Влияние многолетнего применения минеральных удобрений на рост сосны в толщину в посевах на паловых вырубках с песчаными почвами. I. Последствие 30-летнего ежегодного применения калийных удобрений на рост сосны в толщину и качество древесины

УДК

630*232.33

DOI:

10.17238/issn0536-1036.2016.6.42

Аннотация

Рассматривается проблема восстановления лесных фитоценозов, разрушенных в результате вырубки древостоя и последующего пожара. Объектом исследования были 53-летние культуры сосны, созданные посевом в 1961 г. на вересково-паловой вырубке с песчаными почвами. Цель работы – исследование последействия ежегодного 30-летнего применения калийных удобрений на рост сосны в толщину и качество ее древесины. Удобрения (хлористый калий (K), суперфосфат (P), мочевину (N)) вносили ежегодно с 1967 г. по 1996 г. Схема опыта: контроль (без удобрений), K, PK, NK. Последействие хлористого калия на прирост сосны по площади сечения ствола, который более информативен, чем прирост по диаметру, прослеживалось до конца наблюдений. Эффективность последействия калия на средний периодический прирост по площади сечения была достоверно выше, чем во время проведения подкормок. За весь период наблюдений (начиная с 15 и до 53 лет) калийное удобрение обеспечило увеличение в 1,2 раза площади сечения среднего дерева по сравнению с контролем, однако более эффективными оказались фосфорно-калийное (в 1,7 раза) и азотно-калийное (в 1,9 раза) удобрения. Установлено, что ежегодное применение хлористого калия на протяжении 30 лет не оказало существенного влияния на среднее количество слоев в 1 см древесины и средний радиальный прирост. Включение в состав удобрений фосфора и азота привело к ухудшению исследуемых показателей, но одновременно вы- звало повышение доли поздней древесины. Азотно-калийные удобрения обеспечили достижение максимальных значений среднего диаметра и запаса древостоя, однако снизили плотность древесины.

Сведения об авторах

А.И. Соколов, д-р с.-х. наук, доц.

А.Н. Пеккоев, канд. с.-х. наук, науч. сотр. 

В.А. Харитонов, вед. инж.

Институт леса Карельского научного центра РАН, ул. Пушкинская, д. 11, г. Петрозаводск, Россия, 185910; e-mail: alexander.sokolov@krc.karelia.ru, pek-aleksei@list.ru, haritonov@krc.karelia.ru

Ключевые слова

культуры сосны, лесные пожары, макроструктура древесины, минеральные удобрения, паловые вырубки, поздняя древесина, радиальный прирост

Для цитирования

Соколов А.И., Пеккоев А.Н., Харитонов В.А. Влияние многолетнего применения минеральных удобрений на рост сосны в толщину в посевах на паловых вырубках с песчаными почвами. I. Последействие 30-летнего ежегодного применения калийных удобрений на рост сосны в толщину и качество древесины // Лесн. журн. 2016. № 6. С. 42–55. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2016.6.42

Литература

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Антонов А.М. Изменчивость макростроения древесины сосны, выращенной с применением удобрений // Вестн. КрасГАУ. 2015. №1. С. 179–183.

2. Баглай А.Н., Струков В.И. Минеральные удобрения как фактор повышения продуктивности культур сосны // Лесн. журн. 1972. № 5. С. 16–20. (Изв. высш. учеб. заведений).

3. Бузыкин А.И., Дашковская И.С., Пшеничникова Л.С., Суховольский В.Г. Реак- ция сосны на изменение азотного питания // Экологические проблемы Севера: межвуз. сб. науч. тр. Архангельск: АГТУ, 2003. Вып. 6. С. 91–97.

4. Заключение Общественной комиссии по расследованию причин и последствий природных пожаров в России в 2010 г. Режим доступа: http://www.yabloko.ru/mneniya_i_publikatsii/2010/09/14

5. Казимиров Н.И., Волков А.Д., Зябченко С.С., Иванчиков А.А., Морозова Р.М. Обмен веществ и энергии в сосновых лесах Европейского Севера. Л.: Наука, 1977. 304 с.

6. Козлов В.А. Изменение структуры древесины под влиянием внесения минеральных удобрений // Влияние условий произрастания и лесохозяйственных мероприятий на свойства древесины и целлюлозы: сб. науч. тр. Петрозаводск: Карел. филиал АН СССР, 1980. С. 55–71.

7. Корчагов С.А., Грибов С.Е., Клюквина Н.А., Авдеев Ю.М., Щекалев Р.В. Влияние рубок ухода, внесения удобрений и их комплексного использования на свойства древесины сосны в культурах //  Вестн. МГУЛ–Лесн. вестн. 2009. № 1(64). С. 95–99.

8. Кошельков С.П. Режим питания сосновых древостоев южной тайги // Лесоведение. 1967. № 4. С. 64–70.

9. Крутов В.И. Грибные болезни хвойных пород в искусственных ценозах таежной зоны Европейского Севера СССР. Петрозаводск: Карел. филиал АН СССР, 1989. 208 с.

10. Крутов В.И., Волкова И.П., Кивиниеми С.Н., Тимофеев А.В. Влияние удобрений на сохранность культур сосны и распространение грибных болезней и энтомовредителей // Повышение эффективности лесовосстановительных мероприятий на Севере: сб. науч. тр. Петрозаводск: Карел. филиал АН СССР, 1977. С. 93–112.

11. Куликова В.К. Изменение агрохимических свойств почв при внесении минеральных удобрений // Повышение эффективности лесовосстановительных мероприятий на Севере: сб. науч. тр. Петрозаводск: Карел. филиал АН СССР, 1977. С. 24–41.

12. Лир Х., Польстер Г., Фидлер Г.-И. Физиология древесных растений. М.: Лесн. пром-сть, 1974. 424 с.

13. Луганский Н.А., Шавронский В.А., Годовалов Г.А., Запаранюк А.Е.  Применение минеральных удобрений в сосняках Среднего Урала // Проблемы повышения продуктивности лесов и перехода на непрерывное рациональное лесопользование  в  свете  решений  XXVI  съезда  КПСС.  Архангельск:  АИЛиЛХ,  1983. С. 121–122.

14.  Морозова Р.М.,  Федорец  Н.Г. Современные процессы почвообразования в хвойных лесах Карелии. Петрозаводск: Карел. НЦ РАН, 1992. 282 с.

15. Ронконен Н.И., Куликова В.К. Влияние удобрений на развитие напочвенного покрова // Повышение эффективности лесовосстановительных мероприятий на Севере: сб. науч. тр. Петрозаводск: Карел. филиал АН СССР, 1977. С. 42–52.

16. Степаненко И.И. Влияние удобрений на анатомическое строение древесины сосны в разных типах леса // Лесн. журн. 2000. № 4. С. 129–134. (Изв. высш. учеб. заведений).

17. Степаненко И.И. Повышение продуктивности сосновых насаждений в результате внесения минеральных удобрений // Лесн. журн. 2005. № 4. С. 61–69. (Изв. высш. учеб. заведений).

18. Суворов В.И. Физиологическое действие минеральных удобрений на сосну и ель в культурах на вырубках // Применение минеральных удобрений в лесном хозяйстве. Минск: БелНИИЛХ, 1974. С. 61–65.

19. Федорец Н.Г., Морозова Р.М., Синькевич С.М., Загуральская Л.М. Оценка продуктивности лесных почв Карелии. Петрозаводск: Карел. НЦ РАН, 2000. 195 с.

20. Чумак Н.Ф. Микоризы сосны на песчаных почвах в связи с применением удобрений: автореф. дис. … канд. биол. наук. Петрозаводск, 1981. 25 с.

21. Шубин В.И. Влияние удобрений на рост культур сосны на песчаных почвах // Повышение эффективности лесовосстановительных мероприятий на Севере: сб. науч. тр. Петрозаводск: Карел. филиал АН СССР, 1977. С. 66–77.

22. Шубин В.И., Гелес И.С., Крутов В.И., Морозова Р.М., Соколов А.И. Повы шение производительности культур сосны и ели на вырубках. Петрозаводск: Карел. НЦ АН СССР, 1991. 176 с.

23. Шутов И.В., Маслакова Е.Л., Маркова И.А. и др. Лесные плантации. (Ускоренное выращивание ели и сосны). М.: Лесн. пром-сть, 1984. 248 с.

24. Haapanen T., Hari P., Kellomaki S. Effect of Fertilization and Thinning on Ra- dial Growth of Scots Pine. Silva Fennica, 1979, vol. 13(2), pp. 184–189.

25.  Jacobson  S.,  Pettersson  F.  Growth  Responses   Following  Nitrogen  and N-P-K-Mg Additions to Previously N-Fertilized Scots Pine and Norway Spruce Stands on Mineral Soils in Sweden. Canadian Journal of Forest Research, 2001, vol. 31(5), pp. 899–909.

26. Makinen H., Uusvaara O. Effect of Fertilization on the Branchiness and Wood Quality of Scots Pine. Folia forestalia, 1992, vol. 801.

Поступила 01.03.16

Ссылка на английскую версию:

The Effect of Long-Term Mineral Fertilizers Treatment on the Pine Diameter Growth at Plantings in the Burnt Clear-Cuts with Sandy Soils. I. The Consequence of the 30-Year Annual Treatment ofPotash Fertilizers on the Pine Diameter Growth and Wood Quality

UDC 630*232.33

DOI: 10.17238/issn0536-1036.2016.6.42

The Effect of Long-Term Mineral Fertilizers Treatment on the Pine Diameter Growth at Plantings in the Burnt Clear-Cuts with Sandy Soils. I. The Consequence of the 30-Year Annual Treatment of Potash Fertilizers on the Pine Diameter Growth and Wood Quality

A.I. Sokolov, Doctor of Agricultural Sciences, Associate Professor A.N. Pekkoev, Candidate of Agricultural Sciences, Research Officer V.A. Kharitonov, Management Engineer

Forestry Research Institute of Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences, Pushkinskaya ul., 11, Petrozavodsk, 185910, Russian Federation;

e-mail: alexander.sokolov@krc.karelia.ru, pek-aleksei@list.ru, haritonov@krc.karelia.ru

The paper considers the problem of restoration of forest communities, destroyed by timber harvesting and subsequent fires. The study object was a 53-year-old pine crop seeded in

1961 in a burnt clear-cut of the heather type with sandy soils. The work objective was the research of the aftereffect of the 30-year annual potash fertilizers treatment on the pine di- ameter growth and wood quality. The fertilizers (potassium chloride (K), superphosphate

(P), urea (N)) were applied annually from 1967 to 1996. The experimental design was: con-

trol (without fertilization), K, PK, NK. The aftereffect of potash chloride on the increment of the basal area growth of a tree stem, which was more informative than the increase in diameter, was observed until the end of the investigations. The effectiveness of the potassi- um aftereffect on the average periodic mean annual basal area growth was significantly higher than at the period of supplementary fertilizers. Over the entire observation period (from the age of 15 years to 53 years) the potash fertilizer provided an increase in the basal area of an average tree by a factor of 1.2 compared to the control indicator. However, the phosphate-potassium (by a factor of 1.7) and nitrogen-potash (by a factor of 1.9) fertilizers proved to be more effective. The annual potash chloride application for 30 years had not affected significantly on the average number of layers in 1 cm of wood and the average ra- dial increment. The addition of phosphorus and nitrogen to the fertilizers deteriorated the studied parameters, but simultaneously caused the increase in the proportion of latewood. Nitrogen-potash fertilizers provided the maxima of a mean diameter and a growing stock but reduced the wood density.

Keywords: pine crop, forest fire, wood macrostructure, mineral fertilizer, burnt clear-cut, latewood, radial increment.

For citation: Sokolov A.I., Pekkoev A.N., Kharitonov V.A. The Effect of Long-Term Min- eral Fertilizers Treatment on the Pine Diameter Growth at Plantings in the Burnt Clear-Cuts with Sandy Soils. I. The Consequence  of the 30-Year Annual Treatment of Potash Fertilizers on the Pine Diameter Growth and Wood Quality..  Lesnoy zhurnal, 2016, no. 6, pp. 42–55. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2016.6.42

REFERENCES

1. Antonov A.M. Izmenchivost' makrostroeniya drevesiny sosny, vyrashchennoy s primeneniem udobreniy [Wood Macrostructure Variability of Pine Grown with the Use of Fertilizers]. Vestnik KrasGAU [the Bulletin of KrasGAU], 2015, no. 1, pp. 179–183.

2. Baglay A.N., Strukov V.I. Mineral'nye udobreniya kak faktor povysheniya produktivnosti kul'tur sosny [Mineral Fertilizers as a Productivization Factor of Pine Crops]. Lesnoy zhurnal, 1972, no. 5, pp. 16–20.

3. Buzykin A.I., Dashkovskaya I.S., Pshenichnikova L.S., Sukhovol'skiy V.G. Reak- tsiya sosny na izmenenie azotnogo pitaniya [Pine Reaction to the Change of Nitrogen Nutri- tion]. Ekologicheskie problemy Severa [Ecological Problems of the North]. Arkhangelsk,

2003, vol. 6, pp. 91–97.

4. Zaklyuchenie Obshchestvennoy komissii po rassledovaniyu prichin i posledstviy prirodnykh pozharov v Rossii v 2010 g. [Conclusion of the Public Commission for the In- vestigation of the Causes and Consequences of Wildfires in Russia in 2010]. Available at: http://www.yabloko.ru/mneniya_i_publikatsii/2010/09/14.

5. Kazimirov N.I., Volkov A.D., Zyabchenko S.S., Ivanchikov A.A., Morozova R.M.

Obmen veshchestv i energii v sosnovykh lesakh Evropeyskogo Severa [Metabolism and En- ergy Change in Pine Forests of the European North]. Leningrad, 1977. 304 p.

6. Kozlov V.A. Izmenenie struktury drevesiny pod vliyaniem vneseniya mineral'nykh udobreniy [Changing of the Wood Structure Under the Influence of Mineral Fertilizers].

Vliyanie usloviy proizrastaniya i lesokhozyaystvennykh meropriyatiy na svoystva drevesiny i

tsellyulozy [The Effect of Growing Conditions and Forest Management Activities on Wood and Pulp Properties]. Petrozavodsk, 1980, pp. 55–71.

7. Korchagov S.A., Gribov S.E., Klyukvina N.A., Avdeev Yu.M., Shchekalev R.V. Vliyanie rubok ukhoda, vneseniya udobreniy i ikh kompleksnogo ispol'zovaniya na svoystva drevesiny sosny v kul'turakh [Impact of Thinning, Fertilizer Application and Their

Integrated Use on Wood Properties in Pine Cultures]. Vestnik Moskovskogo gosudarstven-

nogo universiteta lesa – Lesnoy vestnik [Moscow State Forest University Bulletin – Lesnoy

Vestnik], 2009, no. 1(64), pp. 95–99.

8. Koshel'kov S.P. Rezhim pitaniya sosnovykh drevostoev yuzhnoy taygi [Nutrition Regime of Pine Stands in the Southern Taiga]. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Sci- ence], 1967, no. 4, pp. 64–70.

9. Krutov V.I. Gribnye bolezni khvoynykh porod v iskusstvennykh tsenozakh taezhnoy

zony Evropeyskogo Severa SSSR [Fungal Diseases of Conifers in Artificial Cenoses of the

Taiga Zone of the European North of the USSR]. Petrozavodsk, 1989. 208 p.

10. Krutov V.I., Volkova I.P., Kiviniemi S.N., Timofeev A.V. Vliyanie udobreniy na sokhrannost' kul'tur sosny i rasprostranenie gribnykh bolezney i entomovrediteley [The Ef-

fect of Fertilizers on the Conservation of Pine Plantations and Spread of Fungal Diseases

and Pests]. Povyshenie effektivnosti lesovosstanovitel'nykh meropriyatiy na Severe [Improv- ing the Efficiency of Reforestation in the North]. Petrozavodsk, 1977, pp. 93–112.

11. Kulikova V.K. Izmenenie agrokhimicheskikh svoystv pochv pri vnesenii miner- al'nykh udobreniy [Changes of the Soil Agrochemical Properties in Fertilizing]. Povyshenie effektivnosti lesovosstanovitel'nykh meropriyatiy na Severe [Improving the Efficiency of

Reforestation in the North]. Petrozavodsk, 1977, pp. 24–41.

12. Lyr H., Polster H., Fiedler H.J. Gehölzphysiologie. Vienna, 1967.

13. Luganskiy N.A., Shavronskiy V.A., Godovalov G.A., Zaparanyuk A.E. Primenenie mineral'nykh udobreniy v sosnyakakh Srednego Urala [Application of Mineral Fertilizers in the Pine Forests in the Middle Urals]. Problemy povysheniya produktivnosti lesov i  perekhoda  na nepreryvnoe ratsional'noe lesopol'zovanie  v svete resheniy XXVI s"ezda KPSS [The Problems of Productivization of Forests and the Transition to the Contin- uous Sustainable Forest Management in the Context of Decisions of the 26th Congress of the CPSU]. Arkhangelsk, 1983, pp. 121–122.

