АГРЕГАТ  ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ВОЗОБНОВЛЕНИЯ ЛЕСА

С.Н. Санников

Ботанический сад УрО РАН, Екатеринбург

Одной из ключевых проблем лесного хозяйства Урала и России, особенно на фоне нарастающей угрозы потепления климата, является лесовосстановление. На Урале, в отличие от лесов Европы, преобладают естественные леса. Они обладают колоссальным самовосстановительным потенциалом, так как природные условия здесь вполне благоприятны для естественного лесовозобновления. Однако успешное возобновление главных хвойных пород происходит  лишь на 30-50% площади сплошных вырубок и на 10-15% площади гарей. Лесные культуры охватывают не более 15-20% территории вырубаемых лесов, дорогостоящи, малоэффективны, а их массовое применение приводит  к нарушению природного генофонда и устойчивости лесных экосистем.

Неудачи в прошлом широко применявшихся мер содействия естественному лесовозобновлению были, как правило, связаны с недостатком оставляемых деревьев-обсеменителей или благоприятного почвенного субстрата  для поселения самосева древесных растений. Специальные орудия и машины для  подготовки почвы под самосев  почти отсутствуют, хотя для посадки и посева дендрокультур созданы десятки типов машин.

 В 1993-1998 гг. в Институте леса УрО РАН на основе фундаментальных стационарных исследований по биологии всходов древесных пород (Санников, 1992) разработан и запантетован агрегат для экологически оптимальной обработки почвы под самосев  (Санников и др., 2002). Он представляет собой сочетание двухотвального плуга ПЛ-1, обеспечивающего подготовку плоского дна минерализованной борозды и устранение корней конкурентной растительности, с шарнирно подвешенной сзади дисковой батареей, разрыхляющей верхний слой почвы дна борозды (рисунок). Таким образом за один проход агрегата создаются предпочитаемые условия среды для естественной заделки и прорастания семян, налетающих от материнских деревьев, а также для укоренения, выживания и роста всходов древесных растений. Регулировка рыхления почвы обеспечивается путем изменения "угла атаки" дисков батареи, а его непрерывность  - пружиной сжатия, создающей  давление дисков на грунт. Их защита от повреждений при движении по нераскорчеванной вырубке достигается благодаря расположению батареи между отвалами плуга.

Различные варианты агрегата испытаны в 1994-1998 гг. в Сухоложском, Свердловском и Тугулымском лесхозах, а промышленные образцы агрегата, изготовленные в 2002 г. Камышловским заводом "Лесхозмаш", успешно применяются Тюменской лесной опытной станцией в сосновых лесах Заводоуковского лесхоза и в ельниках Вологодской области.

Лесовозобновительная эффективность новой  машины в несколько раз выше, чем плугов (ПКЛ-70, ПЛ-1), применяемых для подготовки почвы под посадку лесных культур (Санников, 2004). На плоской, быстро уплотняющейся поверхности почвы обычных лесокультурных борозд опавшие семена хвойных пород большей частью расхищаются птицами и мышевидными грызунами, плохо прорастают, а всходы с трудом  укореняются. На рыхленой же агрегатом почве грунтовая всхожесть семян и обилие всходов хвойных пород в три-пять раз выше, чем на нерыхленой, а самосев накапливается в течение нескольких лет после обработки. При достаточном обсеменении вырубки на  разрыхленной почве появляется "щетка" всходов сосны — от 30 до 250 тыс.  экз. самосева на 1 га обработанной почвы. Для успешного возобновления достаточно обработать всего 10-15%  площади вырубки. 

Предлагаемый агрегат может широко использоваться в лесхозах Уральского региона и в аналогичных условиях смежных регионов как для подготовки почвы под самосев на нераскорчеванных сплошных вырубках и гарях , так и для улучшенной обработки почвы под посев или посадку лесных культур. В настоящее время для завершения инновационной разработки и подготовки решения Министерства природных ресурсов России о серийном выпуске агрегата на Камышловском заводе "Лесхозмаш" необходимы лишь изготовление комплекта конструкторской документации и экспертиза его промышленного образца.   

В сложившихся экономических условиях расчет на максимальное использование естественного воспроизводительного потенциала уральских лесов - наиболее реальный путь решения проблемы лесовосстановления. За счет частичной замены лесных культур самосевом может быть обеспечено как минимум двух-трехкратное сокращение денежных средств, техники и рабочей силы на фазе лесовосстановления. Экономический выигрыш достигается здесь благодаря тому, что используется изученные природные закономерности лесовозобновления. При этом в несколько раз увеличивается густота молодняков и обеспечивается 100% сохранение генофонда древостоев, а следовательно, гарантируется устойчивость лесов будущего поколения.

На основе итогов фундаментальных экспериментальных экологических исследований разработан, изготовлен, испытан в полевых опытах и запатентован новый высокоэффективный агрегат для оптимальной подготовки лесной почвы под самосев и лесные культуры на нераскорчеванных сплошных вырубках и гарях. Для его внедрения в производство необходимы разработка конструкторской документации и проведение машино-испытательной экспертизы.
 

19.07.05