65467

ПОЛЕЗАХИСНА ЕФЕКТИВНІСТЬ СИСТЕМИ ЛІСОВИХ СМУГ В УМОВАХ ПРАВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ

Автореферат

Лесное и сельское хозяйство

Зазначена кількість створених лісових насаджень є не тільки недостатньою але й в більшості випадків не відповідає сучасним науковим підходам і баченням даної проблеми в цілому.

Украинкский

2014-07-30

1.05 MB

0 чел.

PAGE  1

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ

СОВАКОВ ОЛЕКСАНДР ВІКТОРОВИЧ

УДК 630*26.003.13(477.41)

ПОЛЕЗАХИСНА ЕФЕКТИВНІСТЬ СИСТЕМИ ЛІСОВИХ СМУГ

В УМОВАХ ПРАВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ

06.03.01 – лісові культури та фітомеліорація

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2010

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному університеті біоресурсів і природокористування України Кабінету Міністрів України

Науковий керівник –  доктор сільськогосподарських наук, професор

Пилипенко Олексій Іванович,

Національний університет біоресурсів     і природокористування України, професор кафедри лісової меліорації і оптимізації лісоаграрних ландшафтів

Офіційні опоненти:  доктор сільськогосподарських наук, професор

Кучерявий Володимир Панасович,

ДВНЗНаціональний лісотехнічний університет України, завідувач кафедри ландшафтної архітектури, садово-паркового господарства та урбоекології

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник

Гладун Григорій Борисович,

Український ордена “Знак пошани” науково-дослідний інститут лісового господарства і агролісомеліорації ім. Г.М. Висоцького, завідувач лабораторії лісових культур і агролісомеліорації

Захист відбудеться “26” жовтня 2010 р. о 10 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.09 у Національному університеті біоресурсів і природокористування України за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв Оборони, 15, навчальний корпус 3, ауд. 65

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного університету біоресурсів і природокористування України за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв Оборони, 13, навчальний корпус 4, к. 28

Автореферат розісланий  24вересня 2010 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради      А.Г. Лащенко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Україна має значні наукові розробки щодо полезахисного лісорозведення, досвід якого налічує понад 200 років. В державі на сільськогосподарських землях створено близько 1,4 млн га лісомеліоративних насаджень, у т.ч. полезахисних лісових смуг (ПЛС) – 440 тис. га. Зазначена кількість створених лісових насаджень є не тільки недостатньою, але й в більшості випадків не відповідає сучасним науковим підходам і баченням даної проблеми в цілому.

Згідно із Законами України “Про меліорацію земель” (14.01.2000 р.; № 1389 – XIV) та “Про Загальнодержавну програму формування національної екологічної мережі України на 2000-2015 роки” (21.09.2000 р.; № 1989 – ІІІ) на еродованих сільськогосподарських землях до 2015 року необхідно створити лісомеліоративних насаджень першої черги на площі 1,7 млн га, в т.ч. ПЛС – 174 тис. га.

Середня полезахисна лісистість базового Білоцерківського району становить 1,4 %, що приблизно в 2 рази менше оптимальної лісистості (2,6 %) по Лісостепу України і близька до середньої її величини по державі (1,3 %). Із позиції оптимізації зональних лісоаграрних екологічних систем потрібно орієнтуватися на високу культуру землеробства, яке має бути ґрунтозахисним. Тому створення систем ПЛС є необхідним і перспективним.

Зв’язок з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася на кафедрі лісової меліорації і оптимізації лісоаграрних ландшафтів НУБіП України по бюджетній темі “Розробити теоретичні і технологічні основи оптимізації системи лісових насаджень для зональних лісоаграрних ландшафтів”, номер державної реєстрації 0106U003868 (2006-2008 рр.).

У 2009-2010 рр. дослідження були проведені по ініціативній темі “Обґрунтувати ефективність полезахисного лісорозведення та розробити нормативи біологічної продуктивності за компонентами надземної фітомаси смугових насаджень Лісостепу України”, номер державної реєстрації 0109U007112 (2009-2013 рр.).

Мета і завдання дослідження. Проаналізувати особливості смугового і масивного захисного лісорозведення в умовах Правобережного Лісостепу, провести оцінку ефективності різних систем ПЛС, а також визначити їх вплив на підвищення врожайності сільськогосподарських культур.

Для досягнення вказаної мети поставлені наступні завдання досліджень:

  •  проаналізувати будову і структуру лісових смуг та визначити їх вплив на формування конструкції смугових лісових насаджень;
  •  дослідити продуктивність ПЛС залежно від їх конструкції;
  •  надати порівняльну характеристику особливостей будови масивних захисних лісових насаджень і ПЛС;
  •  провести аеродинамічні та снігорозподільчі спостереження у різних системах ПЛС;
  •  дослідити вплив поодиноких ЛС та різних систем ПЛС на поліпшення родючості ґрунту;
  •  здійснити аналіз ефективності системи ПЛС в умовах Правобережного Лісостепу, оцінити особливості підвищення врожайності зернових колосових культур;
  •  обґрунтувати оптимальну систему ПЛС;
  •  проаналізувати структуру біологічного врожаю озимої пшениці в оптимальній системі ПЛС;
  •  розробити наукові і практичні рекомендації щодо підвищення ефективності полезахисного лісорозведення шляхом створення системи ПЛС.

Об’єкт дослідження – полезахисні лісові смуги і масивні захисні лісові насадження в умовах Правобережного Лісостепу.

Предмет дослідження – ефективність системи ПЛС в умовах Правобережного Лісостепу.

Методи дослідження. При польових і лабораторних дослідженнях використані методики лісівництва, лісової таксації, ґрунтознавства, агрономії та агролісомеліорації. Отримані матеріали досліджень були оброблені за допомогою комп’ютерних технологій.

Наукова новизна одержаних результатів. На основі зазначених методик із застосуванням математичного моделювання виявлених закономірностей для конкретного регіону одержані нові результати досліджень, серед яких вперше:

  •  на основі масових польових обстежень і конкретних пробних площ в регіоні досліджень виявлена залежність продуктивності ПЛС від їх конструкції;
  •  за матеріалами лісовпорядкування проаналізовано особливості росту масивних штучних дубових захисних лісових насаджень ДП “Білоцерківське лісове господарство”, а також проведена порівняльна оцінка смугових лісових насаджень з масивними;
  •  розроблено математичні моделі впливу різних систем ПЛС на зниження швидкості вітру та снігозатримання;
  •  у зазначеному регіоні проаналізовано вплив поодиноких ПЛС і різних систем на властивості ґрунту: гумус загальний, структуру, елементи мінерального живлення (NH4, P2O5, K2O), механічний склад, питому вагу, pH водне та сольове та ін.;
  •  за статистичними матеріалами Білоцерківської РДА агропромислового розвитку виявлено залежність урожайності зернових сільськогосподарських культур (в т.ч. озимої пшениці) від полезахисної лісистості і захищеності полів лісовими смугами;
  •  у регіоні досліджень комплексно вивчена структура врожаю  озимої пшениці в оптимальній системі ПЛС на різних віддалях до лісових смуг.

