Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности культуры плодовых пород на бугристых песках Терско-Кумского массива (в лесомелиоративных насаждениях)

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Особенности культуры плодовых пород на бугристых песках Терско-Кумского массива (в лесомелиоративных насаждениях)"

РГБ ОД

1 7 ОКТ 1996

На правах рукописи

ЕГОРОВА ЕЛЕНА МИХАЙЛОВНА

ОСОБЕННОСТИ КУЛЬТУРЫ ПЛОДОВЫХ ПОРОД НА БУГРИСТЫХ ПЕСКАХ ТЕРСКО-КУМСКОГО МАССИВА (В ЛЕСОМЕЛИОРАТИВНЫХ НАСАЖДЕНИЯХ)

Специальность 06.01.07 - плодоводство

06.03.04 - агролесомелиорация и защитное лесоразведение, озеленение населенных мест

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

НАЛЬЧИК - 1996

Работа выполнена на Ачикулакской научно-исследовательской лесной опытной станции ВНИАЛМИ в 1984-1994 гг.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Ващенко И.М.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Кулик Н.Ф., кандидат сельскохозяйственных наук, Ахматова З.П.

Ведущая организация: СЕВКАВНИИГИПРОЗЕМ

Защита диссертации состоится" /о

_ 1996 г в

час. на заседании диссертационного совета К 120.86.02 при Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии.

Адрес: KEP, г. Нальчик, ул. Тарчокова, 1а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КБГСХА.

уэ /о а Автореферат разослан 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета * канд. биол. наук

Н.Л. Цепкова

Актуальность работы. В общем балансе сельскохозяйственных угодий юга Российской Федерации (219 млн.га) пески занимают территорию свыше 3.9 млн гектаров. В регионе Северного Кавказа из общей площади сельхозугодий 26741 тыс га песчаные земли занимают 1360 тыс га (Соболев, 1939, Колесников, 1962, Виноградов, 1980, Павловский, 1993,). Только в теплообеспеченной зоне Северного Кавказа они занимают около 5% сельхозугодий.

Во всех случаях использования песчаных земель важнейшим фактором, обеспечивающим устойчивое ведение хозяйства является лесоразведение (Виноградов, 1977,1980, Высоцкий, 1949, Гаель, 1962, 1974, Павловский, 1993 и др), а в системе лесоразведения - расширение видового набора культур, особенно дикоплодовых и ягодных, способных резко увеличить биологическую емкость песчаных ландшафтов

Из-за своеобразного рельефа и гидрологического режима песчаных земель (Кулик 1979, Виноградов 1980 и др.), необходимо комплексное исследование реакции плодовых пород на условия среды в зависимости от этих факторов. Подобного рода данные носят отрывочный характер, а для отдельных пород вовсе отсутствуют,

Изучение состояния, роста и развития плодовых пород нз различных элементах мезорельефа бугристых песков имеет важное практическое значение и представляет определенный научный интерес.

Цель работы - исследовать особенности роста и развития плодовых пород на бугритых песках, выявить степень и характер их влияния на экологические факторы и определить наиболее перспективные, плодовые породы для создания насаждений. Поставленная цель достигалась путем решения ряда задач:

- изучения особенностей роста, развития и состояния плодовых пород в зависимости от условий мезорельефа песчаных земель;

- исследования характера и степени изменения микроклиматических и биотических факторов окружающей среды на различных элементах мезорельефа при создании насаждений из плодовых пород; <

-определения количественной характеристики естественного отпада различных плодовых пород в течение срока формирования насаждений;

- изучения уровня и стабильности плодоношения плодовых пород на бугристых песках;

- определения экономико-энергетических показателей создания насаждений.

Научная новизна работы. Заключается в решении задачи оптимизации подбора плодовых пород для создания насаждений на различных элементах мезорельефа песчаных земель, определении степени и характера изменения экологической ситуации при использова-

нии плодовых пород, дополнении новыми данными системы технико-экономического обоснования лесоразведения на песках с использованием плодовых пород; усовершенствовании методики ранжирования адаптируемости пород к условиям произрастания.

Практическая ценность работы. Материалы'исследований используются для составления проектно-сметной документации по созданию насаждений из плодовых древесных и кустарниковых пород на бугристых песках. Дифференциация видового состава, плодовых пород при размещении их в зависимости от условий мезорельефа способствует повышению устойчивости насаждений, их экологической и экономической эффективности, обогащению окружающей среды живыми компонентами: птицами и другими животными, в том числе охотничье-промысловыми.

Полученные результаты исследований, а также выращенный нами посадочный материал использованы для закладки лесонасаждений в Ачикулакской НИЛОС, АОЗТ "Ачикулакский", "Восточный" и "Комсомольский", ОПХ "Каясулинское" и винсовхозе "Опытный" Нефтекумского и Степновского районов Стаьропольского края.

Апробация работы. Результаты исследований, полученные на различных этапах работы, обсуждены на научно-техническом Совете Ачикулакской НИЛОС (1984, 1985, 1986, 1987, 1994 гг), конференции молодых ученых и аспирантов во ВНИАЛМИ (Волгоград, 1985), научно-производственной конференции, посвященной 75-летию ГГАУ (Владикавказ, 1993), научно-практической конференции "Экология -I" (Нальчик, 1989), научной конференции.в рамках СНГ "Интенсификация садоводства на склонах" (Нальчик, 1994), международной научно-практической конференций по эрозии почв (Кишинев, 1995) и др.. научно-производственных совещаниях.

