Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Рост и плодоношение ореха черного в разнофункциональных насаждениях Западного Предкавказья

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Рост и плодоношение ореха черного в разнофункциональных насаждениях Западного Предкавказья"

НА ПРАВАХ РУКОПИСИ

КАЛИНВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ

РОСТ И ПЛОДОНОШЕНИЕ ОРЕХА ЧЕРНОГО В РАЗНОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАСАЖДЕНИЯХ ЗАПАДНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ

Специальность 06.01.07 - «Плодоводство, виноградарство»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар - 2004

Работа выполнена на кафедре плодоводства ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» в 2000-2004 гг.

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук,

профессор ЧЕПУРНОЙ ВИКТОР СЕРГЕЕВИЧ

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор СУХОРУКИХ ЮРИЙ ИВАНОВИЧ

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник ЛУГОВСКОЙ АЛЕКСЕЙ ПАВЛОВИЧ

Ведущая организация: ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЦВЕТОВОДСТВА И СУБТРОПИЧЕСКИХ КУЛЬТУР

Защита состоится "25" ноября 2004 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.038.04. в Кубанском государственном аграрном университете по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина 13, КГАУ, факс 21-58-85.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «25» октября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор

^^Кобляков В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В связи с постоянным ростом отрицательного техногенного и антропогенного влияния на агроланд-шафты существенно снижается плодородие почв и ухудшается экологическая обстановка среды обитания человека. Для ослабления этих негативных явлений на агроландшафтах созданы и продолжают совершенствоваться системы защитных насаждений.

В новых социально-экономических условиях рыночных отношений, начавших формироваться на рубеже второго и третьего тысячелетий, нерентабельные производства приостановили свое функционирование. Обострилась необходимость разработки и незамедлительного внедрения в производство новых высокоэффективных технологий и их элементов, видов и сортов сельскохозяйственных культур и др.

Учитывая необходимость закладки и реконструкции в ближайшие годы свыше 32 тыс. га защитных насаждений в условиях края, целесообразен вопрос: из каких древесно-кустарни-ковых пород они должны состоять и какие необходимо выдержать параметры, чтобы они могли обеспечить выполнение множественных функций - защиту агроценозов от неблагоприятных природных явлений; формирование высоких урожаев съедобных плодов; накопление больших запасов ценной древесины и т.п.

К числу таких пород следует отнести орех черный (Juglans nigra L), ядра плодов которого - ценный пищевой продукт, содержащий до 30 % белков (почти вдвое больше, чем у. ореха грецкого), до 66 % высококачественного масла, до 6 % углеводов и др. В молочно-восковой степени зрелости плоды - сырье для переработки. Очень ценна также его древесина.

Материалы, касающиеся особенностей формирования таксационных показателей, урожайности зрелых и, особенно, незрелых плодов ореха черного в разнофункциональных насаждениях, в литературе получили слабое освещение, что подчеркивает актуальность изучения данных вопросов.

Цель и задачи исследований. Цель работы - выявить перспективные породы, их сочетания друг с другом и параметры лесополос для выполнения множественных функций в условиях Западного Предкавказья.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: изучить динамику роста и плодоношения защитных насаждений в разных плодовых зонах Краснодарского края; вскрыть особенности формирования основных таксационных показателей в зависимости от породного полос и местонахождения деревьев в

»ммиотекА

бенности формирования урожая в разных зонах кроны; привести в известность древесную продуктивность разных пород в разно-функциональных насаждениях и урожайность плодов в молочно-восковой степени зрелости; изучить химический состав незрелых плодов разных форм при неодинаковой степени зрелости как сырьевого объекта; установить степень влияния садозащитных полос на урожайность фундука; дать экономическую оценку использования ореха черного в разнофункциональных насаждениях.

Научная новизна. Впервые в разных подзонах и зонах садоводства Краснодарского края многосторонне изучены динамика плодоношения, особенности формирования урожая в разных частях кроны и таксационных показателей ореха черного в разнофункциональных насаждениях.

Обоснованность и достоверность результатов исследований обеспечена репрезентативными объемами выборки учетных растений, получением средневзвешенных показателей, использованием апробированных методов исследований и математической обработкой данных с использованием ЭВМ.

Практическая значимость. Выявлены высокопродуктивные сочетания пород и параметры защитных полосных насаждений, позволяющих надежно защитить агроценозы и сформировать высокие урожаи плодов и запасы ценной древесины. Основные положения, выносимые на защиту:

- структура защитных насаждений - важнейший фактор, определяющий их многофункциональность и продуктивность;

- особенности формирования и размещения плодов в кронах деревьев ореха черного - определяющий фактор для конструирования высокотехнологичных и высокоурожайных насаждений.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научных конференциях КубГАУ (2000-2004 гг.) и на международной конференции «Проблемы экологизации современного садоводства и пути их решения» (2004).

Реализация результатов исследований. Создано 53 га защитных насаждений из ореха черного и с его участием на территории Лабинского и Курганинского районов Краснодарского края.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 11 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 151 странице машинописного текста. Состоит из введения, 4 глав, выводов и предложений производству. Работа содержит 63 таблицы, 17 рисунков и 5 приложений. Список литературы включает 152, наименования, в т.ч. 7 - на иностранных языках. Личный вклад, автора. Автором разработана программа

исследований, подобраны и изучены объекты и методики проведения работ, выполнен необходимый объем биометрических учетов и лабораторных анализов, обработан, систематизирован и проанализирован полученный материал.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализируется происхождение, распространение, биолого-морфологические особенности и экологические требования, а также рост и плодоношение ореха черного в разнофункциональ-ных насаждениях европейской части СНГ. Особое внимание уделено южно-российскому региону.

Данные вопросы получили освещение в публикациях П.Н. Алентьева (1987, 1988, 1990, 1997, 1998); Н.Е. Антонюк (1968); Ф.С. Барышмана (1968, 1976); И.В. Делеган (1984); В .И.Добровольского (1952, 1957); М.Р. Дюваль-Строева (1969); В.П. Кучина (1951); АА Лещева (1996); ФА Павленко (1996); П.И. Перевертайло (1969); С.Я. Соколова (1951); Ю.И. Сухоруких (1997, 1999, 2001); С.С. Тарана (2002); B.C. Чепурного (1995); А.И. Швиденко (1977, 1978); ФА Щепотьева (1971, 1985) и др. Ими вскрывается высокая продуктивность ореха черного в различных почвенно-климатических условиях нашей страны и подчеркивается возможность и целесообразность его широкого разведения в Центральных и Южных районах Европейской части России.

ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Объекты. Центральная подзона прикубанской зоны садоводства Краснодарского края: Опыт 1. Чистые опытные плантационные насаждения 1960 года закладки (4 вар. орех черный, орех грецкий, каштан посевной, дуб красный, дуб че-решчатый). Опыт 2. Смешанные основные и вспомогательные полезащитные лесные полосы, созданные в начале 60-х годов XX столетия (7 вариантов сочетания ореха черного с другими породами и наиболее распространенных в защитных насаждениях других видов). Опыт 3. Чистые из ореха черного и смешанные в сочетании с кленом ложноплатановым опытные садоза-щитные лесные полосы, заложенные 1964-1965 гг. (3 варианта).

Местонахождение объектов - учхоз «Кубань» и Ботанический сад им. И.С. Косенко КубГАУ.

Закубанская подзона прикубанской зоны садоводства: Опыт 1. Чистые 3-, 5-, 7- и 9-рядные опытные лесополосы из ореха черного, заложенные в 1970 г. посевом семян на постоянное место при размещении посадочных мест 2,5*1,0 м.

Местонахождение - СПК «Маяк» Курганинского района Краснодарского края.

Северо-восточная подзона степной зоны садоводства. Опыт 1. Смешанные с участием ореха черного и без него опытно-производственные полосные насаждения (3 варианта сочетаний). Опыт 2. Чистые опытно-производственные лесополосы из ореха черного, ореха грецкого и акации белой.

Местонахождение - АФ «Кубанская» Новопокровского района Краснодарского края.

Условия. В центральной подзоне прикубанской зоны садоводства среднегодовое количество осадков - 643 мм, почвы -черноземы выщелоченные сверхмощные легкоглинистые на лессовидных суглинках; в закубанской подзоне прикубанской зоны садоводства - соответственно 669 мм, почвы - выщелоченные среднегумусные тяжелосуглинистые черноземы; в центральной подзоне степной зоны садоводства - 530 мм, почвы - карбонатные черноземы сверхмощные и мощные.

