Содержание к диссертации
Введение
1. Природныеусловия района исследований 10
1.1. Географическое местоположение 10
1.2. Рельеф, геологическое строение и почвообразующие породы 11
1.3. Климат 14
1.4. Гидрология и гидрологические условия 16
1.5. Растительный покров
Выводы 20
2. Состояние проблемы 22
2.1. Методические основы агролесомелиорации засоленных солонцовых почв 22
2.2. Опыт освоения засоленных солонцовых почв при искусственном лесоразведении 28
2.3. Принципы создания зеленых насаждений вокруг г. Астаны 35
Выводы 38
3. Программа, методика исследований и объем выполненных работ 40
3.1. Цель и программа работ 40
3.2. Методика исследований 40
3.3. Объем выполненных работ 44
4. Опыт лесоразведения в районе исследований 46
4.1. Защитное лесоразведение в санитарно-защитной зоне г. Астаны 46
4.2. Почвенный покров в санитарно-защитной зоне г. Астаны 46
4.3. Характеристика производственных лесных культур на территории РГП «Жасыл Аймак» 50
4.4. Опыт создания искусственных насаждений на условно-лесопри-годных почвах 55 Выводы 62
5. Лесомелиоративные, агротехнические приемы и химические методы мелиорации засоленных солонцовых почв 64
5.1. Снижение засоленности почв поливом и созданием промежуточных насаждений 64
5.2.Агротехническая подготовка засоленных почв под лесные культуры 70
5.3. Мелиоративные приемы борьбы с коркообразованием 74
5.3.1. Слитные (солонцеватые) почвы лесного питомник «Ак кайын» 74
5.3.2. Модельные опыты с использованием мелиорантов 83
Выводы 86
6. Эффективность использования мелиорантов при освоении солонцовых почв для выращивания посадочного материала и создания лесных культур 88
6.1. Полевые опыты с использованием мелиорантов налесном питомнике «Ак кайын» 88
6.2. Мелиорация содово-засоленных солонцовых почв при создании лесных культур 99
Выводы 123
Заключение 125
Библиографический список
- Гидрология и гидрологические условия
- Опыт освоения засоленных солонцовых почв при искусственном лесоразведении
- Методика исследований
- Характеристика производственных лесных культур на территории РГП «Жасыл Аймак»
Введение к работе
Актуальность темы. В соответствии с поручением Президента Республики Казахстан с 1997 г. ведутся работы по созданию санитарно - защитной зоны вокруг г. Астаны. Однако проблема создания устойчивых насаждений усложняется значительным распространением засоленных солонцовых почв. В частности, выполненные исследования показали, что из 100 тыс. га обследованных земель только 20 - 25% можно отнести к лесо-пригодным.
Высокая доля засоленных солонцовых почв в сочетании с жесткими климатическими условиями сухой степи вызывает необходимость поиска новых технологических приемов освоения засоленных почв при лесоразведении, а следовательно, тема выполненного исследования актуальна.
Степень разработанности темы исследований. Исследования по созданию лесных культур и выращиванию посадочного материала на почвах разной степени засоленности ведутся уже несколько десятилетий. Разработаны и используются при лесоразведении агротехнические приемы, позволяющие создавать зеленые насаждения на слабозасоленных почвах подстилаемых карбонатами. В то же время на многих видах солонцовых и солончаковых почв лесные культуры не приживаются, либо гибнут в первые годы после посадки. Последнее обстоятельство вызывает необходимость анализа применяемых и разработки новых приемов мелиорирования засоленных почв.
Диссертация является законченным научным исследованием.
Цель и задачи исследований. Целью исследований является обобщение опыта мелиорации засоленных почв при выращивании посадочного материала и лесоразведении в условиях сухой степи Северного Казахстана, изучение природы содово-засоленных солонцовых и слитных темно - каштановых почв и разработка на этой основе экологических приемов и технологии их мелиорации.
В целях изучения возможности увеличения выхода посадочного материала, расширения ассортимента древесных и кустарниковых пород при лесоразведении, а также повышения сохранности лесных культур за счет улучшения лесорастительных свойств засоленных условно - лесопригод-ных и нелесопригодных почв путем их мелиорации решались следующие задачи:
1. Исследование способов борьбы с коркообразованием слитных
почв.
