СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЛЕСОПОЛОСЫ ПОСЛЕ ПОЖАРОВ Российский патент 2013 года по МПК A01G23/00 

Изобретение относится к области лесного хозяйства, а точнее к области лесных культур по воспроизводству леса после катастрофических лесных пожаров.

Изобретение может быть использовано в любом регионе лесного хозяйства, поскольку площади испытавшие воздействие катастрофических лесных пожаров остаются опустошенными на десятки и сотни лет. Это происходит потому, что сгорает весь опад, микоризообразующий грибной компонент почвы и семена. Без микоризообразующего грибного компонента почвы семена лесных древесных пород плохо всходят.

Предложенный способ целесообразно использовать в малолесных странах с аридными почвенно-климатическими условиями, где отсутствует или крайне слабое естественное воспроизводство леса после катастрофических лесных пожаров. Убедительным наглядным примером или доказательством являются практически все мировые пустыни и полупустыни, образовавшиеся в прошлом аридных регионах после выжигания лесов ради пашни и других сельхозугодий. В настоящее время на этих территориях крайне трудно создавать искусственные леса в связи с исчезновением с этих территорий микоризообразующего грибного компонента почвы.

Известно, что воспроизводство леса, например после сплошных рубок, производится путем посева семян, плодов или посадки сеянцев и никаких проблем их всхожести и приживаемости не возникают, поскольку на таких площадях сохраняются необходимые биолого-почвенные компоненты: гумус, семена, микоризообразующий грибной компонент почвы, т.е. сотни и тысячи видов почвенных грибов, образующие с корнями древесных растений симбиоз (микоризу). [1-3]

Недостатком всех известных способов является то, что при катастрофических наземных лесных пожарах вместе с деревьями, кустарниками сгорает весь опад, семена, микоризообразующий грибной компонент почвы, т.е. споры сотен и тысяч видов почвенных грибов, частично гумус. Поэтому ведение лесных культур известным способом не удается или трудно удается, семена, плоды плохо всходят, сеянцы не приживаются, а прижившиеся «сидят», т.е. плохо растут в связи с отсутствием микоризообразующего грибного компонента почвы.

Известно так же, что внесение навоза, минеральных удобрений и пр. для решения этой проблемы также не оказывают положительного влияния. Наоборот, лесные культуры в такой среде находятся в угнетенном состоянии и не окупают затраты.

Наиболее близким по технической сущности является общеизвестный способ посева семян, плодов или посадки сеянцев без каких либо дополнительных обработок. [4, 5]

Недостаток известного способа посадки леса состоит в том, что он не дает положительного результата при гибели микоризообразующего грибного компонента почвы после катастрофических лесных пожаров, следствием которого является резкое снижение всхожести семян, плодов и приживаемости сеянцев. Поэтому территории после катастрофических лесных пожаров остаются опустошенными на десятки и сотни лет.

Другими недостатками известного способа является то, что без микоризообразующего грибного компонента почвы резко ухудшается питание и водообеспеченность древесных растений на территориях после лесных пожаров.

Задачей настоящего изобретения является воспроизводство леса на площади после катастрофических лесных пожаров.

Технический результат связан с возвратом сгоревшего микоризообразующего грибного компонента почвы, чтобы посеянные семена, плоды или посаженные сеянцы приживались и росли успешно.

Заявляемый способ не известен из уровня техники, т.е. является новым.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения.

Сущность способа восстановления лесополосы после пожаров включает посев семян, плодов или сеянцев, и готовят смесь из нанопорошков древесного угля и почвы из пожарного рефугиума в соотношении 1:10, доводят до сметанообразующей суспензии, которой обрабатывают семена, плоды или сеянцы перед посадкой.

При этом создаются нанопорошки из древесного угля путем его измельчения. Древесный уголь заготавливают на той же сгоревшей территории. Затем заготавливают почву из пожарных рефугиумов, т.е. на территории, где не было пожара и сохранился микоризообразующий грибной компонент почвы. Нанопорошки из древесного угля и почву в соотношении 1:10 тщательно перемешивают и замачивают до образования сметанообразной консистенции. Этой углеродно-почвенной смесью обрабатывают семена, плоды и (или) корни сеянцев перед их посевом или посадкой, что обеспечивает доставку спор грибов и первоначального питания для них (углерод) на необходимую глубину посева и посадки.