Методика исследований. Исследования выполнялись с применением полевого и лабораторного методов. При этом были использованы: программа и методика сортоизучения плодовых и ягодных культур (1961); методика государственного сортоиспытания субтропических, орехоплодных культур и чая (1962); программа и методика селекции сортоизучения орехоплодных культур (1976); селекция и сортоизучение косточковых, ягодных культур на Северном Кавказе (1990); программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур (1995).

Площадь листового аппарата определялась весовым методом. Освещенность измерялась люксметром Ю-116 во второй декаде июля 2001 г. в ясные солнечные дни через час с 7 до 19 часов.

Механический состав плодов ореха черного выполнялся в соответствии с ГОСТ 16830-71, ГОСТ 16835-71.

Химический анализ зрелых плодов проводился в соответствии с ГОСТ 8756.13-87 и ГОСТ 8756.21-89, незрелых - в соответствии с ГОСТ 5900-73; содержание пектиновых веществ -по ОСТ 18-62-72; содержание Сахаров, витамина С, дубильных и красящих веществ - по А.И. Ермакову (1989).

Экономическая эффективность рассчитана на основе фактической урожайности зрелых плодов ореха черного, дополнительного урожая орехов фундука в зоне благотворного влияния лесной садозащитной полосы из ореха черного, запасов деловой и дровяной древесины на корню по ставкам от 19.11.2003 г. № 456-П. Основные цифровые данные обработаны методом дисперсионного анализа, описанным Б.А. Доспеховым (1985), с использованием ЭВМ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

Изучение показателей роста в плантационных посадках в центральной подзоне прикубанской зоны садоводства показало (табл. 1), что орех черный превосходил по высоте дуб красный на 9,2, дуб черешчатый на 12,7 и каштан посевной на 17,4 %. Этот же вид имел преимущество над другими породами и по остальным показателям роста. Наибольшее превосходство (в 1,5-1,7 раза) просматривается по объему ствола среднего дерева.

Таблица 1 - Показатели роста и древесной продуктивности разных пород в насаждениях плантационного типа, 2003 г.

Показатели

Орех черный

Каштан посевной

Дуб красный

Дуб че-решчатый

Орех грецкий

Высота, м 24,9 21,2 22,8 22,1 15,4

Диаметр ствола, см 31,9 26,5 24,1 26,3 28,2

Объем ствола, м3 0,80 0,47 0,52 0,47 0,38

Деревьев, шт./га 344 760 667 567 337

из них, %: деловых 61,8 70,8 73,1 50,0 18,2

дровяных 38,2 29,2 26,9 50,0 81,8

Сбежистость нижней 5-метро-

вой части ствола, см/пог. м 1,6 1,6 1,2 1,5 1,6

Запас стволовой древесины

в коре, м3/га 275,2 357,2 346,8 272,2 128,1

в т.ч. деловой, м3/га 134,0 202,0 152,3 91,4 18,3

% 48,7 56,6 43,9 33,6 14,3

Оценка деловых достоинств анализируемых пород обнаружила, что при площади питания 26 м2 деловые деревья у ореха грецкого отсутствовали, а у ореха черного их было 30,6 %. При более плотных размещениях у каштана посевного и дуба красного доля деловых деревьев составляла 41,7 и 50,0 % соответственно. Высокий удельный вес деловых деревьев у этих пород объясняется ранним наступлением лесной обстановки, стимулирующей формирование более ровных стволов и очищение их от боковых ветвей.

Сбежистость у всех пород высокая, кроме дуба красного. Орех черный характеризуется в 1,3 раза меньшим запасом стволовой древесины, но высоким (48,7 %) удельным весом ее толстомерной деловой части. Следовательно, каштан посевной, дуб красный и орех черный характеризуются практически одинаковой древесной продуктивностью. Но, учитывая, что у первого 31,4 % деревьев неудовлетворительных, приоритет остается только за орехом черным и дубом красным. В крайних рядах этих насаждений наименьшая деформация стволов отмечена у ореха черного, поэтому для полосных насаждений он более предпочтителен.

В 50-летних смешанных полезащитных лесных полосах учхоза «Кубань» (КубГАУ) орех черный превзошел по показателям роста все породы, включенные в эксперимент (табл. 2). В частно-

Таблица 2 - Показатели роста н древесная продуктивностьь ореха черного и других пород в 50-летних полезащитных лесных полосах учхоза «Кубань» КубГАУ, 2003 г.

8 Запас ство- Деревьев, % Длина ровной части ствола Диаметр ствола относительно направления лесополосы

а Породы о ё и А ш Я а ловой дре- см

ш Ряды £ § 2 о Ь весины, мэ/га деловых дровяных м % к высоте деревьев вдоль (1) поперек (2) 2 в % к 1

Орех черный 1, 7 22,0 1,473 353,5 69,3 30,7 6,4 29,1 39,7 42,9 108,0

Ясень зеленый 2, 3, 5, б 8,9 0,090 3,2 18,7 81,3 0,9 10,1 15,6 16,6 106,4

Орех черный 1, 7 19,6 0,895 223,8 57,2 42,8 4,9 25,0 33,2 34,9 105,1

Дуб Гартвиса 4 14,8 0,346 21,4 34,0 66,0 2,3 15,5 - - -

Ясень зеленый 2, 3, 5, 6 10,6 0,112 3,9 25,0 75,0 1,9 17,9 - - -

Орех черный 1 22,1 1,266 149,4 70,6 29,4 6,4 29,0 37,9 38,6 101,8

Дуб Гартвиса 3, 5, 7 18,5 0,491 37,8 37,5 62,5 3,0 16,2 25,2 26,8 106,3

Ясень зеленый 2, 4, б, 8 17,5 0,342 125,5 34,7 65,3 2,4 13,7 21,7 22,9 105,5

Орех черный б 21,0 1,339 92,4 83,3 16,7 6,3 30,0 39,8 41,8 105,0

Дуб Гартвиса 1. 3, 5 19,0 0,593 186,2 41,6 58,4 3,4 17,9 27,8 28,9 104,0

Ясень зеленый 2, 4 16,2 0,215 55,2 21,9 78,1 1,7 10,5 - - -

Орех черный 1 22,8 1,594 176,9 88,6 11,4 7,7 33,8 41,4 43,1 104,1

Дуб Гартвиса 3, 5, 7 19,4 0,547 27,4 40,9 59,1 3,4 17,5 26,1 27,4 105,0

Ясень зеленый 2, 4, б, 8 19,5 0,426 187,4 35,8 64,2 2,6 13,3 22,8 24,4 107,0

Акация белая 1, 3 19,5 0,823 197,9 43,0 57,0 3,1 15,9 32,3 33,2 102,8

Ясень обыкн. 2, 4, 5, б, 7 18,9 0,517 186,0 32,9 67,1 2,7 14,3 25,9 27,0 104,2

Гледичия треххо-

лючковая 1, 2 18,6 0,449 189,0 46,3 53,7 2,9 15,6 24,3 25,2 103,7

Ясень зеленый 5, 6, 7 13,2 0,189 80,2 13,8 86,2 1.1 8,3 18,5 19,5 105,4

сти, он превысил по толщине наиболее распространенную в лесополосах акацию белую на 16,5-28,6 %, а по объему ствола - в 1,52 раза. Еще большее преимущество этого вида над другими породами наблюдается по запасу стволовой древесины.

При введении ореха черного в один крайний ряд доля других пород по запасу стволовой древесины заметно возрастает, но не настолько, чтобы превысить ее величину у ореха черного в первых двух вариантах. Превосходство ореха черного оказалось еще больше по удельному весу деловой древесины. Даже в крайних рядах у этого вида до 77,3 % деловых деревьев. Средняя длина ровной части у стволов ореха черного находится в пределах 4,9-7,7 м, что составляет 25,0-33,8 % от средней высоты деревьев этого вида. У остальных пород их доля не превысила 13 %, а средняя длина ровной части ствола - 3,4 м.

Диаметр деревьев поперек лесополос на 2-8 % больше, чем вдоль них, что снижает деловые качества стволов. Данное явление неизбежно, поскольку устранить воздействие воздушных масс на кроны и стволы в полосных насаждениях невозможно, а, следовательно, и большее нарастание механических тканей у стволов поперек лесополос неминуемо.

Большинство (88,3-100,0 %) деревьев ореха черного имеют отличное и хорошее состояние, меньше их (78,6-90,9 %) у дуба Гартвиса, еще меньше (65,9 %) у ясеня обыкновенного, а у акации белой и гледичии трехколючковой - меньше половины.

