сотрудник
Россия
сотрудник
Казань, Россия
Россия
На опытном поле агрономического факультета (с. Усады) Казанского государственного аграрного университета в 2015 г. ГКУ «Лаишевское лесничество» провело рубку осветления (полностью вырубили все кустарники и американский клен на старой лесной полосе длиной 300 метров) и до конца работу не довели. В качестве контроля взяли следующие 300 м и провели сравнительную оценку эффективности продуваемой и непродуваемой лесной полосы. Опыт проводился в 2016-2018 гг. в звене севооборота: озимая рожь на зерно (сорт Радонь) - яровая пшеница на зерно (сорт Ульяновская 100) и яровой рапс (сорт Гедемин Белорусской селекции). Результаты исследований показали, что зона положительного влияния осветленной лесной полосы увеличивается до 120 м против 150 м у лесной полосы плотной конструкции. Прибавка валового сбора зерна озимой ржи с зоны влияния осветленной лесной полосы составила 9,5 т/га, яровой пшеницы – 10,1 и рапсового масличного сырья – 6,0 т/га. При пересчете в зерновые единицы, в отличие от прибавки урожайности, на первое место выходит яровой рапс (прибавка 31,2 %), поскольку высокое содержание сырого жира (45-46 %) обеспечивает высокий валовой сбор зерновых единиц. Вторую позицию занимает яровая пшеница (прибавка от рубки осветления составляет 27,6 %) и озимая рожь занимает последнее место с прибавкой зерновых единиц 18,8 процентов. Итоговый валовой сбор зерновых единиц звена полевого севооборота после рубки осветления превышает старую лесную полосу плотной непродуваемой лесной полосы на 25,2%. Общие затраты на рубку осветления плотной лесной полосы в зависимости от культуры окупаются в течение 0,8- (яровой рапс) – 2,2 года (озимая рожь).
protective forest strips (PZP), PZLP design, clearing felling, Zone of influence, yield, profitability, payback
Введение. Агролесомелиоративный и почвозащитный эффект полезащитной лесной полосы зависит от конструкции лесных полос:
- продуваемая лесная полоса;
- плотная непродуваемая лесная полоса;
- ажурная лесная полоса [1, 2, 3].
В продуваемой лесной полосе высаживаются в 3-4 ряда высокорослые породы деревьев с шириной междурядий 3 м и расстоянием между посадочными местами в рядках не более 1,5-2,0 метра, с тем расчетом, чтобы между стволами просвет составил до 60 процентов [4, 5, 6].
При посадке полезащитных лесных полос необходимо оставить разрывы для прохождения ураганной ветровой волны и сельскохозяйственной техники к каждому полю севооборота шириной 8-10 м. Это же требование предъявляется и к продольным лесным полосам [7, 8, 9].
Известно, что массовое движение по посадке лесных полос в СССР под девизом «За Ленинское отношение к природе» было начато в 1961 г. по инициативе тогдашнего генерального секретаря ЦК КПСС Хрущева Н.С., который лично посетил ТАССР (в Азнакаевском районе имеется «лес Хрущева Н.С.»). В последующем, насыщенность пашни нашей республики полезащитными лесными полосами продуваемой конструкции выросла до 2,5-3,0 %, что, несомненно, положительно повлияло на урожайность возделываемых сельскохозяйственных культур [10, 11, 12]. Однако, со временем, продуваемые лесные полосы естественным путем заросли кустарниками, агрессивным американским кленом и превратились в лесную полосу плотной конструкции [13, 14, 15]. В результате площади накопления снега резко снизились, поскольку сугробы высотой более 2 м образуются только с северной стороны лесной полосы [16, 17, 18]. Более того, после выпадения обильных летних осадков полевые дороги вдоль непродуваемых лесных полос долго не высыхают, что становится причиной их расширения до 30-50 м (каждый водитель старается проехать по сухому месту). В связи с этим рубка осветление является единственным способом восстановления эффективности старых лесных полос.