2. Исследование возможностей улучшения лесорастительных
свойств слитных почв.
3. Испытание способа мелиорации содово-засоленных солонцовых
почв (Кан, 1989).
4. Изучение приживаемости (сохранности) лесных культур различ
ных древесных и кустарниковых видов на мелиорированных землях ус
ловно - лесопригодных почв.
-
Изучение эффективности обработки корневых систем посадочного материала биомикроудобрениями и стимуляторами роста с целью повышения приживаемости лесных культур.
-
Разработка рекомендаций по совершенствованию мелиорации условно - лесопригодных и нелесопригодных почвах на лесных питомниках и лесокультурных площадях.
Научная новизна. Впервые испытана технология мелиорации и освоения солонцовых, слитных почв на севере Казахстана, разработанная для содово-засоленных солонцовых почв юга Казахстанана, проведены комплексные исследования по установлению возможности создания лесных насаждений на мелиорированных засоленных условно - лесопригод-ных и нелесопригодных почвах, предложены пути борьбы с коркообразо-ванием и засоленностью почв, а также разработана и испытана эффективность технологии обработки корневых систем посадочного материала жидкими биоорганическими удобрениями, модифицированными стимуляторами роста при создании лесных культур на условно - лесопригодных почвах.
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные в ходе исследований материалы расширяют современные знания о возможностях улучшения лесорастительных свойств и освоения засоленных солонцовых условно - лесопригодных и нелесопригодных почв – применением новой химической технологии мелиорации и мерами повышения физиологической устойчивости лесных культур к засолению их обработкой биотехнологическими продуктами, модифицированными биоорганическими удобрениями. Данные об эффективности обработки корневых систем посадочного материала биомикроудобрениемии стимуляторами роста при создании лесных культур на условно - лесопригодных почвах позволяют повысить показатели их приживаемости и расширить ассортимент.
Результаты исследований могут быть использованы при уточнении и разработке рекомендаций по совершенствованию лесоразведения в сухой степи Северного Казахстана, а также при выращивании посадочного материала в лесных питомниках.
Разработанные в процессе исследований рекомендации по повышению плодородия засоленных почв используются при выращивании посадочного материала и при создании лесных культур на территории РГП «Жасыл Аймак» (имеется справка о внедрении).
Заложенные в ходе исследований экспериментальные объекты могут быть использованы для продолжения исследований, проведения учебных и производственных практик бакалавров и магистров.
Методология и методы исследований. Исследования базируются на системном комплексном подходе к решению поставленной задачи и основываются на применении широко известных апробированных лесово-дственных, таксационных, почвоведческих и лесокультурных методик.
При исследовании эффективности мелиорации содово-засоленных солонцовых почв использованы рекомендации В.М. Кана (1989).
Положения, выносимые на защиту:
-
Технология мелиорации содово-засоленных солонцовых почв.
-
Способ снижения коркообразования на слитных почвах.
-
Способ улучшения лесорастительных свойств засоленных солонцовых почв.
-
Для повышения приживаемости и роста лесных культур на условно - лесопригодных почвах можно использовать стимуляторы роста. Целесообразность и продолжительность обработки при этом следует устанавливать с учетом вида стимулятора, а также вида высаживаемых древесных и кустарниковых растений.
Степень достоверности и апробация результатов. Обоснованность и достоверность результатов исследований по теме диссертации подтверждается комплексным подходом к их проведению, значительным объемом и разнообразием материалов, применением научно - обоснованных апробированных методик сбора, обработки, анализа и оценки достоверности данных.
Все виды работ по теме диссертации, включая сбор экспериментальных материалов, их обработку и анализ полученных материалов, выполнены автором лично, за исключением химического анализа почвенных образцов, который был выполнен в сертифицированной лаборатории Казахского научно – исследовательского института почвоведения и агрохимии им. У.У.Успанова.
