Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Развитие технологических операций создания культурели и способов их оценки 7
1.1. Приемы обработки почвы и посадки лесных культур 10
1.2. Уход за лесными культурами 13
1.3. Способы контроля и оценки качества лесных культур 14
Глава 2. Характеристика природных условий ельников сложных и района исследований 19
2.1. Природные условия ельников сложных 19
2.2. Природные условия района исследований 20
Глава 3. Программа и методика исследований 27
3.1. Программа исследований 27
3.2. Методика исследований 27
Глава 4. Оценка влияния способов раскорчевки полос на лесорастительные свойства почвы посадочных мест 34
Глава 5. Оценка влияния лесорастительных условий посадочных мест на рост культур ели 44
5.3. Оценка температурного режима почвы посадочных мест 44
5.2. Физико-механические свойства и режим влажности почвы посадочных мест 48
5.3. Рост и развитие корневых систем саженцев ели 53
5.4. Рост и приживаемость культур ели в зависимости от почвенных условий посадочных мест 63
Глава 6. Оценка периода адаптации саженцев ели к пересадке на основе растительной диагностики минерального питания 68
Глава 7. Оценка светового режима роста и необходимости проведения уходов за культурами ели 73
Глава 8. Оценка производительности технологических операций, комплексов машин и орудий 89
Заключение 99
Список использованных источников 103
Приложения 117
Приложение
- Способы контроля и оценки качества лесных культур
- Оценка влияния способов раскорчевки полос на лесорастительные свойства почвы посадочных мест
- Физико-механические свойства и режим влажности почвы посадочных мест
- Оценка периода адаптации саженцев ели к пересадке на основе растительной диагностики минерального питания
Введение к работе
Актуальность темы, В соответствии с Концепцией устойчивого управления лесами Российской Федерации [96] стратегические цели управления лесным хозяйством должны достигаться, в том числе, за счет решения комплекса приоритетных задач в области воспроизводства лесов, к которым относятся совершенствование нормативной базы и применение наиболее эффективных технологий и методов при лесовосстановлении.
Создание лесных культур на вырубках ельников сложных является эффективным мероприятием, обеспечивающим сохранение высокой продуктивности еловых лесов. Рекомендованные технологии создания лесных культур ели, разработанные в прошлые годы, базируются на комплексной механизации работ. В этих условиях они, как правило, предполагают проведение полосной раскорчевки, обработки почвы и агротехнические уходы. Эти технологии энергоемки, сложны в реализации, и не всегда отвечают экологическим требованиям [125].
Современные методы оценки позволят определить экологическую эффективность технологических операций и уточнить их для достижения высокого лесоводственного эффекта при создании культур ели.
Диссертационная работа выполнена в рамках научно-технической проблемы 0.53.01 «Создать и освоить новые технологические процессы и системы машин для механизации и автоматизации лесохозяйствемных работ» на 1981-1985 годы; научно-технической программы «Создать и освоить перспективные технологические процессы и системы машин для комплекса ле-сохозяйственных работ» па 1986-1990 год; Государственной комплексной программы «Лес» на 1991-1995 годы: «Разработать интегрированные системы ведения лесного хозяйства, обеспечивающие неистощителыюсть многоцелевого лесопользования и воспроизводства лесов, повышение их устойчивости, продуктивности и эколого-защитной роли; Федеральной целевой программы «Леса России» на 1997-2000 годы; Подпрограммы (06) «Российский лес» на 1996-2000 годы.
Цель исследований. Повышение качества культур ели путем совершенствования способов оценки и контроля технологических операций при их создании на вырубках ельников сложных.
Задачи исследований:
Обосновать способ оценки минерализации почвы при полосной раскорчевке вырубок.
Оценить лесорастительные свойства почвы посадочных мест, создаваемых при раскорчевке вырубок и обработке почвы и их влияние на рост и развитие культур ели.
Разработать способ оценки периода и контроля процесса физиологической адаптации саженцев ели к пересадке на лесокультурную площадь.
Разработать способы и методы контроля светового режима роста культур ели на вырубках, возобновляющихся лиственными породами.
Оценить изменение производительности различных технологий создания лесных культур ели в зависимости от состава технологических операций и площадей вырубок.
Научная новизна. На основании многолетних (1982...2003 гг.) исследований научно обоснованы показатели и разработаны новые методы и способы оценки и контроля технологических операций при создании культур ели на вырубках ельников сложных: раскорчевки вырубок, обработки почвы, проведения уходов. Более совершенные новые способы оценки почвенных и световых условий роста культур ели, физиологической адаптации саженцев к пересадке позволили выявить перспективные способы обработки почвы, уточнить сроки и способы проведения агротехнического и лесоводственпого уходов. Установлено, что проведение рационального агротехнического ухода позволяет обеспечить необходимую регенерацию корневых систем ели. Дана оценка производительности перспективных технологий с учетом состава операций и площадей вырубок. Показано, что управление процессом создания лесных культур на основе оценки результатов выполнения технологических операций позволяет своевременно корректировать их, обеспечивает
5 достижение благоприятного режима роста для культур ели и возможность перевода их в покрытые лесной растительностью земли на 1...2 года раньше установленного срока. Новые способы оценки и создания лесных культур защищены 5-ю авторскими свидетельствами и патентами на изобретения.
Достоверность результатов исследований подтверждена достаточным объемом экспериментального материала, обработанного с применением ЭВМ. Научные выводы основываются на закономерностях и выявленных особенностях процессов восстановления лесной растительности на вырубках, с учетом условий адаптации саженцев ели к пересадке, и подтверждены объектами высококачественных лесных культур, созданных в производственных условиях.
Личный вклад соискателя состоит в проведении работ по сбору, анализу и обобщению экспериментального материала; закладке опытных и опытно-производственных участков; разработке новых способов оценки и создания лесных культур ели.
Практическая ценность. По результатам исследований разработаны усовершенствованные новые способы оценки технологических операций, позволяющие снизить затраты на проведение исследований при разработке новых технологий и обосновании лесотехнических требований для лесокуль-турных машин и орудий. Использование этих способов в практике лесокуль-турного производства позволяет управлять технологическим процессом создания лесных культур, повысить их качество и сократить срок перевода в покрытые лесной растительностью земли па 1...2 года. Результаты исследований включены в «Рекомендации для определения нормативов полосной раскорчевки и проведения осветлений при создании культур ели на свежих вырубках» [119].
Апробация работы. Результаты работы докладывались на научно-технических и практических конференциях: МГУЛ (1990, 1994, 1997, 2000, 2003), ВНИИЛМ (1988, 1989, 1990, 1999, 2000), БТИ им. СМ. Кирова (г. Минск - 1988); представлены на ВДНХ СССР (1989); Всесоюзных и Всерос-
6 сийских совещаниях (г. Сыктывкар - 1989; г. Красноярск - 1991; г. Москва -1995; г. Пушкино - 1997; i\ Петрозаводск - 1999). Они использованы при разработке «Рекомендаций...» и внедрены в Ссргиево-Посадском опытном лесхозе и ОЛХ «Русский лес» (прил. 4).
Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 26 работ. Основные положения диссертации изложены в 15 печатных работах, в т.ч. 5-ти авторских свидетельствах и патентах на изобретения.
Объем. Диссертация состоит из введения, 8-ми глав, заключения и 4-х приложений; изложена на 133 страницах; содержит 23 таблицы и 27 рисунков. Список использованных источников включает 160 наименований, в т.ч. 6 на иностранных языках.
На защиту выносится: обоснование способов оценки технологических операций при создании культур ели: раскорчевки вырубок; обработки почвы; проведения уходов.
Автор выражает благодарность руководителям и сотрудникам отдела лесоводства и лесных культур за оказанную помощь в работе над диссертацией.
Способы контроля и оценки качества лесных культур
Для подавления нежелательного естественного возобновления лиственных в междурядьях культур принята операция его уничтожения путем применения различного рода кусторезов (КОМ-2,3; КОГ-2,3) и катков (КОК-2М КУЛ-2А). Такой способ ухода обеспечивает наилучшие технико-экономические показатели и позволяет обеспечивать соответствие культур современным требованиям [25]. В тоже время, многочисленными исследованиями установлено, что небольшое (60...70%) боковое отенение ели благоприятно отражается на ее росте и, в связи с этим, предлагается частичное удаление лиственных полосами но обеим сторонам ряда культур [73, 124]. Однако контролировать и своевременно приводить отенение и осветление в необходимое соответствие при больших объемах лесных культур представляет большую трудность. В связи с этим, наблюдается некоторое расхождение теории с практикой. С одной стороны известно, что отенение полезно, но рекомендуется и требуется удалять лиственные полностью, а с другой стороны это не всегда можно выполнить. КЗ. Способы контроля и оценки качества лесных культур
От результатов начальной стадии лесовосстановления во многом зависит дальнейшая судьба создаваемого насаждения, поэтому оценке лесных культур и показателям контроля их качества всегда уделялось большое внимание. Если за 100-летний период 1855... 1955 гг. отмечено только 98 литературных источников, касающихся оценки еловых культур [29], то в последующем практически каждая публикация в той или иной степени касается их оценки. На разных этапах развития лесного хозяйства подход к этому попро- су был не одинаков, однако, общим моментом является сравнение исследуемых культур с эталоном. В конце позапрошлого и в начале прошлого века уже было установлено, что количество культивируемых деревьев на площади и их прирост в высоту являются основными показателями успешности культур. Учет культур, согласно инструкции, представленной третьему съезду чинов казенного лесного ведомства, предполагалось производить в 5-летнем возрасте. Культуры по своей успешности разделялись на 4 класса с учетом полноты и прироста в год учета. Градации прироста, т.е. эталоны для оценки, должны были выработать лесничества с учетом местных условий, при этом, если в год учета культуры подвергались каким-либо случайным отрицательным влияниям, например заморозкам, то учет откладывали до будущего года [12]. Необходимость разработки эталонов для контроля и учета качества проведения лесовосстановителыи 1х работ, проводимых в хозяйствах, нашло отражение в нормативных документах по учету и оценке лесных культур [63, 86,97, 130, 131, 143 и др.]. Как и подобает нормативным документам, они отражают количественные характеристики культур, сравнительно легко поддающиеся определению и обработке, сравнению с эталонами. Выработка эталонов и критериев оценки всегда была и является актуальной задачей. В отношении лесных культур разработки оценочных критериев в основном касаются конечного результата. Отмечается, что оценка культур только по приживаемости ис отражает их качества [68, 114]. Рекомендуется разработка оценочных критериев - приживаемости, жизнеспособности (по визуальным признакам), продуктивности (по средней высоте с учетом возраста) культур для каждой лесорастителыюй зоны по породам [23]. Известный вывод о том, что при наличии естественной примеси лиственных пород, в первую очередь осины и березы, помимо этих показателей следует учитывать обеспечено ли преобладание культивируемой породы [65] подтвержден рядом исследований [37, 81]. Преобладание культивируемой породы счита- ется исследователями обязательным требованием к культурам, подлежащим к переводу в порытые лесом земли, при этом необходимо учитывать не только высоту и густоту культивируемой породы, но и высоту, и густоту нежелательного возобновления лиственных пород [27, 44, 64, 93]. В ряде работ по вопросу оценки качества лесных культур отмечена необходимость учета равномерности размещения деревьев культивируемых пород [21, 22, 89, 90, 153]. Таким образом, основными показателями качества лесных культур принято считать высоту и густоту культур с учетом характеристик естественного возобновления нежелательных пород. Следует отметить, что густота культур (количество сохранившихся растений на 1га) является более надежным показателем, чем приживаемость- отношение числа учтенных растений к числу первоначально высаженных (в %), т.к. величина приживаемости зависит от числа первоначально высаженных растений, т.е. культуры, имеющие разную густоту могут иметь одну величину приживаемости. Приживаемость, как отражение лесорастительных условий, может лучше характеризовать технологию создания культур, но на нее могут оказать влияние субъективные факторы и погодные условия. Результатом многочисленных исследований по вопросу контроля и оценки качества лесных культур являются «Технические указания...», которыми предписано проведение натурных оценочных работ на 1...3 годы после посадки культур [143]. В это время оценивают приживаемость культур, устанавливают необходимость проведения дополнения и проведения уходов за ними. При определении качества лесных культур учитывают их высоту, диаметр, густоту, приживаемость, индекс равномерности, высоту и густоту мяг-колиственшлх пород. Для сплошных культур ели в сложных мелкотрапных условиях к моменту перевода в покрытые лесной растительностью земли (7 лет), ОСТом 56-99-93 установлены следующие показатели: ширина междурядий - 3,5...5,0 м, количество жизнеспособных деревьев - 3,2...2,0 тыс.шт./га, высота -1,4...1,0 м, соответственно для первого и второго классов качества. Данный действующий документ, п отличие от замененного им [54], предписывает при оценке учитывать расстояние от культур до нежелательной растительности. Верхняя высота деревьев и кустарников нежелательных пород, которые в дальнейшем могут затенять главную породу, не должна превышать для размешенных от культивируемых деревьев в радиусе 1,2 м, в культурах 1-го и 2-го классов качества половины значения, а размешенных в радиусе от 1,2 до 3,5 м, в культурах 1-го класса одного значения, в культурах 2-го класса-3-х значений средней высоты культур [55]. Таким образом, при создании культур оценка ориентирована на конечный результат: устанавливается, каких показателей нужно добиться и в каком возрасте культур. Пути достижения результата предлагаются различными нормативными документами, рекомендациями, расчетно-технологически-ми картами [41, 42, 61, 79, 116, 117, 120, 132], которые позволяют в зависимости от начального состояния вырубок и в соответствии с лесораститель-ными условиями определить перечень машин и механизмов, последовательность и сроки их применения (при этом предполагается, что каждый этап технологии вносит положительный вклад в достижение желаемого итога), но не позволяют оценить промежуточные результаты и их последствия, что ведет к неопределенности достижения положительного конечного результата, В случае неудачи лесокультурного производства наиболее ощутимые потери для лесного хозяйства возникают в высокобопитетных условиях произрастания, где эффективность лесных культур потенциально высока - таких, как ельники сложные.
Оценка влияния способов раскорчевки полос на лесорастительные свойства почвы посадочных мест
В рассматриваемых условиях ельников сложных количество пней на вырубках составляет от 500 до 1000 шт./га. [41, 134]. В целях создания нормальных условий для работы лесокультурных машин и орудий, несмотря на известную критику [42], проводят полосную расчистку и раскорчевку вырубок корчевателями Д-513А, МРП-2, КМ-1, и др. Полосы расчищают шириной 2,5...2,7 м при средней ширине между их центрами 4...5 м.
При проведении экспериментальных работ основной целью была оценка влияния степени минерализации поверхности почвы при расчистке полос с корчевкой пней на качество обработки почвы, на примере работы корчевателя-собирателя Д-513А. Экспериментальный участок заложен в 43 кв. Хотьковского лесничества. Он представлял собой свежую вейниковую вырубку с количеством иней 733 шт./га; состав срубленного древостоя бЕЗБЮс. Были изучены следующие варианты полосной раскорчевки. 1. Расчистка прямолинейных полос с корчевкой пней и вычесыванием корней. В этом варианте в первый проход агрегата корчуют все пни на полосе, убирают за ее прсделіл валеж и порубочные остатки. За второй проход по той же полосе вычесывают корни и заравнивают подпневые ямы. В результате работы подстилка и гумусовый горизонт сдвигаются вместе с пнями, корнями и валежом за пределы расчищаемой полосы. 2. Расчистка прямолинейных полос с корчевкой пней без вычесывания корней. При такой расчистке корчуют все пни с уборкой порубочных остатков за пределы полосы, корни расположенные поперек полосы разрывают. Опущенным отвалом корчевателя при движении трактора обратным ходом проводят заравнивание подипевых ям на полосе без вычесывания корней. 3. Расчистка полос с корчевкой не всех иней без вычесывания корней. При такой расчистке полосы непрямолинейные, т. к. не корчуют отдельные крупные пни - их обходят с удобной для проезда агрегата стороны. Уборку валежника и порубочных остатков проводят с одновременным заравниванием подпневых ям. Вычесывание корней не проводят. Операцию осуществляют за один проход агрегата. Каждый из рассматриваемых вариантов проявил свои особенности. В первом варианте почти вся полоса представлена сильно минерализованными участками почвы с обнаженными горизонтами ЛтВ и В, а во втором - сильно минерализуются до 50% протяженности полос. 13 третьем варианте сильно минерализованные участки составили до 20% (табл. 4).
В основном это микропонижения, образованные в результате корчевки пней. После работы корчевателя на 100 м полосы остается в среднем 3...6 пней диаметром более 28 см (табл. 5). При такой расчистке оставшиеся на полосе пни и корпи могут препятствовать последующей работе почвообрабатывающих орудий и лесопосадочных машин. Полученные данные позволяют заключить, что поврежденность почвы полос зависит от способа расчистки. Кроме того, она будет зависеть от количества пней, а также от их диаметра и породы деревьев {табл. 6 - по [41 ]). В каждом конкретном случае она будет различаться по степеням минерализации. Для прогнозных оценок сильной минерализации полос как основ ного негативного последствия расчистки с корчевкой пней нами [110] предложена формула: где: М - минерализация почвы сильной (3-й) степени, % от протяженности полос; lm-средняя протяженность участка, минерализуемого при корчевке пня, м; bm - ширина агрегата (расчищаемой и корчуемой полосы), м; п — среднее число пней на вырубке, шт./га. В результате расчетов получены данные, позволяющие, с учетом последствий работы корчевателей в конкретных условиях, прогнозировать сильную степень минерализации почвы на полосах (табл. 7). Таким образом, можно определить, что основными путями снижения сильных повреждений почвы при раскорчевке вырубок является уменьшение ширины полос и протяженности участков, сильно минерализуемых при корчевке одного пня. Эти показатели зависят от орудия для раскорчевки и способа ее осуществления. При работе корчевателя Д-513Л ширина полос обсловлена шириной захвата орудия и трактора и составляет 2,5 м. Уменьшение сильной минерализации почвы при корчевке одного пня в этом случае так же возможно до определенной величины. В рассматриваемых условиях, при количестве пней около 700 шт./га, ее удалось снизить только до 2,0 м (вариант 2). Сильная минерализация полос при этом сократилась с более, чем в 2 раза по сравнению с первым вариантом (90%) и составила около 40%. Дальнейшее уменьшение протяженности участков, сильно минерализуемых при корчевке одного пня, до 1,0 м возможно путем сокращения числа корчуемых пней. При этом удается сократить общую минерализацию полос до минимума (13%) но в этом случае существенно нарушается их прямолинейность (вариант 3).
Физико-механические свойства и режим влажности почвы посадочных мест
Для дерново-подзолистых почв в соответствии с известными данными [45], она составляет в зависимости от объемной массы 10,7... 18,4 %. Проведенные наблюдения показали, что в течение вегетационных периодов 1982...1986 гг., метеорологические условия - режим осадков и температурі)! был в целом благоприятен, влажность почвы посадочных мест находилась в допустимых пределах. Значения, близкие к влажности устойчивого завядаиия (13...15%). были отмечены только в мае 1983 г. в верхнем (0...5 см) рыхлом (объемная масса около 1,2 г/см3) слое почвы микроповышений, образованных ПЛМ-1,3 и приваленного пласта ПСС-1 (рис. 5, табл. 12). Из отрицательных моментов следует отметить застаивание воды в бороздах ПСС-1 и ПЛМ-1,3, в местах корчевки пней на полосах Д-513А и в местах выемки почвы для образования прерывистых пластов. Твердость и объемная масса почвы зависят от влажности почвы, и могут ограничивать рост и развитие корневых систем растений. Проведенные обследования (рис. 6 , табл. 13) показали, что твердость среднесуглинистой почвы при влажности 20% составляет 4,5 удара динамического плотномера, а при влажности 25% она снижается до 2,5...3,0 ударов, т.е. до значения соответствующего тяжелой супеси при влажности 20% [33]. Твердость почвы раскорчеванных полос после ее обработки вначале существенно уменьшается с 3...4-Х ударов до 1-го и менее, а затем, примерно через 3 года восстанавливается. Оптимальное состояние дерново-подзолистых почв по объемной массе находится в пределах 1,15...1,30 г/см3 [128]. Величина 1,39 г/см3 приводится как пороговая для нормального роста корней [71]. Отмечается, что при достижении объемной массы 1,4...1,5 г/см3 почвы являются переуплотненными и рост корней может приостанавливаться [141]. Из рассмотренных вариантов посадочных мест худшие условия отмечаются на сильно минерализованных участках раскорчеванных полос (в местах корчевки пней), когда объемная масса почвы достигает 1,5 г/см3.
В остальных вариантах она находится в пределах нормы, при этом наименьшей объемной массой в первый год после посадки культур обладают приваленный пласт ПСС-І и гряда ПЛМ-1,3 (табл. 14) Однако со временем почва уплотняется, и корневые системы начинают осваивать наиболее рыхлые поверхностные слои. Быстрее всего (на 3...4 год) процесс оптимизации почвенных условий по этому показателю достигается у елей, посаженных по прерывистым пластам и пластам ПСС-1, тогда как в вариантах посадок по ПЛМ-1,3 и по раскорчеванным полосам Д-513А без обработки почвы для этого не достаточно и 5-ти лет (рис.7). Различия в структуре и характере посадочных мест, формируемых почвообрабатывающими орудиями, оказывают влияние на рост и развитие корневых систем высаживаемых растений. Чем больше созданные почвенные условия отличаются от естественных, тем существеннее их влияние па развитие корней [159]. Известно, что ель в первые годы роста в культурах развивает в основном поверхностные корни [1] и испытывают депрессию, связанную с адаптацией к новым экологическим условиям и восстановлением поврежденных корневых систем, в результате чего рост надземной части задерживается [7, 70]. Причиной этого процесса считают нарушение физиологического баланса растений. Вследствие клеточной регуляции роста, поврежденные корневые системы начинают проявлять большую ростовую активность. Главнейшую роль в регуляции ростовой активности корней отводят цитокининам, повышение концентрации которых увеличивает частоту митозов в корнях [157, 159]. Восстановление корневых систем идет двумя не взаимоисключающими путями: 1) регенерацией поврежденных корней; 2) путем образования придаточных корней. Считается, что восстановление поврежденных при пересадке корневых систем ели - породы, обладающей высокой способностью образования придаточных корней, идет в основном за счет их образования, т.к. в обычных не изменяющихся условиях среды регенерация корней имеет ограниченное значение [16, 18, 36, 115, 136]. При этом на образование придаточных корней и регенерацию тратится значительная часть пластических веществ в ущерб приросту древесины [17].
Оценка периода адаптации саженцев ели к пересадке на основе растительной диагностики минерального питания
Применение методов растительной диагностики позволяет уточнить почвенную диагностику минерального питания растений и период их физиологической адаптации к пересадке. С целью оценки минерального питания ели предлагались различные шкалы. Установлено, что оптимальный рост ели наблюдается при содержании в хвое 1,2...2,0% азота, 0,13...0,20% фосфора, 0,45...1,25% калия. Предлагается использовать соотношение N:P:K 60:9:31 в качестве генотипического показателя ели [95]. По другим данным, содержание NPK у нормально развивающихся растений должно составлять соответственно 2,0; 0,25; 1,5 % от массы хвои, т.е. соотношение 53:7:40 [52].
Для рассматриваемых условий установлено, что у елей, растущих в при оптимальном почвенном питании азотом, содержание его в 2-летней хвое составляет 1,4% и более, при средней обеспеченности - 1,1...1,3, а при недостаточной обеспеченности - менее 1,1%. В благоприятных условиях у елей наблюдается тенденция к повышенному содержанию в хвое не только азота (на 20...30%), по и фосфора и калия (на 5... 10%), по сравнению с елями, растущими в неблагоприятных условиях [75, 138].
Полученные нами данные подтверждают, что концентрация минеральных элементов в хвое культур ели зависит от тех горизонтов почвенного профиля, которые образуют слой почвы, где размещаются корневые системы выращиваемых растений. В том случае, когда в ризосфере имеется почва из перегнойно-аккумулятивного горизонта А, в хвое ели наблюдается относительно высокое содержание азота (1,7...1,8%). Такое физиологическое состояние благоприятно для быстрого роста культур и характерно для участков ели созданных в условиях обработки почвы при средней и слабой минерализации, либо без нее. Главным образом это относится к посадкам по пластам ПСС-1, когда растения быстрее получают возможность осваивать неминерализованную почву целины. На сильно минерализованных в результате раскорчевки полосах, где корни саженцев при посадке размещаются в основном в подзолистом (Лг) и иллювиальном (В) горизонтах, для хвои ели характерно пониженное содержание общего азота (до 1,2 %) и несколько повышенное содержание углеводов (22...24 %). Таким образом, при недостатке азота в ризосфере, у елей, по сравнению с нормой, содержание азота (необходимого для синтеза белков) в хвое уменьшается в 1,5 раза, и на 10...20% возрастает количество углеводов, при этом различий в фосфорном и калийном обмене не наблюдается, что обусловливает сдвиг соотношения N:P:K в сторону Р и К (табл. 18). Недостаток азота вызывает отклонение от нормы в метаболизме белков и негативно отражается на процессе адаптации ели [40]. По способу относительной оценки обеспеченности древесных растений элементами минерального питания, их считают обеспеченными, если отношение содержания элементов в годичном приросте к их содержанию в ризо-сферной зоне равно или превышает единицу [88]. В нашем случае этот сио соб оценки не дает необходимой точности, т.к. различные способы обработки почвы обусловливают разнообразие ее физических свойств, влияющих на рост и развитие корневых систем культур ели. При этом в ризосфериой зоне оказывается неодинаковое содержание основных элементов минерального питания. Это отражается в различиях соотношения основных метаболитов в хвое елей в ростовых характеристиках культур. Сравнив данные о содержании азота (основного лимитирующего элемента минерального питания) в хвое культур ели (табл. 18) и в корнеобитаемом слое почвы (рис. 15) на 3-й и 4-й годы роста, получим, что соотношение будет составлять около единицы. Это свидетельствует о нормальной работе корневых систем по снабжению растений азотом, но не о достаточной обеспеченности им.
Для учета изменения соотношения минеральных элементов в хвое в связи с ростом предлагался способ оценки питания ели по накоплению этих элементов в массе хвои побега [95]. Применение данного способа позволяет установить необходимость применения удобрений. В нашем случае, когда условия роста пересаженных растений резко различаются но способам обработки почвы, масса хвои связана с величиной побегов и сама может служить диагностическим признаком качества минерального питания, показателем которого является прирост. В результате изучения различных способов растительной диагностики минерального питания культур ели нами [108, 109] предложен способ, позволяющий более точно, чем известные, оценить обеспеченность азотом и период адаптации к пересадке па л ее о культурную площадь по динамике соотношения в их хвое углеводов (сахара + крахмал) и азота: Этот коэффициент рассчитывают на основании анализа 2-летпей хвои, отбираемой в конце вегетационного периода. О начале периода адаптации судят по устойчивому снижению величины Ка. Данный способ основан на том, что в период адаптации в хвое елей идет процесс накопления углеводов, которые по окончанию этого периода начинают расходоваться, обеспечивая интенсивный рост. После восстановления и перестройки корневые системы начинают активнее снабжать растения азотом, и его концентрация в хвое возрастает.
