Совершенствование технологий выращивания посадочного материала и лесовосстановления на горельниках

Для ссылок:

Совершенствование технологий выращивания посадочного материала и лесовосстановления на горельниках [Электронный ресурс] / Н. Е. Проказин, С. А. Родин, В. И. Казаков, Е. Н. Лобанова, И. В. Казаков// Лесохоз. информ. : электрон. сетевой журн. – 2019. – № 3. – С. 38–47. URL:

Д ля восстановления функций лесов, погибших в результате пожаров, необходимо осуществлять систему лесовосстановительных мероприятий по ликвидации их последствий. Успешно решить эту проблему можно, используя современные технологии выращивания посадочного материала и лесовосстановления на вырубках.

Особенно сложные условия для лесовосстановления складываются на горельниках насаждений, созданных при лесоразведении на песчаных почвах. На таких горельниках в качестве посадочного материала целесообразно использовать саженцы или укрупненные сеянцы, а в ряде случаев и посадочный материал с закрытой корневой системой [1–10].

Этапы развития технологий выращивания посадочного материала хвойных пород прошли несколько стадий разработки и совершенствования на базе средств механизации (табл. 1). Наибольший вклад в технологии выращивания посадочного материала хвойных пород внесли Н. А. Смирнов, Г. Б. Климов, С. А. Родин, В. И. Казаков, Н. Е. Проказин, Е. Н. Лобанова и др.

Технологии выращивания посадочного материала. В связи с существенным ухудшением лесорастительных условий на горельниках, посадочный материал должен обладать достаточным запасом питательных веществ, обеспечивающих высокую приживаемость и устойчивый рост растений. Наиболее эффективным и перспективным посадочным материалом для лесовосстановления являются укрупненные сеянцы, выращенные в посевном отделении питомника без перешколи-вания [11–16].

Технологический процесс выращивания таких сеянцев включает подготовку семян к посеву, обработку почвы, посев семян, агротехнические уходы, а также подрезку корней растущих сеянцев.

Основным агротехническим приемом при подготовке семян к посеву является снегование, которое существенно повышает энергию их прорастания, всхожесть и устойчивость к неблагоприятным условиям. Кроме снегования, дополнительное повышение грунтовой всхожести обеспечивает сортировка семян по размерам и массе с отбраковкой легких и недоразвитых семян с использованием пневмосепаратора ПЛС-5М [12].

Обработка почвы в питомниках включает вспашку, дискование, боронование, планировку, нарезку гряд и прикатывание. Для дополнительной обработки почвы применяют бороны и культиваторы, а для предпосевной – почвенные фрезы ФПШ-1,3 и машину ротационную МРБ-1,6. Для формирования гряд используют грядодела-тель ГН-2 и выравниватель-грядоделатель ВГ-3,6. Подготовленные гряды или ленты перед посевом семян дополнительно обрабатывают ротационной машиной МРБ-1,6, которая обеспечивает послойную обработку почвы без нарушения ее структуры.

Таблица 1. Этапы развития технологий выращивания посадочного материала хвойных пород в лесных питомниках

Годы	Технология выращивания	Показатели посадочного материала	Марка машин
1955–1970	Сеянцев	Выход –1,0–1,5 млн шт./га Высота – 10–15 см	Обработка почвы ФПШ-1,3 Посев семян СЛУ-5-20 Уход КФП-1,5 Выкопка НВС-1,2
1970–1980	Саженцев в уплотненной школе	Выход – 250–300 тыс. шт./га Высота – 25–30 см	Перешколивание СШП-5/3
1980 – по наст. время	Укрупненных сеянцев без перешколивания	Выход –600–700 тыс. шт./га Высота – 25–30 см	Обработка почвы МРБ-1,6 Посев семян СЛН-5 Уход ККП-1,5 Подрезка корней КНУ-1,2 Выкопка МВ-1,3А

В питомниках с окультуренными почвами рекомендуются ленточные 5-рядные схемы посева семян с расстоянием между строчками 22,5–22,5–22,5–22,5–60 см. Посев семян осуществляется сеялкой лесной навесной СЛН-5А, которая обеспечивает одновременное выполнение трех операций: посев семян, их заделку почвой и прикатывание.