Публикации, структура и объем диссертации. По материалам исследований опубликовано 8 работ в периодической печати. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 139 страницах, включает 45 таблиц и 5 рисунков. Список литературы из 181 наименования, в том числе иностранных - 7. Приложения на 2 листах.

Условия и методика исследований. Объектами наших исследований явился комплекс природных и антропогенных факторов на богарных песчаных землях Бажиганского массива Терско-Кумских песков и. созданные нами насаждения из плодовых пород, а также культур разных лет посадки в Ачикулакской НИЛОС (Махмудское лесничество, кв. 72 и 73), с-зе "Ачикулакский", винсовхозе "Опытный", овцесовхозе "Мирный" Нефтекумского района, племсов-хозе "Червленные буруны" (ЧИР) и др. Опытные участки созданных нами насаждений расположены в кварталах 19 и 42 Ачикулакского

лесничества НИЛОС. Рельеф участков типичный для бугристых песков с относительными превышениями вершин над межбугровймй понижениями достигающими в среднем 6, а в отдельных случаях -9 м. Восточная (юго-восточная) сторона бугров - наветренная, поло* гая, западная (северо-западная) - осыпная подветренная, покатая. Понижения между буграми составляют около 38%, вершины бугров -30%, заветренные склоны - 15%, наветренные склоны - 17% площади участков.

По данным многолетних наблюдений в районе исследований отмечается резко-континентальный климат пустынного типа. По данным Краснопольской О.С. (1963) в районе наблюдений амплитуда среднемесячных температур воздуха достигает 31° С, а годовых 74° С (от - 32° С до 42° С). Зима короткая, суровая; весна ранняя, сухая, с частыми сильными восточными ветрами. За годы проведения наблюдений зимы были в среднем теплее, а июнь и июль жарче, чем за'последние 40 лет; осень и весна были типичными, с условиямй близкими к средним многолетним.

За период с 1984 по 1993 годы отмечено 6 лет с суммой осадков меньше, чем в среднем за 10 или 40 лет. При этом в 1985 году выпало в два раза меньше осадков, чем в среднем за 1984-1993 годы. В числе засушливых 1984,1985,1986, 1989,1990 и 1991 годы. -

Таким образом, режим температуры воздуха и выпадения осадков в период наблюдений носил как типичные для зоны значений, так и близкие к экстремальным, что позволило получить высокодостЬ-верные данные по результатам исследований. <

Лесорастительная характеристика Терско-Кумских песков, в т.ч. Бажиганского массива достаточно подробно описана в лйтературе (Краснопольская, 1963, Петров, 1971, Кулик 1975, 1979, и др.).

По механическому составу пески относятся к мелкозернистым, фракция 0.25-0.05 мм составляют 85-87% от абсолютно сухой навески. Частицы размером меньше 0.01 мм составляют 5-7% по весу. Глубина грунтовых вод в понижениях 3-5 м, на буграх до 10 метров.

В целом, по химическому и механическому составу песчаные земли опытных участков являются типичными для зоны. Количественное содержание и соотношение анионов и катионов не препятствует лесоразведению на песках в том числе с участием отдельных видов плодовых пород.

Закладку опытных насаждений проводили весной 1984 года однолетними сеянцами смородины, абрикоса, алычи, ореха грецкого, шелковицы, яблони, груши, айвы, вишни войлочной и корневыми отпрысками облепихи. Посадка проведена по вспаханным на глубину 30-35 см полосам без внесения удобрений. Ряды ориентированы с

севера на юг, то есть перпендикулярно направлению господствующих ветров.

Ширина междурядий -4 м, расстояние в ряду 0.7-0.8 м. Посадку проводили под плуг с заглублением корневой шейки на 10 см. Каждой породы высаживали 3-4 ряда. Длина рядов в квартале 19 - 150 м, в квартале 42 - 200 м. В 1986 году произведено дополнение культур под меч Колесова.

Для оценки состояния культур проводили учет приживаемости и сохранности растений по элементам мезорельефа: на вершинах, на склонах бугров и в понижениях между буграми. В насаждениях ежегодно измеряли высоту саженцев, диаметр кроны, диаметр штамба на высоте 20 см от уровня почвы, длину годичных побегов, количество побегов в кусте (у смородины, вишни войлочной и облепихи) и количество порослевых приствольных побегов у древесных плодовых пород, учитывали их урожайность и качество плодов (по методике ВВИАЛМИ, 1974 и ВНИИС им. И.В. Мичурина, 1976).

Корневую систему изучали траншейным методом (Колесников, 1962). Для оценки экологической ситуации проводили измерения параметров, абиотических факторов: температуры приземного (на высоте 50 см) Слоя воздуха и поверхности почвы, влажности почвы, скорости ветра, характера снегоотложения. Эти наблюдения проводила в насаждениях из древесных и ,кустарниковых пород, а также на открытых смежных площадях, используемых как пахотные угодья, по элементам рельефа: на вершинах бугров, на сююнах и в понижениях между буграми.

