рекреационных лесов

Применение органических и минеральных удобрений является одним из эффективных приёмов повышения продуктивности насаждений и повышения почвенного плодородия. Для того, чтобы положительно воздействовать на рост древесных и кустарниковых растений внесением удобрений, необходимо знать их потребность в питательных веществах на разных стадиях развития, наличие питательных веществ в почве, а также ряд других особенностей.

Кроме воды и двуокиси углерода, для роста древесных и кустарниковых пород требуются следующие химические элементы: азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера. Из влияющих на рост микроэлементов наиболее важны бор, марганец, цинк, медь и железо.

Из питательных веществ, находящихся в почве, часть используется древостоем, часть живым напочвенным покровом, а значительная доля задерживается непосредственно в почве бактериями или остаётся в почве в виде нерастворимых соединений. В определённых условиях питательные вещества вымываются из почвы и испаряются.

Чрезвычайно важную роль играют почвенные микроорганизмы, усваивая молекулярный азот атмосферы и переводя его в доступную форму для высших растений. Азотфиксация осуществляется свободноживущими азотфиксирующими бактериями (азотобактером, цианобактериями и др.) и живущими в симбиозе с высшими растениями (клубеньковые бактерии). У симбиотических форм продуктивность усвоения атмосферного азота выше, чем у свободноживущих бактерий. Клубеньковые бактерии пользуются энергетическими ресурсами растения – хозяина, накопленными ими в процессе фотосинтеза. Получается полезное сожительство, в котором бактерии поглощают физиологически активные выделения растений, оплачивая за них усвоением азота до формы, доступной высшим растениям. В связи с этим очень важно при выращивании культур высевать травянистые растения семейства бобовых и вводить древесные и кустарниковые породы.

Выращивание бобовых растений считается одним из наиболее научно обоснованных и экологичных способов повышения плодородия лесных почв, продуктивности и привлекательности рекреационных лесов. Для этой цели особенно рекомендуется испытанная культура многолетнего люпина, способного обогащать почву не только большим количеством органического вещества и биологическим азотом, но и добывать из глубоких подпочвенных слоёв и переводить в усвояемые формы труднорастворимые минеральные элементы.

Первые опыты по улучшению роста посадок сосны на бедных песчаных почвах с помощью междурядной культуры многолетнего люпина были выполнены русским лесничим Политаевым, результаты которых он опубликовал в «Лесном журнале» в 1894 году.

Обширные исследования, проводимые на Западе в первой половине прошлого столетия на протяжении 50 лет, убедительно показали, как с помощью сопутствующей культуры многолетнего люпина достигается значительное повышение плодородия бедных лесных почв и увеличение прироста у древесных пород.

Исследования Герхарда (1927) в Германии показали, что посадки сосны, произведённые на площади 750 га с междурядной культурой многолетнего люпина на песчаных почвах вересковых пустошей в Эйзенахе, дали повысили бонитет насаждений на два-три класса. В 20-летнем возрасте культуры сосны имели таксационные показатели, такие как 30-летние без люпина, а срок выращивания леса сократился на 10 лет.

По данным известного чехословацкого почвоведа и биохимика А. Немеца (1950) посевом люпина можно значительно повысить плодородие бедных подзолистых почв и увеличить прирост у сосны 1, 5-2 раза, ели в 3, чёрной ольхи в 5 и лиственницы в 7 раз.

Эффективность применения междурядной культуры многолетнего люпина длительное время изучалась коллективом кафедры лесоводства и дендрологии Белорусского ЛТИ (Б.Д. Жилкин). Исследования показали, что при соблюдении научно обоснованной агротехники междурядная культура люпина может значительно повышать прирост леса. В Негорельском учебно-опытном лесхозе за 23 года после введения люпина прирост сосны повысился на 76 м³ на 1 га или на 65%, а прирост ели за 17 лет увеличился в 3 раза. Исследованиями было определено значительное улучшение качества древесины, повышение урожая древесных семян, улучшение почвозащитных, водоохранных и эстетических свойств леса, повышение его пожароустойчивости.

В лесном хозяйстве для биологической мелиорации применяется многолетний люпин многолистный (Lupinus polyphullus Lindl.). Хотя этот вид открыт лишь в 1827 г. в Северной Америке, но еще задолго до новой эры, как свидетельствует древнегреческий ботаник Теофаст, греки применяли местные виды люпина в качестве зеленого удобрения в оливковых рощах. Для удобрения лесов в России впервые люпин был использован в 1894 г. лесничим В.Полетаевым. Особенно следует отметить комплексные исследования люпинизации Б.Д.Жилкина (1974) и его учеников, благодаря которым в Белоруссии за период 1965-1979 гг. люпин был введен в лесные культуры на площади 17, 4 тыс. га, а в 1983 г объем работ по биологической мелиорации лесов составил 3 тыс. га.

Люпин имеет значение в лесу не только как азотонакопитель, но и как средство в борьбе с сорняками, огнем, майским хрущом. С помощью люпина подавляется размножение пилильщика и других хвоегрызущих вредителей, снижается численность подкорного клопа и повреждаемость сосны вертуном. Под воздействием люпина песчаные почвы становятся структурными, а глинистые – проницаемы.

Близкого залегания грунтовых вод люпин не переносит. По отношению к свету люпин близок к сосне и хорошо развивается там, где существует сосновый подрост. При совместном произрастании сосны и люпина сосущая сила корней сосны выше, и в первую очередь из-за недостатка влаги страдает люпин. По мере смыкания крон лесных культур люпин изреживается. Сохраняется он в просветах даже в сомкнутых древостоях и его мелиорирующее влияние сохраняется постоянно

Уровень фиксации атмосферного азота симбиотическими системами люпина зависит не только от применяемого штамма клубеньковых бактерий, но и от биологических особенностей растений. Специфические особенности разных генотипов люпина оказывают влияние на жизнедеятельность бактерий и, следовательно, на эффективность симбиоза в целом. Главным направлением в усилении биологической азотфиксации и увеличении белковой продуктивности является подбор сортов, способных к активному симбиозу.

По размерам фиксации молекулярного азота воздуха люпин не имеет себе равных среди всех однолетних бобовых культур. Но чтобы максимально использовать этот уникальный биологический потенциал, необходимо усилить генетическое сродство растения-хозяина и штамма клубеньковых бактерий.