Данные лесополосы за 50-летний период накопили от 250 до 390 м3/га стволовой древесины в расчете на площадь, покрытую кронами деревьев. Насаждения с участием ореха черного характеризуются сравнительно высоким удельным весом деловой древесины.

В садозащитных насаждениях орех черный, независимо от способа закладки полосных насаждений, в своем большинстве (65-88 %) представлен отличными деревьями. В вариантах 1 и 2, заложенных посадкой крупномерных саженцев, к 40-летнему возрасту наиболее высокорослые деревья сформировались в смешанном трехрядном полосном насаждении (вар. 1) при размещении в крайних рядах сопутствующей породы - клена ложноплатанового (табл. 3). В то же время диаметр стволов здесь оказался на 8,8 % меньше, чем в смежном двухрядном насаждении (вар. 2), где в восточном ряду находится орех черный, а в западном - клен лож-ноплатановый. Объем ствола за счет большего диаметра во втором варианте на 14,6 % оказался выше, чем в первом.

Клен ложноплатановый по высоте, толщине и, особенно, объему стволов уступает ореху черному соответственно: в первом варианте в 1,6; 1,6 и 3,9 раза, во втором в 1,4; 1,8 и 4,2 раза.

Таблица 3 - Таксационная характеристика древесных пород

в садозащитных лесополосах учхоза «Кубань» КубГАУ, 2003 г.

Вариант Породы (ряды) Высота, м Диаметр ствола, см Объем ствола, м3 Запас древесины, мэ/га Деловая древесина, % Длина ровной части ствола, м

1 Орех черный (2) Клен ложнопл. (1 и 3) В целом (1, 2, 3) 22,4 14,4 17,1 38,5 24,1 28,9 1,30 0,33 0,56 414 213 627 52 24 33 6,6 2,2 3,7

2 Орех черный (2) Клен ложнопл. (3) В целом (2 и 3) 21,6 15,6 18,6 41,9 23,9 32,9 1,49 0,35 0,79 414 104 518 68 12 40 6,0 1,8 3,9

3 Орех черный (1 и 3) Орех черный (2) Орех черный (1, 2, 3) 18,6 17,6 18,3 33.5 21.6 29,5 0,82 0,32 0,62 463 72 535 53 59 56 5.4 6.5 5,8

В 39-летнем трехрядном полосном насаждении из ореха черного семенного происхождения деревья по высоте, диаметру и объему стволов уступают особям первого варианта соответственно в 1,2; 1,3 и 2,1 раза и второго - в 1,2; 1,4 и 2,4 раза.

По общему запасу стволовой древесины превалирует первый вариант. Однако это преимущество достигнуто за счет низкотоварной дровяной древесины клена ложноплатанового.

Таким образом, в узкополосных садозащитных насаждениях независимо от способа их закладки формируются высокорослые толстомерные деревья ореха черного, обеспечивающие высокую древесную продуктивность насаждений в целом.

В 3-рядной садозащитной лесной полосе из ореха черного в крайних рядах накоплено древесины 463 м3/га, а в средних -всего 72 м3/га. Это обусловлено лучшим световым режимом крон деревьев крайних рядов.

В прямой зависимости от освещенности крон находится площадь листового аппарата, количество и суммарная длина годичных приростов (табл.4). Средние показатели прироста характеризуются, в основном, одномерностью. Исключением являются приросты среднего ряда в варианте 3, где их средняя длина на 39,3 % больше, а диаметр на 17,4 % меньше, чем в крайних рядах, вследствие худшей освещенности крон. По этой же причине в среднем ряду в расчете на одно дерево меньшие: количество приростов - в 10,7; суммарная длина - в 7,6; объем ствола -в 10,4 и площадь листьев - в 9,2 раза. Наиболее мощные приросты и площадь листового аппарата наблюдаются в третьем варианте, где деревья ореха черного функционируют по закономерностям восточного ряда. Здесь площадь листьев оказалась на 31,3 % выше, чем в первом варианте. Этим же объясняется и больший на 11,5 % объем ствола среднего дерева.

Таблица 4 - Формирование годичных приростов и площади листьев ореха черного в зависимости от освещенности крон, 2001 г.

§ Средние показатели приростов В расчете на дерево

я РЯДЫ диаметр, см приростов площадь листьев, м2

а а) т длина, см объем, м3 тыс. шт. длина, м объем, дм3

1 2 - средний 5,8 0,50 1.И 1,40 80,9 1,60 314,8

2 2 - восточный 5,5 0,57 1,40 1,63 89,6 2,29 413,4

3 2 - средний Крайние 7,8 5,6 0,46 0,54 1,30 1,26 0,10 1,07 7,9 60,4 0,13 1,35 30,2 277,7

Большое значение в снижении скорости воздушных масс принадлежит поверхности древесной части и листового полога лесополос (табл. 5). Так, в 3-рядной лесной полосе из ореха черного в безлистном состоянии в «жесткое» взаимодействие с воздушными массами вступает площадь, в 2,2 раза превышающая ее продольное сечение. В облиственном состоянии, за счет дополнительного «мягкого» взаимодействия с поверхностью листьев, она возрастает до 19 раз. Выходит, что основная нагрузка приходится на крайние ряды, превосходя ее величину в средних рядах в безлистном состоянии в 5,4, а в облиственном - в 17,8 раза.

Таблица 5 - Поверхность древесной части в зоне крон н листового полога в 36-летней трехрядной лесополосе из ореха черного, 2001 г.

При изучении влияния этой садозащитной полосы на урожайность фундука было установлено (табл. 6), что она вблизи садозащитной лесополосы в 2003 г. составила 22,3 ц/га. В последу-

Таблица 6 - Урожайность н механический состав плодов фундука на разных расстояниях от садозащитной полосы, 2003 г.

Удаление от лесополосы, м

Орехов, шт./куст Урожайность, ц/га Масса ореха, г Выход ядра, %

орехов | ядра

5210 22,3 11,1 2,1 49,7

1820 7,2 3,6 2,0 49,7

1360 4,9 2,4 2,0 48,2

0-75 76-125 126-175 (к)

ющих зонах (76-125 и 126-175 м) она оказалась в 3,1 и 4,6 раза ниже. На массе плодов влияние лесополосы не отразилось.

О стабильности благотворного влияния данной садозащит-ной лесополосы на урожайность фундука можно судить по данным, полученным учеными кафедры плодоводства в 1991— 1992 гг. Ее величина в то время в 175-метровой зоне в среднем за два года составила 25,5 ц/га, а на контрольном удалении (150 м) - 10,9 ц/га, или в 2,3 раза меньше, при НСР05 -1,1 ц/га.

В закубанской подзоне прикубанской зоны садоводства изучение показателей роста ореха черного в разнорядных лесополосах вскрыло (табл. 7), что защитная высота от их количества не зависит. Средняя высота и диаметр стволов несколько меньшие в 5- и 7-рядных полосах. Это, вероятно, связано с вырубкой части более рослых деревьев посторонними лицами.

Таблица 7 - Показатели роста ореха черного в 34-детних разнорядных лесополосах СПК «Маяк» Курганннского района , 2003 г.

Рядов в лесополосе, шт. Диаметр ствола, см Высота, м Заполнение, см/пог. м лесополосы Высота до кроны в рядах, м

средняя защитная крайних средних

3 20,0 13,7 16,0 28,6 3,4 4,1

5 16,0 12,6 15,5 32,6 2,8 6,4

7 16,9 11,7 15,0 55,1 2,6 5,2

9 17,8 13,6 15,0 79,7 3,4 8,2

Заполнение лесополос находится в прямой зависимости от количества рядов. В 7- и 9-рядных полосах оно на уровне или выше верхнего предела оптимума (56,8 см/ пог. м), что крайне нежелательно. Во всех вариантах высота до живой кроны значительная, особенно в средних рядах, что позволяет оценить конструкцию как продуваемую.

Показатели роста в крайних рядах разнорядных лесных полос выше, чем в средних, что не согласуется с общими закономерностями роста деревьев в лесных сообществах. Диаметры стволов в средних рядах значительно меньше, чем в крайних. Это объясняется дефицитом почвенной влаги и солнечной инсоляции.

Анализ абсолютных величин освещенности крон деревьев ореха черного в течение светового дня показал (рис. 1), что ее динамика по восточному и западному рядам соответственно в первой и второй половинах дня повторяют динамику освещенности открытой площадки, но на более низком уровне. Важно подчеркнуть, что под пологом крон ореха черного освещенность находилась практически на одном - довольно низком - уровне (2,0-7,8 тыс. люкс), что составляет 10-12 % от ее величины на открьпой площадке. Причем, абсолютная разница освещенности периферийного полога крон и под ним существенно и ламинарно нарастают до 13 часов, и затем вплоть до 19 часов эти различия также сглаживаются.