; О характере и степени изменения биотических факторов окружающей среды под влиянием плодовых пород судили по количеству естественного отпада (листьев и сухих веток) с площадки 50 X 20 см; биологической активности почвы на глубине 10 и 20 см; количеству гнездовий^ птиц на участке опытных посадок и в существующих насаждениях из: лесных пород на той же площади; количеству троп зайцев, лис и других млекопитающих по периметру кварталов 19 и 42, 16 и 44,, 15 и 45; количеству дождевых червей в мае 1994 года в объеме 10 дм3 почвы взятой с глубины 0-20 см (площадка 25 х 20 см) под кроной абрикоса и смородины и в открытом поле на различных элементах рельефа. , г

Экономические аспекты работы оценены по урожайности плодовых- пород и ,изменению энергетических показателей (Шатилов, 1971, Васько„1986 и др.).

Для определения вариабельности показателей, существенности разницы между выборками результаты измерений обрабатывались методами математического анализа по Доспехову (1985) и Лакину

(1973). Расчет проводили на IBM РС/ХТ-286 по пакету прикладных программ (ТСХА, 1987).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Установлено,что в зависимости от условий рельефа в значительной мере изменяется режим влагообеспеченности песков, особенно верхних горизонтов. Так, на глубине посадки (верхние 40 см) влажность песка на вершине бугра в среднем за 3 года в 1,4 раза меньше, чем в понижениях. Весной в тех же слоях песка наблюдается более значительная разница в запасах влаги в зависимости от экспозиции склонов. На ветроударном юго-восточном склоне бугра влажность верхних слоев песка в 1.26 раза меньше, чем на северо-западном. Влияние экспозиции на влажность грунта прослеживается на глубине до 0,8-1 м. В более глубоких слоях влажность песка по всем экспозициям изменяется мало.

Весной, до начала активной вегетации, амплитуда температуры поверхности почвы по элементам рельефа достигает 25-47°С. Среднесуточная амплитуда температуры почвы достигает максимума на юго-восточном склоне бугра, а минимума на северо-западном склоне и вершине бугра.

В целом, по степени благоприятности среды в первоначальный период создания культур элементы мезорельефа имеют такую последовательность: склоны северо-западной экспозиции, понижения между буграми, вершины бугров, склоны юго-восточной экспозиции.

Сохранность, рост и состояние плодовых культур. Наблюдениями установлено, что за первый период вегетации прижилось свыше 90% растений абрикоса, айвы, вишни войлочной, шелковицы и ореха грецкого.Меньше половины саженцев прижилось у облепихи. У айвы и шелковицы приживаемость по всем элементам рельефа почти одинакова. Незначительно (на 1 - 3%) она различается у ореха грецкого и абрикоса.Остальные породы в понижениях между буграми прижились значительно лучше,чем на буграх.

Сохранность культур через два и десять лет после посадки (табл.1) наиболее высокая у алычи и айвы японской. Сравнительно небольшое уменьшение сохранности по различным элементам рельефа отмечено у абрикоса,смородины и шелковицы (10 -20%). У яблони, груши и ореха грецкого .выпад растений за годы вегетации существенно различался в зависимости от места произрастания.

Таким образом, плодовые породы по разному реагируют на условия места произрастания как в год посадки,так и в последующие годы,что требует дифференцированного подхода к их размещению по элементам рельефа.

Сохранность плодовых культур (%) на бугристых песках

Октябрь 1986 г май 1994 г

Сохранность по элементам рельефа,%

Породы вершина бугра .склон понижение средняя

1986 1994 1986 1994 1986 1994 1986 1994

Абрикос 75,0 81,9 76,1 60,0 79,3 78,7 76,8 78,9

Алыча 48,6 49,0 45,2 45,5 53,1 52,1 49,0 49,3

Айва 89,0 73,3 90,1 83,4 90,9 92,9 90,0 82,9

Смородина 65,8 63,8 73,9 74,0 71,8 65,1 70,5 67,5

Вишня 36,6 41,2 39,3 48,1 50,7 65,5 42,2 51,1

войлочная •

Облепиха 12,7 ед. 8,3 - 9,6 един. 10,2 един.

Шелковица 76,5 54,5 74,9 51,2 77,8 54,1 76,4 54,1

Груша 33,0 19,8 77.1 48,5 78,6 48,9 62,9 39,1

Яблоня 29,8 20,0 75,4 67,9 80,2. 76,5 61,8 51,9

Орех грецкий 29,4 - 75,4 един. 77,3 един. 60,7. един.

. Сила роста плодовых деревьев в значительной степени изменяется в зависимости от биологических особенностей культуры и, у отдельных пород, от места произрастания по элементам мезорельефа. Развитие кроны у изучаемых пород коррелирует с параметрами высоты (г=0.78±0.16). У отдельных же видов на степени положительной корреляции в значительной степени сказываются условия рельефа. Так, у абрикоса максимальная высота отмечается в понижениях, а диаметр кроны - на склонах. У смородины, шелковицы, алычи-.- наоборот, наибольшему значению высоты соответствуют максимальные значения диаметра кроны.

