Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Смолопродуктивность сосны обыкновенной и эффективность ее подсочки на Среднем Урале

ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Смолопродуктивность сосны обыкновенной и эффективность ее подсочки на Среднем Урале"

>я ✓

На правах рукописи

Денеко Валерий Николаевич

Смолопродуктивность сосны обыкновенной и эффективность ее подсочки на Среднем Урале

06.03.03-лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Екатеринбург 1998

Работа выполнена в Уральской государственной лесотехнической

академии

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАЕН H.A. Луганский

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор, академик РАЕН С.Г. Шиятов;

кандидат сельскохозяйственных наук, В.В. Вольф

Ведущее предприятие - Объединение "Свердхимлес"

Защита состоится 23 апреля 1998 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 063.35.01 при Уральской государственной лесотехнической академии (620032, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37)

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим присылать по адресу: 620032, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37, Уральская государственная лесотехническая академия. Ученому секретарю специализированного совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральской государственной лесотехнической академии

Автореферат разослан марта 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета--у

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент/С.В.Залесов

Введение

Актуальность работы. Современные экономические условия поставили перед подсочным производством важнейшие проблемы, от решения которых зависит эффективность этой отрасли лесохимической промышленности в нашей стране. Первоочередными проблемами являются поднятие качественного уровня научно-исследовательских работ в подсочке леса, создание более :о вершенных технологий подсочки и соответствующих ей производительного инструмента и оборудования, а также повышение качества добываемого сырья. Этим проблемам и посвящена данная диссертационная работа.

Цель и задачи исследований заключались в изучении зависимости смолопродуктивности сосны обыкновенной от воздействия технологических и экологических факторов, особенностей морфологического строения ствола дерева как основы для разработки методических вопросов исследований в подсочке леса, а также разработки технологий и создания нового оборудования и инструментов.

Научная новизна. Впервые дана комплексная оценка тодеревному методу отбора опытных насаждений для исследований в подсочке леса с обозначением количественных показателей влияния <арры опыта на карру контроля; рекомендована методика обработки толевых данных; предложен новый метод отбора насаждений для исследований в подсочке леса - маршрутно-равномерный, а также обосновано его применение на основе сравнения с другими методами хгбора; введен новый термин в подсочке "карродециметржелобок" и 7р »ведена методика расчета количества барраса при всех основных технологиях производства за любой период подсочного сезона; збодровано применение новых технологий; разраб. :^ ряд новых инструментов и нового оборудования.

Личный вклад. Автор лично разработал методику выполнения исследований по програмным вопросам, самим автором выполнены зее работы по подготовке, оборудованию участков, проведению на них зздымочных работ, описанию обьектов и замерам :молопродуктивности. Соискателем выполнена камеральная обработка жепериментальных данных, сделан их анализ, разработаны зекомендации.

Обоснованность и достоверность результатов и выводов. триведенных в диссертации, подтверждается данными натурных «следований в течение 7 лет на одних и тех же объектах. Наблюдения

проведены'на 20 пробных площадях с 2000 деревьев (4000 карр). Число обходов в сезоне от 18 до 30, большая часть взвешиваний подеревная, пообходная (всего взвешиваний 400 тыс., различных замеров 50 тыс.). Полевые материалы обработаны на современной вычислительной технике с привлечением методов корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализов на 95%-ном уровне доверительной значимости, а в сложных экспериментах на - 99% и 99,9%-ном уровне.

Практическая ценность работы. Предложены рекомендации по методике исследований в подсочке леса; разработана методика учета барраса на подсочных предприятиях; предложены новые технологии подсочки и соответствующие им инструменты и оборудование.

На защиту выносится: состояние смолопродуктивности сосны обыкновенной и ее зависимость от воздействия технологических и экологических факторов; принципиальные вопросы методики исследований в подсочке леса, а также, новые предложения по технологии подсочных работ.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на конференциях: "Совершенствование научного обеспечения лесохозяйственного производства"(Пушкино, 1990); "Вклад ученых и специалистов в развитие химико-лесного комплекса" (Екатеринбург, 1995). Часть разработанных предложений по технологиям, инструменту и оборудованию экспонировались на рабочих совещаниях директоров объединения "Свердхимлес"(1992), а также в Курганском областном управлении лесами (1988 и 1989).

Внедрение результатов исследований. Внедрение результатов исследований проводилось на опытных обьектах Уральского учебно-производственного комплексного предприятия УГЛТА, на производственном участке "Аять" Билимбаевского химлесхоза (Свердловская область).

Публикация работ. По результатам исследований опубликовано: 10 научных статей, получено 7 авторских свидетельств, 4 патента. Пять заявок на изобретения находятся на рассмотрении во ВНИИГПЭ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы, приложений; изложена на 203 страницах машинописного текста, включает 60 таблиц, 34 рисунка; 12 приложений; библиография содержит 266 наименований, в том числе 10 на иностранных языках.

1. Состояние вопроса

В ближайшей перспективе, при новых экономических условиях, обеспечение потребности нашей страны канифольно-скипидарными продуктами возможно только за счет подсачивания древостоев сосны обыкновенной (Ртиэ зПуеяйтБ Ь.). В связи с этим, изучение смолопродуктивности этой породы по-прежнему является важнейшей задачей.

Изучением влияния таксационных, технологических и экологических факторов на смолопродуктивность сосны обыкновенной занимались многие ученые (Терехов и др., 1939; Голкачев, 1955; Ильюхов, 1956; Шкапо, 1966; Чудный, 1966; Суханов, 1970; Ворончихин, 1971, 1972; Дрочнев, 1972; Киров, 1972; Шульгин, 1973; Петерсон, 1974; Куликов, 1979; Коростелев и др. 1980; Кулагин, 1987). Большинством авторов отмечалось, что не существует тесной гвязи смолопродуктивности с таксационными показателями ствола церева.

