Современные проблемы лесовыращивания. Химический и комплексный уход за лесом: Учебное пособие

А.Н. Мартынов, Н.В. Беляева, О.И. Григорьева

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЛЕСОВЫРАЩИВАНИЯ ХИМИЧЕСКИЙ И КОМПЛЕКСНЫЙ УХОД ЗА ЛЕСОМ

Учебное пособие

Санкт-Петербург 2008

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

А.Н. Мартынов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

Н.В. Беляева, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, О.И. Григорьева, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЛЕСОВЫРАЩИВАНИЯ ХИМИЧЕСКИЙ И КОМПЛЕКСНЫЙ УХОД ЗА ЛЕСОМ

Учебное пособие

Допущено Учебно-методическим объединением по образованию в области лесного дела в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению 250200 «Лесное хозяйство и ландшафтное строительство» Протокол №1 от 11 января 2008 г.

Санкт-Петербург 2008

2

Рассмотрено и рекомендовано к изданию методическим советом лесохозяйственного факультета Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии Протокол № 8 от 29 ноября 2007 г. Р е ц е н з е н т ы: кафедра лесного хозяйства Новгородского ГУ (доктор сельскохозяйственных наук, профессор М.В. Никонов) ФГУ «СПбНИИЛХ» (кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией ландшафтного лесоводства и гидромелиорации Н.А. Пирогов)

УДК 630* Мартынов А.Н., Беляева Н.В., Григорьева О.И. Современные проблемы лесовыращивания. Химический и комплексный уход за лесом: Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлению 250200 «Лесное хозяйство и ландшафтное строительство». – СПб.: СПбГЛТА, 2008. – 80 с. Представлено кафедрой лесоводства. Учебное пособие содержит сведения о методах и технологиях лесовыращивания с использованием гербицидов и комплексного ухода за лесом. Даны характеристика гербицидных препаратов и регламенты их применения на разных объектах – в лесных питомниках, культурах и в древостоях естественного происхождения. Акцентируется внимание на лесоводственной эффективности, экологической безопасности и проблемах химического метода. Пособие содержит также материалы о проведении рубок ухода с одновременным внесением минеральных удобрений (комплексный уход за лесом). Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 250200 «Лесное хозяйство и ландшафтное строительство». Библиогр. 12 назв., 10 табл., 28 илл. Темплан 2008 г. Изд. №

© Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия (СПбГЛТА), 2008 3

ВВЕДЕНИЕ Дисциплина «Современные проблемы лесовыращивания» является специальной. Основная цель ее преподавания – научить студентов современным методам и технологиям выращивания высокопродуктивных и устойчивых хозяйственно ценных насаждений, применению данных технологий в конкретных природных и экономических условиях, оценке и прогнозированию результата и использованию накопленного опыта в лесохозяйственной практике. Главное внимание уделяется проблематике и наиболее перспективным направлениям современного лесовыращивания. В настоящем пособии рассматриваются вопросы применения в лесном хозяйстве химического метода и комплексного ухода за лесом. При этом под химическим методом понимается использование химических препаратов – гербицидов на всех этапах выращивания леса – в лесных питомниках, культурах и древостоях естественного происхождения с целью регулирования состава и строения фитоценозов в нужном направлении. Комплексный уход предусматривает совмещение рубок ухода за лесом с внесением минеральных удобрений. В учебниках лесоводства вопросы применения гербицидов в лесовыращивании и комплексного ухода за лесом освещены недостаточно полно. В них содержатся устаревшие сведения, отсутствует лесоводственное и экологическое обоснование метода. В последние годы научными учреждениями страны и за рубежом выполнен большой объем исследований, направленных на повышение лесоводственной эффективности и экологической безопасности химического и комплексного ухода за лесом. По этим причинам и возникла необходимость издания учебного пособия «Современные проблемы лесовыращивания. Химический и комплексный уход за лесом». Современный специалист лесного хозяйства должен хорошо знать действующие в настоящее время правила и нормативы, находить правильные решения при реализации химического метода и комплексного ухода за лесом. Авторы надеются, что данное пособие в какой-то степени будет способствовать этому. При составлении пособия использовались последние разработки лаборатории гербицидов ФГУ «СПбНИИЛХ» [3, 4, 5, 7].

4

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ В ЛЕСОВЫРАЩИВАНИИ И КОМПЛЕКСНОГО УХОДА ЗА ЛЕСОМ Одним из наиболее распространенных результатов лесопромышленной деятельности в лесах таежной зоны является изменение их состава. В Европейско-Уральской части России это приводит к сокращению площади сосняков и ельников высших классов бонитета и увеличению площади березняков и осинников. Смена пород инициируется сплошными рубками леса и обусловлена уничтожением в процессе рубок подроста хвойных пород или его отсутствием в материнских древостоях, а также тем, что осина и береза быстрее заселяют вырубки и растут в первые годы быстрее, чем ель и сосна. В результате на месте таких ельников и сосняков появляются лиственные и лиственно-хвойные древостои, в которых ель оказывается во втором ярусе, а светолюбивая сосна вообще выпадает из состава древостоя или, в лучшем случае, сохраняется в виде небольшой примеси. Выполненный Е.Г. Тюриным (1995) анализ характеристик молодых древостоев (до 40 лет) во всех лесхозах Вологодской области на площади 2 млн. га (более 100 тыс. выделов) позволил констатировать следующее: за последние 20 лет хвойные породы уступили место лиственным на 62,4% всей площади сплошных вырубок, а в наиболее продуктивных кисличных и черничных типах лесорастительных условий – на 73-79% площади вырубок; как способ предотвращения смены пород производство традиционных посевов и посадок ели и сосны не оправдало себя по причине низкой культуры производства и недостаточного ухода. Указанная смена пород ведет к резкому сокращению расчетной лесосеки главного пользования по хвойному хозяйству. При оценке последствий смены пород обычно обращают внимание на экономические и экологические аспекты. В первом случае речь идет об упущенной выгоде лесовладельцев и всего государства в целом, обусловленной главным образом тем, что древесину осины и березы ценят на рынках значительно ниже, чем древесину ели и сосны. Даже в том случае, когда древесину лиственных и хвойных пород перерабатывают на целлюлозу, различие в ценах не исчезает. Так, в 1996 году на европейском рынке разность в величинах цен на целлюлозу NВSК и SВSК, изготовленную из древесины хвойных и лиственных пород, достигала 100$ США за 1 т (Аким, 1997). Второй из указанных аспектов смены пород связан с ослаблением водоохранно-защитных функций леса (Побединский, 1996) и с изменением самих ландшафтов. В коренных лесных ландшафтах, сложившихся в Северной и Центральной России в течение многих тысяч лет и доказавших самим фактом своего длительного существования превосходную сбалансированность и

5

высокую устойчивость, доминировали не мелколиственные, а хвойные древостои с той или иной примесью лиственных. Таким ландшафтам присуще свое устойчивое биологическое разнообразие, о котором теперь так много говорят и значение которого мы еще не оценили. Сам уклад нашей жизни, особенности характера и культуры в прошлом сложились под влиянием именно таких ландшафтов. Поэтому вполне естественно, что в традициях и заботах русских лесоводов приоритет, как правило, отдавался выращиванию хвойных лесов. Для улучшения сложившейся ситуации необходим целый комплекс мероприятий, начиная с выращивания качественного посадочного материала в лесных питомниках и теплицах и кончая созданием качественных лесных культур и ухода за ними. Если на вырубках, зарастающих порослью осины, березы или ольхи, произведены культуры хвойных пород или же было сохранено достаточное количество подроста, остановить смену пород можно проведением осветлений. Чтобы вывести сосну или ель в верхний ярус, рубки ухода в молодняках должны проводиться с высокой интенсивностью или повторяться два-три раза. И то, и другое находится за пределами реальных возможностей подавляющего большинства лесхозов лесной зоны. Это связано с дефицитом трудовых ресурсов, слабым развитием дорожной сети и трудностей механизации работ по уходу за молодняками. После рубки, проведенной топором или кусторезом, через год-два вновь появляется лиственная поросль и заглушает подрост или саженцы хвойных пород. Отсутствие надлежащего ухода за культурами приводит к напрасным затратам труда и средств на их создание, поскольку культуры со временем превращаются в малоценные лиственные древостои. В этих условиях лесоводы вынуждены прибегать к использованию химического метода, который позволяет резко повысить производительность труда на уходе за лесом и является, по существу, единственным реальным средством предотвращения смены пород. Эта цель достигается за счет более широкого охвата площадей, на которых культуры и подрост хвойных пород заглушаются осиной, березой и ольхой и где традиционные осветления в должном объеме и требуемой интенсивности не могут быть проведены. В современных экономических условиях необходимо ориентироваться на малозатратные, ресурсосберегающие и, в то же время, эффективные и экологически безопасные технологии лесовосстановления. К таким технологиям относится и химический метод, отличающийся универсальностью, малозатратностью и высокой производительностью. Однако этот метод очень сложен в организации и требует высокой квалификации исполнителей. Гербициды как биологически активные вещества могут оказывать отрицательное воздействие на лесные экосистемы и отдельные их

6

компоненты. Противоречия в хозяйственных и экологических аспектах химического метода ограничивают его возможности. Возникновение интереса к комплексному уходу является следствием поиска мер, направленных на повышение продуктивности древостоев и ускоренное лесовыращивание. Под комплексный уходом за лесом, как правило, понимают, сочетание рубок ухода с внесением минеральных удобрений. Иногда в систему комплексного ухода включают также обрезку сучьев с целью ускоренного получения высококачественной бессучковой древесины. Появление комплексного ухода является результатом развития теории и практики ухода за лесом. К комплексному уходу обратились тогда, когда стало ясно, что одними, хотя бы и хорошо регламентированными, рубками ухода, общую производительность древостоев повысить нельзя. Без активного воздействия на лесорастительный комплекс и улучшения условий минерального питания эту проблему не решить. Другой причиной, вызвавшей такой интерес к удобрениям, явилось прогрессирующее повышение уровня механизации рубок, что неизбежно вело к их дальнейшей технологизации. В реальных условиях это сопровождалось повышением интенсивности рубок. Усилилась опасность перерубов, снижения запасов и устойчивости формируемых древостоев, ухудшения их санитарного состояния. Компенсировать недостатки интенсивных механизированных рубок можно путем их четкой регламентации, усиления контроля за качеством работ, а также стимулируя восстановительные процессы в разреженных древостоях. Первое возможно с помощью программ рубок ухода за лесом, последнее связано с применением удобрений, которые реально повышают текущий прирост, ускоряют восстановительные реакции не только в древостое, но и в других компонентах лесного фитоценоза. Комплексный уход за лесом позволяет решить многие хозяйственные задачи: улучшение качественных характеристик формируемых древостоев (их состава, структуры); повышение прироста, улучшение его качественных показателей; повышение продуктивности древостоя и насаждения в целом (продуктивности хозяйственной и биологической); увеличение выхода древесной продукции с единицы площади; сокращение сроков получения хозяйственно ценной древесной продукции; стимулирование восстановительных процессов в древостое и фитоценозе; повышение устойчивости насаждений; восстановление (реабилитация) лесных фитоценозов; сохранение лесной среды и биоразнообразия лесных экосистем; сохранение и улучшение средообразующих функций леса, повышение его социальной роли.

7

2. ПРИМЕНЕНИЕ ГЕРБИЦИДОВ В ЛЕСОВЫРАЩИВАНИИ 2.1. История развития химического метода История химического метода берет начало с сельскохозяйственного производства и связана с необходимостью повышения эффективности борьбы с сорной растительностью. Ущерб от сорняков сельскому хозяйству с учетом затрат на борьбу с ними превышает потери от вредителей и болезней растений. Если по величине ущерба национальной экономике ряда стран на первом месте находится эрозия почвы, то на втором – потери от сорной и нежелательной растительности. Сорняки поглощают огромное количество питательных веществ из почвы и удобрений, иссушают почву, заглушают культивируемые растения и наносят другой вред. Например, в засоренных посевах зерновых недобор урожая достигает 3-5 ц/га и более. Продуктивность садов и огородов из-за сорняков снижается более чем на 10%. Поэтому неудивительно, что разработка химического метода началась с сельскохозяйственного производства. Начало исследований в области борьбы с сорняками относится к последним годам XIX века, хотя первые попытки по уничтожению сорняков с помощью извести и железного купороса были описаны в литературе значительно раньше. Вплоть до 30-х годов в качестве гербицидов изучались неорганические вещества (сульфат меди, натрия, серная кислота и др.), при помощи которых можно было подавлять рост однолетних сорняков в посевах сельскохозяйственных культур. Метод привлек к себе внимание исследователей после того, как в 1895 г. Бонне обнаружил, что раствор сульфата меди вызвал отмирание полевой горчицы и не повредил овес. Позднее испытывались и другие неорганические вещества. Но широкого использования они не получили из-за низкой эффективности и высокой стоимости. Толчком к расширению исследований послужила установленная Трюффо и Пастаком возможность прополки зерновых при помощи динитроортокрезола, известного в качестве красителя. Препараты на его основе (ДНОК, хедолит, селинон) в довольно низких дозах (5-10 кг/га) до 60-х годов применялись в сельском хозяйстве. Качественно новый этап в развитии исследований и практическом применении химического метода наступил в 40-х годах, когда в США и Великобритании свойства гербицидов избирательного действия были обнаружены у ряда органических веществ – хлорзамещенных феноксиуксусных кислот. Этому предшествовала длительная работа ученых по проблеме роста и движения растений, начатая еще Ч. Дарвиным. В 1880 г., изучая фототропизм, он пришел к выводу, что изгибание растений при одностороннем освещении обусловлено передачей из верхушки стебля в нижнюю

8

его часть некоторого влияния. Эта гипотеза о наличии в растениях некоего материального стимула была доказана в 1893 г. профессором Казанского университета Ротертом и позднее Бойсен-Йенсеном. По предложению Фитинга эти еще неизвестные вещества, вырабатываемые самими растениями и являющиеся передаточным средством корреляции роста, назвали фитогормонами. В 30-е годы Кеглю удалось выделить в чистом виде наиболее распространенные фитогормоны – ауксины, что позволило более детально изучить их роль и значение в жизни растений. Их общее свойство – чрезвычайно высокая физиологическая активность. Так, присутствие ауксина в питательном растворе в концентрации 0,0001 мг/л значительно усиливает рост корней растений. В растворах большей концентрации фитогормоны не стимулируют рост, а подавляют его. Эта особенность, открытая академиком Холодным еще в 1924 г., и обусловила возможность использования веществ данного типа для подавления роста растений. При изучении влияния фитогормонов на ростовые процессы было обнаружено, что некоторые искусственно синтезированные органические вещества по своему действию на растения подобны фитогормонам. В отличие от последних их назвали парагормонами, регуляторами роста, активаторами роста. Было опубликовано много работ об управлении процессами роста растений с помощью фитогормонов и регуляторов роста. Эти вещества используются в различных целях: при размножении растений черенками, для ускорения созревания плодов, для изреживания цветков и др. Но наибольшее распространение они получили для борьбы с сорными растениями. Хлорзамещенные феноксиуксусных кислот (2,4-Д; 2,4,5-Т; 2М-4Х) по силе и избирательности действия на определенные виды растений далеко превосходили все ранее известные вещества. Это определило судьбу химического метода: он стал применяться во всех индустриально развитых странах на площадях в миллионах гектаров. Одновременно резко увеличился объем научных исследований по синтезу и изучению действия на растения новых гербицидных препаратов, что привело к значительному увеличению их числа: в 1963 г. в номенклатуре Американского общества по борьбе с сорняками насчитывалось 130 гербицидов. Число их продолжало расти, несмотря на то, что создание каждого нового препарата было сопряжено с большими затратами – от 500 тыс. до 3 млн. долларов. Исследования ведутся не только в области синтеза, но и разработки технологии их применения. И уже сейчас трудно назвать сельскохозяйственную культуру, для защиты которой не были бы предложены те или иные гербициды. Наибольшие достижения в области синтеза относятся ко второй половине XX века. В конце 60-х годов швейцарская фирма Geigy открыла

9

наличие гербицидных свойств у ряда производных триазина. Такие препараты, как симазин, пропазин, атразин и др. нашли широкое применение не только в сельском, но и в лесном хозяйстве. На смену 2,4-Д и 2,4,5-Т пришел глифосат (раундап), синтезированный в 70-х годах фирмой Monsanto. В последние годы возрос интерес к производным гетерилсульфонилмочевины (глин, оуст, гранстар, титус, анкор-85, гренч и др.), которые могут быть использованы в крайне низких дозах (несколько граммов на 1 га), и имидазолинона (арсенал). Синтезированный фирмой Dupont велпар (гексазинон), чрезвычайно эффективный для ухода за сосной, к сожалению, не получил применения в лесу из-за отсутствия спроса на этот препарат в сельском хозяйстве. Большие площади сельскохозяйственных земель зарастают древесно-кустарниковой растительностью. На сенокосах и пастбищах она вытесняет травы, снижает урожай и кормовые качества, препятствует сенокошению и создает благоприятные условия для размножения кровососущих насекомых. Механическим способом бороться с зарослями трудно из-за быстрого отрастания поросли. Еще дороже обходится раскорчевка зарослей, в процессе которой наносится большой ущерб плодородию почвы. Все это стимулировало в 60-х годах широкое применение гербицидов. Была разработана технология обработки зарослей препаратами 2,4-Д и 2,4,5-Т с самолетов и вертолетов. Но сорной и нежелательной растительностью зарастают и индустриальные объекты – трассы трубопроводов, линии энергопередачи, полосы отчуждения железных дорог и др. При этом зарастание трасс магистральных трубопроводов является одной из причин участившихся в последние годы аварий. Растущие корневые системы древесных растений вызывают повреждения трубопроводов, мешают осмотру, передвижению и профилактическому ремонту. На железнодорожном полотне, территориях складов, нефтебаз и ряде других объектов недопустимо наличие и древесных, и травянистых растений. Ручное удаление травяной растительности очень трудоемко и неэффективно, так как корни и корневища многолетних растений сохраняют жизнеспособность, и уже на следующий год прополку приходится повторять. Поэтому на индустриальных объектах все шире используют химический метод. Проблема борьбы с сорными и нежелательными растениями актуальна и для лесного хозяйства. При выращивании посадочного материала до 70% трудовых и денежных затрат приходится на борьбу с сорняками. Затраты труда на однократную ручную прополку посевов в питомниках нередко достигают 150 чел./дн. на 1 га. И при проведении механического ухода за посевами затраты ручного труда значительны, так как при этом 30-50% площади (ряды, защитные зоны) выпалываются вручную.

