Механизированный способ посадки лесных культур

Глава 24. МЕТОДЫ И СПОСОБЫ СОЗДАНИЯ ЛЕСНЫХ

КУЛЬТУР

Выбор метода (посев или посадка) и способа создания лесных культур обусловливается условиями местопроизрастания, категорией лесокультурной площади, биологическими особенностями культивируемых пород, экономическими и организационно-техническими условиями. В практике лесного хозяйства применяются три метода создания лесных культур: посадка, посев и комбинированный.

Посадка леса

Посадка леса является наиболее надежным и эффективным методом производства лесных культур. Посадка имеет следующие преимущества перед посевом: сокращается срок выращивания лесных культур; наблюдается высокая приживаемость и энергия роста высаженных растений; они легче переносят неблагоприятные погодные условия; способны эффективно использовать почвенную влагу и элементы питания; для создания лесных культур требуется в 5–7 раз меньше семян. При посадке используют мелкий (сеянцы) и крупный (саженцы) посадочный материал, и эти растения уже в первые годы жизни способны в значительной степени противостоять травянистой растительности, в связи с чем требуется меньшее количество агротехнических уходов. Кроме того, при посадке растения можно равномерно разместить по площади, что позволяет осуществлять более качественный уход за ними. В связи с изложенными выше преимуществами посадке следует отдавать предпочтение перед посевом в следующих условиях: на очень сухих и сухих почвах, быстро теряющих влагу в поверхностном горизонте; в условиях плодородных почв (типы лесорастительных условий С, Д), где наблюдается быстрое развитие травянистой и нежелательной древесной растительности; на участках, подверженных водной и ветровой эрозии.

При посадке лесных культур применяют различные виды посадочного материала: сеянцы 1–3-летнего возраста, саженцы различных возрастов, реже – зимние стеблевые черенки. Применяемый посадочный материал должен быть высококачественным и соответствовать стандартам. Качество сеянцев и саженцев характеризуется высотой стволика, его диаметром у корневой шейки, длиной корневой системы, а также некоторыми внешними признаками.

Посадочный материал на лесокультурной площади после доставки сразу же прикапывают в местах, защищенных от солнца и ветра. При выкопке посадочного материала, его сортировке, хранении и посадке не допускается даже незначительное подсыхание корневых систем, так как это приводит к снижению приживаемости и ухудшению роста культур.

Подготовка посадочного материала к посадке заключается прежде всего в подрезке длинных и поврежденных корней, а также в обмакивании корневых систем в земляную или торфяную болтушку с добавлением ростовых веществ. Лучшим сроком посадки является весна, когда не только влажность почвы и температура благоприятны для приживаемости растений, но и корнеобразовательная способность у них выше. При этом растения легче оправляются после пересадки, быстрее заживают ранки на корнях, активно отрастают мочковатые корешки. Оптимальным сроком посадки сеянцев и саженцев весной является начало активной вегетации (до распускания почек и трогания в рост корней). Возможна также осенняя посадка лесных культур, которую надо производить после одревеснения стволиков и сформирования почек, но когда еще продолжается рост корневых систем. Глубина посадки зависит от почвенно – грунтовых условий участка, вида посадочного материала, срока посадки, биологических особенностей культивируемых видов. На тяжелых и влажных почвах следует садить мельче, чтобы корневая шейка была заглублена на 1–2 см, на легких свежих песчаных почвах этот показатель увеличивается до 3–4 см. На песчаных сухих почвах, подверженных ветровой эрозии, производят глубокую посадку сеянцев сосны на 1/2 их высоты. При посадке саженцев необходимо, чтобы их корневые шейки заделывались в почву на глубину не менее 5 см.

Посадку лесных культур осуществляют механизированным, автоматизированным и ручным способами. При механизированной посадке применяют лесопосадочные машины МЛУ-1, МЛ-1, ЛМД-21, СЛП-2 и др. Автоматизированный способ предусматривает посадку сеянцев без сажальщиков, и для этого применяют лесопосадочную машину МЛА-1А и лесопосадочное приспособление к плугу ПКЛ-70 ПЛА-1А. При ручной посадке используют меч Колесова, лопату и другие средства.

Посев леса

Посев леса лесоводы начали применять значительно раньше, чем посадку, подражая естественному семенному возобновлению леса. При этом методе создания лесных культур имеется ряд преимуществ по сравнению с посадкой: не требуется лесных питомников; технология посева проще, чем посадки; корневые системы не подвергаются механическим повреждениям и деформации и такие насаждения более устойчивы против неблагоприятных факторов природного и антропогенного характера.

Успех посева в значительной степени зависит от ряда условий: наличия и оптимального сочетания экологических факторов (тепла, влаги, света, аэрации, плодородия почв и др.); способа и качества обработки почвы; тщательности и частоты агротехнических уходов за лесными культурами; обилия и степени развития живого напочвенного покрова на лесокультурной площади и др. Кроме того, при посеве наблюдается большой расход семян на единице площади, необходимо проведение тщательных и длительных агротехнических уходов, отсутствует гарантия появления достаточного количества всходов, ограничено количество участков по лесорастительным условиям, на которых можно применять посев.