В настоящее время для исследований в подсочке леса учеными используются следующие основные методы отбора насаждений: площадковый (Чудный, 1966; Дрочнев, 1968; Пилиновкч, 1970; Кабаев, 1971; Терешина, 1971; Папырин, 1971; Коростелев, 1975,1976; Гагильцев, 1973), групповой .(Блюмин, 1962; Дрочнев, 1974; Гагильцев, 1979,1980; Колосенкова, 1974; Калниньш, 1973,1976) и [юдеревный (Толкачев, 1958; Вннк, 1973; Манаков, 1975, 1976, 1981; Гагильцев, 1976; Рябов, 1981). Подеревный метод в последнее время получил наибольшее распространение.

Рядом ученых неоднократно высказывалось критическое мнение э недостаточной обоснованности методов, применяемых при проведении научно - исследовательских работ в подсочке леса 'Солодкий, 1959; 31 сессия Ученого совета ЦНИИЛХИ, 1961; Гордеев, 1962). По причине отсутствия единого мнения о точности каждого из грех названных методов отбора насаждений в подсочку, большинство /ченых при проведении ответственных опытов, старается дублировать ;вои исследования одновременно по всем возможным методам закладки опытных участков (Блюмин, 1962; Дрочнев, 1968; Киров, 1970; Тагильцев, 1973; Фролов, 1978; Манаков, 1981), что и указывает за то, что существует острая необходимость уточнения некоторых вопросов методов исследований в подсочке леса.

Повышение точности исследований по подсочке леса прежде зсего необходимо для поднятия производительности труда в этой этрасли, которой всегда уделялось самое пристальное внимание

(Вотчал, 1939; Кушнер, 1955; Установим, 1971; Манаков, 1970, 1971; Проблемы подсочного производства в США, 1972; Королев, 1973). Между тем,практически на всех основных операциях по подсочке леса до сих пор повсеместно используется ручной труд (Дрочнев, 1971; Вороненко, 1961; Асташин, 1983; Петушков, 1986), что и является основным фактором, сдерживающим повышение производительности труда.

2. Природные условия, программа, методика, объекты исследований

Свердловская область расположена на границе Европы и Азии, в северной половине умеренного климатического пояса Земли и почти целиком лежит в пределах его лесной (таежной) ландшафтно-географической зоны (Колесников,1969).

В южной низкогорной части области (район исследований) 58 -57° с. ш. преобладают возвышенности с туповершинными сглаженными денудацией контурами и резкими одиночными останцевыми скальными поднятиями. Абсолютная высота над уровнем моря 300...500 м.

Климат области субконтинентальный с переходом к субокеаническому в верхнем поясе горной полосы Урала (Колесников, 1969). Продолжительность подсочного сезона в районе исследований составляет от 113 до 154 (в среднем 134) дней . Среднемесячные значения температур за исследуемый период лежат в пределах,°С: апреля - 1.4°...3.6°С; мая - 8.5° - 10.7°С; июня - 15.8°...17.9°С; июля -16.9°... 18.7°С; августа - 13.9°...15.6°С; сентября - 8.2°...9.8°С. Сумма осадков за вегетационный период во время исследований составила в среднем 385,1 мм., а за период активной вегетации - 242 мм. В среднем за наблюдаемый период гидротермический коэффициент Селянинова, составил 1,4, что соответствует параметрам влажной зоны увлажнения.

Почвы Свердловской области разнообразны. В районе исследований наиболее распространены подзолистые и дерново-подзолйстые почвы (агроклиматические ресурсы..., 1978; Фирсова, 1966).

Лесистость области 64,5%. Основная часть покрытой лесом площади занята хвойными породами, из которых на долю сосны приходится - 62% (Луганский и др., 1994). . Согласно лесорастительному районированию Свердловской области, район, в котором проводились наши исследования имеет название Тагильско-Свердловский предгорный и расположен на территории Западно-

Сибирской равнинной лесной области Зауральской холмисто-предгорной провинции южно-таежного лесорастительного округа (Колесников, 1973).

Программа исследований включала разработку и решение следующих основных вопросов и задач:

исследование связи смолопродуктивности с морфологическими особенностями строения ствола дерева, а также с технологическими и экологическими факторами;

изучение вопросов, связанных с методикой научно-исследовательских работ в подсочке и методикой учета живичного сырья;

изучение динамики смоловыделения;

разработка технологии подсочных работ, позволяющих повысить производительность труда, а также снизить себестоимость получаемой живицы за счет разработки более производительных и удобных для применения технологических схем, инструментов и оборудования.

Все основные исследовательские работы проведены на территории лесного фонда УНПКЛП в наиболее типичных насаждениях, используемых для проведения подсочки в данной местности.

Подбор деревьев по вариантам опыта проведен по маршрутно-равномерному методу. Все опытные участки расположены в одном выделе на склоне северной экспозиции с уклоном в 10°. Тип леса С.яг., класс бонитета П, класс возраста У, состав насаждения ЮС. Таксационная характеристика основного из опытных древостоев, отобранных для проведения исследований, представлена в таблице!.

Таблица 1

Таксационная характеристика опытного древостоя

Вариант Количество Средний диаметр, Средняя высота,

опыта деревьев, пгг см м

С1 109 34,3 27,5

£2 104 34,1 27,6

N . 104 33,5 27,5

101 33,8 27,4

\ 105 32,9 27,6

^ 99 33,1 27,2

102 33,3 ■ 27,2

При закладке опытных участков использовались общепринятые методы: участковый, подеревный, групповой, а также методы, разработанные нами. При этом учитывались требования ГОСТа 1612870 и методических указаний B.C. Моисеева (1971), Н.П.Анучина (1977), В .Г. Рубцова, A.A. Книзе (1974, 1981) В особо ответственных опытах закладывались опытные площади в шести повторностях. Основное количество деревьев в каждом варианте всех основных опытов 100 шт. Абсолютно во всех проводимых опытах определялась исходная смолопродуктивность в течение 6-12 обходов, в опытах по подеревному методу - в течение 2...3 лет. Замеры основных таксационных показателей опытных деревьев, участвующих в опытной подсочке, проводили в соответствии с принятыми в таксации правилами.

