Лес и урожай

С тех пор как человек перешел к оседлому образу жизни, земледелие стало одним из главных источников его существования. Способ, система обработки почвы определяли в прошлом, как определяют и сейчас, благополучие и возможность существования целых народов. Именно поэтому человек всегда стремился и будет стремиться вперед увеличить продуктивность земли-кормилицы.

Разумное, рациональное обращение с основным средством производства в сельском хозяйстве - землей позволяет постоянно улучшать ее качество. Большую роль в этом процессе играют леса и лесные насаждения. Можно сказать, лес стал непременной составной частью рационального земледелия, повышающей почвенное плодородие.

Специалисты давно уже определили, что плодородие почвы есть не что иное, как ее способность удовлетворять потребность растений в воде и питательных веществах. Плодородная почва должна иметь мелкокомковатую структуру, то есть состоять из небольших водопрочных и устойчивых против эрозии комочков, между которыми может легко проникать воздух и вода. В плодородной почве содержится много гумуса (перегноя) и основных элементов питания растений - азота, фосфора, калия, микроэлементов. С этими физико-химическими свойствами почвы тесно связана деятельность микроорганизмов, участвующих в почвообразовании и создании почвенного плодородия.

Многочисленные исследования показали, что под влиянием леса и лесных полос происходит не только изменение микроклимата и лучшее увлажнение почвы, но и заметно улучшаются морфологические (внешние) и физико-химические свойства ее. А эти факторы оказывают большое влияние на характер и направление почвообразовательного процесса. Земельный массив обыкновенного чернозема, например, обсаженный лесными полосами, постепенно превратится в массив выщелоченного чернозема: окраска почвенных горизонтов станет более яркой, а структура почвы более выраженной. Одновременно возрастет мощность почвенного горизонта, улучшится реакция почвенного раствора, увеличится содержание подвижного фосфора и азотных соединений. Объясняется это тем, что в почве повышенной влажности органические вещества растворяются быстрее и лучше. В такой почве интенсивнее будет проходить процесс выщелачивания, то есть вымывание из почвы солей щелочных и щелочно-земельных металлов в нижние горизонты.

Лес и лесные насаждения способствуют накоплению в почве гумуса - очень ценного органического соединения, образующегося в результате сложных превращений остатков отмерших растений и животных организмов. Гумус содержит основные элементы питания растений - углерод, азот, фосфор, калий и многие другие. Под воздействием микроорганизмов почвы питательные элементы становятся доступными растениям. Таким образом, гумус повышает плодородие почвы, улучшает ее физические свойства, усиливает биологическую активность и структурообразование.

На облесенных полях не только возрастает содержание в почве гумуса, но и улучшается его качественный состав. По данным многолетних опытов, содержание водно-растворимого гумуса в дерново-среднеподзолистой почве и обыкновенном черноземе, находящихся под лесными полосами, почти в 3 раза больше, чем в таких же почвах необлесенного поля. Происходит это потому, что леса и полезащитные лесные полосы, изменяя микроклимат прилегающих земельных массивов, гидрологический режим и водно-физические свойства почвы, создают наилучшие условия для роста и развития растений. При хорошем же развитии растений в почве больше остается органических остатков в виде корней, ботвы, листьев, которые, перегнивая, обогащают почву гумусом.

Содержание гумуса в почве и его качество зависят и от количества опавших с деревьев листьев, цветков, плодов, семян древесных пород. Сгнивая в почве, эти остатки формируют подстилку, одним из продуктов разложения которой является гумусовая кислота. Из такой подстилки талая и дождевая вода постепенно перемещает в почву органические и минеральные вещества, составляющие гумус.

Для роста и нормального плодоношения растений требуется не только гумус, но и подвижные формы азота, фосфора, калия, способные под воздействием микроорганизмов стать легкоусвояемой пищей для растений.

Оказывается, под влиянием леса и полезащитных лесонасаждений запасы этих жизненно необходимых для растений химических элементов значительно увеличиваются. Да это и понятно. Ведь в процессе биологического превращения листьев и других лесных остатков, формирующих подстилку, выделяются и вещества, входящие в химический состав живых клеток древесных растений. В результате биологической переработки растительных клеток почвенными микроорганизмами эти элементы приобретают именно ту форму, которая может быть наиболее легко усвоена растениями.