Практичне значення одержаних результатів. Результати досліджень мають практичне значення у таких напрямах:

  •  використання у навчальному процесі під час вивчення дисциплін “Лісова меліорація”, “Системи захисту ґрунтів від ерозії”, “Захисне лісорозведення” і “Зональні протиерозійні системи”;
  •  впровадження результатів дисертаційних досліджень були здійснені в ДП “Білоцерківське лісове господарство” Київської області при створенні оптимальних захисних лісових насаджень протягом 2007-2008 рр. (на площі 10 га), а також управлінням Білоцерківської РДА агропромислового розвитку протягом 2008 року під час застосування системи ґрунтозахисного землеробства із участю ПЛС при диференційованому вирощуванні сільськогосподарських культур (у господарствах Білоцерківського району).

Зазначені впровадження підтверджені двома актами.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно підготовлено: аналітичний літературний огляд по темі та організовані і проведені масштабні польові експериментальні роботи, ґрунтові лабораторні дослідження; здійснені статистична обробка одержаних даних, їх аналіз та теоретичне обґрунтування отриманих результатів, математичне моделювання виявлених закономірностей, а також комп’ютерне оформлення роботи.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи періодично доповідались на науково-практичних конференціях науково-педагогічних працівників, наукових співробітників і аспірантів Навчально-наукового інституту лісового і садово-паркового господарства Національного університету біоресурсів і природокористування України (м. Київ, 2007-2009 рр.) та на конференції Українського НДІ лісового господарства і агролісомеліорації – IX Погребняківські читання “Лісова типологія в Україні: сучасний стан, перспективи розвитку” (м. Харків, 2007 р.).

Публікації. Опубліковано 13 наукових праць, у т.ч. у фахових виданнях, затверджених ВАК України – 8 статей, тези наукових конференцій – 4 та науково-методичні рекомендації.

Структура і обсяг роботи. Робота складається із переліку умовних позначень, вступу, 7 розділів, висновків і рекомендацій виробництву, перелік посилань налічує 240 літературних джерел, в т.ч. 37 іноземних. Загальний обсяг роботи становить 330 сторінок комп’ютерного тексту, основний текст представлений на 142 сторінках, в т.ч. 16 таблиць, 87 рисунків і 71 формула. Шість додатків розміщені на 132 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Розділ 1. Аналітичний огляд літератури. Фундаментальні основи теорії і практики полезахисного лісорозведення (ПЗЛР) розробили вчені ряду наукових організацій і установ: Особливої експедиції (1892-1899 рр.) під керівництвом В.В. Докучаєва, УкрНДІЛГА (м. Харків), Всеросійського НДІ агролісомеліорації (м. Волгоград), НЛТУ України (м. Львів), кафедри лісової меліорації і оптимізації лісоаграрних ландшафтів (м. Київ). Серед провідних вчених цього напряму: В.В. Докучаєв (1949), Г.М. Висоцький (1983), М.І. Сус (1966), А.А. Альбенський (1972), В.О. Бодров (1961, 1974), М.М. Милосердов (1975), М.Й. Долгілевич (1986), М.І. Калінін (1994), В.І. Коптєв (1991), В.П. Кучерявий (1962), Є.С. Павловський (1989), О.І. Пилипенко (1992), В.Ю. Юхновський (1987, 2003) та ін.

Дослідження полезахисної ефективності системи лісових смуг у різних регіонах світу та України мають спільну позитивну тенденцію, хоча спостерігаються деякі відмінності, що пояснюється різними географічними умовами. Так як у даному регіоні досліджень кількість науково-дослідних робіт щодо ефективності системи ПЛС є недостатньою, дана проблема потребує більш детального вивчення з прив’язкою до конкретних ґрунтово-кліматичних умов.

Аналіз наукової літератури вчених України та країн СНД, а також країн далекого зарубіжжя свідчить про наступне.

Полезахисне лісорозведення, безумовно, є важливим елементом для створення зональних лісоаграрних екологічних систем, основним елементом яких виступають ПЛС, для захисту ріллі та сільськогосподарських угідь від впливу несприятливих природних і антропогенних факторів.

На чорноземах типових в умовах Лісостепу еталонами слід вважати дубові лісові смуги шириною 10-15 м із супутніми породами: кленом гостролистим, ясенем звичайним і липою дрібнолистою, які розміщують на узлісних рядах, створюючи при цьому сприятливі умови для росту у висоту головної породи.

Більшість дослідників сходиться на думці, що агрономічна дальність ПЛС становить 0-25 (30)Н. В зазначених умовах оптимальними є смуги продувної конструкції, які відповідають основним вимогам лісового фітоценозу (лісові породи у відповідності до типу лісорослинних умов, розвинутий перший і другий ярус, а також підріст, підлісок та живий надґрунтовий покрив).

Одним з iнтегральних показників меліоративної дії cистеми ПЛС на полях є врожай сільськогосподарських культур, чим слід користуватися при підрахунках економічної ефективності.

Можна стверджувати, що поле, яке знаходиться в системі лісових смуг, а також під захистом поодиноких лісових смуг, необхідно використовувати диференційовано: смуги поля шириною 0,5-1 висоти (Н), безпосередньо біля лісонасадження з обох його боків, необхідно засівати багаторічними травами, іншу (основну) частину поля (відповідно до сівозміни) – зерновими, технічними, просапними культурами.

Розділ 2. Методика і обсяг досліджень. Дослідження ефективності систем ПЛС проводились із застосуванням спеціальних і загальних методик лісової меліорації, агролісомеліорації, лісівництва, лісової таксації, ґрунтознавства і агрохімії.

Для вирішення завдань щодо дисертаційної роботи використані узагальнені методики збору і обробки даних професора О.І. Пилипенка (1992, 2004).

Досліджено 3 групи систем лісових смуг (за їх впливом на врожайність сільськогосподарських культур):

1-а група, “агрономічна“ система – віддаль між лісовими смугами 21-25 висот (Н); полезахисна лісистість (ПЗЛ) – 3-4 %.

2-а група, “проміжна“ – віддаль між лісовими смугами 30-40Н; полезахисна лісистість – 2-3 %;

3-а група, “екологічна“ – віддаль між лісовими смугами 50Н; ПЗЛ – 1,5-2 %. Також вивчалися поодинокі лісові смуги – віддаль між лісовими насадженнями більше 50Н; ПЗЛ – 0,1-1,5.

За статистичними даними Білоцерківської РДА агропромислового розвутку проаналізовано 536 га полезахисних лісових смуг у 25 сільськогосподарських підприємствах, під захистом яких знаходиться 17,9 тис. га ріллі. Кожна названа група включає по 3-5 пар лісових смуг і більше.

Облік врожаю зернових колосових культур, у т.ч. озимої пшениці, у різних системах та під захистом поодиноких лісових смуг проведені за 15 років (1976-1985 рр.; 2001-2005 рр.).

Вивчено 76 лісових смуг різних конструкцій загальною площею 120 га.

Проведено аналіз особливостей росту масивних дубових ЛМН у двох лісництвах ДП “Білоцерківське лісове господарство” на площі 616 га.

У двох системах (“агрономічній” та “екологічній”) досліджено вплив на зниження швидкості вітру, снігозатримання і покращення родючості ґрунту (в т.ч. поодинокої ПЛС). Структура врожаю озимої пшениці досліджувалася в “агрономічній” системі. Проведено 162 аналізи властивостей ґрунту.

