Сільськогосподарські чинники впливу на екологічний стан полезахисних лісосмуг лісостепу правобережного

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сільськогосподарські чинники впливу на екологічний стан полезахисних лісосмуг лісостепу правобережного

О.П. Ткачук, доктор с.-г. наук, професор

С.О. ПАНКОВА, аспірант,

асистент

Вінницький національний аграрний університет

На сьогодні сучасний стан полезахисних лісових насаджень практично не відомий. Це зумовлено тим, що їх інвентаризація не проводилася з середини 70-х років двадцятого століття. Існують дані, що вказують на наявність в Україні 0,43-0,44 млн. га полезахисних насаджень. Під охороною цієї площі полезахисних лісосмуг перебуває близько 13 млн. га сільськогосподарських угідь, що складає лише 30% від загальної площі таких земель в Україні. З урахуванням придорожніх, пригосподарських, вододільних лісосмуг, лісових масивів, що прилягають до полів, степових галявин з деревами, площа захисту агроландшафтів зростає до 40% від їх загальної кількості. На сьогодні полезахисна лісистість в агроландшафтах України складає 1,5% при науково-обґрунтованій - 3,0-3,5%. Тому поряд із створенням нових лісосмуг важливим завданням є інвентаризація, догляд, реконструкція та збереження існуючих полезахисних лісових насаджень.

Розорювання країв поля до крайнього ряду дерев найчастіше складає 1,5 м для основних полезахисних лісосмуг і 1,0 м - для допоміжних полезахисних лісосмуг, хоч ця віддаль може варіювати від 0,5 до 10,0 м. Серед усіх досліджуваних полезахисних лісосмуг 25,0-28,6% не мали польових доріг. Інші полезахисні лісосмуги мали польові дороги середньою шириною 3,04,0 м. Проекція крони крайнього ряду дерев лісосмуги, що виступає над полем, може становити 1,0-12,0 м, найчастіше - 7,0-8,0 м.

Основними сільськогосподарськими культурами, що примикають до полезахисних лісосмуг в умовах Лісостепу правобережного є кукурудза та пшениця озима. Вони вирощувалися на 71,4-75,0% досліджуваних полів. Основними чинниками пригнічення дерев полезахисних лісосмуг вирощуваними культурами є глибока оранка на глибину 25-27 см біля лісосмуги під посіви кукурудзи; розкидний спосіб внесення мінеральних добрив, що складає близько 850 кг/га фізичної ваги при вирощуванні кукурудзи та 650 кг/га - при вирощуванні пшениці озимої; обприскування посівів синтетичними пестицидами, стимуляторами росту, мікроелементами та іншими препаратами, що впродовж вегетації може повторюватись до 8-9 разів як для пшениці озимої, так і для кукурудзи, особливо авіаційним способом.

Ключові слова: полезахисні лісосмуги, екологічний стан, сільське господарство, вплив, інтенсифікація.

ANNOTATION

AGRICULTURAL INFLUENCE FACTORS

ON THE ENVIRONMENTAL STATE OF THE LOW-PROTECTED FOREST STRIPS OF THE RIGHT-BANK FOREST STEPPE

Today, the current state of field protection forest plantations is practically unknown. This is due to the fact that their inventory has not been carried out since the mid-70s of the twentieth century. There are data indicating the presence of 0.43-0.44 million hectares of field protection plantations in Ukraine. About 13 million hectares of agricultural land are under the protection of this area of field protection forest strips, which is only 30% of the total area of such land in Ukraine. Taking into account roadside, farm, watershed forest strips, forest areas adjacent to fields, steppe glades with trees, the area of agrolandscape protection increases to 40% of their total number. Today,fieldprotection forest cover in the agro-landscapes of Ukraine is 1.5%, while the scientifically-based coverage is 3.0-3.5%. Therefore, along with the creation of new forest strips, an important task is the inventory, care, reconstruction and preservation of the existing field protection forest plantations.

Plowing the edges of the field to the outermost row of trees is most often 1.5 m for the main field protection forest strips and 1.0 m for the auxiliary field protection forest strips, although this distance can vary from 0.5 to 10.0 m. Among all the studied field protection forest strips 25,028.6% did not have field roads. Other field protection forest strips had field roads with an average width of 3.0-4.0 m. The projection of the crown of the outer row of trees of the forest strip protruding above the field can be 1.0-12.0 m, most often - 7.0-8.0 m.