Рис. 1. - Динамика освещенности в разнородных лесополосах, июль 2001 г.

В северо-восточной подзоне степной зоны садоводства в смешанных насаждениях орех черный превосходит показатели роста других пород анализируемых насаждений. Исключение составляет тополь канадский, который имел больший диаметр, объем ствола и запас древесины на корню.

В чистых одновозрастных полосных насаждениях орех черный явно доминирует над акацией белой и, особенно, над орехом грецким (табл. 8).

Таблица 8 - Характеристика пород в 35-летних чистых лесополосах.

АФ «Кубанская» Новопокровского района, 2000 г.

Показатели

Акадия белая (вар. 1)

Орех черный (вар. 2)

Орех грецкий (вар. 3)

Высота, м 17,6 18,6

Диаметр ствола, см 21,4 24,2

Объем ствола, м3 0,32 0,43

Деревьев, %: отличных 29,4 70,3

хороших 20,6 12,0

удовлетворительных 29,4 6,0

неудовлетворительных 20,6 11,7 Деревьев с деформацией ствола %:

невыраженной 9,4 31,8

слабой 18,8 25,8

средней 25,0 26,3

значительной 46,8 16,1

Запас стволовой древесины, м3/га 214 602

в том числе деловой, % 10,3 62,0

11,6 20,0 0,18 20,9 17,9 17,9 43,3

2,8 23,3 73,9 198 8,6

Акация белая при густоте 670 деревьев на 1 га уступала ореху черному в более густом в 2,1 раза полосном насаждении по высоте на 5,7 %, диаметру ствола - на 13,1 и его объему - на 34,4 %. Орех грецкий отстал по росту деревьев в высоту на 51,760,3 %, и объему ствола на 78-139 %.

По общему состоянию также явное преимущество принадлежит ореху черному, у которого отличных особей в 2,4 раза больше, чем у акации белой. Ему же присуща низкая деформация стволов, благодаря чему выход деловой древесины составляет 62 %, что соответствует первому классу товарности. По запасу стволовой древесины орех черный превосходит акацию белую в 2,8, а деловой ее части - почти в 17 раз.

Во всех анализируемых зонах садоводства Краснодарского края по мере увеличения возраста насаждений среднего-дичные приросты в высоту и толщину снижаются (рис. 2). Меньшая интенсивность этого процесса присуща деревьям ореха черного в степной, и значительно выше - в прикубанской зоне садоводства (на более тяжелых почвах, под Краснодаром).

Рис. 2. - Динамика среднегодичных приростов деревьев ореха черного в толщину

В динамике роста деревьев ореха черного в высоту независимо от местонахождения их в насаждении разница практически отсутствует (рис. 3). Нарастание стволов деревьев в толщину у осо-

бей, расположенных внутри полосных насаждений, явно отстает от ее величины в крайних рядах. Причем, как в крайних, так и в средних рядах по мере увеличения возраста происходит затухание роста деревьев в толщину. Однако более интенсивно этот процесс протекает у растений, находящихся внутри насаждения.

Рве. 3. - Динамита роста ореха черного н ореха грецкого в высоту

По этой причине разница по толщине по мере увеличения возраста стабильно возрастает: в пятилетнем возрасте она составила 22 %, в десятилетнем - 35, в пятнадцатилетнем - 48, двадцатилетнем - 54 и двадцатипятилетнем - 58 %.

Что касается динамики роста деревьев в высоту в разных зонах садоводства, то на более тяжелых почвах отставание в росте начинается уже с 5-летнего возраста, в закубанской подзоне - с 15-летнего, а в степной - на почвах с более высокой скважностью - существенного затухания роста в высоту не наблюдается до 25-летнего возраста.

При изучении структуры стволов было установлено, что по мере продвижения от основания деревьев к их вершине удельный вес ядровой древесины независимо от почвенно-климати-ческих условий снижается (табл. 9). Так, если между первой и второй трехметровыми секциями снижение удельного веса ядровой древесины составило 1,1 раза, то между второй и третьей - 1,2, а третьей и четвертой - 1,8 раза.

Толщина коры по мере продвижения от основания деревьев к их вершине уменьшается.

Таблица 9 - Удельный вес ядровой древесины в трехрядных лесополосах из ореха черного

Зоны/подзоны садоводства

Ядровой древесины (%) в разных зонах ствола, м

0,1-3,0 | 3,1-6,0 | 6,1-9,0 | 9,1-12,0 | 0,1-12,0

Степная/северо-восточная Прикубанская/закубанская Прикубанская/центральная В среднем

50,2 44,0 35,0 24,5 38,4

58,4 55,6 43,2 20,5 44,2

49,1 40,9 36,1 18,0 36,0

52,6 46,8 38,1 21,0 39,6

У деревьев, произрастающих в крайних рядах, при диаметре стволов 25, 30 и 39 см толщина коры соответственно составила 2,3; 3,1 и 4,2 см. Таким образом, на каждый сантиметр увеличения диаметра ствола в крайних рядах толщина коры возрастает на 1,3 мм. В то же время, в средних рядах увеличение диаметра ствола с 18,5 см до 30,5 см повлекло за собой возрастание толщины коры всего лишь на 6 мм, или 0,5 мм на 1 см диаметра ствола.

Изучением плодоношения ореха черного подеревно в динамике за ряд лет установлено, что оно характеризуется значительной пестротой (табл. 10). Так, в 3-рядных полосных насаждениях разных зон садоводства в отдельные годы 43-54 % деревьев не плодоносило. Кроме того, до 32-38 % особей характеризовалось весьма слабым плодоношением, не представлявшим практического интереса. В среднем за 2001-2003 гг. в степной зоне садоводства не плодоносило 23 % деревьев, а в прикубанской - 35,2 % при доле слабо плодоносящих 20,4 и 35,3 % соответственно.

Следовательно, в степной зоне садоводства при меньшем среднегодовом количестве осадков, но на более легких почвах плодоношение ореха черного было лучше, чем в прикубанской.

Таблица 10 - Динамика плодоношения ореха черного в 3-рядных полосных насаждениях в разных зонах садоводства

Зоны/подзоны садоводства Годы Деревьев, % Урожайность, ц/га

не плодоносило плодоносило из них

обильно средне слабо орехов ядра

Прикубанская/центральная

Степная/северовосточная

2001 40,3 59,7

2002 54,0 46,0

2003 11,2 88,8

2001-

2003 35,2 64,8

2001 42,9 57,1

2002 25,0 75,0

2003 1,0 99,0

2001-

2003 23,0 77,0

6,5 11,3 41,9 2,8

2,0 6,0 38,0 1,7

33,8 28,8 26,2 30,0

14,1 15,4 35,3 11,5

10,0 13,3 75,2

15.1 40,0

16.2

32,0 21,7 7,6

4,0 5,6 46,9

32,8 23,8 20,4 18,8

0,53 0,33 5,70

2,19

0,79 1,10 8,91

3,60

С обильностью плодоношения согласуется и урожайность. В прикубанской зоне садоводства она варьировала от 1,7 до 30,0, а в степной - от 4,0 до 46,9 ц/га. В полосном насаждении степной зоны садоводства в 2000 году урожайность орехов составила 31,9 ц/га. Высокий урожай повторился через 2 года. Этот факт подтверждает литературные сведения о склонности ореха черного к периодичности плодоношения.

По урожайности орехов и ядра превосходство в 1,6 раза принадлежит насаждению степной зоны садоводства.

При оценке урожайности в разнофункциональных насаждениях прикубанской зоны садоводства установлено (табл. 11), что в течение трех лет превосходство по урожайности в 1,42,1 раза наблюдалось в основном полосном насаждении. В среднем за 3 года урожайность оказалась в 1,6 раза больше, чем во вспомогательном полосном древостое и в 3,2 раза в сравнении с ее величиной на плантации, предназначенной для получения скороспелой древесины и попутно ценных плодов.

Таблица 11 - Динамика урожайности ореха черного в одновозрастных разнофункциональных насаждениях прикубанской зоны садоводства, ц/га

Назначение насаждения Деревьев, шт./га Годы

2001 2002 I 2003 2001-2003

Полезащитная основная

лесополоса 240 16,8 0,9 40,6 19,4

Полезащитная вспомога-

тельная лесополоса 250 8,1 0,5 27,9 12,2

Плантация для получе-

ния древесины 355 5,4 2,1 10,4 6,0

НСР05 - 0,4 0,3 0,6 0,5

Причиной более высоких показателей плодоношения деревьев ореха черного в насаждении долготной ориентации является лучшая освещенность крон. Не исключается возможность влияния и формового состава данных насаждений.

