Качественная оценка древесины ели в плантационных культурах Вологодской области

Качественная оценка древесины ели в плантационных культурах

Вологодской области

С.А. КОРЧАГОВ - доцент кафедры технологии и оборудования лесозаготвительных и деревообрабатывающих производств ВИПЭ ФСИН, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Отличительной особенностью плантационного лесовыращивания является форсированный рост деревьев, что не может не отразиться на качестве формирующейся древесины. В связи с этим количественные показатели урожая древесины на плантациях не могут рассматриваться без учета его квалитета. «Требования к качеству получаемой на плантациях древесины не могут быть оставлены в пренебрежении»1.

Плантационная (промышленная) форма ведения лесного хозяйства в недавнем прошлом получила развитие на территории Вологодской области в связи с дефицитом древесного сырья для целлюлозно-бумажной промышленности. Рекомендации по закладке промышленных плантаций ориентированы на получение максимального объема балансовой древесины с единицы площади, что отвечает требованиям искусственного лесовыращивания с экономической точки зрения. Однако целлюлозно-бумажная промышленность предъявляет особые требования к качеству древесного сырья, и главным образом к плотности древесины, в связи с чем такого рода оценка имеет особый практический интерес.

Суть рассматриваемого ниже вопроса о качестве древесины на плантациях заключалась в определении ее свойств с целью выявления возможности (целесообразности) использования этой древесины для получения целлюлозы. В качестве рабочей гипотезы выдвинуто предположение о формировании в условиях плантаций древесины с широкими годичными слоями, что может отразиться на ее показателях качества.

Исследованиями охвачены плантационные культуры ели обыкновенной на территории Кад-никовского лесхоза Вологодской области (южная подзона тайги), целью закладки которых являлось создание постоянной лесосырьевой базы для Сокольского целлюлозно-бумажного комбината. Следует отметить транспортную доступность плантаций и их близость к потребителю сырья, что является одним из основополагающих принципов плантационного лесовыра-щивания.

Культуры созданы в 1988-1989 гг. на вырубке из-под ельника черничного. На первом из обследованных участков (п. 48В-52В) посадка производилась трехлетними сеянцами в пласты, подготовленные плугом-канавокопателем ПКЛН-500А. Ширина раскорчеванных полос со-

ставляла 10 м, первоначальная густота в среднем - 3 тыс. шт./га. В валах, образовавшихся в результате сгребания пней и порубочных остатков, возобновились лиственные породы (осина, береза, ива, ольха).

На втором участке (п. 53В-55В) посадка произведена четырехлетними сеянцами по микроповышениям, подготовленным плугом ПЛД-1,2 по раскорчеванным полосам шириной 40-50 м. Первоначальная густота посадок составила 3500 шт./га. В междурядьях осуществлен высев люпина многолетнего. Технология создания культур на третьем участке (п. 35В и 36В) аналогична, однако в 2000-2001 гг. культуры обработаны арборицидом «Раундап».

Натурное обследование участков проводилось на пробных площадях, заложенных с учетом основных положений ОСТа 56-69-832. Из числа 15 средних модельных деревьев осуществлен отбор кернов на высоте 1,3 м в направлении север-юг. Определение ширины годичных слоев и содержания поздней зоны проведено на кернах с учетом положений ГОСТа 164 83.18-853, базисной плотности древесины - в соответствии с ГОСТом 16483.1-844. Экспериментальные данные обработаны методами вариационной статистики с использованием рекомендаций И.И. Гусева5.

По нашим данным, к двадцатилетнему возрасту в рядах плантационных культур сформировались чистые древостои ели (табл. 1).

Средний диаметр стволов культивируемой ели достиг 6,0-6,2 см, существенно не различаясь по вариантам. Наметившееся преимущество на третьем участке может быть вызвано формированием насаждения меньшей густоты.