Исследованиями установлено, что ведущим фактором прорастания семян является влажность поверхностного слоя почвы. Во влажной среде семена прорастают уже в течение первых двух суток, а дружное прорастание семян на песках и супесях происходит при влажности субстрата 60–80% полной влагоемкости. Температурный оптимум для прорастания семян составляет 20–25ºС (минимум +6 … +8ºС). После появления всходов кроме влаги, тепла, воздуха необходимыми условиями для роста молодых растений становятся свет и наличие в почве достаточного количества элементов минерального питания. Успешные посевы возможны в районах с количеством осадков с мая по август не менее 240 мм, при этом осадки должны распределяться по месяцам относительно равномерно. Именно отсутствием необходимых для прорастания семян и роста всходов экологических факторов часто объясняется отсутствие успешного посева леса.

В связи с вышеизложенным посев редко дает положительные результаты на тяжелых, сырых и мокрых почвах, на поверхности которых образуется плотная трудно проницаемая для всходов корка, а также на богатых, быстро зарастающих травянистой растительностью и на сухих песчаных почвах. Наставлением по лесовосстановлению в лесном фонде Республики Беларусь [16] рекомендовано посев леса хвойных пород производить лишь на легких свежих и влажных песчаных и супесчаных почвах в типах условий местопроизрастания А_2-3, В_2-3, а лиственных (дуб, клен) – на суглинистых почвах в условиях С_2-3, Д_2-3. На сухих и избыточно увлажненных почвах создание лесных культур посевом хвойных и лиственных пород с мелкими семенами не допускается.

Лучшими сроками посева семян являются ранневесенние. Раньше высевают семена сосны, лиственницы, позже – ели, пихты, всходы которых могут повреждаться поздневесенними заморозками. Допускаются и осенние посевы, при этом всходы появляются рано и дружно, однако имеется опасность поедания семян мышевидными грызунами и повреждения всходов заморозками.

Производить посев леса можно различными способами. Различают рядовой, ленточный, строчно-луночный и гнездовой (биогрупповой) способы посева. При рядовом посеве семена размещают в виде непрерывной посевной строки. При появлении дружных всходов растения в ряду располагаются на небольшом расстоянии друг от друга, и по мере смыкания большая часть их отмирает, т. е. в данном случае наблюдается неоправданно большой расход семян. При ленточном посеве семена высеваются в виде посевных лент (по аналогии с питомниками). Этот способ возможен на участках со сплошной обработкой почвы. При строчно-луночном посеве семена высеваются в лунки (по несколько штук) на расстоянии 60–70 см одна от другой, а при гнездовом – сгруппировано по несколько семян (обычно методом «конверта»). Расход семян на 1 га зависит от особенностей культивируемых и способа посева: для сосны – 0,8–1,3; ели – 1,0–1,8; дуба – 25–100 кг / га. Глубина заделки мелких семян (сосны, ели, лиственницы) – 0,5–1,5 см, крупных (дуб, орех, каштан) – 5–8 см.

Посев осуществляют лесными сеялками и различными приспособлениями. Посев желудей дуба производят сеялками СЖУ-1, СЖН-1.

Строчно-луночный посев хвойных видов проводят покровосдирателем – сеялкой ПСТ-2А и посевным приспособлением к плугу ПКЛ-70.

В силу отсутствия надежных результатов при посеве лесных культур этот метод в лесном хозяйстве нашей республики применяется в основном для создания культур дуба и составляет около 15% от общего объема лесокультурного производства.

Комбинированный метод

Сущность данного метода заключается в том, что создание искусственных насаждений производится одновременно посадкой и посевом.

При этом посевом вводят долговечные, но медленно растущие породы, а посадкой – быстрорастущие, но менее долговечные. Этот метод рекомендуют применять в основном при создании полезащитных полос и других защитных насаждений. Например, дуб вводят в лесные культуры посевом желудей, а быстрорастущую породу – посадкой сеянцев. При таком методе создания лесных культур ускоряется образование лесной среды, быстрорастущая порода обеспечивает подгон медленнорастущим видам. Защитные функции такие насаждения начинают выполнять рано за счет введения быстрорастущих видов посадкой, затем защитную роль на протяжении длительного времени выполняют медленнорастущие виды, введенные посевом семян.

Источник

Механизация лесохозяйственных работ

Опыт работы специалистов лесного хозяйства Финляндии

Настоящая публикация предлагает краткое описание мероприятий в сфере механизации лесохозяйственных работ в Финляндии и подготовлена в рамках проекта «Новые трансграничные решения для повышения эффективности лесного хозяйства и увеличения использования топливной древесины», который финансируется программой ППС ЕИСП «Карелия» (Karelia ENPI CBC). Надеемся, что представленная информация поможет российским лесопромышленникам по-новому взглянуть на проблему интенсификации лесного хозяйства в России.