Уход за посевами включает уничтожение сорняков, рыхление почвы, полив, подкормку сеянцев, борьбу с вредителями и болезнями. Сорняки уничтожают механическим и химическим способами. Химический способ заключается в применении гербицидов, регламентированных Государственным каталогом пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации [14]. Для уничтожения сорняков химическим способом применяется оборудование для контактного нанесения гербицидов ОУС-1,2. Рыхление почвы и уничтожение сорняков механическим способом между посевными строчками и лентами при 5-рядных схемах посева осуществляются культиваторами типа ККП-1,5 [12].

Для ускорения роста сеянцев и повышения их качества проводят корневые подкормки порошкообразными и гранулированными минеральными удобрениями, внося их между посевными строчками с помощью культиваторов-растениепитателей (КРСШ-2,8А, КРН-2,8МО, ККП-1,5). На суглинистой почве при содержании гумуса около 2% выполняют 2-кратную корневую подкормку сеянцев в начале вегетационного периода. При первой подкормке вносят азотные удобрения – 30–40 кг/га, при второй (через 3 нед.) – смесь азотных, фосфорных и калийных удобрений по 20–30 кг/га каждого.

Для получения мочковатой корневой системы и компактной кроны осуществляют подрезку корней растущих сеянцев корнеподрезчиком КН-1,2 или приспособлением ППК-1,2 к выко-почной скобе НВС-1,2. Эти орудия снабжены горизонтальным ножом, который подрезает корни сеянцев на всей посевной ленте на глубине 12–15 см. Кроме этих орудий, применяют навесной управляемый корнеподрезчик КНУ-1,2.

Он обеспечивает подрезку как горизонтальных корней на удалении 10 см от рядков, так и вертикальных корней на глубине 8–15 см [12].

Исследования последних лет показали, что в технологию выращивания укрупненных сеянцев целесообразно включать такие дополнительные агротехнические приемы, как:

– предпосевная обработка цирконом (1 мл/л);

– предпосевная обработка цирконом (0,1 мл/л) и внекорневая обработка сеянцев в 1-й год выращивания супер гумисолом (10 мл/л);

– предпосевная обработка цирконом (0,1 мл/л) и внекорневая обработка сеянцев на 2-й год выращивания силиплантом (3 мл/л) в начале и середине вегетационного периода [13, 14].

Стимуляция семян и сеянцев сосны и ели способствует улучшению биометрических показателей лесных культур, повышению их адаптивного потенциала в условиях достаточного и обедненного почвенного питания.

Выкопка укрупненных сеянцев осуществляется с помощью машины выкопочной МВ-1,3А, при проходе которой корневые системы подрезаются на глубине 20 см и с них отряхивается почва. Эта технология позволяет выращивать 4-летние укрупненные сеянцы высотой 30–40 см в количестве 750–800 тыс. шт./га. Установлено, что использование укрупненных сеянцев позволяет повысить приживаемость и уменьшить густоту закладки лесных культур [12].

Лесовосстановление на площадях, пройденных лесными пожарами. Технологии лесовосстановления на вырубках постоянно совершенствовались и отличались способом подготовки площади для проведения всех последующих операций. В настоящее время наиболее перспективной является эколого-ресурсосберегающая технология создания лесных культур, позволяющая сохранить в зоне посадки плодородный слой почвы (табл. 2).

Для обеспечения комплексной механизации лесокультурных работ необходимо предварительно расчистить горельники. При сплошной расчистке древесные остатки сдвигают в валы

Таблица 2. Этапы развития технологий лесовосстановления

Годы Технологии Способ посадки Марка машин 1965–1985 С корчевкой и расчисткой при 100%-й механизации Сеянцами (саженцами) до 4,0 тыс. шт./ га по раскорчеванным полосам шириной 2–2,5 м с сохранением 5–10% плодородного слоя почвы Корчевка Д-496, Д-513А Вычесывание корней ВК-1,7 Обработка почвы ПЛД-1,2 Посадка СБН-1, СКЛ-1 1980–1995 Без корчевки и обработки почвы Саженцами в количестве 2,5 тыс. шт./га с полным сохранением плодородного слоя почвы Посадка СКЛ-1, МЛУ-1, ЛМД-81, МПС-1 1985 – по наст. время Эколого-ресурсо-сбе-регающие с частичной минерализацией почвы Укрупненными сеянцами или саженцами в количестве 2 тыс. шт./га с сохранением 80–90% плодородного слоя почвы Расчистка МРП-2, ОРВ-1,5, ПДВ-1,5, ПРЛ-70 Подготовка площадок ОДП-0,6 Посадка МПС-1 и вручную или кучи. Полосная (частичная) расчистка заключается в удалении древесных остатков с полосы (коридора) шириной 1,5–2,5 м в межкулисное пространство. Расстояние между центрами полос составляет 3–5 м.

