Студенту

Лабораторная работа 3 Освоение территории питомника. Основные системы и приемы обработки почвы (2 часа)

Цель занятия: уметь выбирать участок под питомник и знать основные приемы и системы по обработке почв, применимые к конкретным условиям.

Задачи работы: освоить основные приемы обработки почв, выбрать участок под питомник и провести мероприятия по его освоению.

Порядок выполнения работы: 1. Ознакомиться с вариантами освоения площади питомника на различных землях, со схемами севооборотов и с системами обработки почвы в питомнике. 2. Получить проектное задание. 3. Согласно выданному заданию выбрать участок под питомник и подобрать оптимальные систему обработки почвы и схему севооборота.         4. Приобрести навыки в решении конкретных задач.

Материалы и оборудование: 1. Макет питомника. 2. Задания на проектирование питомника. 3. Комплект задач по обработке почвы.                4. Справочные материалы и нормативы. 5. Канцелярские принадлежности.

3.1 Выбор участка под питомник

Лесные питомники закладывают на вырубках, гарях, целинных землях, на землях, вышедших из-под сельскохозяйственного пользования, реже создают круговые и подпологовые питомники. Первичное освоение территории зависит от категории участка, на котором планируется организация питомника.

При выборе участка под питомник необходимо, прежде всего, обращать внимание на механический состав и плодородие почвы. Последняя должна быть достаточно плодородной, по возможности легкого гранулометрического состава, но не песчаной, а например супесчаной или легким суглинком. Такие почвы обеспечивают оптимальный водный, тепловой, воздушный и питательный режимы. Песчаные почвы требуют их глинования – внесения грунтов тяжелого механического состава. Также при выращивании сеянцев хвойных следует учитывать их биологические особенности. Например, сосна предпочитает более легкие почвы, чем ель.

Наряду с песчаными непригодны для закладки питомников участки с бедными каменистыми почвами, а также почвы, подстилаемые на небольшой глубине щебенистым или меловым грунтом. Участки с сильнощелочными (рН более 8) и излишне кислыми (рН менее 4,5) почвами без предварительного гипсования или известкования, соответственно, также нецелесообразно использовать под лесные питомники. Непригодны для закладки питомников участки из-под сельскохозяйственного пользования, на которых выращивались бахчевые, кукуруза и картофель, так как в процессе выращивания этих культур в почвах возможно накопление микроорганизмов (фузариом), вызывающих полегание сеянцев древесных и кустарниковых пород.

Не рекомендуется создавать питомник вблизи стен соснового или осинового леса, чтобы избежать заражения сеянцев сосны грибом Шютте и сосновым вертуном. Не следует закладывать питомники на заселенных вредителями и болезнями участках, для этого необходимо обязательное предварительное фитопатологическое обследование их территории.

Рельеф должен быть ровным или с равномерным уклоном до 2-3 0С. В лесной и лесостепной зонах предпочтительны склоны западной и юго-западной, в степной – западной, северо-западной, северной и северно-восточной экспозиций. Это обуславливается тем, что северные склоны весной позже оттаивают, на восточных склонах в утренние часы происходит резкая смена температур, тогда как на южных склонах наблюдается перегрев и иссушение почвы. Нельзя закладывать питомники в низинах, замкнутых котловинах, впадинах и ложбинах; на полях, закрытых со всех сторон стенами густого леса; на склонах подверженных смыву и размыву; на участках, заливаемых весенними водами, и с длительным застоем дождевых и талых вод; следует избегать также открытых водоразделов, с которых сдувается снег.

Залегание грунтовых вод  питомника следует иметь примерно на глубине для песчаных почв 1,5 м, супесчаных 2,5 м и суглинистых 3-4 м. При залегании грунтовых вод на корненедоступной глубине вегетация растений задерживается, и они не успевают к зиме одревеснеть. Питомник нужно располагать около источников с пресной водой или в местах, где можно искусственно устроить водоемы для полива.

Питомник должен располагаться в центре обслуживаемой территории, вблизи населенных пунктов и иметь хорошие подъездные пути, обеспечивающие своевременную доставку посадочного материала к местам лесокультурных работ.