Урожайность в разнорядных лесных полосах находится в обратной зависимости от количества рядов.

Следовательно, для выполнения полосным насаждением одновременно защитных функций, накопления больших запасов ценной древесины и формирования высоких урожаев плодов следует стремиться к созданию предельно узких, но обязательно имеющих оптимальные аэродинамические параметры насаждений.

Достоинством узких полос является то, что возрастает доля урожая в зоне закраек насаждений. Так, после осыпания плодов в

междурядьях 3-рядной полезащитной полосы АФ «Кубанская» (степная зона садоводства) нами обнаружено лишь 16,3 % плодов, а остальной урожай (83,7 %) разместился в приполосных зонах.

В Прикубанской зоне садоводства (учхоз «Кубань» КубГАУ) в 2-рядном основном садозащитном насаждении (восточный ряд из ореха черного, а западный - из клена ложноплатанового) в 2001 г. в зоне закраек оказалось 88,6 % урожая (рис. 4). Причем 4,7 % на западной (за пределами ряда клена) и 83,9 % на восточной закрайке под пологом крон ореха черного на расстоянии до 12 м от оси восточного ряда.

При анализе рассредоточения плодов под пологом крон в зоне закраек основных и вспомогательных полосных насаждений выявлено, что основная масса (до 80 %) урожая концентрируется на удалениях от 2 до 8-10 м.

Изучение распределения урожая по вертикальным зонам кроны также вскрыло строгую закономерность. В основных садо-защитных полосах в нижней трети крон находится 66,9 %, в средней - 21,5 и в верхней трети - 11,6 % плодов. Во вспомогательной полезащитной лесополосе, при практически таком же распределении, в северном и южном рядах соотношение доли плодов между зонами кроны несколько иное. В частности, в северном ряду прослеживается тенденция нивелирования различий между зонами кроны, в южном, напротив, возрастает. В результате этого доля урожая в нижней трети крон оказалась больше, чем в западном ряду на 3,0 %, в восточном - на 5,8-10,8 и северном - на 21,8 %.

Для определения урожайности плодов ореха черного в мо-лочно-восковой степени зрелости очень важно знать, при какой массе от полной зрелости она достигает оптимальных свойств. Изучение физико-химических свойств плодов разных форм показало, что мол очно-восковая степень зрелости у ранних форм наступает при массе 49,3-63,4 г, у средних форм - 45,3, а у поздних - 30,9 г. Отсюда, для перехода от массы урожая плодов в полной степени зрелости к молочно-восковой можно воспользоваться следующими коэффициентами перевода: для плодов ранних форм с околоплодником - 0,53, средних - 0,64 и поздних - 0,65; без околоплодника соответственно 5,1; 4,1 и 3,0.

Урожайность плодов в молочно-восковой степени зрелости в центральной подзоне прикубанской зоны садоводства составила 47,2, а в северо-восточной подзоне степной зоны -77,1 ц/га, в том числе в доступной для ручной уборки части крон соответственно 32,5 и 53,2 ц/га.

Орехи в разнофункциональных насаждениях Западного Предкавказья семенного происхождения характеризуются значительным разнообразием морфологических признаков. Так, на

Расстояние от оси рада, м

Рве. 4. Распределение плодов ореха черного

в разнофункциональных полосных насаждениях прикубанской зоны садоводства

территории первого отделения учхоза «Кубань» Кубанского ГАУ плоды, заготовленные в разных опытных лесополосах, характеризуются заметной пестротой структурных показателей (табл. 12).

Таблица 12 - Характеристика плодов ореха черного из разнофункцио-налытых насаждений центральной подзоны прикубанской зоны садоводства, 2001 г.

Назначение лесных полос Масса ореха, г Выход ядра, % Размеры ореха, см Влажность, % Масличность ядра, %

длина ширина толщина ядра скорлупы

Полезащитная основная 11,2 18,4 3,1 3,2 2,6 5,5 5,4 61,7

Полезащитная вспомо-

гательная 9,2 20,1 2,8 2,8 2,5 4,2 5,6 61,6

Садозащитная двухряд-

ная основная 10,2 19,2 3,0 3,1 2,8 4,7 3,3 61,2

Садозащитная трехряд-

ная основная 10,3 19,4 2,9 3,0 2,7 3,4 4,4 62,8

НСР05 1,0 - - - - - - -

Здесь, как и в предыдущем случае, явно неустойчивым признаком оказалась форма плодов, обусловленная разной их длиной, шириной и толщиной. Наиболее мелкими, но характеризующимися средним показателем масличности и повышенным выходом ядра оказались орехи из вспомогательной полезащитной лесной полосы, кроны деревьев которой имеют явно худшую освещенность, особенно в северном ряду.

Незрелые плоды, заготовленные при наступлении молочно-восковой степени зрелости у раноцветущих форм, характеризовались у них, средне- и позднецветущих форм следующими показателями соответственно: массой - 56,4; 27,2 и 16,0 г; наличием сухих веществ - 6,8; 6,5 и 5,2 %; содержанием витамина С -50,6; 36,4 и 20,0 мг% при одинаковом присутствии Сахаров (3,1 %) и пектиновых веществ (7,3-7,9 %). Варенье, приготовленное из среднего образца плодов этих форм, оценено при дегустации 43-мя баллами из 50.

При оценке экономической целесообразности использования ореха черного для создания многофункциональных защитных насаждений нами установлено, что от заготовки плодов ореха черного в защитных насаждениях можно получить чистый доход от 1,2 до 17,0 тыс. руб. при рентабельности от 31 до 271 %. Экономический эффект от благотворного влияния садозащитной лесополосы на урожайность фундука показало, что за счет более высокого урожая в ближайшей 125-метровой зоне чистый доход

оказался на 47,7 тыс. руб./га больше, чем за ее пределами. Соответственно рентабельность составила 312 и 211 %.

Кроме того, в чистых насаждениях к 35-летнему возрасту накапливается до 600 м3 ценной ореховой древесины на общую сумму 1236,6 тыс. руб. Наиболее распространенная в защитных насаждениях акация белая стоимостью древесины на корню расходов на ее выращивание не окупает.

ВЫВОДЫ

1. В Краснодарском крае в ближайшей перспективе необходимо заложить свыше 27 тыс. га новых и реконструировать 5 тыс. га существующих защитных насаждений, нацеленных на выполнение множественных функций на новой научной основе.

2. В прикубанской зоне садоводства на черноземах выщелоченных сверхмощных легкоглинистых на лессовидных суглинках при среднегодовом количестве осадков 643 мм в 43-летних плантационных насаждениях ориентированных на получении древесины, орех черный при густоте 344 деревьев на 1 га превосходит каштан посевной, дуб красный и дуб черешчатый по высоте - на 9,2-17,4, толщине - на 20,4-32,4 и объему стволов - на 53,8-70,2 % при значительно лучшем состоянии, несколько уступая первым двум породам по запасу стволовой древесины из-за меньшей вдвое густоты и обеспечивая урожайность плодов на уровне 6 ц/га.

3. В смешанных 50-летних полезащитных лесных полосах орех черный значительно превосходит по всем показателям роста акацию белую, ясень обыкновенный и зеленый, гледичию трехколючковую и дуб Гартвиса, формируя при этом от 92 до 224 м3/га стволовой, большей частью деловой, древесины и урожай плодов 12-19 ц/га при значительном удельном весе отличных растений. Более высокую в 1,5 древесную и в 1,6 раза плодовую продуктивность орех черный обеспечивает в основных лесополосах.

4. В основных 39-летних узкополосных садозащитных насаждениях, прикубанской зоны садоводства, орех черный заложенный крупномерными саженцами при разных сочетаниях с кленом ложноплатановым, превосходил деревья этого же вида в чистой 3-рядной полосе, созданной посевом семян по высоте на 18,0-22,4, диаметру деревьев - 30,542,0 %, объему стволов в 2,1-2,4 раза, при запасе стволовой древесины 414 м3/га.

5. В садозащитных чистых 3-рядных лесных полосах прику-банской зоны садоводства за счет лучшей освещенности формируется в 9,2 раза большая площадь листьев и в 10,0 раз биомасса приростов, обеспечивая тем самым по-

вышение аэродинамических параметров насаждений.