Перед лесным сектором России на ближайшую перспективу поставлена задача перейти к интенсивной модели ведения лесного хозяйства, что закреплено в целом ряде документов, регулирующих лесные отношения. В основе интенсивного лесного хозяйства лежат эффективные мероприятия по лесовосстановлению и уходу за лесом, при этом качество работ и эффективность затрат играют ключевую роль в обеспечении рентабельности лесного хозяйства в целом. Постоянный рост дефицита кадров, необходимых для работы в лесу, и увеличение стоимости ручного труда способствуют повышению интереса к механизации лесохозяйственных работ, что и наблюдается в Финляндии — стране, являющейся пионером в ведении интенсивного лесного хозяйства.

Качество производства работ по лесовосстановлению и уходу за лесом, а также эффективность связанных с ними затрат играют решающую роль в обеспечении рентабельности лесного хозяйства. В Финляндии традиционно значительная часть работ по лесовосстановлению, а по уходу за молодым древостоем — по сути, полностью, выполняется с использованием большого объема ручного труда. Обработка почвы в полном объеме и посев лесных культур большей частью проводятся на объектах лесовосстановления механизированным способом уже на протяжении десятилетий. Увеличение стоимости ручного труда, особенно при использовании мотокусторезов для ухода за молодым древостоем, и ожидающийся в будущем рост дефицита кадров для работы в лесу способствуют повышению интереса к развитию и усовершенствованию средств механизации производства работ. При механизированном лесовосстановлении две рабочие операции: обработка почвы и посев или посадка лесных культур на лесокультурной площади — выполняются с помощью одной и той же техники, что обеспечивает эффективность затрат, повышение уровня качества работ и сокращение потребности в использовании ручного труда.

Растущие объемы применения механизированных способов производства лесохозяйственных работ оказывают положительное влияние также и на деятельность арендаторов леса и лесных контракторов. При проведении лесохозяйственных работ в качестве базовых технических машин используются харвестеры или экскаваторы. В летний период объем лесозаготовок сокращается, поэтому харвестеры могут быть задействованы на лесохозяйственных работах. Это позволяет повысить уровень эксплуатации дорогостоящих базовых машин, круглогодично обеспечить работой высококвалифицированных операторов техники и таким образом повысить комплексную рентабельность компании.

В отрасли активно ведется работа по усовершенствованию техники. На рынках появились новые виды оборудования, в частности устройство для удаления нежелательной растительности с корнем при проведении мероприятий по уходу за молодым древостоем (рис. 1). Развитие технологий, к которым относятся, например, ГИС-технологии и машинно-сенсорные технологии, предлагает все новые возможности для повышения уровня производительности машинного труда и автоматизации разных рабочих процессов. Механизированные способы ведения работ позволяют параллельно с основной операцией выполнять и другие, например обработку молодого древостоя препаратами от насекомых-вредителей.

Механизированный посев лесных культур

Механизированный посев лесных культур выполняется во время боронования либо частичной минерализации почвы лесного участка. В Финляндии при искусственном лесовосстановлении метод посева используется только при восстановлении насаждений сосны. На всех объектах, где возможно естественное лесовозобновление, можно применять посев, причем в большинстве случаев механизированным способом. Посев является более надежным, легким и в долгосрочной перспективе более дешевым способом, чем естественное лесовозобновление. Сумма потерь процентных доходов в связи с простоем семенных деревьев почти равна объему затрат на семена и посевные работы. Кроме того, при естественном лесовозобновлении невозможно добиться селекционного улучшения, которое с применением селекционных семян позволяет увеличить прирост по объему стволов на 15-20% и повысить качество древостоя. По объему затрат механизированный посев является конкурентоспособным по сравнению с посевом вручную и дает возможность нивелировать пики потребности в рабочей силе.

Механизированный посев позволяет получить следующие преимущества перед естественным лесовозобновлением и посевом вручную:

• одновременно выполняются две операции: обработка почвы и посев;
• семена всегда попадают в свежую и влажную обработанную почву;
• нет необходимости в выезде на место для удаления поваленных бурей семенных деревьев;
• использование селекционных семян обеспечивает высокое качество и хороший рост насаждений;
• семена обязательно попадают в землю: нет зависимости от урожайности семенного года;
• обеспечивается наиболее рациональное использование участка (более равномерный и густой молодняк);
• при продаже леса, выросшего на подобных участках, больше ликвидной древесины по сравнению с рубкой с оставлением семенных деревьев.

Объекты посева

Местами, подходящими по типу почвы для использования в качестве объектов посева, являются суховатые и настоящие суходолы на минеральных почвах. Это естественные места произрастания сосны, где небольшой слой живого напочвенного покрова не мешает росту сеянцев. Кроме того, для посева пригодны неплодородные влажные суходолы грубой структуры с высокой водопроницаемостью. На староосушенных болотах посев сосны можно проводить на местах произрастания, соответствующих по плодородности суховатым и настоящим суходолам, на бруснично-кустарничковых осушенных болотах.

