1. Введение

Классическая технология выращивания посадочного материала в лесных питомниках открытого грунта предусматривает выполнение такого приема как орошение полей, особенно важного в первые годы развития сеянца. Недостаток воды в почве приводит к нарушениям жизнедеятельности живого организма, который негативно отражается на росте и анатомическом строении молодых деревьев [10]. Фактор воды является определяющим при адаптации сеянцев [1], его влияние может быть выше, чем наличие питательных веществ [11]. Для роста и адаптационного потенциала посадочного материала важным считаются условия влажности почвы и годовые колебания доступной почвенной влаги [12].

Ранее, в советский период лесные питомники площадью от 15 га и более организовывали по индивидуальным или типовым проектам Союзгипролесхоза. При разработке индивидуальных проектов выполнялись комплексные геодезические, агролесомелиоративные, почвенные, геологические, гидротехнические изыскания, агрохимическое обследование почв и др. При выборе участка под питомник должны были соблюдаться обязательные гидрологические условия, а лесной питомник располагали вблизи водного источника или в местах, где можно устроить водоем.

Цель работы – оценить полевую влажность почвы на полях лесных питомников и дать рекомендации по регулированию данного показателя с целью оптимального роста сеянцев хвойных пород.

2. Методы и принципы исследования

Для оценки полевой влажности почв было выбрано 9 лесных питомников, расположенных в Северо-таежном, Двинско-Вычегодском, Карельском, Балтийско-Белозерском таежных лесных районах.

В лесных питомниках изучили полевую влажность почвы на полях с сеянцами ели обыкновенной разного возраста. Влажность почвы (полевую влажность) определяли общепринятым в почвоведении весовым методом как процент содержания доступной растениям влаги в образце почвы, взятом в естественном сложении.

Отбор образцов почвы проводили пробоотборником в благоприятных погодных условиях. Количество точечных образцов на одном поле составляло не менее 10 шт. После отбора образцы почвы помещали в алюминиевые бюксы, взвешивали и транспортировали в лабораторию. Образцы высушивали до абсолютно сухого состояния при температуре 105 град С, далее расчетным путем определяли показатель полевой влажности по общепринятой методике [3]. Полученные данные по результатам исследования обрабатывали статистическими методами с использованием программы Microsoft Office Excel.

3. Основные результаты

Анализ существующего положения в лесных питомниках открытого грунта в рамках проведенных ранее исследований [4] показал, что только в 10% лесных питомников, отобранных для изучения, применяется полив сеянцев.

Показатели полевой влажности почвы на полях выращивания сеянцев ели разного возраста при обследовании лесных питомников представлены в таблице 1.

Влажность почвы на полях при выращивании сеянцев разного возраста ниже нормативных значений. Это указывает на нехватку влаги в почве для полноценного роста и развития сеянцев. Считается, что влажность почвы 10-20% недостаточна для оптимального роста растений. Оптимум влажности в фазе прорастания семян – 23-26% к абсолютно-сухой почве, в фазе укрепления проростка – 20-25% (для песчаной) и 28-35% (для супесчаной) [5], [6]. Данный показатель очень изменчив, и в питомниках открытого грунта зависит от многих факторов: количества выпадающих атмосферных осадков, температуры воздуха, гранулометрического состава, культивируемых растений, состояния пахотного слоя и т.д.

Только в лесном питомнике Северо-таежного лесного района, расположенного на легких суглинках, на поле выращивания 4-летних сеянцев полевая влажность составляет 30%, что находится в пределах нормы. Скорее всего, это обусловлено притенением сеянцев, произрастающих на краевом поле питомника, приспевающими насаждениями, расположенными по периметру объекта. В Двинско-Вычегодском таежном лесном районе лесной питомник с торфянистой почвой имеет полевую влажность почвы в десять раз выше (108-121%) по сравнению с другими объектами исследования. На данном предприятии организован полив, а также применяется укрывной материал (спанбонд) с целью сохранения влаги в торфяной почве, защиты от ночных заморозков, снижения степени засорения посевов сорной растительностью. В питомнике, расположенном на среднем суглинке в Карельском лесном районе на поле выращивания 1-летних сеянцев полевая влажность составляет 22%, что имеет отличие от полей выращивания двух и трехлетних сеянцев, благодаря мульчированию посевов опилками.

При сравнении параметров сеянцев, произрастающих в лесных питомниках, расположенных в Двинско-Вычегодском лесном районе, но в первом случае с поливом растений, а в другом – без него, следует отметить значительные различия сеянцев по высоте, диаметру, а также по количеству на 1 погонном метре (таблица 2).