Утолщение штамба происходит по мере удаления от вершины бугров и достигает максимальных значений в понижениях у абрикоса, алычи, смородины и яблони. У шелковицы толщина штамба деревьев, произрастающих на склонах бугров, несколько меньше, чем на вершинах.

Плодовые породы на песках отличаются развитием большого количества вегетативных побегов из корневой шейки, вследствие чего, деревья приобретают форму крупных кустов. Степень кустистости изменяется как по породам, так и в зависимости от места их произрастания. Используя данные по количеству развившихся стволиков на одном растении, можно судить о способности к вегетативному возобновлению. Этот показатель определяется в первую очередь биологическими особенностями растений: кустарники (смородина и вишня войлочная) образуют количество побегов в кусте на порядок больше, чем древесные породы. Тем не менее, у древесных пород в зависимости от условий рельефа степень образования вегетативных штамбовых побегов может изменяться в двух-четырехкратном значении (яблоня, алыча).

В результате проведенных нами раскопок установлены общие для абрикоса и шелковицы, яблони и алычи закономерности развития корней в песках (рис. 1).

Отмечено, что у древесных плодовых пород корни проникают на большую глубину, чем у кустарниковых. Так, в слое почвы 40-60 см под смородиной в 1.5 раза больше корней, чем под шелковицей и в 2 раза больше, чем под абрикосом, а на глубине 1 м - наоборот. В целом, по насыщенности корнями доступного для обработки слоя почвы во время формирования насаждений выделяются (в порядке возрастания) абрикос, шелковица, алыча, яблоня и смородина.

Доля деревьев в отличном состоянии в 1987 году изменялась по элементам рельефа в пределах 0,6 - 2,7% у шелковицы, до 4,6% у смородины и 9,4% - .у абрикоса.При этом процент лучших по состоянию деревьев был самый высокий на вершине бугра у абрикоса (92,4%), шелковицы (71,1%) и на склонах у смородины (86,4%).Низкий процент, а на вершинах отсутствие отлично развитых деревьев яблони связан с сильным поражением листогрызущими вредителями (кистехвостом). Сравнительно низкий процент отличных деревьев алычи на вершинах и в понижениях между буграми отмечен в связи с сильным измельчением листьев и значительным уменьшением длины однолетних побегов в 1987 году. >-.

Через 10 лет после посадки и через 7 лет после ремонта доля растений в отличном состоянии сократилась у всех пород. Исключение составляет смородина на вершинах бугров (увеличилось на 1,8% по сравнению с 19.87 годом), а алычи в понижениях (на 4,8%), яблони на всех элементах рельефа и вишни войлочной в понижениях и на склонах. Практически не было сильно угнетенных растений смородины и абрикоса. Наибольшее угнетение к этому сроку отмечено у растений алычи на склонах (32,6%) и шелковицы в понижениях (27,1%).У яблони к этому времени наряду с увеличением доли дере-

и

О § *'■

Я

'//¿'///У/А ■

1

'•Л'. ■:■ 1

¡¿¿а

г .'1

а

а)

- ! ¿о т • /// т но Зи ** '<* ■

Суммарная длина корней

, и»

Г-Н)"

¡о и Нога/л

шШ* Ц,-

б)

Ш /се но ¡а я* № И! —.

Рис

Б)

О и ни /¿о а» а» л> зл г от"

1, Степень и характер развития скелетных (Е})> проводящих (Ш) и активных (©) корней в междурядье плодовых пород: а- смородины; б - абрикоса; в - шелковицы

вьев в отличном состоянии до 22 - 30,7% увеличилось и количество сильно угнетенных,усыхающих растений - до 22 -24,5%.

В результате детального обследования надземной части растении установлено.что угнетение проявляется большей частью вследствие выдувания с обнажением корней или засыпания надземной части,механических повреждений штамбов и ветвей (особенно однолетнего прироста) животными или в процессе обработки поч-вы^покального зарастания сорными растениями, а в первые годы поражения листогрызущими вредителями (кистехвостом). При этом роль мезорельефа бывает очевидной. Так, на* вершинах бугров у большинства пород преобладают процессы выдувания, на склонах -механические повреждения штамбов при обработке междурядий, в том числе подпахивания и запахивания.

По сумме показателей роста, состояния и развития плодовых пород на различных элементах рельефа выведен средний балл ранга по степени реакции их на изменение условий произрастания. Больший балл соответствует меньшей пластичности культуры. В результате установлено, что в наибольшей степени свойство приспосабливаться к условиям рельефа проявляется у смородины и наименьшей у алычи и яблони. Абрикос и шелковица занимают примерно одинаковое положение. ,

Урожайность плодовых пород в лесокультурах на бугристых песках. Изучение урожайности плодовых пород,включая срок вступления и стабильность их плодоношения выполнен нами за 11-летний период (табл.2).

Из числа сохранившихся плодовых пород с плодами, по крайней мере 1 год были 9 видов. Хозяйственно ощутимый урожай на 3 год вегетации образовался у вишни войлочной,смородины и алычи.На четвертый год отмечено плодоношение облепихи и айвы японской.