6. В прикубанской зоне садоводства, в западинах на луговато-черноземных почвах, в 39-летнем возрасте орех черный характеризуется в 4,1 раза более низкой древесной и вдвое -плодовой продуктивностью при явно худших аэродинамических показателях в сравнении с насаждениями вне западины.

7. Чистые 3-рядные садозащитные лесополосы из ореха черного в прикубанской зоне садоводства в ближайшей к ней 125-метровой зоне более, чем вдвое повышают урожайность фундука и снижают отрицательное влияние микропонижений на его продуктивность.

8. В закубанской подзоне прикубанской зоны садоводства на выщелочных среднегумусных сверхмощных тяжелосуглинистых черноземах при среднегодовом количестве осадков 669 мм в основных чистых 34-летних, разнорядных, полезащитных лесных полосах, при малоразнящихся показателях роста заполнение стволами деревьев ветропроницаемого фронта лесополосы находится в прямой, а урожайность плодов в обратной зависимости от количества рядов. Заполнение в 7- и 9-рядных лесополосах находятся у верхнего предела оптимума, что не желательно.

9. В основных полосных насаждениях в первой половине дня освещенность крон восточного ряда составляет 70,6-95,8 %, а во второй - высокая освещенность (93,9 %) присуща кронам деревьев западного ряда в сравнении с ее величиной на открытой площадке при низком (10-12 %) показателе в течение всего дня под пологом насаждения. В прямой зависимости от освещенности находится площадь листьев, количество и суммарная длина годичных приростов.

10. В северо-восточной подзоне степной зоны садоводства при среднегодовом количестве осадков 530 мм на карбонатных черноземах слабогумусных сверхмощных и мощных при плотности 1,27-1,32 г/см3 и скважности 50-52 % в смешанных лесополосах орех черный по показателям роста и древесной продуктивности не уступает другим породам, за исключением тополя канадского. В чистых насаждениях он превосходит акацию белую по высоте, диаметру стволов и особенно (в 2,8 раза) по запасу стволовой древесины. Еще большее преимущество его в сравнении с орехом грецким.

11. Во всех зонах садоводства рост деревьев в высоту до 30-летнего возраста протекает равномерно, с некоторым ослаблением его интенсивности после 20-летнего возраста при существенном снижении нарастания деревьев в толщину. В сравнении с орехом грецким интенсивность ростовых процессов у ореха черного выше.

12. В структуре древесины стволов деревьев ореха черного по мере продвижения от их основания к вершине, удельный вес ядровой древесины снижается при соответствующем увеличении доли заболони и коры. В крайних рядах удельный вес заболони и коры выше, чем в средних. По мере увеличения диаметра стволов толщина коры возрастает.

13. В степной зоне садоводства урожайность плодов ореха черного составила 18,8 ц/га, а в прикубанской в 1,6 раза ниже. В молочно-восковой степени зрелости урожайность в этих же зонах соответственно составила 77,1 и 47,2 ц/га, а в доступной для ручной уборки зоне крон - 53,2 и 32,5 ц/га.

14. Большая доля урожая (63-73 %) в полосных насаждениях формируется нижней третьей частью крон и в основном в зоне закраек лесополос.

15. Плоды ореха черного в полосных насаждениях семенного происхождения характеризуются большой пестротой морфологических признаков. Средняя масса зрелых орехов в разных насаждениях колеблется в пределах 9,2-12,1 г при выходе ядра - 19,2-24,8 % и масличности - 61,2-62,8 %.

В молочно-восковой степени зрелости масса плодов в 3,05,1 раза выше. Химический состав при массе плодов 49,363,4 г характеризуется содержанием Сахаров около 3,1 и пектиновых веществ 7,3 %, дубильных и красящих веществ- 16,4 и витамина С - 50,6 мг%.

16. Использование ореха черного в многофункциональных защитных насаждениях позволяет за счет 1 га лесополосы произвести дополнительно 92,7 ц фундука, стоимостью 463,4 тыс. руб.; получить чистый доход за счет заготовки плодов ореха черного в лесополосах в размере 1,2-17,0 тыс. руб./га и к 35-летнему возрасту накопить стволовой древесины стоимостью 1236,6 тыс. руб./га.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

С целью повышения экономической эффективности защитных насаждений в условиях Краснодарского края предлагается:

1. Во всех плодовых и агролесомелиоративных зонах использовать орех черный в качестве главной породы для создания чистых и смешанных 3-рядных лесополос с введением тополя канадского в средний, ореха черного в крайние или ореха черного в средний, а ореха грецкого в крайние ряды. При создании 4-рядных полос в средние 2 ряда вводить орех черный, а в крайние - орех грецкий, а 5-рядных полосах в средний ряд высаживать тополь канадский, во второй и четвертый ряды - орех черный и в крайние - орех

грецкий. При востребованности плодов яблони лесной, груши обыкновенной вместо ореха грецкого можно вводить данные виды.

2. Размещение посадочных мест - строго прямоугольное, междурядья - 3, расстояния в ряду между растениями - 2-3 м.

3. Предпочтительнее орех черный вводить в садозащитные и в основные полезащитные полосы, не допуская его размещения в замкнутых понижениях (западинах).

СПИСОКИСТО ЧНИКОВ, ОПУБЛИКОВАННЫХПОТЕМЕДИССЕРТАЦИИ

1. Калин В.В. Структура и состояние защитных лесных насаждений Краснодарского края и перспективы увеличения их площадей / В.В. Ка-пин, Е.В. Левченко // Тр. / Кубан. ГАУ. - 2004. - Вып. 412(440). - С. 5-10.

2. Капин В.В. Состояние и древесная продуктивность орехоплодных и других древесных пород в насаждениях лесного типа / В.В. Капин, Е.В. Левченко // Тр. / Кубан. ГАУ. - 2004. - Вып. 412(440). - С. 11-19.

3. Капин В.В. Таксационная оценка древесных пород в 50-летних полосных насаждениях Прикубанской зоны садоводства / В.В. Капин, Е.В. Левченко // Тр. / Кубан. ГАУ. - 2004. - Вып. 412(440). - С. 19-29.

4. Капин В.В. Сравнительная оценка древесной продуктивности орехоплодных и других пород в насаждениях Степной зоны Краснодарского края / В.В. Капин // Тр. / Кубан. ГАУ. - 2004. - Вып. 412(440). - С. 29-40.

5. Капин В.В. Орех черный в садозащитных лесных полосах Прикубанской зоны садоводства / В.В. Капин // Тр. / Кубан. ГАУ. - 2004. -Вып. 412(440). - С. 47-49.

6. Чепурной B.C. Динамика роста ореха черного и грецкого в защитных насаждениях Краснодарского края / B.C. Чепурной, Е.П. Дзябко, В.В. Капин // Тр. / Кубан. ГАУ. - 2004. - Вып. 412(440). - С. 40-47.

7. Чепурной B.C. Продуктивность ореха черного в 34-летних чистых раз-норядных полосных насаждениях / B.C. Чепурной, В.В. Капин // Тр. / Кубан. ГАУ. - 2004. - Вып. 412(440). - С. 49-77.

8. Чепурной B.C. Структура стволовой древесины ореха черного в полосных насаждениях Западного Предкавказья / B.C. Чепурной, Е.П. Дзябко, В.В. Капин, Е.В. Левченко // Тр. / Кубан. ГАУ. - 2004. - Вып. 412(440). - С. 77-85.

9. Чепурной B.C. Плодоношение ореха черного в разнофункциональных насаждениях Западного Предкавказья / B.C. Чепурной, В.В. Капин, Е.В. Левченко // Тр. / Кубан. ГАУ. - 2004. - Вып. 412(440). - С. 88-107.

10. Чепурной B.C. Влияние почвенных условий и садозащитных насаждений из ореха черного на функционирование фундучных плантаций / B.C. Чепурной, А.В. Бузоверов, Е.П. Дзябко, В.В. Капин, С.А. Данелян // Проблемы экологизации современного садоводства и пути их решения: Материалы Междунар. конф. 7-10 сент. 2004 г. - Краснодар, 2004.-С. 218-231.

11. Чепурной B.C. Влияние разных форм и степени зрелости плодов ореха черного на физико-химические показатели экологически безопасного сырья / B.C. Чепурной, И.В. Соболь, В.В. Капин // Проблемы экологизации современного садоводства и пути их решения: Материалы Меж-дунар. конф. 7-10 сент. 2004 г. - Краснодар, 2004. - С. 597-601.

Лицензия ИД 02334 14.07.2000.

Подписано в печать 22.10.04 г. Формат 60x84/16

Бумага офсетная Офсетная печать

Печ. л. 1,0 Заказ №631

Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии КубГАУ, 350044, Краснодар, Калинина, 13

«21 097

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Капин, Владимир Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

1. Состояние вопроса.

