СПОСОБ ПРИДАНИЯ РАНЕЕ СОЗДАННЫМ ПОЛЕСОЗАЩИТНЫМ ЛЕСНЫМ ПОЛОСАМ АЖУРНОЙ КОНСТРУКЦИИ Российский патент 2024 года по МПК A01G23/00 

Изобретение относится к лесному хозяйству, а в частности, к агролесомелиорации, и может быть использовано для реконструкции ранее созданных лесополос, выполняющих мелиоративные функции.

Установлено, многочисленными исследованиями [1-7], что полосы ветропоницаемых конструкций (ажурная, продуваемая) наиболее эффективны. Для условий Юга России, лучшими мелиоративными свойствами обладают полосы ажурной конструкции. Они по сравнению с полосами продуваемой конструкции более эффективно зачищают почву от ветровой эрозии, создают лучший микроклимат полей и в итоге дают в 1,5-2 раза большую прибавку урожаях [4, 5, 7]. При ажурной конструкции количество сквозных просветов должно составлять от 15 до 35% от общей площади с равномерным распределением их по всему профилю. Значительная часть ранее созданных полесозащитных лесных полос многорядные, созданы по древесно-кустарниковому типу с большим набором пород и поэтому имеют не эффективную плотную конструкцию, а местами разреженны из за выпадения отдельных древесных пород и поэтому подлежат исправлению.

Известные способы создания ажурной лесополосы основаны на закладке новых лесополос путем посадки растений (SU 151958 27.08.1987; SU 1519589 А1 07.11.1989, SU 1604252F1 07.11.1990; RU 2 620090 С2 23.05.2017; RU 2 432730С1 2011.11.10 или порослевого возобновления RU 2280976С2 2006.08.10; RU2194384C1 2002.12.20; RU2086107C1 1997.08.10) по различным схемам. Выращивание и формирование новых лесополос ажурной конструкции дорого и длительно. Они могут быть приемлемы для замены старых и деградированных насаждений.

Так, изобретение RU 2620090 С2 Способ создания ажурной конструкции 25.05.2017 (Трусов В.И., Новичихин A.M., Годунов С.И.), заключается в посадке растений чередующими блоками из долговечных и быстрорастущих древесных пород. После достижения деревьями долговечной породы проектной высоты блоки быстрорастущих пород полностью удаляют. На месте блоков из быстрорастущей породы высаживают блоки из деревьев долговечной породы. Операции повторяются. Это обеспечивает долговечность лесополосы, постоянство ее мелиоративных свойств долгие годы. Недостатки: значительная трудоемкость, длительный срок создания лесополос.

Известен, но еще более затратный, способ создания лесных полос ажурной конструкции (патент 2331 187 RU Годунов С.И., Вавин B.C.), который заключается в установке полых вентиляционных каналов, а в нижней внутренней части вентиляционных каналов устраивают открытые резервуары и обеспечивают их наполнение водой в течение вегетационного периода. Этот способ может быть оправдан в засушливых районах.

Известен способ порослевого возобновления лесных полос продольными, поперечными и жалюзными лесосеками (Ю.В. Ключников Рубки возобновления в лесных полосах в связи с полезащитным влиянием. Труды Каменно-Степной государственной селекционной станции. - Воронежское областное книгоиздательство, 1940 г., с. 50-104).

Способ заключается в постепенной вырубке древостоя на пень различными по форме и ориентации лесосеками со сроком их примыкания, продолжительность которого дает возможность набрать порослевому древостою достаточную высоту для сохранения непрерывного полезащитного (мелиоративного) эффекта при вырубке оставшейся части насаждения. Однако, после вырубки лесосек резко снижается плотность и высота древостоя, после чего скорость прохождения ветрового потока через насаждение увеличивается, что лишает насаждения полной мелиоративной эффективности на длительное время (полное восстановление древостоя наступает через 15-20 лет). Этот способ может найти применение только при реконструкции широких старовозрастных, деградированных лесополос, но с сохраненной порослевой способностью деревьев.

Предложенный нами «Способ придания ранее созданным полесозащитным лесным полосам ажурной конструкции может быть рекомендован как дополнение, для уплотнения профиля на необходимых участках лесополосы.