Розділ 3. Природні умови регіону досліджень. Дослідження здійснені в умовах Правобережного Лісостепу (Київська область: Білоцерківський, Миронівський та Ставищанський райони). Даний регіон  розташований в межах Київської, Черкаської, північної частини Одеської і Кіровоградської, східної половини Вінницької та південних районів Житомирської областей.

За даними Б.Й. Логгінова (1961), регіон досліджень відноситься до X агролісомеліоративного району, де переважають чорноземи типові та опідзолені. Потужність гумусового профілю даних чорноземів знаходиться в межах 110-200 см. Ґрунтотворні породи – переважно леси та лесоподібні суглинки. Тип лісорослинних умов (ТЛУ) – Д2.

Київська область розташована в середній течії р. Дніпра, має площу 29,1 тис. га. Правобережний Лісостеп (Київська область) за середніми показниками відноситься до ІІІ типу умов високої інтенсивності ерозії і 15-го району – Центрально-Придніпровський (Пастернак П.С. і Приходько М.М., 1988). Загальна площа згаданого району складає 70,5 тис. км2. Середня еродованість силових земель даної території – 42,5 %.

Сумарна кількість опадів – 460-560 мм за рік; максимальна інтенсивність злив – 2-4 мм·хв-1. Середньорічна сума опадів – 450-750 мм, з яких 300-500 мм випадає за теплий період та 125-150 мм за холодний. Правобережний Лісостеп відноситься до зони нестійкого зволоження, коефіцієнт зволоження становить близько 0,9. Так, за останні 15-20 років два-три із пяти є посушливими. Кількість днів з пиловими бурями у районі дослідження: середня – 1-4 за рік, а найбільша – 10-20. Безморозний період знаходиться в межах 230-270 днів. Середньорічна температура повітря, за даними Білоцерківської метеорологічної станції (1998-2008 рр.), становить 8,5 ˚С. Сніговий покрив з’являється в двадцятих числах листопада, а сходить наприкінці березня. Кількість днів із сніговим покривом знаходиться в межах 75-105. Середня товщина снігу – 12 см.

Напрямки переважаючих вітрів по сезонах: зима (Зх), весна (Зх, ПнЗх, Пд), літо (Зх, ПнЗх), осінь (Зх, Пд, ПнЗх), а суховійні і вітри, які спричиняють пилові бурі, – східних напрямків (Пд, ПнСх, Сх, ПдСх), заметільові – східних, західних і північних. Отже, напрямок вітру в більшості випадків – західний, що визначає розміщення основних полезахисних смуг у меридіальному напрямку – з півночі на південь. Середня швидкість вітру знаходиться в межах – 2,4-5,1 м·с-1.

Враховуючи несприятливі природні фактори даного регіону, слід зазначити, що створення систем ПЛС сприятиме покращенню природно-кліматичних умов та сталому розвитку сільськогосподарських культур.

Розділ 4. Лісівничо-таксаційна характеристика смугових і масивних лісових насаджень. З метою вивчення особливостей смугового лісорозведення у згаданому регіоні було досліджено 76 лісових смуг, в т.ч. у Білоцерківському районі – 66 та у Ставищанському – 10. Залежно від кількості рядів і ширини лісових смуг, породного складу, зімкненості і повноти головного намету, а також участі другого ярусу й підліску визначено такі конструкції лісових смуг: щільна – 29 (38 %), ажурна – 13 (17 %), продувна – 1 (1 %), ажурно-продувна – 3 (4 %) і ажурно-щільна (в нижній частині між стовбурами – щільна, а в кронах – ажурна) – 30 (40 %) лісових смуг. Лісові насадження мають 1-9 рядів і ширину 5,0-15,0 м. Спосіб створення: посівом (гніздами) (дуб звичайний) – близько 25 % лісових смуг; решта – посадкою, рядами. Лісоутворюючі породи: дуб звичайний (Quercus robur L.), ясен звичайний (Fraxinus excelsior L.), тополя канадська (Populus canadensis Moench.) і чорна (Populus nigra L.), клен гостролистий (Acer platanoides L.) і явір (Acer pseudoplatanus L.), біла акація (Robinia pseudoacacia L.) та горіх грецький (Juglans regia L.); чагарники (підлісок) – клен татарський (Acer tataricum L.), бузина чорна (Sambucus nigra L.) і червона (Sambucus racemosa L.), ліщина звичайна (Corylus avellana L.), айва японська (Cydonia japonica Mill.); участь порід, які складають підлісок, у насадженні за зімкнутістю – до 0,2-0,4. В результаті досліджень встановлено наступне. Лісові смуги з помірною ажурністю до 10 % і шириною по крайніх рядах до 10,0 м у віці 50-55 років мають захисну висоту 19,1-20,8 (22) м і бонітет – І-Іа.

Рис. 1. Залежність бонітету лісових смуг від їх конструкції.

Залежність бонітету від конструкції (ажурності) висвітлена на рис. 1. і формулою 1. Індексам продуктивності 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 відповідають наступні бонітети IV; III; II; I, Ia; Ib.

                                                    у =-0,76lnx+5,7; Q2=0,50           (1)

де у – бонітет лісових смуг; х – середня ажурність, %.

Наведена залежність підтверджена також моделюванням за даними пробних площ (залежність висоти від ажурності). У вказаному віці (50-55 років), лісові смуги такої ж конструкції при середній ажурність – 5-9 % і ширині по крайніх рядах – до 10 м мають захисну висоту 19,3-23,0 м та І-Іа бонітет. Подальше збільшення ажурності призводить до зниження висоти і бонітету смугових лісових насаджень. Залежність висоти лісових смуг від конструкції за даними пробних площ представлена формулою 2.

                                                у=-0,2096х+22,70; Q2=0,80                        (2)

де у – захисна висота лісових смуг, м; х – середня ажурність, %.

Також були здійснені дослідження масивних захисних лісових насаджень на території ДП “Білоцерківське лісове господарство” з метою подальшого порівняння з ними смугових лісових насаджень, які розташовані в зоні діяльності лісгоспу. 

За матеріалами лісовпорядкування 2004 року зазначеного господарства було проаналізовано 124 виділи лісових насаджень; переважаюча лісоутворююча порода – дуб звичайний. В результаті математичного моделювання встановлено, що масивні лісові насадження (штучні – лісові культури) у 50-55 років мають наступні середні основні таксаційні показники: висота – 17,8-20,0 м, бонітет – І, запас – 205-234 м3·га-1.

Як засвідчив проведений аналіз, масивні лісові насадження і вузькі лісові смуги (кількість рядів – 3-5, ширина по крайніх рядах – до 10 м) із середньою ажурністю 10-15 % (вік обох видів насаджень – 50-55 років) близькі за своїми середніми таксаційними показниками; їх бонітет становить ІІ-I.

Смугові лісові насадження, які за своєю структурою близькі до повноцінного лісового фітоценозу (високозімкнутий і високоповнотний головний намет, розвинуті другий ярус і підлісок, ширину до 10-15 м та помірну середню ажурність до 10 %) мають бонітет у віці 50-55 років у середньому на один клас вище, ніж масивні лісові насадження лісогосподарського підприємства.

Розділ 5. Аеродинамічні та снігозатримувальні властивості різних систем полезахисних лісових смуг. Дослідження проводилися у двох згаданих вище системах лісових смуг при різних швидкостях вітру на контролі в широкому діапазоні: у межах 2,1 – 9,3 м·с-1. Вони здійснювалися при трьох категоріях швидкості вітру: незначна – 2-3; типова – 5; підвищена – 7-9 м·с-1. Це дало можливість достовірно визначити ефективну систему полезахисних лісових смуг.