Безусловно, сравнение двух лесных питомников, где применяются при выращивании сеянцев разные технологические приемы, а развитие растений ведется на разных типах почв, не совсем приемлемо. Но при одинаковых природно-климатических условиях произрастания сеянцев и при наличии сравнительно однородного посевного материала выход семян на 1 п.м. в первый год выращивания в разы больше при технологии с осуществлением полива, что позволяет сделать вывод о значимом влиянии данного мероприятия. Обычно, в питомниках севера практически ежегодно при прорастании семян наблюдаются довольно продолжительные засушливые периоды (в течение 2-3 недель осадки выпадают в количестве 3-10 мм), влажность верхнего слоя почвы достигает критического предела для прорастания семян, что соответствует необходимости в искусственных поливах [7]. На третий год выращивания ели на объекте с применением полива по высоте сеянцы достигают 29,1 см, что более чем в 2 раза больше, по сравнению с лесным питомником, не осуществляющим полив растений.

4. Обсуждение

В настоящий период разработаны Правила создания лесных питомников и их эксплуатации, которые утверждены приказом Минприроды России от 12 октября 2021 года N 737 и обязательны к исполнению при создании новых питомников. В настоящих правилах требуется отражать сведения об организации территории лесного питомника, где должны указываться способы и нормы полива, что предполагает наличие поливной системы в лесном питомнике.

В фазе прорастания семян, укрепления проростка, в хвойной, переходной и корневой фазе роста растения влага – решающий фактор жизни сеянца. Сроки высева семян можно приурочить к достаточной влажности почвы для прорастания семян в соответствии с прогнозом погоды. В таежной зоне наиболее благоприятный период для посева: май – начало июня. При недостаточном увлажнении в фазе укрепления проростка, фазе роста сеянцев полив является обязательным, в особенности при выращивании сравнительно требовательных к влаге сосны и ели.

В бездождевые периоды, после посева поливы следует проводить через 2-3 дня с расходом 100-150 м3/га, на замульчированных посевах через 6-7 дней. На 2-й и 3-й годы роста сеянцев поливают через 5-10 дней по 120 м3 /га [8]. В среднем, за вегетацию сеянцев необходимо проводить 4-6 поливов (7-8). Существуют рекомендации по срокам и нормам полива отдельно по каждому периоду роста растений [9]. Также в лесных питомниках могут проводиться поливы, которые применяются для защиты посадочного материала от неблагоприятных климатических факторов, к которым можно отнести заморозки [2]. При засухах может применяться полив паровых полей: чистых – для провоцирования прорастания сорняков, в период роста сидератов для увеличения их массы, после запахивания – для ускорения разложения травы [6]. Наиболее распространенный способ полива в лесных питомниках – дождевание, которое проводят коротко- и дальноструйными установками. В августе, обычно поливы прекращают.

При экономических расчетах технологической себестоимости выращивания посадочного материла с открытой корневой системой важно знать, какую часть затрат составляют затраты на полив. Расчетные данные получены при анализе технологической себестоимости выращивания 3-летних сеянцев ели (таблица 3) на основе Рекомендаций по выращиванию посадочного материала для северной подзоны тайги (технологическая карта №1) [9] с нормативным выходом сеянцев 1 000 000 штук на 1 га в современном аспекте и с адаптацией цен на 2023 год. 

Исходя из приведенной таблицы технологическая себестоимость сеянцев ели, включающая основные технологические приемы выращивания: подготовка парового поля, приобретение семян, снегование, обработка семян, мульчирование посевов, внесение удобрений (подкормки), обработка гербицидами, прополка с проведением полива сеянцев на 5,3% больше, чем исполнение аналогичной технологической схемы – без полива.

При планировании экономических расчетов по выращиванию посадочного материала необходимо закладывать расходы на полив порядка 5% от общей стоимости. Затраты на орошение полей не являются значимыми, но исполнение этого наиболее важного мероприятия способно повысить эффективность выращивания сеянцев хвойных пород в таежной зоне европейской части России.

В случае отсутствия возможности обеспечения полива лесного питомника, вариантами удержания влаги в почве могут стать:

– мульчирование посевов материалами светлых оттенков. В настоящее время в практике лесных питомников открытого грунта таежной зоны применяется мульчирующий материал в виде опилок, торфяной крошки. Поиск новых материалов для сохранения влаги в почве, для уменьшения роста сорняков и улучшения структуры почвы остается актуальным.

– отенение посевов щитами применятся для ослабления нагрева поверхности почвы, предохранения всходов от солнцепека и ожога корневой шейки, а также для снижения испарения с поверхности почвы и уменьшения расхода влаги сеянцами при сухой и жаркой погоде [6].

5. Заключение

Орошение полей является необходимым мероприятием в лесных питомниках, не требующим значительных расходов при выращивании посадочного материала. На территории таежной зоны европейской части России могут случаться продолжительные засушливые периоды. Наличие поливной системы в лесном питомнике может решить проблемы, возникающие по причине недостаточной обеспеченности растения водой в период прорастания семян, укоренения всходов, интенсивного роста, формирования сеянцев. Рекомендуемые нормы и кратность полива позволяют осуществлять рациональное использование водных ресурсов и поддерживать оптимальную влажность почвы для питания хвойных растений. Дополнительными вариантами удержания влаги в почве могут стать мульчирование посевов и затенение сеянцев.

The additional file for this article can be found as follows: