При внесении удобрений в питомниках и лесных культурах, особенно при уходе и уничтожении сорняков, питательные вещества потребляются в первую очередь деревьями. В естественных лесах, как и в случае биологического круговорота, вступает в действие сложная цепь природных явлений, поэтому необходимо обратить внимание на следующие аспекты внесения удобрений:
- распределение внесенных питательных веществ между разными компонентами БГЦ;
- перераспределение удобрений в почве и возможный вынос их;
- дозы и сроки внесения удобрений.
Из указанных трех аспектов вытекает важное следствие: для выбора оптимальной стратегии при внесении удобрений необходимо знать, что мы удобряем, какие компоненты леса в первую очередь, как используют удобрения и сроки их внесения. При определении сроков внесения важно оценить, в какой период жизни леса нужно вносить удобрения: при посадке, на стадии жердняка, в более старом возрасте или в канун возраста рубки. Не менее важно установить сезонный срок внесения удобрений: весной, летом или осенью, до начала вегетации или после, до развития зооценоза, особенно до прилета и гнездования птиц, и т. д. Интенсивное потребление питательных веществ, если судить по динамике их в почве, начинается в апреле. В это время в северных широтах травяной покров еще не функционирует, поэтому вполне возможно, что раннее внесение удобрений в лесных БГЦ более благоприятно для деревьев. Кроме того, в динамике питательных веществ в почве, следовательно, и в потреблении их фитоценозом есть максимумы и минимумы.
Следовательно, в течение вегетационного периода есть несколько периодов интенсивного их потребления. В первом приближении эти периоды совпадают со временем нарастания листовой массы, усиленным приростом по высоте и диаметру ствола дерева. Все три периода сопряжены с заметным уменьшением содержания таких элементов питания, как фосфор, калий и азот. Установление максимумов потребления питательных веществ из почвы позволяет сделать вывод о целесообразности приурочивать к этим периодам внесение удобрений.
Раннее внесение удобрений приурочено к тому периоду, когда в почве преобладает нисходящий ток воды. Осенне-зимне-весеннее переувлажнение лесных почв обычно приводит к формированию промывного типа водного режима. Именно к этому периоду относятся достоверные данные по выносу разных веществ из корнеобитаемой толщи воды. Необходимо учесть, что удобрения, особенно вносимые систематически в течение многих лет, увеличивают количество подвижных питательных веществ в более глубоких слоях почвы (30-60 см, иногда 100 см и глубже), т.е. при высоком увлажнении весенний период возникает опасность вертикального, и горизонтального выноса удобрений [8.
Вместе с почвенно-грунтовыми водами удобрения могут попадать в ручьи, реки, озера и другие водоемы. Загрязнение грунтовых вод нитратами снижает их качество, а при превышении допустимых концентраций делает их непригодными для питья. Попадание азота и фосфора в водоемы приводит к их эутрофикации, т. е. зарастанию. Можно добавить, что в случае привноса удобрений в водоемы резко увеличивается плодородие подводных, субаквальных почв, что подчеркивает их генетическую связь с почвами окружающих катен (склонов).
Механический состав почв, их водный режим, запас гумуса должны существенно влиять на передвижение удобрений в почве. Отсюда следует, что норму (дозу) разового внесения удобрений надо рассчитывать с учетом свойств почв, способствующих выносу или задержанию удобрений. В ряде почв вещества, внесенные как удобрения, фиксируются почвенными минералами. Так, отмечается закрепление в почвах аммония, калия, фосфора. В каждом случае работают разные механизмы фиксации: ионообменные реакции, фиксация между слоями слоистых элементов (калия, аммония), сорбция на поверхности тонкодисперсного гетита (гидроокиси железа). Фиксация питательных веществ почвой, с одной стороны, замедляет или даже совсем прекращает вынос элементов из почвы, а с другой - уменьшает доступность питательных элементов для растений. Последнее может играть и положительную роль - растягивать использование удобрений растениями на больший срок и тем самым удлинять их последействие.
Изменение распределения корней деревьев в почве после удобрения показывает, что для лесных почв вынос удобрений в нижележащие слои достаточно частое явление. Уменьшение содержания корней в верхних слоях почвы должно способствовать и боковому выносу питательных элементов с верховодкой, для которой водоупором служит горизонт В.
Питательные вещества удобрений, внесенных в почву, используются как древесными растениями, так и другими ярусами леса. Для многих видов растений максимумы потребления питательных веществ не совпадают. Поэтому нужно вносить такую дозу удобрений, чтобы свести к минимуму потерю питательных веществ на вынос их из почвы. Величина этой дозы определяется водным режимом почв, характером их дренированности (скоростью движения воды в почве, оттоком ее из почвы с растворенными питательными веществами в грунтовые воды или вниз по склону), интенсивностью потребления питательных веществ из почвы деревьями и травяным ярусом, ролью отдельных горизонтов в снабжении растений водой и питательными элементами.
Деревья разных пород, а иногда и одной породы, имеют корневую систему разной формы: поверхностно распределенную, глубокую, многоярусную и т.д., поэтому деревья различных пород неодинаково потребляют питательные вещества, причем с разных глубин почвы. В первую очередь растения усваивают питательные вещества из верхних горизонтов, а затем уже из нижних (Тихомиров, Шпажников, 1977). Даже из разных микрозон дерево потребляет питательные вещества неодинаково. Излишек удобрений в какой-либо микрозоне может привести к их непродуктивному выносу из почвы.
Вторая особенность потребления удобрений лесом связана с интенсивностью их использования разными ярусами леса. В. Н. Сукачев указывал на большую роль конкуренции между растениями в формировании БГЦ. При внесении удобрений в лесу, нужно учитывать какие компоненты фитоценоза должны быть удобрены. Исходя из этого, ведётся расчёт дозы удобрений.