Большая часть деревьев абрикоса и яблони (соответственно 63 и 57%) были с урожаем на 5 год вегетации.Шелковица вступила .в плодоношение на 6, а груша - на 9 год после посадки. Наибольшей стабильностью плодоношения отличались смородина,алыча и айва - все годы были с урожаем. >

Высокая регулярность плодоношения отмечена у вишни войлочной (8 лет из 9- 90%),шелковицы (5 лет из 6).

В зависимости от условий рельефа срок вступления в плодоношение у изучаемых плодовых пород не изменялся. Однако, урожайность их колебалась в значительных пределах , особенно у яблони и алычи. У абрикоса и смородины, произрастающих на наветренном склоне урожай был существенно ниже, чем на заветренном. Урожайность у алычи, шелковицы и яблони, произрастающих на вершинах бугров и на ветроударных склонах существенно ниже, чем на завет-

Урожайность плодовых пород в лесокультурах в зависимости от возраста насаждений

Породы • Урожайность по годам вегетации, ц/га

1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 Сред

Абрикос ■ - - 6,4 19,5 40,2. 6/ур 14,6 б/ур 27,2 21,6

Алыча 18,4 33,5 49,8 12,6 58,4 38,3 68,2 23,5 17,8 35,6

Айва - 4,2 17,7 9,5 22,8 16,7 34,2 6,9 7,4 14,2

Вишня вобл. 6,6 9,3 15,2 7,4 9,2 10,8 19,4 4,2 б/ур 10,3

Облепиха - 0,8 1,3 0,4 не учитывали 0,8»

Смородина 4,7 12,6 17,5 18,0 21,2 9,2 16,4 8,6 • 6,9 12,8

Шелковица - 2,6 8,8 б/ур 14,2 15,8 26,3 13,5

Яблоня - »3,4 б/ур 21,4 б/ур 31,2. 52,7 11,8 . 26,1

Груша - - - - - - 13,8 б/ур б/ур 4,6*

НСР05 - 7,2

* В материалы статистической обработки не включены

ренных частях бугров. Средний вес плодов сравнительно мало изменялся в зависимости от места произрастания культур по элементам рельефа (табл. 3). ,

Отмечно, что у крупноплодных растений изменение веса плодов больше, чем у мелкоплодных. Так, у яблони этот показатель достигает 86%, в то время как у алычи - 40,5%, а у смородины 21,6%.

По содержанию Сахаров плоды абрикоса и шелковицы пригодны не только для переработки, но и для получения сухофруктов. Плоды алычи, смородины, айвы и яблони ввиду пониженной сахаристости пригодны для переработки на варенье, джемы, соки и др. ,

Изменение среднего веса плодов в зависимости от места произрастания по элементам мезорельефа

Породы Вершина бугра Склон наветренный Склон заветренный Понижения НСР»5

X, г V, % Х,г V, % X, г V % X, г V, %

Абрикос . 18,7 51,0 16,3 46 .21,3 58 21,7 53 3,6

Алыча 5,4 40,5 4,8 31,6 7,4 38,3 6,9 29,7 2,1

Смородина (1000 шт) 178,5 20,0 169,0 21,6 188,7 3,3 185,4 10,4 ' 17,3

Шелковица 1,9 - 1,7 - 2,7 - 2,4 - г 0,7

Яблоня 34,5 72- 31;3 84 49,6 86 51.2 81 14,2

Изменение абиотических факторов среды при культуре плодовых пород на песках. Установлено, что уже в первые годы вегетации максимальный прогрев почвы под кроной абрикоса и шелковицы составил соответственно 23,7° и 25,5° С, а алычи и смородины 27,0° и 29,2° С, что на 19,1-13,6° С меньше, чем в междурядье, где затенения не наблюдалось в течении всего дня. Важно, что под кронами плодовых пород, даже при потере части листового аппарата под действием засухи (смородина 1987 г.) разница в температуре поверхности почвы в течении дня составила максимум 9,9° С, в то время как в междурядье (на открытом пространстве) - 20° С.

Посадка плодовых пород на бугристых песках способствует уменьшению экстремума положительных и отрицательных температур поверхности почвы. Ввиду того,что разница в температуре поверхности почвы между облесенными и открытыми участками значительно больше,чем между различными элементами мезорельефа,можно заключить,что насаждения из плодовых пород являются более значимым фактором изменения теплового режима почвы, чем мезорельеф участков.

Отмечено,что в насаждениях из плодовых пород, независимо от их видового состава, скорость ветра в приземном слое в 1.4 - 2.4 раза ниже, чем на открытом поле, занятом бахчевыми культурами.

Скорость ветра в приземном слое на открытом участке изменяется по отношению к вершине бугра следующим образом: на завет-

ренном склоне - уменьшается на 23% и почти не меняется на ветро-ударном склоне и в понижениях между буграми.

В сомкнутых насаждениях абрикоса скорость ветра на заветренном склоне по сравнению с вершиной бугра уменьшается на 34%, в понижениях между буграми - на 16.3% и увеличивается почти на 10% на ветроударном. В насаждениях смородины уменьшение скорости ветра на заветренном склоне по отношению к вершине бугра составило 24.2%, в понижении -14.5% и возрастает на наветренном участке на 16.1%.

В несомкнувшихся насаждениях плодовых пород в ряду влажность почвы в слое 0-160 см меньше, чем в междурядье во все сезоны. Весной эта разница меньше, чем летом или осенью и больше прояв-• ляется на вершине бугра, чем в понижении.