3.2 Первичное освоение территории

Обработка почвы – основное звено в комплексе агротехнических мероприятий при выращивании посадочного материала древесных и кустарниковых пород. Основные задачи обработки почвы: изменение строения пахотного слоя почвы и ее структурного состояния, обеспечивающих оптимальный водный, воздушный, тепловой, питательный режимы; усиление круговорота питательных веществ; уничтожение сорняков, возбудителей болезней и вредителей; защита почвы от водной и ветровой эрозий; создание благоприятных условий для прорастания семян и формирования корневых систем деревьев и кустарников.

На участке из-под сельскохозяйственного пользования (после зерновых культур) освоение территории начинается с лущения стерни cразу же после уборки урожая. Лущение производится на глубину 5-6 см  дисковыми лущильниками ЛДГ-5 или ЛДГ-10 для провокации прорастания семян малолетних сорняков. Семена сорняков, заделанные на небольшую глубину, попадают в благоприятные условия и прорастают. Через 20 дней после лущения (в конце августа - первой половине сентября) появившиеся всходы уничтожают глубокой вспашкой с оборотом пласта под зябь плугами с предплужниками¸ после чего участок в течение года выдерживают под паром.

При наличии корневищных (пырей, хвощ, острец) и корнеотпрысковых (осоты полевой и розовый¸ вьюнок) сорняков вместо лущения проводят дискование в двух взаимно-перпендикулярных направлениях на глубину 10-12 см дисковым баронами БДН-3, БДНТ-2,2. В результате дискования корни и корневища разрезаются на мелкие части, которые начинают интенсивно образовывать новые побеги, расходуя при этом накопленные питательные вещества. Через 2-3 недели на участке с отросшими сорняками проводят глубокую зяблевую вспашку плугами с предплужниками.

На площадях, вышедших из-под пропашных культур (свеклы, моркови, капусты), лущение не делают. Их обработка начинается со вспашки. При наличии корневищных и корнеотпрысковых сорняков вспашке предшествует дискование.

Обработка целинных (пустыри, поляны, луга) и залежных земель (площади, бывшие ранее под сельскохозяйственным пользованием и затем брошенные) при отсутствии корневищных и корнеотпрысковых сорняков начинается с основной вспашки плугами с предплужниками под зябь. При наличии сорняков вегетативного происхождения перед вспашкой таких земель проводят их дискование или освоение начинают со вспашки «на перегар». Вспашка «на перегар» осуществляется на небольшую глубину с неполным оборотом пласта в самое жаркое время года, чтобы пласты хорошо просохли. Затем вспаханные «на перегар» площади несколько раз культивируют, чтобы измельчить корни и корневища и вызвать прорастание новых побегов. Осенью эти участки перепахивают на полную глубину с оборотом пласта и затем выдерживают их в течение года под черным паром.

При освоении площадей, вышедших из-под леса (вырубки, гари)¸ вначале корчуют и удаляют пни, убирают имеющиеся на участке деревья и порубочные остатки, планируют поверхность почвы. Для этого применяют корчеватели КМ-1А, кусторезы ДП-24, бульдозеры Д-271, Д-597, Д-606. После планировки территории проводят дискование в двух взаимно-перпендикулярных  направлениях на глубину 10-12 см и через две недели – зяблевую вспашку. Затем участок в течение года выдерживают под чистым паром.

Дискование проводят бороной БДН-3,0 , зяблевую вспашку плугами с предплужниками ПЛН-4-35, ПЛН-3-35, ППН-40, и др. Глубина обработки в лесной зоне - 22-35 см (в школьном отделении и маточной плантации до 30-50 см), в степной зоне - до 35-40 см.  Дерново-подзолистые почвы следует вспахивать с оборотом пласта только гумусового горизонта (без выноса его на поверхность). Такая комбинированная вспашка обеспечивает сохранение питательных веществ в верхнем слое почвы. В каждом конкретном случае глубину вспашки уточняют в зависимости от типа почвы и мощности окультуренного слоя.

После того как территория всего питомника освоена, выделяют производственные отделения питомника, и площадь их делят на поля севооборотов.

