Технологические процессы искусственного возобновления леса

В тех случаях, когда лишенные леса лесные площади (прогалины, вырубки, пустоши) не возобновляются естественным путем, а меры содействия естественному возобновлению не дают положительных результатов, создают искусственное насаждение, или лесные культуры.

Заготовка семян

Заготовка семян самый первый и важный этап в искусственном восстановлении леса. Для создания искусственных насаждений древесных пород необходимы высококачественные семена с хорошими наследственными данными. С этой целью закладывают лесосеменные участки, на которых заготавливают семена. Кроме того, семена собирают во время рубки леса главного пользования. Время сбора и методы обработки плодов и семян некоторых древесных и кустарниковых пород даны в таблице 2.

Таблица 2. Способы обработки и хранения плодов и семян

Древесная порода

Признак созревания семян

Способы обработки плодов и семян

Сосна обыкновенная

Побурение шишек

Шишки, насыпанные слоем 10-15 см, просушивают под навесом при периодическом перелопачивании. Семена из шишек извлекают при помощи стационарных и передвижных сушилок при температуре воздуха в них не выше 55° С. Обескрыливают семена в обескрыливателе системы Суровцева или перетиранием руками в рукавицах. Затем семена отвеивают

Лиственница сибирская, ель обыкновенная

Побурение шишек

То же но при температуре 40-45 С°

Пихта сибирская

Побурение шишек

Свежие шишки просушивают на солнце слоем 10-20 см, перелопачивая. Шишки раскрываются через 3-8 дней. Семена от чешуек и стержней отделяют на решетах

Береза повислая и береза пушистая.

Желто-бурый цвет сережек При легком растирании пальцами они рассыпаются

Перетирание в мешках. Отвеивание.

Внешний вид семян и всходов основных древесных пород показан на рисунке 4

Внешний вид семян и всходов основных древесных пород

Рисунок 4. Всходы и семена: 1-сосны обыкновенной; 2-ели обыкновенной; 3 -пихты сибирской; 4 -кедра_ сибирского;

Способы сбора шишек с растущих деревьев до настоящего времени разработаны слабо. Например, шишки сбивают шестом или срезают ветви, используют лестницы, когти и другие приспособления. Если период лесозаготовок совпадает с созреванием семян, то шишки собирают с поваленных деревьев. Очень важно уметь ориентироваться в сроках сбора шишек, не упустить время сбора.

Способы сбора шишек с растущих деревьев до настоящего времени разработаны слабо. Например, шишки сбивают шестом или срезают ветви, используют лестницы, когти и другие приспособления. Если период лесозаготовок совпадает с созреванием семян, то шишки собирают с поваленных деревьев. Очень важно уметь ориентироваться в сроках сбора шишек, не упустить время сбора.

Происхождение семян и их наследственные качества существенно влияют на успех лесовосстановления. В связи с этим шишки необходимо собирать с деревьев, которые отличаются высокой полнодревесностью ствола, островершинностью кроны, хорошей очищенностью ствола от сучьев, тонкими ветвями, Расположенными под острым углом к оси ствола, что обусловливает пирамидальность кроны. Хотя урожайность этих деревьев меньше, качество их семян выше, чем у деревьев, которые имеют развесистые редкие кроны с толстыми сучьями и мелкими шишками.

В сухую погоду собранные шишки рассыпают слоем 10 - 15 см и просушивают на воздухе под навесом в течение 5-7 дней, перелопачивая их не менее 3 раз в день. Только после этого шишки переносят в закрытое помещение.

Для извлечения семян из шишек в производственных условиях применяют стационарные и передвижные шишкосушилки.

Шишки сосны сушат при температуре 50-55 °С, а ели и лиственницы - при 40-45° С. Шишки пихты сибирской сушат, периодически перелопачивая, затем из них извлекают семена.

Хранить семена хвойных пород рекомендуется в стеклянных бутылях вместимостью 20-25 л; бутыли закупоривают воском или парафином и хранят в специальных семенохранилищах или погребах.

Семена березы следует хранить в деревянных ящиках, где их размещают слоем 4 см; каждый слой перекладывают оберточной бумагой.