Агрохимики установили, что процесс превращения питательных веществ в удобоусвояемую для растений форму тесно связан с жизнедеятельностью почвенных микроорганизмов, разлагающих органическое вещество растительных остатков. Микрофлора почвы чрезвычайно разнообразна и многочисленна. Так, среди почвенных бактерий есть целлюлозоразлагающие, принимающие активное участие в разложении растительных остатков; аммонифицирующие бактерии, которые разлагают сложные органические азотистые соединения с выделением аммиака; нитрифицирующие, окисляющие аммиак в азотную кислоту; азотфиксирующие, усваивающие азот атмосферы, и многие другие бактерии. Некоторые из них, получившие общее название ризосферных бактерий, постоянно находятся на корнях растений, в том числе и древесных пород, и имеют важное значение в их питании. Это не только бактерии, поселяющиеся на корнях бобовых деревьев, например акации, гледичии, которые не часто встречаются в зоне Нечерноземья. Клубеньки с запасом азота образуются также на корнях и некоторых других растений, в частности на корнях ольхи, лоха, которые широко распространены в лесах нашей зоны.

В большом количестве в почве встречаются актиномицеты - микроорганизмы, участвующие в разложении клетчатки, гуминовых веществ и выделяющие в почву темноокрашенные продукты, которые оказывают влияние на структуру почвы.

Известное значение в почве имеют также плесневые грибы и микроскопические водоросли.

В естественных условиях обитания микроорганизмы почвы образуют сложный биоценоз, то есть такие сообщества, в которых они находятся в определенных взаимоотношениях как друг к другу, так и к высшим растениям. Сожительство клубеньковых бактерий и бобовых растений позволяет клубеньковым бактериям получать от растений углеродистую пищу и минеральные соли, а взамен предоставлять бобовому растению часть азота, полученного из атмосферы.

Все это также определяет благотворное воздействие леса и лесонасаждений на почвообразование" повышение плодородия почвы.

Каждая древесная порода за период вегетации дает почве определенное количество минеральных веществ, необходимых для питания растений и составляющих основу плодородия почвы. К породам, наиболее улучшающим почвенное плодородие, относятся клен ясенелистный и акация. В каждом килограмме листьев клена, например, содержится до 6 граммов фосфорного ангидрида, значительное количество азота, железа, магния, а также небольшие дозы цинка, меди и других микроэлементов. Значит, с гектара насаждений клена за один год в почву перейдет около 15 килограммов азота и не меньше 30 килограммов фосфора. По количеству питательного вещества это равноценно внесению на 1 гектар 50 килограммов аммиачной селитры и не менее 150 килограммов простого суперфосфата.

Так лес и лесонасаждения участвуют в почвообразовательном процессе, способствуя накоплению в почве органических и минеральных веществ, необходимых для развития растений. Лес, как никакой другой растительный комплекс, требует для своего произрастания мощного плодородного слоя почвы, поэтому природа наделила его способностью самому создавать этот слой. Этим и объясняется тот факт, что лес может расти на самых бедных почвах, постепенно улучшая их качество.

Если у кого-либо возникает сомнение, достаточно ли древесной листвы, чтобы оказать такое большое влияние на плодородие почвы, можно сослаться на такой пример. Ученые подсчитали, что площадь листьев с 1 гектара лесных насаждений, если их разложить на земле лист к листу, займет 6 гектаров. Это значит, что листвой только лиственных лесов нашей планеты можно покрыть все сельскохозяйственные угодья земного шара не менее чем в пять-шесть слоев. Попробуйте произвести такой опыт у себя в хозяйстве хотя бы на небольшой площади, и вы убедитесь, что запаханные шесть слоев древесной листвы, превратившись в перегной, значительно улучшат почвенное плодородие.

