Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

ОПЫТ СОЗДАНИЯ АГРОЛЕСОМЕЛИОРАТИВНЫХ НАСАЖДЕНИЙ В УСЛОВИЯХ СУХОЙ СТЕПИ КАЗАХСТАНА (НА ПРИМЕРЕ ФЕРМЕРСКОГО ХОЗЯЙСТВА «БАЙТУГАН»)

Кабанова С.А. 1 Абильдинов А.Д. 1 Алека В.П. 1 Шахматов П.Ф. 1
1 Казахский научно-исследовательский институт лесного хозяйства и агролесомелиорации
Одним из путей влагообеспеченности сельскохозяйственных полей в условиях резко континентального климата Центрального Казахстана является создание агролесомелиоративных насаждений. С целью определения оптимальных агротехнических приемов создания агролесомелиоративных насаждений на темно-каштановых почвах и подбора ассортимента древесных и кустарниковых пород были проведены исследования почвенных условий сельскохозяйственных полей в фермерском хозяйстве «Байтуган» Карагандинской области. Присутствие легкорастворимых токсичных для роста растений солей отмечено на всех изученных сельскохозяйственных полях, поэтому защитные насаждения были созданы из лоха узколистного. Полосы агролесомелиоративного насаждения состоят из 3 рядов, размещение растений в них – 4,0х2,0 м. Расстояние между основными полосами составляет 300 м, между поперечными – 1500 м. Выбранная конструкция для данных условий – ажурно-продуваемая. Проведенные наблюдения за влажностью почвы показали, что наибольшее количество влаги было в 60 м от защитных насаждений из лоха узколистного (в среднем от 21,9 до 31,8 %). В течение мая и летних месяцев количество влаги в почве колебалось от 13,8 до 30,6 % в кулисе, от 13,6 до 28,2 % – на расстоянии 20 м от кулисы. На контроле (аграрный ландшафт) влажность почвы была меньше (9,9–30,1 %), чем на агролесомелиоративном ландшафте. Снегомерные исследования показали, что даже при небольшой высоте насаждений глубина и вес снега в кулисе АЛМН были соответственно в 1,5 и 1,3 раза больше, чем на открытом месте, кроме того, эффект снегозадержания сохранялся и в центре поля.
агролесомелиоративные насаждения
снегозадержание
лох узколистный
влажность почвы
Центральный Казахстан
каштановые почвы
1. Бесчетнов П.П., Джангалиев С.А. Экологическая приспособленность разных форм ильмовых в защитном лесоразведении // Научные труды КазСХИ. Алматы, 1987. – С. 56–59.
2. Быков Н.И., Попов Е.С. Наблюдения за динамикой снежного покрова в ООПТ Алтае–Саянского экорегиона (методическое руководство). – Красноярск, 2011. – 64 с.
3. Войно Л.А. Повышение устойчивости полезащитных лесных полос (и уход за ними) в Восточном Казахстане. – Алма–Ата: Наука производству. – 1983. – С. 40–78.
4. Габай В.С. Роль зонального фактора в дифференциации густоты посадки при защитном лесоразведении. – М.: Наука. – 1984. – С. 24–26.
5. Кабанова С.А., Алека В.П., Данченко М.А., Шишкин А.М., Данчев Б.Ф. Оценка состояния и роста агролесомелиоративных насаждений из березы повислой и лиственницы сибирской в лесостепной подзоне Северного Казахстана // В мире научных открытий. – 2016. – № 1 (73). – С. 89–107.
6. Карасев Г.М., Курдюк М.Г. Усыхание лесных полос и меры их восстановления // Вестник с.–х. науки. – 1975. – № 3. – С. 91–97.
7. Крючков С.Н. Пути повышения качества устойчивости и эффективности защитных лесных насаждений в засушливых условиях // Материалы международного научно-практического совещания «Технология создания защитных насаждений в пригородной зоне г. Астаны». – Астана, 2012. – С. 6–10.
8. Манаенков А.С. Основные принципы создания защитно – озеленительных лесонасаждений в условиях сухой степи и полупустыни // Материалы международного научно – практического совещания «Технология создания защитных насаждений в пригородной зоне г. Астаны». – Астана, 2012. – С. 11–12.
9. Методика системных исследований лесоаграрных ландшафтов / под ред. Е.С. Павловского и М.И. Догилевича; ВАСХНИЛ. – М., 1985.
10. Методическое пособие и нормативные материалы для разработки адаптивно–ландшафтных систем земледелия. – Курск, Тверь: Чу До, 2001.
11. Мыкитанов Ж.К. Лесомелиоративное проектирование – техническая основа создания защитных лесных насаждений // Материалы международного научно – практического совещания «Технология создания защитных насаждений в пригородной зоне г. Астаны». Астана,2012. – С. 13–15.
12. Оловянникова И.Н. Порослевое возобновление вяза приземистого в полупустыне Северного Прикаспия // Лесоведение. – 1985. – № 3. – С. 26–28.
13. Смирнов И.А. Культуры вяза приземистого в Казахстане // Вестник с/х науки Казахстана. – 1980. – № 10. – С. 70–73.
14. Эрперт С.Д. Линдеман Г.В. Рост и долговечность вяза мелколистного в насаждениях различного строения // Лесоведение. – 1978. – № 5. – С. 45–51.