Для создания высокопроизводительных насаждений рекомендуется использовать семена, собранные с быстрорастущих и высокопродуктивных деревьев, произрастающих в относительно одинаковых условиях среды срайонами будущих посадок. Собранные семена перед посевом подвергают специальной обработке. Лесоводы в основном используют три способа подготовки семян к посеву: стратификацию, намачивание и ошпаривание.

Стратификация -воздействие на семена определенными температурой и влажностью для того, чтобы ускорить их прорастание. Стратифицируют семена тех древесных пород, которые без предварительной подготовки не дают всходов в год посева

Намачивание обеспечивает ускоренное дружное появление всходов у семян сосны обыкновенной, лиственницы сибирской, ильмовых, березы и других пород, не требующих обязательной стратификации.

Ошпаривание применяют для семян, имеющих крепкую оболочку. Например, семена перед посевом ошпаривают горячей водой (80 °С) и держат в воде в течение суток.

В последнее время семена хвойных пород обрабатывают растворами микроэлементов (марганцевокислым калием, серно кислым цинком и др.). После такой обработки повышается всхожесть семян и их энергия прорастания.

Лесные питомники

Подготовленные к посеву семена высевают в питомниках на ограниченных территориях, которые предназначены для массового выращивания посадочного материала. Продукция питомников - сеянцы, саженцы и черенки. Черенки представляют собой части побегов или корней, которые используют для вегетативного размножения древесных пород. Лесные сеянцы и саженцы - молодые древесные или кустарниковые растения, также используемые в качестве посадочного материала. Разница между ними заключается в том, что сеянцы выращивают из семян без пересадки, а саженцы - из пересаженных сеянцев и черенков.

Лесной питомник обычно располагают на ровном месте с плодородными почвами в местности, где имеется возможность организовать полив. При выборе места под питомник избегают котловин, узких долин, небольших, окруженных густым лесом полян, так как в таких местах сеянцы страдают от резких колебаний температуры.

В питомник входят следующие отделы:

Посевное отделение-выращивание сеянцев

Древесная школа-выращивание саженцев

Маточная плантация

Посевное отделение

Посевное отделение, предназначенное для посева семян и выращивания из них сеянцев. Для посева используют семена высокого качества, проверенные контрольно-семенной лабораторией, куда предварительно посылают образцы семян на исследование. Нормы высева устанавливают для семян I класса качества. При посеве семян II класса норму увеличивают: для хвойных пород на 30%, для лиственных - на 20% (для березы на 50%). Для семян III класса норму увеличивают: для хвойных пород на 100%, для лиственных - на 60% (для березы на 100%).

Глубина заделки семян зависит от их крупности, биологических и климатических особенностей и механического состава почвы. В засушливых условиях и на легких почвах семена заделывают на 1-2 см глубже, чем в менее засушливых условиях или на более тяжелых почвах. Примерная глубина заделки по группам крупности семян следующая: крупные семена - 6-8 см; семена средней крупности - 3-5 см; мелкие семена - 1,5 - 2 см; очень мелкие семена высевают на увлажненную поверхность почвы и слегка (до 0,5 см) присыпают перегноем.

В питомниках наиболее распространены узкобороздковые (рядовые и ленточные) и широкобороздковые способы посева. Грядковые посевы применяют обычно в малых питомниках и для выращивания березы. Узкобороздковые посевы имеют ширину бороздки 2-4 см, широкобороздковые - 10-20 см. Наиболее удобными для механизированной обработки являются ленточные посевы. Лента состоит из нескольких узких посевных бороздок (от 2 до 6). Расстояния между бороздками и лентами зависят от габаритов трактора и быстроты роста сеянцев. Расстояние между лентами должно быть таким, чтобы могла пройти гусеница (колеса) трактора. При этом необходимо учесть ширину защитных зон: 8-10 см вдоль крайних в ленте рядков сеянцев. Расстояние между бороздками в ленте устанавливают 10-15 см для хвойных пород и 20-25 см для лиственных; в лучших условиях больше, в худших - меньше (учет быстроты роста). На рисунке 70 показаны наиболее распространенные схемы посевов в лесных питомниках.

Широкобороздковые (широкострочные) посевы появились на Украине в 30-х годах (В. И. Николаенко, 1937). При посеве семян на широкое уплотненное дно борозды они размещаются равномернее, а всходы появляются более дружно. Всходы быстро смыкаются и глушат сорняки, в результате чего сокращаются затраты на ручной уход за посевами. Бороздки шириной 20 см применяют в орошаемых или незасушливых условиях; в засушливых местностях ширину бороздок устанавливают 8 см. Для выращивания всех пород можно использовать широкобороздковый посев.