Основные выводы и результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на междунар. науч. - практ. совещании «Технология создания зеленых насаждений в пригородной зоне г. Астаны» (Астана, 2012); междунар. науч. - практ. конф. «Актуальные вопросы сохранения биоразнообразия и ведения лесного хозяйства» (Щучинск, 2012); науч. - практ. конф. «Лесовосстановление в Поволжье: состояние и пути совершенствования» (Йошкар-Ола, 2013); междунар. науч. - практ. конф. «Современное состояние и перспективы охраны и защиты лесов в системе устойчивого развития» (Гомель, 2013); междунар. науч. - практ. конф. «Развитие «зеленой экономики» и сохранение биологического разнообразия» (Щучинск, 2013); Xвсерос. науч. - техн. конф. студентов и аспирантов и конкурса по программе «Умник» «Научное творчество молодежи - лесному комплексу России» (Екатеринбург, 2014); Xнауч. - практ. конф. им. А.А. Дунина - Горкавича лесовода и краеведа Югры (Ханты-Мансийск, 2014); междунар. науч. - практ. конф. «Проблемы воспроизводства лесов в
Российской Федерации: Актуальные вопросы воспроизводства лесов России» (Казань, 2014); VIвсерос. науч. конф. по лесному почвоведению с международным участием «Фундаментальные и прикладные вопросы лесного почвоведения» (Сыктывкар, 2015), всерос. науч. конф. с междунар. участием «Стационарные исследования лесных и болотных биогеоценозов: экология, продукционный процесс, динамика» (Сыктывкар, 2016); Между-нар. Науч.-практ. конф. «Защитное лесоразведение, мелиорация земель, проблемы агроэкологии и земледелья в Российской Федерации» (Волгоград, 2016).
Основные положения диссертации изложены в 18 печатных работах, в том числе 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 146 странице машинописного текста, состоит из введения, 6 глав и заключения. Библиографический список включает 128 наименований. Текст проиллюстрирован 28 таблицами и 30 рисунками.
Гидрология и гидрологические условия
Современный рельеф Северного Казахстана тесно связан с геологической историей развития этой территории, что обусловило формирование сложного орографического устройства поверхности (Федорович, 1969; Гвоз-децкий, Николаев, 1971; Система …, 1986).
Подзона засушливых разнотравно-ковыльных степей на южных черноземах протянулась довольно широко полосой (100-150 км) между 51о45 и52о30 северной широты, поднимаясь к северу или опускаясь к югу, в зависимости от местных условий почвообразования (Редков, 1964).
Почти вся территория подзоны, за исключением крайней части е, куда входит северо-восточная окраина Тургайского плато, находится в пределах Центрально-Казахстанского мелкосопочника. Казахский мелкосопочник, или Центрально - Казахстанская физико - географическая страна (Гвоздецкий, Николаев, 1971), Центрально Казахстанский мелкосопочник (Федорович, 1969) занимает обширное пространство Центрального Казахстана к востоку от Туранской низменности и к югу от Западно-Сибирской равнины.
На основании геоморфологической карты Северного Казахстана (Дос-кач,1960), а также данных И.П. Герасимова, Н.Н. Розова (1940), И.П. Герасимова (1964), Л.С. Берга (1952) и П.Л. Горчаковского (1987) в пределах подзоны выделяются следующие типы рельефа: мелкосопочник, цокольно-денудационные равнины, пластово-денудационные равнины, речные долины. Геологическое строение Целиноградской области подробно освещено в работах Н.Г. Кассина (1931, 1936, 1947), И.С. Яговкина (1934), М.С. Волковой (1936), В.Н. Разумовой (1956), Н.Н. Костенко (1956) и др.
В стратиграфическом разрезе территории подзоны темно каштановыхпочв выделяются допалеозойские, палеозойские и кайнозойские отложения.
Отложения допалеозойского периода в основном представлены метаморфическими породами (сланцами, гнейсами, кварцитами и др.).
Палеозой в пределах подзоны представлен как метаморфическими, так магматическими и осадочными породами. Метаморфические отложения представлены различными сланцами и кварцитами. Наибольшее распространение получили в палеозое осадочные породы-известняки, яшмы, конгломераты, песчаники, мергели и глины. Кроме того, широко распространены изверженные породы, представленные в основном порфирами, диоритами, порфиритами, гранитами, гранитоидами и другими.