10

Отсутствие мер борьбы с сорняками в лесных культурах резко снижает эффективность механической обработки почвы и внесения удобрений, приводит к заглушению посевов и посадок и даже к их гибели, так как сорняки обладают высокой конкурентоспособностью. Так, высота травостоя на 2-3-летних вырубках в кисличниках и черничниках достигает 1,5-2 м при массе надземных органов до 50-70 ц/га. По данным И.Н. Рахтеенко (1963), масса корней сорняков на дерново-подзолистой почве в 10летних культурах в 280 раз превышает массу мелких корней сосны. Сорные растения в питомниках и на вырубках иссушают корнеобитаемый слой почвы, поглощают большое количество питательных веществ, затеняют культивируемые растения, задерживают их вегетацию, снижают температуру почвы на 2-4%, что угнетает жизнедеятельность почвенной микрофлоры. Сорняки выделяют из корней физиологически активные вещества, что задерживает рост и развитие сеянцев и саженцев, а также являются промежуточными хозяевами грибов-патогенов. В культурах «очес» злаков приводит к повреждению саженцев от навала снега, а весной способствует распространению низовых пожаров. К очень трудоемким и дорогим мероприятиям относится лесоводственный уход за молодняками. Обычные рубки ухода (осветления) часто не достигают цели из-за их низкой интенсивности и быстрого отрастания поросли. Практикуемое в таежной зоне изъятие при рубках ухода 5-6 м3/га древесины осины и березы при общем ее запасе в молодняках, равном 2040 м3/га, не может существенным образом изменить состав формирующихся древостоев. Такие рубки часто приводят к результату, противоположному ожидаемому, т.е. к усилению роста лиственных пород, а не хвойных. Высокая трудоемкость и низкая эффективность механических способов борьбы с сорными и нежелательными растениями на всех объектах лесовыращивания – в лесных питомниках, культурах и древостоях естественного происхождения послужили причиной поиска более эффективных методов ухода, из которых наиболее перспективным оказался химический. Первое упоминание об использовании химических средств для борьбы с сорняками при лесовыращивании относится к 1885 году, когда немецкий ученый Бауман небольшим количеством сульфата цинка вызвал отмирание многих видов сорняков, не повредив сеянцы хвойных пород. В последующий период лесоводы стали использовать и другие неорганические вещества. Некоторые из них (хлораты, арсенит натрия) применялись в лесном хозяйстве США, Германии, Бельгии, Индии в производственных масштабах. После второй мировой войны в лесном хозяйстве начали испытывать органические вещества. Многие из них оказались более эффективными, чем неорганические. В России экспериментальной разработкой химического метода в ЦНИИЛХе с 1935 года занимался профессор Н.Е. Де-

11

катов. В его опытах опрыскиванием водным раствором хлората кальция и хлората натрия удалось вызвать отмирание однолетней поросли различных лиственных пород. Позднее с этой целью испытывались сульфаминовокислый аммоний и некоторые минеральные масла. Н.Е. Декатов предложил так называемую «химическую подсушку» осины. Ее отмирание в спелых древостоях достигалось введением арсенита натрия или сульфамата аммония в сплошное кольцо насечек на стволе. В 50-х годах Н.Е. Декатов стал уделять внимание применению гербицидов для подготовки площади под культуры и для устранения сорняков в лесных питомниках. Им была предложена схема поэтапной борьбы с сорняками в питомниках: устранение многолетних сорняков в пару (первый этап) и избирательная борьба с семенным поколением сорняков в посевном и школьном отделениях (второй этап). При этом использовались уже более эффективные гербициды – далапон, симазин, трихлорацетат натрия, 2,4-Д и др. Исследования были продолжены учениками Н.Е. Декатова. В ЛенНИИЛХе была организована лаборатория гербицидов. Ее первым заведующим стал И.В. Шутов. Большой вклад в развитие и совершенствование химического метода внесли В.П. Бельков, А.Н. Мартынов, А.Б. Егоров и др. Наиболее масштабные работы в 50-60-х годах проводились в нашей стране и за рубежом с хлорзамещенными хлорфеноксиуксусных кислот: 2,4-Д (2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота); 2,4,5-Т (2,4,5трихлорфеноксиуксусная кислота) и 2М-4Х (2-метил-4хлорфеноксиуксусная кислота). И уже в 50-х годах опрыскивание гербицидами на основе этих кислот считалось одной из наиболее эффективных мер повышения продуктивности пастбищ, заросших кустарниками и деревьями. В 1951 г. в США (штат Орегон) был проведен первый успешный опыт по осветлению пихты дугласовой и ели ситхинской путем опрыскивания молодняков 2,4-Д с самолета. Годом позже аналогичный опыт по осветлению ели был выполнен в Швеции. В России первый опыт по авиахимическому уходу за елью в ольхово-еловом древостое с использованием натриевой соли 2,4-Д был проведен в 1953 г. в Гатчинском лесхозе Ленинградской области. С 1963 г. химический метод ухода за лесом начали применять в производственном масштабе. Обработка молодняков проводилась в основном с помощью эфиров 2,4-Д. За рубежом получили распространение также производные 2,4,5-Т и 2М-4Х. Внедрение химического метода ухода за лесом в производство было начато в лесах России в 1963 г. С 1963 по 1970 гг. объем работ по применению гербицидов возрос с 4,3 до 199,4 тыс. га. В общей сложности к 1972 г. гербицидами было обработано 734 тыс. га. Для сравнения следует сказать, что в Финляндии в 1969 г. гербициды были применены при уходе за лесом на площади 34,4 тыс. га, в Швеции в 1968 г. – на 56 тыс. га (в том

12

числе при помощи авиации на площади 30 тыс. га), в 1970 г. – на 92,2 тыс. га. К 1975 г. общая площадь лесов, обработанная гербицидами в Финляндии, достигла 310 тыс. га. Обрабатывали в основном молодняки, нуждающиеся в уходе за составом, а также сплошные вырубки (в качестве меры по их подготовке к производству культур). Общая обработанная гербицидами площадь в системе национальной лесной службы США в 1976 г. составила примерно 64 тыс. га. Ведущее положение в ассортименте используемых в эти годы гербицидов занимали производные феноксикислот. Уже в начале 70-х годов объемы применения гербицидов стали снижаться. В 1971 г. последовал запрет на применение гербицидов в лесах Швеции, в связи с чем объемы работ в 1972-1973 гг. уменьшились до 12,513 тыс. га, и наносили гербициды уже другими способами, а не путем авиаопрыскивания. В последние годы в некоторых странах использование химических веществ в лесном хозяйстве было либо запрещено (например, в Швейцарии), либо жестко ограничено (например, в Финляндии и Швеции). Тем не менее, имеются сведения о том, что глифосат, а также трихлопир, сульфометурон-метил, велпар и другие гербициды широко использутся в США и Канаде при уходе за лесными культурами. Для этой цели велпар применяют в Финляндии. Кроме того, в этой стране и других Скандинавских странах проводят посадку саженцев с закрытыми корнями на вырубках с предварительной обработкой почвы культиваторами и одновременным ее опрыскиванием арсеналом. В России максимальные объемы работ с гербицидами приходились на 70-80-е годы (в 1976 г. – 280 тыс. га, в 1983 г. – 203 тыс. га). В последующие годы объемы работ резко снизились. Так, в 1995 г. уход за культурами с помощью гербицидов был проведен на площади 20,7 тыс. га, причем в основном в Западно-Сибирском регионе (13,4 тыс. га). На Северо-Западе эта площадь составила всего 86 га. Причины резкого снижения работ с гербицидами связаны с оппозицией применению химических средств в лесу со стороны общественности и экологических организаций, с требованием «не пускать химию в лес» и, как следствие, с запретительными мерами местной администрации. Такие меры принимаются, несмотря на то, что гербициды официально разрешены для применения на уровне федеральных органов. Основные надежды российские лесоводы связывают с препаратами на основе глифосата. Глифосат был синтезирован в 1971 г. в США. Коммерческие препараты на основе глифосата – раундап, родео, аккорд выпускает фирма Моnsanto. В последние годы аналоги раундапа выпускаются также в России и других странах. Раундап широко применяется в сельском хозяйстве для предпосевной обработки почвы с целью уничтожения некоторых глубокоукореняющихся и корневищных сорняков, в посевах сельскохозяйственных культур, садах, виноградниках. Широкие перспективы

13

препараты на основе глифосата имеют для борьбы с сорной и нежелательной растительностью в лесном хозяйстве. В Норвегии к 1986 г. примерно 20-25% площадей, подготавливаемых под лесные культуры, обрабатывались раундапом. В Канаде в 1988 г. раундап применялся на 81% лесной площади, подвергнутой обработке гербицидами (Campbell, 1990). В России препараты на основе глифосата до сих пор применяются в основном для борьбы с древесно-кустарниковыми зарослями на трассах газопроводов, нефтепроводов, линиях электропередачи и других подобных объектах, на которых наличие растительности недопустимо. В 1999 г. в порядке эксперимента в Вологодской области глифосатом было обработано с самолета около 1000 га молодняков с целью ухода за ними. Однако применение в лесу даже таких веществ, как глифосат, который считается одним из наиболее экологически безопасных и официально разрешен для ухода за лесом, наталкивается на противодействие экологических организаций. О причинах этого будет сказано в разделе 2.12. Тем не менее, в Правилах лесовосстановления, утвержденных приказом МПР РФ от 16.07.2007 г. № 183, обработка почвы для создания лесных культур разрешена как механическим, так и химическим способом. Однако применение химических средств для борьбы с сорной травяной и нежелательной древесной растительностью допускается «в исключительных случаях с учетом охраны окружающей среды». Основными документами, регламентирующими применение пестицидов (в том числе и гербицидов), являются федеральные законы и другие документы, перечень которых приведен в списке рекомендованной литературы. 2.2. Классификация гербицидов Химические вещества, используемые для борьбы с различными видами вредных организмов, объединены в собирательный термин «пестициды». Для регулирования состава и строения фитоценозов в питомниках и на лесокультурных площадях применяют две категории пестицидов – гербициды и арборициды. Гербициды – химические вещества для уничтожения (контроля) сорной травяной растительности. Арборициды – химические вещества для борьбы с нежелательной древесно-кустарниковой растительностью. Данное деление довольно условно, так как большинство химических препаратов одновременно обладает как гербицидными, так и арборицидными свойствами. Кроме того, за рубежом, а также в сельском хозяйстве РФ под термином «гербициды» объединены все вещества для борьбы с нежелательной (сорной) растительностью, как травяной, так и древесной. Этой трактовки придерживаются и авторы данного пособия.

14

По общему принципу действия на растения гербициды подразделяются на две основные группы: сплошного действия (общеистребительные, неселективные), то есть действующие на все или большинство видов растений; избирательные (селективные), контролирующие одни виды растений и относительно безопасные для других. В зависимости от конкретных условий (дозы, различия в размещении корней и др.), одни и те же химические вещества могут оказывать как сплошное, так и селективное действие на растения. По характеру действия и способу поступления в растения гербициды подразделяются на четыре основные группы: гербициды почвенного действия: проникают в корневые системы из почвы, передвигаются по растениям с транспирационным током и вызывают их отмирание. Основное свойство гербицидов этой группы – способность сохраняться в почве и воздействовать на растения в течение длительного времени (например, симазин, пропазин); гербициды системного действия (транслокационные): поступают в растения через листья и зеленые части стволиков (стебли), активно перемещаются по растениям в точки роста и корневые системы, вызывая их гибель; через почву они не действуют и довольно быстро в ней разлагаются (раундап, луварам); гербициды контактного действия: вызывают отмирание только тех частей растений, на которые попадают при обработке; через почву не действуют и по растениям практически не передвигаются. В лесном хозяйстве эта группа гербицидов практически не применяется (баста, реглон, грамоксон); гербициды комплексного действия: обладают свойствами почвенных и системных гербицидов (анкор-85, велпар). 2.3. Формы веществ, используемых в качестве гербицидов В лесном хозяйстве получили распространение следующие формы веществ, используемых в качестве гербицидов. 1) Смачивающиеся порошки (с.п.) – порошкообразные препараты, образующие с водой стойкую суспензию. 2) Концентраты эмульсии (к.э.) – жидкие или пастообразные препараты, образующие с водой эмульсии. Содержат либо несмешивающиеся с водой растворители (например, масла) и стабилизаторы, либо растворители и ПАВ (эмульгаторы), хорошо смешивающиеся с водой. 3) Гранулированные препараты (г.п.) – выпускаются в виде мелких и крупных гранул с разным содержанием действующего вещества. В состав гранул в качестве добавок входят склеивающие вещества и наполнители. Вододиспергируемые гранулы смешивают с водой.

15

4) Растворимые порошки (р.п.) – порошкообразные препараты, растворимые в воде. 5) Водорастворимые концентраты (в.к.) и водные растворы (в.р.). 6) Концентрированные суспензии (к.с.) – жидкие препараты сметанообразной консистенции, представляющие собой коллоидные растворы. Содержат высокомолекулярные добавки, препятствующие высыханию. С водой образуют стойкую суспензию. 7) Растворы для ультрамалообъемного опрыскивания (УМО) – жидкие препараты с низкой вязкостью. Применяются при опрыскивании с помощью специальной аппаратуры без разбавления или с небольшим количеством воды. Основной составной частью каждой препаративной формы (препарата) является активное (действующее) вещество (в сокращении – д.в.). Очень важно учитывать процентное содержание действующего вещества в препарате, так как оно непосредственно воздействует на сорные (нежелательные) растения. Кроме активного вещества, в состав гербицидов могут входить поверхностно-активные вещества (смачиватели), эмульгаторы, наполнители и пр. В данном пособии рекомендуемые дозы указаны не по действующему веществу, а по техническому продукту. В состав химического препарата может входить одно или несколько действующих веществ. Во втором случае гербицид называют смесевым. Два препарата могут смешиваться непосредственно перед обработкой. Такая смесь называется баковой. Компоненты смеси должны быть совместимы между собой. Смешивают обычно гербициды разного спектра действия. Баковые смеси особенно перспективны для применения в лесном хозяйстве. 2.4. Токсилогические показатели гербицидов Для обоснования выбора тех или иных веществ необходимо знать, в какой мере они опасны для человека и животных. Степень воздействия веществ на человека и животных чаще других характеризуют следующие показатели: 1) Летальные дозы (ЛД10... ЛД50... ЛД100) – минимальное количество вещества, способное вызвать гибель соответственно 10... 50... 100% подопытных животных. Выражают ЛД, как правило, в миллиграммах на 1 кг живого веса. Чаще других используют показатель ЛД50. Летальные дозы определяют при разных вариантах введения вещества – в желудок (перорально) и при аппликации на кожу, в острых (одноразовое введение) и хронических опытах.

16

2) Максимальнопереносимая доза – количество вещества, вызывающее тяжелую форму отравления, но не приводящее к гибели животных (мг/кг). 3) Пороговая доза – то наименьшее количество вещества при фиксированном времени экспозиции, которое при отсутствии у животных признаков отравления приводит к изменениям физиологических или биохимических процессов (мг/кг). 4) Подпороговая доза – уменьшенная вдвое пороговая доза, не приводящая к заметным изменениям тест-объектов (мг/кг). На основе величин пороговых и подпороговых доз (концентраций) определяют основные санитарные нормативы, в том числе: МДУ (ДОК, ПДК) – максимально допустимый уровень (допустимые остаточные концентрации, предельно допустимые концентрации) загрязнителя в определенных видах продуктов питания, кормах (мг/кг), а также в воздухе (мг/м3) и воде (мг/л), которые не приводят к отрицательным воздействиям на здоровье настоящего и последующего поколений людей при неограниченно долгом потреблении. В необходимых случаях названные общие нормативы дополняют частными. Например, определяют ПДКр.з. – предельно допустимую концентрацию вещества в воздухе рабочей зоны, ПДКв.р. – предельно допустимую концентрацию пестицида в воде водоема рыбохозяйственного назначения и т.д. Широкое распространение получила классификация пестицидов по показателю ЛД50 при введении в желудок экспериментальным животным: сильнодействующие вещества – до 50 мг/кг; высокотоксичные – 50-200; среднетоксичные – 200-1000; малотоксичные – более 1000 мг/кг. Гербициды, применяемые в лесном хозяйстве (кроме луварама), относятся к малотоксичным. 2.5. Оценка силы избирательности действия гербицидов на растения Гербициды отличаются друг от друга силе токсического действия на растения. В качестве меры токсичности обычно используют дозы, т.е. количество вещества (в расчете на одно растение, на единицу площади или на определенный объем почвы) или величину концентрации вещества в растворе, которые вызывают определенный эффект. Для количественной оценки токсичности веществ для растений используют следующие показатели. 1) Пороговая доза, или пороговая концентрация, – то наименьшее количество вещества или его минимальная концентрация в растворе, при которых у растений отсутствуют внешние признаки повреждения, но в об-

17

мене веществ происходят изменения, улавливаемые наиболее тонкими физиологическими или биохимическими тестами. 2) Максимально переносимая доза – количество вещества, вызывающее нарушение жизнедеятельности растения, но не приводящее его к гибели. 3) Летальная (смертельная) доза – количество вещества, вызывающее гибель всех или части обработанных растений. Значение летальных доз (концентраций) обычно выражают при помощи показателей ЛД10... ЛД50...ЛД100 и т.д., или ЛК10... ЛК50... ЛК100. Цифрами названных показателей обозначают процент отмерших растений. 4) Эффективная, или хозяйственная, доза – количество вещества в расчете на единицу площади, рекомендуемое для обработки конкретных объектов в определенные сроки, при которых обеспечивается получение заданного хозяйственного эффекта, при отсутствии отрицательных последствий. Заданный эффект, получаемый при использовании хозяйственных доз гербицидов, может определяться разными показателями, например изменениями сомкнутости древесного или травяно-кустарникового полога (обычно в сравнении с контролем), массой и числом растений на единице площади, соотношением деревьев с разной степенью повреждения кроны и т. д. В большинстве случаев в лесном хозяйстве гербициды используют не для сплошного, а для избирательного устранения определенных видов растений. Избирательность действия разных веществ на растения может быть обусловлена разными причинами, но в любом случае она имеет исключительно важное практическое значение. Для количественной характеристики избирательности действия гербицидов удобно пользоваться коэффициентом избирательности: Кизб =

ЛД50 для выращиваемого растения ЛД50 для сорного растения

При Кизб<1 избирательный эффект отсутствует. Чем больше величина этого показателя, тем выше избирательность действия у оцениваемого вещества. 2.6. Способы и техника применения гербицидов В лесном хозяйстве гербициды применяют тремя основными способами: опрыскиванием, аппликацией и инъекцией. Опрыскивание – равномерное распределение рабочего раствора (эмульсии) гербицида по площади каплями диаметром 50-300 мк. Рабочая

18

жидкость готовится непосредственно перед обработкой путем смешивания с водой или растворения в ней гербицида (рабочий раствор). При этом способе химической обработки используют опрыскиватели различных конструкций и марок – ручные, ранцевые моторизованные, тракторные, монтирующиеся на летательных аппаратах – самолетах, вертолетах, мотодельтапланах. В лесных питомниках используются в основном различные сельскохозяйственные опрыскиватели (ОПШ-15-01, ОСШ-15А (рис.1), ОН-400 и др.), в культурах – тракторные опрыскиватели (АЛХ-2 (рис.2) и др.), ранцевые моторизованные опрыскиватели (ОМР-2, Соло (рис.3), Янмар, Штиль и др.) и ручные ранцевые (рис.4).

Рис.1. Тракторный штанговый опрыскиватель ОСШ-15А

Рис.2. Агрегат лесной химический АЛХ-2 (фото - сайт http://www.tsstlesmash.ru/)

Рис. 3. Ранцевый моторизованный опрыскиватель «СОЛО»

Рис.4. Ранцевый ручной опрыскиватель «СОЛО»

19

Для опрыскивания лесонасаждений в 60-90-х годах применялись вертолеты Ка-26 и самолеты АН-2. При использовании самолетов и вертолетов существует опасность сноса раствора гербицидов за пределы обрабатываемого участка и повреждения смежных древостоев. Кроме того, авиаопрыскивание не позволяет осуществлять выборочную обработку. В настоящее время этот способ не применяется. В 90-х годах были проведены успешные опыты по применению гербицидов с помощью мотодельтапланов (рис.5). Для лесного хозяйства Киевским механическим заводом им. Антонова разработан мотодельтаплан Т-2. Достоинством этих аппаратов является малая высота полета над пологом древостоя (1,5-2 м). Кроме того, обработка проводится с высокой точностью при малой скорости полета (40-60 км/ч). Это повышает экологическую безопасность химического ухода за лесом. В отличие от самолетов и вертолетов для мотодельтаплана не требуется специальная взлетнопосадочная полоса. На мотодельтаплане устанавливается специальная аппаратура, обеспечивающая режим малообъемного и ультрамалообъемного опрыскивания (1-25 л/га) и равномерное выседание капель при ширине захвата до 20 м. Испытания показали, что опрыскивание глифосатом молодняков при норме расхода рабочего раствора 25 л/га обеспечивает отмирание 95-98% деревьев осины и березы, при 12,5 л/га – 75-90%. Мотодельтапланы особенно перспективны для обработки небольших участков сложной конфигурации. В связи с малой высотой полета снос гербицида снижается до минимума. Мотодельтапланы с успехом использовались для борьбы с древесными зарослями на нефте- и газопроводах.