Но один тип места произрастания еще не дает достаточного представления об условиях лесовосстановления, поскольку — особенно с точки зрения успешных результатов посева — такие важные характеристики, как водопроницаемость и пористость почвы, изменения микрорельефа в результате замерзания и протаивания, получение питательных веществ и конкуренция между видами живого напочвенного покрова, зависят от типа почвы. Для посева с целью лесовосстановления больше всего подходят сухие или суховатые суходолы грубой структуры. Большой объем мелких фракций (например, мелкие фракции крупной пыли) увеличивает риск неудачного посева независимо от типа леса. На сортированных рыхлых осадочных породах посев удается лучше, чем на моренных участках. На влажных и питательных суходолах промерзшие слои почвы, живой напочвенный покров и нежелательная поросль лиственных пород замедляют рост сеянцев, что приводит к увеличению числа гибнущих молодых деревьев.

На объектах посева всегда необходимо проводить механическую обработку почвы, причем достаточно обнажения минерального слоя. В обработанной почве допускается наличие небольшого количества гумуса, но слишком глубокое проникновение в минеральную почву может привести к ухудшению развития молодого поколения деревьев.

Лучшие результаты дает посев весной и в начале лета. В этот период почва еще сохраняет влажность после оттаивания, но уже хорошо прогревается. При проведении посева в июле увеличивается риск сухости и промерзания почвы, поэтому проросшие позже сеянцы не успевают в достаточной степени перейти в состояние покоя. В Северной Финляндии осенний посев может также быть успешным, однако он должен проводиться не раньше октября. В этом случае семена зимуют под снегом и прорастают следующей весной. В Южной Финляндии зимой семена обычно погибают.

Достоинства механизированного посева

Посев необходимо проводить во время механизированной обработки почвы. Механизированный посев более простой, быстрый и дешевый способ по сравнению с ручным посевом и посадкой. При механизированном посеве результаты лесовосстановления даже лучше, чем при ручном, поскольку семена всегда попадают в свежую и влажную обработанную почву. На результате может положительно сказываться также и то, что механизированный посев в большинстве случаев проводится в оптимальные сроки (в мае-июне) по сравнению с ручным посевом. Кроме того, механизированный посев ближе к естественному способу лесовосстановления, чем посадка.

Контроль качества при механизированном посеве

Контроль качества при механизированном посеве входит в сферу ответственности контрактора. Оператор высевающего аппарата должен собрать информацию по каждому объекту работ и подготовить документ, в котором должны быть указаны: время проведения посева, количество семян, степень интенсивности обработки почвы и другие факторы, от которых зависит качество посева. Поэтому оператора необходимо снабдить подробными письменными инструкциями.

Число сеянцев, взошедших осенью после первого посева, может сильно колебаться в зависимости от погодных условий. В среднем половина выживших в первую осень сеянцев произрастает в течение десяти лет после посева. Первые надежные данные об успешности посева могут быть получены только на вторую осень после проведения посева, в последующие годы прорастание семян в Южной Финляндии незначительно. Обработанная почва сохраняется в пригодном для посева состоянии для семян, опадающих с семенных деревьев и с опушки леса в течение трех-пяти лет, в зависимости от места произрастания и местонахождения объекта.

На результат механизированного посева наиболее негативно влияют каменистость почвы, число пней и объем лесосечных отходов. Контроль качества обработки почвы и посева осуществляет оператор высевающего аппарата. Качество боронования определяется по результатам измерения частоты борозд на лесокультурной площади и замера их характеристик. При частичной минерализации почвы частота и качество обрабатываемых объектов контролируются оператором. Для обеспечения необходимого качества посева работу высевающего аппарата, в частности направление и чистоту сопел, необходимо регулярно контролировать.

Механизированная посадка

В Финляндии уже в течение нескольких десятилетий ведутся эксперименты по механизированной посадке с использованием разных видов техники, однако пока лишь небольшая часть посадочных работ выполняется механизированным способом. В качестве базовой машины для посадки лесных культур используется экскаватор или харвестер. При механизированной посадке обработка почвы и посадочные работы ведутся одной и той же машиной одновременно, что позволяет завершить весь комплекс работ на объекте лесовосстановления за один раз. Механизированная посадка приемлема для таких объектов лесовосстановления, на которых для обработки почвы применяется способ локального создания микроповышений.

Выбор объекта

Удачный выбор объекта и высокая профессиональная подготовка оператора техники — необходимые условия обеспечения хорошего качества и высокой производительности труда. Следует исходить из того, что почти все объекты, на которых можно создать микроповышения, пригодны и для проведения механизированной лесопосадки.

Факторы, оказывающие влияние на выбор объекта: каменистость почвы, площадь объекта, место произрастания, древесная порода, водный режим и уклон.

Высокая каменистость почвы существенно затрудняет и замедляет проведение механизированной посадки. Поэтому важным фактором является степень каменистости гумусового и минерального слоев почвы толщиной 20-30 см, которые подвергаются обработке. Визуальная оценка не дает надежных результатов, и для определения каменистости используется, например, механический щуп (рис. 2), который позволяет определить число соприкосновений (%) с камнями на глубине более 20 см. Объект является пригодным для механической посадки, если соприкосновения не превышают 60%.