В конце палеозоя и нижнем мезозое в условиях континентального режима и субтропического климата начали развиваться интенсивные процессы физического и химического выветривания на породах складчатого палеозойского фундамента.
К верхнему мезозою и нижнему кайнозою кора выветривания подвергается значительному размыву и изменению.
Сложность геологического строения и разнообразие пород, слагающих данную территорию, способствовали развитию различных почвообразующих пород, которые в основном представлены третичными, четвертичными и современными отложениями.
Наиболее распространенными материнскими породами являются четвертичные отложения, перекрывающие почти полностью более ранние осадочные. Они представлены покровными лссовидными суглинками и глинами, элювиальными, элювиально-делювиальными и древнеаллювиальными (речными и озерными) отложениями. Покровные лессовидные суглинки и глины занимают повышенные водораздельные равнины и характеризуются значительной мощностью (15-25 м), тяжелым механическим составом, высокой карбонатностью, тонкопористым и слабослоистым, в нижних горизонтах, сложением.
Элювиальные отложения, отличающиеся сильной каменистостью, малым содержанием мелкозема, распространены лишь в пределах мелкосопоч-ника и приурочены к вершинам и склонам сопок.
Наряду с аллювиальными образованиями в мелкосопочнике распространены делювиальные и элювиально-делювиальные отложения, отличающиеся разнообразием гранулометрического состава, а нередко и засолением. Разнообразие их связано с характером пород, из которых они образуются. Делювиальные отложения, образовавшиеся из песчаников и гранитов, характеризуются легким механическим составом (супеси и пески) и отсутствием засоления на всю глубину. Элювиально-делювиальные отложения, образовавшиеся в результате разрушения глин, глинистых сланцев, известняков и мергелей, отличаются тяжелым механическим составом (глины и суглинки), а нередко и засолением. Состав и свойства их в значительной степени зависят от характера рельефа территории, на которой они располагаются. В равнинных условиях они довольно однородны как по мощности, так и по механическому составу, часто сильно засолены за счет приноса солей с окружающих их возвышенностей и менее каменисты.
Из других четвертичных отложений, служащих почвообразующими породами, следует отметить аллювиальные образования рек и озер. Эти отложения представлены слоистым материалом из суглинков, супесей и песков с галькой, которые иногда содержат значительное количество воднораство-римых солей. Наиболее древними почвообразующими породами являются третичные отложения. Они, в основном, представлены пестроцветными глинами, содержащими в значительном количестве воднорастворимые соли и карбонаты, реже- желтыми и желтовато-серыми песками.
К другим древним образованиям, которые послужили основанием для почвообразующих пород, следует отнести древнюю кору выветривания (первичную и переотложенную), встречающуюся небольшими пятнами в районе мелкосопочника. Первичная кора выветривания представлена глинистыми образованиями каолинового типа, залегает непосредственно на коренных породах и характеризуется тяжелым механическим составом (Волков и др., 1969).
Климат подзоны можно характеризовать как резкоконтинентальный и сухой. Континентальность проявляется в резких колебаниях суточных, месячных и сезонных температур при малом количестве атмосферных осадков и неравномерном распределении их в течение года, наличии частых ветров.
По данным Шортандинской агрометеостанции среднегодовая температура воздуха составляет 1,3оС.
О степени континентальности можно судить по разности между средней температурой самого теплого и самого холодного месяцев года. Величина ее годовой амплитуды составляет 37,2 оС. Абсолютный температурный максимум приходится на июль и достигает 43 оС, абсолютный минимум -44 оС приходится на январь. Разность в абсолютных температурах в течение года может составлять 87 оС. Величина амплитуды колебания абсолютных температур дня и ночи в теплый период доходит до 20 оС. Весной быстро нарастают положительные температуры, а осенью – отрицательные.
Опыт освоения засоленных солонцовых почв при искусственном лесоразведении
Насаждения зеленой зоны города Астаны будут нести две основные функции: санитарно - гигиеническую и рекреационную.
