Применение удобрений и активных ростовых веществ

Особенности применения минеральных веществ в лесных биогеоценозах определяются естественным биологическим круговоротом. В любом насаждении частичная доля элементов минерального питания возвращается в почву после минерализации органических веществ (листья, хвоя, ветки, корни) и сухостоя, в насаждениях молодого возраста возврат минеральных веществ составляет 40…60 % от потребления. Остальная часть идет на формирование ствола, сучьев, корней и т.д. С возрастом количество минеральных веществ, удерживаемых растениями, снижается и увеличивается количество веществ, возвращаемых в почву с отпадом. В приспевающих и спелых насаждениях возврат от количества потребления возрастает до 8….9 %. К возрасту естественной спелости баланс питательных веществ выравнивается, т.е. сколько потребляется, столько и возвращается в почву, все это подтверждает важнейшее биологическое свойство леса - осуществлять свой собственный внутренний круговорот.

При использовании одной древесной массы ствола вынос питательных веществ составлял всего 10 %. Если учесть, что такой вынос осуществлялся один раз в 100 лет, то станет ясно: нет острой нужды восполнять его за счет минеральных удобрений. Однако в последнее время ставится вопрос об использовании всей биологической массы насаждения (дерева). Вынос питательных веществ возрастает в 4-5 раз. В связи с этим продуктивность последующих генераций леса будет падать и ухудшаться качество почвы. Применять минеральные удобрения с целью компенсации выноса питательных веществ на больших площадях, очевидно, с экономической точки зрения невыгодно. Поэтому использование всей биомассы леса является серьезной проблемой, которая требует детального исследования.

Тем не менее, применять минеральные удобрения необходимо по следующим причинам. Прежде всего, основная часть элементов минерального питания в почве находится в недоступной для усвоения форме. К тому же, очень часто в почве, богатой одним элементом, ощущается явный недостаток другого. Наконец, в различные периоды жизни растения нуждаются в различном количестве питательных веществ.

В лесном хозяйстве могут быть использованы как органические, так и минеральные, в меньшей степени - бактериальные удобрения и ростовые вещества. В последнее время наиболее широкое распространение получили минеральные удобрения.

Многолетний опыт применения удобрений в лесу позволяет повысить продуктивность лесных биогеоценозов, а значит, и рентабельность лесного хозяйства.

Первые опыты по удобрению лесов были проведены около 100 лет назад. В нашей стране успешное использование удобрений в лесном хозяйстве начато 20-30 гг.

В настоящее время биологическая (экологическая) эффективность удобрений почти ни у кого не вызывает сомнений. Исследования отечественных и зарубежных ученых и опыты производственного применения удобрений в лесном хозяйстве показали, что они дают комплексный эффект.

Опытами лесоводов ФРГ, Австрии, США и других стран доказана высокая экономическая эффективность удобрений, вносимых в средневозрастные и приспевающие насаждения. В этом случае увеличивается общий запас насаждений, но, главным образом, за счет выхода крупных сортиментов.

Внесение минеральных удобрений повышает урожайность в насаждениях и улучшает качество семян (размеры, заполненность семян и др.), положительно влияет на устойчивость древесной растительности против энтомовредителей и болезней. Так, внесение удобрений в сосновые насаждения в Воронежской области увеличило смертность личинок соснового пилильщика на 40 %, изменило соотношение численности полов. Внесение калийных удобрений в посевы сосны обыкновенной повысило устойчивость сеянцев против шютте, в культурах при достаточном питании меньше отмечено повреждений сосновым вертуном и т.д.

Важным условием повышения дымо- и газоустойчивости лесных насаждений наряду с другими мероприятиями, является внесение минеральных удобрений. В этом случае они увеличивают в почве содержание легкодоступных растению форм азота, фосфора и калия, что способствует повышению устойчивости и продуктивности насаждений в зоне загрязнения атмосферы. Минеральные удобрения повышают устойчивость насаждений к метеорологическим факторам (засухо- и морозостойкость и т.д.), а также устойчивость к высоким рекреационным нагрузкам.