Для механизированного посева используют тракторные, конные и ручные сеялки (СЛ-4, СЛ-4А и др.). Ручной посев производят на грядках с применением простейших приспособлений. Стратифицированные семена при механизированном посеве предварительно очищают от песка или торфа на решетах и слегка просушивают. При ручном посеве их высевают вместе с песком.

Уход за посевами начинают до появления всходов. Потом почву прикатывают кольчатыми катками для большего соприкосновения семян с почвой. Посевы с мелкой заделкой семян (до 3-4 см) мульчируют, т.е. покрывают опилками (слой 1 см) или соломой (слой 5 см). Мульча предохраняет поверхность почвы от высыхания и способствует дружному появлению всходов. При появлении всходов солому убирают с рядков и укладывают между рядами. Если до всходов на почве появилась корка, что особенно часто бывает весной на участках осеннего посева, ее разрушают. Участки, где семена заделаны на глубину более 4 см, рыхлят легкими боронами поперек рядков, а где посеяны мелко - деревянными катками-гвоздевками.

Если почва сухая, а срок посева наступил, проводят поливы. Поливы после посева применяют в основном на участках с мелкой заделкой семян, особенно березы и хвойных.

Уход за сеянцами состоит из отенения, поливов, удаления сорняков, рыхления почвы и защиты от вредителей и болезней.

От сильно нагретой солнцем почвы происходит ожог нежной, еще не покрывшейся пробковым слоем корневой шейки всходов, и они погибают для предохранения от ожога всходы нужно отенять соломой, щитами или другими способами. Чаще всего для отенения используют щиты размером 1x1 м; просветы занимают 50% площади щита. Их делают из дранки, хвороста или камыша. Устанавливают щиты наклонно или горизонтально над лентами всходов. Снимают щиты в августе при пасмурной погоде, когда стебли растений опробковеют и нагрев солнцем ослабевает.

Выпалывают сорняки и рыхлят почву одновременно., чтобы создать благоприятные условия роста сеянцев. Количество рыхлений на однолетних посевах достигает 6-8, на двухлетних - 3-5. Первый раз рыхлят почву на глубину 3-4 см, затем постепенно доводят ее к осени до 10 см.

Рыхление производится тракторными культиваторами. Особенно удобно для этого самоходное шасси Т-16. На малых питомниках рыхлят почву вручную мотыгами и рыхлителями.

Для борьбы с сорняками иногда используются гербициды, главным образом до появления всходов древесных растений. Когда всходы появятся, гербициды применяют только на участках хвойных пород.

Прореживают всходы, если они слишком загущены. Эту работу выполняют при влажной погоде вручную в фазе первой пары настоящих листьев с оставлением на 1 пог. м узких строчек 100-150 хвойных растений и 30-35 лиственных.

Поливы посевов в лесном питомнике являются необходимым элементом системы ухода по выращиванию сеянцев, особенно в зоне степи. Сроки и величина полива зависят от влажности почвы и состояния растений. Полив производится дождеванием или по бороздам при норме расхода воды за один полив от 100 до 400 м3 на 1 га. Особенно требуется полив на посевах березы, тополя, хвойных, а также липы, ильмовых, т.е. пород с мелкой заделкой семян.

Для определения количества стандартных сеянцев учет проводится в сентябре. Если выход стандартных сеянцев окажется меньше 50% общего количества, то участок оставляют на доращивание. Учет проводится подсчетом и обмером сеянцев на пробных рядах или их частях, равномерно распределенных по всей площади посева. Общая длина учетных частей должна быть не менее 2% всей длины рядков сеянцев.

На участках с нормальным выходом стандартных сеянцев (более 50%) растения выкапывают осенью или весной. Сеянцы хвойных пород, а также акации белой, гледичии, дуба выкапывают обычно весной, так как они хуже хранятся в прикопке, а остальные лиственные породы - осенью. Осеннюю выкопку производят в период листопада, а весеннюю - до начала раскрытия почек.

