Приживаемость дуба черешчатого в лесной экосистеме Волго-Ахтубинской поймы севера Астраханской области

Полный текст

Введение

Астраханская область находится в природной зоне полупустыни [1]. Леса на участке Волго-Ахтубинской поймы формируют свои насаждения вдоль водотоков реки Волги [2, 3]. Состав лесов имеет небольшое разнообразие и представлен в основном ветлой, вязом, грушей, кленом, ясенем, тополем, лохом, и редко встречается дуб [4, 5]. Именно поэтому нами был выбран дуб черешчатый для увеличения видового разнообразия пойменных лесов. Дубравы в нашей стране занимают почти 10 млн га площади. Дуб — одна из ценных пород [6, 7]. Самым распространенным является дуб черешчатый (Quércus róbur) [8, 9], который растет на разных почвенных субстратах, защищая почву от эрозии [10]. Ценен дуб не только своими высокими техническими качествами [11], также его широко используют в медицине. Дубравы являются удивительным компонентом агроланшафта [12—14], единственный недостаток дуба — медленный рост.

Сотрудники ФГБНУ «Прикаспийский аграрный федеральный научный центр Российской академии наук» (ФГБНУ «ПАФНЦ РАН») провели мониторинг лесов Астраханской области. Результаты мониторинга восстановительных работ лесхоза показал, что в настоящее время эти работы проводятся с использованием одного вида деревьев (тополь черный), имеющего небольшой процент приживаемости (31 %), хрупкую древесину (сильно обламывается от ветра) и срок жизни 20…40 лет. В проектах рекультивации деградированных участков пойменных лесов отмечено, что условия местопроизрастания соответствуют этой культивируемой породе. Однако проведенные нами исследования почвы всех участков природных дубрав и старых производственных посадок дубов показывают, что не только возможно, но и необходимо восстанавливать пойменные леса Астраханской области дубом черешчатым, долгоживущим с крепкой древесиной, мощной и раскидистой кроной. Было выявлено, что посадки дуба черешчатого благотворно влияют на почвенное плодородие, в т. ч. увеличивают гумус до 5—6 % [15].

Цель исследования — изучение приживаемости сеянцев дуба черешчатого в почвенно-климатических условиях Волго-Ахтубинской поймы севера Астраханской области для восстановления и увеличения биоразнообразия лесных фитоценозов.

Материалы и методы исследования

Весной и осенью 2019 г. сотрудники ФГБНУ «ПАФНЦ РАН» высадили 120 сеянцев дуба черешчатого (60 шт. весной и 60 шт. осенью). Посадка проводилась на участках, которые расположены в правобережной части Волго-Ахтубинской поймы на 3,5…5,5 км южнее с. Соленое Займище Астраханской области. Посадочный материал выращивали на опытном участке ФГБНУ «ПАФНЦ РАН». Почвы опытного участка содержат: органического вещества (гумуса) — 1,51 %, азота щелочно-гидролизуемого — 28 мг/кг, фосфора подвижного — 65 мг/кг, калия подвижного — 777 мг/кг. Сеянцы отбирали здоровые, без повреждений [8].

Для высадки в пойму брали однолетние и двухлетние сеянцы дуба черешчатого. Опыт трехфакторный. Фактор А — срок посадки: весна, осень 2019 г. Фактор В — возраст сеянцев: 1 год, 2 года. Фактор С — световые условия: затенение (под покровом деревьев), без затенения (участки на открытой местности). Схема опыта приведена в табл. 1.

Таблица 1 Схема опыта посадок дуба черешчатого сеянцами

Варианты опыта			Количество, шт.
Срок посадки	Возраст сеянцев	Световые условия
Весна	1 год	Затенение	15
		Без затенения	15
	2 года	Затенение	15
		Без затенения	15
Осень	1 год	Затенение	15
		Без затенения	15
	2 года	Затенение	15
		Без затенения	15

Table 1. Experimental design for common oak planting

Variants			Seedlings
Planting time	Age of seedlings	Light conditions
Spring	1 year	Shading	15
		No shading	15
	2 years	Shading	15
		No shading	15
Fall	1 year	Shading	15
		No shading	15
	2 years	Shading	15
		No shading	15

Результаты исследования и обсуждение

На первом этапе проведен химический анализ почвы опытных участков в лесной экосистеме Волго-Ахтубинской поймы села Соленого Займища и природного произрастания дуба черешчатого в селе Вязовка. Результаты исследований представлены в табл. 2.

Таблица 2. Результаты агрохимического анализа почв опытных участков и природного произрастания дуба черешчатого, ФГБНУ «ПАФНЦ РАН», 2019 г.

Показатели	Единица измерения	Результат анализа
		Природное произрастание  с. Вязовка	Опытные участки с. Соленое Займище
			Без затенения	С затенением
рН водный	Ед. рН	7,1	8,0	7,7
Органическое вещество (гумус)	%	4,03	2,70	2,80
Азот щелочно­гидролизуемый	мг/кг	182	68	70
Фосфор подвижный	мг/кг	> 250	69	73
Калий подвижный	мг/кг	879	615	621

Table 2. Results of agrochemical soil analyses, Precaspian Agrarian Federal Scientific  Center of the RAS, 2019

Indices	Unit	Analysis results
		Natural habitat, Vyazovka	Experimental plots, Solenoe Zaimishche
			No shading	Shading
pH aqueous	pH unit	7.1	8.0	7.7
Organic substance (humus)	%	4.03	2.70	2.80
Alkaline hydrolyzable nitrogen	mg/kg	182	68	70
Mobile phosphorus	mg/kg	> 250	69	73
Mobile potassium	mg/kg	879	615	621

По результатам анализа и данным группировок почв по обеспеченности анализируемых показателей было выявлено, что почва участков не идентична. В селе Вязовка содержание гумуса высокое; азота щелочно-гидролизуемого — повышенное; фосфора подвижного — высокое; калия подвижного — высокое.