А оказывает ли лес влияние непосредственно на урожай сельскохозяйственных культур? На этот вопрос можно ответить только утвердительно. Массовое обследование лесных полос показало, что степень их влияния на прилегающие поля увеличивается по мере роста деревьев. Так, при высоте древесных пород 2 метра прибавка зерновых в среднем составила 1,2 центнера с гектара, 2,5 метра - 2,1, 3-3,5 метра - 2,4, 4 метра - 2,7 центнера с гектара по сравнению с урожайностью, полученной с незащищенных полей. Конечно, в различных почвенно-климатических условиях, при различном уровне культуры земледелия эти средние показатели могут колебаться. Но опыты показывают, что между урожайностью и возрастом защищающих поле лесных полос имеется определенная и закономерная связь: чем старше и выше лесополоса, тем большую прибавку урожая получает хозяйство.

Благотворное влияние лесных полос на урожайность сельскохозяйственных культур можно проследить на опыте подмосковного совхоза "Каширский".

Вот уже несколько лет подряд это хозяйство собирает устойчивые высокие урожаи зерна, картофеля, овощей, кормовых культур, добилась высоких показателей отрасль молочного животноводства. А лет 10-15 назад это хозяйство каждый год заканчивало с убытком. Выйти в число передовых совхозу "Каширский" помогло внедрение агрономического комплекса, в котором немаловажную роль играют лесные полосы и защитные лесонасаждения водоохранного и противоэрозийного назначения.

Земледелие в совхозе "Каширский" ведется в основном на склонах. Треть всей площади имеет сравнительно небольшой, но все же эрозионно-опасный уклон - от 1 до 2 градусов. Седьмая часть всех полей расположена на особо крупных склонах. К тому же территорию хозяйства пересекают три небольшие, но беспокойные в половодье реки, множество оврагов и балок.

Вести полевые работы при таком сложном рельефе местности не просто. Каждую весну буйные вешние потоки уносили с полей плодородный слой почвы, поэтому не удивительно, что и урожаи здесь были низкие. Это продолжалось до тех пор, пока в 1965 году не разработали и не внедрили меры противоэрозийной организации территории с целым комплексом агромелиоративных мероприятий.

Все земли овражно-балочной сети разбиты в совхозе на категории. Большая часть их используется под сенокосы и пастбища. На сильно смытых почвах насажен лес и лесные полосы. Общая площадь под искусственными лесонасаждениями насчитывает сейчас свыше 100 гектаров. Лесополосы имеют различную ширину, в зависимости от назначения. Водорегулирующие лесные полосы посажены преимущественно по границам севооборотов. Почвозащитные лесонасаждения размещены на крутых размытых берегах рек, на откосах балок и оврагов, на оползневых участках. В сочетании с другими агромелиоративными мерами (защитное травосеяние, определенная система внесения удобрений и др.) лесонасаждения оказались могучим средством повышения урожайности полей.

Совхозные специалисты подсчитали, что за последние пять лет воды с полей стало стекать меньше примерно на 20 процентов, а интенсивность смыва почвы снизилась в десятки раз. Если до 1966 года ежегодно смывалось до 94 кубометров почвы с каждого гектара, то сейчас это количество не превышает 4 кубометров. Такой незначительный смыв никакого агротехнического и хозяйственного значения практически не имеет.

Там, где были среднесмытые и сильносмытые почвы, сейчас растут многолетние травы. Почва здесь полностью защищена от эрозии.

Опыт совхоза "Каширский" наглядно показывает, что даже в Подмосковье, области достаточного облесения, искусственные противоэрозийные лесные насаждения в совокупности с высокой культурой земледелия дают хороший экономический эффект, повышают производственные показатели хозяйства.

Многочисленные исследования показывают, что капиталовложения на закладку и выращивание лесных полос и других охранных и защитных посадок, как правило, окупаются до пятилетнего возраста деревьев (до смыкания крон). В худшем случае капитальные затраты окупаются через восемь - десять лет.

В настоящее время отечественными лесоводами разработан новый, экономически эффективный способ создания лесонасаждений путем редкой посадки саженцев, а не сеянцев, как это было прежде. При редкой посадке саженцев затраты труда и средств сокращаются по сравнению с посадкой сеянцами в 1,5 раза и больше, а окупаются эти затраты быстрее.

Конечно, на ускорение возврата затраченных средств влияет также ширина и конструкция лесных полос. Именно поэтому очень важно правильно определить, какие виды насаждений и какая конструкция дадут наибольший эффект в данном хозяйстве.

Какой же должна быть лесная полоса?