Рис.5. Мотодельтаплан

Рис.6. Фитильный аппликатор

Наиболее важный показатель при проведении опрыскивания – доза гербицида, под которой понимают количество препарата (в литрах, килограммах или граммах), внесенное на единицу (1 га) обрабатываемой площади. Занижение заданной дозы может вызвать снижение эффективности действия обработки, а превышение – повреждение культивируемых древесных пород и увеличение стоимости работ. Расход рабочей жидкости 20

при опрыскивании зависит от применяемой аппаратуры и, как правило, находится в пределах от 50 до 500 л/га. Норма рабочей жидкости должна быть достаточной для равномерного распределения гербицида по листьям растений или по поверхности почвы. Различают сплошное опрыскивание, когда вся имеющаяся площадь обрабатывается полностью, и несплошное (лентами, полосами, рядами), когда опрыскивается необходимая часть площади. Опрыскивание – наиболее производительный способ применения гербицидов. Аппликация – контактное нанесение гербицида на листовую поверхность сорных растений. Производится с помощью фитильных аппликаторов различных конструкций (рис.6). Этим способом применяют только гербициды системного действия для устранения отдельных сорняков и их куртин в лесных питомниках и теплицах. При аппликации определяется необходимая концентрация рабочей жидкости, т.е. степень разведения гербицида с водой, а не доза, как при опрыскивании. При сильной засоренности способ аппликации применять нецелесообразно. Инъекция – введение раствора гербицида в ствол дерева в специально сделанные зарубки (насечки) у основания ствола (рис.7). Цель обработки – добиться отмирания дерева и предотвратить появление поросли. Из перечисленных способов внесения гербицидов в лесных питомниках применяют в основном опрыскивание, реже аппликацию; на вырубках и в молодняках – опрыскивание, а в жердняках, спелых и перестойных древостоях – инъекцию препаратов в стволы деревьев.

Рис.7. Инъекция гербицида в зарубки на стволах деревьев

21

2.7. Рекомендуемые гербициды Для эффективного подавления сорной и нежелательной растительности необходим широкий ассортимент гербицидов. Это связано с различиями в видовом составе растений, биологическими особенностями выращиваемых древесных пород и особенностями почвенно-климатических условий. Кроме того, для предупреждения появления и распространения устойчивых видов и форм сорняков важно чередовать применение гербицидов, принадлежащих к различным классам химических соединений и имеющих разный механизм и спектр действия. В соответствии с действующим «Списком пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации», для борьбы с сорняками в питомниках и при химическом уходе за лесом могут применяться следующие нижеприведенные гербициды или их баковые смеси [3, 4, 10]. Препараты на основе глифосата. Относятся к фосфорорганическим соединениям. Действующее вещество – изопропиламинная соль глифосата. Выпускаются в виде 36%-ных водных растворов (по кислотному эквиваленту). Зарегистрировано несколько аналогов глифосата, выпускаемых различными фирмами (глифос, глипер, зеро, торнадо, раундап, раундап макс). Они содержат набор смачивателей для усиления проникновения в листья растений. Глифосатсодержащие гербициды малотоксичны для теплокровных животных: ЛД50 около 4900 мг/кг. Гербициды системного действия. Поступают в растения только через листья и зеленые части стебля. Через почву не действуют и быстро в ней разлагаются. В течение 3-4-х часов после обработки поглощаются листьями, затем активно перемешаются по растению, в том числе и в подземные органы (корни, корневища), вызывая их отмирание. Рекомендуются в дозах 2-8 л/га против всех основных сорняков лесных питомников. Злаки более чувствительны к глифосату, чем двудольные сорняки. Наиболее устойчивы многолетние двудольные виды – вьюнок полевой и растения семейства зонтичных. Малолетние сорняки гораздо более чувствительны к глифосату. Препараты глифосата применяют только в период вегетации сорняков. Поскольку все хвойные породы, включая сосну, ель, кедр и лиственницу, в период роста чувствительны к глифосату, его применять для ухода за хвойными породами в этот период методом сплошного опрыскивания нельзя. Устойчивость хвойных пород резко возрастает после заложения верхушечных почек и частичного одревеснения побегов, поэтому опрыскивание можно проводить только в августе-октябре, а в однолетних посе-

22

вах – еще и до появления всходов хвойных пород (довсходовое применение). Наиболее устойчива к глифосату ель, наименее – лиственница; кедр и сосна занимают промежуточное положение. Препараты глифосата применяются на всех этапах лесовыращивания – в паровых полях, посевных и школьных отделениях лесных питомников, в лесных культурах и смешанных молодняках способом опрыскивания, а также в жердняках, спелых и перестойных древостоях путем инъекции в стволы деревьев. Арсенал. Относится к химическому классу имидазолинонов. Действующее вещество – имазапир. Препарат комплексного действия – поступает в растения как через листья и стебли, так и через почву. Поступив в растение, активно передвигается в точки роста, включая корни. Предотвращает порослеобразование лиственных пород, включая твердолиственные. Арсенал характеризуется умеренной персистентностью в почве. В отношении хвойных пород малоселективен и используется только способом инъекции в стволы деревьев нежелательных пород. Выпускается в виде 25% водорастворимого концентрата. Арсенал малотоксичен для теплокровных животных: ЛД30 для крыс более 4000 мг/кг. Используется для химической обработки почвы под лесные культуры сосны и ели в дозах 2-3 л/га, а также способом инъекции в стволы деревьев лиственных пород. Луварам. Действующее вещество – диметиламинная соль 2,4-Д. Относится к феноксиуксусным соединениям. Выпускается в виде водных растворов, содержащих разное количество действующего вещества – 61 и 75%. Среднетоксичен для теплокровных животных: ЛД50 составляет 9801200 мг/кг. Гербицид системного действия. Поглощается только листьями и зелеными частями стеблей, через почву не действует. Подавляет только некоторые виды двудольных сорняков, как многолетних, так и малолетних: осоты, бодяки, мать-и-мачеху, тысячелистник, щавелек, горцы, торицу и др. Подмаренник, фиалки, ромашки, ярутка, дымянка довольно устойчивы. Злаки не повреждаются луварамом. Гербицид применяется только в паровых полях лесных питомников против двудольных сорняков в дозах 1,3-3,3 л/га. Может быть использован также для осветления хвойных пород в молодняках с преобладанием березы и ольхи, а также способом инъекции в стволы деревьев, но по эффективности значительно уступает глифосату. Гоал 2Е. Действующее вещество – оксифлуорфен. Химическая группа – дифениловые эфиры. Выпускается в форме 24%-ного концентрата эмульсии. Малотоксичен для теплокровных животных: ЛД50 более 5000 мг/кг.

23

Гербицид комбинированного действия. При попадании на листья сорняков действует контактным способом, системное действие проявляется слабо. На поверхности почвы образует тонкую гербицидную «пленку», подавляющую прорастающие из семян сорняки. Вглубь почвы не проникает. В среднем сохраняет активность в почве в течение 2-3 месяцев. Лучшие результаты достигаются при опрыскивании по влажной почве, т. е. после полива или дождя. Важно вносить гоал 2Е по тщательно выровненной поверхности почвы. Наиболее эффективен против сорняков семенного происхождения, в первую очередь двудольных, а также некоторых злаков в фазе 2-4 листьев, но гербицид можно применять и до их отрастания, по чистой почве в весенний период. Рекомендованные дозы – 2-4 л/га. Против просовидных сорняков гоал 2Е недостаточно эффективен, но при обработке их всходов дает неплохие результаты. При опрыскивании многолетних двудольных сорняков в фазе розетки отмирает только надземная часть (за счет контактного действия), но уже через 1-1,5 месяца сорняки вновь частично отрастают. Многолетние злаки к гоалу 2Е устойчивы. Хвойные породы устойчивы к гоалу 2Е только в период покоя: весной до начала роста и осенью после заложения почек (лиственница - после опадения хвои), поэтому применять гоал 2Е в период активного роста древесных пород нельзя. Фюзилад-супер. Действующее вещество – флуазифоп-II-бутил. Относится к производным феноксипропионовой кислоты. Выпускается в форме 12,5%-ного концентрата эмульсии. Малотоксичен для теплокровных животных: ЛД50 3300 мг/кг. Фюзилад-супер – системный гербицид узкого спектра действия, эффективный только против злаковых сорняков. Через почву не действует. Особенно перспективен против просовидных сорняков – проса куриного, видов щетинника. Хорошо совместим в баковых смесях с анкором-85. Период защитного действия фюзилада-супер не превышает 2-х месяцев, после чего наблюдается постепенное восстановление злаковых сорняков. Фюзилад-супер используется в лесных питомниках. Все хвойные породы устойчивы к действию фюзилада-супер даже в период их активного роста. Опрыскивание рекомендуется проводить по мере отрастания злаковых сорняков в фазе 4-6 листьев в дозах 2-4 л/га. Зеллек-супер. Действующее вещество – галоксифоп-Р-этоксиметил. Относится к производным феноксипропионовой кислоты. Препаративная форма – 10%-ный концентрат эмульсии. Малотоксичен для теплокровных животных: ЛД50 около 5000 мг/кг. Зеллек-супер по своим свойствам, механизму и спектру действия на сорняки сходен с фюзиладом-супер. Применяется в более низких дозах 0,5-1,0 л/га и рекомендуется для ухода за сосной и елью.

24

Анкор-85. Действующее вещество – калиевая соль сульфометуронметила. Относится к химическому классу сульфонилмочевин. Выпускается в форме 75%-ных (по кислотному эквиваленту) водно-дисперсируемых гранул. При смешивании с водой образует смесь раствора и суспензии. Малотоксичен для теплокровных животных: ЛД50 более 5000 мг/кг. Анкор-85 – гербицид комбинированного действия. Уже в течение 2-3 часов он поглощается листьями сорняков. Передвигается по растениям, как в точки роста, так и в корневые системы. Кроме того, обладает почвенной активностью, препятствуя повторному отрастанию сорняков. В зависимости от дозы сохраняется в почве от нескольких месяцев до 1 года. Анкор-85 эффективен против практически всех основных видов сорняков, как злаков, так и двудольных. Лучше всего действует при обработке до отрастания сорняков или на ранних стадиях их развития. Применяемые дозы анкора-85 (от 10 до 350 г/га) зависят от выращиваемой древесной породы, состава и стадии развития сорняков и содержания гумуса в почве. На богатых органическим веществом почвах необходимы более высокие дозы. Наиболее устойчив к анкору-85 кедр, наименее – ель. Сосна занимает промежуточное положение. В осенний период наиболее эффективны баковые смеси анкора-85 с препаратами глифосата. Гренч. Действующее вещество – метсульфурон-метил. Относится к химическому классу производных сульфонилмочевины. Выпускается в форме 60%-ного смачивающегося порошка. Малотоксичен для теплокровных животных: ЛД50 более 5000 мг/кг. Гренч – гербицид комбинированного действия. Быстро, в течение 2-3 часов, поглощается листьями сорняков. Передвигается по растениям, как в точки роста, так и в корневые системы. Обладая почвенной активностью, препятствует повторному отрастанию сорняков. В зависимости от дозы (10-25 г/га) сохраняется в почве от нескольких месяцев до 1 года. Гренч рекомендуется для ухода за посевами и посадками березы. Препарат эффективен против малолетних и некоторых многолетних двудольных сорняков, но только при опрыскивании их на начальных стадиях роста. Возможно применение баковой смеси гренча с препаратами глифосата после опадения листьев у березы. Гренч-комби. Смесевой препарат (бинарная смесь), состоящий из гербицидов гренч (600 г/кг СП) и зеро (360 г/л ВР). Применение этой смеси в дозе 10 г/га гренча и 4 л/га зеро после опадения листьев березы обеспечивает эффективное подавление отросших к осени многолетников и защиту посевов и посадок березы на 1-2 месяца в следующем вегетационном сезоне. Для агротехнического и комплексного (агротехнического и лесоводственного) ухода за культурами и естественным возобновлением хвойных

25

пород перспективны баковые смеси гербицидов. Правильно подобранная баковая смесь препаратов с различным спектром и механизмом действия позволяет значительно расширить спектр действия по сравнению с составляющими смесь компонентами. Так, установлено, что смесь анкора-85 с глифосатом обеспечивает более быстрое и эффективное подавление травяного покрова, чем при использовании глифосата и анкора-85 по отдельности. Устраняются такие относительно устойчивые виды, как борщевики, бодяки, вейник тростниковый, иван-чай, лопух, сныть, купырь, дудник, в том числе переросшие, которые с трудом подавляются при использовании одного анкора-85 даже в максимальных дозах. При обработке во второй половине вегетационного периода эффект сохраняется в течение всего следующего года. Важным преимуществом использования такой смеси глифосата и анкора-85 является одновременное ограничение развития не только травяного покрова, но и поросли лиственных пород, так как глифосат обладает выраженными арборицидными свойствами. 2.8. Применение гербицидов в лесных питомниках Видовой состав сорных растений питомников весьма разнообразен и насчитывает свыше 200 видов, принадлежащих к более чем 30 ботаническим семействам. Быстрое расселение сорняков обусловлено их высокой семенной продуктивностью, способностью семян длительное время сохранять всхожесть и наличием их большого запаса в почве, а также способностью к вегетативному возобновлению. По продолжительности индивидуальной жизни травянистые растения разделяются на однолетние (живущие один год), двулетние (для полного развития требуется два вегетационных периода) и многолетние. К однолетним относятся пастушья сумка, горчица полевая, торица, мятлик однолетний и др., к двулетним – сурепка дуговидная, донник лекарственный, бодяк ланцетолистный. Наибольшую опасность для питомников представляют многолетние сорняки, размножающиеся не только семенами, но вегетативными органами. К наиболее распространенным и трудноискореняемым сорнякам относятся корнеотпрысковые (бодяк полевой, вьюнок полевой, щавель малый и др.), корневищные (пырей ползучий, тысячелистник обыкновенный, хвощ полевой и др.) и корнестержневые (одуванчик лекарственный). Хороших хозяйственных результатов в питомниках можно достигнуть лишь при выполнении комплекса профилактических и истребительных мероприятий при сочетании агротехнических и химических мер борьбы с сорняками. Необходимо предупредить занесение и распространение сорняков с машинами, с торфом и др. Агротехнические мероприятия

26

включают обработку почвы в паровых полях и при уходе за посевами в системах раннего, черного и сидерального пара. Гербициды могут применяться в разные периоды (сроки) или фазы развития древесных пород. Различают: допосевное применение (гербициды вносят непосредственно перед посевом (посадкой) с тем, чтобы к моменту посева (посадки) гербициды инактивировались из почвы до уровня, безопасного для древесных пород; довсходовое применение (проводится в период после посева, но до появления всходов древесных пород); послевсходовое применение (проводится после появления всходов древесных пород в посевах первого года выращивания, а также в посевах старших возрастов); послепосадочное применение (проводится в школьных отделениях). Для внесения гербицидов в лесных питомниках могут применяться как тракторные штанговые, так и ранцевые моторные опрыскиватели. Кроме того, на небольших участках при куртинном размещении сорняков могут быть использованы ранцевые ручные опрыскиватели или аппликаторы. 2.8.1. Борьба с сорняками в паровых полях Основной задачей является подавление многолетних видов сорняков, в основном корневищных и корнеотпрысковых, как наиболее вредоносных для древесных пород. В раннем и черном пару проводится однократная химическая обработка в середине вегетационного периода после весенней механической обработки почвы и последующего отрастания сорняков (рис.8).

Рис.8. Внесение раундапа в пару

Используют препараты глифосата в дозах 3-6 л/га. Максимальные дозы необходимы для устранения осотов, бодяков, вьюнка. Если распространены одни двудольные сорняки, можно использовать луварам (1,6-3,3 л/га). Однако при этом сохраняются злаки и некоторые двудольные виды – осот, иван-чай, ярутка, ромашка и др. 27

После окончательного усыхания сорняков (через 25-30 дней после обработки) проводится периодическое дискование почвы. При системе черного пара опрыскивание можно проводить и во второй половине вегетационного периода (в июле-августе), а весной – внесение удобрений, вспашку и 2-3 культивации. В сидеральном пару после запашки сидератов дают сорнякам отрасти, а затем проводят опрыскивание. После усыхания сорняков выполняют механическую обработку почвы. 2.8.2. Борьба с сорняками в посевных и школьных отделения питомников Сосна обыкновенная. Рекомендуемые гербициды для ухода за сосной и регламент их применения приведены в табл.1. Таблица 1 Регламент применения гербицидов при выращивании сосны обыкновенной и ели европейской в питомниках открытого грунта [3] Срок и кратность опрыскивания

Фюзилад- Зеллексупер, супер, л/га л/га Посевы сосны и ели первого года выращивания Гоал Глифо2Е, л/га сат, л/га

Анкор85, г/га

Глифосат, л/га + анкор85, г/га

Довсходовое 2-3 2-3 опрыскивание Послевсходовое 2-3 2-5 10-20 2-3 0,5 опрыскивание В посевах сосны и ели старших лет и в школьных отделениях Послевсходовое (послепосадоч3-4 3-5 30-50 3-4 0,75-1,0 ное) опрыскивание Кратность обра1 1 1 1-2 1-2 ботки за сезон

2-4 + 10-20 3-4 + 30-50 1

Для довсходового применения рекомендуется гоал 2Е, который обладает защитным периодом до трех месяцев (обработку можно проводить по чистой почве или в фазе сорняков 2-4 листьев). Если сорняки дружно взошли, целесообразно опрыскивание глифосатом. Во второй половине вегетационного периода эффективно применение анкора-85 (не ранее июля!). Эффективно также опрыскивание посевов сосны первого года выращивания баковой смесью анкора-85 и глифосата. По мере отрастания злаков применяют фюзилад-супер или зеллек-супер, независимо от состояния сосны.

28

Для ухода за сеянцами второго-третьего года выращивания и саженцев сосны рекомендуются те же гербициды, но в более высоких дозах, так как их устойчивость выше, чем однолетних сеянцев. Гоал 2Е можно вносить только весной (до начала роста сосны) или осенью после заложения верхушечной почки. Анкор-85 вносится до начала роста сосны или с июля, причем на бедных и легких почвах дозы препарата должны быть ниже, чем на тяжелых гумусированных почвах. Ель европейская. Для ухода за елью используются те же гербициды, что и для ухода за сосной. Но при использовании анкора-85 подбирают дозы, близкие к минимальным из рекомендованных в табл.1. Безопаснее для ели осеннее внесение анкора-85 (дозы те же, что и при уходе за сосной). В случае сильного засорения посевов и посадок ели к концу вегетационного периода рекомендуется опрыскивание глифосатом (2-4 л/га) или его смесью с анкором-85 (10-30 г/га). Глифосат можно применять только после заложения верхушечной почки и одревеснения побегов у ели. Лиственница европейская и сибирская. Сеянцы лиственницы отличаются видовой чувствительностью к большинству гербицидов. Наиболее безопасно применение гоала 2Е, особенно при наличии просовидных сорняков. Технологический регламент его применения в посевах лиственницы такой же, как для ели и сосны (дозы 2-4 л/га). Наиболее эффективна довсходовая обработка по отрастающим сорнякам в фазе 2-4 листьев. В посевах старших лет гоал 2Е можно применять ранней весной (до распускания почек) или осенью (после опадения хвои). Кедр сибирский. Для ухода за кедром рекомендуются анкор-85, гоал 2Е и фюзилад-супер. Поскольку кедр очень устойчив к анкору-85, его можно применять при любой фазе развития этой породы. На почвах с содержанием гумуса 2-4% в посевах первого года выращивания рекомендуемые дозы анкора-85 составляют в пересчете на 1 га 120-180 г, в посевах старших лет и школьных отделениях – 180-240 г, на почвах с содержанием гумуса 4-8% - соответственно 240-300 и 300-350 г. Лучший срок обработки – весна до начала отрастания сорняков или на ранних стадиях их развития. Период защитного действия анкора-85 – не менее года. Следует предусмотреть черный пар после выкопки посадочного материала в том случае, если анкор-85 применялся весной последнего года выращивания кедра (чтобы избежать возможного повреждения последующих посевов). Гоал 2Е по эффективности и спектру действия на сорняки уступает анкору-85. Его можно применять в довсходовый период в дозах 2-3 л/га или осенью после окончания роста кедра, что менее эффективно. В посевах старших лет и в школьном отделении гоал 2Е применяют однократно до начала или после окончания роста кедра в дозах 2-4 л/га по чистой от сорняков почве.