1.1. Происхождение и распространение ореха черного.

1.2. Биолого-морфологические особенности ореха черного.

1.3. Экологические требования.

1.4. Рост и плодоношение ореха черного в разнофункциональных насаждениях.

2. Объекты, условия и методика исследований.

2.1. Краткая характеристика объектов исследований.

2.2. Условия проведения исследований.

2.3. Методика исследований.

3. Результаты исследований.

3.1. Состояние, структура и перспективы роста площадей защитных насаждений Краснодарского края.

3.2. Состояние, рост и древесная продуктивность ореха черного и других пород в разнофункциональных насаждениях центральной подзоны прикубанской зоны садоводства.

3.2.1. Орех черный и другие породы в плантационных насаждениях.

3.2.2. Орех черный и другие породы в смешанных полезащитных лесных полосах.

3.2.3. Орех черный в чистых и смешанных основных садозащитных лесных полосах.

3.3. Зависимость формирования листового аппарата ореха черного и аэродинамических показателей от освещенности крон в основных садозащитных полосах учхоза «Кубань» КубГАУ.

3.4. Влияние почвенных условий на продуктивность ореха черного в основной садозащитной лесополосе учхоза «Кубань» КубГАУ.

3.5. Влияние садозащитных полос из ореха черного и почвенных условий на функционирование фундучных плантаций в Прикубанской зоне садоводства.

3.6. Рост, древесная продуктивность и аэродинамические показатели ореха черного в разнорядных полезащитных полосах закубанской подзоны Прикубанской зоны садоводства.

3.7. Особенности формирования годичных приростов, листового аппарата и светового режима в разнорядных лесополосах ореха черного в закубанской подзоне Прикубанской зоны садоводства.

3.8. Состояние, рост и древесная продуктивность ореха черного в смешанных лесополосах северо-восточной подзоны степной зоны садоводства.

3.9. Рост и древесная продуктивность ореха черного и других пород в чистых полезащитных лесных полосах степной зоны садоводства.

3.10. Динамика роста ореха черного и грецкого в защитных полосных насаждениях Западного Предкавказья.

3.11. Структура стволов деревьев ореха черного в полосных насаждениях Западного Предкавказья.

3.12. Плодоношение ореха черного в разнофункциональных насаждениях Западного Предкавказья.

3.13. Характеристика зрелых и незрелых плодов ореха черного в полосных насаждениях семенного происхождения Западного Предкавказья.

4. Экономическая целесообразность использования ореха черного для создания многофункциональных защитных насаждений.

Выводы.

Предложения производству.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Рост и плодоношение ореха черного в разнофункциональных насаждениях Западного Предкавказья"

Актуальность темы. В связи с постоянным ростом отрицательного техногенного и антропогенного влияния на агроландшафты существенно снижается плодородие почв и ухудшается экологическая обстановка среды обитания человека. Для ослабления этих негативных явлений на агроландшафтах созданы и продолжают совершенствоваться системы защитных насаждений.

В новых социально-экономических условиях рыночных отношений, начавших формироваться на рубеже второго и третьего тысячелетий, нерентабельные производства приостановили свое функционирование. Обострилась необходимость разработки и незамедлительного внедрения в производство новых высокоэффективных технологий и их элементов, видов и сортов сельскохозяйственных культур и др.

Учитывая необходимость закладки и реконструкции в ближайшие годы свыше 32 тыс. га защитных насаждений в условиях края, целесообразен вопрос: из каких древесно-кустарниковых пород они должны состоять и какие необходимо выдержать параметры, чтобы они могли обеспечить выполнение множественных функций - защиту агроценозов от неблагоприятных природных явлений; формирование высоких урожаев съедобных плодов; накопление больших запасов ценной древесины и т.п.

К числу таких пород следует отнести орех черный (Juglans nigra L.), ядра плодов которого - ценный пищевой продукт, содержащий до 30 % белков (почти вдвое больше, чем у ореха грецкого), до 66 % высококачественного масла, до 6 % углеводов и др. В мо-лочно-восковой степени зрелости плоды - сырье для переработки. Очень ценна также его древесина.

Ряд ученых (П.Н. Алентьев, 1987, 1988, 1990, 1997, 1998; Н.Е. Антонюк, 1968; Ф.С. Барышман, 1968, 1976; И.В. Делеган, 1984;

B.И. Добровольский, 1952, 1957; М.Р. Дювал^Строев, 1969; В.П. Кучин, 1951; A.A. Лещев, 1996; Ф.Л. Павленко, 1996; П.И. Перевер-тайло, 1969; С.Я. Соколов, 1951; Ю.И. Сухоруких, 1997, 1999, 2001;

C.С. Таран, 2002; B.C. Чепурной, 1995; А.И. Швиденко, 1977, 1978; Ф.Л. Щепотьев, 1971, 1985 и др.) внес довольно много научной информации о культурах ореха черного, его биологических особенностях и экологических требованиях.

Однако в литературе получили слабое освещение вопросы по особенностям формирования таксационных показателей, урожайности зрелых и особенно незрелых плодов и др., что свидетельствует об актуальности изучения данных вопросов.

Цель и задачи исследований. Цель работы - выявить перспективные породы, их сочетания друг с другом и параметры лесополос для выполнения множественных функций в условиях Западного Предкавказья.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучить динамику роста и плодоношения защитных насаждений в разных плодовых зонах Краснодарского края;

- вскрыть особенности формирования основных таксационных показателей в зависимости от породного состава, ширины лесополос и местонахождения деревьев в насаждении;

- вьювить особенности формирования урожая в разных зонах кроны;

- привести в известность древесную продуктивность разных пород в разнофункциональных насаждениях и урожайность плодов в молочно-восковой степени зрелости;

- изучить химический состав незрелых плодов разных форм при неодинаковой степени зрелости - как сырьевого объекта для приготовления варенья;

- установить степень влияния садозащитных полос на урожайность фундука;

- дать экономическую оценку использования ореха черного в разнофункциональных насаждениях.

Научная новнзна. Впервые в разных подзонах и зонах садоводства Краснодарского края многосторонне изучены динамика плодоношения, особенности формирования урожая в разных частях кроны и таксационных показателей ореха черного в разнофункциональных насаждениях.

Обоснованность н достоверность результатов исследования обеспечена репрезентативными объемами выборки учетных растений, получением средневзвешенных показателей, использованием апробированных методов исследования и математической обработкой данных с использованием ЭВМ.

Практическая значимость. Выявлены высокопродуктивные сочетания пород и параметры защитных полосных насаждений, позволяющих надежно защищать агроценозы и формировать высокие урожаи плодов и запасы ценной древесины.

Основные положения, выносимые на защиту:

- структура защитных насаждений - важнейший фактор, определяющий их многофункциональность и продуктивность;

- особенности формирования и размещения плодов в кронах деревьев ореха черного - определяющий фактор для конструирования высокотехнологичных и высокоурожайных насаждений.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научных конференциях КубГАУ (2000-2004 гг.), на международной конференции «Проблемы экологизации современного садоводства и пути их решения» (2004 г.).

Реализация результатов исследований. Создано защитных насаждений из ореха черного и с его участием на территории Ла-бинского и Курганинского районов - 53 га.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 11 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 151 странице машинописного текста. Состоит из введения, 4 глав выводов и предложений производству. Работа содержит 63 таблицы, 17 рисунков и 5 приложений. Список литературы включает 152 наименования, в т.ч. 7 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Плодоводство, виноградарство", Капин, Владимир Владимирович

выводы

1. В Краснодарском крае в ближайшей перспективе необходимо заложить свыше 27 тыс. га новых и реконструировать 5 тыс. га существующих защитных насаждений, наделенных на выполнение множественных функций на новой научной основе.

2. В прикубанской зоне садоводства на черноземах выщелоченных сверхмощных легкоглинистых на лессовидных суглинках при среднегодовом количестве осадков 643 мм в 43-летних плантационных насаждениях ориентированных на получении древесины, орех черный при густоте 344 деревьев на 1 га превосходит каштан посевной, дуб красный и дуб черешчатый по высоте - на 9,2-17,4, толщине - на 20,4—32,4 и объему стволов - на 53,8-70,2 % при значительно лучшем состоянии, несколько уступая первым двум породам по запасу стволовой древесины из-за меньшей вдвое густоты и обеспечивая урожайность плодов на уровне 6 ц/га.