Максимальну ефективність “агрономічної” системи лісових смуг (віддаль між насадженнями – 25 (21) висот Н) встановлена при великій швидкості вітру на контролі, яка в середньому досягала 9,3 м·с-1 на висоті 1 м над поверхнею ґрунту.

У відносних показниках (%) виявлена закономірність представлена формулою 3 і на рис. 2.

                            у = -0,0540х2 + 2,16х + 32,7; Q2 = 0,59              (3)

де у  швидкість вітру, %; х  віддаль до східної лісової смуги, Н.

Рис. 2. Зниження швидкості вітру в “агрономічній” системі лісових смуг; дата: 09.09.2007 р.; час – 12.00-14.30; напрямок вітру до лісових смуг – 90º ± 10 (15)º; вітер – західний, швидкість на контролі – 9,3 м·с-1.

Сумарний вітрозахист (СВ) – середнє зниження швидкості вітру, яке в “агрономічній” системі в зоні 0-25Н становить 40-50 %. У цій системі лісових смуг спостерігається відносно рівномірне його зниження. Середній коефіцієнт рівномірності (КР; 1,0) зниження швидкості вітру (відношення різниці максимальної і мінімальної величини швидкості вітру до СВ) складає в “агрономічній” системі близько 0,94.

Рис. 3. Зниження швидкості вітру в “екологічній” системі лісових смуг; дата: 29.09.2007 р.;

час – 14.30-17.30; напрямок вітру до лісових смуг – 90º ± 10 (15)º;

вітер – східний, його швидкість на контролі – 4,7 м·с-1.

Ефективність “екологічної” системи лісових смуг (віддаль між насадженнями – 50Н) при швидкості 4,7 м·с-1 за відносними показниками (%) представлена рис. 3. та формулою 4.

                          у = -0,0663х2+4,05х+25,7; Q2 = 0,64              (4)

де у  швидкість вітру, %; х  віддаль до східної лісової смуги, Н.

СВ в “екологічній” системі – 15-25 %, середній КР – 3,36. Як видно, ефективність першої (“агрономічної”) системи у 2,25 раза вища, ніж другої.

Снігозатримання відображає аеродинаміку різних систем лісових смуг і виступає дзеркальним відображенням аеродинамічних “кривих” зниження швидкості вітру.

Результати обробки і аналізу cнігомірних спостереженнь 28 грудня 2008 року приведені відповідно формулами 5 і 6.

Снігорозподіл виявився досить значним – глибина снігу на контролі становить 9 см; напрямок вітру – західний. Затримання снігу в “агрономічній” системі представлене формулою 5.

                                у  = 0,0139x2 - 0,716x + 26,6; Q² = 0,87                                    (5)

де у  глибина снігу, см; х  віддаль до східної лісової смуги, Н.

У даній системі лісових смуг затримання снігу складає в середньому 12 см. Це становить 1200 м3·га-1 (близько 281 м3 води на 1 га).

Затримання снігу в “екологічній” системі лісових смуг показано формулою 6. Згаданою системою лісових смуг затримано в середньому 8 см снігу або 800 м3·га-1 (187 м3 води на 1 га). На середині поля (пункти 20-25Н) під захистом цієї системи помітне промерзання ґрунту при температурі мінус 7°С; у даних пунктах глибина снігу близька до її величини у відкритому полі.

                                               у =0,0193x2 - 1,080x + 25,8; Q² = 0,61                                              (6)

де у  глибина снігу, см; х  віддаль до східної лісової смуги, Н.

Таким чином, у першій системі лісових смуг виявлено затримання снігу в 1,5 раза більше, ніж у другій. КР в “агрономічній” системі становить 1,15, а в “екологічній” системі лісових смуг 2,17. Отже, можна стверджувати, що в “агрономічній” системі рівномірність розподілу снігу в 1,9 раза вища, ніж в “екологічній” (чим менший коефіцієнт рівномірності, тим рівномірність краща).

Розділ 6. Вплив поодиноких полезахисних лісових смуг і різних систем на властивості ґрунту. Під час досліджень вивчався вплив на покращення властивостей і підвищення родючості ґрунту поодиноких лісових смуг та різних систем за інтегральним коефіцієнтом ґрунтопокращення (Кґі). Даний коефіцієнт визначається як середня величина із різноманітних показників властивостей ґрунту у відносних величинах (% або частках 1,0) порівняно з контролем. Залежність сумарного коефіцієнта ґрунтопокращення від віддалі до поодинокої лісової смуги в зоні її впливу 0-25Н представлена формулою 7 і на рис. 4.

                                                     у =-0,1203lnx+1,462; Q² = 0,96              (7)

де у – інтегральне ґрунтопокращення (Кґі; 1,0); х – віддаль до лісової смуги (Н).

Рис. 4. Вплив поодинокої полезахисної лісової смуги оптимальної конструкції на інтегральне ґрунтопокращення (Кґі) залежно від віддалі до неї.

Середньозважене покращення властивостей ґрунту під захистом поодинокої лісової смуги оптимальної конструкції в зоні 0-25Н складає 18 %, (Кґі = 1,18).

Залежність сумарного коефіцієнта ґрунтопокращення від віддалі до східної лісової смуги в “екологічній” системі представлена формулою 8 і на рис. 5.

                   у = 0,0008056x2 - 0,04129x + 1,557; Q² = 0,80                       (8)

де у – інтегральний коефіцієнт ґрунтопокращення (Кґі;1,0); х – віддаль до лісової смуги (Н).

Рис. 5. Вплив “екологічної” системи лісових смуг на інтегральне ґрунтопокращення орного шару ґрунту на прилягаючому полі залежно від віддалі до східної лісової смуги.

Середньозважене покращення властивостей ґрунту в “екологічній” системі лісових смуг складає 22 %, (Кґі = 1,22).

Залежність інтегрального коефіцієнта ґрунтопокращення залежно від віддалі до східної лісової смуги в “агрономічній” системі представлена формулою 9 і на рис. 6.

                        у =0,002418х2 - 0,07158х + 1,726; Q2 = 0,98           (9)

де у – інтегральний коефіцієнт ґрунтопокращення (Кґі;1,0); х – віддаль до східної лісової смуги (Н).

Середньозважене покращення властивостей ґрунту в даній системі лісових смуг складає 35 %, (Кґі = 1,35).

Рис. 6. Вплив “агрономічної” системи лісових смуг на інтегральне ґрунтопокращення орного шару ґрунту на прилягаючому полі залежно від віддалі до східної лісової смуги.

Підбиваючи результати математичного моделювання досліджень властивостей ґрунту, можна зазначити, що зі збільшенням “системності” впливу лісових смуг у напрямі поодинока лісова смуга (Кґі = 1,18) – “екологічна” система (Кґі = 1,22) – “агрономічна” система (Кґі = 1,35) зростає і їх полезахисна ефективність (стосовно підвищення родючості ґрунту), а також покращується рівномірність впливу на польові угіддя (величина коефіцієнта екологічної рівномірності зменшується: КР = 2,8 – 2,7 – 1,6).

