Посев леса
Исторически посев леса лесоводы начали применять значительно раньше, подражая естественному семенному возобновлению леса. Начиная с XIX столетия, когда впервые наряду с посевом начали применять посадку леса, удельный вес посадок в общих объемах лесокультурных работ постоянно возрастал. В последние годы почти повсеместно отдается предпочтение посадке леса.
Успех создания и выращивания лесных культур посевом семян непосредственно на лесокультурную площадь зависит: от происхождения и качества семян; наличия и оптимального сочетания экологических факторов (тепла, влаги, света, аэрации, плодородия почв и пр.); от технологии (сроков, норм, глубины заделки и т. п.) и способов высева семян; от способов и качества предпосевной подготовки почвы; тщательности и частоты уходов за культурами и пр. Семена 1-го класса качества, здоровые, полнозернистые, с высокой энергией прорастания, стратифицированные, местного происхождения при прочих равных условиях дадут более дружные и устойчивые всходы по сравнению с семенами пониженного качества и длительно хранившимися. Безусловно необходимыми экологическими факторами, непосредственно влияющими на прорастание семян, являются вода, тепло и доступ воздуха. Свет стимулирует прорастание, но не обязателен, так как действует лишь косвенно, через тепло. Влияние оказывают также актуальная реакция, окислительно-восстановительный потенциал почвенного раствора и некоторые микроэлементы.
Ведущим фактором прорастания выступает влажность поверхностного слоя почвы. Во влажной среде уже в течение первых 1,5-2 суток завершается набухание семян. Массовое, дружное прорастание семян сосны в песке и супеси происходит при влажности субстрата 15-35% (оптимум около 25, минимум - 10, максимум - 50%), что соответствует примерно 60-80% полной влагоемкости. Прорастанию семян способствуют обычные в природной обстановке небольшие колебания влажности субстрата. Засухи, даже кратковременные, губительно действуют на наклюнувшиеся семена. В этом причина их низкой грунтовой всхожести.
Температурный оптимум для прорастания семян сосны находится в пределах 20-25, минимум - 6-8, максимум - 37-37,5° С. Естественные колебания температуры почвы около оптимума ускоряют набухание и прорастание семян, но при значительных отклонениях оно начинается позже и растягивается на длительный срок. Прорастанию семян содействует затенение, легкая заделка семян в минерализованный горизонт почвы. После появления всходов, кроме влаги, тепла, доступа воздуха, безусловно необходимыми для роста молодых растений экологическими факторами становятся также свет и наличие в почве элементов минерального питания. Именно отсутствием или редким сочетанием необходимых для прорастания семян и роста всходов экологических факторов объясняются ограниченные пределы успешных посевов леса. Посевы семян хвойных пород на постоянную лесокультурную площадь успешны преимущественно в лесах таежной зоны, а лиственных, в основном желудей дуба, - в зонах смешанных и лиственных лесов. В таежной зоне посевы семян рекомендуются лишь на свежих вырубках на сухих, свежих и частично на влажных песчаных и супесчаных почвах, а при достаточном количестве осадков в начале вегетационного периода - и на каменистых щебенистых почвах. Посев леса редко дает положительные результаты на богатых, тяжелых, сырых и мокрых почвах, буйно зарастающих травянистой растительностью и порослью лиственных пород, а также в очень сухих условиях местопроизрастания. В таежных условиях возможны посевы и во влажных типах условий местопроизрастания - по пластам. Широко применяют посевы семян лиственных пород, имеющих крупные семена (дуб, орехи, каштан).
Успешные посевы возможны в районах с количеством осадков с мая по август включительно не менее 240 мм и со средней температурой середины лета (вторая декада июля) около 18-20° С.
Для успеха посева леса необходимы тщательная подготовка почвы, хорошее соприкосновение семян с минеральными частицами почвы, легкое уплотнение верхнего слоя, отсутствие поверхностной корки, заплывания почвы, тщательная заделка семян, незначительное тенение появляющихся всходов, отсутствие перегрева поверхности почвы.
Лучший срок посева семян сосны и ели на лесокультурную площадь - весна. В таежной зоне посевы должны быть поздпевесенними или раннелетними, в зоне смешанных лесов - ранне-весенними. Раньше высевают семена сосны, лиственницы, позже - ели, пихты, всходы которых чаще и сильнее побиваются поздневесенними заморозками. Можно создать хорошие культуры посевом семян и осенью. При этом исключаются расходы на хранение, стратификацию семян, всходы появляются рано и дружно, растут хорошо, однако из-за возможности поедания семян мышевидными грызунами, а также побивания рано появившихся всходов заморозками или вымокания их при избыточном увлажнении гарантий на успех таких культур еще меньше, чем при посевах весной. Поэтому семена хвойных пород рекомендуется высевать только весной, а лиственных - желудей, орехов - можно и осенью, обязательно предусмотрев их защиту от грызунов.