Для механизированной выкопки используют плуг-скобу ЛС или навесные выкопочные скобы НВС-1,2 и ВЛН-2. Скобой подрезают корни и рыхлят почву. Подрезанные сеянцы выбирают вручную и пучками по 30-50 штук, здесь же прикапывают, чтобы корни не подсыхали.

В малых питомниках сеянцы выкапывают вручную лопатой (рисунок 5). Вдоль ряда сеянцев, отступя от него на 6-8 см, прокапывают борозду глубиной 30-35 см. Через ее стенку подрезают у растений корни, после чего пласт с сеянцами отваливают лопатой в борозду, где их выбирают и тут же пучками прикапывают.

После выкопки сеянцы переносят на сортировочную площадку, защищенную от ветра и солнца (навес, сарай). Здесь их сравнивают со стандартом и делят на сорта, нестандартные отбрасывают или используют на доращивание. Рассортированные сеянцы связывают в пучки по 50-100 штук отдельно по породам и прикапывают для хранения.

Прикапывают сеянцы для временного или зимнего хранения. При временной прикопке у сеянцев укрывают землей только корни, а при длительной - и половину длины их стволика (рисунок 6). Канавку для прикопки выкапывают глубиной 35-40 см, с пологой стенкой, на которую укладывают ряд сеянцев. Сеянцы закрывают землей слоем 10 - 15 см, после чего на этот слой укладывают другой ряд сеянцев (в пучках) и т.д. Если почва сухая, прикопку нужно полить водой. При длительной прикопке сеянцы укладывают тонкими слоями не в виде пучков, а отдельными растениями.

Схема ручной выкопки сеянцев

Схема прополки сеянцев зимнего хранения

Во время перевозки сеянцев надо предохранять их корни от подсыхания. Даже при кратковременном действии ветра и солнца мочки тонких корней высыхают и посадочный материал становится негодным. Поэтому корни сеянцев в период от выкопки до посадки на новое место должны находиться во влажной среде. Для этого пучки сеянцев при перевозке переслаивают влажной соломой. На дно кузова автомашины (или ящика) кладут слой соломы, на него слой сеянцев (в пучках), затем опять слой соломы и т.д.; затем укрывают брезентом или рогожей. При перевозке по железной дороге и самолетами сеянцы упаковывают в рогожные тюки весом не более 50 кг.

Выращивание саженцев

Крупномерный посадочный материал выращивают в особом отделении лесного питомника - древесной школе. Здесь у них формируют нужную форму кроны и компактную, удобную для пересадки корневую систему. В зависимости от крупности

саженцы выращивают в одной или двух-трех школах, где их пересаживают из одной школы в другую, т.е. перешколивают. Этим достигается формирование корневой системы, удобной для пересадки, при этом увеличивают площадь питания растений. В первой школе саженцы содержат обычно 2-3 года. В каждой школе есть 3-4 и более полей севооборота: одно из них занято паром, а остальные - саженцами разного возраста. Кустарники выращивают в одной (первой) школе;

иногда вместе с саженцами деревьев.

Первую школу закладывают посадкой сеянцев I сорта или черенков, размещая на расстояние 90x30 см. Во вторую школу саженцы пересаживают из первой на расстояние 1X 1 м, в третью - из второй с размещением 2x2 м.

Почву в школе готовят по системе черного удобренного пара с Глубиной основной вспашки 40-50 см. На посадках проводят полку и рыхления, а в год посадки иногда полив.

Кроны кустарников формируют в школе на второй год. Рано весной, до начала сокодвижения, всю надземную часть кустарника срезают секатором, оставляя пни высотой 4-6 см (посадка на пень). Из спящих и придаточных почек на этих пнях образуется поросль, из которой после формируют нужную крону. Хвойные кустарники на пень не сажают.

У саженцев деревьев формируют ровный сильный ствол (штамб) и равномерно развитую крону. При посадке в школу у саженцев удаляют лишние стволики (если их было несколько), а если ствол поврежден, саженцы сажают на пень. Впоследствии из поросли оставляют один побег. У быстрорастущих пород (тополь, береза) крону закладывают в первой школе на высоте 1,5-2 м, а у среднерастущих (клен, липа) - во второй.