29

Если в посевах кедра отрастают злаковые сорняки, включая просовидные, применяют фюзилад-супер в дозах 2-4 л/га. Береза повислая. Для ухода за березой в посевных и школьных отделениях питомника в последние годы испытан гербицид гренч. Он эффективен в основном против однолетних видов и некоторых многолетних (бодяки, щавель малый) двудольных сорняков. Лучший срок внесения гренча – период начала роста сорняков, т.е. либо в начале вегетационного периода или в другие сроки после проведения прополок. В посевах первого года выращивания применять гренч не рекомендуется из-за опасности повреждения сеянцев. В посевах второго года выращивания и в школьных отделениях внесение гренча в дозах 10-25 г/га считается безопасным для березы. Довольно эффективно осеннее опрыскивание сорняков баковыми смесями гренча с глифосатом, а также бинарной смесью гренч-комби. 2.8.3. Применение гербицидов в теплицах Перед закладкой теплицы подготовленную площадку целесообразно обработать смесью глифосата (5-6 л/га) с анкором-85 (50-100 г/га) по отросшим сорнякам. Это существенно упрощает последующую борьбу с сорняками в теплицах. После усыхания сорняков можно завозить торф и расставлять контейнеры. Для устранения сорняков в период до появления всходов хвойных пород применяют гоал 2Е. По растущим сеянцам гоал 2Е применять нельзя. После появления первой волны сорняков в довсходовый период (когда сорняки всходят раньше посевов) рекомендуется опрыскивание глифосатом (2-3 л/га). После появления всходов хвойных пород и распространения злаковых сорняков эффективно опрыскивание в течение всего вегетационного периода фюзиладом-супер (2-4 л/га) или зеллекомсупер (0,5-1,0 л/га). При появлении сорняков в технологических коридорах их устраняют опрыскиванием глифосатом (5-6 л/га). При этом необходимо избегать попадания рабочего раствора на сеянцы и саженцы древесных пород. Препараты глифосата рекомендуется использовать и на непродуцирующих землях (дороги, участки вокруг построек, участки для складирования торфа и др.). Лучше проводить двукратную обработку в начале и в конце вегетационного периода и использовать более низкие дозы глифосата (4 л/га). Очень эффективна однократная обработка в начале июня баковой смесью глифосата (4 л/га) с анкором-85 (0,2 кг/га). 2.9. Химическая обработка почвы под лесные культуры Целью химической обработки почвы под лесные культуры является устранение или ограничение развития травяной растительности и поросли

30

лиственных пород до посадки культур. Для этой цели применяют гербициды с широким спектром действия как селективные (глифосат), так и неселективные (арсенал). Опрыскивание глифосатом проводят в июле-августе в максимальных дозах – 5-8 л/га. Наиболее интенсивно подавляются злаки, а из древесных пород – береза и ольха. Однако в течение одного-двух лет травяной покров восстанавливается, но отрастания поросли древесных пород не происходит. Более эффективен для химической обработки вырубок арсенал. В дозах 2-3 л/га он ограничивает развитие травяного покрова на 2-3 года и практически полностью устраняет нежелательные древесные породы. Наиболее чувствительны к арсеналу ива и ольха, более устойчивы осина и береза (к глифосату, наоборот, наиболее устойчивы осина и ива). Обработку арсеналом проводят с июня по август. Эффективны баковые смеси глифосата с арсеналом, особенно при обилии вейника тростникового, малины и костяники. На вырубках площадью до 6-8 га можно использовать ранцевые ручные или моторизованые опрыскиватели. На больших вырубках целесообразно применять тракторные опрыскиватели (АЛХ-2 и др.), но предварительно требуется подготовка технологических коридоров для прохода трактора путем срезки пней до высоты 10-15 см. Посадку лесных культур при применении глифосата можно проводить уже через 3-5 дней после химической обработки, тогда как в случае использования арсенала сеянцы с открытой коревой системой высаживают весной следующего года. Посадочный материал с закрытыми корнями можно высаживать уже через 1 месяц после внесения арсенала. К числу преимуществ применения арсенала для обработки почвы под культуры можно отнести: устранение травяной растительности на длительный срок (2 года и более); предотвращение повторного отрастания лиственных пород; отсутствие эрозии и сохранение плодородного слоя почвы (в отличие от механической обработки почвы); исключение или значительное сокращение последующего лесоводственного ухода за культурами. Химическую обработку почвы под культуры рекомендуют проводить на сплошных вырубках с достаточно дренированными почвами в вересковом, брусничном, черничном, кисличном и сложных типах лесорастительных условий. 2.10. Агротехнический уход за лесными культурами Зарастание лесных культур травяной растительностью является причиной задержки роста саженцев и даже их гибели. При этом конкурен-

31

тоспособность сосны к травяному покрову вырубок значительно ниже, чем ели. Если проективное покрытие почвы живым напочвенным покровом превышает 30-40%, необходимо проведение агротехнического ухода. Для ухода за сосной применяют глифосат (6-8 л/га), анкор-85 (150200 г/га), а также их баковую смесь (соответственно 4-6 л/га + 150-200 г/га). Обработку глифосатом проводят после одревеснения побегов у сосны и заложения верхушечной почки (август-сентябрь). Более высокие дозы используются при наличии наиболее устойчивых видов трав. Обработка анкором-85 рекомендуется весной до начала активного роста сосны и до отрастания травяного покрова или при его высоте не более 20-25 см. Весьма эффективно применение баковой смеси глифосата с анкором-85, так как при этом обеспечивается отмирание всех основных видов трав, вне зависимости от их высоты. Обработку проводят в августе-сентябре. Защитное действие химической обработки продолжается в течение 1,5-2 лет (рис.9).

Рис.9. Культуры ели, обработанные глифосатом

Рис.10. Агротехнический уход за самосевом ели с применением ранцевого ручного опрыскивателя

Для агротехнического ухода за елью анкор-85 в чистом виде не применяют, но можно проводить обработку смесью глифосата с анкором-85 (4-6 л/га + 100-150 г/га) или чистым глифосатом (6-8 л/га). Сроки обработки – август-сентябрь (после окончания роста ели). Для ухода за культурами кедра применяют анкор-85 (100-300 г/га). Опрыскивание гербицидом осуществляют весной, до начала отрастания травяного покрова. Повышенные дозы применяют при распространении устойчивых видов травянистых растений (вейник тростниковый, иван-чай, тысячелистник, лопух, борщевики, чертополох, подмаренник), а также при 32

высоком содержании гумуса в почве – более 4%. Продолжительность действия анкора-85 – до двух лет. Возможно применение гербицидов на вырубках и для агротехнического ухода за самосевом и подростом сосны и ели, если есть опасность их заглушения травяной растительностью. Решение о проведении химического ухода должно приниматься только после обследования вырубок, определения численности и размещения самосева и подроста хвойных пород и оценки опасности их заглушения. В качестве придержки можно рекомендовать проведение ухода при встречаемости не менее 50%. Технология применения гербицидов та же, что и в лесных культурах. Используются ранцевые моторизованные опрыскиватели или, что менее предпочтительно, ранцевые ручные опрыскиватели (рис.10). В рядовых культурах более эффективно внесение гербицидов с помощью тракторного опрыскивателя АЛХ-2. При проведении химического ухода за лесными культурами нужно учитывать, что устойчивость саженцев хвойных пород к гербицидам не является постоянной. Существует понятие видовой устойчивости к тому или иному препарату. Так, к глифосату и арсеналу ель устойчивее сосны, тогда как к анкору-85 наиболее устойчив кедр, наименее – ель, а сосна занимает промежуточное положение. Устойчивость повышается с возрастом посадочного материала, особенно при использовании гербицидов почвенного или комбинированного действия. В период активного роста устойчивость саженцев к гербицидам системного (местного) действия ниже, чем после одревеснения побегов и формирования верхушечной почки. Посадочный материал с закрытой корневой системой имеет преимущества по устойчивости к гербицидам почвенного действия по сравнению с саженцами с открытой корневой системой, поскольку субстрат брикета не содержит остаточных количеств гербицида, а основная часть корней саженцев в течение некоторого времени после посадки находятся в брикете. К моменту проникновения корней в почву из торфяного брикета концентрация гербицидов снижается до безопасного для саженцев уровня. 2.11. Химический уход за лесом 2.11.1. Опрыскивание крон деревьев Данный способ химической обработки основан на разной устойчивости древесных пород к гербицидам избирательного действия при их нанесении на кроны деревьев. В определенные сроки это различие в устойчивости достигает своего максимума и позволяет вызвать изреживание или полное отмирание осины, березы, ольхи, лещины, не повредив ель, сосну,

33

кедр, пихту. Нельзя использовать гербициды для обработки молодняков с участием лиственницы в связи с ее высокой чувствительностью к этим веществам. Для ухода за хвойными породами способом опрыскивания крон деревьев применяют производные глифосата. При преобладании в составе молодняков березы и ольхи в некоторых случаях возможно использование также луварама. Опрыскивание проводят в период после заложения верхушечных почек и частичного одревеснения побегов текущего года у хвойных пород. В подзоне южной тайги европейской части России этот период наступает в середине августа. В июне и июле глифосат применять не следует, так как в этот период он вызывает повреждение хвойных пород. При преобладании в составе молодняков осины рекомендуемые дозы глифосата составляют 5-8 л/га, березы – 2-5 л/га, ольхи серой и лещины – 2-4 л/га. Глифосат применяют в минимальных дозах в лиственно-сосновых молодняках в связи с меньшей устойчивостью сосны к этому препарату. Более высокие дозы глифосата необходимы в густых молодняках и при наличии в их составе ивы. Опрыскивание молодняков может производиться как на всей площади (при относительно равномерном размещении хвойных), так и на ее части (полосами шириной 1,5-2 м или площадками). Наиболее подходящими объектами для применения гербицидов являются рядовые культуры сосны, ели, пихты, кедра, заглушаемые мягколиственными породами. Сплошное опрыскивание молодняков естественного происхождения возможно только при относительно равномерном размещении хвойного подроста по площади (встречаемость не менее 50%). Если подроста мало, и он размещен неравномерно, то сплошная химическая обработка таких участков может иметь место только при условии последующего производства культур на всей площади или на той ее части, где нет подроста. Такая обработка должна рассматриваться как первый этап работы по реконструкции малоценных древостоев. Обработка рядовых лесных культур гербицидами проводится с помощью различных технических средств – тракторных и ранцевых опрыскивателей. Ранцевые моторизованные опрыскиватели (ОМР-2, «Соло» и др.) целесообразно использовать в рядовых культурах хвойных пород, заглушаемых лиственными при высоте их до 2-2,5 м (рис.11); тракторные опрыскиватели (ОН-1, АЛХ и др.) – при высоте лиственных до 3-3,5 м. В смешанных молодняках естественного происхождения следует использовать для проведения химической обработки только ранцевые моторные опрыскиватели. Тракторные опрыскиватели при выборочной обработки использовать невозможно, а при сплошной – повреждается самосев и подрост хвойных пород в местах прохода трактора.

34

Рис.11. Уход за рядовыми культурами ели с применением ранцевого моторизованного опрыскивателя «СОЛО»

При использовании ранцевых моторных опрыскивателей в молодняках необходима предварительная наметка параллельных ходовых линий. При высоте поросли до 1,5 м они обозначаются вешками, а при большей высоте приходится прорубать коридоры шириной 0,5-0,7 м для прохода оператора с опрыскивателем. Расстояние между ходовыми линиями должно быть равным одно или двукратной ширине полосы, обрабатываемой за один проход оператора с опрыскивателем. Важно проводить опрыскивание при безветрии или слабом ветре (до 1-2 м/с). В этом случае поросль можно опрыскивать по обе стороны от ходовой линии (ширина обрабатываемой полосы 4-5 м). При более сильном ветре опрыскивание должно быть направлено только в одну (наветренную) сторону. Лучше всего химический уход проводить на ранних стадиях формирования молодняков, не допуская снижения темпов роста хвойных пород из-за конкуренции лиственных («опережающий» уход). Осветление химическим методом заменяет трехкратные рубки ухода, проводимые традиционными механическими способами, обеспечивая сокращение денежных затрат на 20-40%, трудозатрат – более чем в 10 раз. Для комплексного ухода за культурами, т.е. для подавления одновременно и поросли лиственных пород, и травяного покрова, можно использовать баковые смеси глифосата с анкором-85. Рекомендуемые дозы смеси глифосата с анкором-85 для ухода за сосной – 4-6 л/га + 150-200 г/га, за елью – 4-6 л/га + 100-150 г/га. Сроки проведения опрыскивания такие же, как при лесоводственном уходе. Но в отличие от лесоводственного 35

ухода обработка всей вырубки не рекомендуется, достаточно провести опрыскивание вдоль рядов культур, что не превышает 40-60% площади вырубки. 2.11.2. Инъекция гербицидов в стволы деревьев Способ инъекции позволяет осуществлять индивидуальный отбор деревьев и поэтому в наибольшей степени отвечает лесоводственным требованиям, но его применение сопряжено с большими затратами рабочего времени. Способ опрыскивания подразумевает нанесение гербицидов по площади (на всей территории участка или на отдельных его частях). Это обеспечивает высокую производительность труда, но исключает возможность индивидуального назначения деревьев к удалению. Сущность способа заключается в том, что на нижней части ствола на высоте, удобной для работающего, наносятся насечки, в которые вводится определенное количество гербицида. Для инъекции используют водные растворы гербицидов, которые способны легко передвигаться по проводящей системе дерева в крону и корневую систему, вызывая их отмирание. В качестве гербицидов рекомендуются препараты глифосата, арсенал, луварам. Для инъекции гербицидов широко применяются различные технические средства, главным образом древесные инъекторы. В нашей стране Великолукским заводом «Лесхозмаш» выпускался древесный инъектор ИП-4 (рис.12). Он представляет собой металлический полый, цилиндр длиной около 1,2 м с долотообразным рабочим органом. При ударе в основание ствола рабочий орган инъектора пробивает кору и вонзается в древесину, одновременно открывается специальный клапан, и находящийся в цилиндре раствор вводится в надрез. Расход жидкости регулируется и может быть сокращен до минимума (например, 0,5 мл на одну насечку), что позволяет использовать растворы повышенной концентрации и неразбавленные препараты. Существуют и другие варианты древесного инъектора, например, пистолет-инъектор (рис.13), в виде легкого топорика в комплекте с резервуаром для раствора и самозаправляющимся насосом. При каждом ударе в поранение поступает 0,5-1 мл раствора. Проще всего делать насечки с помощью специального топорика с шириной лезвия 2,5-4 см. В этом случае раствор гербицида можно заливать в насечки шприцем, дозатором или использовать обычную гибкую полиэтиленовую бутылку. В США этот способ получил довольно широкое распространение. Он менее трудоемок по сравнению с применением древесных инъекторов, позволяет обрабатывать деревья меньшего диаметра и наиболее пригоден в густых древостоях.

36

Рис.12. Уход за елью с применением инъектора ИП-4

Рис.13. Пистолет-инъектор «Сокорекс»

Глубина поранений на стволе, в которые вводится гербицид, должна составлять 1-2 см. Введение гербицида в менее глубокие зарубки не обеспечивает его передвижения вверх по проводящим элементам древесины. Кроме того, в этом случае гербицид подвергается ускоренному разложению в коре и прикамбиальной зоне. Однако нанесение слишком глубоких поранений также нецелесообразно, так как это сопряжено с введением токсиканта в менее активную зону древесины и с увеличением трудоемкости работ. Введенный в насечку на стволе гербицид передвигается не только вдоль по стволу, но и в тангентальном направлении, по окружности ствола. Эта особенность позволяет делать насечки не сплошь в виде кольца, а с интервалами. В каждую насечку вводят 1 мл препарата. Способ инъекции гербицидов в стволы деревьев рекомендуется применять в следующих случаях: в жердняках смешанного состава для осветления хвойных пород, заглушаемых осиной, березой, ольхой; для разреживания (регулирования густоты) лиственных жердняков чистого и смешанного состава; для отравления крупных деревьев фаутной осины в спелых и перестойных древостоях смешанного состава. В жердняках при определении интенсивности разреживания руководствуются действующими наставлениями по рубкам ухода. Наиболее целесообразно проводить инъекцию в рядовых культурах хвойных пород вдоль рядов или вокруг групп хвойного подроста. Технологический регла37

мент проведения инъекции арсенала и глифосата в жердняках смешанного состава приведен в табл.2. Таблица 2 Технологический регламент применения арсенала и препаратов глифосата в смешанных древостоях в фазе жердняка способом инъекции в стволы деревьев осины, березы, ольхи, ивы [4] Гербицид Арсенал Глифосат

Степень разведения водой 1:5 1:1

Количество насечек на 1 дерево, шт. при диаметре дерева 5-8 см 9-12 см 13-16 см 1 1 2 1-2 2-3 3-4

Примечание. Глубина насечки – 1 см в древесине (не считая коры), ширина – 3-4 см; количество рабочего раствора – 1 мл на насечку.

Рекомендуемые сроки проведения инъекции – июнь-август. При выполнении работы в этот период кроны деревьев отмирают обычно в том же году. Если инъекция выполнена в более поздние сроки (сентябрь-октябрь), токсическое действие проявляется медленнее и слабее. Береза особенно устойчива к этому виду обработки весной, в период интенсивного выделения патоки. В спелых и перестойных насаждениях отравление крупных деревьев осины называется «химической подсушкой». Основное ее назначение – то же что и механического кольцевания: предотвращение появления корневых отпрысков. Возможно применение этого способа и для предотвращения появления пневой поросли у березы и ольхи серой. Детальное изучение лесоводственной эффективности «химической подсушки» и разработку технологического регламента осуществил А.Б. Егоров [4]. По его данным, основные преимущества способа инъекции заключается в следующем. 1) Высокая эффективность – отмирает не менее 95% деревьев и почти полностью (на 98-99%) предотвращается вегетативное возобновление лиственных пород после их рубки. 2) Экологическая безопасность. Инъекция в стволы - экологически безопасный из имеющихся способов применения гербицидов. При использовании современных малотоксичных препаратов исключается контакт работающего с ним персонала и населения. Полностью сохраняется напочвенный покров, не происходит резкого изменения экологической обстановки. 3) Простота технического исполнения. Проведение инъекции значительно проще других способов применения химических средств в лесном хозяйстве.