Нормы высева семян при создании лесных культур зависят от их величины, сроков, способов и густоты посевов. За последние 100 лет рекомендуемые нормы высева семян сосны и ели при создании лесных культур уменьшились с 6,5-10 до 1,0-1,5 кг/га. При создании культур на свежих вырубках в настоящее время рекомендуется для сосны 0,4-0,6, для ели - 0,6-0,8 кг/га прошедших предварительную подготовку (снегование) семян 1-го класса качества. При использовании неподготовленных семян норма высева увеличивается на 20%. Нормы высева дифференцированы в зависимости от посевных качеств семян, лесорастительной зоны, типов условий местопроизрастания. При посеве желудей дуба в смешанных культурах по древесно-кустарниковому или древесно-теневому типам с расстоянием между рядами дуба от 6 до 12 м и средней массе 1000 шт. - 3 кг обычно расходуется от 17 до 34 кг/га желудей.
Глубина заделки семян при посеве на лесокультурную площадь должна быть немного большей, чем в лесных питомниках. Она зависит от величины семян, сроков посева, механического состава и увлажнения почвы, от погодных условий. Мелкие семена на тяжелых по механическому составу почвах при весеннем посеве заделываются на меньшую глубину, чем более крупные на легких по механическому составу почвах при осенних посевах. Семена сосны, ели, лиственницы обычно заделываются на глубину 1,5-2,5 см, желуди дуба - 6-10 см, орехи - 8-12 см.
При создании лесных культур используются следующие способы высева семян: рядовой, строчно-луночный и посев биогруппами. При рядовом посеве семена высевают непрерывной струей рядками с одинаковыми междурядьями и заделываются на одну и ту же глубину. При строчно-луночном посеве семена высевают по нескольку штук в одну лунку, а лунки располагаются в ряд на одинаковом расстоянии друг от друга. При посеве биогруппами семена высевают гнездами, каждое из которых включает несколько лунок, сгруппированных на площадке, имеющей преимущественно форму квадрата.
В таежной зоне на свежих песчаных и супесчаных почвах свежих вырубок, не заросших или слабо заросших травянистыми растениями, посев семян хвойных пород проводится с одновременной подготовкой почвы плугом с высевающим приспособлением или покровосдирателем с сеялкой. Для рядового строчно-луночного посева по минерализованным полосам рекомендуются также навесные сеялки лесные.
При посеве семян по пластам для одновременного образования пластов и посева применяют агрегат, состоящий из гусеничного трактора, двухотвального плуга и лесной дисковой сеялки, секции которой размещаются сзади трактора напротив гусениц. Во время работы такого агрегата корпус плуга отваливает пласты, которые затем прикатываются гусеницами трактора, и по ним производят посев. Для строчно-луночного посева семян сосны, ели, лиственницы по пластам, образованным двухотвальными плугами-канавокопателями, используют двухрядную сеялку на тяге тракторов.
На нераскорчеванных вырубках с количеством пней до 800 шт/га при одновременных подготовке почвы и посеве семян рекомендуется использовать тракторные агрегаты с дисковым лесным навесным культиватором или с рыхлителем лесным дисковым с сеялкой (при посеве в разрыхленные полосы), или с лесным двухотвальным плугом, имеющим приспособление для посева семян.
При массивном лесоразведении и создании лесных культур на незадернелых вырубках по разрыхленным полосам, дну борозд, подготовленных двухотвальными плугами, для строчного, строчно-луночного и группового посева желудей дуба используют сеялки. Одновременно вносится микоризная земля. При частичной подготовке почвы площадками на вырубках для создания частичных культур могут быть использованы сеялки лесные ручные, а также ручной посев семян вразброс с заделкой их граблями.
Посадка леса
Посадка леса одинаково успешна во всех лесорастительных зонах. Она особенно необходима в районах с засушливым климатом, в зонах недостаточного и неустойчивого увлажнения.
Во всех случаях посадке следует отдавать предпочтение перед посевом: а) на очень сухих и сухих почвах, быстро теряющих влагу и поверхностном горизонте; б) на избыточно увлажненных и частично влажных почвах, где под действием заморозков или морозов происходит интенсивное выжимание растений; в) на более плодородных почвах (сугрудках и грудах), быстро и пышно зарастающих травянистой растительностью, порослью лиственных пород; г) на участках, подверженных водной и ветровой эрозии.
Условиями, гарантирующими успех посадки леса, являются стандартный лесокультурный посадочный материал; предохранение его от высыхания во время выкопки, транспортировки, прикопки и посадки; правильная его предпосадочная подготовка (сортировка, подрезка корней, окунание корневых систем в жидкие болтушки); тщательная подготовка почвы; посадка и заделка корневых систем; профилактика заболеваний и пр.