Вопрос о рентабельности минеральных удобрений в лесокультурном процессе следует рассматривать двояко. С одной стороны, применение удобрений в лесных культурах повышает приживаемость посадок, их сохранность, ускоряет рост и развитие растений, что обеспечивает им быстрый выход из зоны заглушения сорной травянистой растительностью и второстепенными породами. С другой стороны, под влиянием удобрений улучшается рост сорных трав и нежелательной древесной и кустарниковой растительности, что увеличивает количество уходов за культурами и вызывает опасность их заглушения. В этом случае, несмотря на положительный экологический эффект, минеральные удобрения могут оказаться экономически нерентабельными. Все это требует тщательного изучения важных процессов "фактор-среда".

Минеральные удобрения, внесенные в лесную экосистему, производят сильное активирующее действие на многие природные процессы, в результате чего корневые системы растений получают возможность усвоить из почвы в большом количестве не только вносимые с удобрениями питательные вещества, но и элементы, естественно находящиеся в почве. Таким образом, удобрения являются не только поставщиком добавочного количества питательных элементов, но и стимулятором почвенного питания в целом.

В настоящее время лесоводы стоят на пути перехода к промышленным методам выращивания культур на основе интенсификации путем механизации и химизации. Наступил такой период в химизации лесокультурного производства, когда лесовод должен уметь правильно подбирать формы, дозы, способы и сроки внесения минеральных удобрений. Бессистемное внесение их не только не даст положительных результатов, но и может оказать отрицательное воздействие. Известно, что каждый из элементов минерального питания в растительном организме выполняет свои особые функции и, как правило, не может быть заменен другим. В наибольших количествах растениям необходимы макроэлементы (азот, фосфор, калий, сера, кальций, магний, железо, марганец), несколько меньше, но жизненно необходимы микроэлементы (медь, цинк, молибден, бор, кобальт и др.). Часто в почве отсутствуют в достаточном количестве не все, а только некоторые химические вещества. Поэтому при резком недостатке какого-либо элемента рекомендует выравнивание запаса путем внесения недостающего химического вещества в виде удобрения,

Азот входит в состав белков и составляет 5….30 % сухого веса растения, он входит в состав молекулы хлорофилла. Недостаток азота в растении быстро проявляется в виде светло-зеленой, а затем желтоватой окраски листьев.

Фосфор является непременной частью сложных белков, фосфорное питание ускоряет образование органов плодоношения, сокращает периоды созревания. При недостатке фосфора прекращается рост листьев и побегов, замедляется развитие растения.

Роль калия сводится к поддержанию благоприятных физико-химических свойств протоплазмы и ее оводненности, вязкости и эластичности. Недостаток калия приводит к образованию бурых пятен на листьях.

Кальций влияет на углеводный и белковый обмен, входит в состав стенок клетки, он относительно малоподвижен.

Магний входит в молекулу хлорофилла и участвует в процессе фотосинтеза, определяет физико-химическое состояние протоплазмы, поэтому для растений важно оптимальное соотношение между магнием, калием и кальцием. Внесение азотных, фосфорных и калийных удобрений увеличивает потребность растения в магнии. Недостаток его в растении вызывает хлороз.

Железо в растении необходимо для образования хлорофилла. Недостаток его проявляется в виде хлороза молодых листьев.

Микроэлементам в лесном хозяйстве долгое время не уделялось должного внимания. Однако установлено, что внесение их в почву может заметно улучшить рост древесных растений, так как роль их в жизни растений довольно ощутима.

Существует три основных способа диагностики минеральной недостаточности у растений:

1) по внешнему виду растений, внешним признакам;

2) по результатам сока листьев (листовая диагностика);

3) по анализу почвы.