Условия, материалы и методы. Основным методом исследований стал полевой опыт, сопровождающийся фенологическими наблюдениями, лабораторными анализами и математическими расчетами. Полевой опыт с зерновыми культурами проводился по методике Доспехов Б.Г. [19], а для ярового рапса использовали методику, разработанную учеными Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур им. В.С. Пустовойта под общей редакцией чл. корр. РАСХН (ныне РАН) В.М. Лукомца [20]. Фон минерального питания был рассчитан на планируемую урожайность зерновых культур 4 т/га, а для ярового рапса – 2,5 т/га.
Почва опытного участка - серая лесная среднесуглинистая. Содержание гумуса низкое (3,5 % по Тюрину); Р2О5 - 145 -155 мг/кг почвы; К2О - 108 – 120 мг/кг почвы по Кирсанову. рН солевой вытяжки -5,3. Глубина пахотного слоя – 20-22 см.
Учет урожайности определяли методом пробных площадок через каждые 10 м от лесных полос в 4-х кратной повторности. Качество полученной продукции анализировали в сертифицированных лабораториях ЦАС «Татарский».
Погодные условия периода проведения исследований по гидротермическому коэффициенту (ГТК) были следующими: 2016 г. – 0,7 (граница засухи); 2017 г. – 1,3 (достаточное увлажнение); 2018 г. – 0,52 (граница засухи).
Результаты и их обсуждение. Прежде чем приступить к анализу 3-х летних результатов исследований следует отметить значительное расширение зоны положительного влияния лесной полосы на рост и развитие всех культур в звене полевого севооборота, которая в конечном итоге привела к повышению урожайности сельскохозяйственных культур. Зона влияние лесной полосы была установлена на учетных площадках, где были проведены соответствующие наблюдения и определена биологическая и хозяйственная урожайность изучаемых культур. Так, анализируемая величина после осветления старой лесной полосы увеличивается до 210 м, что выше контроля на 40% (табл. 1)
Таблица 1 - Зона влияния и урожайность сельскохозяйственных культур
после рубки осветления непродуваемой лесной полосы
|
Показатели |
Озимая рожь |
Яровая пшеница |
Яровой рапс |
|
Старая непродуваемая лесная полоса |
|||
|
Зона влияния, м |
150 |
150 |
150 |
|
Урожайность в зоне влияния, т/га |
3,2 |
2,8 |
1,6 |
|
Валовой сбор зерна и маслосемян, с зоны влияния |
14,4 |
12,6 |
7,2 |
|
Продуваемая лесная полоса |
|||
|
Зона влияния, м |
210 |
210 |
210 |
|
Урожайность в зоне влияния, т/га |
3,8 |
3,6 |
2,1 |
|
Валовой сбор зерна и маслосемян, с зоны влияния |
23,9 |
22,7 |
13,2 |
|
НСР05 |
0,32 |
0,28 |
0,26 |
При этом, зоны влияния продуваемой и непродуваемой лесной полосы не зависит от культуры звена полевого севооборота: 150 м плотной лесной полосы и 210 м – после рубки осветления. Самую высокую прибавку урожайности с 1 га посева обеспечила яровая пшеница – 0,8 т/га против 0,6 т/га озимой ржи и 0,5 т/га ярого рапса. Следует особо отметить недобор планируемой урожайности от внесения расчетных норм минеральных удобрений, хотя разрыв в анализируемой величине значительно снижается около осветленной лесной полосы: озимая рожь 3,8 т/га против тестируемой урожайности 4,0 т/га, яровая пшеница 3,6 и ярового рапса 2,1 вместо 2,5 т/га. Такое противоречие объясняется дефицитом влаги в течение вегетационного периода и превышением термических ресурсов в годы исследований. ГТК были следующими: 2016 г. – 0,7 (граница засухи); 2017 г. – 1,3 (достаточное увлажнение); 2018 г. – 0,52 (граница засухи).
Для объективной оценки эффективности рубки осветления лесной полосы необходимо рассчитать среднюю продуктивность звена полевого севооборота в зерновых единицах (табл. 2).