14. Morozova R.M., Fedorets N.G. Sovremennye protsessy pochvoobrazovaniya v khvoynykh lesakh Karelii [Current Soil Formation Processes in the Coniferous Forests of Karelia]. Petrozavodsk, 1992. 282 p.

15. Ronkonen N.I., Kulikova V.K. Vliyanie udobreniy na razvitie napochvennogo pokrova [The Effect of Fertilizers on the Ground Cover Development]. Povyshenie effek- tivnosti lesovosstanovitel'nykh meropriyatiy na Severe [Improving the Efficiency of Refor- estation in the North]. Petrozavodsk, 1977, pp. 42–52.

16. Stepanenko I.I. Vliyanie udobreniy na anatomicheskoe stroenie drevesiny sosny v raznykh tipakh lesa [The Effect of Fertilizers on the Anatomical Structure of Pine Wood in Different Forest Types]. Lesnoy zhurnal, 2000, no. 4, pp. 129–134.

17. Stepanenko I.I. Povyshenie produktivnosti sosnovykh nasazhdeniy v rezul'tate vneseniya mineral'nykh udobreniy [Increasing Productivity of Pine Stands by Mineral Ferti- lizers Application]. Lesnoy zhurnal, 2005, no. 4, pp. 61–69.

18. Suvorov V.I. Fiziologicheskoe deystvie mineral'nykh udobreniy na sosnu i el' v kul'turakh na vyrubkakh [The Physiological Effect of Mineral Fertilizers on Pine and Spruce in Crops in Fellings]. Primenenie mineral'nykh udobreniy v lesnom khozyaystve [The Use of

Mineral Fertilizers in Forestry]. Minsk, 1974, pp. 61–65.

19. Fedorets N.G., Morozova R.M., Sin'kevich S.M., Zagural'skaya L.M. Otsenka produktivnosti lesnykh pochv Karelii [Evaluation of Forest Soil Productivity in Karelia]. Petrozavodsk, 2000. 195 p.

20. Chumak N.F. Mikorizy sosny na peschanykh pochvakh v svyazi s primeneniem udobreniy: avtoref. dis. … kand. biol. nauk [Mycorrhizae of Pine on Sandy Soils due to the Application of Fertilizers: Cand. Biol. Sci. Diss. Abs.]. Petrozavodsk, 1981. 25 p.

21. Shubin V.I. Vliyanie udobreniy na rost kul'tur sosny na peschanykh pochvakh [The Effect of Fertilizers on the Pine Crops Growth on Sandy Soils]. Povyshenie effek- tivnosti lesovosstanovitel'nykh meropriyatiy na Severe [Improving the Efficiency of Refor- estation in the North]. Petrozavodsk, 1977, pp. 66–77.

22. Shubin V.I., Geles I.S., Krutov V.I., Morozova R.M., Sokolov A.I. Povyshenie proizvoditel'nosti kul'tur sosny i eli na vyrubkakh [The Improvement in the Productivity of Pine and Spruce Crops in Fellings]. Petrozavodsk, 1991. 176 p.

23. Shutov I.V., Maslakova E.L., Markova I.A. et al. Lesnye plantatsii (Uskorennoe vyrashchivanie eli i sosny) [Forest Plantations (a Quickened Growth of Spruce and Pine)]. Moscow, 1984. 248 p.

24. Haapanen T., Hari P., Kellomaki S. Effect of Fertilization and Thinning on Radi- al Growth of Scots Pine. Silva Fennica, 1979, vol. 13(2), pp. 184–189.

25. Jacobson S., Pettersson F. Growth Responses Following Nitrogen and N-P-K-Mg

Additions to Previously N-Fertilized Scots Pine and Norway Spruce Stands on Mineral Soils in Sweden. Canadian Journal of Forest Research, 2001, vol. 31(5), pp. 899–909.

26. Makinen H., Uusvaara O. Effect of Fertilization on the Branchiness and Wood

Quality of Scots Pine. Folia forestalia, 1992, vol. 801.

Received on March 01, 2016