При закладке кроны отмеряют рейкой нужную высоту штамба, от этой отметки отсчитывают вверх (по главному годичному побегу) 6-8 почек, а остальную часть побега срезают. Ниже кроны на штамбе выщипывают половину почек, а из остальных формируют побеги утолщения (обрезкой). В дальнейшем основному побегу продолжения стволика обеспечивается лучший рост, а у боковых ветвей периодически его задерживают обламыванием неодревесневшего конца побега. Часть боковых ветвей вырезают на кольцо (по наплыву у основания побега), оставшиеся укорачивают для усиления ветвления. При необходимости закладывают II ярус кроны аналогично I ярусу.

У многих древесных пород хорошая крона формируется естественно, без обрезки. У хвойных пород крону не формируют.

Саженцы выкапывают обычно осенью в период листопада. Для этого используют выкопочные плуги-скобы (ВПН-2) и лопаты. Саженцы используют для осенней посадки или хранят в прикопке до весны. При перевозке растения устанавливают рядами в кузов автомашины в наклонном положении. Корни перекладывают влажной соломой.

Маточные плантации

В лесном питомнике имеются маточные плантации ив и тополей, с которых ежегодно срезают все годичные побеги на черенки. Для черенков обычно используют среднюю часть побегов с наибольшими расстояниями между почками. Вершину и основание побега отбрасывают, так как из них вырастают малорослые и корявые растения.

При вегетативном размножении свойства и признаки растения передаются потомству наиболее полно. Поэтому для закладки плантации вегетативного размножения необходимо брать черенки с лучших растений, т.е. с плюсовых деревьев и кустарников. Для получения хороших годичных побегов у таких деревьев рано весной срезают вершину и боковые ветки с оставлением сучьев длиной 0,5-1 м. Эти сучья в течение лета обрастают сильными побегами, которые используют осенью для заготовки черенков. Чтобы получать побеги кустарниковых ив, их срубают, а пневую поросль используют для черенков,

Черенки предварительно высаживают в школу. Здесь они проходят, проверку на способность к окоренению. На плантацию высаживают черенки только с тех плюсовых деревьев, которые показали высокую приживаемость черенков (80-100%). При закладке плантации используют также перспективные гибридные сеянцы тополей для вегетативного их размножения.

Маточные плантации бывают кустовые и штамбовые. На кустовых пруты (побеги) для черенков срезают у корневой шейки, на штамбовых - на высоте 1,5-2 м. Штамбовые плантации представляют больше удобства для ухода и заготовки прута, особенно зимой, но дают несколько меньший выход черенков и быстрее стареют и разрушаются. Посадочные места на кустовых плантациях размещают на расстоянии1x1 м или 1x1,5 м, на штамбовых - 2x2 м.

Место для плантаций выбирают по возможности более влажнее, желательно у берега пруда. Плантацию закладывают на запольном участке питомника, так как она используется на одном месте 10-12 лет и более. При закладке плантации почву пашут на глубину 45-50/см, удобрения вносят из расчета 50-60 т навоза, 5-6 ц суперфосфата, 3-4 ц калийной соли на 1 га. Плантацию можно закладывать осенью или весной. Площадь маркируют, окорененные черенки высаживают в ямы. Плантацию можно закладывать и неокорененными черенками с известных плюсовых деревьев или полученных с маточных плантаций других питомников. Осенью первого года посадки на кустовых Плантациях срезают побеги, оставляя пеньки высотой 3-4 см, на штамбовых плантациях побеги срезают на второй год, оставляя штамб [высотой 1,5-2 м. Почки на штамбе выщипывают, оставляя 2-3 верхних. Заготовку черенков начинают со 2-3-го года жизни плантации. Прут для черенков срезают поздней осенью или ранней весной с оставлением сучков длиной 3-5 см. Срезанные прутья (побеги) хранят в ямах или подвалах во влажном песке или под снегом. Перед посадкой побеги разрезают на черенки длиной 25-30 см и ставят их в воду нижними концами. Начиная с 3-4-го года жизни плантации ежегодно получают около 300 тыс. черенков с 1 га.

Уход за плантацией состоит в рыхлении почвы и периодическом (примерно через 3 года) внесении удобрений из расчета 20-30 т навоза и 1-2 ц полного минерального удобрения на 1 га. При ослаблении образования побегов рекомендуется предоставлять растениям "отдых" для восстановления корневой системы усиленным ее питанием. Для этого один год побеги не срезают. Чтобы не было перебоя в снабжении черенками, отдых дают сначала одной половине плантации, а затем другой.