38

4) Низкая трудоемкость. Из всех способов индивидуального воздействия на деревья (рубка, кольцевание) инъекция гербицидов в стволы деревьев характеризуется наименьшей трудоемкостью. 5) Работу по инъекции гербицида в стволы деревьев можно эффективно проводить в течение июня-августа при любой погоде, когда разрешены работы в лесу. Осадки не снижают эффективность этого способа. Важнейшее значение для обеспечения высокой эффективности имеет доза гербицида на одно дерево. Она определяется двумя параметрами: концентрацией рабочего раствора и количеством насечек на дерево при постоянном расходе на одну насечку, составляющем 1 мл. При недостаточных дозах усыхание лиственных пород происходит не полностью, жизнеспособность дерева лишь ослабляется, отмирание затягивается на длительный период, либо происходит восстановление кроны. Завышение доз влечет за собой снижение экономической эффективности. Насечки необходимо наносить через определенное (постоянное) расстояние по периметру ствола. При этом доза гербицида находится в прямой зависимости от толщины дерева. Одинакового эффекта можно добиться, применяя различные концентрации гербицида и изменяя количество насечек на дерево: при большем числе насечек можно использовать низкую концентрацию рабочего раствора и, наоборот, при меньшем – более высокую. Первый вариант характеризуется большей трудоемкостью, но меньшим общим расходом гербицида, чем второй. При «химической подсушке» рекомендуется применять арсенал и производные глифосата (луварам менее эффективен). Параметры, при соблюдении которых достигается отмирание не менее 95% обработанных деревьев лиственных пород, приведены в табл.3. Производные глифосата применяют в неразбавленном виде, арсенал разбавляют водой в целях экономии препарата. Насечки наносят равномерно по периметру ствола. Расстояние между насечками зависит от применяемого гербицида. Реже наносят насечки при инъекции арсенала. В каждую насечку вводят по 1 мл рабочего раствора гербицида. Таблица 3 Технологический регламент применения гербицидов путем инъекции в стволы деревьев в спелых и перестойных древостоях [2] Гербицид

Коэффициент разбавления водой

Арсенал Глифосат

1:3 1:0

Расстояние между центрами насечек по периметру ствола, см осина береза ольха 30 30 50 20 20 30

Примечание. Расход рабочего раствора - 1 мл на насечку; ширина насечки - 4 см; сроки инъекции - июнь-август. 39

Для эффективного подавления корнеотпрысковой и порослевой способности лиственных пород важны не только доза, срок инъекции, но и длительность периода до рубки древостоя. Начальные сроки рубки деревьев – не ранее, чем через 3-4 месяца после инъекции. Не рекомендуется оставлять обработанные деревья осины на корню более двух лет, а березы и ольхи – более девяти месяцев. Лесосеку предварительно разбивают визирами на пасеки шириной 35-40 м, что значительно облегчает ориентировку рабочих и уменьшает количество пропущенных деревьев лиственных пород. Если целью инъекции является предотвращение появления корневых отпрысков и пневой поросли, то обработке подлежат все без исключения деревья лиственных пород, вегетативное возобновление которых нежелательно. Через 1,5-2 месяца после инъекции, когда уже проявится действие гербицида, рекомендуется обработать пропущенные деревья, если таковые имеются – они хорошо заметны по состоянию кроны. Древесина ствола и сучьев деревьев осины после инъекции быстро теряет влагу. Кора у них отслаивается и частично опадает, а мелкие сучья становятся хрупкими и обламываются. Вывал таких деревьев или их преднамеренная валка не вызывают значительных повреждений подроста, как это происходит при рубке растущей осины. Инъекция в стволы осины глифосата и арсенала практически полностью предотвращает появление ее корневых отпрысков. Это позволяет в дальнейшем не проводить осветление культур или подроста хвойных пород. В районах, где древесина осины не имеет сбыта, выборочную подсушку ее фаутных деревьев можно проводить также в древостоях, которые в ближайшие годы не будут назначены в рубку. Так, в приспевающих и спелых осиново-еловых древостоях это мероприятие может применяться для ухода за елью, находящейся под пологом, что резко увеличивает прирост ели, способствует ее плодоношению и появлению подроста. За рубежом способ инъекции гербицидов в стволы деревьев находит применение также для регулирования густоты чистых хвойных древостоев. Как правило, это делают в жердняках при условии, когда древесина не имеет сбыта или вывозить ее не выгодно. В США инъекцию проводили в насаждениях тсуги канадской, сосны веймутовой, сосны скрученной, в Чехии и Словакии – сосны обыкновенной и веймутовой, ели обыкновенной. В качестве гербицидов рекомендовалось использовать дикват (реглон), паракват (грамоксон), пиклорам и некоторые другие вещества. Положительные результаты по инъекции гербицидов в стволы сосны и ели получены и в России (Власов, 2002).

40

2.11.3. Лесоводственная эффективность химического ухода за лесом Уже на второй-третий год после химической обработки отмершие кроны деревьев лиственных пород начинают разрушаться. Значительного захламления территории в молодняках I класса возраста при этом не происходит, так как опавшие части крон распределяются на большой площади и быстро перегнивают. В пожарном отношении они не представляют существенной опасности. Однако косвенным образом химическая обработка увеличивает возможность возникновения пожаров, особенно в весеннее время, так как под изреженным древесным пологом усиливается рост трав. В жердняках после проведения инъекции гербицидов в стволы деревьев процесс разрушения сухостоя происходит в течение нескольких лет и значительного повышения захламленности и пожарной опасности не вызывает. Деревья лиственных пород после инъекции, как правило, не убирают. В США этого не делают и в древостоях более старшего возраста. Подрост и культуры хвойных пород на обработанных гербицидами площадях не поражаются опенком и другими грибами, чему, вероятно, препятствует общее улучшение их состояния. Состав насекомых-фитофагов в обработанных гербицидами молодняках изменяется довольно резко, но число вредных насекомых здесь существенно не увеличивается. Заселение вторичными вредителями хвойных пород, подвергнутых инъекции гербицидами, имеет место, но не до уровня, опасного для окружающих здоровых деревьев. При инъекции гербицидов желательно, чтобы деревья отмирали достаточно быстро. Это достигается правильным подбором гербицида и его дозы, а также времени проведения химической обработки. Если существует опасность возникновения очагов повреждения деревьев вторичными вредителями, инъекцию гербицидов целесообразно проводить не ранее чем через две недели после лета насекомых (для условий Северо-Запада – в конце июля-августа). При наличии повышенной численности наиболее опасных стволовых вредителей следует сочетать работу по химическому уходу с лесозащитными мероприятиями, используя обработанные деревья в качестве ловчих. В течение двух-трех лет после применения гербицидов отмершие деревья осины, березы, ольхи сохраняют облик, который они имели во вневегетационный период (рис.14). В этот отрезок времени в молодняках складываются своеобразные условия среды, которые можно оценить как промежуточные между условиями древостоя и невозобновившейся вырубки. В жердняках после инъекции гербицидов в стволы деревьев лиственных пород условия среды изменяются примерно так же, как при рубках

41

ухода соответствующей интенсивности. Более того, в результате постепенного отмирания крон эти изменения менее выражены. После отмирания крон деревьев лиственных пород значительно увеличивается доступ к хвойным породам солнечной радиации. Однако отмершие деревья и в безлистном состоянии оказывают некоторое отеняющее действие. В зависимости от высоты и густоты молодняков сухостой задерживает от 5 до 20% солнечной радиации. Увеличение освещенности сопровождается изменением температурного режима воздуха и почвы. Увеличиваются максимальные значения температуры и уменьшаются минимальные, возрастает амплитуда колебаний температуры. Это имеет значение для ели, которая чувствительна к поздним весенним заморозкам. Сроки восстановления светового режима в обработанных гербицидами молодняках в значительной степени зависят от размещения подроста по площади. В формирующихся древостоях при встречаемости хвойных пород на площадках по 4 м2 более 80% снижение освещенности на высоте 1,3 м до первоначального уровня (до ухода) происходит в течение 10-15 лет. При встречаемости подроста менее 60% этот период растягивается на 20 лет и более. На участках с разной густотой и встречаемостью подроста хвойных пород различия в сомкнутости крон со временем сглаживаются. Наибольший прирост проекций крон достигается при малой густоте подроста. Максимально возможная сомкнутость полога является довольно постоянной величиной, малозависимой от возраста древостоев. В ельниках она равна 0,80-0,86, т.е. 14-20% составляет площадь неизбежных просветов, свойственных каждому ценозу. С учетом этого можно считать, что сомкнутость хвойных древостоев через 15-20 лет после применения гербицидов приближается к максимально возможной при встречаемости подроста 70% и более. Отмирание крон деревьев лиственных пород в молодняках и жердняках вызывает изменение условий, определяющих водный режим почвы. С одной стороны, на таких участках увеличивается поступление осадков в почву и резко снижается расход влаги на транспирацию древесными растениями, что ведет к увеличению влажности почвы. С другой стороны, вследствие увеличения освещенности и лучшего проветривания, усиливается физическое испарение и увеличивается расход влаги на транспирацию хвойными породами и растениями живого напочвенного покрова. На дренированных площадях влажность почвы изменяется незначительно. В дальнейшем, по мере формирования высокополнотных древостоев, она несколько увеличивается. В среднеполнотных древостоях влажность почвы остается ниже, чем в молодняках до ухода. Последнее связано с потреблением большого количества влаги на физическое испарение и

42

транспирацию развитым покровом из злаков. На почвах с плохим дренажом, подстилаемых тяжелыми по механическому составу породами, влажность верхних горизонтов и особенно подстилки повышается в 2-6 раз. Это может инициировать процесс заболачивания. Здесь нужно ориентироваться на выборочное применение гербицидов или на рубки ухода. После применения гербицидов в молодняках наблюдается быстрое развитие светолюбивых растений живого напочвенного покрова, особенно злаков. Это обусловлено наличием их особей, хотя бы и в угнетенном состоянии, под пологом древостоя. Интенсивное разрастание злаков начинается уже на следующий год после химической обработки. Формирование покрова из злаков идет тем быстрее, чем меньше была сомкнутость древостоя, и чем больше знаков было под его пологом. Вейник наземный и полевицы распространяются по площади при помощи ползучих корневищ, вейник тростниковый и луговики – за счет увеличения числа побегов вокруг имеющихся особей с образованием новых пучков. При большом количестве злаков в исходном древостое почти сплошное задернение почвы наступает уже на второй-третий год, а иногда, на богатых почвах, и на следующий год после опрыскивания молодняков гербицидами. Усиленное разрастание травянистых растений и особенно злаков является отрицательным моментом химического ухода за лесом. Конкурирующее влияние злаков особенно опасно в первые годы жизни хвойных пород. Поэтому, если их высота не превышает 0,5 м, с проведением химической обработки спешить не следует, поскольку влияние лиственных пород в этом случае может оказаться для хвойных менее опасным, чем конкуренция живого напочвенного покрова. При использовании глифосата эта опасность снижается, и химическая обработка возможна на ранних стадиях формирования молодняков. Отрицательное влияние злаков заключается и в том, что они препятствуют возобновлению хвойных пород. Поэтому при назначении химического ухода способом сплошного опрыскивания молодняков следует брать в расчет только имеющееся количество подроста хвойных пород и не полагаться на последующее возобновление. По мере формирования древостоя развитие живого напочвенного покрова ослабляется, и в его составе появляются типично лесные теневыносливые виды растений. Однако в целом после обработки гербицидами, как и после сплошной рубки, живой напочвенный покров еще долго сохраняет черты олуговения. Темпы снижения проективного покрытия почвы травяной растительностью выше в более густых древостоях. На участках с плохим дренажом по мере смыкания крон деревьев хвойных пород масса влаголюбивых трав и мхов заметно уменьшается. Но и через 20 лет после хи-

43

мической обработки в прогалинах между куртинами деревьев преобладали кукушкин лен и сфагнум. В первые годы после опрыскивания молодняков гербицидами, как и при рубках ухода, усиливаются процессы минерализации растительных остатков в почве, в результате чего повышается ее эффективное плодородие. Спустя 10-15 лет почвенные процессы еще не стабилизируются, соответствуя особенностям формирующихся древостоев. В высокополнотных древостоях происходит постепенное накопление в почве органических веществ и ослабление процессов минерализации, вымывания и потребления подвижных элементов живым напочвенным покровом. Для редкостойных древостоев характерно снижение эффективного плодородия почвы и ее биологической активности. Удельная и объемная плотность почвы несколько увеличиваются, а ее порозность снижается. При обработке гербицидами больших площадей в первые годы возможно обеднение почвы питательными веществами вследствие увеличения водного стока, ускорения процессов минерализации и сокращения числа корней деревьев, поглощающих эти вещества из промывных вод. Подобный эффект отмечался в США, где обработка гербицидами вырубок на водосборах привела к потере лесными почвами 9% основных питательных элементов. В целом лесорастительные свойства почвы на объектах применения гербицидов изменяются примерно так же, как при рубках ухода высокой интенсивности или при сплошных рубках. Следовательно, можно считать, что влияние химической обработки носит в основном косвенный характер и проявляется, как и при рубке, вследствие размыкания древесного полога и удаления деревьев лиственных пород. Интенсивное изреживание лиственного полога в молодняках не вызывает у хвойных пород заметных болезненных явлений, как это имеет место у старого угнетенного подроста после рубки спелых древостоев. Увеличение доступа света и тепла к почве после осветления способствует разложению лесной подстилки и быстрой реализации содержащихся в ней запасов питательных веществ. Как и при рубках ухода, эффективное плодородие почвы повышается, в результате чего улучшаются условия минерального питания хвойных пород. Увеличение освещенности влияет также на синтез хлорофилла в хвое. Интенсивность фотосинтеза ели и сосны значительно повышается. Улучшение условий питания способствует накоплению углеводов в хвое и лучшему оттоку их в корни. Размеры и масса хвоинок и общая масса хвои увеличиваются. Все это способствует увеличению прироста хвойных пород по диаметру и высоте. В первый год после химической обработки прирост сосны и ели, в отличие от прироста по диаметру, увеличивается незначительно или даже

44

уменьшается. Это связано с перестройкой ассимиляционного аппарата и расходованием части пластических веществ на развитие корневых систем. Спустя 2-3 года после опрыскивания молодняков гербицидами средняя величина текущего прироста по высоте у сосны и ели увеличивается в 2-4 раза (рис.15).

Рис.14. Лиственно-еловый молодняк через 2 года после опрыскивания гербицидами

Рис.15. Березово-еловый молодняк II класса возраста через 6 лет после авиаопрыскивания гербицидами

Чем лучше условия местопроизрастания, тем сильнее реагируют хвойные породы на осветление. В пределах одного и того же участка молодняка абсолютная величина прироста сосны и ели по высоте, как правило, выше у наиболее крупных деревьев. Если же прирост выразить в процентах от прироста в год химической обработки, то эта относительная величина обычно выше у мелких экземпляров подроста, которые обладают большими потенциальными возможностями роста по высоте. Кроме того, хорошо развитые деревья хвойных пород находятся в благоприятных условиях роста, и условия среды для них изменяются менее резко, чем для отставших в росте экземпляров. Улучшение роста сосны и ели после химической обработки обусловлено увеличением, как продолжительности, так и темпов роста деревьев, причем ведущая роль принадлежит второму фактору. Отрицательным моментом химического ухода является то, что культуры и подрост ели на обработанных площадях часто повреждаются позд-

45

ними весенними заморозками. Влияние заморозков в благоприятных для роста ели условиях местопроизрастания обычно перекрывается положительным эффектом от устранения конкуренции лиственных пород. В итоге ель хотя и повреждается заморозками, но все же выходит в I ярус древостоя. Замена погибшего центрального побега боковыми у ели не сопровождается заметным искривлением ствола и в большинстве случаев едва заметна. Однако после неоднократных заморозков появляются экземпляры с двойной или тройной вершиной и кустистой формой кроны. Поэтому в северной части ареала ели и в условиях, где ель растет медленно, а также в особо морозобойных местах ее осветление путем единовременного удаления полога лиственных пород не может быть рекомендовано. Здесь надо применять иные технологии химической обработки или проводить рубки ухода невысокой интенсивности. Проведение химического ухода не означает, что на обработанных гербицидами участках будут сформированы чистые хвойные древостои. Часть деревьев лиственных пород сохраняет жизнеспособность, появляется семенное поколение березы. Следовательно, процесс реабилитации подроста (культур) хвойных пород (т.е. восстановление их роли в составе древостоя и усиление роста) сопровождается параллельным процессом возобновления лиственных пород. Однако состав древостоя коренным образом изменяется в пользу хвойных пород. Производительность и качество древостоев, которые формируются на объектах применения гербицидов, и в целом лесоводственная эффективность химического ухода за лесом во многом зависят от густоты и размещения хвойных пород по площади. В лесных культурах высокие показатели производительности и качества на достаточно плодородных почвах обеспечиваются при исходной площади питания саженцев ели около 4 м2, сосны – 3,3 м2 (что соответствует густоте посадки соответственно не менее 2,5 и 3 тыс. экз. на 1 га), а в рядовых посадках – при ширине междурядий не более 4 м. В таких культурах даже при полном удалении лиственных пород почвенная толща и надземная сфера будут полностью использованы древостоем. Определить допустимую неравномерность размещения хвойных пород в древостоях естественного происхождения значительно сложнее. Для этого может быть использована связь запаса и полноты формирующихся древостоев с исходной встречаемостью подроста. Как показали исследования ЛенНИИЛХа на постоянных пробных площадях, заложенных 20-25 лет назад в обработанных гербицидами молодняках, формирование продуктивных древостоев обеспечивается при исходной встречаемости ели и сосны не менее 50%, что соответствует численности подроста не менее 2-3 тыс. экз. на 1 га. Если хвойные размещены по площади менее равномерно,

46

возможно образование среднеполнотных и даже низкополнотных древостоев. В редкостойных древостоях может иметь место снижение качества древесины. Оно проявляется в увеличении толщины сучьев и протяженности живой кроны, в меньшей степени в ослаблении процесса очищения стволов от сучьев. Кроме того, на качество древесины влияет ширина годичного кольца и ее плотность. На обработанных гербицидами участках размеры сучьев и ширина годичного кольца у сосны отчетливо зависела от плотности стояния деревьев. Через 15 лет после химической обработки при исходной густоте подроста сосны 5,3 тыс. экз./га число деревьев, имеющих максимальный диаметр сучьев более 30 мм и ширину годичного кольца более 5 мм, составило около 5%, при густоте 2,1 тыс. экз./га – более 20%. В редкостойных сосняках резко ухудшается также форма ствола, снижается его полнодревесность. Это связано с интенсивным ростом деревьев по диаметру. Отмеченные изменения менее выражены у ели. Однако и у нее после размыкания древесного полога заметно увеличиваются диаметр кроны, протяженность ствола с живыми сучьями и диаметр живых сучьев, а протяженность ствола без сучьев и с мертвыми сучьями уменьшается. Одновременно увеличивается относительный диаметр ствола. Плотность древесины сосны и ели на обработанных гербицидами участках изменяется незначительно. Все вышеизложенное касается только чистых по составу древостоев. Примесь лиственных пород в ельнике или сосняке увеличивает общую густоту и сомкнутость древостоя, что не может не оказать влияния на размер и качество формируемого древесного запаса. Поэтому, в силу указанных и иных причин, при планировании химического ухода за молодняками следует ориентироваться на формирование еловых и сосновых древостоев с большей или меньшей примесью лиственных пород. 2.12. Проблемы современной практики применения химического метода в лесном хозяйстве Главная проблема, связанная с реализацией химического метода в лесном хозяйстве, состоит в преодолении противоречия между высокой производительностью труда, позволяющей осуществлять лесовосстановительные мероприятия на больших площадях, и распространенным мнением о неизбежном отрицательном действии гербицидов на окружающую среду, что приводит к ограничению или даже запрещению применения гербицидов. Как отмечает лауреат Нобелевской премии Н.Э. Борлоуг (1972), естественное развитие лесных экосистем и отношений между его компонен47

тами далеко не всегда имеет характер устойчивого равновесия, к которому можно было бы стремиться, как к идеалу, при реализации программ хозяйственной деятельности и охраны природы. Неконтролируемое течение указанных процессов в лесу включает в себя и заглушение более ценных, с нашей точки зрения, деревьев менее ценными древесными породами, кустарниками и травами, и массовые вспышки вредных насекомых, и лесные пожары. По существу все или почти все лесохозяйственные мероприятия, которые можно отождествлять с мерами по охране природы, имеют своей целью трансформацию естественных процессов в лесу, чтобы придать ему желаемое направление. В этих целях используются многообразные достижения современной науки и техники. Однако, применяя их в практических целях, люди должны поставить дело так, чтобы получаемый сегодня положительный эффект не был перечеркнут впоследствии непредвиденными отрицательными результатами. Это требование в полной мере относится и к химическим средствам, используемым в качестве удобрений, для регулирования состава растительных ассоциаций, защиты урожая от вредителей и в иных целях. В первые годы широкого применения гербицидов для борьбы с сорной и нежелательной растительностью основное внимание уделялось разработке технологии обработки без учета возможных отрицательных последствий экологического плана. Впервые предположение о том, что применение химических средств в растениеводстве может привести к гибели птиц и других представителей фауны, было высказано американской писательницей Р. Карсон в книге «Silent Spring» (1962). В этой книге она обращала внимание на ошибки, допущенные в первые годы применения в США хлорорганических инсектицидов – ДДТ и других. Надо отметить, что фермеры США тогда не были предупреждены об опасности и не приняли необходимых мер предосторожности. Автор книги безальтернативно поставила вопрос о полном запрете применения пестицидов в сельском и лесном хозяйстве, санитарной медицине и других отраслях. Это мнение впоследствии было повторено в ряде других публикаций, в которых давалась критическая оценка пестицидов (главным образом инсектицидов), накапливающихся в экологических цепях. На основе такой оценки делался вывод о необходимости отказаться от применения всех химических средств, независимо от их стойкости и токсичности. В качестве гербицидов используются различные вещества, между которыми никак нельзя поставить знака равенства по их токсичности и стойкости в разных компонентах лесной экосистемы. При оценке степени опасности применения того или иного препарата большое значение придается показателям, характеризующим его острую токсичность. Наиболее

