Вплив лісових насаджень плантаційного типу на показники родючості лісових ґрунтів в умовах Західного Лісостепу України | Влияние лесных насаждений плантационного типа на показатели плодородия лесных почв в условиях Западной Лесостепи Украины | Influence of plantation-type forests on forest soil fertility indicators under conditions of the Western Forest-Steppe of Ukraine

Ukrainian. Між насадженнями різного складу та родючістю ґрунту існує тісна взаємодія, яку можна корегувати, змінюючи участь порід у складі деревостану. Питання особливо актуальне з погляду запровадження плантаційних лісових насаджень на місці низькопродуктивних деревостанів. Тому вивчення змін показників родючості ґрунту у системі – плантаційні насадження → ґрунт → корінний деревостан, є надзвичайно важливим чинником забезпечення високої продуктивності та біотичної стійкості лісових фітоценозів. Досліджені темно-сірі опідзолені ґрунти на лесоподібному суглинку характеризуються високим лісорослинним потенціалом, результатом якого є формування чистих і мішаних насаджень модрини та ялини за високими класами бонітету – від І до Іс. Водночас значення показників родючості ґрунтів (вміст гумусу та рухомих сполук NPK) під цими насадженнями відрізняються. Вміст гумусу у ґрунтах під насадженнями за участю ялини коливається в межах від 0,32 до 4,52 % та в середньому становить 1,80 %, що нижче, ніж під насадженнями модрини – 0,32-9,32 % та  2,17 % відповідно. Склад насаджень впливає на вміст у ґрунті усіх досліджених елементів живлення. Середній вміст легкогідролізованого азоту у ґрунтах під насадженнями за участю ялини є нижчим (5,68 мг/100 г ґрунту), ніж за участю модрини (7,10) та більш амплітудно знижується вниз по профілю. Так, його середній вміст у Не-горизонті становить 9,63 мг/100 г ґрунту, в НІ – 4.87, в І – 2,52, а під насадженнями за участю модрини – 10,41, 6,51 та 4,24 мг/100 г ґрунту відповідно. Середній вміст рухомих сполук фосфору в обох групах насаджень є доволі подібним –5,93 мг/100 г ґрунту за участю ялини та 5,80 – модрини. Водночас в І-горизонті у культурах з модриною він значно вищий, ніж у культурах з ялиною – 7,70 проти 2,64 мг/100 г ґрунту, що сприяє росту модрини за Іb-Iс класами бонітету. Характер розподілу обмінного калію за профілем ґрунту принципово відрізняється. Так, якщо під насадженнями за участю модрини його найвищий вміст (9,50 мг/100 г ґрунту) зафіксовано в Не-горизонті, то за участю ялини – у І-горизонті (11,85), що свідчить про інтенсивний прояв процесу кислотного гідролізу у ґрунтах під впливом опаду ялини. Проте середньопрофільний вміст обмінного калію у ґрунтах під обома групами насаджень є доволі подібним – 8,90 мг/100 г ґрунту у культурах з модриною та 9,17 – з ялиною. Загалом чисті ялинові та модринові культури в умовах свіжого і вологого груду Західного Лісостепу України не виявляють негативного впливу на показники родючості темно-сірого опідзоленого ґрунту. Водночас сприятливіші поживні властивості формуються у ґрунтах під насадженнями за участю модрини, які, своєю чергою, забезпечують найвищий рівень їх продуктивності, що необхідно брати до уваги під час проектування складу лісових культур плантаційного типу.