Розділ 7. Вплив системи полезахисних лісових смуг на підвищення врожайності зернових колосових сільськогосподарських культур. У процесі досліджень визначався вплив полезахисної лісистості і захищеності полів лісовими смугами на підвищення врожайності зернових культур (у т.ч. озимої пшениці як основної продовольчої культури). Вивчалася ефективність полезахисного лісорозведення у динаміці за 1976-1985 рр. і 2001-2005 рр., а саме зростання полезахисної лісистості і захищеності полів та перехід лісових смуг у їх системи.


Таблиця

Структура біологічного врожаю озимої пшениці “Поліська-90” в агрономічній” системі лісових смуг на полі № І

№ пп

Віддаль

до лісової смуги

(Н)

cхідної /

західної

Висота стеблин,

см

Кількість на     1 м2, шт.

Характеристика колоса

Маса,

г·(м2)-1

Маса

1000 шт. зернин, г

Біологічний урожай, ц·га-1

рос-

лин

стеб-

лин (з коло-сами)

довжи-на,

см

кількість колосків,

шт.

кількість

зернин,

шт.

маса

зерна,

шт.

рос-

лин

зерна

загаль-ний

зер-

но

соло-

ма

1

2,5/19

113

239

453

8,2

17,0

38,9

1,108

1325

502,1

28,5

132,5

50,2

82,3

2

5/17

107

243

471

8,0

16,8

38,0

1,097

1290

516,5

28,9

129,0

51,6

77,4

3

10/13

99

217

416

7,7

16,1

35,2

1,031

1150

428,8

29,3

115,0

42,9

72,2

4

15/8

92

209

407

7,4

15,9

34,1

1,015

1050

413,4

29,8

105,0

41,3

63,7

5

20/4

95

226

438

7,5

16,3

36,0

1,016

1100

445,0

28,2

110,0

44,5

65,5

6

22,5/2

103

235

425

7,8

16,5

36,8

1,021

1210

433,9

27,7

121,0

43,4

77,6

Середнє

100

225

428

7,7

16,2

36,0

1,032

1170

449,4

28,3

117,0

44,9

72,1

Коефіцієнт рівномірності

0,21

0,15

0,15

0,08

0,07

0,13

0,09

0,24

0,23

0,07

0,24

0,23

0,25

Примітки:

1. Коефіцієнт рівномірності (КР) – це відношення різниці максимальної і мінімальної величини показника структури          врожаю до його середнього значення.

2. Урожай зерна озимої пшениці у відкритому полі – 33,8 ц·га-1.


Як приклад, наведено врожайність зернових культур, у т.ч. озимої пшениці, залежно від полезахисної лісистості у 2001-2004 рр. (формула 10).

                   у = 8,8240lnх + 33,917; Q2= 0,59     (10)

де у – урожайність зернових культур, ц∙га-1; х – полезахисна лісистість, %.

Урожайність зернових культур господарств з полезахисною лісистістю до 0,5-1 % складає 27,8-33,9 ц∙га-1; при лісистості 2 % – близько 40 ц∙га-1, а в системі лісових смуг (полезахисна лісистість 3 %) – 43,6 ц∙га-1. Тобто, врожайність зернових культур у системі лісових смуг у 1,5 раза вища, ніж у господарствах з поодинокими лісовими смугами.

Урожайність озимої пшениці (2001-2005 рр.) в системі лісових смуг у 1,4-1,6 раза вища, ніж на полях господарств із поодинокими лісовими смугами (полезахисна лісистість – до 0,5-1 %, захищеність полів – до 10-20 %).

Структура біологічного врожаю озимої пшениці сорту “Поліська-90” досліджувалася на полі в “агрономічній” системі на різних віддалях до лісових смуг; вивчалися 13 різноманітних її показників. Основним показником (як їх результат) став урожай зерна, що показано у таблиці. Залежність біологічного врожаю зерна озимої пшениці у цій системі лісових смуг залежно від віддалі до східної ЛС наступна (рис. 7, формула 11).

                                     у = 0,05176х2-1,679х+55,75; Q2 = 0,81                                       (11)

де у – загальний біологічний врожай зерна, ц·га-1; х – віддаль до східної лісової смуги, Н.

Простежується, в основному, така загальна закономірність формування структури врожаю озимої пшениці в системі лісових смуг. У структурі біологічного врожаю (зерно і солома) близько 1/3 (38,4 %) складає зерно і 2/3 (61,6 %) – солома.

Рис. 7. Біологічний врожай зерна озимої пшениці в “агрономічній” системі лісових смуг залежно від віддалі до східної лісової смуги.

Середній загальний біологічний урожай (зерно і солома) озимої пшениці в “агрономічній” системі лісових смуг становить 117,0 ц·га-1 (100 %), у т.ч. зерно – 44,9 ц·га-1 (38,4 %) і солома – 77,6 ц·га-1 (61,6 %).

Урожайність зерна озимої пшениці у відкритому полі (на контролі) складає 33,8 ц·га-1, а її величина в системі лісових смуг – 44,9 ц·га-1; збільшення становить 1,33 раза (33 %), що корелює із їх впливом на зниження швидкості вітру і снігозатримання та особливо із покращенням властивостей ґрунту.

ВИСНОВКИ

У дисертації представлено дослідження полезахисної ефективності оптимальної системи лісових смуг в умовах Правобережного Лісостепу за наступними основними показниками: лісівничо-таксаційні особливості смугових лісових насаджень та їх порівняння з масивними; комплексний вплив на польові угіддя: на зниження швидкості вітру, снігозатримання, поліпшення властивостей ґрунту і підвищення врожайності зернових культур (у т.ч. озимої пшениці як основної продовольчої культури).

1. Середня полезахисна лісистість базового Білоцерківського району становить 1,4 %, що приблизно в 2 рази менше оптимальної лісистості (2,6 %) по Лісостепу України і близька до середньої її величини по державі (1,3 %) в цілому. Регіон досліджень має великий і позитивний досвід полезахисного лісорозведення і відображає середні показники; це дало можливість одержати презентативні результати досліджень.

2. У ряді сільськогосподарських підприємств існує розвинута мережа полезахисних лісових смуг, полезахисна лісистість яких знаходиться в межах 2,1-2,8 %; захищеність полів лісовими смугами становить 60-80 % (остання наближається до їх системи).

3. Лісові смуги щільної конструкції з помірною ажурністю (до 10 %) і шириною (кількість рядів – 3-5, віддаль між крайніми рядами – до 10 м), яким притаманні усі основні елементи лісового фітоценозу, у віці 50-55 років досягають захисної висоти 19,1-20,8 (22) м та бонітету – І-Іа.

4. Лісові смуги, які характеризуються основними елементами лісового фітоценозу (мінімально допустима ширина; лісові породи (головні, супутні, чагарники), що відповідають даному ТЛУ; зімкнутий головний намет і розвинуті другий ярус і підлісок, наявність лісової підстилки і відсутність задерніння ґрунту; мінімальна і помірна ажурність), відзначаються біологічною стійкістю і високою полезахисною ефективністю.

5. Масивні лісові насадження ДП “Білоцерківське лісове господарство” і вузькі лісові смуги із середньою ажурністю 10-15 % (при віці обох видів лісових насаджень – 50-55 років) близькі за своїми таксаційними показниками і мають І-ІІ бонітет, що в середньому на один клас менший, ніж оптимальні лісові смуги.