На участках с. Соленое Займище содержание гумуса высокое; азота щелочно-гидролизуемого — очень низкое на всех участках; фосфора подвижного и калия подвижного — повышенное. Таким образом, если сравнить почву участков естественного произрастание дуба черешчатого (село Вязовка) и участков села Соленое Займище, выбранных для посадки саженцев дуба черешчатого, можно сделать вывод, что почва последних является менее плодородной. Почва участков села Вязовка имеет высокие показатели плодородия.

При исследовании приживаемости лесных культур дуба черешчатого в первый год после посадки (октябрь 2019 г.) выявлено, что за летний период выжило 65 % (39 шт.), погибло 35 % сеянцев (табл. 3).

Таблица 3. Результаты весенних посадок сеянцев дуба черешчатого,  ФГБНУ «ПАФНЦ РАН», 2019 г.

Срок посадки	Возраст сеянцев	Световые условия	Количество сеянцев при посадке, шт.	Приживаемость
				шт.	%
Весна	1 год	Затенение	15	15	100
		Без затенения	15	11	70
	2 года	Затенение	15	9	60
		Без затенения	15	4	27

Table 3. Results of common oak spring planting, Precaspian Agrarian Federal Scientific  Center of the RAS, 2019

Planting time	Age of seedlings	Light conditions	Number of seedlings	Survival rate
				plants	%
Spring	1 year	Shading	15	15	100
		No shading	15	11	70
	2 years	Shading	15	9	60
		No shading	15	4	27

Анализируя состояние весенних посадок, отметили, что лучше прижились сеянцы на участках с затенением: однолетние — 100 %, двухлетние — 60 %. На участках без затенения приживаемость составила: однолетними сеянцами — 70 %, двухлетними — 27 %.

В табл. 4 приведены данные по приживаемости сеянцев дуба черешчатого весеннего и осеннего сроков посадки. Исследования проводились в октябре 2020 г.

Таблица 4. Результаты приживаемости сеянцев дуба черешчатого,  ФГБНУ «ПАФНЦ РАН», 2020 г.

Срок посадки	Возраст сеянцев	Световые условия	Количество сеянцев, шт.		Приживаемость,%
			посаженных	на октябрь 2020 г.
Весна	1 год	Затенение	15	15	100
		Без затенения	15	11	70
	2 года	Затенение	15	9	60
		Без затенения	15	4	27
Осень	1 год	Затенение	15	10	66
		Без затенения	15	6	40
	2 года	Затенение	15	6	40
		Без затенения	15	3	20

Table 4. Survival of common oak seedlings, Precaspian Agrarian Federal Scientific Center of the RAS, 2020

Planting time	Age of seedlings	Light conditions	Number of seedlings		Survival rate,%
			planted	in October 2020
Spring	1 year	Shading	15	15	100
		No shading	15	11	70
	2 years	Shading	15	9	60
		No shading	15	4	27
Fall	1 year	Shading	15	10	66
		No shading	15	6	40
	2 years	Shading	15	6	40
		No shading	15	3	20

 

Осенние посадки однолетними сеянцами показали меньшую приживаемость в сравнении с весенними посадками на 32 %, а с двухлетними — на 57 %.

На конец вегетационного периода 2020 г. из 120 сеянцев осталось 64, что составило 53 % от всего посадочного материала.

Заключение

По результатам проведенных исследований были сделаны следующие выводы:

• почва лесных участков с произрастанием дуба черешчатого отличается от других лесных участков более высокими показателями плодородия, а именно: гумуса больше на 2 %, азота — на 138 мг/кг, фосфора подвижного — на 183 мг/кг, калия подвижного — на 462 мг/кг;
• приживаемость однолетних сеянцев дуба черешчатого лучше, чем двухлетних, на 34 %;
• приживаемость весенних посадок лучше осенних на 23 %;
• приживаемость однолетних сеянцев, посаженных весной, лучше однолетних сеянцев, посаженных осенью, на 34 %;
• приживаемость сеянцев, посаженных в затененных местах, лучше, чем у высаженных на открытом пространстве, на 27 %;
• наименьшая приживаемость была отмечена у двухлетних сеянцев, высаженных осенью в местах без затенения, — 20 %.

Таким образом, для улучшения почвенного плодородия лесной экосистемы Волго-Ахтубинской поймы необходимо:

• увеличить видовое разнообразие дубом черешчатым;
• высаживать однолетние сеянцы дуба черешчатого в весенний период в местах с затенением.

Об авторах

Анна Александровна Баканева

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Прикаспийский аграрный федеральный научный центр Российской академии наук»

Автор, ответственный за переписку.
Email: solnce5508@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2619-8794

младший научный сотрудник, отдел рационального природопользования

416251, Российская Федерация, Астраханская область, Черноярский район, с. Соленое Займище, квартал Северный, д. 8

Список литературы