Таблица 2 - Продуктивность звена полевого севооборота в зависимости от изменения конструкции лесных полос, зерновых единиц
|
Культура |
Непродуваемая лесная полоса |
Продуваемая лесная полоса |
Прибавка зерновых единиц, % |
|
|
Озимая рожь |
3840 |
4560 |
18,8 |
|
|
Яровая пшеница |
3388 |
4356 |
28,6 |
|
|
Яровой рапс |
2160 |
2835 |
31,2 |
|
|
ИТОГО |
9388 |
11751 |
25,2 |
|
|
В среднем за 3 года |
3129 |
3917 |
25,2 |
|
При пересчете в зерновые единицы, в отличие от прибавки урожайности, на первое место выходит яровой рапс (прибавка 31,2%), поскольку высокое содержание сырого жира (45-46%) обеспечивает высокий валовой сбор зерновых единиц. Вторую позицию занимает яровая пшеница (прибавка от рубки осветления составляет 27,6%) и озимая рожь занимает последнее место с прибавкой зерновых единиц 18,8 процентов.
Итоговый валовой сбор зерновых единиц рубки звена полевого севооборота после рубки осветления превышает старую лесную полосу плотной непродуваемой лесной полосы на 25,2%.
Высокая эффективность рубки осветления старых лесных полос Республики Татарстан подтверждается и экономическими расчетами (табл.3).
Прибавку продукции рассчитали по формуле (Сулин М. А., 2005):
ВСП = Зв ∙ Длп ∙ У, где
ВСП – валовой сбор продукции, т;
Зв – зона влияния ПЗЛП, м;
Длп – длина лесной полосы, м;
У – урожайность сельскохозяйственных культур в зоне влияния, т/га
Зона влияния ПЗЛП рассчитывается по следующей формуле (Сулин М. А., 2005):
Зв = Н х Клп х Ка, где
Зв - ширина (зона) защитного влияния, м;
Н - средняя высота лесной полосы (10-15 м);
Клп - краткость защитного влияния лесополосы (25-30);
Ка - средний коэффициент защитного влияния в зависимости от угла встречи (а) с ветрами вредоносного направления.
Значение Ка принимается от 1 (при d = 90°) до 0,05 (при а = 0°).
Таблица 3 – Экономические показатели рубки осветления старых лесных полос Республики Татарстан
|
Экономические показатели |
Озимая рожь |
Яровая пшеница |
Яровой рапс |
|
Прибавка продукции с зоны влияния, т |
9,5 |
10,1 |
6,0 |
|
Цена реализации, руб./т |
6,5 |
12,5 |
20,0 |
|
Стоимость дополнительной продукции, тыс./руб. |
61,8 |
126,3 |
120,0 |
|
Общие затраты на рубку, сбор, транспортировку и последующую подработку дополнительной продукции, тыс. руб. |
42,2 |
65,8 |
54,7 |
|
Чистая прибыль, тыс. руб. |
19,6 |
60,5 |
65,3 |
|
Рентабельность, % |
31,7 |
47,9 |
54,4 |
|
Срок окупаемости, лет |
2,2 |
1,1 |
0,8 |
Расчеты, проводимые по разработанной нами формуле, показывают, что рост валового сбора продукции возрастает до 9,5; 10,1; 6,0 т соответственно по культурам (озимая рожь, яровая пшеница, яровой рапс).
Среди трех культур получение самых высоких экономических показателей обеспечил яровой рапс, размещенный около продуваемой лесной полосы: чистая прибыль – 65,3 тыс. руб.; рентабельность – 54,4%, срок окупаемости – 0,8 лет.
Выводы. Вырубка кустарников и древесной растительности, в частности агрессивного американского клена, увеличивает зону положительного влияния осветленной лесной полосы до 210 м (на 40%), обеспечивает дополнительный валовой сбор зерновых единиц звена полевого севооборота на 25,2 % выше по сравнению с лесной полосой плотной конструкции. Капитальные затраты на рубку осветления и текущие расходы на возделывание сельскохозяйственных культур окупаются в течение 1-2-х лет в зависимости от биологических особенностей изучаемых культур. Рентабельность производства зерна озимой ржи составляет 31,7%, яровой пшеницы – 47,9 и рапсового масличного сырья – 54,5%.
1. Лесной кодекс Республики Татарстан/Кодекс от 20 июля 1994 г. № 2194-XII/Республика Татарстан.