Санитарно - гигиеническая роль насаждений зеленой зоны, будет заключаться в оздоровлении воздушного бассейна города, защите его от сильных ветров, суховеев, пыльных бурь и смягчении других неблагоприятных природно - климатических факторов. Лесные массивы существенно изменяют химический состав окружающей атмосферы, ее температуру, влажность и циркуляцию. Они являются важным фактором формирования пригородного ландшафта и городского микроклимата. В жаркий день возникают освежающие воздушные течения от зеленых массивов, а вечером и ночью быстро охлаждающийся воздух города направляется к зеленым массивам, имеющим более устойчивый тепловой режим (Heinritz, 1976; Артемьев и др., 1999; Ko-nijnendijketal., 2006).
Исследования, проведенные СредазНИИЛХом в защитных насаждениях Узбекистана, Туркмении, Киргизии, показали, что температура воздуха в летние дни здесь снижается на 4-60Спо сравнению с открытым местом. Ис 36
паряя влагу своей огромной листовой поверхностью, они повышают относительную влажность воздуха на 11-24%. Улучшая микроклимат, лесные насаждения способствуют уменьшению запыленности воздуха, как в самих насаждениях, так и на прилегающей к ним территории. Установлено, что в течении года 1 га леса отфильтровывает 50-70 тонн пыли, при этом кроны хвойных пород фильтруют 32-38, лиственных 56-58т/га (Хайретдинов, Залесов, 2011). Пылезадерживающая способность зеленых насаждений проявляется во все сезоны года, но наиболее эффективное действие они оказывают на воздух весной и летом (Хайретдинов, Канашова, 1994; 2000).
Источниками загрязнения окружающей среды, в частности, атмосферного воздуха являются: - открытые незащищенные территории при ветре и движении транс порта, почвенная пыль поднимается в воздух и загрязняет его; - выхлопные газы автомобильного транспорта, среди которых наиболее ядовитыми является окись углерода, а также канцерогенные углеводороды; - выбросы промышленных предприятий – сероуглерод, окислы азота, хлор, фтор, аммиак и другие химические вещества, которые ведут к наруше нию кислородного баланса и оказывают вредное воздействие на людей, жи вотных и растительный мир.
Исследования Узбекского научно – исследовательского института санитарии и гигиены подтвердили наличие фильтрующей способности зеленых насаждений. Количество СО в воздухе на расстоянии 100-500 м от источника загрязнения (автомагистраль) под влиянием защитных насаждений становится в 1,7-2,1, а СО2- в 2,5-3,6 раза меньше.
Функции рекреации заключается в обеспечении кратковременного отдыха населения. Ландшафты лесопарковых территорий обычно формируются по типу закрытых, полуоткрытых и открытых пространств, для степной зоны рекомендуемое соотношение ландшафтов, соответственно 60, 30 и 10%. Большинство исследователей пытались создать устойчивые насаждения с учетом свойств и химического состава почв, а также возможностей их биологической мелиорации (Вибе, 1977; Устиновская, 1979; Бирюкова, Бирюков, 1984; Бозриков, Данчев, 1984; Павловский, 1986; Гирлов, 1998; Иванов, Кулик, 2006; Данчев, Муканов, 2007; Кабанова, Борцов, 2012; Кабанова и др., 2013; Муканов, 2012; Обезинская и др., 2012 а, б;2013; Залесов и др., 2012; Фрейберг и др., 2012; Крючков, 2012; Манаенков, 2012). Значительное количество работпосвящено также анализупочвсанитарно-защитной зоны г. Астаны (Суюндиков, 2012; 2015; Манаенков, 2012; Мыкитанов, 2012; Азба-ев, 2012; 2014; Азбаев и др., 2013 и др.).
Учитывая почвенно-грунтовые условия территории, заранее формировать типы ландшафтов лесопарка не следует. Следует предполагать, что на почвах 1, 2, 3 групп лесопригодности, в комплексе которых от 10 до 30% не-лесопригодных почв, будут формироваться насаждения закрытых и полузакрытых ландшафтов, а на почвах, в комплексе которых нелесопригодных со-лонцовыхпочв 30-50% - насаждения полуоткрытых или рединных и изре-женных насаждений, а на почвах 4 группы (нелесопригодные почвы) – ландшафты открытых пространств. С учетом вышеизложенного, посадка и формирование насаждений лесопарка рекомендуется создавать в 2 этапа.
