Перспективные технологии и машины для лесного хозяйства

Технология лесовыращивания

УДК 630*:63

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И МАШИНЫ ДЛЯ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА

С.А. Родин1, В.И. Казаков2

1 - ФГУ «ВНИИЛМ»

2 - ОАО «ЦОКБлесхозмаш»

Изложены прогрессивные технологии выращивания укрупненных сеянцев без пере-школивания и создание лесных культур на вырубках с применением новых средств механизации.

Ключевые слова: прогрессивные технологии выращивания, укрупненные сеянцы, лесные культуры, вырубки, средства механизации.

В настоящее время, в связи с обострением экологической обстановки, удорожанием энергоносителей, лесокультурное производство должно быть переведено на эколого-ресурсосберегающие технологии, охватывающие весь комплекс работ, начиная от заготовки семян и выращивания посадочного материала до создания лесных культур и формирования насаждений, обеспечивающих получение целевого конечного результата искусственного лесовосстановления.

Решение этой проблемы должно идти по пути получения семян с улучшенными наследственными свойствами, применения высококачественного посадочного материала, максимального сохранения экологических условий лесокультурных площадей и переход на ресурсосберегающие технологии.

Семена высокого качества могут быть получены при заготовке их на лесосеменных плантациях. Для сбора шишек с растущих деревьев разработано специальное оборудование ОСШ-1. Это оборудование монтируется на самоходное шасси Т-16М и представляет собой телескопиче-

скую двухсекционную лестницу с механизмом ее сбора в транспортное положение и перевода в рабочее состояние при заезде на плантацию. В верхней части выдвижной секции лестницы имеется площадка для размещения сборщика. Для обеспечения безопасности при работе оборудование снабжено аутригерами и страховочным поясом. Наибольшая высота подъема сборщика составляет 7 м. Производительность при сборе шишек на лесосеменной плантации составляет около 7 кг/ч.

Для сушки небольших партий шишек хвойных пород разработана малогабаритная сушилка СМ-45. Эта сушилка представляет собой шкаф, внутри которого на 22 сетчатых противнях размещаются тттитттки. В нижней части сушильной камеры установлены три вентилятора с электрическими нагревательными элементами общей мощностью 6,5 кВт. Сушилка снабжена командоаппаратом с четырьмя программами сушки, которые выбираются в зависимости от породы шишек и их исходной влажности. Производительность за один цикл составляет около 0,5 кг се-

мян.

Для извлечения семян из высушенных в сушилке СМ-45 шишек предназначен барабан для отбивки шишек БОШ-4. Этот барабан представляет собой шестигранный каркас, обтянутый сеткой с размерами ячеек 5-5 мм. Привод барабана осуществляется от электродвигателя мощностью 0,5 кВт. Продолжительность процесса отбивки составляет 10 минут. Производительность за 1 час сменного времени около 15 кг шишек.

Обескрыливание семян хвойных пород с последующей их подсушкой и очисткой от примесей проводится на агрегате для мокрого обескрыливания АМО-5. Семена с крылатками массой около 5 кг засыпают в вращающийся с частотой 6 об./мин барабан и в течение 10 мин проводится их смачивание водой в количестве 0,5-1,5 л. Затем на 60 мин включают вентилятор и сблокированный с ним электрокалорифер. При этом крылатки отделяются от семян и потоком воздуха удаляются в специальную емкость. Общая потребляемая мощность составляет 8,2 кВт.

С целью повышения грунтовой всхожести и получения выровненных по размерам сеянцев проводится сортировка семян по массе в воздушном потоке. Сортировка семян осуществляется в пневмосепараторе ПЛС-5М. Основным элементом конструкции этого пневмосепаратора является воздушный канал, в котором с помощью вентилятора создается разряжение с изменяемой от 5 до 9 м/с скоростью воздушного потока. Семена подаются в канал и подхваченные воздушным потоком разделяются на фракции - тяжелые

семена падают вниз в емкость для полноценных семян, легкие семена устремляются вверх по воздушному каналу и оседают в осадочной камере, а примеси удаляются вентилятором. Мощность электродвигателя вентилятора составляет 0,75 кВт. Производительность за 1 час сменного времени - около 8 кг.