Russian. Между насаждениями различного состава и плодородием почвы существует тесное взаимодействие, которое можно корректировать, изменяя участие пород в составе древостоя. Вопрос особенно актуален с точки зрения культивирования плантационных лесных насаждений на месте низкопродуктивных древостоев. Поэтому изучение изменений показателей плодородия почвы в системе плантационные насаждения → почва → коренной древостой является чрезвычайно важным фактором обеспечения высокой производительности и биотической устойчивости лесных фитоценозов. Исследованные темно-серые оподзоленные почвы на лессовидных суглинках характеризуются высоким лесорастительным потенциалом, результатом которого является формирование чистых и смешанных насаждений лиственницы и ели высоких классов бонитета – от I до Iс. В то же время, значения показателей плодородия почвы (содержание гумуса и подвижных соединений NPK) под этими насаждениями отличаются. Содержание гумуса в почвах под насаждениями с участием ели варьирует в пределах от 0,32 до 4,52 % и в среднем составляет 1,80 %, что ниже, чем под насаждениями лиственницы – 0,32-9,32 % и 2,17 % соответственно. Состав насаждений влияет на содержание в почве всех исследованных элементов питания. Среднее содержание легкогидролизованного азота в почвах под насаждениями с участием ели ниже (5,68 мг/100 г почвы), нежели с участием лиственницы (7,10 мг/100 г почвы) и снижается вниз по профилю более амплитудно. Так, его содержание в горизонте Не составляет 9,63, в НI – 4,87, в I – 2,52 мг/100 г почвы; под насаждениями с участием лиственницы эти значения составляют 10,41, 6,51 и 4,24 мг/100 г почвы соответственно. Среднее содержание подвижных соединений фосфора в обоих группах насаждений оказалось довольно подобным – 5,93 (при участии ели) и 5,80 мг/100 г почвы (при участии лиственницы). Однако, в I-горизонте под чистыми и смешанными культурами лиственницы оно значительно выше, чем в древостоях с участием ели – 7,70 против 2,64 мг/100 г почвы, что способствует повышению бонитета древостоев лиственницы до Ib-Iс классов. Характер распределения обменного калия по профилю почвы принципиально отличается. Так, если под насаждениями с участием лиственницы его наивысшее содержание (9,50 мг/100 г почвы) зафиксировано в Не-горизонте, то с участием ели – в I-горизонте (11,85 мг/100 г почвы), что свидетельствует о достаточно интенсивном проявлении процесса кислотного гидролиза в почвах под влиянием опада ели. В то же время, среднепрофильное его содержание в почвах под исследованными культурами является подобным – 8,90 в культурах с лиственницей и 9,17 мг/100 г почвы – с елью. В целом чистые еловые и лиственничные культуры в условиях свежего и влажного груда Западной Лесостепи Украины не оказывают негативного влияния на показатели плодородия темно-серой оподзоленной почвы. Однако, более благоприятные питательные свойства почв формируются под насаждениями с участием лиственницы, которые, в свою очередь, обеспечивают высокий уровень их производительности, что необходимо учитывать при проектировании состава насаждений плантационного типа.

English. There is a close interaction between plantations of different composition and soil fertility which can be adjusted by changing the species involved in the stand composition. The issue is particularly relevant from the point of view of the introduction of plantation forests in place of low-yield forest stands. Therefore, the study of changes in soil fertility indicators in the system:  plantation stands → soil → primary forest stand is an extremely important factor in ensuring high productivity and biotic stability of forest phytocoenoses. The investigated dark-grey podzolized soils on loess loams are characterized by high forest growth potential, the result of which is the formation of pure and mixed stands of larch and spruce of high site classes – from I to Ic. At the same time, the values of soil fertility indicators (humus content and NPK mobile compounds) under these stands are different. The humus content in the soils under plantations with the participation of spruce varies from 0.32 to 4.52% and averages 1.80%, which is lower than those under larch plantations – 0.32-9.32% and 2.17 %, respectively. The composition of plantations affects the content of all the studied nutrients in the soil. The average content of lightly hydrolyzed nitrogen in soils under plantations with spruce is lower (5.68 mg / 100 g of soil) than with the participation of larch (7.10 mg / 100 g of soil) and drops down the profile more amplitude-like. Thus, its content in the horizon He is 9.63, in HI – 4.87, in I – 2.52 mg / 100 g of soil; under the stands involving larch, these values are 10.41, 6.51 and 4.24 mg / 100 g of soil, respectively. The average content of mobile phosphorus compounds in both types of the plantations was quite similar – 5.93 (with the participation of spruce) and 5.80 mg / 100 g of soil (with the participation of larch). However, in the I-horizon under pure and mixed larch cultures, it is significantly higher in the stands with the participation of spruce – 7.70 vs 2.64 mg / 100 g of soil, which contributes to increasing the site class of larch stands to Ib-Ic classes. The nature of exchangeable potassium distribution in the soil profile is fundamentally different. Thus, under the plantations with the participation of larch its highest content (9.50 mg / 100 g of soil) was recorded in the He-horizon, whereas with the participation of spruce – in the I-horizon (11.85 mg / 100 g of soil), which indicates fairly intense process of acid hydrolysis in soils under the influence of spruce litter. At the same time, its average profile content in the soils under the study cultures is similar - 8.90 in cultures with larch and 9.17 mg / 100 g of soil – with spruce. On the whole, pure spruce and larch plantations under conditions of fresh and moist fertile site types of the Western Forest-Steppe of Ukraine do not adversely affect the fertility indicators of the dark-grey podzolized soil. However, the more favorable nutritional properties of soils are formed under plantations involving larch, which, in turn, provides a high level of their productivity, which must be taken into account  when designing the composition of plantation-like stands.