6. У повноцінній (“агрономічній”) системі лісових смуг середнє зниження швидкості вітру на висоті 1 м становить 40-50 % (до 60 %), що залежить від його показника; із збільшенням швидкості вітру ефективність системи зростає (у зазначених межах).

7. Ефективність “агрономічної” системи лісових смуг (віддаль між ними 25Н) у зниженні швидкості вітру в 2,0-2,5 раза вища, ніж “екологічної” системи (віддаль між лісовими смугами останньої – 50Н).

“Екологічна” система за невеликої швидкості вітру (до 3 м∙с-1) втрачає практично існуючі системні зв’язки; при цьому її лісові смуги “працюють” як поодинокі. Рівномірність зниження швидкості вітру в першій системі сприятливіша (менше контрастна), ніж у другій.

8. Сумарний інтегральний коефіцієнт ґрунтопокращення (Кґі) орного шару ґрунту під захистом лісових смуг складає: поодиноких лісових смуг оптимальної конструкції в зоні 0-25Н – 1,18 (18 %), в “екологічній” системі (віддаль між лісовими смугами – 50Н) – 1,22 (22 %) і “агрономічній” системі (те ж – 25Н) – 1,35 (35 %).

9. Урожайність зернових культур (у т.ч. озимої пшениці) у господарствах із розвинутою мережею лісових смуг (лісистість – 2,1-2,8 %, захищеність полів – 60-80 %) у 1,3-1,5 раза вища (у середньому в 1,4 раза) порівняно з господарствами із поодинокими лісовими смугами. Середня урожайність зернових культур по району знаходиться в межах 25-60 ц∙га-1 (1976-2005 рр.), що залежить від культури землеробства.

У системі лісових смуг (за результатами математичного моделювання) підвищення врожайності складає в середньому 1,5 раза.

10. Усі кількісні й якісні показники (елементи) структури врожаю озимої пшениці в “агрономічній” системі лісових смуг залежать від віддалі до них (східна-західна) і корелюють з її впливом на поліпшення мікроклімату (зниження швидкості вітру, снігозатримання) та властивостей ґрунту.

11. Середній біологічний врожай зерна озимої пшениці в “агрономічній” системі лісових смуг становить 44,9 ц∙га-1, що в 1,33 раза (33 %) вище, ніж у відкритому полі; це практично повністю відповідає середньому інтегральному ґрунтопокращенню (Кгі = 1,35 (35 %)).

12. Рентабельність нині діючих полезахисних лісових смуг району (полезахисна лісистість – 1,4 %, захищеність полів – 47 %) у середньому досягає 69 %; у результаті позитивного агрокліматичного впливу лісових смуг втрати від зайнятої ними площі перекриваються в 1,69 раза.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. Встановлена висока полезахисна ефективність системи лісових смуг в умовах регіону, яка свідчить про народногосподарську доцільність і необхідність створення лісоаграрних екологічних систем, основу яких становить система полезахисних лісових смуг.

2. Оптимальною віддаллю між основними (повздовжніми) лісовими смугами (ширина клітини поля) є 500 м. Розміщені подібним чином лісові смуги лише у     50-55-річному віці утворюють систему. Така віддаль (500 м) не суперечить виробничим інструкціям, які рекомендують створювати лісові смуги на віддалі до 600 м.

Довжина клітини поля (віддаль між поперечними або допоміжними лісовими смугами) – 1000-2000 м; площа – 50-100 га.

3. Обґрунтовані клітини поля можуть бути використані також і при веденні невеликих фермерських господарств (одне господарство розміщується у кількох клітинах або кілька господарств – в одній клітині поля).

4. Рекомендується створювати 5-6-рядні лісові смуги (допоміжні або поперечні – 4-рядні). При цьому, в центральні ряди необхідно вводити головну породу, а у крайні – супутні та плодові. Величина міжрядь – 2,5 м; ширина (по крайніх рядах) – 10,0-12,5 м. Віддаль між рослинами у ряду – 0,7-1,0 м, під час сівби (жолудями) – 0,5 м.

5. Для регіону досліджень (Правобережний Лісостеп; ґрунти – чорноземи типові, суглинкові) основними деревними породами є: головні – дуб звичайний (Quercus robur L.) і ясен звичайний (Fraxinus excelsior L.) (участь останнього у головному наметі – не більше 20-30 %; він може виступати як супутня порода у другому ярусі); супутні – клен гостролистий (Acer platanoides L.) і польовий (Acer campestre L.) та липа дрібнолиста (Tilia cordata Mill.); плодові (як супутні породи) – груша звичайна (Pyrus communis Maxim.), яблуня лісова (Malus sylvestris Mill.) і абрикос (Armeniaca vulgaris Lam.); чагарники (підлісок) – клен татарський (Acer tataricum L.), бузина чорна (Sambucus nigra L.) і червона (Sambucus racemosa L.), ліщина звичайна (Corylus avellana L.), айва японська (Cydonia japonica Mill.). Участь порід, які формують підлісок, у насадженні за зімкнутістю – до 0,2-0,4; вони вводяться у крайні ряди в чергуванні із супутніми і плодовими породами.

6. Проведені дослідження і аналіз наукової літератури дають підставу стверджувати, що поле, яке знаходиться в системі лісових смуг, а також під захистом поодиноких лісових смуг, необхідно використовувати диференційовано: смуги поля шириною 0,5-1 висоти (Н), безпосередньо біля лісонасадження з обох його боків, необхідно засівати багаторічними травами, іншу (основну) частину поля – відповідно до сівозміни (зерновими, технічними, просапними культурами).