Взвешивание живицы проводилось всегда только подеревное с помощью поверенных весов с точностью до 1 г. Для сбора живицы во всех случаях использовались полиэтиленовые приемники, предварительно подобранные по весу. В случаях, в которых требовалась высокая точность замера выхода живицы, использовались пакетные пробирки, выполненные из полиэтиленовой пленки, их взвешивание проводилось на лабораторных весах ВЦ - 500 с точностью до 0,01 г. При исследованиях по подеревному методу, на всех 1400 каррах, участвующих в опытах, проводилось пообходное взвешивание живицеприемников в течение всех сезонов подсочки (24 обхода).

Во всех расчетах и выводах, касающихся смолопродуктивности как древостоев, так и отдельных деревьев, использовался показатель смолопродуктивности г/КДП (ОСТ 13-80-79). Общее число взвешиваний на каждом из вариантов опыта составляло от 3 до 24 за сезон.

При нанесении подновок и сборе живицы, использовался серийный подсочный инструмент. При исследованиях по испытанию разработанных нами инструментов применялись в работе их опытные конструкции, изготовленные в кустарных условиях. Во всех случаях для установки приемников на каррах применялся крампон - держатель 5КД.

Все полевые материалы обработаны методом математической статистики. Статистическая обработка данных проведена на персональных компьтерах с привлечением программного пакета "Paradox". Все программы для обработки данных написаны на языке "PAL" вышеуказанного пакета, на основе методик биологической статистики (Урбах, 1963; Вольф, 1966; Митропольский, 1969;

Рокицкий, 1973; Свалов, 1977; Плохинский, 1978; Зайцев, 1984; Лакин, 1990).

3. Влияние таксационных и экологических факторов на смолопродуктивность сосны

При изучении данных вопросов была использована индивидуальная смолопродуктивность 700 деревьев (1400 карр).

В большинстве случаев выявлена высоко достоверная слабая связь смолопродуктивности с таксационными показателями на 1% и 0,1%-ном уровнях доверительной значимости. Получены следующие показатели обычных коффициентов коррелящш и корреляционных отношений: с диаметром ствола в коре R= 0,3) ± 0,037, Г|~ 0,34 ± 0,017 (дисперсионный анализ подтвердил связь с диаметром t^aKI= 11,066, íKop= 6,99); протяженностью кроны R= 0,23 ± 0,048, ц- 0,23 ± 0,017; площадью кроны R= 0,154 ± 0,040 0,31 ± 0,017; обьемом кроны, (оценка в м3) R= 0,255 ± 0,047, r¡= 0,34 ± 0,016; протяженностью кроны (% от длины ствола) R- 0,195 ± 0,048, г|= 0,21 ± 0,017; числом трещин в комлевой части ствола дерева R= 0,249 ± 0,057, т)= 0,25 ± 0,016; обьемом кроны - (оценка в баллах) R= 0,225 ± 0,039, т]= 0,218 ± 0,018; длиной ветвей северного направления R= 0,137 ± 0,04, т)= 0,17 ± 0,018; южного R= 0,200 ± 0,039, ц= 0,25 ± 0,017; восточного R= 0,226 ± 0,039, t|= 0,14 ± 0,018. Выявлена достоверная слабая связь на 5%-яом уровне значимости с высотой поднятия темной коры - R= 0,1 ± 0,040, т)= 0,14 ± 0,018; с длиной ветвей кроны западного направления - R= 0,094 ± 0,040, т|= 0,14 ± 3,018.

Установлена обратная слабая прямая достоверная связь ;молопродуктивности на 1% и 0,1%-ном доверительных уровнях с Расстоянием от корневой шейки дерева до нижнего основания кроны ■ R= - 0,171 ± 0,043, г)= 0,24 ± 0,017; с расстояшш от корневой шейки дерева до первых мертвых сучьев - R=-0,182 ± 0,040, т|= 0,19 ± 0,018; : классом роста по Крафту - R= -0,136 ± 0,040, ту= 0,21 ± 0,018.

Не обнаружено достоверной связи смолопродуктивности с ¡ысотой дерева - R= 0,065 ± 0,042, г)= 0,12 ± 0,018 и плотностью фоны (оценка в баллах) - R= 0,002 ± 0,040, ri= 0,13 ± 0,018. Максимальные значения вышеприведе1пшх показателей связи в :езоне ежегодно отмечаются в первой полов!ше августа, а лишшалъшле - в мае - июне. По годам минимальные показатели •вязи отмечены в первый год подсочки, а на 2,3,4 и 5-й годы идет :табильное увеличение их значений, что может указывать на

продолжающуюся перестройку защитных сил организма дерева, до оптимального уровня.

Показатели вычисленных множественных и частных коэффициентов корреляции, уравнений множественной регрессии (совместное влияние диаметра и всех вышеперечисленных таксационных признаков на смолопродуктивность), полностью подтвердило тесноту связи, ее направление и достоверность, определенную по обычным коэффициентам корреляции.

Сравнительный анализ таксационных показателей деревьев (700 шт) различной категории смолопродуктивности (Мельников, 1971) показал, что высокосмолопродуктивные деревья отличаются от низкосмолопродуктивных наилучшим общим развитием. Так, обьем кроны у них выше на 160%, площадь основания кроны больше на 155%, протяженность кроны на - 120%. Они также имеют более развитые ветви в южном и восточном направлениях. При анализе связи смолопродуктивности с таксационными показателями, раздельно по каждой категории, было выявлено, что выход живицы у низкосмолопродуктивных деревьев более зависим от таксационных параметров, чем у высокосмолопродуктивных. Следует также отметить, что за весь 2х летний период наблюдений у высокосмолопродуктивных деревьев, как правило, коэффициент вариации смолопродуктивности был в два раза ниже, чем у низкосмолопродуктивных (13,7% и 29,4%); показатели асимметрии всегда были положительны и высокодостоверны (в среднем за сезон А= +1,31), тогда как у противоположной группы, в большинстве случаев эти показатели недостоверны.