Для условий Казахстана защитные насаждения являются важным средообразующим фактором, повышающие микроклимат агролесомелиоративных ландшафтов, защищают сельскохозяйственные поля от дефляции и эрозии почвы, увеличивают влагообеспеченность почвы. Одним из путей влагообеспеченности сельскохозяйственных полей в условиях резко континентального климата Центрального Казахстана является создание агролесомелиоративных насаждений (АЛМН).

На устойчивость и долговечность агролесомелиоративных насаждений оказывает существенное влияние выбор ассортимента древесных пород. В условиях сухостепной и полупустынной зон РК наиболее распространенной древесной породой является вяз, который может расти практически на любых почвах, на которых не удавалось вырастить ни одну другую породу, как отмечают многие исследователи [1, 7, 12, 13].Так, в условиях Присивашской степи было установлено, что вяз отличался наибольшей устойчивостью по сравнению с гледичией, лохом, сосной крымской и другими ксерофитами [14]. В литературе встречаются и другие мнения, указывающие на его слабую устойчивость в засушливых и тяжелых лесорастительных условиях, где его выращивание требует уточнения [6]. А.С. Манаенков [8] отмечал, что в условиях сухой степи, на условно лесопригодных почвах при создании мелиоративных лесонасаждений необходимо использование высоких и средних кустарников, а на автоморфных почвах разного гранулометрического состава – лоха и клена татарского. С ним согласен Ж.К. Мыкитанов, который предлагает для создания защитных насаждений на условно–лесопригодных почвах использование лоха узколистного, ясеня зеленого, жимолости татарской и других [11].

Перспективным способом решения проблемы повышения устойчивости защитных лесных насаждений в жестких природно-климатических условиях многие исследователи отмечают увеличение площади питания деревьев и кустарников в зависимости от лесорастительных условий, где основную роль играет обеспечение деревьев необходимым запасом почвенной влаги [3–5]. Проведенный анализ литературных источников указывает на то, что создание защитных лесных насаждений в зоне сухих степей, где преобладают ограниченно лесопригодные почвы, возможно только при правильном подборе ассортимента древесных пород, размещении растений на площади и строгом соблюдении агротехнических мероприятий.

Материалы и методы исследования

Основной задачей исследований являлась разработка технологии создания искусственных агролесомелиоративных насаждений для повышения влагообеспеченности земель сельскохозяйственного назначения в Центральном Казахстане. Объектом исследований являлись сельскохозяйственные поля в фермерском хозяйстве «Байтуган», расположенном в Карагандинской области (Центральный Казахстан). При проведении исследований за основу были взяты общепринятые методические подходы [9, 10]. Для изучения почвенных условий сельскохозяйственных земель определялся механический состав и химические свойства почв участка. С целью изучения характера отложения снега и запасов воды в нем перед весенним снеготаянием проводилась снегомерная съёмка. Одновременно с измерением глубины снежного покрова определялась его плотность [2].