Для успешного создания лесных культур наиболее целесообразно использовать укрупненный посадочный материал, который требует меньше агротехнических уходов и дает более высокий прирост на лесокультурной площади.

Укрупненный посадочный материал получают в школьном отделении путем пересадки сеянцев и их последующего доращивания в течение 2-3 лет. Этот способ производства посадочного материала имеет ряд недостатков: высокие затраты труда и средств, особенно, на выкопку сеянцев и их пересадку и низкое качество получаемых саженцев.

Наиболее перспективным направлением производства укрупненного посадочного материала хвойных пород является более длительное (до 4 лет) его выращивание в посевном отделении без перешколи-вания при условии выполнения определенных агроприемов и условий.

Прежде всего, для посева необходимо использовать семена с высокой грунтовой всхожестью и предварительно рассортированные по размерам и массе. При посеве семена необходимо разместить равномерно в посевной строчке с нормой высева около 0,5 г на 1 м. Для получения компактной и хорошо развитой корневой системы растений на 3-4-ом году роста не-

обходимо подрезать их корневые системы.

Проведенные наблюдения за ростом сеянцев ели при различной густоте их размещения позволили установить, что наилучшие результаты получены при количестве растений 20...25 шт./пог. м посевной строчки. Отмечено, что отношение массы тонких корней к массе хвои (Мт/Мх) в равномерно-разреженных посевах с густотой 20.25 шт./пог. м значительно лучше при подрезке корней и составляет 1/2.1/3, в то время как без подрезки корней оно снижается до 1/5.1/6. Подрезку корней сеянцев ели целесообразно проводить на третьем году вегетации, так как в двухлетних посевах влияние ее не существенно в связи с небольшими размерами корней. При определении рациональных сроков подрезки корней выявлено, что наилучшие результаты получены при ее проведении во второй половине июля. В этом случае сеянцы не теряют прироста текущего года, а масса тонких корней значительно выше.

Значительное влияние на рост сеянцев ели оказывает их подкормка минеральными удобрениями. Подкормка сеянцев на 2-м и 3-м году увеличивает рост надземной части на 15.20 % по сравнению с контролем. Предпосевная обработка в питомниках включает выравнивание поверхности поля, рыхление посевной ленты и в ряде случаев - нарезку гряд. Для выравнивания поверхности поля и поделки гряд в питомниках предназначен выравни-ватель-грядоделатель ВГ-3,6, который

обеспечивает требуемое качество и стабильную работу всех последующих машин. Степень выравнивания поверхности поля составляет не менее 80 % при скоро-

сти движения около 7 км/час.

Для предпосевной обработки почвы в питомниках разработана бесприводная ротационная машина МРБ-1,6. Особенностью конструкции этой машины являются рабочие органы, выполненные в виде двух катков с вырезными планками, расположенными последовательно один за другим и связанных между собой цепной передачей. Кроме того, на переднем брусе машины установлены долотообразные зубья и грядообразующие рабочие органы. В процессе работы долотообразные зубья рыхлят почву на глубину до 15 см, грядообразующие рабочие органы производят нарезку гряд высотой 10.15 см с расстоянием между ними 1,5. 1,6. Передний каток при взаимодействии с почвой рыхлит верхний слой почвы на глубину 6-8 см и одновременно обеспечивает вращение заднего с удвоенной частотой вращения. При этом обеспечивается более интенсивное воздействие его на почву и достигается необходимая степень рыхления почвы на глубину до 6 см. Рабочая скорость в агрегате с трактором МТЗ-80/82 составляет не менее 7 км/ч.