4. Методика научных экспериментов

При изучении подеревного метода нами было установлено, что смолопродуктивность карр опыта и контроля, расположенных на противоположных сторонах ствола одного дерева, при обычной подсочке, практически равна между собой. Связь между смолопродуктивностыо карр прямая сильная (Д= 0,923 ± 0,015 при 11,259). Существенная разница в выходе живицы наблюдаются только у 2-5% карр и находится в пределах 20...25%, максимальная - 44%. В целом, показатели смолопродуктивности этих карр следует отнести к одной генеральной совокупности, так как они не имеют достоверных отличий при сравнении рядов распределения, а также по всем другим основным статистическим показателям, что и указывает на потенциальную возможность применения подеревного метода. Однако

альнейшие эксперименты показали, что карра опыта оказывает ;остоверное влияние на выход живицы на контрольной карре.

В период, когда на каррах опытного и контрольного участков [роводилась подсочка с использованием одной карры на дереве (1985, 986 годы), смолопродуктивность этих карр была практически равной. 1осле того, как в 1987 году на опытном участке с противоположной ггороны стволов деревьев ввели вторые карры (опытные), ¡молопродуктивность контрольных карр этого участка существенно «изилась в сравнении со смолопродуктивностью карр контрольного участка, где по-прежнему подсочка велась на одной карре. (рис.1).

Дисперсионный анализ полностью подтвердил влияние опытной сарры на карру контроля на опытном участке. До введения опытной <арры 2,659 1теор= 9,78, после введения 1фг„.= 25,543 1гетр = 9,78. В кюмент наибольшего влияния опытной карры на контрольную ^¡¡и-. ¿оставляло - 33,070.

Год подсочки

Рис.1. Смолопродуктивность контрольных карр опытного участка и карр участка контроля за период исследований.

В последующий сезон на контрольных каррах опытного участка, как и на каррах контрольного участка, была продолжена обычная подсочка, а на опытных каррах всех вариантов опыта технология подсочки была изменена. Изучение динамики выхода живицы на контрольных каррах опытного участка за Зх летний доопытный период и за время данного опыта показало следующие результаты (рис.2): увеличение ширины опытной карры в 1,6 раза привело к повышению валового выхода живицы с нее на 130% и одновременно к снижению выхода живицы на контрольной карре на 3% (вариант-сокращение

паузы обходов до 1,5 дней привело к увеличению выхода живицы нг 127% и уменьшению выхода живицы с контрольной карры на 3°Л (вариант-Л); применение серной кислоты обеспечило повышение выхода живицы на 220%, в то же время привело к сниженик смолопродуктивности карры контроля на 15% (вариант-А): эффективность каустической соды составила на опытной карре 192% но при этом смолопродуктивность контрольной карры снизилась нг 5% (вариант-СБ); раствор ЭКД привел к повышению выхода живицк до 129%, но снизил выход живицы на карре контроля на 8% (вариантУ). Совместное влияние исследуемых технологий на карру контроля подтверждено дисперсионным анализом на 0,1%-ном уровне значимости, а по отдельным технологиям - критерием Стьюдента не 1% и 0,1%-ном уровнях значимости, вычисленного при помощи ошибок разностей.

Рис.2. Влияние опытной карры (В) на контрольную карру (А) при подеревном методе (примечание: на рис.2, показатели чисел по карре А увеличены в 10 раз, карре В не увеличены).

Таким образом, данный эксперимент также полностью подтвердил влияние карры опыта на карру контроля при подеревном методе.

С целью повышения достоверности результатов, при всех методах отбора, мы по многолетним фактическим данным рассчитали величину возможной максимальной ошибки. Рассчитанные ошибки в

результатах полевого опыта, проводимого подеревным методом представлены в табл. 2.

Таблица 2

Величина возможной максимальной ошибки в результатах полевого опыта, проводимого подеревным методом

Количество Значение возможной максимальной ошибки

деревьев в результата, %1

опыте При 2-3 обходах при 10 обходах

10 26 14

20 17 6

30 10 4

40 9 2

50 7 1.5

90 5 0.5

Примечание: за значение ошибки принято максимальное расхождение в смолопродуктивности карр опыта и карр контроля, которое имело место при отслеживаншш смолопродуктивности в течение эксперимента у различных по количеству деревьев групп, участвующих в опыте._

Сравнение полученных результатов с величиной возможных ошибок позволит правильно оценить их достоверность, а также выбрать наиболее приемлемый вариант организации проводимых опытов.

Использование в вариантах опытов только типичных по таксационным признакам деревьев, не обеспечивает однородности показателей смолопродуктивности между ними. Так, величина максимальных отклонений от контроля (без учета исходной смолопродуктивности) по вариантам опыта (100 деревьев в каждом варианте) может достигать при площадковом методе 13...27% при промежуточных замерах в сезоне и 18...24% - по итогам сезона; при маршрутно-равномерном 13...22% по промежуточным замерам и 7%-по итогам сезона. При обработке результатов с учетом исходной смолопродуктивности величина максимальных отклонений от контроля может составлять при площадковом методе 17—29% при промежуточных замерах и 11% - по итогам сезона; при маршрутно-равномерном 12% при промежуточных замерах и 3% - по итогам сезона. При меньшем количестве деревьев, участвующих в каждом варианте опыта, величина отклонений (ошибок) будет возрастать еще больше.

Сравнительный анализ различных методов отбора насаждений за 7 летний период показал значительные преимущества разработанного нами маршрутно-равномерного метода. Так, варьирование критерия Стыодента при сравнении смолопродуктивности вариантов опыта с контролем при площадковом методе лежит в пределах 0,983...3,674 (в среднем 2,288), при групповом - 1,08—5,538 (в среднем 3,243), при отборе деревьев средней смолопродуктивности - 2,561...4,068 (в среднем 3,926) и при маршрутно-равномерном 0,804...1,374 (в среднем 1,072). Таким образом, ни один из существующих методов, кроме маршрутно-равномерного, не обеспечивает подбора однородных по смолопродуктивности деревьев для каждого варианта опыта до такого уровня, при котором можно было бы уверенно пользоваться критерием Стьюдента. В случае, если данный критерий все же используется, то для повышения достоверности выводов, следует использовать его значения только на 1% и 0,1%-ном уровнях значимости.