Таблица 1

Таксационная характеристика двадцатилетних плантационных культур ели6

№ уча-

Состав

Густота в настоящее время, шт./га

Сре дние

D, см Н, м

Класс бонитета

М,

м3/га

Посадка сеянцев по пластам плуга-конавокопателя _ПКЛН-500А

1

10Е

2900

6,1

Посадка сеянцев по микроповышениям плуга ПЛД-1,2 с высевом люпина

2 10Е

3100

6

Посадка сеянцев по микроповышениям плуга ПЛД - 1,2 с высевом люпина и применением раундапа_

10Е

2300

6,2 5,7

0,6

32

Р

3

Посадки ели в почву, обработанную плугом ПКЛН-500А, обеспечили формирование культур большей высоты. Аналогичные выводы по данным участкам культур в десяти- и одиннадцатилетнем возрасте были сделаны Н.А. Бабичем,

H.П. Гаевским, О.А. Конюшатовым7. Культуры ели по пластам плуга ПКЛН-500А по их высоте оценивались выше II класса качества, по микроповышениям плуга ПЛД-1,2 - не соответствовали требованиям ни I, ни II класса. Одной из причин снижения высоты культур может быть побивание ели заморозками на ранних этапах ее формирования. Следует отметить, что по этой же причине у ели развивается многовершинность, что снижает технические качества древесины. По всей видимости, создавать в данных условиях плантационные культуры ели без применения средств защиты от заморозков нецелесообразно.

Следует обратить особое внимание на текущий бонитет насаждения, изменяющийся в нашем случае от II до III класса. Именно этот показатель при соблюдении технологических регламентов по закладке и выращиванию плантаций значительнее всех влияет не только на величину урожаев древесины, но и на количество получаемой целлюлозы. При 100% выходе целлюлозы в пятидесятилетних плантациях ели !а класса бонитета в древостоях I, II, III классов бонитета ее выход составит лишь 76%, 57% и 31% соответственно8. В связи с этим создание плантаций на балансы следует приурочивать к территориям, где по условиям климата и почвы в принципе возможно выращивание насаждений высших классов бонитета, что позволит повысить эффективность ускоренного лесовыра-щивания.

Анализируя результаты исследований макростроения древесины ели, можно заключить, что средняя ширина годичного слоя как один из показателей степени благоприятности условий местопроизрастания для данной древесной породы изменяется в рассмотренных вариантах от

I,5 до 2,1 мм (табл. 2).

Таблица 2

Макроструктура и плотность древесины ели в промышленных культурах

Посадка сеянцев

по пластам, по микроповышениям,

подготовлен- подготовленным плугом

ным плугом ПЛД-1,2

Показатель9 ПКЛН-500А с высевом с высевом

1 2 3 4

Средняя

ширина годичного 1,5±0,05 1,7±0,03 2,1±0,04

слоя, мм

1 2 3 4

Процент поздней древесины 17,0±0,8 13,1±0,6 18,2±0,6

Базисная плотность, г/см3 0,374±0,016 0,307±0,013 0,307±0,006

Наблюдается абсолютное преимущество по этому показателю в посадках по микроповышениям с высевом люпина и применением «Раундапа» (участок 3). Существенность различий доказана между всеми вариантами ^факт > 3,1 при = 2). Можно предположить, что положительное влияние в данном случае оказал высев многолетнего люпина на этом участке и отсутствие конкуренции со стороны лиственных пород вследствие их уничтожения арборицида-ми. Присутствие в междурядьях значительного количества ольхи и других лиственных пород в межполосном пространстве на первом и втором участках, по всей видимости, отрицательно отразилось на среднем годичном приросте культивируемой породы в этих вариантах.

Следует отметить, что ранее приведенные нами данные свидетельствуют о возможности формирования в близких лесорастительных условиях ельника кисличного древесины ели со средней шириной годичного слоя до 2,5 мм, что в 1,2-1,7 раза превосходит показатели для древесины в исследованных нами плантационных культурах. Полученными результатами опровергается гипотеза о формировании в рассматриваемых плантационных культурах древесины с широкими годичными слоями.

При таком ходе роста ели по диаметру следует констатировать факт увеличения возраста достижения целевого диаметра культивируемой породы на 4-22 года в сравнении с проектом (60 лет)10, о чем свидетельствуют данные таблицы 3.