На первом этапе в богарных условиях на больших площадях в короткие сроки создаются массивные насаждения по лесокультурному типу механизированной посадкой сеянцев и саженцев с открытой корневой системой.
Основными принципами формирования зеленой зоны города Астаны являются: - обеспечение сменяемости ландшафтов (закрытых, полуоткрытых, от крытых пейзажей, а так же контрастности растительности по цвету) через каждые 100-300 м; - обеспечение доступа ко всем частям лесопарка путем расчленения территории на отдельные блоки площадью от 10 до 50 га; - насаждения отдельных блоков в основном будут создаваться из чистых ценных древесных пород в виде массивов – сосновые боры, березовые, тополевые, вязово-кленовые рощи и другие. Площади таких участков устанавливаются в зависимости от конкретных почвенно-грунтовых условий; - по границам отдельных блоков-кварталов предусматриваются противопожарные разрывы шириной 20-30 м, совмещенные с дорогами.
На втором этапе (через 6-8 лет) необходимо разработка проекта архитектурно-планировочного устройства лесопарка: строительство дорожно-тропиночной сети, благоустройство территории, привязка зданий, сооружений, цветочное оформление, а также реконструкция созданных насаждений с целью окончательного формирования ландшафтов лесопарка, путем расчистки пятен погибших культур, залужения ландшафтных полян, посадки ландшафтных групп крупномерными саженцами.
Методика исследований
Присутствие иссушенного, очень плотного карбонатного слоя в средней части тмно-каштановых и лугово-каштановых почв препятствует проникновению корней в нижележащие более влажные горизонты.
Вследствие удушения и вымокания корневых систем, древесные растения погибают на почвах бессточных котловин и депрессий, где почвенно-грунтовые растворычасто высоко щелочные (содовые),кроме высокой засоленности отличаются полной бессточностью и длительным периодом стояния в осенне-весенний период.
Решающим фактором, от которого зависит рост и состояние санитар-но-защитных насаждений, является водный режим почв, уровень залегания верховодки. Засоленность и солонцеватость гораздо сильнее сказывается в сухих условиях и, особенно, в засушливый период.
На почвах II-группы возможно выращивание насаждений из более засухоустойчивых и солевыносливых древесных и кустарниковых пород: вяза обыкновенного и приземистого, клна ясенелистного и татарского, яблони сибирской, бузины красной, вишни степной.
Наличие почвенных сочетаний с солончаковатыми и солончаковыми почвами и комплексы с солонцами существенно отражаются на мозаичности в росте и состоянии деревьев и кустарников. В будущем участки с выпавшими деревьями можно оформить как открытые ландшафты.
В III группу – условно лесопригодных почв объединены слабосолонцеватые, глубокосильносолончаковатые, слабосолончаковатые и солончако-ватые виды темно-каштановых, лугово-каштановых и луговых почв, почвенные сочетания, в которых данные разности являются основным фоном, а также их комплексы с солонцами 10-30%. Условно лесопригодные почвы характеризуются дальнейшим нарастанием засоленности и солонцеватости, повышением верхней границы залегания солей, что резко ухудшает лесорастительные свойства, то есть это почвы, на которых даже наиболее солевыносливые виды деревьев и кустарников находятся на пределе своего существования.
На почвах III группы создание санитарно-защитных насаждений возможно из наиболее солеустойчивых древесных и кустарниковых пород: вяза приземистого, лоха узколистного и серебристого, акации жлтой, жимолости татарской и смородины золотой. На солонцовых комплексах и пятнах неле-сопригодных почв предполагается отпад культур до 30%.
По мере внедрения технологии мелиорации и освоения засоленных солонцов под влиянием предпосадочной обработки почвы, пожизненного агротехнического ухода за насаждениями, возможна замена солеустойчивых пород на менее солевыносливые и более декоративные древесно-кустарниковые породы.
В IV – группу нелесопригодных почв вошли: слабо-средне-солонцеватые, сильносолончаковатые, средне-сильно-солончаковые виды темно-каштановых, лугово-каштановых, луговых типов почв, а также солонцы, солончаки и лугово-болотные почвы и их различные комплексы и сочетания.
Все рекомендуемые древесно-кустарниковые породы, кроме сосны обыкновенной, по газоустойчивости и отношению к загрязненности воздуха относятся к устойчивым и средней устойчивости породам.