По трубчатой сети гиф почвенных грибов в растения поступает вода и элементы минерального питания: азот, фосфор, калий, микроэлементы, а грибы как гетеротрофные организмы извлекают из клеток растений углерод(сахар) как строительный и энергетический материал для дальнейшего развития грибов, их трубчатой сети, спор и т.д. Такая взаимовыгодная связь (симбиоз) - микориза характерна более 90% древесных растений.

Такая работа по сборке и адгезии осуществляется непосредственно на гарях перед посевом семян, плодов или посадкой сеянцев позволяет обеспечить 100%-ную всхожесть семян, плодов и приживаемость сеянцев. Это достигается прямым контактом (адгезией) спор грибов с семенами, плодами или активными корнями сеянцев. Таким образом, обеспечивается сборка и «включение в работу» биолого-почвенной наносистемы. Эта наносистема в последующем работает беспрерывно до следующего катастрофического лесного пожара. Роль угольных нанопорошков состоит в обеспечении «пуско-наладочного механизма» наносмеси. Поскольку известно, что первыми живыми организмами на территории после катастрофических лесных пожаров являются пирогенные грибы на обугленной древесине, питаясь самым доступным углеродом. Эти природные наноматериалы: споры грибов и древесный уголь активно взаимодействуют в лесу, но катастрофический лесной пожар разрушает эту связь, пространственно изолируя их друг от друга. Цель нашего изобретения состоит в том, чтобы снова свести их вместе, собрать и включить в работу природную биолого-почвенную наносистему - чтобы гари не пустовали на десятки и сотни лет, а обеспечивалось ускоренное воспроизводство леса.

Пример конкретного выполнения. Способ сборки биолого-почвенной наносмеси для воспроизводства леса на площади после катастрофических лесных пожаров состоит из нанопорошка древесного угля, который приготавливают на основе древесного угля, собранного непосредственно на сгоревшей площади леса путем его измельчения. Вторым компонентом наносмеси является почва, содержащая споры микоризообразующего грибного компонента, из находящегося рядом пожарного рефугиума, которая тоже измельчается. Затем оба компонента смешиваются в соотношении 1:7-10 в зависимости от содержания гумуса (Участей у бедных почв, 10 частей у богатых почв). После сборки путем тщательного перемешивания биолого-почвенной наносмеси, замачивают водой, полученную суспензию доводят до сметанообразной консистенции. Полученную суспензию многократно смешивают перед обработкой семян, плодов или подготовленных к посадке сеянцев. Таким приемом (способом) вместе с семенами, плодами или сеянцами, при посеве и посадке на необходимую глубину вносится биолого-почвенная наносмесь, обеспечивающая их 100% всхожесть и приживаемость. Никаких удобрений или других химических веществ не требуется. Территория сохраняется в экологически чистом состоянии.

Предложенный способ сборки биолого-почвенной наносистемы для воспроизводства леса на площади после катастрофических лесных пожаров по сравнению с лучшими аналогами лесных культур позволяет обеспечить 100%-ное прорастание семян, плодов и приживаемость сеянцев на территории после катастрофических лесных пожаров. Способ позволяет также воспроизводить лес и полную лесную экологическую среду с теми же или улучшенными показателями по видовому составу, ценности древесины и недревесной продукции леса. Вследствие этого становится возможным увеличить лесные территории. Испытания предложенного способа показали, что 100%-ное прорастание семян, плодов или приживаемость сеянцев, обеспечивающие воспроизводство леса, решают задачу обезлесения территорий из-за пожаров.

Разработанный способ воспроизводства леса предусмотрено внедрять ежегодно, используя Студенческое лесничество ДГУ. Мы собираемся постепенно воспроизводить лес на гарях, уже внедрено более 400 деревьев, на площади примерно 1 га.

Способ включает посев семян, плодов или сеянцев. Готовят смесь из нанопорошков древесного угля и почвы из пожарного рефугиума в соотношении 1:10. Доводят смесь до сметанообразующей суспензии, которой обрабатывают семена, плоды или сеянцы перед посадкой. Способ позволяет обеспечить 100%-ное прорастание семян, плодов и приживаемость сеянцев на территории после катастрофических лесных пожаров, а также воспроизвести лес и полную лесную экологическую среду с улучшенными показателями по видовому составу, ценности древесины и недревесной продукции леса.

Способ восстановления лесополосы после пожаров, включающий посев семян, плодов или сеянцев, отличающийся тем, что готовят смесь из нанопорошков древесного угля и почвы из пожарного рефугиума в соотношении 1:10, доводят до сметанообразной суспензии, которой обрабатывают семена, плоды или сеянцы перед посадкой.