При посадке леса используют преимущественно сеянцы: 1-2-летние сосны, лиственницы, дуба и других лиственных пород, 2-3-летние - ели, 3-4-летние - кедра и пихты. Увеличивается создание лесных культур посадкой обычных саженцев, а также саженцев с необнаженной корневой системой.
Лучший срок посадки леса - весна (до распускания почек) и осень (около времени опадения листьев). Весной не только влажность почвы и температура воздуха наиболее благоприятны для приживаемости растений, но и корнеобразовательная способность у них выше. Растения легче оправляются после пересадки, быстрее заживают ранки на корнях и стволике, восстанавливаются мочковатые корешки. Оптимальный срок пересадки сеянцев и саженцев весной - в начале активной жизнедеятельности (до распускания почек). Осенью посадку также необходимо проводить после окончания видимого роста, сформирования почек и одревеснения стволиков, но когда еще растения продолжают активную жизнедеятельность. У деревьев и кустарников в сентябре наступает второй или третий пик роста корней. Этот момент и необходимо использовать для приживания растений на новом месте до наступления холодов и промерзания почвы. При прочих равных условиях приживаемость весенних посадок обычно выше осенних.
Хранением выкопанных сеянцев и саженцев в полиэтиленовых мешках в холодильниках или подо льдом можно задержать их развитие и отодвинуть сроки посадки на 1-1,5 месяца. Однако летние посадки сеянцев и саженцев, как правило, дают худшие результаты.
Одна из причин низкой приживаемости пересаженных сеянцев и саженцев с уже тронувшимися в рост или частично распустившимися почками - нарушение нормального водообмена. Продолжающаяся транспирация влаги надземной частью растений не восполняется поступлением влаги из почвы через неприжившиеся еще корни. С целью замедления транспирации можно опрыскивать сеянцы и саженцы эмульсией ланолина или гексадеканала, снижающей транспирацию у ели и сосны в 6-7 раз.
В целом лиственные породы чувствительнее к срокам посадки, чем хвойные. Из хвойных наиболее чувствительна лиственница. Осенью посадку хвойных пород рекомендуют начинать при пожелтении отдельных листьев на березах и осинах, а лиственных - при пожелтении половины листьев. Конец осенних посадок наступает вместе с полным опадением листьев, когда приходят устойчивые заморозки, но еще до промерзания почвы. На тяжелых глинистых и суглинистых почвах поздневесенние и раннеосенние посадки при неблагоприятных погодных условиях часто дают отрицательные результаты.
Посадочный материал с необнаженной корневой системой можно высаживать в течение всего вегетационного периода.
Глубина посадки, как и другие агротехнические приемы, также зависит от комплекса почвенно-климатических условий, видов посадочного материала, сроков посадки, биологических особенностей древесных пород и пр. У хвойных пределом заглубления сеянцев являются первые семядольные и настоящие хвоинки, у лиственных - самая нижняя почка.
На тяжелых и влажных почвах следует садить мельче, чтобы корневая шейка была заглублена на 1-2 см. На легких почвах глубина заделки может быть несколько большей. Обычно в лесной зоне корневая шейка сеянцев и саженцев должна быть заглублена на 1-2 см, в лесостепи - на 3-4 см, в степи - на 5-7 см, а в засушливых районах юго-востока и в полупустынях - даже на 8-10 см. Сосна, дуб, абрикос легко переносят глубокую посадку, а кедр, пихта, ель, береза, яблоня, груша - трудно. Во всех случаях необходимо учитывать возможность осадки разрыхленной почвы после посадки леса и пересыхания верхнего слоя почвы.
Все способы посадки леса можно разделить на две группы - механизированные и ручные. В настоящее время в нашей стране преобладает механизированная посадка.
Механизированная посадка леса в зависимости от почвенно-климатических условий, состояния и происхождения площадей лесокультурного фонда, а также от видов лесокультурного посадочного материала и лесопосадочных машин подразделяется на следующие 15 основных способов:
1. Наклонная посадка 2-3-летних сеянцев сосны, ели, лиственницы лесопосадочными машинами на избыточно увлажненных почвах по пластам вдоль борозд или канав, проложенных лесными двухотвальными плугами или канавокопателями. Ширина междурядий - 1,5 и 2,5 м. Шаг посадки - 46, 55, 70, 92 и 140 см.
2. Вертикальная посадка сеянцев хвойных пород в таких же условиях лесопосадочной машиной. Ширина междурядий - 1,5 и 2,5 м. Шаг посадки - 50, 75 и 100 см.
3. Посадка на вырубках с дренированными почвами сажалками в борозды, проложенные лесным двухотвальным плугом, а также без подготовки почвы на незадернелых вырубках. Шаг посадки - 50, 75, 100 и 150 см.