Применение показателей исходной смолопродуктивности значительно повышает точность получаемых результатов при всех методах отбора насаждений, кроме подеревного. Как показал анализ, исходную смолопродуктивность следует определять в начале каждого опыта по 5-10 обходам. Проведение большего числа обходов нерационально, так как увеличение вышеуказанного числа обходов в 2 раза, лишь на 10% увеличивает точность ее показателей. Подбор контрольного участка следует проводить по результатам исходной смолопродуктивности, за который принимается насаждение того варианта опыта, которое имеет смолопродуктивность, наиболее близкую к смолопродуктивности всего опытного насаждения в целом. Анализ показывает, что такой выбор обеспечивает наименьшее расхождение смолопродуктивности каждого варианта с контролем, как при исходной так и при последующей смолопродуктивности в сезоне.

Расхождения в среднесезонной смолопродуктивности двух смежных сезонов (при обычной подсочке и одинаковом технологическом режиме) могут достигать при площадковом методе от 0 до 6%, в среднем - 2%; при маршрутно-равномерном - от 0 до 3%, в среднем 1,4%. Коэффициент детерминации, характеризующий связь сезонной смолопродуктивности между двумя смежными годами подсочки, составил 80% и далее с последующими годами - 66%, 41% и 34%, что указывает на возможность использования среднесезонной смолопродуктивности древостоя каждого варианта опыта одного сезона в качестве исходной смолопродуктивности только для года последующего.

5. Динамика смоловыделения

Одной из причин значительной неоднородности показателей смолопродуктивности древостоев по вариантам опыта является то, что пинамика выхода живицы у высокосмолопродуктивных деревьев (их ноля в исследуемых древостоях составила 13,3%) существенно этличается от динамики смоловыделения у низкосмолопродуктивных '.соответственно 13,7%), что и вызывает искажение результатов проводимых экспериментов. Как показали исследования, разница от /же зафиксированных соотношений смолопродуктивности,' юлученных по итогам исходной смолопродуктивности по данным категориям деревьев, в дальнейшем может достигать 30%. Основные •вменения в интенсивности смоловыделения происходят в основном юд влиянием среднесуточной температуры воздуха, предшествующей щю нанесения среза подновки. Спустя 2...4 дня после повышения температуры, высокосмолопродуктивные деревья начинают выделять кивицу более интенсивно, чем низкосмолопродуктивные. Связь ¡ыхода живицы, за паузу обхода, со среднесуточной температурой того периода отсутствует (Я= 0,088+0,138 при 0,641), а с ■емпературой за период предшествующей паузы (2-4 дня до обхода) фактически достоверна (Я= 0,250±0,131 при 1К= 1,908).

Сравнение различных способов подсочки показало, что [аиболыпий выход живицы восходящий способ дает с начала сезона и 10 окончания первой декады августа, а в дальнейшем - до окончания езона более эффективным является нисходящий способ (рис.2).

о -1-,-,-,-,

май июнь июль август сентябрь

Месяц сезона

Рис.2. Валовый сбор живицы по месяцам сезона в опытных древостостоях с применением нисходящего (1), восходящего (2) и двухъярусного (3) способов подсочки в течение сезона.

В мае эффективность восходящего метода была выше нисходящего на 9,3%, июне - на 8,7%, июле - на 7,9%. В августе выхо; живицы на нисходящем способе стал выше, чем у восходящего на 5% а в сентябре - на 12,4%. Распределение обьемов добытой живицы пс месяцам сезона,-в среднем по 3 способам подсочки составило: май-15%, июнь - 26%, июль - 28%, август- 25% и сентябрь- 6%.

6. Технология подсочки

Исследования показали, что подсочка с уменьшением ширинь среза подновки на 25% от обычных размеров (6мм), не привела I существенному снижению выхода живицы с подновки, в то же вреш увеличение ширины среза до 12 мм, вызвало увеличение выход: живицы на 122%. Данное обстоятельство указывает на возможное« применения более узких резцов.

Как показали исследования, наименьшее баррасировашк живицы на желобке отмечается в период наибольше! смолопродуктивности смоляного аппарата сосны (июль-начале августа), а наибольшее - в мае, конце августа - сентябре. Каждаз технология подсочки имеет свою, только ей присущую, способносп вызывать бзррасирование выделяющейся живицы. Так, подсочка < серной кислотой вызывает отложение барраса на желобке карры нг 913% больше, чем при обычной подсочке; каустической соды - и; 183%; ЭКД- на 139%. Увеличение ширины карры на каждые 10 с.\ приводит к увеличению барраса на желобке на 3%; сокращение паузь обходов в 2 раза приводит к снижению баррасирования живицы н; 70%. На основе полученных коэффициентов баррасирования дш каждой технологии подсочки, нами разработана методика учет; барраса в промышленной подсочке.

Сравнительный анализ смолопродуктивности двусторонних I односторонних карр, размещенных в комлевой части ствола дерева, 1 древостое, впервые поступающем в подсочку, показал, что выхо; живицы на односторонних каррах меньше на 3%, а в древостое, уж< вышедшем из подсочки меньше на 15%, чем на двусторонних каррах Практически равная смолопродуктвность данных карр позволяет рекомендовать применение односторонней карры в древостоях I первые годы эксплуатации их подсочкой.

Основываясь на результатах данных исследований нами бьип разработаны технологические схемы подсочки сосны: 5-летши краткосрочная, 10-и и 15-летние. Использование данных схсл предполагает применение односторонней карры в комлевой част! стволов деревьев в первоначальный период их эксплуатации.

Одновременное нанесение подновок в двух ярусах дерева приводит к равному снижению выхода живицы с каждой карры в завной степени. В среднем снижение смолопродуктивности на каждой п карр, по причине взаимного влияния, составляет при расстоянии ,<ежду каррами в 0,5 м 34%; 1,0 м - 25%; 1,5 м - 16% и 2 м - 14%. Ззаимное влияние карр подтверждено дисперсионным анализом во зсех вариантах опыта: до введения второй карры 1фа1Г1= 1,706, treop= 14,39, после введения второй карры 1факг= 22,168, treop= 14,39.

