Исследование корневых систем в Колодищанском лесничестве Минской области

С 1952 по 1955 г. мы исследовали корневые системы ряда древесных пород в Колодищанском лесничестве Минской области.

Объектами исследования являлись опытные культуры различных древесных и кустарниковых пород 5-летнего возраста и производственные посадки ели и сосны 18-летнего возраста. В опытных культурах изучались корневые системы ели обыкновенной, сосны обыкновенной, лиственницы сибирской, дуба черешчатого, липы мелколистной, клена остролистного и акации желтой. Все растения произрастали примерно в одинаковых почвенных условиях и были расположены на одном участке недалеко друг от друга. Почва дерново-подзолистая, среднеоподзоленная, развивающаяся на легком лессовидном суглинке. Рельеф слабо волнистый. Приводим описание почвенного разреза.

Уровень грунтовых вод ниже 5 м. Травяной покров разнообразный. В его состав входили: земляника (Fragaria vesca L.), ожика волосистая (Luzula pilosa (L.) Willd.), вероника дубравная (Veronica chamaedryus L.), брусника (Vaccinium vitis idaea L.), плаун (Lycopodium clavatum L.), грушанка круглолистная (Pirola rotundifolia L.), папоротник-орляк (Pteridium aquilinum (L.) Kuhn), майник двулистный (Majanthemum bifolium Schm.), подорожник ланцетовидный (Plantago lanceolata L.), колосок душистый (Anthoxanthum odoratum L.), мятлик луговой (Poa pratensis L.), полевица волосовидная (Agrostis vulgaris With.) и др.

В целом лесорастительные условия на исследуемых участках культур были удовлетворительны, хотя сильно уплотненная и значительно сцементированная тяжелая супесь в горизонте B₁ создавала несколько неблагоприятные условия для роста и развития корневых систем древесных пород.

Опытные культуры были заложены в 1952 г. на площади 0,52 га. До закладки культур участок находился под сельскохозяйственным пользованием. Техника посадки была та же, что и в Ивантеевском лесопитомнике. Культуры закладывались в двух вариантах: густые и редкие. В густых посадках расстояние между рядами 25 см, а в ряду между растениями 20 см, т. е. на 1 м² высаживалось по 20 растений. В редких посадках расстояние между рядами 50 см, а в ряду между растениями 40 см. Таким образом, площадь питания для растений в редких культурах была в 4 раза больше, чем в густых. В момент исследования корневых систем культуры находились в удовлетворительном состоянии, за исключением сосны и акации желтой. Подземные органы исследовались по методике, описанной выше.

Рост корневых систем древесных пород был примерно такой же, как и в Ивантеевском лесопитомнике Московской области. У ели, лиственницы, липы, клена основная масса (68—79%) крупных и мелких корней сосредоточена в первом 10-сантиметровом слое почвы. Корневая система дуба проникала в почво-грунт несколько глубже. В первом 10-сантиметровом слое почвы содержался 51% корней дуба. Во втором 10-сантиметровом слое количество корней у всех исследуемых пород, за исключением дуба, по сравнению с первым слоем сократилось в 3—5 раз. Следовательно, даже в пределах одного горизонта насыщенность разных слоев почвы корнями резко изменяется в зависимости от глубины их залегания. Это явление объясняется тем, что корневые системы рассматриваемых пород очень требовательны к хорошим условиям аэрации. Очевидно, воздушный режим больше ограничивает рост и распространение корней в глубину, чем плодородие почвы. Таким образом, чтобы точнее охарактеризовать распределение корней в почво-грунте, количественный учет ух в верхних горизонтах необходимо проводить не по почвенным горизонтам, как это делалось рядом исследователей (Н. А. Качинский, 1925; Г. А. Харитонов, 1939), а по 5- или 10-сантиметровым слоям. Такой учет даст более полное представление о распределении корней в почво-грунте.

Полученные данные также показывают, что корневые системы древесных пород в исследуемых условиях к 5-летнему возрасту проникают на глубину 60—80 см. Наибольшей глубины (80 см) достигают корни лиственницы, наименьшей — ели (60 см). В густых посадках корни распространяются на 10—20 см глубже, чем в редких. По-видимому, в густых посадках растения в поисках питательных веществ более энергично развивают корневую систему в глубь почво-грунта.

Из новых пород в опытных культурах изучали корневую систему клена остролистного. Его корни по сравнению с корнями других пород довольно мощные и по весу общей массы занимают первое место после дуба. Отношение веса подземной части к весу надземной составляет 1,49, т. е. несколько больше, чем у дуба. От стержневого корня во все стороны отходят 7—12 горизонтальных корней. Они распространяются от ствола на 60— 90 см и имеют многочисленные разветвления. Стержневой корень развит слабо. От горизонтальных корней отходит большое количество вертикальных. В глубину почвы корни клена проникают на 70—80 см. Подземные органы нарастают довольно энергично. Средний сухой вес корней одного растения в 5-летнем возрасте равен 18,8 г. Линейный прирост в глубину 13 см в год. Вес тонких корней от общей их массы составляет 34,3%.

В почво-грунте корневая система клена распределяется следующим образом: в первом 10-сантиметровом слое содержится 68,12%, во втором — 24,78% крупных и мелких корней, т. е. в горизонте A₁ (0—20 см) сосредоточивается около 93% всех корней. В последующих слоях корни клена распределяются более равномерно.

Следовательно, при создании культур компонентами клена остролистного должны быть древесные и кустарниковые породы с более глубоким залеганием корневых систем, например дуб обыкновенный.

Корни клена светло-серого цвета. Тонкие корни мягкие, легкие, хорошо отделяются от почвы, средняя длина их в верхнем горизонте 4,7 мм. С углублением в почво-грунт длина корней увеличивается.

Параллельно с раскопками корней в опытных посадках исследовались корневые системы ели и сосны в производственных культурах 18-летнего возраста, которые были заложены в 1932 г. Земельные участки до посадки культур находились под сельскохозяйственным пользованием. В момент раскопок чистые культуры ели и сосны были в хорошем состоянии и имели равномерно сомкнутый полог.

Количественный учет корней производился по 10- и 20-сантиметровым слоям почвы с учетом генетических горизонтов.

Исследования показали, что строение корневых систем в данных условиях произрастания было примерно таким же, как и в Учинском лесничестве Московской области. Ель имела резко выраженную поверхностную корневую систему, сосна — более глубокую. Крупные и мелкие корни ели размещались главным образом в верхнем 10-сантиметровом слое почвы, причем значительная часть мочковатых корней ели залегала непосредственно в лесной подстилке.

Мочковатая часть корней ели развита почти в два раза сильнее, чем у сосны. Так, вес мелких корней ели составлял 16% от общей их массы, а сосны — только 9%. В глубь почво-грунта корни ели проникали на 80 см, сосны — на 140 см. Следовательно, сосна лучше использует глубокие горизонты почвы. В уплотненных горизонтах корни ели и сосны распространялись преимущественно по готовым ходам старых сгнивших корней или по ходам землероев.

Необходимо отметить, что при раскопках в Колодищанском лесничестве мы чаще, встречали случаи срастания корней у сосны и ели, чем в Учинском лесничестве Московской области. Однако и здесь это явление не имело массового характера.