Для посева мелких сыпучих семян хвойных пород разработана сеялка лесная навесная СЛН-5/9. Эта сеялка обеспечивает посев семян с равномерно-разреженным размещением их в посевной строчке как по общепринятой норме (около 2 г на 1 м), так и минимальной (около 0,5 г на 1 м). Сеялка СЛН-5/9 снабжена девятью штифтовыми высевающими аппаратами и производит посев 4 или 5 строчек через 22,5 см и 9 строчек через 11,2 см. Сеялка имеет прикатывающий каток, обеспечивающий необходимое уплотнение верхнего слоя

почвы. Сеялка агрегатируется с тракторами МТЗ-80/82 и рабочая скорость составляет 4 км/ч.

Мульчирование посевов и присыпка семян субстратом производится мульчиро-вателем сетчатым навесным МСН-1А, который агрегатируется с тракторами МТЗ-80/82. Емкость барабана достаточна для мульчирования посевов на длине гона 250.360 м при толщине слоя до 1,2 см.

Для агротехнического ухода за растениями применяется культиватор комбинированный ККП-1,5. Этот культиватор монтируется на самоходное шасси Т-16 М и представляет собой поперечный брус с установленными на передвижных кронштейнах рабочими органами. Это позволяет использовать культиватор на любых схемах посевов. Культиватор имеет набор сменных рабочих органов, включающий игольчатые диски, узкозахватные полольные лапы, долотообразные зубья и подкормочные ножи, кроме того, по следу колес шасси установлены универсальные стрельчатые лапы. Глубина хода рабочих органов регулируется опорными колесами, размещенными между крайними рядками растений и изменяется от 2 до 10 см. Культиватор снабжен туковыми банками для внесения минеральных удобрений. Рабочая скорость составляет 1.3 км/час.

Для подрезки корневых систем сеянцев создан корнеподрезчик навесной управляемый КНУ-1,2. Этот корнеподрез-чик обеспечивает подрезку как вертикальных, так и горизонтальных корней растущих сеянцев. Находящийся на машине оператор управляет направлением движения рабочих органов, что исключает по-

вреждения растений и обеспечивает требуемое качество подрезки корней. Глубина подрезки регулируется от 8 до 16 см, рабочая скорость в агрегате с трактором МТЗ-80/82 составляет 1,5.2 км/ч.

Более простое приспособление ППК-1,2 для подрезки вертикальных корней по всей ширине ленты разработано к выко-почной скобе НВС-1,2. Это приспособление устанавливается взамен подрезающего лемеха скобы. В процессе работы приспособления за счет деформации почвы частично обрываются боковые корни. Глубина подрезки корней регулируется от 6 до 20 см.

Во многих питомниках выкопка посадочного материала производится навесной выкопочной скобой НВС-1,2, которая не в полной мере отвечает предъявляемым требованиям. В последнее время разработана вибрационная выкопочная машина ВМ-1,3А. Особенностью конструкции этой машины является наличие активных отря-хивателей с приводом от ВОМ трактора. В процессе работы пласт почвы после схода с лемеха подвергается интенсивному разрушению и отделению почвы от корней. Это существенно облегчает последующий их сбор и сохраняет мелкие корни. Машина навесная и агрегатируется с трактором МТЗ-80/82. Производительность за 1 час основного времени составляет 0,2.0,4 га.

Для сортировки посадочного материала разработано специальное оборудование ОС-1. Это оборудование представляет собой приводимый от электродвигателя ленточный конвейер с расположенными по его сторонам рабочими столиками. Обслуживающий персонал 6 сортировщиков и 2 приемщика производят сортировку посадочного материала, его упа-

ковку (увязку в пучки) и покрытие корней торфяно-глиняным раствором. Производительность в смену составляет 50000 штук растений.

Затраты труда на выращивание 1000 шт. укрупненных сеянцев ели по предлагаемой технологии на базе комплекса машин снижаются с 1,6 до 0,55 чел. дн., т.е. в 2,9 раза, материальные затраты уменьшаются в 2,2 раза при существенном улучшении качества посадочного материала.

Для зоны хвойно-широколиственных разработана эколого-ресурсосберегающая технология и комплекс машин для создания лесных культур хвойных пород на вырубках. Особенность этой технологии заключается в замене сплошной расчистки вырубки на узкополосную (шириной 1,5-2 м) и сохранении верхнего гумусового слоя почвы. Это позволяет в 1,5-2 раза снизить затраты труда и средств и улучшить лесорастительные свойства почвы в зоне посадки.