Результаты исследования и их обсуждение

Проведено рекогносцировочное обследование 4–х сельскохозяйственных полей фермерского хозяйства «Байтуган» для определения лесопригодности почвы. Выявлено, что содержание легкорастворимой соли CL на изучаемых полях изменялось в небольших пределах – от 0,007 до 0,014 %, что токсично для большинства хвойных растений, но переносится солеустойчивыми древесными и кустарниковыми породами. Наименьшее количество хлора отмечено в верхних горизонтах почвы, в горизонте 10–20 см наблюдается повышение содержания соли, на глубине от 20 до 50 см прослеживается скачкообразность количества хлора. Содержание Nа варьировало по почвенным горизонтам на всех сельскохозяйственных полях незначительно – от 0,002 до 0,003 %. Содержание сульфатов SO4 изменялось от 0,004 до 0,042 %. Наибольшее содержание сульфатов наблюдалось на поле № 3, несколько ниже – на поле № 4 и 2, наименьшее – на поле № 1 (рисунок). На основании проведенных почвенных анализов выявлено, что тип засоления темно-каштановых глубокосолончаковатых почв – сульфатный. Сумма обменных оснований в горизонтах А + В колеблется в пределах 40,84–42,60 мг-экв на 100 мг почвы.

kab1.wmf

Содержание легкорастворимых солей на обследованных сельскохозяйственных землях

В целом присутствие легкорастворимых токсичных для роста растений солей отмечено на всех изученных сельскохозяйственных землях. Для создания защитных насаждений были выбраны поля № 1 и № 2, как наиболее подходящие для роста растений по почвенным условиям.

Изучение плодородия почвы на сельскохозяйственных полях показало, что на поле № 2 почва более плодородная, чем на поле № 1 (содержание гумуса соответственно 4,31 и 1,99 %) (табл. 1).

Таблица 1

Показатели плодородия почвы на опытных участках

Вариант

Слой почвы

NO3, мг/кг

ГОСТ 26951–86

Р2О5, мг/кг

ГОСТ 26204–91

К2О, мг/кг

ГОСТ 26204–91

Гумус, %

ГОСТ 26213–91

Поле № 1

0–10

34,4

52,7

749

2,9

20–30

25,7

36,1

636

2,3

30–50

17,9

24,8

601

1,8

Поле № 2

0–10

17,9

67,7

794

4,3

10–20

24,3

45,6

726

4,2

20–30

23,4

56,2

740

3,9

30–50

19,3

49,8

748

3,8

Для успешного роста древесных растений необходимо 3–4 мг/100 г доступного азота, 25–30 мг/100 г доступного фосфора и 20–22 мг/100 г – доступного калия. На обоих полях достаточно всех элементов для роста растений, поэтому внесение удобрений не потребуется. Содержание гумуса верхнего гумусового горизонта среднее – 4,1 %, с глубиной уменьшается до 1,9 %.

Обработка почвы для посадки защитных насаждений проведена по системе зяблевой обработки. Осенью 2015 года на опытных полях № 1 и 2 были заложены агролесомелиоративные насаждения из лоха узколистного. Данная порода была выбрана не случайно. Поскольку почва имеет незначительное засоление, был подобран следующий ассортимент древесных и кустарниковых пород: вяз мелколистный, тополь Казахстанский, клен ясенелистный и лох узколистный, как солевыносливые и засухоустойчивые породы. Но было выявлено, что на полях изучаемых сельскохозяйственных земель возможна потрава скотом будущих насаждений и нет возможности огораживания участка. Поэтому для создания мелиоративных насаждений был выбран лох узколистный, т.к. его неохотно поедает домашний скот.

Полосы АЛМН состоят из 3 рядов, размещение растений в них – 4,0 х 2,0 м. Расстояние между основными полосами составляет 300 м, между поперечными – 1500 м. Выбранная конструкция для данных условий – ажурно-продуваемая.

В марте 2016 г. была проведена снегомерная съемка на двух пробных площадях на агролесомелиоративных ландшафтах, результаты приведены в табл. 2.

Таблица 2

Основные параметры снежного покрова на агролесомелиоративном ландшафте в фермерском хозяйстве «Байтуган»

Номер и местонахождение п.п.

Средние значения снежного покрова

толщина, см

вес, г

плотность, г/см3

1

Кулиса

13,7 ± 2,5

45,0 ± 0,6

0,13 ± 0,02

Поле

21,7 ± 3,1

165,0 ± 0,2

0,31 ± 0,04

Центр поля

24,0 ± 1,7

95,0 ± 0,3

0,16 ± 0,00

Контроль

29,7 ± 1,5

140,0 ± 0,3

0,19 ± 0,01

2

Кулиса

42,7 ± 2,5

327,5 ± 1,0

0,31 ± 0,01

Поле

36,0 ± 3,6

265,0 ± 2,0

0,30 ± 0,03

Центр поля

33,0 ± 2,6

265,0 ± 1,1

0,32 ± 0,01

Контроль

28,7 ± 1,2

48,0 ± 0,2

0,33 ± 0,01

На первой пробной площади особого мелиорирующего влияния защитных полос не выявлено. Высоты однолетних саженцев лоха узколистного не хватило для снижения скорости ветра и отложения снега. Но на второй пробной площади глубина и вес снега в кулисе АЛМН были соответственно в 1,5 и 1,3 раза больше, чем на открытом месте (контроль), кроме того, эффект снегозадержания сохранялся и в центре поля.

