Транспирация и урожайность сельскохозяйственных растений

В открытой местности в суховейную погоду происходит резкое повышение транспирации и снижение ее продуктивности, что отрицательно сказывается на растениях. В условиях Каменной Степи транспирационный коэффициент овса и пшеницы на полях, защищенных лесными полосами, на 10-24 % меньше, чем в открытой степи.

Аналогичные данные получены на Тимашевском участке в опытах со свеклой, выращиваемой в вегетативных сосудах. На расстоянии 10-105 м от полос коэффициент транспирации свеклы был равен 455-483, а продуктивность транспирации (количество сухого вещества в граммах, которое образуется на 1 л из

расходованной воды) - 2,08-2,20. На участках, не защищенных лесными полосами, эти показатели были равны соответственно 622-660 и 1,52-1,61.

В приведенных примерах положительное влияние лесных полос на транспирацию растений определяется скоростью ветра и турбулентным обменом. Кроме того, на Тимашевском опытном пункте установлено, что величина урожая сельскохозяйственных культур зависит от интенсивности транспирации за вегетационный период.' На полях, защищенных лесными полосами, в связи с большими запасами влаги в почве суммарная интенсивность транспирации за вегетационный период больше, чем в открытой степи, что также способствует увеличению урожая.

На различном расстоянии от полос суммарная интенсивность транспирации и ее продуктивность неодинаковы. На Поволжской АГЛОС установили, что интенсивность транспирации в большинстве случаев у лесных полос на расстоянии до 10-15 Н выше, чем вдали от них. При наступлении более засушливой погоды, наоборот, у лесных полос растения транспирируют меньше. Это объясняется лучшей способностью растений регулировать процесс транспирации степенью открытия устьиц.

Коэффициент водопотреблсния (расход влаги из почвы на образование I ц урожая) на открытых полях в 1,5-1,7 раза выше, чем на межполосных.

Урожайность сельскохозяйственных культур на полях с системой лесных полос всегда бывает выше, чем в открытой степи. Увеличение урожая связано с улучшением микроклимата, повышением суммарной интенсивности и продуктивности транспирации, предохранением почвы, высеянных семян.и неокрепших всходов от выдувания и смыва.

Влияние лесных полос на урожай сказывается уже в молодом возрасте, когда они имеют высоту 1,5-2 м. По мере увеличения высоты полос увеличивается защищенная зона и повышается эффективность насаждений.

Эффективность влияния лесных полос на урожаи сельскохозяйственных культур зависит от многих факторов: общего уровня культуры земледелия, агротехники, метеоусловий года, предшественников в севооборотах, конструкции полос, защищенности территории, дифференциации агротехники и сортов по экологи

ческим зонам облесенного поля и пр. По данным ВНИАЛМИ, средняя урожайность сельскохозяйственных культур под защитой лесных полос выше, чем на незащищенных полях, на 14-33 в лесостепи, на 14-24 в степи и на 24- 31 % в сухой степи. В целом такое превышение составляет для зерновых - 18-23, технических

• 20-26, кормовых - 29-41%.

По данным НИИСХ ЦЧГ1, средняя прибавка урожая на черноземах Каменной Степи составила по озимой пшенице и ржи - 20%, просу - 33, подсолнечнику - 16, картофелю - 30, сахарной свекле - 27%.

Социально-экологическая роль защитных лесонасаждений. Интенсивная хозяйственная деятельность человека повсеместно приводит к увеличению числа загрязняющих среду источников, их мощности и расширению географии. Вредное воздействие на здоровье и работоспособность человека проявляется в избыточном содержании в воздухе, воде и почве различных химических веществ, влиянии вредных факторов, таких как шум, электромагнитные поля, радиоактивное излучение, биологические примеси.

Интенсивное загрязнение окружающей среды компонентами обусловливает необходимость коренного оздоровления агроландшафтов, населенных мест и промышленных зон. Действенным средством оздоровления экологической среды в нужном для проживания человека направлении является создание оптимальных систем защитных лесонасаждений.

Снижение уровня загрязнения среды, заболеваемости и увеличение продолжительности жизни человека за счет повышения качества среды определяет санитарно-гигиеническое значение защитных лесонасаждений

Оздоровительные функции защитных лесонасаждений заключаются в очищении воздуха от пыли и газообразных токсикантов, обогащении воздушной среды кислородом и отрицательно заряженными легкими ионами, в антимикробных и стерилизующих свойствах многих видов древесных пород и кустарников. Защитные лесные насаждения обладают также звукопоглощаю

щими свойствами, снижая уровень шума и изменяя его частотные характеристики.

Активные в биохимическом отношении фитовыделения лесных насаждений окисляют и нейтрализуют летучие примеси, превращая их в безвредные вещества, и удаляют из воздуха, изменяя его бихроматную окисляемость.