48

распространенным показателем является ЛД50 , то есть доза, вызывающая гибель 50% подопытных животных. Однако одной ЛД50 недостаточно для того, чтобы судить о токсичности пестицидов. Важными характеристиками являются хроническая токсичность (т.е. воздействие препаратов на человека и животных при поступлении в организм в течение длительного времени), концерогенность, мутагенность, тератогенность и другие побочные эффекты. Для их изучения необходимы сложные трудоемкие методы. На первых этапах развития химического метода они еще не были разработаны. По мере их разработки токсикологическая оценка некоторых пестицидов стала меняться. Характерным примером является 2,4,5-Т. В конце 60-х годов у производных 2,4,5-Т была обнаружена примесь диоксина, вызывающая у человека тератогенный эффект (врожденные уродства). Между тем 2,4,5-Т в виде «оранжевой смеси» широко применялась армией США в Южном Вьетнаме для дефолиации джунглей. Кроме того, препаратам 2,4,5-Т как более эффективным по сравнению с 2,4-Д отдавалось предпочтение при борьбе с сорной и нежелательной растительностью в сельском и лесном хозяйстве и на индустриальных объектах. Эфиры 2,4,5-Т применялись и в России при уходе за молодняками. В связи с наличием примеси диоксина широкое применение препаратов 2,4,5-Т в качестве гербицидов во многих странах было приостановлено. Таким образом, низкая токсичность пестицидов еще не свидетельствует об их безопасности для человека, животных и окружающей среды. Оценивая экологическую безопасность химического метода, следует упомянуть о том, что абсолютно безвредных химических веществ нет. Даже пищевые продукты безопасны лишь в определенных дозах. Например, ЛД50 для крыс (мг/кг): аспирин 1000, витамин A – 2000. Для сравнения ЛД50 бикарбонат натрия – 3500, соль – 3000, сахар – 29700, алкоголь – 14000, кофеин – 192, никотин – 53, ДДТ – 113, препарат Vision – 5400 мг/кг. Таким образом, Vision менее токсичен для крыс, чем бикарбонат натрия, соль, витамин A и аспирин, т.е. вещества, широко используемые в быту (не говоря уже о кофеине, ДДТ и никотине). И хотя сведения о применении пестицидов в лесном хозяйстве нередко искажаются средствами массовой информации. С другой стороны нельзя сбрасывать со счетов и то, что фирмы – изготовители пестицидов не заинтересованы в распространении негативной информации о своей продукции. Поэтому большое значение имеют материалы из независимых источников. В отношении глифосата следует сказать, что ему и коммерческим препаратам на его основе посвящены тысячи публикаций во многих странах. Особую ценность представляют комплексные исследования на стационарных объектах. В 1983 г. Норвежским институтом лесных исследо-

49

ваний совместно с другими учреждениями была начата работа по изучению влияния глифосата на растительность, диких животных, качество воды и химию почвы (Norsk Skogbruk, 1987, №4). Комплексные экологические исследования проводились в штате Орегон (США) в молодняках, подвергнутых авиаопрыскиванию этим гербицидом (Ogner, 1987). Детальная оценка влияния глифосата и коммерческого препарата Vision на компоненты лесной экосистемы в сравнении с другими способами ухода за культурами ели дана в Канаде в рамках экосистемного проекта, начатого в 1993 г. (Forestery Сhronicle, 1997, №1). Основной вывод этих и других исследований заключается в том, что раундап и другие аналоги глифосата в рекомендованных дозах не оказывают существенного отрицательного воздействия на животных и окружающую среду. Негативные явления имели место в основном в лабораторных условиях, весьма далеких от реальных. Действие препаратов на диких животных в лесу носит в основном косвенный характер и проявляется вследствие изменения условий их обитания (фитоценоза). Эти изменения кратковременны, и после восстановления фитоценоза видовой состав животных соответствует его исходному состоянию или даже обогащается новыми видами. Вышесказанное не означает, что при использовании новейших высокоточных методов исследований в будущем не будут обнаружены какиелибо негативные моменты, касающиеся последействия пестицидов. Об этом свидетельствует опыт применения 2,4,5-Т. С другой стороны, запрет на применение того или иного технического новшества, если на данный момент времени для этого нет оснований, неправомерен. В противном случае не было бы технического прогресса, и мы находились бы в каменном веке. И даже при наличии каких-либо негативных последствий в ряде случаев мы не можем отказаться от реализации новых достижений науки и техники. Речи не идет и о запрещении применения пестицидов в сельском хозяйстве, поскольку это привело бы к снижению продукции растениеводства и животноводства примерно на 30% и повышению розничных цен на продукты питания на 50-70% (Голышин, 1996). В случае с применением гербицидов это не столь очевидно, поскольку существуют альтернативные способы ухода за лесом, хотя их реализация в полной мере, к сожалению, пока невозможна. Но в любом случае надо соизмерять баланс положительных и отрицательных последствий внедрения того или иного новшества. Особенно это касается биологическиактивных веществ. Нельзя допустить загрязнения среды, ущерба для здоровья человека, гибели диких животных и снижения биологического разнообразия. Имеющиеся сведения о свойствах глифосата не дают оснований для запрета на его применение в лесу.

50

Как же разрешить конфликт между сторонниками и противниками химического метода? Необходимо, чтобы люди отказались от стереотипа мышления, заключающегося в том, что все химические вещества приносят вред природе, и поэтому их применение в лесу должно быть полностью и повсеместно запрещено. Химические вещества весьма различаются по своим свойствам, токсичности для животных, по срокам сохранения в компонентах лесной экосистемы. Преобладает чисто эмоциональное восприятие последствий химического ухода за лесом. Охотники, грибники, туристы при посещении леса видят сухие деревья, вызывающие отрицательные эмоции и ассоциации с Южным Вьетнамом. В период применения 2,4-Д на обработанных участках длительное время сохранялся неприятный запах фенола, стояли аншлаги со «страшными» надписями типа: «Осторожно! Обработано ядохимикатами! Посещение леса, сбор грибов и ягод запрещены!» Люди, как правило, не имеют никакой информации о задачах химического ухода за лесом и полученных результатах. Даже среди специалистов лесного хозяйства преобладает мнение о том, что гербициды применяются исключительно «для получения древесины». О том, что одной из главных задач ухода за лесом является восстановление таежных фитоценозов для усиления биосферных функций и социальной роли леса, т.е. для улучшения среды обитания человека, большинство людей не имеет никакого представления. Также многим не известно, что все химические вещества, предназначенные для обработки леса, проходят тщательную санитарно-гигиеническую проверку и официально разрешены для применения. Разрешение на использование химических препаратов для защиты растений, борьбы с сорняками и другой нежелательной растительностью в России выдается Государственной комиссией по химическим и биологическим средствам борьбы с вредителями растений и сорняками по согласованию с соответствующими министерствами и ведомствами. «Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации» регулярно уточняется. В этом списке для ухода за молодняками способом опрыскивания крон разрешено применять только препараты на основе глифосата. Эфиры 2,4-Д из списка разрешенных препаратов исключены. Следует отметить, что для регистрации того или иного пестицида и включения его в список разрешенных препаратов необходимо получение данных о его токсичности для теплокровных животных, побочных эффектах, персистентности в объектах внешней среды. Требуется также разработка методов определения их остаточных количеств в почве, воде, растительности. Мало кто знает о том, что применение запрещенного ныне ДДТ, по данным Всемирной организации здравоохранения, позволило избавить более 1 млрд. людей от малярии. Н.Э. Борлоуг (1972) на большом фактиче-

51

ском материале показал, что запрещение пестицидов не спасло бы диких животных, но привело бы к гибели миллионов людей из-за сокращения урожая сельскохозяйственных культур. Характерно, что в Японии, где сельскохозяйственные пестициды применяются особенно широко, продолжительность жизни людей значительно выше, чем в других странах, не исключая России. В большинстве развитых стран приняты государственные законы, которые регламентируют меры безопасности при производстве перевозках, хранении и применении пестицидов. Следовательно, вопрос упирается в правильное, технически грамотное использование химических средств защиты растений. К сожалению, сами лесоводы способствовали представлению о том, что химический уход за лесом сопровождается негативными последствиями. СПбНИИЛХ дважды (в 1966 и 1977 гг.) определял качество производственных работ с гербицидами в семи областях на площади 68 тыс. га. Проведенные обследования показали, что в основном работы проводились наиболее производительным, но и экологически наиболее опасным способом – авиационным, и что удовлетворительное качество работ, например, в 1970 г. имело место всего на 59% обработанной площади, на 30% площади имелись те или иные ошибки, а на 11% - недопустимые нарушения нормативных требований. В числе ошибок и нарушений были: неправильный выбор препаратов, их доз, сроков и объектов ухода, беспорядочное (без сигнальщиков) опрыскивание крупных массивов молодняков и т.д. Особую тревогу вызвало проведение сплошного опрыскивания молодняков, в которых подроста ели и сосны было мало, и он был размещен по площади неравномерно. В результате на части обработанных участков образовались пустыри или произошло заболачивание почвы. Такие ошибки нашли отражение в средствах массовой информации и вызвали обоснованную тревогу у населения. Все это, а также применение выпускавшихся в те годы эфиров 2,4-Д со стойким неприятным запахом, привело к сворачиванию работ по химическому уходу за лесом в конце 80-х годов. В целом химический уход за молодняками был осуществлен в России на площади более 3 млн. га. Исследования, проведенные в Вологодской, Новгородской, Псковской и Ленинградской областях в 1994-1996 гг. на площади 5925 тыс. га, показали (Шутов, Мартынов и др., 1998), что на большей части обследованной площади сформировались 40-50-летние древостои с преобладанием ели и сосны или с большой долей их участия в составе древостоя. На контрольных площадях (без ухода) на всех обследованных участках сформировались лиственные древостои, в некоторых случаях с небольшой примесью хвойных в 1-м ярусе или со 2-м еловым ярусом. Пройденные химическим уходом древостои с показателем встречаемости деревьев ели и сосны более 0,5 на обследованных участках были

52

представлены: в Вологодской обл. – на 57% площади, в Новгородской – 67, Ленинградской – 83, Псковской – 88. Санитарное состояние древостоев на обследованных участках оценено средним баллом. Здесь идет нормальный процесс дифференциации и отпада отставших в росте деревьев. Не были отмечены очаги корневых гнилей, хвое-листогрызущих вредителей, короедов. На многих участках обильны колонии рыжих муравьев. Состав и обилие растений живого напочвенного покрова не отличаются от типичных в соответствующих лесорастительных условиях. Таким образом, на большей части обработанной гербицидами территории формируются коренные таежные фитоценозы, т.е. цель химической обработки была достигнута. О том, что реально дает систематическое многолетнее проведение работ по химическому уходу за молодняками, можно судить по Смоленской области. По данным трижды проведенного здесь лесоустройства, доля хвойных молодняков в возрасте до 20 лет в составе общей площади древостоев этого возраста изменилась так: 20 лет назад – 21,3%, 10 лет назад – 44,3%, на время последнего учета – 77,7%. К сожалению, подобные данные не доводятся до сведения общественности и экологических ведомств и организаций. Противоречия в хозяйственных и экологических аспектах химического ухода за лесом можно сгладить и путем совершенствования организации его проведения. В систему мер по улучшению практики химического ухода могут войти: 1) Улучшение материально-технической базы предприятий лесного хозяйства и обеспечение их машинами и аппаратами для наземных способов применения гербицидов. 2) Ориентация на выборочное применение гербицидов в культурах, т.е. на площадях, специально предназначенных для лесовыращивания. 3) Надо шире применять способ инъекции гербицидов в стволы деревьев лиственных пород, поскольку этот способ отличается наибольшей экологической безопасностью. Реализация перечисленных мероприятий и широкая разъяснительная работа с населением позволят избежать конфликтных ситуаций или значительно снизить их остроту. Несмотря на то, что все рекомендованные гербициды относятся к малотоксичным химическим веществам и соответствуют современным требованиям, при их применении необходимо соблюдать установленные правила общественной и личной безопасности. Эти меры подробно изложены в практических рекомендациях [3] (раздел 7) и [4] (раздел 5). Правовые вопросы изложены в работе А.В. Жигунова, А.Б. Егорова [5]. Экологические последствия применения глифосата в лесном хозяйстве рассмотрены в работе [7].

53

3. ЦЕЛЕВОЕ ВЫРАЩИВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ДРЕВОСТОЕВ В СИСТЕМЕ КОМПЛЕКСНОГО УХОДА ЗА ЛЕСОМ 3.1. История развития комплексного ухода за лесом Комплексный уход за лесом – сочетание рубок ухода с внесением минеральных удобрений. Иногда в систему комплексного ухода включают также обрезку сучьев с целью ускоренного получения высококачественной бессучковой древесины. Интерес к минеральным удобрениям усиливается в конце 1960-х и начале 1970-х годов. В этот период начинаются активные эксперименты с удобрениями в лесу. Возможность использования удобрений для повышения продуктивности лесов отмечалась давно. За рубежом опыты с удобрениями были заложены в начале XX века в лесах Германии (Kraub, Behm, 1978). Но только в 1950-60-х годах в связи с развитием туковой промышленности началось интенсивное удобрение лесов: сначала в опытном порядке, а затем и в более широкой практике лесного хозяйства (Исаков, 1971). Особенно широко стали применять удобрения в странах Скандинавии. В Швеции с 1966 по 1983 годы ежегодно удобрялось 100-189 тыс. га леса, в Финляндии в 1970-1977 годах – 141-244 тыс.га (Паавилайнен, 1983; Hansson, 1984). При этом широко практиковалось внесение удобрений в средневозрастные и приспевающие хвойные древостои, особенно за несколько лет до главной рубки. В лесах США удобрения вносили в основном в лесные культуры хвойных пород. К 1986 г. в равнинных условиях Юго-Востока и в горных лесах Северо-Запада на Тихоокеанском побережье, где этот вид ухода давал наибольший биологический и экономический эффект, было удобрено около 1 млн. га насаждений дугласовой пихты, 480 тыс. га сосны ладанной, 280 тыс. га сосны Элиота (Allen, 1987). К концу века в этих странах оказалась удобренной большая часть насаждений, пригодных для этой цели. Соответственно наметилась тенденция к снижению темпов удобрения лесов. В нашей стране научно-исследовательские работы, связанные с аналогичной тематикой, развернулись в 1970-х годах. Ленинградский научноисследовательский институт лесного хозяйства совместно с ВНИИСХ СП ГА и Псковской лесной опытной станцией провел исследования по применению минеральных удобрений в лесах Северо-Запада таежной зоны с использованием авиации. Основной объем работ проводился в средневозрастных, приспевающих и спелых сосняках и ельниках Ленинградской и Псковской областей. Семилетний опыт ЛенНИИЛХа показал, что под воздействием минеральных удобрений повышается прирост еловых культур

54

по высоте на 20-80%, сосновых – на 15-30% по сравнению с контролем (Мойко, 1976). Вместе с тем, выяснилось, что далеко не всегда оказывается выгодным удобрять неразреженные, неухоженные насаждения. Без предварительной подготовки объектов, целенаправленного разреживания древостоев или лесоосушительной мелиорации, применение удобрений может не дать того эффекта, на который можно было бы рассчитывать. Об этом свидетельствуют и данные американских исследователей по изучению влияния удобрений на рост хвойных пород. Они отмечают, что положительный эффект от применения удобрений значительно усиливается (в 2-3 раза), если удобрение сочетают с прореживанием насаждений (Allen, 1987). Постоянные пробные площади по исследованию эффективности комплексного ухода за лесом были заложены в 1970-х гг. сотрудниками лаборатории лесоводства СПбНИИЛХа под руководством проф. С.Н. Сеннова на территории ГОЛХ «Сиверский лес» в Ленинградской области. Начиная с 1970-х годов, комплексный уход как лесоводственную систему начали внедрять в производство. Наибольший интерес к комплексному уходу за лесом проявился в 1980-х – начале 1990-х годов. Именно тогда были получены основные результаты и накоплен опыт применения данной системы на практике. Результаты исследований отражены в работах А.П. Сляднева, С. Н. Сеннова, Е. С. Мельникова, С. М. Синькевича, Н. А. Баневой, А. А. Клокова, М. А. Клинова и др. Необходимость согласованной регламентации рубок ухода и внесения удобрений вызвала появление программ комплексного ухода за лесом, посредством которых оптимизируется уход за насаждениями в целях достижения хозяйственно необходимого эффекта, как правило, при возможном минимуме затрат (Мельников, 1999). В ХХI веке в связи с переходом к новым формам хозяйствования интерес к комплексному уходу за лесом ожил с новой силой. Правда, исследования уже были направлены на выявление закономерностей функционирования лесных фитоценозов в целом под воздействием регулярного комплексного ухода за лесом (Беляева, 2006; Богданова, 2007). 3.2. Преимущества комплексного ухода Большинство опытов с комплексным уходом доказали целесообразность комплексного ухода и позволили выявить ряд преимуществ данной системы перед раздельным применением рубок ухода и удобрений. Они заключаются в следующем. 1) Рубками ухода нельзя увеличить прирост древостоя в целом. Внесение удобрений обеспечивает такое увеличение.