Нами была установлена зона наиболее активного влияния каждого среза подновки на процессы смолообразования в стволе дерева, которая распространяется до 0,8 м от наносимого среза тодновки, как вверх, так и вниз по стволу. Выработанная рабочая юверхность (за два сезона подсочки) как верхней, так и нижней карр 'после прекращения подсочки, на какой-либо из них) не оказывает никакого влияния на смолопродуктивность оставшейся в работе карры.

7. Повышение производительности труда

В процессе исследований по программным вопросам нами был проведен анализ всего существующего комплекса технологических процессов подсочки, на основе которого и была предпринята попытка к устранению их наиболее слабых мест. В частности, были разработаны и испытаны в опытных условиях подсочные инструменты и оборудование (около 20), позволяющие повысить, производительность труда, облегчить выполнение тяжелых работ, а также снизить их трудоемкость на оборудовании* рабочих участков, сборе живицы, вздымочных операциях. Часть разработок преследует цель повышения качества живицы, удлинения срока эксплуатации древостоев подсочкой, а также улучшения культуры подсочного производства.

8. Основные выводы и рекомендации производству.

Методика исследований. Степень связи смолопродуктивности с таксационными показателями во всех случаях слабая (R не превышает 0,30), что указывает на то, что индивидуальный отбор деревьев по категориям смолопродуктивности необходимо проводшъ по результатам предварительной подсочки., а не по внешним признакам дерева.

С целью подбора однородных по смолопродуктивности древостоев по вариантам опыта, деревья для mix следует подбирать по результатам исходной смолопродуктивности с таким расчетом, чтобы

в древостое каждого варианта опыта присутствовало приблизительно одинаковое их количество по категориям смолопродуктивности.

При подеревном методе искажение результатов исследований происходит за счет взаимного влияния карр опыта и контроля друг на друга. Как показали наши исследования, использование подеревного метода, без применения поправок, за 1,5-2-месячный период может привести к искажению получаемых результатов от истинных в пределах 20...30%. По этой причине, применение подеревного метода можно рекомендовать только в случае поисковых опытов, с корректировкой (в сторону снижения) показателей смолопродуктивности карры контроля в следующих пределах:

обычная подсочка (опыты, связанные с отработкой технологии вздымочных операций: шага и глубины подновки, увеличения ширины карры, изменения паузы, отработка конструкций резцов, хаков и т.п.) на каждые 10% увеличения выхода живицы на карре опыта, происходит снижение выхода живицы на контроле на 1%. В случае изучения технологий, при которых не происходит повышенного выхода живицы на карре опыта, никаких корректирующих поправок к контрольной карре вносить не следует;

изучение высокоагрессивных стимуляторов (опыты, связанные с применением стимуляторов на основе кислот и других веществ, приводящих к разрушению живых клеток смоляного аппарата сосны) -на каждые 10% увеличения выхода живицы на карре опыта, корректировка выхода живицы на карре контроля составит 1,8%;

изучение стимуляторов на основе щелочной среды (комплексные стимуляторы на основе растворов каустической соды) - на каждые 10% увеличения выхода живицы на карре опыта, поправка выхода живицы на карре контроля на 0,6%;

изучение биологически -активных стимуляторов (испытания биологически активных веществ как чистых, так и в составе комплексных стимуляторов на основе ЭКД ) - на каждые 10% увеличения выхода живицы на карре опыта, корректировка выхода живицы на контрольной карре на 2,7%.

Сравнительный анализ различных методов отбора насаждений для исследований по подсочке леса в течение 7 лет показал, что наилучшим образом отвечает всем необходимым требованиям маршрутно-равномерный метод. Его преимущества заключаются в следующем: полностью выполняется принцип рендомизированного размещения вариантов; отсутствует необходимость трудоемкой операции подбора деревьев по каким-либо параметрам для вариантов опыта; полностью ликвидируется основа влияния на результаты опыта систематических ошибок; при строгом выполнении схемы опыта

полностью исключается субъективный подход; трудоемкость организации и проведения исследований по данному методу не выше, чем при использовании других методов.

Применение площадкового и группового методов дает большую погрешность в р^льтатах исследований, чем маршрута о-равномерный метод, однако применение.их вполне возможно, но с обязательным определением исходной смолопродуктивности и сравнением откорректированных по ней результатов с величиной возможной максимальной ошибки. Если величина ошибки превышает полученный результат, то это может указывать на меньшую вероятность достоверности полученных результатов.

Смоловыделение и смолообразование. Нами было установлено, что на смолопродуктивность карры оказывает влияние солнечная радиация направленная на крону дерева (связь на 0,1%-ном уровне значимости). Причем, наибольшее влияние в каждый конкретный момент сезона подсочки, оказывает тот сектор кроны, который наиболее сильно подвержен воздействию солнечных лучей. В исследуемом древостое наиболее сильное влияние на смолопродуктивность карр в течение значительной части подсочного сезона было оказано ветвями кроны дерева с восточной (П= 0,226) и южной (К = 0,200), а наименьшее с северной (11= 0,137 и западной (11= 3,094) сторон. Таким образом, продуктивность смоляного аппарата ;осны находится под воздействием как наследствешшх факторов, так я факторов внешней среды.

Давая общую оценку смолопродуктивности различных категорий деревьев, отметим, что наибольшей стабильностью выхода кивицы обладают деревья высокой смолопродуктивности. Это зызвано тем, что они имеют наиболее высокую жизнеспособность, тозволяющую им реагировать на ранения всегда ровно, минимально изменяя свои защитные функции под воздествием внешней среды.

Функционирование смоляного аппарата сосны в мае-первой Головине июня и в конце августа-сентябре обеспечивается только за ;чет местных резервов, расположенных на расстоянии 0,8 м от среза тодновки, без подключения в работу основных защитных сил всего организма. Выход живицы за этот период, по-видимому, характеризует ! основном генетическую продуктивность смоляного аппарата сосны, I вне этого периода на него оказывают влияние защитные функции ¡сего организма дерева, сформированные им в процессе своего онтогенеза.