СПИСОК ОБУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

  1.  Пилипенко О.І. Урожайність зернових культур у системі полезахисних лісових смуг Білоцерківщини / О.І. Пилипенко, О.В. Соваков // Науковий вісник НАУ. – 2006. – Вип. 103. – С. 269-278. (Здійснено дослідження, проведено аналітичний огляд літератури, участь у написанні).
  2.  Пилипенко О.І. Вплив полезахисних лісових смуг оптимальної конструкції на властивості ґрунту в умовах центрального Правобережного Лісостепу / О.І. Пилипенко, О.В. Соваков // Міжвідомчий науково-технічний збірник. Лісове господарство, лісова, паперова і деревообробна промисловість. – 2006. – Вип. 31. – С. 12-18. (Здійснено дослідження, участь у написанні).
  3.  Пилипенко О.І. Ефективність різних систем полезахисних лісових смуг у підвищенні родючості ґрунту в умовах центрального Правобережного Лісостепу / О.І. Пилипенко, О.В. Соваков // Науковий вісник НАУ. – 2007. – Вип. 113. – С. 214-219. (Здійснено дослідження, проведено аналітичний огляд літератури, участь у написанні).
  4.  Пилипенко О.І. Аеродинамічні властивості різних систем полезахисних лісових смуг в умовах центрального Правобережного Лісостепу / О.І. Пилипенко, О.В. Соваков // Науковий вісник НАУ. – 2008. – Вип. 122. – С. 238-245. (Здійснено дослідження, обґрунтовані висновки, участь у написанні).
  5.  Пилипенко О.І. Структура врожаю озимої пшениці у системі лісових смуг в умовах Правобережного Лісостепу / О.І. Пилипенко, О.В. Соваков // Науковий вісник НЛТУ. – 2008. – Вип. 18.11. – С. 109-114. (Здійснено дослідження, проведено аналітичний огляд літератури, участь у написанні).
  6.  Соваков О.В. Ріст і продуктивність масивних захисних лісових насаджень в умовах центрального Правобережного Лісостепу / О.В. Соваков // Науковий вісник НАУ. – 2007. – Вип. 106. – С. 267-274.
  7.  Соваков О.В. Лісівничо-таксаційні особливості полезахисних лісових смуг різних конструкцій в умовах центрального Правобережного Лісостепу / О.В. Соваков // Науковий вісник НАУ. – 2007. – Вип. 109. – С. 205-212.
  8.  Соваков О.В. Полезахисна ефективність системи лісових смуг в умовах Правобережного Лісостепу / О.В. Соваков // Науковий вісник НУБіП України. – 2009. – Вип. 135. – С. 274-282.
  9.  Пилипенко О.І. Масивне і смугове захисне лісорозведення в умовах центрального Правобережного Лісостепу / О.І. Пилипенко, О.В. Соваков // Конференція науково-педагогічних працівників, наукових співробітників і аспірантів та 61-a студент. наук.-вироб. конф., 11 квітня 2007 р. : тези доп. – К., 2007. – С. 109-110.
  10.  Ріст і продуктивність захисних лісових насаджень в рівнинних умовах і на яружно-балкових землях / [О.І. Пилипенко, В.Ю. Юхновський, О.В. Соваков, О.М. Рижков] // ХІ Погребняківські читання «Лісова типологія в Україні: сучасний стан, перспективи розвитку», 10-12 жовтня 2007 р. : тези доп. – Х., 2007. – С. 99-101.
  11.  Соваков О.В. Вплив різних систем полезахисних лісових смуг на зниження швидкості вітру в умовах центрального Правобережного Лісостепу / О.В. Соваков // Конференція науково-педагогічних працівників, наукових співробітників і аспірантів та 62-а студент. наук.-вироб. конф., 10-11 квітня 2008 р. : тези доп. – К., 2008. – С. 110-112.
  12.  Соваков О.В. Аеродинамічні та снігорозподільчі особливості різних систем полезахисних лісових смуг в умовах Правобережного Лісостепу / О.В. Соваков // Конференція науково-педагогічних працівників, наукових співробітників і аспірантів та 63-я студент. наук.-вироб. конф., 14-16 квітня 2009 р. : тези доп. – К., 2009. – С. 136-138.
  13.  Теоретичні і технологічні основи оптимізації системи захисних лісових насаджень [Науково-методичні рекомендації] / [Юхновський В.Ю., Пилипенко О.І., Дударець С.М., Малюга В.М., Штофель М.О., Гаркава О.М., Поліщук О.П., Соваков О.В.]; під ред. В.Ю. Юхновського. – К.: НАУ, 2008. – 31 с.

Соваков О.В. Полезахисна ефективність системи лісових смуг в умовах Правобережного Лісостепу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.03.01 – лісові культури та фітомеліорація. – Національний університет біоресурсів і природокористування України Кабінету Міністрів України. – м. Київ, 2010.

Дисертаційна робота присвячена вивченню лісівничо-таксаційних особливостей смугових і масивних насаджень, впливу поодиноких полезахисних лісових смуг та їх різних систем на покращення мікрокліматичних умов (зниження швидкості вітру, снігозатримання), покращення властивостей ґрунту та підвищення врожайності зернових колосових сільськогосподарських культур, у т.ч. озимої пшениці як основної продовольчої культури. Встановлена залежність висоти і бонітету лісових смуг від їх конструкції (ажурності).

Ефективність у зниженні швидкості вітру та снігозатримання “агрономічної” системи лісових смуг у середньому в 1,5 раза вища, ніж в “екологічній” системі. Даний вплив позначився безпосередньо на властивостях ґрунту поодиноких і різних систем ПЛС.

Із збільшенням “системності” впливу лісових смуг у напрямі поодинока лісова смуга – “екологічна” система – “агрономічна” система під їх захистом покращуються і властивості ґрунту: інтегральний коефіцієнт ґрунтопокращення (Кґі) відповідно складає 1,18 – 1,22 – 1,35; при цьому покращується і рівномірність їх впливу на польові угіддя (величина коефіцієнта екологічної рівномірності зменшується: КР = 2,8 – 2,7 – 1,6).

Урожайність зернових культур в системі лісових смуг підвищується в 1,3-1,5 раза. В “агрономічній” системі збільшення біологічного врожаю зерна озимої пшениці складає 33 % (в 1,33 раза).

Ключові слова: полезахисна лісова смуга, система лісових смуг, полезахисна лісистість, захищеність полів лісовими смугами, інтегральний коефіцієнт ґрунтопокращення, коефіцієнт рівномірності, сумарний вітрозахист, врожайність.

Соваков А.В. Полезащитная эффективность системы лесных полос в условиях Правобережной Лесостепи. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.03.01 – лесные культуры и фитомелиорация. – Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины Кабинета Министров Украины. – г. Киев, 2010.

Диссертационная работа посвящена изучению лесотаксационных особенностей влияния одиночных полезащитных лесных полос и их разных систем на улучшение микроклиматических условий (снижение скорости ветра, снегозадержания), улучшения свойств почвы и повышение урожайности зерновых колосовых сельскохозяйственных культур, в т.ч. озимой пшеницы, как основной продовольственной культуры.

Исследования проводились в условиях Правобережной Лесостепи (Киевская область). По данным Б.Й. Логгинова (1961), регион относится к Х лесомелиоративному району, где преобладают черноземы типичные и оподзоленные. Направление ветра, в большинстве случаев, при метелях – западное, а суховеев – восточное, что определяет размещение основных полезащитных полос в меридиальном направлении – с севера на юг. Правобережная Лесостепь относиться к зоне нестабильного увлажнения, коэффициент увлажнения составляет приблизительно 0,9.

Для изучения особенностей линейного лесоразведения в данном регионе нами изучено 76 лесных полос, в т.ч. в Белоцерковском районе – 66 и в Ставыщанском – 10. В зависимости от количества рядов и ширины лесных полос, породного состава, сомкнутости и полноты главного яруса, а также участия второго яруса и подлеска лесные полосы имеют такие конструкции: густая – 29 (38 %), ажурная – 13 (17 %), продувная – 1 (1 %), ажурно-продувная – 3 (4 %) и ажурно-густая (в нижней части между стволами – густая, а в кронах – ажурная) – 30 (40 %) лесных полос. Лесные насаждения имеют 1-9 рядов и ширину – 5,0-15,0 м. Способ посадки: посевом (гнездами) (дуб обыкновенный) – около 25 % лесных полос; остальные – посадкой, рядами. Лесосоставляющей породой является дуб обыкновенный (Quercus robur L.). Также присутствуют: ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior L.), тополь канадский (Populus canadensis Moench.) и черный (Populus nigra L.), клен остролистый (Acer platanoides L.) и явор (Acer pseudoplatanus L.), белая акация (Robinia pseudoacacia L.) и орех грецкий (Juglans regia L.); кущевые породы (подлесок) – клен татарский (Acer tataricum L.), бузина черная (Sambucus nigra L.) и красная (Sambucus racemosa L.), лещина обыкновенная (Corylus avellana L.), айва японская (Cydonia japonica Mill.); часть подлесочных пород в насаждении по сомкнутости – до 0,2-0,4.