Площадь объекта, где применяется механизированная посадка, должна быть достаточной для того, чтобы обеспечить эффективность затрат. На небольших объектах на перемещение техники и другие вспомогательные операции уходит слишком много рабочего времени, что приводит к повышению стоимости работ на единицу площади. Площадь объекта лесовосстановления должна быть не менее одного гектара.

В качестве наиболее приемлемых мест произрастания для механизированной посадки служат влажные суходолы, а также суховатые суходолы, где можно создать микроповышения, поскольку при механизированной посадке для обработки почвы применяется способ локального создания микроповышений. Механизированная посадка ведется в основном на минеральных почвах, так как на торфяниках по технологиям посадки пока собрано мало научно-исследовательской информации.

Наиболее приемлемой для механизированной посадки древесной породой является ель, поскольку на участках восстановления ели локальное создание микроповышений — лучший способ обработки почвы, а посадки можно проводить в течение всего сезона: с мая до конца сентября. С успехом выполняется также механизированная посадка сосны, однако сосна не подходит для посадки в летнее время, ввиду того что ее годичные побеги отличаются чувствительностью к повреждениям.

Водный режим и уклон местности на объекте также являются факторами, которые необходимо учитывать при выборе объекта для механизированной лесопосадки. Лесоосушительные работы и другие мероприятия для организации водного режима нужно выполнять до проведения посадки. На объекте не должно быть крутых склонов, а в отношении уклонов следует руководствоваться требованиями к проведению механизированных работ.

Удаление лесосечных отходов и пней способствует ускорению темпов механизированной посадки, повышает качество выполнения работ и облегчает определение степени каменистости объекта.

Лесопосадочный материал

Мнения профессионалов лесной отрасли
о механизированном способе
выполнения работ:

При механизированной посадке требования к происхождению и качеству лесопосадочного материала аналогичны предъявляемым при посадке ручным способом. При механизированной посадке особое значение имеют высокое качество саженцев и их одинаковые размеры в каждой партии. Корневая система должна быть неповрежденной и здоровой, а почвенный ком с корнями — достаточно плотным, для того чтобы сохранялась его целостность в условиях вибрации лесопосадочной машины.

Сезон посадки ели длится весь летний период, при этом важно использовать лесопосадочный материал, который оптимально подходит для работ на каждом отрезке посадочного сезона. Во время весенней посадки используются саженцы, хранившиеся в состоянии покоя на открытом воздухе или на холодильном складе, а во время летней посадки — растущие саженцы, специально предназначенные для высадки летом. Во время осенней посадки используются саженцы короткого дня, прошедшие специальную обработку и вследствие этого более стойкие к воздействию осенних заморозков и сухости по сравнению с необработанными саженцами.

При механизированной посадке сосны рекомендуется проводить посадочные работы только весной и до середины июня, а затем — при переходе от лета к осени, с августа до конца сентября. Весной можно выполнять лесопосадки на объектах с разными типами почв. На мелкозернистых почвах лесопосадки необходимо проводить именно весной, когда саженцы успевают лучше прижиться на месте произрастания и риск промерзания почв невысок. На объектах, чувствительных к воздействию ранневесенней засухи, саженцы следует высаживать в начале лета, после оттаивания грунта, чтобы они успели прижиться до наступления осени.

Качество выполнения работ и его контроль

При механизированной посадке интенсивность обработки почвы и густота посадки саженцев соответствуют целевым показателям, а приживаемость саженцев даже лучше по сравнению с отдельно выполняемой операцией локального создания микроповышений и посадкой ручным способом.

Преимуществом механизированной посадки по сравнению с отдельно выполняемой обработкой почвы и ручной посадкой является то, что работы на объекте можно завершить за один раз. С помощью лесопосадочной машины саженцы высаживаются всегда в центре микроповышений в свежеобработанную почву, что обеспечивает возможность хорошей приживаемости и начала роста (рис. 3). При механизированной посадке для высадки саженца используется каждое микроповышение, и каждый саженец попадает в микроповышение. К плюсам механизированной посадки относится также и равномерное качество выполнения работ, поскольку при высадке саженцев лесопосадочная машина прижимает их с одинаковой силой.

При эффективном и одновременном выполнении нескольких видов работ по лесовосстановлению можно добиться экономии затрат на последующих этапах развития саженцев. Свежее микроповышение способствует сокращению числа повреждений, наносимых саженцам большим сосновым слоником, кроме того, на участке мало нежелательной лиственной поросли. Саженец находится в микроповышении выше уровня необработанной почвы, поэтому конкуренция нецелевого подроста, находящегося в непосредственной близости от саженца, снижается. Создание микроповышений также способствует сокращению числа повреждений при заморозках и повышению температуры почвы, что благоприятно влияет на рост корней и обеспечивает интенсивный доступ к ним воды и питательных веществ. Проведение качественной обработки почвы и посадки лесных культур обеспечивает экономию благодаря низкому проценту гибнущих саженцев, снижению необходимости дополнительной посадки и активному росту саженцев. Экономия затрат достигается также и при уходе за молодым древостоем, поскольку число удаляемых деревьев сокращается, и саженцы всегда находятся в микроповышениях, что способствует быстрому выполнению работ. Кроме того, осуществлять механизированный уход за молодым древостоем легко, что также позволяет экономить.