2. Агапкин Н. Д., Гущина В. А., Володькин А. А. Лесная пирология. Пенза: РИОО ПГСХА, 2016.200с.
3. Газизулин А, Х. Почвенно-эклогические условия формирования лесов Среднего Поволжья. Т.1: Почвы лесов Среднего Поволжья, их генезис, систематика и леслорастительные свойства.- Казань: РИЦ "Школа", 2005. 496 с.
4. Гаянов А. Г. Леса и лесное хозяйство Татарстана. ГУП ПИК "Идел-Пресс", Казань, 2001. 240с.
5. Придорожные защитные насаждения в Республике Татарстан / А. Х. Газизуллин, Х. Г. Мусин, А. С. Пуряев [и др.] // Вестник НЦБЖД. 2014. № 1(19). С. 99-102.
6. Маклеев О. В. Экспресс-оценка эрозионно-опасных участков почв на территории Республики Татарстан с использованием данных дистанционного зондирования земли с учетом климатических факторов // Старт в науке.-2016. №2. С.15-24.
7. Мусин Х. К., Пухачева Л. Ю. Проект лесомелиоративных насаждений "Нармонка". Казань, 2019. 7 с.
8. Рекомендации по созданию защитных лесных насаждений в агроландшафтах Предкамья Республики Татарстан / А. Т. Сабиров, И. Р. Галиуллин, Р. Ф. Хузиев, С. Г. Глушко. - Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2009. 38 с.
9. Корнеева Е. А. Агроэкономическое обоснование эффективности противоэрозионной лесомелиорации на склоновых землях юга европейской территории России (ЕТР) // Аграрный вестник Урала. 2017. № 12(166). С. 4.
10. Система воспроизводства и лесопользования в малолесных регионах Среднего Поволжья / Р. Н. Минниханов, Х. Г. Мусин, Р. Х. Гафиятов, Н. Ф. Гибадуллин // Лесоведение. 2020. № 1. С. 55-63. DOIhttps://doi.org/10.31857/S002411482001009X.
11. Анализ состояния лесных культур ели в Республике Татарстан / И. К. Сингатуллин, Х. Г. Мусин, А. Р. Мухаметшина, Г. А. Петрова // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2020. № 231. С. 41-55. DOIhttps://doi.org/10.21266/2079-4304.2020.231.41-55.
12. Искусственные лесные экосистемы: состояние и перспективы развития / Р. Н. Минниханов, Х. Г. Мусин, Н. Ф. Гибадуллин, И. И. Халилов // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2018. Т. 13, № 3(50). С. 39-46. DOIhttps://doi.org/10.12737/article_5bcf55709eaa97.48603592.
13. Роль защитных лесов в экосистеме / Х. Г. Мусин, Н. Ф. Гибадуллин, И. И. Халилов [и др.] // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2018. Т. 13, № 4(51). С. 21-23. DOIhttps://doi.org/10.12737/article_5c3de3545c7867.47773793.
14. Минниханов Р. Н., Мусин Х. Г. Реализация концепции воспроизводства и лесопользования в малолесных регионах. Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2017. № 219. С. 47-57. DOIhttps://doi.org/10.21266/2079-4304.2017.219.47-57.
15. Минниханов Р. Н., Мусин Г. Х., Мартынова Н. В. О концепции воспроизводства и лесопользования в малолесных регионах. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2017. № 4(150). С. 81-85.
16. Минниханов Р. Н., Мусин Г. Х., Мартынова Н. В. Оптимизация лесопользования в малолесных регионах. Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. 2017. № 2(51). С. 16-22.
17. Ильин Ф. С., Мусин Х. Г. Эффективность реконструкции малоценных молодняков в Республике Татарстан. Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2012. Т. 7, № 2(24). С. 92-96.
18. Мусин Х. Г., Сабиров А.М. Состояние защитных насаждений в Республике Татарстан и их эколого-экономическая эффективность. Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2012. Т. 7, № 1(23). С. 138-144.
19. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
20. Лукомец В. М., Тишков Н. М., Баранов В. Ф. Методика проведения полевых агротехнических опытов с масличными культурами. Краснодар, 2010. 327 с.