Лесные полосы оказывают активное санирующее влияние на воздух локально (под кронами, вблизи полос) и не в состоянии полностью оздоровить воздушную среду на всей территории агроландшафта. Однако лесные полосы всегда производят кислород и восстанавливают состав воздуха. Лесные полосы при небольших скоростях ветра снижают уровень содержания угарного газа, оксидов азота, оксидов углерода и пыли в 2-3 раза. Лесные насаждения регулируют процессы естественного газообмена, способствуя обогащению воздуха кислородом, аккумулируя и обезвреживая газовые и твердые примеси. Уровень загрязнения в системе защитных лесных насаждений снижается на 7-35 %. 1 га лесонасаждений в течение года очищает воздух от 50-70 т пыли, уменьшая ее концентрацию на 30-40 %. Хорошими защитными свойствами в защите плодовых от загрязнения свинцом обладают полосы вдоль автомобильных дорог.

Стокорегулирующая функция лесных насаждений обеспечивает очистку поверхностного стока с полей. При прохождении воды через лесонасаждения улучшаются ее органолептические показатели: цветность, запах, прозрачность. Резко уменьшается содержание в воде нитратов, ионов аммония, сток очищается от пестицидов и растворенных минеральных удобрений. Эту роль лучше всего выполняют смешанные насаждения из хвойных и лиственных пород сложной формы, плотной конструкции, с хорошо развитым подлеском и мощной лесной подстилкой.

Задержание вместе с твердым стоком биогенных элементов в зоне влияния лесных полос уменьшает поступление (сброс) их в водоемы.

Санитарно-гигиеническая роль защитных лесных насаждений в отношении почвы проявляется в локализации вредных веществ и элементов удобрений и промышленных эмиссий, газовых выхлопов автотранспорта, в ограничении перемещения, пестицидов. В итоге оценивать санитарно-гигиеническую роль защитных

лесных насаждений следует через состояние здоровья населения, лабораторные анализы почв, воды, воздуха.

Защитные лесные насаждения оказывают высокое эстетическое воздействие на человека, имеют рекреационное и оздоровительное значение. Эти социальные функции тесно связаны между собой и пока трудно оценимы в денежном выражении.

Эстетическое значение лесных насаждений заключается в их воздействии на психоэмоциональное состояние людей, их настроение, определяющем работоспособность, полноценность и качество отдыха. Лесные полосы и насаждения расчленяют единый сельскохозяйственный покров на отдельные части, формируя микропейзажи. Такой лесоаграрный ландшафт воспринимается более эмоционально и создает благоприятные условия для рекреации. Особенно обогащаются ландшафты посадкой деревьев в холмистых районах, на побережьях рек и водоемов.

Е.С. Павловский (1988) выдвинул положение о биодизайне, под которым понимается проектирование эстетического облика мелиорируемой территории на основе рационального сочетания хозяйственно-экономических, экологических и социальных требований общества. Этого можно добиться с помощью разнообразных видов защитных лесных насаждений, комбинируя их размещение, основные параметры, конструкции, породный состав.

Имеется много прекрасных примеров сформированных человеком лесоаграрных ландшафтов в степных и лесостепных районах страны. Уникальное значение имеет Каменная Степь в Воронежской области, Шатиловский лес в Орловской области. Благодаря комплексу лесомелиоративных, агромелиоративных и гидротехнических мероприятий здесь полностью преобразован ландшафт из засушливого однообразного степного в оптимальный лесоаграрный, где ослаблено пагубное влияние засухи и суховеев, прекращен смыв и размыв почвы, повысился уровень грунтовых вод, из года в год получают высокие и устойчивые урожаи всех сельскохозяйственных культур, обогатились флора и фауна в прошлом безлесных степей, создан эстетически полноценный ландшафт повышенной комфортности.

Декоративность защитных насаждений оценивается по ряду факторов: разнообразию породною состава, пространственному размещению деревьев и кустарников, архитектонике насаждений,

их состоянию и возрасту, цветовому сочетанию по сезонам, проходимости и комфортности.

Рекреационное использование защитных лесных насаждений в агроландшафтах отмечается повсеместно. Под кронами деревьев и на опушках насаждений устраивают летние столовые, отдых во время перерывов, хранят питьевую воду, одежду, продукты, укрываются от знойной жары, дождей, метелей, размещают передвижные пасеки.

По рекреационно-эстетической ценности лесоаграрные ландшафты подразделяются на 5 классов. Незаменима оздоровляющая роль защитных лесных насаждений в населенных пунктах, вокруг промышленных предприятий и особенно на техногенных ландшафтах.

Таким образом, полная агроэкологическая и социальная роль защитного лесоразведения складывается из множества показателей. Лесные защитные насаждения позволяют оптимизировать агроландшафты в более устойчивые и с повышенной продуктивностью, ослабить деструктивные процессы, оздоровить среду и гаран тировать экологическую безопасность.