Таблица 3

Возраст выращивания древесного сырья на балансы целевого диаметра в промышленных культурах южной подзоны тайги"

Тем самым для рассматриваемых участков культур характерно нарушение одного из важных принципов плантационного лесовыращива-ния, предусматривающего максимизацию получаемого урожая древесины при параллельном сокращении оборотов рубки.

Содержание поздней древесины в годичных слоях ели изменяется в пределах 13,1-18,2% (в

№ участка Целевой диаметр на высоте 1,3 м, см Среднее число слоев в 1 см радиуса, шт. Возраст выращивания до высоты 1,3 м, лет Возраст выращивания, лет

1 6,7 8,5 82

2 22 5,8 10,9 74

3 4,8 10,9 64

ВЕСТНИК ИНСТИТУТА

среднем 15,7%), что вполне согласуется с данными, опубликованными И.В. Шутовым и другими по плантационным культурам ели в возрасте до 30 лет12. Отмечается достоверное различие в содержании поздних зон в древесине ели, выращиваемой по микроповышениям плуга ПЛД-1,2 (участок 2) в сравнении с древесиной с участков 1 и 3 Афакт. > 3,9 при ^ = 2,°).

Профессор О.И. Полубояринов основное внимание при оценке качества балансов предлагал уделять их плотности. В период проведения его исследований целлюлозно-бумажная промышленность страны использовала древесное сырье с показателями базисной плотности ели 0,346-0,395 г/см3.

Полученные в результате наших исследований данные указывают, что средние показатели плотности древесины ели в плантационных культурах двадцатилетнего возраста не всегда укладываются в указанные выше пределы. Формирование древесины такой плотности (0,374 г/см3) характерно лишь для одного из рассмотренных участков (участок 1). Превышение по плотности древесины в сравнении с другими участками является статистически обоснованным ^факт > 3,2 при = 2,0). Следствием низкой плотности древесины ели на втором и третьем участках будет являться снижение выхода целлюлозы при использовании такого древесного сырья, что также не может отвечать основополагающим принципам плантационного лесовыра-щивания.

В заключение следовало бы отметить, что в действующих национальных стандартах на древесное сырье для целлюлозно-бумажной промышленности не предусмотрены ограничения по исследованным характеристикам древеси-

ны. Не акцентируется внимание на эти показатели и в проектной документации по созданию и выращиванию плантационных культур. Однако проведенный эксперимент свидетельствует о низком приросте древесины ели и незначительной ее плотности, что, по сути своей, является нарушением основополагающих принципов плантационного лесовыращивания. Хочется надеяться, что в будущих нормативных документах показателям качества древесного сырья для целлюлозно-бумажного производства, и главным образом его плотности, будет уделяться должное внимание.

ПРИМЕЧАНИЯ

1 Шутов И.В. и др. Плантационное лесоводство. СПб., 2007.

2 ОСТ 56-69-83. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. М., 1983.

3 ГОСТ 16483.18-85. Древесина. Метод определения числа годичных слоев в 1 см и содержания поздней древесины в годичном слое. М., 1985.

4 ГОСТ 16483.1-84. Древесина. Метод определения плотности. М., 1984.

5 Гусев И.И. Вариационная статистика: Учеб. пособие. Архангельск, 1970.

6 Приведены средние данные по пробным площадям для каждого варианта культур.

7 Бабич Н.А. и др. Культуры ели Вологодской области. Архангельск, 2000.

8 Шутов И.В. и др. Плантационное лесоводство.

9 Показатели рассчитаны как средние для всех пробных площадей по каждому участку. В общей сложности обследовано 165 кернов древесины ели.

10 Рабочий проект создания насаждений ускоренным выращиванием ели на балансовую древесину лесоводственными методами в Вологодском леспромхозе Вологодской области. Пояснительная записка. М., 1988.

11 Расчеты произведены на основе методики определения технической спелости по целевому диаметру (см.: Неволин О.А. Лесоустройство. Архангельск, 2003). Возраст выращивания сосны до высоты 1,3 м в посадках принят по данным Бабича Н.А. и др. (см.: Бабич Н.А. и др. Культуры ели Вологодской области).

12 Шутов И.В. и др. Плантационное лесоводство.