Исследования показали, что период адаптации дерева к подсочке тродолжается в течение всего первого сезона работ и лишь со второго :езона все защитные силы организма полностью включаются в

процессы смолообразования и смоловыделения.. В связи с этш полноценное изучение зависимости смолопродуктивности с различных факторов следует проводить только на второй и последующие годы подсочки.

При подсочке дерева происходит перераспределен!!! накопление и концентрация веществ, мобилизуемых на ликвидацш ранений, со всего организма дерева к месту механическог повреждения. Отмечена следующая тенденция: чем мекьш расстояние до работающей подновки, тем выше концентрация данны веществ. Как показали исследования, на передвижение и процес концентрации данных веществ не оказывает влияния выработанна рабочая поверхность ствола дерева.

Наибольшая продуцирующая активность смоляного аппарат сосны в сезоне наблюдается в период со второй половины июля и д первой декады августа, что указывает на лучшее состояние всег организма дерева в этот период, а также на оптимальное сочетани всех факторов, оказывающих свое влияние на выход живицы.

Исследования показали, что сокращение паузы обходов до 1, дней, приводит к снижению выхода живицы с единицы длины срез подновки на 37%, что указывает на то, что оптимальны восстановительный период при обычной подсочке занимает болыпи срок, чем 1,5 дня.

Со второй половины июня и до окончания июля, н смолопродуктивность всех карр дерева наибольшее влияни оказывают процессы, происходящие в кроне дерева, а с окончании этого периода - процессы, происходящие в его корневой системе. Эт подтверждается результатами нескольких экспериментов, совершение отличных как по характеру исследований, так и по местам и размещения.

Для промышленной подсочки могут представлять интере следующие предложения и разработки.

Введение в отраслевый стандарт (ОСТ 13-80-79) термин "карродециметржелобок" позволят, по разработанной нами методике проводить учет барраса за любой период сезона, при любо применяемой технологии подсочки с точностью до 10%.

Применение односторонней карры, в комлевой части ствол дерева, позволит полностью исключить выход рабочих участков и эксплуатации подсочкой с невыработанной рабочей поверхность!' ствола дерева. Предлагаемая для внедрения технология подсочк; обеспечена созданным производительным вздымочным инструментом которые позволят значительно облегчить труд рабочих пр; вздымочных операциях в нижней части ствола.

Одной из эффективных мер по увеличения срока эксплуатации ¡востоев подсочкой следует считать применение резцов, шоляющих снизить ширину наносимой подновки до 25% и более от не существующих размеров ее среза. Как показывают опытные ;ледования, при использовании такой технологии, существенного гасения выхода живицы не наблюдается, а увеличение срока ллуатации древостоя достигает в зависимости от применяемой аюлогии на 1...3 и более года.

Наиболее эффективным способом подсочки, учитывающим илучшим образом усиленное функционирование смоляного аппарата :ны в течение всего сезона, следует считать двухъярусный способ, ть его заключается в том, что всю первую половину сезона и до ончания первой декады августа, подсочка проводится восходящим особом, а со второй декады августа и до окончания сезона -сходящим. Применение данного способа позволяет увеличить ловый сбор живицы с рабочего участка на 10% и более. При орудовании рабочих участков всю рабочую поверхность ствола рева следует распланировать так: 70% под восходящие карры, 30% -рд нисходящие.

В случае проведения краткосрочной подсочки можно комендовать применение двухъярусного способа подсочки с [повременным нанесением подновок: на нижней карре - нисходящим юсобом, на верхней - восходящим. Применение данного способа >зволяет увеличить валовый сбор живицы в сезоне на 140...160%. аибольшая эффективность при такой технологии достигается при 1ССтоянии между каррами более 1,5 м, а также с использованием ¡зцов, позволяющих наносить более узкий срез подновки.

Для подсочного производства можно рекомендовать ¡зработанные и испытанные нами в опытных условиях следующие гструменты и оборудование:

хак, позволяющий проводить за один подъем инструмента внесение подновки и слив воды из приемника, что исключает срыв Пановых обходов, устраняет проведение внеочередных сборов, а жже улучшает качество получаемой живицы;

хак, позволяющий применять любой стимулятор без ухудшения 1чества получаемого сырья (хак устраняет попадание стимулятора со эеза подновки в приемник), значительно снизить расход стимулятора обеспечить его многократное использование, что уменьшит гбестоимость живицы;

приемники для сбора живицы (пять конструкций), беспечивающие возможность оборудования рабочих участков, езависимо от срока стаивания снежного покрова в лесу, повышающие невную выработку сборщиков живицы на 25%, а также значительно

снижающие трудоемкость выполнения работ по оборудовании: участков и выборке живицы;

струг, обеспечивающий проведение более производительного и качественного подрумянивания с одновременным повышением удобства в работе и некоторым снижением ее трудоемкости;

сборочная лопатка, позволяющая повысить производительность труда на сборе живицы с одновременным снижением трудоемкости выборки живицы из приемников. Наибольшая эффективность от применения данной конструкции лопатки обеспечивается при редких сборах живицы, когда происходит ее уплотнение в приемниках до твердого состояния;

смазка для устранения прилипания живицы к стенкам приемника, что крайне важно при использовании пленочных приемников и одноразовом сборе живицы в сезоне. Применение данной смазки обеспечивает повышение качества живицы за счет устранения попадания полиэтилена в живичное сырье, а также позволяет повысить производительность труда на сборе за счет более быстрой и качественной очистки стенок приемника от живицы;

контейнер для живицы, обеспечивающий повышение производительности труда на ее сборе, а также снижение трудоемкости выполнения данной операции с одновременным улучшением культуры подсочного производства. Наибольший полезный эффект от использования данного контейнера может быть получен в захламленных лесах;

хак (две модификации), обеспечивающий повышение производительности труда и улучшение культуры производства на вздымочных операциях в комлевой части ствола дерева;

Для внедрения в производство наиболее эффективных из разработанных нами конструкций, необходимы изготовление их опытных образцов в заводских условиях и проведение опытно-промышленных испытаний.

Технологические схемы. Применение технологических схем подсочки, разработанных нами, позволит полностью устранить выход древостоев из эксплуатации подсочкой с неиспользованной рабочей поверхностью ствола дерева., которые имеют место при существующих технологиях по причине значительной трудоемкости проведения вздымочных операций в комлевой части ствола дерева.