Как отмечалось выше, основной костяк насаждений рекомендуется создавать сеянцами механизированной посадкой по лесокультурному типу с широкими междурядьями, в которых можно проводить механизированные уходы и влагонакопительные мероприятия в течение всей жизни насаждений. Схемы смешения древесно-кустарниковых пород, для удобства их выполнения при механизированных рядовых посадках, предусматриваются чистыми рядами.
На автоморфных почвах в связи с жесткими почвенно - грунтовыми и климатическими условиями создаются насаждения кулисами из 6 рядов шириной 24 м и межкулисными разрывами (магазинами влагонакопления) шириной 12 м (Приложения 2-5 схемы 1 - 4).
На полугидроморфных и гидроморфных почвах целесообразно создание сплошных насаждений с широкими междурядьями. Ширина междурядий как в кулисах, так и в сплошных культурах – 4,0 м. Расстояние между растениями в ряду: для древесных лиственных пород (посадка сеянцами или черенками) – 1,0 м, для древесных хвойных (посадка сеянцами) – 0,75 м, для кустарников при посадке сеянцами – 0,5 м и для тополей и ив при посадке однолетними укорененными черенковыми саженцами – 1,5 м.
Вид рекомендуемого посадочного материала: для тополей – однолетние укорененные черенковые саженцы, для ив – однолетние укорененные черенковые саженцы, для древесных лиственных пород и кустарников – 2-х летние сеянцы, для сосны обыкновенной – 2-х летние сеянцы.
В целях предотвращения пуховыделения при созревании семян тополей в лесопарковых насаждениях для посадки следует использовать посадочный материал, выращенный из мужских экземпляров.
Характеристика производственных лесных культур на территории РГП «Жасыл Аймак»
Лесной питомник «Ак кайын» функционирует с 1997 года. Почвенный покров на данном участке предоставлен темно-каштановыми почвами в комплексе с солонцеватыми разновидностями, которые длительное время использовались в сельскохозяйственном производстве. На орошаемых почвах выращивались различные сельскохозяйственные культуры. В процессе длительного сельскохозяйственного использования без соответствующего внесения органических и минеральных удобрений в условиях интенсивного земледелия произошла деградация почвы питомника.
В настоящеевремя ежегодная потребность в посадочном материале для проведения лесокультурных работ на территории РГП «Жасыл Аймак» составляет около 11 млн. сеянцев.
Получение необходимого количества посадочного материала, привело к занятости всех полей под посевы в лесном питомнике «Ак кайын». Древес-но - кустарниковые растения, выращиваемые в питомнике, по своему характеру являются многолетними пропашными культурами. Они растут на одном месте в течение 2 - 3 лет. В этот период верхний слой почвы многократно рыхлят при междурядной обработке от сорняков, что приводит к его распылению и ухудшению физических свойств.
Сеянцы ежегодно выносят из почвы значительное количество питательных веществ в виде соединений азота, фосфора, калия и других химических элементов. Следовательно, древесные породы в отличии от сельскохозяйственных культур не оставляют в почве органических веществ, которые после разложения и минерализации могли бы служить источником питания для новых поколений. Так, по данным С.С. Лисина (1998), на черноземных почвах однолетние сеянцы дуба черешчатого извлекли с одного гектара: азота – 44,7; фосфора – 6,2; калия – 21 кг; ясеня зеленого – соответственно- 65,6; -15,3 и -52,4 кг. Двухлетние сеянцы, по данным М.Е. Ткаченко (1955), выносят из почвы в 4-6 раз больше питательных веществ, чем взрослые расте-ния.В связи с этим бессменное выращивание древесно-кустарниковых пород на одном месте приводит к ухудшению физических и химических свойств почвы, что сокращает выход стандартного посадочного материала.
Практика выращивания посадочного материала на слитных почвах показала их низкую продуктивность. Основными причинами низкого плодородия почв питомника являются физико-химические процессы коркообразова-ния и выщелачивания, и недостаток органно-минерального питания для развития и роста сеянцев из-за потери гумуса путем щелочного гидролиза.