3.3 Севообороты

При постоянном выращивании одного и того же вида посадочного материала на одном месте наступает снижение ростовых процессов у сеянцев или саженцев. Основные причины - это односторонний вынос питательных веществ из почвы, а также накопление в ней специфичных вредителей и возбудителей болезней. В некоторых случаях сеянцы или саженцы настолько поражаются нематодами, что их рост в значительной степени угнетается, и их дальнейшее выращивание становится невозможным. По некоторым исследованиям, длительное выращивание сеянцев и особенно саженцев на одном месте без перерыва приводит к чрезмерному накоплению токсических веществ, выделяемых корневыми системами или образующихся при разложении корневых остатков после выкопки растений.

Севооборот – это чередование культур на одной и той же земельной территории в течение ряда лет для восстановления плодородия почв.

Период времени, в течение которого через каждое поле в определенной последовательности пройдут все культуры, предусмотренные севооборотом, называется ротацией севооборота. Севооборот предполагает разделение земельной площади на определенное число полей, равное или кратное числу лет их чередования. Основные задачи, решаемые применением севооборотов – своевременное восстановление структурного состояния почвы, улучшение ее физических свойств и повышение ее плодородия, а также снижение количества токсичных веществ в почве, освобождение полей от сорняков и предотвращение поражения сеянцев либо саженцев грибными болезнями и насекомыми-вредителями.

В каждом конкретном случае севооборот для питомников разрабатывают с учетом хозяйственной целесообразности, естественных условий района (климата, физических и химических свойств почвы, ее засоренности, степени увлажнения и др.) и возраста реализуемого посадочного материала. Наиболее распространенными в лесных питомниках являются севообороты, число полей которых равно числу лет выращивания посадочного материала плюс одно или два паровых поля:

1-е поле - сеянцы первого года выращивания;

2-е поле - сеянцы второго года выращивания;

3-е поле- пар.

Пар может быть черным, ранним, сидеральным и занятым. Последний может применяться в условиях достаточного увлажнения с предварительным внесением в почву органических и минеральных удобрений.

В условиях дефицита питательных веществ и обилия трудноискореняемых сорняков целесообразна следующая схема севооборота:

1-е поле – черный пар;

2-е поле - сеянцы первого года выращивания;

3-е поле - сеянцы второго года выращивания;

4-е поле – сидеральный пар.

Необходимость чередования выращиваемых в полях севооборота культур (сеянцев либо саженцев) определяется также различной потребностью растений в элементах минерального питания, особенно в микроэлементах.

В лесных питомниках часто внедряются травопольные севообороты. В основу схем этих севооборотов принято учение В.Р. Вильямса о том, что пласт многолетних трав является наилучшим предшественником под посев семян в посевном и посадку сеянцев в школьном отделениях питомника. При этом используются схемы севооборота, предусматривающие посев многолетних трав и подъём их пласта во второй половине лета после двух лет пользования травой. Однако на практике оказалось, что травяной пласт далеко не всегда является хорошим предшественником под посев древесных и кустарниковых пород, а в засушливые годы и годы с малоснежным покровом пласт многолетних трав - плохой предшественник сеянцам и саженцам, выращиваемым в питомнике.

Объясняется это тем, что посевы семян деревьев и кустарников по пласту многолетних трав не обеспечиваются в необходимом количестве влагой, так как многолетние травы очень сильно иссушают почву. Упомянутая потеря влаги не восполняется за счёт осадков, выпадающих в осенне-зимний период. Кроме того в почве с пластом, поднятым осенью или во второй половине прошлого лета, к весне содержится ещё много неразложившихся остатков корней и узлов кущения многолетних трав, которые мешают посеву семян деревьев и кустарников, а также уходу за посевами. Во влажные годы узлы кущения многолетних трав очень интенсивно отрастают и превращаются в злостные сорняки, борьба с которыми довольно трудна. Но, несмотря на эти отрицательные стороны, травосеяние является одним из важных мероприятий, способствующих накоплению в почве органических веществ и восстановлению её структуры.

Наиболее действенным способом более полно использовать положительное влияние на плодородие почвы посева многолетних трав является выдерживание почвы после пласта многолетних трав под чёрным паром.

Во время парования пласта в почве накапливается достаточный запас влаги и питательных веществ, происходит полное разложение растительных остатков и очищение почвы от сорняков и насекомых-вредителей.

Подъём пласта многолетних трав производится на второй год пользования. В этом году в первой половине лета после снятия первого укоса трав необходимо проводить лущение, а затем через 20-25 дней основную вспашку почвы плугом ПЛН-4-35.