Corn and winter wheat are the main agricultural crops adjacent to field protection forest strips in the conditions of the Right Bank Forest Steppe. They were grown on 71.4-75.0% of the investigated fields. The main factors of suppressing the trees of field protection forest strips by cultivated crops are deep plowing to a depth of 25-27 cm near the forest strip for corn crops; the spreading method of applying mineral fertilizers, which is about 850 kg/ha ofphysical weight when growing corn and 650 kg/ha - when growing winter wheat; spraying of crops with synthetic pesticides, growth stimulants, trace elements and other drugs, which can be repeated up to 8-9 times during the growing season for both winter wheat and corn, especially by aerial method.

Key words: field protection forest strips, ecological condition, agriculture, influence, intensification. полезахисна лісосмуга де гуміфікація ерозія

Постановка проблеми

Внаслідок інтенсифікації землеробства та рослинництва в останні роки в Україні, істотно зросло навантаження на ґрунти сільськогосподарського призначення. Внаслідок прогресуючої розораності ґрунтів посилюються процеси їх деградації: розвиток процесів водної ерозії, дефляції, дегуміфікація, закислення та інші. Тому одним з найважливіших завдань сучасної агросфери України є стабілізація та підвищення стійкості агроекосистем. Одним із дієвих способів оптимізації стану агроекосистем є підтримання ефективного стану полезахисних лісосмуг [1, 2].

Сучасний екологічний стан полезахисних лісосмуг на сьогодні є критичним. Причинами цього є їх значний вік, що досягає 70-80 років, несанкціоновані рубки, захаращення побутовими відходами, відсутність елементарного догляду, інтенсивне пошкодження шкідниками і хворобами, вплив засобів хімізації, що інтенсивно використовуються на посівах сільськогосподарських культур, виникнення пожеж та відсутність ефективного власника полезахисних лісосмуг [3, 4].

Аналіз останніх досліджень та публікацій

Одним із потужних чинників впливу на екологічний стан полезахисних лісосмуг в правобережному Лісостепу України на сьогодні є надмірне використання мінеральних добрив, синтетичних пестицидів, розорювання прилісосмугових доріг та територій, надмірне їх зрідження для заготівлі дров або й повне вирізання [5].

За таких умов полезахисні лісосмуги не здатні виконувати свої природоохоронні функції в агроекосистемах. Зокрема порушується їх просторово-розподільча роль щодо оптимізації мікроклімату в приземному шарі атмосферного повітря, що призводить до пересушування ґрунту і рослин; погіршення вітрозахисних функцій, що призводить до збільшення кількості суховіїв і дефляційних вітрів, які перевідкладають пилові часточки ґрунту літом і хуртовин зимою, що здувають сніг з полів [6, 7].

Класичним є поділ полезахисних лісосмуг за їх розміщенням відносно панівних вітрів на основні та допоміжні, що відрізняються не лише розміщенням, шириною, видовим складом, але й елементарним доглядом. Сукупність основних і допоміжних полезахисних лісосмуг мають функціонувати як єдина система лісомеліоративного комплексу, що виконує роль екологічного захисту агроекосистем від несприятливих абіотичних і біотичних чинників, де кожен елемент такої системи має доповнювати один одного, що сприяє посиленню загального корисного природоохоронного ефекту [8, 9].

На сьогодні сучасний стан полезахисних лісових насаджень практично не відомий. Це зумовлено тим, що їх інвентаризація не проводилася з середини 70х років двадцятого століття. Існують дані, що вказують на наявність в Україні 0,43-0,44 млн. га полезахисних насаджень. Під охороною цієї площі полезахисних лісосмуг перебуває близько 13 млн. га сільськогосподарських угідь, що складає лише 30% від загальної площі таких земель в Україні. З урахуванням придорожніх, пригосподарських, вододільних лісосмуг, лісових масивів, що прилягають до полів, степових галявин з деревами, площа захисту агроландшафтів зростає до 40% від їх загальної кількості. На сьогодні полезахисна лісистість в агроландшафтах України складає 1,5% при науково- обґрунтованій - 3,0-3,5%. Тому поряд із створенням нових лісосмуг важливим завданням є інвентаризація, догляд, реконструкція та збереження існуючих полезахисних лісових насаджень [10, 11].

Відсутність реального та ефективного власника полезахисних лісосмуг зумовило виникнення багато проблем не лише для функціонування самих полезахисних лісосмуг, але й для агроландшафтів. При проектній ширині лісосмуги 15 м фактична ширина дорослих лісосмуг з урахуванням заростання простору лісосмуги кущами, чагарниками та порослю, а також нахилом гілок і крон дерев у напрямі поля, може збільшуватися до 30 м. Також для прилеглих до лісосмуг посівів сільськогосподарських культур характерне різке зниження їх урожайності, що зумовлене затіненням лісосмугою культурних рослин, конкуренцією за чинники існування та інші фактори. Такі зони суттєвого зниження урожайності сільськогосподарських культур простягаються на віддаль одного-двох висот лісосмуг у перпендикулярному напрямі до них [12 13].