55

2) После разреживания не наблюдается усиления роста наиболее перспективных крупных деревьев. На удобрение они отзываются в первую очередь. 3) После рубок ухода нарушается соотношение между массой кроны и ствола, разрастается крона, особенно в первые, годы. Удобрение увеличивает прирост ствола и восстанавливает структуру надземной фитомассы. 4) Внесение удобрений без рубок ухода приводит к улучшению роста деревьев пониженного качества. Сочетание обоих мероприятий исправляет эту погрешность. 5) Разреживание замедляет процесс отмирания ветвей, обрезка исправляет этот недостаток. Внесение удобрений ускоряет рост деревьев с укороченной кроной и зарастание срезов. 3.3. Технология комплексного ухода за лесом Для комплексного ухода за лесом подбирают 30-40-летние чистые или с примесью до трех единиц лиственных сосновые и еловые древостои с полнотой не менее 0,8, а также лиственно-еловые древостои такого же возраста с густотой елового яруса не менее 1,5 тыс. деревьев на 1 га. Лиственно-еловые древостои подбираются в первую очередь со средним диаметром лиственного яруса (березы) не менее 16 см. Необходимо отдавать предпочтение высокопродуктивным древостоям Iа-III классов бонитета. В малопродуктивных древостоях (особенно на бедных легких и сухих почвах) может наблюдаться первоначально весьма заметный, но, в конечном счете, кратковременный положительный эффект от внесения удобрения. Низкотоварность и малый запас древостоя понижают результативность ухода и делают его экономически не всегда выгодным. В связи с этим лучшими объектами для комплексного ухода следует считать чистые и смешанные хвойные насаждения зеленомошной группы типов леса (сосняки и ельники брусничные, черничные и кисличные). Рубки ухода – поздние прореживания или ранние проходные, проводят по соответствующим правилам, но с более высокой (на 5-10%) интенсивностью. Комплексный уход можно начинать и позднее, в древостоях более старшего возраста, но в этом случае селекционный эффект рубки ослабляется и результаты ухода будут хуже. В хозяйствах с обеспеченным сбытом древесины от рубок ухода лучше применять трехприемные рубки ухода, которыми формируется древостой наиболее высокого качества (крупный пиловочник 1-го сорта). В хозяйствах с затрудненной реализацией продукции от рубок ухода можно ограничиться двухприемными рубками (средний или крупный пиловочник 1-2-го сортов). Эти же варианты

56

применяются в тех условиях, когда просрочено время прихода с первым приемом рубок для формирования древостоя более высокого качества. В лиственно-еловых древостоях при полноте лиственного яруса не более 0,6 его удаляют в один прием, при большей полноте планируют двухприемную рубку. Одноприемную рубку лиственных можно рекомендовать также в хозяйствах с ограниченными условиями сбыта лиственной древесины. Если принято решение о совместном выращивании лиственных (березы) и ели в системе комплексного ухода за лесом, то лиственный ярус следует предварительно интенсивно разредить. На корню нужно оставить не более 150 экземпляров березы среднего и крупного диаметра, лучшего качества, доля этой березы в формировании общего запаса не должна превышать 20%. При подготовке территории делается отвод лесосек, разрубаются технологические коридоры. Для рубок ухода и механизированного внесения удобрений наиболее рациональна диагональная схема расположения волоков (Досмаев, 1987). Следует обеспечить беспрепятственное передвижение техники при подъезде к объекту и по волокам. Желательно, чтобы подъезд машины для внесения удобрений к намеченному древостою не превышая 1 км от дороги или пункта заправки удобрениями. В чистых сосняках и ельниках рубку следует проводить по низовому методу с одновременным удалением низкокачественных деревьев, мешающих росту более перспективных. Первым приемом целесообразно удалить большую часть примеси лиственных пород. В двухъярусных лиственно-еловых насаждениях при необходимости удаления лиственных в два приема сначала вырубают деревья, охлестывающие вершины елей, а также низкокачественные экземпляры. В первый прием желательно удалить также деревья лиственных пород из биогрупп средней и крупной ели второго яруса. При первых приемах комплексного ухода не обязательно стремиться к формированию насаждений с равномерным (регулярным) размещением деревьев на площади, лучше оставлять на доращивание наиболее продуктивные экземпляры. За счет первоначальной разрубки технологических коридоров интенсивность рубки в пасеках можно уменьшить на 5-10%. Ширина пасек не должна превышать 40 м. При использовании современных многооперационных машин (харвестеров и форвардеров) переходят к узкопасечным технологиям. Удобрения вносят в насаждение, как правило, в начале вегетационного сезона (в мае-начале июня). При невозможности соблюдения этих сроков удобрение можно внести осенью, до выпадения устойчивого снежного покрова. Основными удобрениями, применяемыми в лесу, являются азотные (мочевина, аммиачная селитра, нитрат аммония) или комплексные азотсодержащие (аммофос, нитроаммофос, реже – нитроаммофоска). Вес-

57

ной предпочтительнее использовать аммиачную селитру, осенью – мочевину. Такой подбор удобрений обусловлен тем, что азот является основным элементом, в котором лесные растения обычно испытывают недостаток. Внесение дополнительного азота практически всегда стимулирует вегетативную функцию растений, включая древесные породы. Применение азотных удобрений дает положительные результаты, как на минеральных, так и на торфянистых и торфяных почвах. Но и в том, и в другом случае важнейшим условием является нормальная дренированность почв. Калийные удобрения на лесных почвах не дают положительного эффекта. Однако американские исследователи утверждают, что сбалансированное удобрение, особенно с внесением препаратов калия, способствует повышению устойчивости насаждений к вредителям и болезням (Allen, 1987). Оптимальной рекомендованной дозой удобрений в лесу является 150-200 кг/га азота (по действующему веществу). С увеличением дозы эффект повышается, но одновременно увеличиваются непроизводительные потери азота (газообразные и водные), возрастают расходы на удобрение. Чрезмерные дозы могут повреждать корневые окончания древесных растений и на некоторое время даже затормозить их рост. Уменьшенные дозы азота не дают существенного повышения прироста, но улучшают физиологическое состояние растений и активизируют обменные процессы в фитоценозе. Обычно такие дозы применяют в молодняках естественного и искусственного происхождения, в насаждениях, ослабленных болезнями, антропогенными и техногенными нагрузками, а также в профилактических целях. Периодичность внесения минеральных удобрений в сосняках черничных влажных и брусничных – 5-7 лет, в ельниках кисличных и черничных – 10-15 лет. Удобрения вносят под полог древостоев вручную или с помощью специальных механизмов: наземных или воздушных транспортных средств (машина МВУ (рис.16), самолеты, мотодельтапланы). Машина МВУ предназначена для транспортировки и поверхностного (сплошного) внесения минеральных удобрений. Применяется во всех почвенно-климатических зонах Российской Федерации за исключением районов горного земледелия. Машина агрегатируется с тракторами МТЗ-80/82.

58

Рис.16. Машина для внесения в почву удобрений МВУ-5 (фото – сайт: www.altaiagrotech.ru)

Через дозирующее окно и туконаправитель удобрения подаются транспортером на центробежные диски (рис.17), которые рассеивают их веерообразным потоком на поверхность почвы (рис.18).

Рис.20. Рассеивающий аппарат (схема – сайт: www.labstend.ru)

Рис.21. Схема рассева удобрений (схема – сайт: www.labstend.ru)

За один рейс машина способна удобрить 10-15 га насаждений (Данилин, 1986). При внесении удобрений в узкие пасеки (шириной менее 30 м) дозу следует уменьшить на 20-25% (Мельников, 1990). При неблагоприятных погодных условиях (засухе, выпадении обильных, затяжных дождей) внесение удобрения целесообразно отложить до следующего года (Мельников, 1999; Беляева, 2006). В лиственно-еловых насаждениях вносить удобрение следует спустя 3-5 лет после удаления лиственного яруса, т.е. после адаптации ели к резко изменившимся условиям среды. Вручную вносить удобрения следует на площади не более 2-3 га. Если имеется хорошо разветвленная сеть волоков, то эту работу можно выполнять и на более крупных объектах. Для такой цели мешки с удобрениями равномерно распределяют по площади, развозя их на тракторе с прицепом.

59

3.4. Лесоводственная эффективность комплексного ухода за лесом Комплексный уход является сложной, системной мерой ухода за лесом. Оценка эффективности данного мероприятия невозможна без глубокого познания природы лесного сообщества. Лес является исключительно сложным объектом системных исследований, обладающим целым рядом свойств. К ним относятся: целостность; открытость; структурнофункциональная сложность; динамичность; зависимость поведения от исторических причин. Свойствами лесной экосистемы объясняются особенности и результаты применения комплексного ухода за лесом. Комплексный уход за лесом влияет на почвенные процессы (Мельников, 1999). Он активизирует жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, в результате чего усиливаются процессы минерализации органического вещества в почве. В результате изменяется толщина подстилки. В первые годы после ухода она может уменьшаться на 30%. Чем интенсивнее разреживание, тем тоньше становится слой подстилки. После полного удаления лиственного яруса в смешанных древостоях масса подстилки снижается в 2,5 раза. Исследования показывают, что уменьшение массы подстилки происходит, главным образом, за счет увеличения поступления солнечной радиации к поверхности почвы, активизации обменных процессов, а также уменьшения массы органического вещества, поступающего в почву с опадом. Если в разреженный древостой удобрения не вносили, то в первые годы после рубки заметно активизируются процессы разложения только в гумусовом горизонте, тогда как в самом верхнем слое, т.е. в подстилке, эти процессы могут даже замедляться. При внесении удобрения эти процессы заметно активизируются: в зависимости от состава древостоя, лесорастительных и погодных условий разложение органического вещества в почве, включая подстилку, ускоряется на 8-60%. По результатам исследований (Мельников, 1999; Беляева, 2006) комплексный уход за лесом увеличивает дополнительный прирост древесины (табл.4) по сравнению с рубками ухода. Процент увеличения определяется типом условий местопроизрастания. Дополнительный прирост формируется за счет увеличения прироста деревьев по диаметру, вследствие более активной положительной реакции на комплексный уход большего числа деревьев и за счет сокращения отпада. Регулярное применение удобрений в системе комплексного ухода позволяет восстановить общую производительность, снижающуюся после первого приема, в ельниках за 10-15 лет, в сосняках – за 5-10 лет до уровня контроля и повысить общую производительность на 10-20% (табл.5).

60

Таблица 4 Дополнительный прирост древесины в сосновых и еловых древостоях Тип леса Ельник черничный Ельник кисличный Сосняк черничный влажный Сосняк черничный влажный Сосняк брусничный Сосняк брусничный

Дополнительный прирост, м3/га в год после рубок ухода после комплексного ухода 0,3 2,5 1,7 3,1 0,3 2,4 0,5 1,5 2,9 4,1 4,0 4,0

Примечание. Дополнительный прирост исчислялся как разница между накопленными запасами древостоев: пройденного комплексным уходом и контрольного варианта; разреженного без применения удобрений и контрольного варианта. Таблица 5 Изменение общей производительности за 30 лет в сосновых и еловых древостоях Тип леса и номер пробной площади Ельник черничный ПП серии 10 Ельник кисличный ПП серии 11 Сосняк черничный влажный ПП серии 5 Сосняк черничный влажный ПП серии 12 Сосняк брусничный ПП 6-2 и ПП 6-6 Сосняк брусничный ПП 6-9 и ПП 6-5

Изменение общей производительности за 30 лет, в % к контролю после рубок после комплексного ухода ухода 0 +8 +7 +20 -3 +12 -6 +12 +5 +12 -9 +14

Примечание. Под общей производительностью древостоя понимается запас растущего древостоя + вырубленный запас + запас сухостоя (отпад); под продуктивностью – запас растущего древостоя + вырубленный запас.

Однако следует учитывать, что общая производительность включает в себя отпад за весь период наблюдения (30 лет). Поэтому для более объективной оценки эффективности комплексного ухода необходимо рассматривать показатель, не включающий в себя отпад. Таким показателем является продуктивность древостоя. Результаты исследований показывают, что с помощью регулярного комплексного ухода за лесом можно повысить продуктивность древостоев на 30-50% (рис.19). Продуктивность древостоя при применении комплексного ухода за лесом повышается за счет увеличения общей производительности древостоя на 10-20% (табл.5) и сокращения отпада более чем на 50% по сравнению с контрольным вариантом (табл.6, рис.20, 21).

61

% к контролю

160 120 80 40 0 ПП 10

ПП 11

ПП 5

ПП 12

ПП 6-2 и 6-6

ПП 6-9 и 6-5

Пробные площади Рубки ухода

Комплексный уход за лесом

Рис. 19. Изменение продуктивности сосновых и еловых древостоев через 30 лет после начала опытов по отношению к контролю Таблица 6 Отпад в еловых и сосновых древостоях за 30 лет в м3/га Тип леса – № пробной площади Е черн. - ПП серии 10 Е кисл. - ПП серии 11 С черн.вл. - ПП серии 5 С черн.вл. - ПП серии 12 С брусн. - ПП 6-3, 6-2, 6-6 С брусн. - ПП 6-3, 6-9, 6-5

Отпад по вариантам опыта, м3/га Контроль Рубка ухода Комплексный уход 65 34 17 165 74 84 79 31 5 79 39 38 99 18 33 99 16 47

Рис.20. Сосняк брусничный (контрольный участок – отпад 3,3 м3/га в год)

Рис.21. Сосняк брусничный после комплексного ухода (отпад – 1,6 м3/га в год)

Анализ величины и структуры отпада в древостоях, пройденных рубками ухода и комплексным уходом, позволяет судить о характере и напряженности конкурентных отношений в древостое, его устойчивости и, соответственно, успешности того или иного лесохозяйственного мероприятия. 62

В сосновых древостоях, пройденных комплексным уходом за лесом, отпаду подвержены, прежде всего, тонкомерные деревья. В ельниках наблюдается задержка отпада тонкомерных деревьев. Но при этом в них несколько усиливается отпад средних и крупных деревьев (Беляева, 2006). Такая реакция дает основание более обоснованно ориентировать лесовыращивание в ельниках на балансы, в сосняках – преимущественно на получение пиловочника. На устойчивость фитоценоза оказывает влияние и его структура (Мельников 1999, Беляева 2006). В сосновых древостоях после комплексного ухода доля средних и крупных деревьев может увеличиться до 1,5 раз, повышая их устойчивость (рис.22). В ельниках, пройденных комплексным уходом за лесом, доля крупных деревьев на конец периода наблюдения не увеличивается (рис.23). Вместе с тем, повышается жизнеспособность деревьев, играющих достаточно важную роль в поддержании устойчивости растительного сообщества в целом. В древостое это относится к отставшим в росте деревьям и выражается в повышении их толерантности, особенно это характерно для ели. В еловых древостоях после комплексного ухода за лесом на конец опыта отмечается некоторое увеличение доли мелких деревьев (рис.24). Данное явление, видимо, можно объяснить тем, что в ельнике удобрения сначала стимулируют прирост крупных деревьев. При этом в дальнейшем неизбежно усиливается конкуренция между ними, вызывая их повышенный отпад, который, в свою очередь, компенсируется повышением устойчивости отставшей в росте части древостоя. В сосновых насаждениях подобного явления не отмечается (рис.25). 120 100

96

9494 7981

80

74

80

77

8383 7173

69

95

98 88

85

91

92

77 66

62

60 40 20 ПП 6-5

ПП 6-9

ПП 6-6

ПП 6-2

ПП 6-3

ПП 12-3

ПП 12-2

ПП 12-1

ПП 5-3

ПП 5-2

0 ПП 5-1

% от общего числа деревьев

Соснов ые древ остои

Пробные площади Начало опыта

Конец опыта

Рис.22. Доля крупных и средних деревьев в сосновых древостоях1 Мелкие деревья – Di/Dср<0,8; средние деревья – 0,81≤Di/Dср<1,20; крупные деревья – Di/Dср ≥1,21; Dср – средний диаметр древостоя; Di – диаметр отдельного дерева.

1

63

% от общего числа деревьев

Еловые древостои 100

84 73

80

66

62

87

84 81

83

78

73

77

69

60 40 20 ПП 11-3

ПП 11-2

ПП 11-1

ПП 10-3

ПП 10-1

ПП 10-2

0

Пробные площади Начало опыта

Конец опыта

Рис.23. Доля крупных и средних деревьев в еловых древостоях

38

40

34

31

27

27 23

22 17

16

20

16

19 13

ПП 11-3

ПП 11-2

ПП 11-1

ПП 10-3

ПП 10-2

0 ПП 10-1

% от общего числа деревьев

Елов ые древ остои

Пробные площади Начало опыт а

Конец опыта

Рис.24. Доля мелких деревьев в еловых древостоях

38 34

31

29

27

26

23

23

21

20

19

1717

15 9

8

ПП 6-5

5

2 ПП 6-6

ПП 6-3

ПП 12-3

ПП 12-2

ПП 12-1

ПП 5-3

4

ПП 6-2

6 6

ПП 6-9

12

ПП 5-2

40 35 30 25 20 15 10 5 0

ПП 5-1

% от общего числа деревьев

Соснов ые древостои

Пробные площади Начало опыта

Конец опыта

Рис.25. Доля мелких деревьев в сосновых древостоях

64

Структурные изменения, происходящие в древостое под воздействием комплексного ухода за лесом, ведут к изменениям в структуре живого напочвенного покрова, обеспечивая стабильность биокруговорота элементов питания и, таким образом, устойчивость лесного фитоценоза. В сосняках и ельниках после регулярного комплексного ухода наблюдается изменение соотношения между травяно-кустарничковым и моховым ярусом в пользу первого, что свидетельствует об интенсификации биокруговорота. При этом в ельниках азотные удобрения стимулируют разрастание разнотравья, а в сосняках – злаковой растительности (вейник, луговики). Активное развитие травяно-кустарничкового яруса объясняется изменением экологического режима в результате одновременного разреживания и применения удобрения, а именно, во-первых, снижением конкуренции со стороны древостоя, во-вторых, высвобождением части почвенных ресурсов, и, в-третьих, повышением актуального почвенного плодородия. Везде увеличивают свое присутствие мезо- и мегатрофы. Их доля в суммарном проективном покрытии живого напочвенного покрова после применения комплексного ухода за лесом возрастает в среднем с 63 до 87%. Олиготрофы уступают свои позиции, но не исчезают. Их доля уменьшается с 37 до 17% (Мельников, 1999; Беляева, 2006). В еловых древостоях комплексный уход способствует развитию растений нитрофилов, например, малины. Ее доля в ельниках черничных возрастает с 0% до 3%, в ельниках кисличных – с 1% до 12 % (Мельников, 1999; Беляева, 2006). Это свидетельствует о повышении актуального почвенного плодородия. Видовой состав живого напочвенного покрова в хвойных древостоях обуславливается лесорастительными условиями: ельники характеризуются большим разнообразием видов и более сложной структурой, чем сосняки. Однако после комплексного ухода за лесом видовое разнообразие напочвенной растительности увеличивается в 1,5-2 раза (табл.7) (Беляева, 2006). Таблица 7 Изменение количества видов живого напочвенного покрова в еловых и сосновых древостоях после рубок ухода и комплексного ухода за лесом Пробная площадь ПП 10-1 ПП 10-2 ПП 10-3 ПП 11-1 ПП 11-2 ПП 11-3 ПП 5-1 ПП 5-2 ПП 5-3

Количество видов, экз. 18 23 26 19 32 29 13 16 21

Увеличение, кол-во раз 1,3 1,4 1,7 1,5 1,2 1,6

Пробная площадь ПП 12-1 ПП 12-2 ПП 12-3 ПП 6-3 ПП 6-2 ПП 6-6 ПП 6-9 ПП 6-5

65

Количество видов, экз. 18 19 17 7 13 15 13 16

Увеличение, кол-во раз 1,1 0,9 1,9 2,1 1,9 2,3

Комплексный уход за лесом стимулирует процесс естественного лесовозобновления в ельниках черничных, сосняках черничных влажных и сосняках брусничных (табл.8, рис.26, 27). При этом в ельниках обеспечивается преобладание главной породы (ели) в составе подроста, а в сосняках происходит замена главной породы (сосны) в составе подроста елью (Беляева, 2006). Естественного лесовозобновления в ельнике кисличном не наблюдается в связи с высокой сомкнутостью крон, недостаточною освещенностью под пологом леса и усиленной конкуренцией со стороны древостоя. В ельниках и сосняках комплексный уход сдерживает появление подлеска, что можно объяснить усиленной конкуренцией со стороны древостоя и живого напочвенного покрова. Тем самым создаются благоприятные условия для появления подроста ели. Таблица 8 Количество подроста в сосновых и еловых древостоях № ПП 10-1 10-2 10-3 11-1 11-2 11-3

Кол-во подроста ели, экз./га 2310 18237 24530 -

№ ПП 5-1 5-2 5-3 12-1 12-2 12-3

Кол-во подроста ели, экз./га 955 1186 5250 1083 1175 3830

№ ПП 6-3 6-2 6-6 6-9 6-5

Рис.26. Естественное возобновление в сосняке брусничном на контрольном участке

66

Кол-во подроста ели, экз./га 379 645 912 837 1030

Рис.27. Естественное возобновление в сосняке брусничном после комплексного ухода за лесом

3.5. Особенности составления и применения программ комплексного ухода за лесом Эффективность и качество комплексного ухода за лесом во многом зависят от того, какую цель ставит перед собой лесовод. Таким образом, возникает проблема целенаправленной оптимизации ухода, органически связанная с идеей неистощительного и рационального лесопользования. На практике эта идея может и должна быть реализована посредством применения целевых программ комплексного ухода за лесом. Под программой понимается совокупность показателей, регламентирующих разреживание и удобрение древостоя для достижения хозяйственной цели наименее трудоемким способом. Основными показателями программы являются сроки проведения рубок и внесения удобрений, период повторяемости и число приемов ухода, рекомендуемый процент выборки по запасу за один прием рубки, минимальный экономически оправданный процент выборки, минимальные показатели суммы площадей сечения и числа деревьев, оставляемых после очередного приема рубок. Целевые программы комплексного ухода составлены на основе методических рекомендаций, разработанных в ЛенНИИЛХе (Сеннов, 1978) и данных, полученных на постоянных пробных площадях (Сеннов, 1977; Мельников, 1990). При расчете программ использовались таблицы хода роста сосновых, еловых и березово-еловых древостоев первых трех классов бонитета, регулярно разреживаемых рубками ухода. Целевые программы комплексного ухода за лесом представлены в табл. 9, 10. 67