После лущения (дискования) иссушение почвы прекращается и начинается накопление влаги за счёт выпадающих осадков. Лущением уничтожаются узлы кущения многолетних трав. Всходы и семена сорняков, а также узлы кущения трав запахиваются во время основной вспашки плугами с предплужниками.

Такая обработка почвы, когда поле выдерживается под чёрным паром, полностью устраняет отрицательные свойства многолетних трав и одновременно появляется возможность в наибольшей мере использовать только их положительные свойства.

В связи с этим можно использовать следующие схемы севооборотов:

Первый вариант – 7-ми польный сидеральный севооборот

1-е поле – сеянцы однолетние;

2-е поле – сеянцы двухлетние;

3-е поле – сеянцы трёхлетние;

4-е поле – укрупнённый посадочный материал, выращенный с подрезкой корневых систем без перешколивания.

5-е поле – ранний пар;

6-е поле – сидеральный пар - посев однолетних трав (люпина или других бобовых) на сидеральное удобрение.

7-е поле чёрный пар.

Второй вариант- 8-ми польный сидеральный севооборот

1-е поле – сеянцы однолетние;

2-е поле – сеянцы двухлетние;

3-е поле – сеянцы трёхлетние;

4-е поле – укрупнённый посадочный материал, выращенный с подрезкой корневых систем без перешколивания;

5-е поле – ранний пар;

6-е поле - посев двухлетних трав (донника или других бобовых) на сидеральное удобрение;

7-е поле - сидеральный пар;

8-е поле - чёрный пар;

Третий вариант – 9-ти польный травопольный севооборот

1-е поле – сеянцы однолетние;

2-е поле – сеянцы двухлетние;

3-е поле – сеянцы трёхлетние;

4-е поле – укрупнённый посадочный материал, выращенный с подрезкой корневых систем без перешколивания;

5-е поле – ранний пар;

6-е поле - посев многолетних трав;

7-е поле – травы 1-го года пользования;

8-е поле – подъём пласта многолетних трав после первого укоса;

9-е поле -  чёрный пар;

Четвёртый вариант – 10 польный травопольно-сидеральный севооборот

1- поле – сеянцы однолетние;

2-е поле – сеянцы двухлетние;

3-е поле – сеянцы трёхлетние;

4-е поле – укрупнённый посадочный материал, выращенный с подрезкой корневых систем без перешколивания;

5-е поле – ранний пар;

6-е поле - посев многолетних трав;

7-е поле – травы 1-го года пользования;

8-е поле – подъём пласта многолетних трав после первого укоса;

9-е поле – сидеральный пар;

10-поле - чёрный пар.

При выращивании в питомнике одновременно нескольких пород необходимо предусмотреть их чередование на продуцирующей площади. Например, при выращивании в посевном отделении сеянцев сосны и ели рекомендуется всякий раз при посеве менять местами эти породы. Наиболее оптимально чередовать лиственные породы с хвойными.

Внедрение севооборотов возможно только на крупных лесных питомниках с земельной площадью не менее 50 га. В таких питомниках возможно применять комплексную механизацию, внедрять севообороты и другие передовые агротехнические приёмы выращивания посадочного материала.

3.4 Системы обработки почвы в питомнике

Система обработки почвы – это совокупность приемов обработки почвы, выполняемых в определенной последовательности и подчиненных решению главных ее задач, применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям и степени засоренности участка сорными травами. При выращивании посадочного материала в питомниках применяют следующие системы обработки почвы: зяблевую, черного, раннего, сидерального или занятого паров.

Система зяблевой обработки почвы применяется, прежде всего, в районах, обеспеченных влагой, и на незадерненных почвах. Такая система включает лущение-рыхление поверхностного слоя (стерни), если поле выходит из-под зерновых, осеннюю вспашку и весеннее боронование. Лущение – рыхление поверхностного слоя почвы – проводят одновременно с уборкой урожая или следом за ней на глубину 4…7 см. При засорении почвы корневищными и корнеотпрысковыми сорняками лущение проводят дисковыми орудиями в двух взаимно - перпендикулярных направлениях на глубину 10…12 см в двух взаимно-перпендикулярных направлениях. Через 12 - 15 суток после лущения проводят вспашку под зябь плугом с предплужником (культурная вспашка) на глубину  пахотного слоя. Система зяблевой обработки почвы завершается ранневесенним боронованием, которое прерывает выходящие к поверхности почвы капилляры и, тем самым, сохраняет влагу.