Завдяки оптимізації параметрів мікроклімату, водного режиму, поживного складу ґрунтів при високоефективному функціонуванні полезахисних лісосмуг прибавка урожайності сільськогосподарських культур на прилеглих до них полях може складати близько 13%, а створення 1% площі полезахисних лісових насаджень сприяє додатковому отриманню 5,3 ц/га зерна. При функціонуванні або створенні нових полезахисних лісосмуг на деградованих ґрунтах чи на несприятливих за повітряно-водним режимом територіях, зростання урожайності сільськогосподарських культур може зростати у 2 рази. Тому від ефективності сучасного екологічного стану полезахисних насаджень залежить значний обсяг додатково одержаного урожаю сільськогосподарських культур. Проте часто саме сільськогосподарська діяльність, пов'язана із вирощуванням польових культур суттєво погіршує не тільки екологічний стан, але й природоохоронні функції полезахисних лісосмуг [14, 15].

Мета досліджень - проаналізувати антропогенні чинники впливу на екологічний стан полезахисних лісосмуг, зумовлені інтенсифікацією технологій вирощування сільськогосподарських культур в умовах Лісостепу правобережного.

Матеріали і методи досліджень

Польові спостереження проводилися впродовж 2021-2022 років у природній зоні Лісостеп правобережний у центральній частині України - у Вінницькому районі Вінницькій області. Загальна площа обстеження складала 400 км². Загалом було обстежено 70 основних полезахисних лісосмуг і 40 допоміжних полезахисних лісосмуг у зоні інтенсивного сільськогосподарського виробництва.

Дослідження проводили в кінці серпня, виділяючи в межах кожної лісосмуги тест-полігони довжиною 100 м починаючи від краю лісосмуги, ближче розміщеного до населених пунктів у чотирьох повтореннях. Поділ лісосмуг на основні та додаткові здійснювався за їх розміщенням відносно переважаючих вітрів щодо сторін світу та їх ширини. Основні полезахисні лісосмуги розміщуються перпендикулярно до основних вітрів та мають 5-7 рядів дерев. Допоміжні полезахисні лісосмуги розміщуються перпендикулярно до основних полезахисних лісосмуг та мають 2-4 рядів дерев. У межах Вінницького району Вінницької області переважають західні та північно- західні вітри.

Дослідження проводилися у два етапи. На першому етапі визначали сільськогосподарські угіддя, що примикали до визначених основних та допоміжних полезахисних лісосмуг та культури, що на них вирощувалися. Метричні спостереження передбачали вимірювання віддалі від найближчого ряду дерев полезахисних лісосмуг до поля з обох сторін; наявності та ширини польової дороги, що примикає до лісосмуги та відділяє її від поля; проекції крони крайнього ряду дерев лісосмуги, що виступає над полем. Для цих вимірювань використовували мірну стрічку довжиною 20 м.

Другий етап наших спостережень передбачав аналіз сучасних інтенсивних технологій вирощування основних сільськогосподарських культур, що мають найбільше поширення у досліджуваному регіоні. Для цього використовували відповідні технологічні карти. Аналіз здійснювався на предмет виявлення тих технологічних операцій, які потенційно можуть вплинути на екологічний стан полезахисних лісосмуг.

Виклад основного матеріалу

Усі досліджувані полезахисні лісосмуги розміщені в межах сільськогосподарських угідь. Серед основних полезахисних лісосмуг 85,7% розміщенні між полями орних земель (ріллі) з обох сторін і 14,3% - між орними землями (ріллею) з однієї сторони та пасовищем - з іншої. У той же час усі допоміжні полезахисні лісосмуги розділяють орні землі (табл. 1).

Основними вирощуваними культурами на орних землях в межах досліджуваних полезахисних лісосмуг були пшениця озима, кукурудза, соняшник, соя та овочеві. До досліджуваних основних полезахисних лісосмуг найчастіше примикали посіви кукурудзи - у 50,0% випадках. Пшениця озима примикала до лісосмуг у 21,4% випадків, соняшник - у 14,3%, овочеві культури - у 7,2% випадків. До допоміжних полезахисних лісосмуг також найчастіше примикали посіви кукурудзи - у 50,0% випадків, пшениця озима - у 25,0%, соя та овочеві культури - по 12,5%. Отже, найбільш інтенсивний вплив на полезахисні лісосмуги здійснюють посіви кукурудзи та пшениці озимої, які разом примикають до 71,4-75,0% усіх досліджуваних основних і допоміжних полезахисних лісосмуг.