В 1970–1980 гг. широкое распространение практически во всех лесорастительных зонах получила полосная расчистка вырубок. Этот способ расчистки позволяет механизировать весь процесс создания лесных культур на вырубках – от обработки почвы и посадки до ухода за растениями. Наибольший вклад в решение этой проблемы внесли В. И. Суворов, Д. И. Дерябин, Н. П. Калиниченко, С. А. Родин, Н. Е. Проказин, П. П. Корниенко и др.

Полосный способ создания лесных культур в практике лесовосстановления вырубок, горельни-ков и ветровалов позволяет механизировать все технологические операции. Однако этот способ имеет ряд существенных недостатков. Так, при корчевке пней и сдвигании в полосы порубочных остатков значительная часть (до 65%) плодородного гумусового слоя удаляется в межполосное пространство. На месте выкорчеванных пней образуются подпневые ямы, и полоса превращается в корытообразное понижение глубиной 10–20 см. Кроме того, для корчевки пней и расчистки полос необходимы тяжелые тракторы, требуются значительные затраты труда и средств.

Поэтому при выборе способа лесовосстановления из технологического процесса целесообразно исключить корчевку пней и расчистку полос, а также применять механизмы, обеспечивающие обработку почвы под посадку лесных культур с наличием пней и незначительным количеством (до 15 м3) порубочных остатков.

С целью полосной обработки почвы на не-раскорчеванных вырубках в последние годы разработан плуг-рыхлитель лесной ПРЛ-70, который осуществляет подрезание пласта и отваливание его в обе стороны с одновременным формированием по центру полосы щели для механизированной или ручной посадки лесных культур.

При лесовосстановлении на горельниках для механизированной посадки сеянцев и саженцев разработаны и применяются лесопосадочные машины, отличающиеся некоторыми конструктивными особенностями. Так, для посадки саженцев высотой 25–60 см предназначена машина МПС-1. Специфика конструкции этой машины заключается в том, что она не имеет посадочного аппарата, а оборудована заделывающим корни растений устройством в виде корытообразных полозьев.

При создании лесных культур большую роль играет агротехнический уход, основная цель которого заключается в уничтожении травянистой растительности и поросли лиственных пород.

Для агротехнического ухода за рядовыми лесными культурами путем приземления и измельчения (дробления) травянистой растительности и поросли лиственных пород предназначен каток универсальный лесной КУЛ-2А. Рабочий орган этого катка состоит из двух самовращающихся ножевых барабанов, установленных на двух отдельных секциях. Каток может монтироваться как на заднюю, так и на фронтальную штатную навеску трактора ЛХТ-55 (ТЛТ-100). Степень уничтожения травянистой растительности составляет не менее 90%.

Анализ технологий создания лесных культур на горельниках позволил обосновать направления исследований по их дальнейшему усовершенствованию и практическому внедрению.

Исследования технологий лесовосстановления на горельниках . Для выбора наиболее эффективного вида посадочного материала и способа обработки почвы в Левобережном участковом лесничестве учебно-опытного лесхоза Воронежской государственной лесотехнической академии в кв. 4 на горельнике 2010 г. был заложен опытный участок культур. Почвы песчаные, тип лесорастительных условий – В₂. Культуры созданы посадкой сеянцев сосны обыкновенной с закрытой и открытой корневой системой при различных способах обработки почвы.

Участок представлял собой свежую вырубку с количеством пней 280 шт./га, в том числе сосны – около 270 шт./га. Осенью 2013 г. почва на участке обработана путем нарезки борозд плугом ПКЛ-70. Весной 2014 г. перед посадкой плугом-рыхлителем ПРЛ-70 подготовлены борозды с образованием по их центру посадочной щели. С 8 по 10 апреля 2014 г. проведена посадка 2-летних сеянцев сосны обыкновенной с открытой корневой системой (ОКС) под меч Колесова и 1-летних сеянцев сосны с закрытой корневой системой (ЗКС) с использованием посадочной трубы «Поттипутки». Ширина междурядий составила 4–4,5 м, шаг посадки – 0,7–0,8 м [3, 4, 10, 12–14].