Контроль качества лесопосадок ведется оператором лесопосадочной машины, который обеспечивает систематический контроль качества своей работы и записывает результаты. На каждой пробной площади измеряются густота и глубина посадки саженцев, а также размеры посадочных мест при обработке почвы. Кроме того, задаются параметры типа почвы, информация о степени ее каменистости и наличии лесосечных отходов, если это оказывает влияние на снижение качества выполнения работ. Главной целью самостоятельного контроля оператора является обеспечение установленной густоты посадки, необходимого качества обработки почвы и выполнения посадочных работ.

Уход за молодым древостоем

Машинизированные способы выполнения работ предлагаются для ухода за молодым древостоем не только на раннем этапе его развития (первый прием осветления), но и на последующем этапе прореживания. Правда, в настоящее время основная часть работ по уходу за молодым древостоем выполняется в Финляндии вручную, с помощью мотокустореза. Машинизированные способы ухода за молодняками пока только начинают распространяться, и работа по созданию и усовершенствованию техники, служащей повышению эффективности затрат, ведется быстрыми темпами.

Для первого приема осветления разработан новый способ машинизированного удаления нежелательной растительности: с корнем. Машины для срезания нежелательной растительности, которые применяются в основном на более поздних этапах ухода за молодым древостоем, существуют в течение довольно длительного времени, но не получили широкого распространения.

Машинизированное осветление

Машинизированное осветление (удаление нежелательной растительности с корнем) — абсолютно новый способ ухода за молодым древостоем. Нежелательные деревья не срезаются, а вырываются из почвы с корнем (рис. 4), что помогает сдерживать рост смешанной поросли лиственных пород в насаждениях уже на этапе достижения ею высоты одного метра и дает возможность обеспечить всеми ресурсами роста только оставляемый древостой. Эта новация — прорыв в развитии технологии первого приема осветления молодого древостоя, которое представляет собой наиболее сложный вид механизации лесохозяйственных работ с точки зрения обеспечения эффективного уровня затрат.

Объекты машинизированного осветления и время проведения работ

Древесные породы, типы почв и их механическая обработка. Машинизированный способ осветления используется в еловых и сосновых молодняках на минеральных почвах при оттаявшем грунте. На торфяниках этот способ не применяется, поскольку при удалении лиственных деревьев может быть повреждена корневая система и оставляемых деревьев или молодое дерево может оказаться изъятым из почвы вместе с почвенным комом и корнями. Целесообразнее всего применять подобный способ для осветления еловых молодняков, созданных на участках лесовосстановления путем посадки с локальным созданием микроповышений. Основная часть лиственного древостоя, образовавшегося из семян, находится на участках минерализованной почвы и в промежутках, но рядом с саженцами, что облегчает установку оборудования для удаления нежелательной растительности, и молодые деревья, растущие в микроповышениях, хорошо видны оператору машины. Объекты, где применялась механизированная посадка, хорошо подходят для выполнения подобных работ. Сбор лесосечных отходов и их удаление в ходе лесовосстановления облегчают проведение работ по удалению нежелательной растительности с корнем на этапе ухода за молодняком, поскольку сухие ветки могут затруднять закрытие челюстей захвата машины. Для удаления нежелательной растительности с корнем в осветляемых сосновых молодняках, созданных путем посева или естественного возобновления, можно оставить молодые сосны парами или в группах по три ствола.

Высота оставляемого древостоя. При машинизированном осветлении приемлемая высота древостоя с точки зрения сохранения оставляемых для роста деревьев как в сосновых, так и в еловых молодняках составляет около одного метра (рис. 5). В молодняках, где высота деревьев около одного метра, благодаря дорожному просвету машина может проходить над оставляемыми деревьями, поскольку они легко сгибаются под днище машины без повреждений и после прохождения машины распрямляются. В сосновых молодняках, заложенных путем боронования, машина может проходить в направлении борозд, что способствует сокращению числа повреждаемых при ее движении деревьев. В молодняках с переросшими деревьями операция удаления с корнем и обзорная видимость оператора затрудняются, что приводит к снижению производительности труда и усилению опасности нанесения установкой повреждений оставляемым деревьям.

Факторы времени года и дневного света. Машинизированное осветление можно выполнять в течение всего периода, пока грунт остается оттаявшим, поэтому работы в наиболее густых молодняках с плохой видимостью следует проводить либо весной, либо осенью, когда листья уже опали. В период наличия лиственного покрова выполнение работ в еловых молодняках замедляется.