Во все стадии формирования насаждений в культурах абрикоса наблюдается более равномерное снегоотложение, чем в насаждениях смородины. Так, в 1987 году максимальная разница в толщине снежного покрова в насаждениях абрикоса составила 5 см или 43% к среднему, а смородины - 14 см или 27%

В 1993 году в сомкнутых насаждениях абрикоса максимальная разница в отложении снега составила 19 см (15%) ,а в насаждениях смородины , сомкнувшейся в ряду - 37 см (32,7%) .В первый срок наблюдения в насаждениях из плодовых пород слой снежного покрова был в 3.7-3.8 раза, а во второй в 4-4,8 раза больше, чем в открытом поле.

Анализ снегоотложения на бугристых песках свидетельствует о том, что рельеф является ведущим фактором в характере и степени формирования снежного покрова. При этом, растительность нивелирует роль рельефа в этом процессе. Кроме того, древесно-кустарниковая растительность способствует накоплению снега за счет переноса его с других, необлесенных территорий.

Изменение биотических факторов среды при культуре плодовых пород на песках. Благодаря поступлению в почву органического вещества в виде отпада и последующего его разложения, происходит обогащение поверхностного слоя перегноем, микроорганизмами, и другими деструкторами, что проявляется в изменении травянистого покрова, биологической активности почвы, появлении дождевых червей в поверхностном слое, а в конечном итоге - обогащении качественного состава животного мира.

В силу различной облиственности изучаемых нами плодовых пород и ежегодного листопада в насаждениях неизбежно происходит накопление и последующее разложение отрада. Количество отпада в виде листьев в первые годы вегетации, до смыкания крон, достигало в среднем от 41 (у ореха грецкого) до 765 кг/га (у шелковицы) воз-

душносухой массы (табл. 4). При этом, у большинства пород наибольшая масса отпада формируется в понижениях между буграми, что не всегда связано с лучшим развитием деревьев и кустарников в этой части мезорельефа. Так, на склонах и вершинах бугров наблюдается сдувание с поверхности части листьев и перенос их в понижения. Такой вывод подтверждается тем, что в понижениях, занятых яблоней, присутствуют листья облепихи и алычи, и наоборот.

Анализ материалов по количеству сырого отпада, формирующего мертвый напочвенный покров, в насаждениях шелковицы, свидетельствует о существовании криволинейной регрессии в этом показателе в зависимости от года вегетации насаждений:

8 = 7,8 • Хш,

где Б - масса отпада, г/м2:

X - год вегетации в период с 4-го по 10-н.

Подобная степенная функциональная зависимость существует и для других пород.

ТАБЛИЦА4

Среднегодовой естественный отпад плодовых пород после смыкания крон по элементам мезорельефа

Породы Естественный отпад (кг/га) в сухом состоянии по элементам мезорельефа

Вершины бугров Склоны . Понижения междубуграми Средний

Смородина 543 618 549 .585

Алыча 411 588 783 594

Айва 356 387 629 457

Абрикос 402 622 814 613'

Шелковица 731 834 962 842

В целом, именно формирование естественного мертвого напочвенного покрова способствует повышению влажности поверхностного слоя песчаных почв. Существует прямая корреляция (г = 0,53±0,14) между массой отпада и влажностью верхнего 20 см слоя почвы.

. Создание лесокультур независимо от их состава, способствует значительному обогащению среды различными животными: птицами, грызунами, хищниками и др. Учет гнездовий показал, что расселение птиц в насаждениях из плодовых пород ^ семи и девятилетних культурах в 1.7-1.8 плотнее, чем в посадках из вяза приземистого и акации белой того же возраста. На открытом участке во все годы наблюдений гнездовий птиц не обнаружено (табл. 5).

ТАБЛИЦА 5

Расселение птиц в лесоплодовых насаждениях в зависимости от возраста культур

Характер насаждений Количество гнездовий (шт/га) по годам наблюдений

1987 1990 1992 1994

Абрикос, яблоня, груша шелковица, алыча, айва 1,8 з.1 3,9 5,2

Смородина, вишня войлочная, облепиха 2,2 4,7 5,0 5,3

Вяз приземистый, сосна, акация белая.1..... 2,6 3,4 3,3

Открытое поле, бахча, посевы люцерны не обнаружено

В зависимости от возраста культур отмечено значительное, в 2.1 - 2.4 раза, увеличение числа гнездовий в период с четвертого по седьмой год вегетации плодовых пород . В срок с седьмого по девятый год увеличение гнездовий составило 15% в насаждениях из древесных плодовых пород и 13% - из кустарниковых. Во все годы наблюдений плотность расселения птиц в насаждениях из кустарниковых пород была на. 1.9 - 22% выше, чем из древесных плодовых пород. Обнаружены гнезда синички-гаечки, завирушки, сороки, соловья, овсянки. В числе часто встречающихся птиц, чьи гнезда нами не были обнаружены, - пустельга и куропатка. Последняя является объектом охоты. Большое значение насаждения из дикоплодовых пород имеют для перелетных птиц.