В течение вегетационного периода были проведены наблюдения за влажностью почвы на опытных полях. Влажность почвы значительно изменялась по времени взятия образцов почвы. Наибольшее количество влаги было в 60 м от защитных насаждений из лоха узколистного до августа (в среднем от 21,9 до 31,8 %). В августе влажность почвы была наименьшая (12,8 %). В течение мая и летних месяцев количество влаги в почвы колебалось от 13,8 до 30,6 % в кулисе, от 13,6 до 28,2 % – на расстоянии 20 м от кулисы. На контроле (аграрный ландшафт) влажность почвы была меньше (9,9–30,1 %), чем на агролесомелиоративном ландшафте. Во всех вариантах опыта наибольшее количество влаги было в горизонте 30–50 см.

Следует отметить, что погодные условия 2016 года отличались большим количеством осадков в вегетационный период. Так, если в 2015 году среднее количество осадков за 3 летних месяца составило 13 мм, то в летний период 2016 года – 34,1 мм, что больше в 2,6 раза.

Проведенная осенью 2016 года инвентаризация агролесомелиоративных насаждений из лоха узколистного показала, что средняя приживаемость на участке составила 48,1 % (табл. 3).

Таблица 3

Приживаемость лоха узколистного на двух учетных площадках

№ учетной площадки

№ ряда

Число растений, шт.

Приживаемость %,

живые

сомнительные

погибшие

1

1

16

19

14

52,0

2

14

10

16

47,5

3

29

20

16

60,0

2

1

14

20

20

44,4

2

5

16

20

31,7

3

13

29

10

52,9

среднее

       

48,1

Приживаемость растений была неоднородной по пробным площадям и изменялась от 31,7 до 60,0 %. Имелось большое количество сомнительных растений – от 16 до 20 шт. на пробной площади. Многие растения были сломаны и начали свой рост порослью от основного стволика, на что повлияла потрава животными.

Следует отметить, что осенний период, по-видимому, не самое лучшее время для посадки лоха узколистного, т.к. даже при благоприятных погодных условиях года посадки и последующего вегетационного периода 2016 года у растений была очень невысокая приживаемость.

Выводы

При изучении почвенных условий региона исследований, расположенного в Центральном Казахстане, выявлено, что в почвенном покрове имеются токсичные легкорастворимые соли, препятствующие росту некоторых древесных растений. Поэтому для создания АЛМН был выбран лох узколистный, как наиболее соле- и засухоустойчивая порода. Приживаемость посаженных осенью 2015 года растений была достаточно небольшой и составила в среднем 48,1 %. Следовательно, осень не является оптимальным временем для посадки лоха узколистного в условиях Карагандинской области.

При проведении снегомерных наблюдений определено, что глубина и вес снега в кулисе АЛМН были соответственно в 1,5 и 1,3 раза больше, чем на открытом месте (контроль), кроме того, эффект снегозадержания сохранялся и в центре поля. При незначительной высоте созданных осенью 2015 года защитных насаждений наблюдается эффект сохранения снежного покрова и впоследствии влаги на сельскохозяйственных полях, что еще раз подтверждает мелиорирующий эффект созданных защитных насаждений.


Библиографическая ссылка

Кабанова С.А., Абильдинов А.Д., Алека В.П., Шахматов П.Ф. ОПЫТ СОЗДАНИЯ АГРОЛЕСОМЕЛИОРАТИВНЫХ НАСАЖДЕНИЙ В УСЛОВИЯХ СУХОЙ СТЕПИ КАЗАХСТАНА (НА ПРИМЕРЕ ФЕРМЕРСКОГО ХОЗЯЙСТВА «БАЙТУГАН») // Успехи современного естествознания. – 2017. – № 2. – С. 21-25;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36356 (дата обращения: 28.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674