Список публикаций автора по данной тематике

1. Денеко В. Н. Связь смолопродуктивности с таксационными показателями древостоев сосны обыкновенной // Тезисы докл. обл.

аучн.техн. конф. "Вклад ученых и специалистов в развитие химико-есного комплекса".- Екатенринбург, 1995. С. 87-88.

2. Денеко В. Н., Денеко Л. Ф. Подеревный метод отбора пытных насаждений при научных исследования в подсочке леса // [еса Урала и хоз-во в них: сб. науч. тр. / УГЛТА. Екатеринбург, 1994. 1ып.17. С. 212-220.

3. Денеко В. Н., Денеко Л. Ф. Смолопродуктивность карр сосны быкновенной, располодженных в комлевой части ствола при обычной одсочке // Тез. докл. обл. научн.техн. конф. "Вклад ученых и пециалистов в развитие химико-лесного комплекса".- Екатенринбург, 995. С. 86-87.

4. Денеко В. Н., Денеко Л. Ф. Сравнительная характеристика молопродуктивности односторонних и 2-х сторонних карр в :омлевой части ствола дерева // Леса Урала и хоз-во в них: сб.науч.тр. / ■ТЛТА. Екатеринург, 1995. Вып. 18. С. 235-242.

5. Денеко В. Н., Файзрова Л. Ф. Зависимость баррасировання кивицы от принятой технологии подсочки // Гидролизная и [есохимическая промышленность.- 1990. № 7. С.17-18.

6. Денеко В. Н., Файзрова Л. Ф. Некоторые особенности асмоления карры // Тез. докл. Всесоюзной научно-практической конф. Совершенствование научного обеспечения лесохозяйственного пр-¡а". - Пушкино, 1990. С. 72.

7. Денеко В. Н., Файзрова Л. Ф., Петерсон О. А.,Чанышев Р. Р. Эффективность различных способов подсочки с применением жстракта кормовых дрожжей в условиях Среднего Урала // Леса Урала I хозяйство в них: сб. науч. тр. / У ЛГИ. Екатеринбург, 1993. С. 261->66.

8. Денеко В. Н., Матвеева Н. В., Петерсон О. А. Повышение :молопродуктивности сосны обыкновенной методом химического воздействия //'Леса Урала и хозяйство в них: сб. науч. тр. / УрГУ. Екатеринбург, 1988. Вып.14. С. 65-69.

9. Денеко В. Н. Длина желобка и баррасирование живицы на нем '/ Леса Урала и хозяйство в них: сб. науч. тр. / УЛТИ. Екатеринбург, 1993. С. 267-271.

10. Денеко В. Н. Интерпретация результатов полевых опытов, проводимых в исследовыаниях по подсочке леса подеревным методом Ч Леса Урала и хоз-во в них: / УГЛТА. Екатеринбург, 1994. Вып. 17. С. 221-228.

11. А. С. 1628959, МКИ 3 А 01 в 23/14. Устройство для сбора живицы / В.Н. Денеко (СССР). - № 4660758 /15; Заяв. 10.03.89; Опуб. 23.02.91, Бюл.№ 7.

12. А. С. 1697633, МКИ 3 А 01 в 23/14. Лопатка для сбора живицы / В.Н. Денеко, О.А. Петерсон, Л.Ф. Файзрова, Р.Р. Чанышев (СССР). - № 4791409/15 ; Заяв. 14.02.90 ; Опуб. 15.12.91, Бюл. № 46.

13. А. С. 1743478, МКИ 3 А 01 в 23/14.Устройство для сбора живицы/ В. Н. Денеко, Н. А. Луганский, О. А. Петерсон (СССР). - № 4839463/15; Заяв.; 15.06.90; Опуб. 30.06.92, Бюл. № 24.

14. А. С. 1750502, МКИ 3 А 01 в 23/14. Приемник для сбора живицы / В. Н. Денеко (СССР). - № 4882056/15 ; Заяв. 16.11.90; Опуб. 23.07.92, Бюл. №46.

15. А. С. 1761611, МКИ 3 В 65 Р 1/12. Контейнер для сбора живицы / В. Н. Денеко (СССР). - № 4833586/13; Заяв. 17.04.90; Опуб.

15.09.92, Бюл.№.34.

16. А. С. 1819541,МКИ3 А01 0 23/12. Резецхака/В. Н. Денеко, Н.А. Луганский, О.А. Петерсон (СССР). - № 4811721/15 ; Заяв. 09.04.90; Опуб. 07.06.93, Бюл. № 21.

17. А. С. 1822674, МКИ 3 А 01 в 23/14.Устройство для сбора живицы / В. Н. Денеко (СССР). - № 4930946/15; Заяв. 24.04.91; Опуб.

23.06.93, Бюл. №23.

18. Пат. 2025933 Российская Федерация, МКИ 3 С1 6 А 01 в 23/12. Струг / В. Н. Денеко. - № 4934749/15; Заяв. 08.05.91; Опуб.10.01.95, Бюл. № 1.

19. Пат. 2025933 Российская Федерация, МКИ 3 С1 6 А 01 й 23/12.Хак / В. Н. Денеко. - № 4934832/15; Заяв. 08.05.91; Опуб.

10.01.95, Бюл. № 1.

20. Пат. 2025951 Российская Федерация, МКИ 3 С1 6 А 01 С 23/12.Хак / В. Н. Денеко. - № 4901736/15; Заяв.04.12.90; Опуб. 10.01.95 Бюл. №.1.

21. Пат. 2038751 Российская Федерация, МКИ 3 С1 6 А 01 С 23/14. Приемник для сбора живицы / В. Н. Денеко. - № 5019655/15 Заяв. 18.11.91; Опуб. 09.07.95, Бюл. № 19.

Подп. в печать 12.03.98. Объем 1.39 п.л. Зак. № 253 Тираж 110 Уральская государственная лесотехническая академия 620032, Екатеринбург, Сибирский тракт, 37 Отдел оперативной полиграфии