Таблица 9 Целевые программы комплексного ухода в сосновых и еловых древостоях (Мельников, 1999) Процент выбор- Контрольные (минимальные) показатели древостоя ки по запасу: при полноте 1,0 ППС, м2/га, число деревьев главной древостоя минимальный; до рубки после рубки, рубки У – удобрение после рубки тыс. шт./га 2 3 4 5 6 Ельник кисличный Ia-I классов бонитета 40 (45) У 19,5 30 1,1 15 (15) У 17 50 40 У — — 50 (55) У 17,5 30 1,1 15 (15) У 15 40 У — — 80 35 У 31,5 50 0,8 15 У 27,5 70 У — — 40 (45) 19,5 30 1,1 15 (15) 17 40 У — — 70 25 У 34 45 0,9 15 У 29,5 60 У — — 30 (35) У 30 40 1,1 15 (15) 26,5 50 У — — 100 35 У 33 60 0,6 10 У 29 90 У — — 25 (30) У 32,5 40 1,2 15 (15) У 28 50 У — — 90 30 У 35 55 0,6 15 У 30,5 80 У — — 35 (40) У 22,5 30 1,6 15 (15) У 19,5 30 У 30 40 1,1 15 У 26,5 100 50 У — — 35 У 32,5 60 0,6 10 У 28,5 90 У — — Возраст, лет

Целевой сортимент 1

Балансы

Средний пиловочник

Крупный пиловочник 1-2 сортов

Крупный пиловочник 1-го сорта

68

Продолжение табл.9 1

Крупный пиловочник 1-го сорта

Балансы

2

90

50

80 Пиловочник средний 70

100 Крупный пиловочник 1-2-го сортов . 90

Крупный пиловочник 1-го сорта

100

3

4 5 35 (40) У 22,5 30 15 (15) У 19,5 20 У 34,5 40 15 У 30 50 У — 30 У 35 55 15 У 30,5 80 У — Ельник кисличный I класса бонитета 40 (45) У 16,5 30 15 (15) У 14,5 40 У — 40 (45) У 16,5 30 15 (15) У 14,5 40 У — 30 У 24 50 15 У 27 70 У — 40 (45) У 16,5 30 15 (15) У 14,5 40 У — 25 У 24 45 15 У 21 60 У — 30 (35) У 22 40 15 (15) У 19 50 У — 35 У 25 60 10 У 21,5 90 У — 25 (30) У 23,5 40 15 (15) У 20,5 50 У — 30 У 26 55 15 У 22,5 80 У — 35 (40) У 18 30 15 (15) У 15,5 30 У 22 40 15 У 19,5 50 У — 35 У 24,5 60 10У 21,5 90 У — 69

6 1,6 1,2 — 0,7 — 1,2 — 1,2 — 0,8 — 1,1 — 0,9 — 1,2 — 0,6 — 1,3 — 0,8 — 1,4 1,0 — 0,6 —

Продолжение табл.9 1

Крупный пиловочник 1-го сорта

Балансы

2

90

60

90 Средний пиловочник 80

Крупный пиловочник

Крупный пиловочник

110

100

3

4 5 35 (40) У 18 30 15 (15) У 15,5 20 У 25,5 40 15 У 22 50 У — 30 У 26 55 15 У 22,5 80 У — Ельник черничный II класса бонитета 45 (50) У 15 40 15 (15) У 13 50 У — 40 (45) У 16,5 40 15 (15) У 14,5 50 У — 30 У 24 60 15У 21 80 У — 40 (45) У 16,5 40 15 (15) У 14,5 50 У — 25 У 24,5 55 15У 21 70 У — 35 (40) У 18 40 15 (15) У 15,5 25 У 23 50 15 У 20 60 У — 30 У 25,5 70 15 У 22 100 У — 35 (40) У 18 40 15 (15) У 15,5 20 У 24,5 50 15 У 21 60 У — 30 У 25 65 15 У 21,5 90 У —

70

6 1,4 1,1 — 0,7 — 0,9 — 1,3 — 0,6 — 1,3 — 0,7 — 1,3 0,9 — 0,6 — 1,3 1,0 — 0,6 —

Продолжение табл.9 1

Балансы

Средний пиловочник

Балансы

Средний пиловочник

Крупный пиловочник высших сортов

Крупный пиловочник высших сортов

2

3 4 5 Ельник черничный III класса бонитета 40 (45) У 15 40 15 (15) У 13,5 70 60 У — 40 (45) У 15 40 15 (15) У 13,5 50 У — 100 30 У 21,5 60 15 19 90 У — Сосновые древостои I класса бонитета 40 (45) У 17 30 15 (15) У 15 50 40 У — 40 (45) У 17 30 15 (15) У 15 40 У — 80 30 У 26 50 15 У 22,5 70 У — 40 (45) У 17 30 15 (15) У 15 40 У — 70 25 У 26 45 15 У 22,5 60 У — 30 (35) У 20 30 15 (15) У 17,5 35 У 21,5 40 15 У 19 100 50 У — 35 У 25,5 60 15 У 22,5 90 У — 30 (35) У 20 30 15(15) У 17,5 30 У 23 40 15 У 20 90 50 У — 30 У 27 55 15 У 23,5 80 У —

71

6 0,9 — 0,9 — 0,6 — 1,2 — 1,2 — 0,8 — 1,2 — 0,8 — 1,7 1,3 — 0,7 — 1,7 1,3 — 0,7 —

Продолжение табл.9

1

Балансы

Средний пиловочник

Крупный пиловочник высших сортов

Балансы

Средний пиловочник

2

3 4 5 Сосновые древостои II класса бонитета 40 (45) У 15 30 15 (15) У 13 60 50 У — 40 (45) У 17 40 15 (15) У 15 50 У — 90 35 У 23,5 60 15 У 20,5 80 У — 40 (45) У 17 40 15 (15) У 15 50 У — 80 30 У 23 55 15 У 20 70 У — 30 (35) У 20 40 15 (15) У 17,5 25 У 24 50 15 У 21 110 60 У — 30 У 26,5 70 15 У 23 100 У — 30 (35) У 20 40 15 (15) У 17,5 25 У 24 50 15 У 21 100 60 У — 25 У 26,5 65 15 У 23 90 У — Сосновые древостои III класса бонитета 45 (50) У 12,5 30 15 (15) У 10,5 70 60 У — 40 (45) У 15,5 40 15 (15) У 13,5 50 У — 100 35 У 20,5 60 15 У 18 90 У —

72

6 1,2 — 1,5 — 0,9 — 1,5 — 0,9 — 1,7 1,2 — 0,8 — 1,7 1,2 — 0,8 — 1,2 — 1,7 — 1,0 —

Таблица 10 Целевые программы комплексного ухода за елью в лиственно-еловых древостоях (Мельников, 1999) Контрольные (минимальные) Процент выборки показатели древостоя по запасу: Целевой Порода при полноте 1,0 ППС, м2/га, число деревьев сортимент главной древоминимальный; до рубки после рубки, рубки стоя У – удобрение после рубки тыс. шт./га Возраст, лет

1

2 3 4 5 6 7 Березово-еловые древостои I класса бонитета (кисличный тип леса) Б 100 — — 40 Е -(15) У — 1,3 70 35 У 18,5 50 Е 0,9 15 У 16,5 60 Е У — — Балансы Б 60 (65) — — 40 Е -(15) — 1,3 Б 100 — — 75 50 30 У 19,5 Е 0,9 15 У 17 60 Е У — — Б 100 — — 40 Е -(15) У — 1,3 Средний 30 У 20 50 Е 1,1 пиловоч80 15 У 17,5 ник 30 У 21,5 60 Е 0,7 15 У 19 70 Е У — — Б 60 (65) — — 40 Е -(15) — 1,3 Б 100 — — Средний 50 20 У 22 пиловоч85 Е 1,1 15 У 19,5 ник 30 У 21,5 60 Е 0,7 15 У 19 70 Е У — — Б 100 — — 40 Е -(15) У — 1,3 35 У 18,5 Крупный 50 Е 1,1 15 У 16,5 пиловоч100 ник 1-2-го 60 Е У — — сортов 30 У 24 70 Е 0,6 15 У 20,5 80 Е У — —

73

Продолжение табл.10 60 — -(15) — 100 — 50 30 У 19,5 Е 105 15 У 17 60 Е У — 30 У 24 70 Е 15 У 20,5 80 Е У — Березово-еловые древостои II класса бонитета (кисличный и черничный типы леса) Б 100 — 40 Е -(15) У — 80 35 У 16,5 50 Е 15 У 14,5 70 Е У — Б 60 — 40 Е -(15) — Б 100 — 85 50 30 У 17 Е 15 У 14,5 70 Е У — Б 100 — 40 Е -(15) У — 30 У 17,5 50 Е 90-95 15 У 15,5 30 У 18,5 60 Е 15 У 16 80 Е У — Б 60 — 40 Е -(15) — Б 100 — 50 20 У 18 95-100 Е 15 У 15,5 30 У 18,5 60 Е 15 У 16 80 (90) Е У — 40

Крупный пиловочник 1-2-го сортов

Балансы

Средний пиловочник

Средний пиловочник

Б Е Б

74

— 1,3 — 1,1 — 0,6 —

— 1,3 1,0 — — 1,3 — 1,0 — — 1,3 1,1 0,7 — — 1,3 — 1,1 0,7 —

Продолжение табл.10 1

2

3 40

110

Крупный пиловочник 1-2-го сортов

4 Б Е

50

Е

60

Е

70

Е

100

Е Б Е Б

40 50 115

Е

60

Е

70

Е

100

Е

5 100 -(15) У 35 У 15 У У 30 У 15 У У 60 -(15) 100 30 У 15 У У 30 У 15 У У

6 — — 16,5 14,5 — 21,5 18,5 — — — — 17 14,5 — 21,5 18,5 —

7 — 1,3 1,1 — 0,6 — — 1,3 — 1,1 — 0,6 —

3.6. Экономическая эффективность комплексного ухода за лесом Расчеты экономической эффективности (Мельников, 1999) показывают, что в чистых ельниках выход целевых сортиментов увеличивается в зависимости от варианта применяемой программы комплексного ухода на 25-52% по сравнению с хозяйством без ухода. Даже при использовании программ, предусматривающих максимальное сокращение сроков целевого лесовыращивания, продукция увеличивается на 20-30%. Коэффициент эффективности применения программ составляет 0,32-0,48 руб. добавочного чистого дохода на 1 рубль дополнительных затрат. Сходными показателями характеризуются целевые программы комплексного ухода за чистыми сосновыми древостоями. При реализации программ рубок ухода (без удобрений) в хвойных древостоях выход сортиментов уменьшается на 10-15% по сравнению с комплексным уходом. Экономическая эффективность программ ухода за елью в березово-еловых насаждениях зависит в первую очередь от условий реализации лиственной древесины. По сравнению с вариантом ведения хозяйства без ухода программы позволяют увеличить выход балансов в 1,8-2,0 раза, среднего пиловочника – в 4,5-4,8 раза, крупного пиловочника – в еще большей степени. Наиболее целесообразен уход за лиственно-еловыми насаждениями Iа-I классов бонитета; при использовании программ в менее производительных древостоях эффективность ухода заметно снижается. Срок выра75

щивания балансов увеличивается на 10 лет, среднего пиловочника – на 20 лет, ухудшаются также показатели окупаемости дополнительных затрат на уход. В результате анализа экономической эффективности применения программ комплексного ухода в хвойных древостоях Е.С. Мельниковым были сделаны следующие выводы: 1. Эффективность комплексного ухода во всех вариантах выше, чем ухода без применения удобрений. Применение удобрений в системе комплексного ухода является окупаемым. 2. С увеличением повторностей внесения удобрений повышается эффективность и окупаемость комплексного ухода, увеличение же числа приемов рубок ухода снижает этот эффект. Вместе с тем нецелесообразно, за редким исключением, вносить удобрения чаще, чем один раз в 10 лет. Именно за этот период удобрение, как дополнительный ресурс, реализуется в фитоценозе, что позволяет избежать его нежелательного накопления в системе и непроизводительных потерь. 3. Выход сортиментов на объектах комплексного ухода за лесом находится в прямой зависимости от производительности древостоя (класса бонитета). По сравнению с высокопродуктивными насаждениями сроки получения целевых сортиментов в ельниках и сосняках II-III классов бонитета увеличиваются на 10-30 лет. В настоящее время удобрение лесов широко применяется в Финляндии (рис.28). Для азотной подкормки минеральных почв широко применяются селитра и азотно-фосфорная смесь. Рекомендуемая доза азота составляет в Южной Финляндии 150 кг/га, а в Северной Финляндии – 120 кг/га. Удобрения рекомендуется вносить в первой половине вегетационного периода. Ускорение прироста начинается уже в следующем за удобрением вегетационном периоде. Воздействие удобрения продолжается в сосняках 6-8 лет, а в ельниках – 8-10 лет. По мнению финских исследователей, экономически самыми выгодными объектами внесения удобрений являются средневозрастные ухоженные древостои и приспевающие хвойные древостои на минеральных почвах. Наибольший прирост удобрение дает в суховатых сосняках, где одно внесение способно ускорить прирост запаса до 13-19 м3/га. На более богатых или бедных почвах (влажные и сухие боры) древостой реагирует на удобрение, но рентабельность мероприятия остается низкой. Среди ельников предпочтительными объектами внесения удобрения являются влажные боры, в которых одним внесением можно добиться прироста запаса на 1421 м3/га. В березняках на минеральных почвах воздействие удобрения относительно скоротечно и реакция древостоя на него слабее (Яри Хюнюнен, 2006).

76

Рис.28. Удобрение лесов в Финляндии (фото: Микко Рийкиля)

В заключении следует подчеркнуть, что комплексный уход – современное высокоэффективное средство повышения продуктивности леса, его товарной и экологической ценности. Применение удобрений в системе комплексного ухода не только усиливает достоинства интенсивных рубок ухода, но и во многом компенсирует их недостатки. Перспективы применения комплексного ухода велики. Вместе с тем, надо помнить, что удобрения функционально реализуются в том направлении, которое наиболее характерно для развития лесного биогеоценоза на данный момент. Отсюда их нельзя рассматривать, как универсальное средство для предотвращения развития негативных явлений в фитоценозе. Они способны повысить продуктивность, качество древостоя, ускорить восстановительные реакции и сукцессию фитоценоза, но вряд ли окажутся в состоянии остановить усиливающийся распад перестойного древостоя и нарастающую деградацию, вызванную серьезным ухудшением экологического режима. Без устранения причин, вызывающих негативные явления в ценозе, естественного или искусственного порядка, применение удобрений может не дать того эффекта, на который можно было бы надеяться. Нужен целенаправленный, хозяйственно обоснованный подбор объектов, выбор программ и технологий. Еще более необходим широкий производственный опыт комплексного ухода, его внедрение в практику и традиции ухода за лесом.

77

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Беляева Н.В. Закономерности функционирования сосновых и еловых фитоценозов южной тайги на объектах комплексного ухода за лесом: автореф. дисс. …к.c.-х. наук. – СПб.: СПбГЛТА, 2006. – 20 c. 2. Временное руководство по инъекции арборицидов в стволы лиственных пород для предотвращения их возобновления на вырубках (утв. Рослесхозом 13 июля 1998 г.). По состоянию на 25 сентября 2006 г. 3. Егоров А.Б., Бубнов А.А., Рябинков А.П. Применение гербицидов при выращивании хвойных пород и березы в лесных питомниках: Практические рекомендации. – СПб.: СПбНИИЛХ, 2005. – 49 с. 4. Егоров А.Б., Омельяненко А.Я., Постников М.В., Бубнов А.А. Применение гербицидов при уходе за лесом: Практические рекомендации. – СПб.: СПбНИИЛХ, 2005. – 29 с. 5. Жигунов А.В., Егоров А.Б. Воспроизводство хозяйственно ценных пород с применением химического метода: Учебное пособие. – СПб.: СПбГЛТА, 2001. – 40 с. 6. Инструкция по технике безопасности при хранении, транспортировке и применении пестицидов в сельском хозяйстве. – М.: Агропромиздат, 1985. – 56 с. 7. Красновидов А.Н., Мартынов А.Н., Фомин А.В. Раундап и другие гербициды на основе глифосата: Экологические аспекты. – СПб.: СПбНИИЛХ, 2000. – 73 с. 8. Мельников Е. С. Лесоводственные основы теории и практики комплексного ухода за лесом: автореф. дисс. …д-ра c.-х. наук. – СПб.: СПбГЛТА, 1999. – 35 c. 9. Санитарные правила и нормы «Гигиенические требования к хранению, применению и транспортировке пестицидов и агрохимикатов» // Защита и карантин растений. – 2002. - №3. – C. 65-84. 10. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации: Справочник. (Издается ежегодно). 11. Федеральный закон от 19.07.1997 г. №109-ФЗ «О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами». 12. Федеральный закон от 30.03.1999 г. №52-ФЗ «О санитарноэпидемиологическом благополучии населения».

78

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………............. 1. 2.

3.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ В ЛЕСОВЫРАЩИВАНИИ И КОМПЛЕКСНОГО УХОДА ЗА ЛЕСОМ……………... ПРИМЕНЕНИЕ ГЕРБИЦИДОВ В ЛЕСОВЫРАЩИВАНИИ…..…….. 2.1. История развития химического метода………………………... 2.2. Классификация гербицидов……………………………………. 2.3. Формы веществ, используемых в качестве гербицидов……… 2.4. Токсилогические показатели гербицидов………………........... 2.5. Оценка силы избирательности действия гербицидов на растения…...................................................................................... 2.6. Способы и техника применения гербицидов…………………. 2.7. Рекомендуемые гербициды…………………………………….. 2.8. Применение гербицидов в лесных питомниках………………. 2.8.1. Борьба с сорняками в паровых полях………………. 2.8.2. Борьба с сорняками в посевных и школьных отделения питомников……………………………………. 2.8.3. Применение гербицидов в теплицах………………... 2.9. Химическая обработка почвы под лесные культуры…………. 2.10. Агротехнический уход за лесными культурами……………… 2.11. Химический уход за лесом……………………………………... 2.11.1. Опрыскивание крон деревьев………………….......... 2.11.2. Инъекция гербицидов в стволы деревьев…………... 2.11.3. Лесоводственная эффективность химического ухода за лесом……………………………………………. 2.12. Проблемы современной практики применения химического метода в лесном хозяйстве……………………………………... ЦЕЛЕВОЕ ВЫРАЩИВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ДРЕВОСТОЕВ В СИСТЕМЕ КОМПЛЕКСНОГО УХОДА ЗА ЛЕСОМ….. 3.1. История развития комплексного ухода за лесом………........... 3.2. Преимущества комплексного ухода…………………………… 3.3. Технология комплексного ухода за лесом……………………. 3.4. Лесоводственная эффективность комплексного ухода за лесом……………………………………………………………… 3.5. Особенности составления и применения программ комплексного ухода за лесом………………………………………. 3.6. Экономическая эффективность комплексного ухода за лесом

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………

79

4 5 8 8 14 15 16 17 18 22 26 27 28 30 30 31 33 33 36 41 47 54 54 55 56 60 67 75 78

Алексей Николаевич Мартынов Наталия Валерьевна Беляева Ольга Ивановна Григорьева

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЛЕСОВЫРАЩИВАНИЯ ХИМИЧЕСКИЙ И КОМПЛЕКСНЫЙ УХОД ЗА ЛЕСОМ

Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлению 250200 «Лесное хозяйство и ландшафтное строительство»

Редактор – Компьютерная верстка – В.Ф. Сергеев Лицензия ЛР № 020578 от 04.07.97. Подписано в печать с оригинал-макета Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч.-изд. л. 5,0. Печ. л. 5,0. Тираж 100 экз. Заказ № Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия Издательско-полиграфический отдел СПбЛТА 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 3

80