Аэродинамические исследования проводились в двух указанных выше системах лесных полос при разных скоростях ветра на контроле в широком диапазоне: в границах 2,1 – 9,3 м·с-1. Они были организованы при трех категориях скорости ветра: незначительная – 2-3; типичная – 5; повышенная – 7-9 м·с-1. Так, снижение скорости ветра и снегозадержания “агрономической” системы лесных полос в среднем в 1,5 раза эффективнее, чем в “экологической” системе. Данное влияние отразилось непосредственно на свойствах почвы одиночных и разных систем ПЛС.

С увеличением “системности” влияния лесных полос в направлении одинокая лесная полоса – “экологическая” система – “агрономическая” система улучшается и плодородие почвы под их защитой: интегральный коэффициент почвоулучшения (Кпи), следовательно, составляет 1,18 – 1,22 – 1,35; при этом улучшается и равномерность их влияния на полевые угодья – величина коэффициента экологической равномерности уменьшается (КР = 2,8 – 2,7 – 1,6).

По статистическим данным Белоцерковского управления агропромышленного развития исследовалось влияние полезащитной лесистости и защищенности полей лесными полосами на повышение урожайности зерновых культур, в т.ч. озимой пшеницы, как основной продовольственной культуры. Также изучена эффективность полезащитного лесоразведения в динамике (повышение уровня полезащитной лесистости и защищенности полей та переход их в систему), что является приоритетным. Так, урожайность зерновых культур вследствие позитивного влияния  системы лесных полос повышается в 1,3-1,5 раза.

В “агрономической” системе лесных полос на разных от них расстояниях комплексно изучено распределение структуры урожая озимой пшеницы. Неравномерность элементов структуры урожая для количества растений и стеблей на 1 м2 (шт.), длинна (см), количество колосков (шт.), количество зерен (шт.), масса зерна (г), масса 1000 шт. зерен незначительная – коэффициент равномерности (КР) изменение показателей на поле находиться в пределах 0,07 – 0,15. Данная неравномерность является относительно значимой для следующих показателей: высота стеблей (см), масса (г·(м2)-1) растений и зерна; биологический урожай (ц∙га-1) (зерно, солома) – КР = 0,21 – 0,25.

В указанной выше системе лесных полос повышение урожая зерна озимой пшеницы составляет 33 % (в 1,33 раза).

Ключевые слова: полезащитная лесная полоса, система лесных полос, полезащитная лесистость, защищенность полей лесными полосами, интегральный коэффициент почвоулучшения, коэффициент равномерности, суммарная ветрозащита, урожайность.

Sovakov О.V. The windbreaks field-protective effectiveness system in the Right-Bank of the Forest-Steppe Zone.The manuscript.

The dissertation for awarding a scientific degree of candidate of agricultural sciences on specialty – 06.03.01 – forestry plantations and phytomelioration. – National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. – Kyiv, 2010.

The dissertation is devoted to the study of forest measurement peculiarities of windbreaks and massive stands and single field-protective windbreaks and their systems’ variety influence on microclimatic conditions improvement (decrease in wind velocity and snow retention in the fields), soil characteristics improvement and increasing of yields of grain crops, including winter wheat, as basic food crop. Dependence of growth class and height of windbreaks on their construction are determined.

An effectiveness of “agronomical” system of windbreaks in wind speed easing and snow retention in the fields is on the average in 1,5 times higher than “ecological” system. This influence is caused by the soil characteristics difference in the single and various windbreaks systems.

The windbreaks influence is increasing, when distance between them is shortening. So, the single windbreaks, the “ecological” system and the “agronomical” system have different influence on soil characteristics improvement: integral soil improvement coefficient is 1,18 – 1,22 – 1,35. And their field protection efficiency (in relation to the soil fertility improving) and influence on the field lands increase (the quantity of ecological evenness coefficient diminishes: EC = 2,8 – 2,7 – 1,6).

The distribution of grain crop yields structure in system of windbreaks in different distances in “agronomical” system is studied.

Grain crop structure inequality for quantity of plants and stems per square meter, length (cm), quantity of spikelets, quantity of grains, grain weight (g), 1000 grains weight are small: evenness coefficient of mentioned above factors is within 0,07-0,15. For another factors such as stem height (cm), plant and grain weight (g·(m2)-1), biological yields   (c∙ha-1) (grain, straw) this inequality is relatively significant evenness coefficient = 0,21 – 0,25.

Grain crop yields in the system of windbreaks increases in 1,3 – 1,5 times. In the “agronomical” system, the increase of winter wheat productivity is in 33 % higher in comparison with control.

Key words: windbreaks, system of windbreaks, forest-field protective cover rate, integral soil improvement coefficient, evenness coefficient, total windscreen, grain crops yields.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

83204. Моя семья в Великой Отечественной войне 18.02 KB
  Я хочу рассказать о своих прадедушках и прабабушке. Мой прадедушка Белоусов Леонид Яковлевич был кадровым военным. Участвовал прадедушка и во взятии Рейхстага на стене которого потом расписался. Прадедушка вернулся с войны и еще много лет работал в колхозе Архангельского района.
83205. Томск сокровенный 12.82 KB
  За все мои прожитые годы у меня сложилось мнение в какой-то степени сокровенные чувства которые я бы не смогла рассказать на публике но именно сейчас я хочу поделиться о своей влюбленности к любимому Томску. Конечно как и в любом другом городе в Томске стоит множество памятников.
83206. Изготовление светильника, творческий проект 1.82 MB
  Столярный верстак шаблон карандаш ножовка. Изготовить шип Столярный верстак угольник линейка карандаш ножовка долото киянка. Изготовить проушину Столярный верстак угольник линейка карандаш ножовка долото киянка. Столярный верстак киянка кисть клей ПВА.
83207. Анализ научного текста 38.83 KB
  Как правило, для фиксирования точки конца титрования в комплексонометрии используют так называемые металл-индикаторы, которые представляют собой органические красители, образующие с катионами определяемых металлов растворимые в воде окрашенные комплексные соединения.
83208. Таможенное оформление товара 128 KB
  Целью данной работы является выявление особенностей таможенного оформления как одного из ключевых вопросов таможенного дела. Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач: выделить понятия таможенного оформления; описать виды и цели таможенного оформления...
83210. Тарас Шевченко і фольклор 22.77 KB
  Дивовижна музикальність віршів поета зумовила те, що вони стали частиною народнопісенної творчості. Завдяки музичному відтворенню Шевченкових образів, музичному побутуванню його текстів та осмисленню їхньої музичної інтерпретації глибше усвідомлюється не тільки те місце, яке зайняла Шевченкова муза серед фольклорних жанрів...
83211. Розвиток швів мурування 184.98 KB
  Технологія Виконання Робіти У процесі кладки стіни і простінки виконують за єдиною системою перевязування швів багато та однорядною ланцюговою. Для викладання стовпів а також вузьких простінків шириною до 1 м у середині будівлі або прихованих опорядженням застосовують трирядну систему перевязування швів...
83212. Cамозвіт сестри медичної інфекційного кабінету КУ «ДГП №5» 141.39 KB
  Структура і організація роботи поліклініки КУ Дитяча міська поліклініка №5 знаходиться за адресою: вул. Про затвердження методичних рекомендацій Хірургічна та гігієнічна обробка рук медичного персоналу. Структура і організація роботи поліклініки. Техніка обробки рук.