В зимнее время по свежему снежному покрову определяли количество троп зайцев, лис и других животных, пересекавших границы кварталов с плодовыми породами и близлежащих кварталов с насаждениями вяза приземистого и акации белой, сосны обыкновенной и крымской.

По нашим учетам, проведенным в феврале 1993 года, зайцы посещали насаждения из плодовых пород в 2-3 раза больше, чем сосны и вяза, и в 5-9 раз, чем акации белой. Лисьи следы встречаются больше всего в насаждениях вяза и в квартале 19 с плодовыми породами. В насаждениях акации белой выявлено всего три лисьи тропы на 1 км границы.

Таким образом, введение в лесомелиоративные насаждения плодовых пород способствует увеличению разнообразия и плотности расселения животных (орнитофауны, зверьков, преимущественно грызунов), что связано с уменьшением экстремальных значений абиотических факторов и активизации биогенных.

Экономико-энергетическая оценка культур из плодовых пород. Как показали результаты наблюдений за реализацией продукции плодоводства в условиях района исследований, свежие плоды почти1 не пользуются спросом у населения за исключением смородины. и вишни войлочной. И, наоборот, многие продукты переработки плодов пользуются практически неограниченным спросом. Объем реализации переработанных плодов в магазине ОРСа показывает, что наи-; большей популярностью пользуются сухофрукты из абрикоса, варе-; нье из айвы японской, джем из смородины. Сухофрукты из яблок имели спрос только в смеси с грушей и абрикосом.

Из-за технологических недоработок джем из алычи и вишни войлочной обладают, выраженным сладко-кислым вкусом и имеют жидковатую консистенцию . Спрос на эти продукты сравнительно не высокий (на уровне 100-120 кг).

Используя имеющиеся материалы по затратам энергии на различного рода производственные процессы (подготовка почвы, внесение удобрений, посадка, транспортные работы, уход за культурами (Васько и др, 1986), на применение средств агрохимического обеспечения и защиту, нами рассчитана расходная часть энергии на выращивание плодовых пород за первые 10 лет вегетации (табл.6). При этом мы выделили две статьи затрат энергии - на выращивание культур как древесных пород и на получение урожая, пригодного для переработки.

Баланс энергообмена при выращивании плодовых культур на песках (Гдж/га)

Составляющие , баланса Показатели по породам

абрикос алыча вишня смород. яблоня

Суммарные затраты энергии на выращивание культур за 10 лет 47,62 28,4 32,4 29,7 - 62,5

Суммарные затраты энергии на получение, сбор, транспортировку урожая 2,93 1,84 2,17 2,26 6,57

Суммарный расход энергии 50,55 30,24 34,57 31,96 71,77

Накопление энергии в древесине, листьях, корн. 80,96, 61,2 32,3 . 34,5 66,5

Накопление энергии в плодах за годы плодо-нош. 4,43 , 9,88 2,21 5,;8 1,87

Суммарное накопление энергии • 85,40 71,08 34,5 3,9,98 68,37

Отношение энергии биопродуктов к механическим затратам 1,69 2,35 1,0 1,95 0,95

Полезное накопление энергии ("доходная" часть) заключается в формировании органического вещества (древесины, листьев, корней в том числе формирующих отпад) и на формирование урожая плодов (Шульгин, 1973, Шатилов, 1980, Васько,1986 идр).

Из приведенного обобщенного баланса следует, что в лесокуль-, турах максимальные затраты знергии - на выполнение работ по выращиванию насаждений и значительно меньшие на получение и сбор, урожая.

Минимальные суммарные затраты энергии отмечаются при выращивании алычи, смородины и вишни войлочной - в 1.5-1.7 раза меньше, чем на выращивание абрикоса и в 2.1-2.4 раза, чем яблони. В свою очередь, на выращивание вегетативной массы и урожая абрикоса затрачивается энергия в 1.4 раза меньше , чем яблони. ...

Максимальное накопление энергии отмечается в насаждениях абрикоса, а минимальное - у кустарников, в частности, у вишни войлочной. При этом , доля энергии, получаемой за счет урожая от энергии за счет вегетативной массы самая низкая у яблони - 2.8% и самая высокая у алычи и смородины - 16%. В конечном-итоге, суммарное полезное накопление энергии наиболее значительно превышает суммарный расход при выращивании абрикоса - в 1.69 и алычи в 2-35 раза. У вишни войлочной это соотношение было равно 1, а у яблони расход выше уровня накопления.

В целом, энергетический баланс в значительной мере коррелирует с экономическими показателями анализируемых пород, что под: тверждает достоверность и объективность полученных результатов,

ВЫВОДЫ , ..

1. Сохранность шелковицы, алычи, смородины, айвы и абрикоса мало изменяется в зависимости от места произрастания по элементам мезорельефа бугристых песков. У вишни войлочной, груши и,яблони это изменение значительно. Из числа перспективных и пригодных для культуры на бугристых песках плодовых пород, наибольшей пластичностью к изменению рельефа по.сохранности пород обладает шелковица, а наименьшей яблоня.

2. У абрикоса, алычи, смородины и яблони рост штамбов: по диаметру достигает максимальных значений в понижениях между буграми и уменьшается по направлению к их вершинам. У шелковицы эти изменения не существенны.

