39-річних дослідних культурах різної густоти садіння та з різним режимом вирощування. Культури створювались після суцільного корчування пеньків природних 150-190-річних насаджень. Коріння вичісували, поверхню вирівнювали дисковими боронами і орали на глибину 30-40 см. В культурах проводили суцільний догляд (ручний в рядах протягом трьох років і механізований в міжряддях: при ширині міжрядь 1,5 м, 2,5 м і 3,0 м – відповідно протягом 4, 8, 10 років).

Під впливом тривалого довгострокового механізованого догляду в широкорядних культурах утворився коритоподібний мікрорельєф внаслідок переміщування верхнього шару ґрунту з міжрядь у ряди культур.

“Корита” в 11-річних культурах з 3-метровими міжряддями мілкіші, ніж у 33-річних з міжряддями 2,5 м. Це пояснюється ближчим проходженням до ряду грунтообробляючих дискових знарядь. При рідкому розміщенні дерев у рядах (кв.22, розміщення 2,5х1,5 м) утворюються мілкіші “корита”, ніж при густому садінні (кв.22, розміщення 2,5х0,5 м). Навіть в 39-річних культурах коритоподібні заглиблення в міжряддях все ще зберігаються. Форма заглиблень досить добре апроксимується поліноміальними рівняннями:

в 11-річних культурах - у=-0,0004х²+0,1239х-0,1409 (R²=0,99),

у 33-річних культурах - y=-0,0008x²+0,1871x+0,8268 (R² = 0,92),

у 39-річних культурах – у= -0,0004х²+0,1059х+0,2474 (R²=0,90).

Результати вимірювань потужності гумусового шару в рядах і міжряддях 11-річних культур свідчать про наявність тенденції до її збільшення у рядах. В середньому товщина горизонту Н у рядах становила 13,5 см, в міжряддях – 11,8 см. У 33-річних культур з міжряддями 2,5 м відмін у товщині гумусованого горизонту в рядах і міжряддях культур не виявлено. Проте внаслідок дворазової оранки та багатократного дискування товщина горизонту НР в цих культурах збільшилась до 25-30 см.