Наиболее часто нуждаемость в тех или иных элементах определяют по внешним признакам растений. Несовершенство этого способа состоит в том, что определение нуждаемости растений в элементах питания по внешним признакам можно провести с достаточной степенью надежности только после того, как отсутствие того или иного элемента привело к серьезным изменениям, проявившимся во внешнем виде растения. Поэтому более надежные результаты дают анализ сока листьев и анализ почвы. В первом случае сок листьев подвергается анализу на содержание макро- и микроэлементов и сравнивается с известным оптимумом для того или другого вида растения. Во втором случае проводят анализ почвы на подвижные формы основных элементов питания и сравнивают с имеющимися данными по оптимальному количеству элементов в данной почве. Для ряда крупных лесных питомников оценочные шкалы плодородия почвы разработаны и широко используются в практике.

Разнообразие выпускаемых промышленностью удобрений заставляет лесоводов изучать их свойства, опираясь на которые, подбирать удачные сочетания.

Из азотных удобрений наиболее применяемые: аммиачная селитра (NH₄NO₃ с содержанием азота 34-35 %) и мочевина (Co(NH₂)₂ с содержанием азота 46 %).

Фосфорные удобрения: суперфосфат простой (Ca(H₂PO₄) х H₂О + 2CaSO₄ х 2H₂О содержит 19-20,5 % P₂O₅); суперфосфат двойной (Ca(H₂PO₄)2 х H₂О с содержанием 45-48 % P₂O₅); преципитат (CaHPO₄ х 2H₂O содержит 30-35 % P₂O₅).

Из калийных удобрений применяются: хлористый калий (КСl с содержанием 52-62 % окись калия); калийная соль (содержит 40-44 % окиси калия и до 50 % хлористого натрия).

В настоящее время находят широкое применение комплексные минеральные удобрения. Это селитра калийная (содержание азота 13,8 %, калия 46,5%); аммофос (азота 10-12 %, фосфора 43-52 %); нитрофос (азота 23-24 %, фосфора 14-17 %); нитроаммофос (содержание азота 16-25 %, фосфора 20-24 %); нитрофоска (азота 11 %, фосфора 10 %, калия 11 %); нитроаммофоска (азота 13-17 %, фосфора 17-19 %, калия 17-19 %); карбоаммофос (азота 19- 32 %, фосфора 16-29 %); карбоаммофоска (азота 17 %, фосфора 17 %, калия 17 %).

Органические удобрения (торфо-минеральные компосты, торф, навоз, зеленые и сидеральные удобрения) при создании лесных культур используются крайне редко.

В лесном хозяйстве при внесении удобрений по степени покрытия площади различают сплошное внесение (равномерное рассеивание по всей площади) и частичное (локальное, очаговое), когда удобрения рассеивают полосами по рядкам культур или вокруг посадочного места и внесение удобрения в посадочную или посевную щель.

По способу внесения различают: ручное, механизированное и авиационное.

По времени внесения различают: основное, когда туки вносят под основную вспашку за 1-6 месяцев до посева или посадки; припосевное или припосадочное, когда удобрение вносят одновременно с посевом или посадкой.

Для подкормки растений используют минеральные и микроудобрения (борная кислота, простой и двойной борный суперфосфат, медный купорос, сернокислый цинк и др.) и бактериальные удобрения (азотобактерин, нитрагин, фосфоробактерин и др.). Подкормки проводят в течение жизни растений для восполнения недостающих элементов питания. Подкормки бывают внутрипочвенные (корневые), когда химические вещества вносятся в почву, и некорневые, которые применяют их в виде растворов для опрыскивания растений, при этом химические вещества усваиваются через листья, стебель, побеги.

Продолжительность действия удобрений зависит от вида, способа, дозы внесения, а также от лесорастительных и погодных условий.

Применение удобрений при посадке лесных культур и в первые годы их жизни преследует цель - улучшить условия питания уже с самого начала роста растений. Широкое применение удобрений возможно только при хорошо разработанной технологии их применения на основе использования современной техники.

При создании лесных культур довольно часто используются активные ростовые вещества. В настоящее время найдено и синтезировано большое количество химических веществ, которые стимулируют прорастание семян (используются в процессе предпосевного намачивания семян), улучшают корнеобразование (используются для обработки корневых систем сеянцев).

Наибольшее распространение получили гетероауксин, гиббереллиновая кислота, нефтяное ростовое вещество (НРВ) и др.