Обработка по системе черного пара применяется в зонах недостаточного увлажнения, где имеется потребность в накоплении и сбережении влаги в почве и борьбы с сорняками, главным образом с сорными растениями вегетативного происхождения. Этот вид обработки применяется, прежде всего, в степной и лесостепной зонах. Система обработки включает в себя:

1) зяблевую вспашку, которую проводят сразу же после осенней выкопки сеянцев плугами ПЛН-4-35, ПЛН-3-35, ПКУ-3-35, ППН-40 и др.;

2) осеннее боронование после вспашки - в районах с небольшим количеством зимних осадков, сильными ветрами и легкими почвами;

3) ранневесеннее боронование боронами ЗБЗС-1, ОА; БЗСС-1,0; БЗТС-1,0 и др. - с целью закрытия влаги;

4) послойную культивацию проводят через 10-15 дней после весеннего боронования и далее с промежутками в 15-20 дней на глубину от 5-7 до 10-12 см (в степных районах от большей глубины к меньшей). В течение лета проводится 3-5 культивации почвы, культиваторами КПС-4, КПП-2,2;

5) два-три обильных полива - в степных районах с недостаточным увлажнением в первую половину вегетационного периода в целях создания благоприятных условий для прорастания сорняков;

6) осенняя перепашка плугами без отвалов на глубину 30-40 см;

7) весеннее боронование с целью закрытия влаги;

8) предпосевное рыхление верхнего слоя почвы. На тяжелых влажных почвах - нарезка гряд фрезой ФПШ-1,3, УГН - 4К, на легких почвах –прикатывание почвы катками ЗКВГ-1,4, ККН-2,8, КБН-3,0, на средних по механическому составу почвах - культивация.

Обработку почвы по системе раннего пара применяют в зонах с избыточным и неустойчивым увлажнением в случае выкопки посадочного материала весной. Данная система отличается от черного пара тем, что основную обработку почвы выполняют  не осенью, а весной (после весенней выкопки посадочного материала), вслед за вспашкой производят боронование.

Система сидерального пара применяется в зонах неустойчивого увлажнения на бедных органическими веществами почвах для повышения их плодородия и улучшения их физических свойств. Достигается это запашкой в период цветения или образования завязи специально выращиваемых растений (люпина, вико-овсяной смеси, донника, чины и др.). Обработка почвы начинается с зяблевой или весенней вспашки. В паровом поле высевают: в лесной зоне однолетний люпин (180-200  кг на I га) или горох (125-150 кг на I га); в лесостепной и степной зонах - горох или кормовые бобы (200-280 кг/га), или однолетний донник (20 кг/га). В период цветения сидераты прикатывают катками (ЗКВГ-1,4, ККН-2,8, КБН-3,0), измельчают дисковыми боронами (БДН-3,0, БДНТ-2,2), запахивают в почву, затем два раза культивируют поле  по мере появления сорняков.

Занятый пар рекомендуется в условиях достаточного увлажнения при слабой засоренности участка (иногда в период освоения севооборотов, чтобы не пустовали поля) и в поливных питомниках. В паровом поле высевают сельскохозяйственные культуры с коротким вегетационным периодом (зернобобовые, вико-овсяная смесь). После уборки урожая проводят глубокую вспашку и культивацию. В условиях Сибири такая система способствует возрастанию засоренности полей в связи с поздними сроками уборки урожая.

Кулисный пар применяют в засушливых условиях и в районах, подверженных действию пыльных бурь, для снегозадержания и борьбы с ветровой эрозией. На паровом участке высевают ленты (кулисы) высокостебельчатых растений (кукурузы, подсолнечника, сорго). При уборке урожая осенью стебли оставляют на зиму для снегозадержания.

Технологические карты на работы по освоению площади питомника приведены в таблице 3.1

Контрольные вопросы

1.    Для чего необходимо правильно выбрать систему обработки почв?

2.    Что может произойти при неправильной технологии освоения питомника?

3.    Какие виды севооборотов применяются в Сибири, почему?

4.    С чего начинают обработку почв в питомнике?

5.    Обосновать выбранную технологию освоения питомника, согласно условий выданного проектного задания.