3. В смешанных 50-летних полезащитных лесных полосах орех черный значительно превосходит по всем показателям роста акацию белую, ясень обыкновенный и зеленый, гледичию трех-колючковую и дуб Гартвиса, формируя при этом от 92 до 224 м3/га стволовой, большей частью деловой, древесины и урожай плодов 12-19 ц/га при значительном удельном весе отличных растений.

Более высокую в 1,5 древесную и в 1,6 раза плодовую продуктивность орех черный обеспечивает в основных лесополосах.

4. В основных 39-летних узкополосных садозащитных насаждениях, прикубанской зоны садоводства, орех черный заложенный крупномерными саженцами при разных сочетаниях с кленом ложноплатановым, превосходил деревья этого же вида в чистой 3-рядной полосе, созданной посевом семян по высоте на 18,0

22,4, диаметру деревьев - 30,5-42,0 %, объему стволов в 2,1-2,4 раза, при запасе стволовой древесины 414м3/га.

5. В садозащитных чистых 3-рядных лесных полосах прикубан-ской зоны садоводства за счет лучшей освещенности формируется в 9,2 раза большая площадь листьев и в 10,0 раз биомасса приростов, обеспечивая тем самым повышение аэродинамических параметров насаждений.

6. В прикубанской зоне садоводства, в западинах на луговато-черноземных почвах, в 39-летнем возрасте орех черный характеризуется в 4,1 раза более низкой древесной и вдвое - плодовой продуктивностью при явно худших аэродинамических показателях в сравнении с насаждениями вне западины.

7. Чистые 3-рядные садозащитные лесополосы из ореха черного в прикубанской зоне садоводства в ближайшей к ней 125-метровой зоне более, чем вдвое повышают урожайность фундука и снижают отрицательное влияние микропонижений на его продуктивность.

8. В закубанской подзоне прикубанской зоны садоводства на выщелочных среднегумусных сверхмощных тяжелосуглинистых черноземах при среднегодовом количестве осадков 669 мм в основных чистых 34-летних, разнорядных, полезащитных лесных полосах, при малоразнящихся показателях роста заполнение стволами деревьев ветропроницаемого фронта лесополосы находится в прямой, а урожайность плодов в обратной зависимости от количества рядов. Заполнение в 7- и 9-рядных лесополосах находятся у верхнего предела оптимума, что не желательно.

9. В основных полосных насаждениях в первой половине дня освещенность крон восточного ряда составляет 70,6-95,8 %, а во второй - высокая освещенность (93,9 %) присуща кронам деревьев западного ряда в сравнении с ее величиной на открытой пло$ щадке при низком (10-12 %) показателе в течение всего дня под пологом насаждения. В прямой зависимости от освещенности находится площадь листьев, количество и суммарная длина годичных приростов.

10. В северо-восточной подзоне степной зоны садоводства при среднегодовом количестве осадков 530 мм на карбонатных черноземах слаб о гу му сных сверхмощных и мощных при плотности 1,27-1,32 г/см3 и скважности 50-52 % в смешанных лесополосах орех черный по показателям роста и древесной продуктивности не уступает другим породам, за исключением тополя канадского. В чистых насаждениях он превосходит акацию белую по высоте, диаметру стволов и особенно (в 2,8 раза) по запасу стволовой древесины. Еще большее преимущество его в сравнении с орехом грецким.

11. Во всех зонах садоводства рост деревьев в высоту до 30-летнего возраста протекает равномерно, с некоторым ослаблением его интенсивности после 20-летнего возраста при существенном снижении нарастания деревьев в толщину. В сравнении с орехом грецким интенсивность ростовых процессов у ореха черного выше.

12. В структуре древесины стволов деревьев ореха черного по мере продвижения от их основания к вершине, удельный вес ядровой древесины снижается при соответствующем увеличении доли заболони и коры. В крайних рядах удельный вес заболони и коры выше, чем в средних. По мере увеличения диаметра стволов толщина коры возрастает.

13. В степной зоне садоводства урожайность плодов ореха черного составила 18,8 ц/га, а в прикубанской в 1,6 раза ниже.

В молочно-восковой степени зрелости урожайность в этих же зонах соответственно составила 77,1 и 47,2 ц/га, а в доступной для ручной уборки зоне крон - 53,2 и 32,5 ц/га.

14. Большая доля урожая (63-73 %) в полосных насаждениях формируется нижней третьей частью крон и в основном в зоне закраек лесополос.

15. Плоды ореха черного в полосных насаждениях семенного происхождения характеризуются большой пестротой морфологических признаков. Средняя масса зрелых орехов в разных насаждениях колеблется в пределах 9,2-12,1 г при выходе ядра -19,2-24,8 % и масличности - 61,2-62,8 %.

В молочно-восковой степени зрелости масса плодов в 3,0-5,1 раза выше. Химический состав при массе плодов 49,3-63,4 г характеризуется содержанием Сахаров около 3,1 и пектиновых веществ 7,3 %, дубильных и красящих веществ- 16,4 и витамина С -50,6 мг%.

16. Использование ореха черного в многофункциональных затттуггных насаждениях позволяет за счет 1 га лесополосы произвести дополнительно 92,7 ц фундука, стоимостью 463,4 тыс. руб.; получить чистый доход за счет заготовки плодов ореха черного в лесополосах в размере 1,2-17,0 тыс. руб./га и к 35-летнему возрасту накопить стволовой древесины стоимостью 1236,6 тыс. руб./га.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

С целью повышения экономической эффективности защитных насаждений в условиях Краснодарского края предлагается:

1. Во всех плодовых и агролесомелиоративных зонах использовать орех черный в качестве главной породы для создания чистых и смешанных 3-рядных лесополос, с введением тополя канадского в средний, ореха черного в крайние или ореха черного в средний, а ореха грецкого в крайние ряды. При создании 4-рядных в средние 2 ряда вводить орех черный, а в крайние - орех грецкий, а 5-рядных в средний ряд высаживать тополь канадский, во второй и четвертый ряды - орех черный и в крайние - орех грецкий.

При наличии востребованности на плоды яблони лесной, груши обыкновенной вместо ореха грецкого можно вводить данные виды.

2. Размещение посадочных мест - строго прямоугольное, между-рядья-3, расстояние в ряду между растениями - 2-Зм.

3. Предпочтительнее орех черный вводить в садозащитные и в основные полезащитные полосы, не допуская его размещения в замкнутых понижениях (западинах).

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Капин, Владимир Владимирович, Краснодар

1. Агроклиматические ресурсы Краснодарского края: справочник / Под ред.: З.М. Русеева, Ш.Ш. Народецкая. Д.: Гидрометеоиз-дат, 1975. - 276 с.

2. Алентьев П.Н. Орех черный перспективная быстрорастущая порода для производства высокоценной фанеры / П.Н. Алентьев // Лесное хозяйство. 1987. - № 2. - С. 16.

3. Алентьев П.Н. Временные рекомендации по разведению и выращиванию ореха черного на Северном Кавказе /П.Н. Алентьев. Воронеж, 1988. - С. 26-31.

4. Алентьев П.Н. Проблемы восстановления и выращивания дубрав / П.Н. Алентьев. Майкоп: Краснодарск. кн. изд-во, Адыг. отд-ние, 1990. - 254 с.

5. Алентьев П.Н. Служение лесу / П.Н. Алентьев. Майкоп: Редак-ционно-издательский отдел РИПО «Адыгея», 1997. - С. 36-42.

6. Алентьев П.Н. Культуры ореха черного в России / П.Н. Алентьев. М.: Издательский сектор «Сапфир», 1998. - С. 32.

7. Алентьев П.Н. Орех черный в лесных кулыурых Адыгеи / П.Н. Алентьев, М.Д. Шехмирзова //Тр. / МГТИ. 2001. - С. 194-199.

8. Альбенский A.B. Разведение быстрорастущих и цен ных деревьев и кустарников / A.B. Альбенский, А.Е. Дьяченко. М.: Гос. изд-во совхоз, литер., 1940. - 228 с.

9. Антонюк Н.Е. Интродукция ореха черного в Правобережной лесостепи УССР: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук / Н.Е. Антонюк; УСХА. Киев: , 1968. - 14 с.

10. Анучин Н.П. Лесная таксация: Изд. 4, перераб и доп. / Н.П. Анучин. М.: Лесная промышленность, 1977. - 122 с.

11. Б ад ало в Н.К. Орехи в зоне сухих степей на калибановых почвах / Н.К. Бадалов // Лесное хозяйство. 1952. - № 4. - С. 47-52.

12. Бадалов П. Селекция гибридов ореха черного на зимостойкость1314,15