Проведение работ в сосновых молодняках следует по возможности приурочить к периоду пышного расцвета природы в середине лета, поскольку в это время видимость в сосновых молодняках значительно лучше, чем в еловых, и при наличии лиственного покрова даже небольшие лиственные деревья хорошо заметны.

Весной работы можно начинать на почвах с наиболее высокой несущей способностью сразу после оттаивания грунта. Во время подъема соков кора лиственных деревьев легко отстает от ствола, что необходимо учесть в технологии проведения работ и при регулировании прижимной силы оборудования. С приходом морозов лиственные деревья легко ломаются, что сильно осложняет их удаление с корнем. Осенью рано темнеет, но, по словам операторов машин, в свете фар цвет еловой хвои выделяется на фоне зеленой массы лиственных деревьев и другой растительности даже лучше, чем при дневном свете.

Объем и высота удаляемого древостоя. При проведении машинизированного осветления нет жестких требований по высоте удаляемого лиственного древостоя. Этот способ работ препятствует повторному зарастанию молодняка независимо от высоты удаляемых лиственных деревьев. Если в раму установки для удаления попадает несколько разных по толщине лиственных деревьев, самые тонкие из них могут быть не удалены из грунта, поскольку более толстые стволы ограничивают закрытие челюстей захвата. В этом случае операцию нужно повторить. Установка пригодна для удаления даже довольно больших деревьев, которые произрастают, например, в результате некачественного выполнения расчистки участка. Идеальным для удаления с корнем лиственным древостоем является выросшая из семян береза пушистая с равномерной высотой около двух метров, а наиболее сложным — рябинник. Объем удаляемого древостоя в некоторой степени влияет на сроки проведения работ по машинизированному осветлению, однако решающим преимуществом этого метода по сравнению с другими является высокое качество выполнения работ, что исключает необходимость повторения на объекте аналогичных работ по уходу и позволяет без промежуточных мероприятий перейти к следующей операции — первому прореживанию, которое уже приносит доход от заготовленной древесины.

Производительность машинизированного осветления, возникающие повреждения
и влияние на рост

Рис. 6. Сравнительные показатели роста молодняка после проведения
работ по машинизированному осветлению и работ с использованием
мотокустореза

Рис. 7. Вид пробной площади, на которой было проведено
машинизированное осветление, через пять лет после начала эксперимента
по осветлению. После проведения этих работ нежелательная лиственная
поросль уже не угрожает росту оставленного древостоя

Рис. 8. Вид пробной площади, на которой осветление проводилось с
использованием мотокустореза, через пять лет после начала эксперимента.
Быстрорастущая пневая поросль уже достигла высоты оставленного
древостоя

Рис. 9. Вид пробной площади, на которой не проводилось никаких работ по
уходу. Наблюдается значительная деградация соснового молодняка

Производительность машинизированного осветления составляет 1-1,5 га, в течение одной рабочей смены продолжительностью 8 ч. Расход рабочего времени в еловых и сосновых молодняках в среднем на одинаковом уровне, хотя объем удаляемого древостоя в еловых молодняках обычно значительно больше, чем в сосновых.
В еловых молодняках выбрать оставляемые деревья проще, и все посаженные ели освобождаются от конкурентов.
В сосновых молодняках объем удаляемого древостоя в среднем меньше, однако выбор удаляемых молодых деревьев и определение правильной густоты оставляемого древостоя требуют от оператора большего внимания.

При машинизированном осветлении потери оставляемых деревьев как в еловых, так и сосновых молодняках составляют около 5%. Повреждения во время производства работ возникают в основном от попадания деревьев под колеса. Машина может маневрировать, огибая оставляемые деревья и проходя над ними так, чтобы они не попадали под колеса. Деревья, оказавшиеся под днищем машины, обычно сгибаются и остаются неповрежденными, однако деревья, попавшие под колеса, почти всегда погибают.

Может показаться, что, когда при осветлении еловых молодняков из почвы вырываются с корнем лиственные деревья, могут быть повреждены и корни оставляемых елей. Поспешим успокоить: подобная технология способствует улучшению среды развития корневой системы оставляемого молодняка. Обычно при промерзании грунта осенью повреждаются тонкие корни. Корни удаляемых деревьев редко сильно переплетаются с корнями оставляемых деревьев. При отсутствии в молодняке лиственных деревьев, производящих быстрорастущую пневую поросль с помощью широкой корневой системы материнского дерева, конкуренция между корневыми системами оставляемых деревьев значительно уменьшается. Показателем жизнеспособности как самого молодого дерева, так и его корней является активный рост (рис. 6).