Из общей площади питомника «Ак кайын» 110 га темно-каштановые почвы без признаков солонцеватости и засоления занимают 23 га или 19%. Основной фон лесного питомника51,6га или66% от общей площади занято слабо-, средне-солонцеватыми разновидностями темно-каштановых и лугово-каштановых почв со слабой и средней степенью засоления и 15% занимают комплексы данных почв с солонцами от 10 до 25%.
На выбранных участках в квартале 12 были заложены разрезы 1 и 2, в квартале 16 – разрезы 3 и 4. Из соответствующих разрезов взяты образцы почв на анализы.
По содержанию СО2, уровню щелочности водной вытяжки, содержанию солей, составу водной вытяжки, содержанию поглощенных оснований и гумуса темно-каштановые почвы питомника «Ак кайын» не отличаются от зональных темно-каштановых почв (рис. 5.5-5.8). Но эффективное плодородие этих почв находится на низком уровне. Применение типовых агротехно-логии с применением минеральных удобрений не дает результата.
Уровень щелочности водной вытяжки темно-каштановых почв питомника «Ак кайын», квартала 12, 16. Рис. 5.7.Содержание солей в темно-каштановой почве лесопи-томника "Ак кайын", квартал 12, Рис.5.8. Состав солей в водной вытяжке темно-каштановых почв в лесопитомнике «Ак кайын» квартал 12 и16
По механическому составу данные почвы представлены средними суглинками. Гранулометрический состав по горизонтам приведн в таблице 5.1. По данным лабораторных анализовгранулометрического состава почв физической глины в верхнем горизонте содержится от 33,26 до 38,6%. Вниз по профилю в иллювиальном горизонте содержание физической глины ( 0,01 мм) увеличивается от 34,49до 40,31% за счет фракции ила. С глубиной наоборот незначительно увеличивается содержание крупных фракций (табл.5.1). Таблица 5.1.Гранулометрический состав солонцеватых темно-каштановых почв
Содержание фракции, % на абсолютно сухую почву № квартала, разреза Глубинаобразцов,см А.С.Н.%Н2О Размеры фракции, мм Суммафракции 0,01 Песок Пыль Ил 1,0-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 0,001 кв-12, р. –1 0-18 4,12 26,79 22,04 12,57 0,70 23,51 14,39 38,60 18-30 3,99 22,90 24,27 12,52 13,52 11,15 15,64 40,31 30-50 2,63 26,47 35,21 4,70 5,81 11,45 16,36 33,62 50-80 1,32 30,27 42,50 2,99 4,28 6,59 13,37 24,24 80-110 3,83 15,74 31,97 12,15 8,86 12,31 18,97 40,14 110-150 2,27 25,76 39,81 2,53 4,65 7,14 20,11 31,90 150-200 2,53 33,89 30,02 6,30 2,06 7,05 20,68 29,79 кв-12, р. –2 0-12 3,81 26,72 30,68 9,94 9,03 11,40 12,23 33,26 15-25 3,98 20,13 33,32 9,69 7,28 11,94 17,64 36,86 45-55 1,98 38,37 35,03 4,49 1,59 8,85 11,67 22,11 100-120 1,82 52,07 24,47 1,92 2,04 4,16 15,34 21,54 180-200 2,16 32,32 42,55 0,20 3,10 3,18 18,65 24,93 кв-16, р. –3 0-18 4,02 23,16 24,97 15,89 12,06 11,44 12,48 35,98 30-50 3,87 17,39 36,27 11,85 9,41 11,39 13,69 34,49 кв-16, р. –4 0-18 4,34 21,72 30,74 2,24 13,82 17,80 33,86 33,86 Обеднение иловатой фракции верхних горизонтов и обогащение ею нижележащих является следствием солонцеватости. На глубине 45-60 см ясно прослеживается горизонт скопления карбонатов в виде крупной и мелкой расплывчатой белоглазки (табл.5.2).
Почвенно-поглощающий комплекс насыщен в основном кальцием от 66,2 до 90,8% от емкости поглощении, магния – от 14,9 до 29,9% наряду с которыми появляется значительное количество поглощнного натрия (колеблется от 3,5до7,6%), что подтверждает различную (от слабой до сильной) степень солонцеватости (табл.5.2.).