Средняя высота 2-летних сеянцев сосны с ОКС составляла 13,6 см, средний диаметр корневой шейки – 3,2 мм, а 1-летних сеянцев сосны с ЗКС – 10,4 см и 2,6 мм соответственно.

Анализ полученных данных (табл. 3) показывает, что при создании культур сосны посадкой 2-летних сеянцев с ОКС в борозды, нарезанные плугом ПКЛ-70, их приживаемость в первый год роста достигла 80%, средняя высота растений – 20,4 см. В 4-летнем возрасте приживаемость культур составила 71%, средняя высота достигла 104,3 см, т. е. увеличилась в 5,1 раза.

На участке без обработки почвы приживаемость культур составила 25%, средняя высота растений – 16,5 см, т.е. на 20% меньше, чем при посадке в обработанную почву. В последующие годы приживаемость этих культур сосны еще снизилась и в 4-летнем возрасте не превышала 18%.

При посадке с использованием трубы «Пот-типутки» 1-летних сеянцев сосны с ЗКС в дно борозды, подготовленной плугами ПКЛ-70 + ПРЛ-70, их приживаемость в 1-й год составила 86% и была незначительно выше, чем 2-летних сеянцев с ОКС. В 4-летнем возрасте приживаемость этих культур снизилась до 71%.

Таблица 3. Показатели приживаемости и роста культур сосны обыкновенной

Вариант посадки	Средняя высота, см, в возрасте, лет				Приживаемость,		%, в возрасте, лет
	1	2	3	4	1	2	3	4
2-летние сеянцы сосны с открытой корневой системой
Под меч Колесова в борозду ПКЛ-70	20,4	46,9	74,1	104,3	80	77	74	71
Под меч Колесова без обработки почвы	16,5	30,5	56,9	85,7	25	23	20	18
1-летние сеянцы сосны с закрытой корневой системой
Труба «Поттипутки» в борозду ПКЛ-70	12,8	31,6	61,7	89,7	86	83	75	71
Труба «Поттипутки» в борозду ПРЛ-70	15,8	34,9	67,8	98,6	89	87	86	85
Труба «Поттипутки» в борозду ПКЛ-70+ПРЛ-70	14,9	40,0	71,5	101,5	86	82	75	71
Труба «Поттипутки» без обработки почвы	Все погибли

При посадке сеянцев сосны с ЗКС в борозду, подготовленную плугом ПРЛ-70 с образованием посадочной щели, средняя высота 1-летних растений составила 15,8 см, т. е. на 23% выше, чем при посадке в борозду, нарезанную плугом ПКЛ-70. Посадка сеянцев с ЗКС по бороздам плуга ПКЛ-70 с дополнительной их обработкой плугом ПРЛ-70 не оказала существенного влияния на показатели приживаемости и роста культур.

Все сеянцы сосны с ЗКС, высаженные с использованием посадочной трубы «Поттипутки» в необработанную почву, погибли. Это можно объяснить пересыханием верхнего слоя почвы в зоне расположения корневой системы, так как при посадке сеянцев с использованием посадочной трубы «Поттипутки» не обеспечивается необходимый контакт корней растений с почвой [12, 13].

На основании исследований установлено, что приживаемость сеянцев сосны с ЗКС незначительно выше (86%), чем сеянцев с ОКС (80%). Однако в 4-летнем возрасте показатели роста культур сосны выравниваются (приживаемость 70–85% при средней высоте около 1 м) и не зависят от применяемого вида посадочного материала. При посадке по необработанной почве приживаемость сеянцев сосны с ОКС не превышала 25%, и эти культуры подлежат списанию, а сеянцы сосны с ЗКС погибли полностью.

Исследования по усовершенствованию технологий выращивания посадочного материала и лесовосстановления на горельниках в лесостепной зоне с песчаными почвами свидетельствуют о целесообразности обработки почвы путем нарезки борозд с образованием посадочной щели, которая улучшает условия приживаемости и роста культур сосны. Установлено также, что вид посадочного материала не оказывает существенного влияния на показатели роста культур сосны. Современные технологии и технические средства позволяют механизировать процессы выращивания посадочного материала и создания лесных культур, обеспечивая хорошее качество работ и снижение затрат труда и средств.