Характерною особливістю сучасного інтенсивного землекористування є розорювання земель в притул до полезахисних лісосмуг. Нами було визначено віддаль найближчого ряду дерев до розораного поля. Серед основних полезахисних лісосмуг ця віддаль складала від 0,5 м до 10,0 м залежно від лісосмуги, заростання чагарниками між крайнім рядом дерев лісосмуг і полем та наявності польової дороги між лісосмугами та полем. Найчастіше поля розорювались на віддалі по 1,5 м від крайнього ряду дерев з обох сторін лісосмуги. Таких було виявлено 42,9% основних лісосмуг. Віддаль між крайнім рядом дерев у допоміжних полезахисних лісосмугах і розораним полем складала 1,0-4,0 м.

Таблиця 1

Антропогенний вплив при вирощуванні сільськогосподарських культур на стан полезахисних лісосмуг

Джерело: сформовано на основі власних результатів дослідження

Найчастіше до допоміжних полезахисних лісосмуг розорювали поля на віддалі 1,0 м. Таких полезахисних лісосмуг було виявлено 50% від усіх допоміжних полезахисних лісосмуг. Близьке розорювання полів до дерев полезахисних лісосмуг на віддалі 1,0-1,5 м може спричиняти пошкодження ґрунтообробними знаряддями сільськогосподарської техніки кореневих систем дерев, а внесення синтетичних пестицидів - викликати ураження надземної частини рослин.

Частим на сьогодні є випадки розорювання доріг вздовж полезахисних лісосмуг, що збільшує площу орних земель та може негативно впливати на стійкість полезахисних лісосмуг, оскільки зменшується віддаль між крайнім рядом дерев полезахисної лісосмуги та розораним полем. Наші дослідження показали, що серед усіх основних полезахисних лісосмуг 28,6% насаджень взагалі не мали польових доріг, а решта - мали польові дороги. Їх ширина складала від 3,0 до 7,0 м. Переважали лісосмуги, які мали польові дороги шириною 4 м. Таких було 28,6% від усіх основних полезахисних лісосмуг. Серед усіх допоміжних полезахисних лісосмуг 25,0% не мали польових доріг. У інших лісосмугах ширина польових доріг становила 3,0-4,0 м. Переважали допоміжні лісосмуги, які мали польові дороги шириною 3,0 м. Таких було 50,0% від усіх досліджених допоміжних лісосмуг.

Близьке розорювання полів до крайнього ряду дерев у лісосмугах, відсутність польових доріг між полем та лісосмугою, а також значний вік самих лісосмуг зумовлює розростання крон дерев та їх звисання над розораним полем, що також може позначатися на функціонуванні полезахисних лісосмуг, особливо при внесенні синтетичних пестицидів на посіви сільськогосподарських культур. Ми досліджували проекції крон крайнього ряду дерев полезахисних лісосмуг на поле. Ця віддаль у основних полезахисних лісосмугах становила від 1,0 до 12,0 м. Найчастіше проекція крон дерев на посіви складала 8,0 м. Таких було виявлено 28,6% основних полезахисних лісосмуг. Допоміжні лісосмуги мали проекцію на поля 5,0-7,0 м, найчастіше - 7,0 м. Таку проекцію було виявлено у 50,0% допоміжних лісосмуг.

Оскільки основними культурами сьогоднішнього польового клину Лісостепу правобережного є кукурудза та пшениця озима, то саме їх вирощування може найбільше впливати на функціонування та екологічний стан полезахисних лісосмуг. Основними чинниками впливу технологій вирощування сільськогосподарських культур на екологічний стан полезахисних лісосмуг є основний обробіток ґрунту, внесення мінеральних добрив, синтетичних пестицидів, регуляторів росту та інших препаратів. Обробіток ґрунту може впливати на пошкодження кореневої системи дерев полезахисних лісосмуг. Поверхневе внесення мінеральних добрив розкидним способом може викликати потрапляння добрив на листя нижніх гілок дерев, так само, як і внесення синтетичних пестицидів та інших препаратів, які застосовуються способом обприскування. Це може спричинити опіки, плямистості, хлороз, некроз та передчасне пожовтіння, засихання і опадання листя з дерев полезахисних лісосмуг.

Аналіз технологічних карт інтенсивної технології вирощування кукурудзи та пшениці озимої показав, що під кукурудзу застосовують глибокий основний обробіток ґрунту у вигляді оранки на глибину 25-27 см. Під посів пшениці озимої проводять поверхневий дисковий обробіток на глибину 1012 см. Виходячи з цього, більша шкода може викликатися глибоким обробітком під посів кукурудзи (табл. 2).

Таблиця 2

Вплив технологічних операцій вирощування основних сільськогосподарських культур на екологічний стан полезахисних лісосмуг