После проведения машинизированного осветления наблюдается более активный рост ели по сравнению с ростом деревьев на участке, где осветление было выполнено с помощью мотокустореза. Высокая скорость роста в первые годы после машинизированного осветления связана с увеличением диаметра основания дерева. В первые четыре вегетационных периода средний рост диаметра в основании елей, которые были освобождены машинизированным способом от нежелательной растительности вокруг них, примерно на одну пятую (19%) превышает показатель роста деревьев на участке после проведения работ с помощью мотокустореза. Увеличение диаметра оставляемого древостоя на уровне человеческой груди ускоряется после машинизированного осветления в среднем на 8%, а рост в высоту — в среднем на 6%. Информация о динамике разницы в показателях роста будет поступать по мере развития молодняка в рамках эксперимента. Предполагается, что на участках молодняка, где работы проводились с помощью мотокустореза, полученные в результате машинизированного осветления преимущества сравнительного роста будут очень значительными при приближении деревьев к возрасту, когда будут проводиться мероприятия по уходу.

Результаты развития как ели, так и сосны после проведения работ по машинизированному осветлению отличаются от результатов, полученных при использовании мотокустореза. Показаны результаты работ в молодняке, где проводился эксперимент по первому приему осветления, с целью сравнения развития деревьев на участках после машинизированного осветления и использования мотокустореза, а также на участке, где работы по осветлению не проводились (рис. 7, 8 и 9). Через пять вегетационных периодов после создания пробной площади (рис. 8) на участке, где осветление было выполнено мотокусторезом, нежелательная лиственная поросль, проросшая с пней, достигла уровня молодых сосен, а на соседнем участке (рис. 7), где было проведено машинизированное осветление, нежелательная лиственная поросль не появилась вообще. На контрольной площади (рис. 9), где не проводились работы по уходу, лиственные деревья уже успели стать причиной возникновения дефектов у сосен и вызвать потери в их росте.

Машинизированная прочистка молодого древостоя

На одном из поздних этапов ухода за молодым древостоем проводятся работы по удалению нежелательных лиственных деревьев, а также при необходимости — прочистка хвойного древостоя. Как и при выполнении обычных работ по уходу за молодым древостоем, в молодняке нежелательные деревья удаляются с помощью устройства для срезания деревьев. Кроме того, при необходимости это устройство используется также для срезания деревьев по ходовым линиям (при проведении работ по машинизированному уходу за молодняком употребляется термин «ходовая линия», а не «трелевочный волок») для устранения препятствий движению машины (рис. 10). Вылет подъемника машины для ухода, закрепленной к базовой машине — харвестеру, составляет обычно 8-10 м. Ширина ходовой линии определяется пространством, которое требуется для движения техники, используемой для ухода за молодым древостоем. Для движения форвардера, требующего значительной ширины трелевочного волока, ширина ходовой линии не предусматривается, поскольку при своевременном проведении операций по уходу за молодняком древесина не заготавливается.

Ширина и ходовые характеристики машины влияют на возможность ее маневрирования между оставляемыми деревьями без их срезания. Поскольку удаляемые деревья не вывозятся из леса на форвардере, отсутствует необходимость в столь же широких ходовых линиях, как при первом прореживании. При использовании небольшого харвестера ширина ходовой линии может быть менее 3 м, а при использовании харвестера среднего размера — около 3,5 м. Наличие трелевочных волоков шириной около 3 м не имеет значения для выращивания древесины. Если ширина ходовой линии будет больше 3 м, такие линии необходимо расположить так, чтобы можно было их использовать при первом прореживании.

Объекты машинизированной прочистки молодого древостоя

Для выполнения ухода за молодняком с помощью установки для срезания деревьев наиболее подходящими объектами являются растущие на минеральных почвах сосновые молодняки высотой 3-7 м, где можно проводить работы круглый год. В еловых молодняках и на участках с низкой несущей способностью грунта прочистка проводится только на замерзшем грунте или при наличии снежного покрова в период с ноября по апрель. Наиболее эффективная эксплуатация техники обеспечивается в молодняках, где целевая густота составляет 1800-2000 стволов на один гектар, а удаляется более 10 000 стволов с одного гектара. К плюсам работы в низких молодняках (высотой 3-5 м) можно также отнести возможность перемещения стрелы над оставляемыми деревьями, находящимися рядом с машиной, что зависит от технических характеристик стрелы.

Средний объем затрат на выполнение работ по машинизированному уходу за молодняком на один гектар еще не так давно превышал затраты на работы ручным способом. Машинизированный уход за молодняком экономически рентабелен прежде всего в молодняках, где объем удаляемой растительности больше среднего показателя. При расчете стоимости машинизированных работ применяются те же принципы, что и при расчете стоимости ручного труда: на цену оказывают влияние факторы сложности выполнения работ, в частности степень прореживания. Тем не менее производительность техники для ухода за молодняком не снижается так же резко при увеличении объема и количества удаляемой растительности, как при использовании ручного труда. На небольших объектах появление дополнительных затрат объясняется необходимостью частых перемещений машин.

Достоинствами машинизированного способа при уходе за молодняками являются, в частности, возможность вести подобные работы круглогодично, а также более высокая по сравнению с ручными методами производительность труда, возможность обеспечения безопасных условий работы и оптимальной эргономики труда.

Пааво КИИСКИНЕН, Харри САВОНЕН, Тимо ТОМПЕРИ,
Лесной колледж Валтимо;
Сари КАРВИНЕН, НИИ леса Финляндии

Источник