4. Посадка с одновременной подготовкой почвы на нераскорчеванных вырубках с количеством пней до 600 шт/га, а также на открытых площадях - пустырях, прогалинах и т. п. лесопосадочной машиной. Шаг посадки - 37, 56, 75, 112 и 225 см. Создана также машина, предназначенная для посадки крупномерного посадочного материала с высотой надземной части у хвойных пород - до 60 см, у лиственных - до 140 см.
5. Посадка на вырубках с временно переувлажненными почвами по полосам, расчищенным корчевателями-собирателями, в микроповышения - гряды, сделанные лесопосадочной машиной одновременно с посадкой. Шаг посадки - 50, 75, 100 и 150 см.
6. Точечная посадка в лунки на вырубках с дренированными почвами.
7. Посадка в тех же условиях в лунки 3-4-летних сеянцев с необнаженной (брикетированной) корневой системой. Шаг посадки - 150 см и более.
8. Наклонная посадка 1-2-летних сеянцев деревьев и кустарников в полезащитных полосах на почвах, обработанных на глубину 30-35 см. Ширина междурядий в агрегате из трех машин - 3 м. Шаг посадки 50, 75, 100, 150 и 300 см.
9. Посадка леса на приовражных и прибалочных площадях, по склонам крутизной до 20° и в равнинных условиях по сплошной или полосной обработке почвы сажалкой навесной однорядной. Шаг посадки - 50, 75 и 100 см.
10. Посадка сеянцев и саженцев с высотой надземной части до 1 м, а также черенков, чубуков винограда и отводков плодово-ягодных культур сажалкой в поливных условиях. Ширина междурядий - от 1,4 до 4 м. Шаг посадки - 75, 100, 150, 200 и 400 см.
11. Посадка сеянцев и саженцев лиственных и плодово-ягодных культур по террасам в насыпную часть на склонах крутизной до 20° и по сплошь обработанной почве универсальной лесопосадочной машиной, предназначенной для посадки сеянцев с высотой надземной части до 20-30 см и 2-метровых саженцев.
12. Одновременная посадка в насыпную и выемочную части террасы, предварительно разрыхленные на глубину 30-40 см, созданные на склонах крутизной до 40°. Лесопосадочная машина. Ширина междурядий - 1,5-2,5 м.
13. Посадка крупномерных саженцев в траншеи сажалкой.
14. Посадка деревьев с обнаженными корнями в ямы, вырытые ямокопателем на террасах, склонах, по дну оврагов, на мелкоконтурных участках и пр. Ямокопатель имеет сменные буры диаметром 30, 60, 80 и 100 см. Максимальная глубина ям - 60 см.
15. Контейнерная пересадка деревьев с комом земли в ямы, вырытые ямокопателем.
Успешность работы и производительность лесопосадочных машин определяются в основном тремя факторами: характером очистки лесосек; качеством подготовки почвы и наличием энергетических средств - тракторов. Посадку без подготовки почвы целесообразно сочетать с применением гербицидов для подготовки почвы и уходов. Промышленностью серийно выпускаются приспособления к лесопосадочным машинам для автоматической посадки сеянцев. Приспособление лесопосадочное автоматическое предназначено для посадки сеянцев хвойных пород по дну борозд одновременно с ее подготовкой плугом.
В свою очередь ручные способы посадки леса можно подразделить на: 1) посадку с глыбками обыкновенными и специальными лопатами и приспособлениями; 2) посадку сеянцев и саженцев с обнаженными корнями под лопату в ямки, с помощью бурава Розанова и других специальных орудий; 3) посадку сеянцев и саженцев с обнаженными корнями с защемлением их - посадки под кол, клиновидную лопату, мотыгу, меч Колесова; 4) посадку сеянцев и саженцев в холмики (обычно на избыточно увлажненных почвах) с окучиванием их в насыпных холмиках; в холмики из опрокинутой на месте или перевернутой и положенной рядом дернины на дернину и 5) посадку саженцев с необнаженной корневой системой ручным посадочным инструментом. Ранее ручные способы посадки преобладали при искусственном лесовосстановлении. В настоящее время все еще довольно широко применяется, особенно при частичной ручной подготовке почвы в таежной зоне, посадка сеянцев и саженцев под меч Колесова с защемлением корневой системы, реже под мотыгу (косая посадка) и лопату. При посадке сеянцев под меч Колесова корневая система защемляется в одной вертикальной плоскости - в клиновидной щели. При этом корни часто заворачиваются и развиваются ненормально, особенно на тяжелых по механическому составу почвах, что отрицательно сказывается на приживаемости и росте культур. Посадка под лопату лучше в этом отношении, особенно для ели, однако она более трудоемка и менее производительна.