Применяемые для обработки почвы орудия с дисковыми рабочими органами более производительны при наличии в почве корней и порубочных остатков, чем лемешные плуги и, вместе с тем, позволяют существенно улучшить качество обработки почвы.

Использование для посадки укрупненного посадочного материала позволяет снизить количество агротехнических уходов и выращивать культуры с меньшим на 30.50 % количеством осветлений в период до перевода лесных культур в земли, покрытые лесной растительностью.

Агротехнический уход за культурами орудиями с рабочими органами в виде ножевых катков обеспечивает уничтожение травянистой и нежелательной древесной растительности.

Комплекс машин, применяемый при создании лесных культур на вырубках по эколого-ресурсосберегающей технологии, включает следующие механизмы.

Для полосной расчистки вырубок от пней и порубочных остатков разработано орудие для расчистки вырубок ОРВ-1,5, монтируемое на фронтальную штатную навеску трактора ЛХТ-55. Это орудие представляет собой клинообразный отвал, передняя часть которого выполнена поворотной и имеет нож, боковые поверхности отвалов снабжены горизонтальными ножами для срезания поросли. Особенность конструкции орудия обеспечивает раскалывание пней и сдвигание их на стороны. В процессе работы порубочные остатки перемещаются под гусеницы трактора, что позволяет предотвратить его буксование как при расчистке, так и при последующих операциях. Применяемый способ раскалывания и сдвигания пней позволяет значительно уменьшить размеры подпневых ям и в 1,5.2 раза увеличить производительность по сравнению с аналогичными орудиями. Ширина захвата 1,5 м, производительность 0,6 км полос за 1 час сменного времени.

Предпосадочная обработка почвы под посадку лесных культур после полосной расчистки, а также на очищенных от порубочных остатков вырубках при числе пней до 600 шт./га, проводится плугом дисковым для вырубок ПДВ-1,5 в агрегате с трактором ЛХТ-55. Этот плуг имеет два лево- и правообрабатывающих дисковых корпуса. В процессе работы формируется микроповышение высотой до 15 см и шириной 1,5 м. Глубина рыхления почвы составляет 12.18 см. Производительность за 1 час основного времени составляет 3,2 км.

Для посадки саженцев высотой до 60 см на полосах после их расчистки используется машина лесопосадочная для круп-номера МЛК-1. Машина, снабжена резиновыми посадочными дисками диаметром 1,2 м. Глубина хода сошника до 40 см. Шаг посадки 1.1,5 м. Производительность составляет 1,5 км/час.

Агротехнический уход за культурами, созданными на вырубках по бороздам и полосам, а также для осветления культур путем уничтожения в междурядьях нежелательной древесной растительности применяется каток универсальный лесной КУЛ-2А. Особенность конструкции катка позволяет монтировать его как на заднюю, так и на фронтальную штатную навеску трактора ЛХТ-55. Каток состоит из двух ножевых барабанов. Общая ширина захвата составляет 2,2 м, ширина каждого барабана - 1 м. Степень уничтожения нежелательной растительности достигает 90 %. Производительность за 1 час основного времени составляет 2,5 км.

Данные по оценке эколого-

ресурсосберегающей технологии и средств механизации подтверждают ее высокую эффективность. Приживаемость 3-летних культур, созданных по этой технологии на вырубках в группах типа леса «кисличники сложные» и «черничники» достигает 95 %. Приросты в высоту культур ели, посаженных 4-5-летними саженцами, достигают 25.40 см.

Таким образом, предложенная технология обеспечивает: минимальное воздействие применяемых машин на естественное сложение верхнего слоя почвы; создаются оптимальные условия почвенного питания культивируемых древесных пород; сохранение экологии вырубок; оптимизацию условий выращивания лесных

культур; снижение затрат трудовых, материально-технических и финансовых ресурсов.