3. Способность к вегетативному возобновлению определяется в первую очередь биологическими свойствами растений. Кустарники образуют в кусте на порядок больше побегов чем деревья. В зависимости от условий мезорельефа степень образования вегетативных штамбовых побегов у древесных пород может изменяться в двух-четырехкратном значении (яблоня, алыча).

4. По степени насыщенности корнями доступного для антропогенного воздействия слоя песка (до 60 см) на первом месте находится

смородина (более 65%). У древесных плодовых пород в этом слое находится 40-45% корней. Это определяет возможность влияния на корневую систему путем внесения удобрений, полива и других агротехнических приемов.

5. По стабильности плодоношения на различных элементах мезорельефа плодовые породы можно ранжировать следующим образом: смородина, абрикос, шелковица, алыча, яблоня. При этом, культуры на заветренных склонах и в понижениях между буграми отличаются значительно большей урожайностью, чем на вершинах бугров и ветроударных склонах.

6. Создание лесомелиоративных насаждений из плодовых пород на бугристых песках способствует уменьшению экстремума положительных и отрицательных температур поверхности почвы, температуры и относительной влажности воздуха, а также уменьшению скорости ветра в приземном слое. Наличие и вид насаждений более значимо влияют на перечисленные условия среды, чем мезорельеф участков.

7. Мезорельеф является ведущим фактором в характере и степени формирования снежного покрова. При этом, растительность нивелирует роль рельефа и способствует накоплению снега за счет переноса его с других, необлесенных территорий.

8. Пески с насаждениями из лесоплодовых пород обладают значительно более высокой биологической активностью почвы, чем без них. Создание лесокультур из плодовых пород способствует появлению в почве ценных и активных редуцентов в виде дождевых червей, увеличению разнообразия и плотности расселения животных (птиц и млекопитающих), что свидетельствует о повышении биологической емкости песчаных территорий.

9. Выращивание урожая плодов в лесокультурах абрикоса, алычи, айвы и смородины на песках рентабельно а, яблони убыточно. По компенсации затрат энергии плодовые породы можно ранжировать (в порядке убывания) следующим образом: алыча, абрикос, смородина, айва, вишня войлочная, яблоня.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Результаты исследований, проведенных в условиях, типичных для Бажиганского массива Терско-Кумких песков, и их прозвод-ственной проверки дают основание сделать следующие практические рекомендации:

1. На бугристых песках при создании лесокультур необходимо использовать плодовые породы, в том числе в прифермских, пастби-щезащитных, защитно-хозяйственных и других мелиоративных насаждениях с целью увеличения их биологической емкости, расширения кормовой базы и получения высоковитаминных плодов и сырья. При этом, на участках с сильно расчлененным мезорельефом, в связи с трудностью чередования пород в ряду в процессе механизированной посадки, следует высаживать более пластичные культуры: шелковицу, абрикос, айву, алычу и смородину, а на уположенных участках вводить в состав насаждений дополнительно вишню войлочную и яблоню.

2. Благодаря высокому содержанию Сахаров, плоды абрикоса, шелковицы и яблони пригодны не только для переработки в консервной промышленности, но и для получения сухофруктов. Плоды алычи, смородины, айвы и вишни войлочной пригодны для различных видов переработки с добавлением сахара (соки, джемы, варенья и т.д.).

3. Поскольку единичные экземпляры облепихи крушиновой и ореха грецкого сохранились и находятся в хорошем и удовлетворительном состоянии, целесообразно разработать и исследовать специальные агроприемы по их выращиванию.

Список работ, опубликованных автором по материалам диссертации

1. Природовосстановительная эффективность лесоплодовых насаждений на Терско-Кумских песках. / Сб. Актуальные проблемы экологии и охраны окружающей среды КБАССР. Доклады 2 научно-практической конференции "Экология - 2", ч. 1, Нальчик, 1990, 105 с.

2. Плодовые культуры на Терско-Кумских песках. / Сб. Интенсивное садоводство, вып. 4, Нальчик, 1992,162 с.

3. Рост и сохранность лесоплодовых культур на различных элементах микрорельефа бугристых песков. //Тезисы докладов юбилейной научно-производственной конференции, посвященной 75-летию ГАУ, Владикавказ, 1993, с. 76-77.

4. Плодовые культуры на бугристых песках Терско-Кумского массива. // Интенсификация садоводства на склонах. Тез. докл. науч. конф. (в рамках СНГ); Нальчик, 1994, с. 153-155.

5. Влияние лесоплодовых культур на экологическую ситуацию при разведении лесов на песках. Материалы научно-практической конфернеции КБГСХА(1994), ч. 1, Нальчик, 1995, с.83-85.

6. Противоэрозионная эффективность лесомелиоративных насаждений из плодовых пород на песчаных землях.// Eroziunea solurilor si metodele de combatere - Rezúmatele Comunicaritor conferintei internationalepractico-stiintifice. Chisinau, 1995, c. 162-163.

7. Урожайность плодовых пород в лесокультурах на бугристых песках. / Сб. Интенсивное садоводство, вып. 5, Нальчик, 1996.

8. Урожайность и качество урожая плодовых пород в лесокультурах на бугристых песках. II Материалы научно-производственной конференции КБГСХА, Нальчик, 1996 (в печати).