Наиболее близок к предложенному способу, способ порослевого возобновления защитных насаждений (RU 2541658 Трусов В.И., Годунов С.И. 2015.02.20) путем стимулирования образования поросли плотным наложением поясов на материнские деревья из материала (обычно металл шириной 4-5 см), обеспечивающих постепенную перетяжку проводящих сосудов во время роста дерева. Пояса оставляют на стволах до полной гибели старой надземной части материнских деревьев, причем пояса располагают от поверхности почвы на расстоянии достаточном для минимального количества порослевин (от 3 до 5 шт.), то есть у самой поверхности почвы. Образовавшие порослевины развиваются пропорционально постепенному замедлению роста и жизни деятельности стволов материнских деревьев выше мест перетяжки поясами. Полная замена всех деревьев возобновляемого насаждения на порослевое с постепенной гибелью старых стволов и ветвей материнских деревьев происходит в зависимости от порослевого состава примерно за 20-25 лет. Таким образом, указанный способ заключается в замене существующего старого насаждения на новое порослевое без снижения мелиоративных функций. Недостатки способа: значительные материальные и трудовые затраты, длительность процесса и неизвестно какой конструкции сформируется лесополоса.

Техническим результатом заявляемого изобретения является придание ранее созданным полесозащитным лесным полосам ажурной конструкции, снижение длительности процесса формирования и его трудозатрат, увеличение продолжительности мелиоративной эффективности материнского насаждения, что в конечном итоге приведет к увеличению урожайности сельскохозяйственных культур.

Технический результат достигается стимулированием образования стволовых побегов из спящих почек ниже мест поранения (кольцевания) стволов. Стволовые побеги разрастаясь уплотняют профиль, при этом путем выбора высоты кольцевания и регулировкой количества порослевин добиваются необходимой ажурности на требуемых участках.

В отличие от прототипа заявляемый способ не требует дополнительных временных и трудозатрат на снятие установленных поясов. Общее между предложенным способом и прототипом это использование реакции растений на поранение. В заявляемом способе применяется кольцевание для образования из спящих почек стволовых побегов с целью придания ранее созданным лесополосам ажурности. В прототипе используется передавливание проводящих сосудов путем наложения пояса для образования поросли с целью создания нового порослевого насаждения.

Предложенный способ не предполагает вырубки насаждения и создания нового порослевого насаждения, а производится только реконструкция ранее созданных лесополос, что исключает перерыв в полной мелиоративной эффективности всего насаждения. Во время формирования ажурной конструкции насаждения не ухудшаются показатели ветропроницаемости полосы и транспирации древостоя реконструируемого насаждения. Полная мелиоративная эффективность насаждения при его формировании предложенным способом не снижается, а наоборот образованные стволовые побеги растут, улучшая аэродинамику полосы, что повышает ее мелиоративную эффективность.

Увеличение размера прибавки урожая сельскохозяйственных культур под защитой лесополосы ажурной конструкции (защитный эффект распространяется на расстояние 25-30 h средней высоты лесополосы в подветреннюю и 5 h в наветреннюю сторону от лесополосы Средняя прибавка урожая за ажурной полесозащитной лесной полосы на Кубани в 1,5-2 раза выше или на 3-4 центнеров зерна с гектара по сравнению с продуваемой. [4].

Для кольцевания стволов, ветвей используется кольцеватель Брянского технологического института БТИ-1, предназначенный для умерщвления нежелательных, в первую очередь мелколиственных пород (осина, береза, ольха т.п.) при рубках ухода за составом хвойно-лиственных молодняков леса северо-восточных и северо-западных регионов России. В результате деревья засыхают и через год-два падают на землю, высвобождая из-под своего полога хвойные породы [3]

На рисунке 1 представлен кольцеватель БТИ-1, который используется для придания лесополосам ажурной конструкции. Кольцеватель состоит из двух пластин, шарнирно соединенных с помощью шарнира 6. Пластины с одной стороны от шарнира имеют правый 1 и левый 7 рабочие органы, а другой - рукоятки 4 для сжимания и разъема рабочих органов. Рабочий орган представляет собой два угольника, соединенных между собой стойками 2. Внутренняя сторона угольников сделана в виде рабочего полотна пилы и имеет три области - наружную, среднюю и внутреннюю, расположенную ближе к шарниру 6, чем обеспечивается обработка деревьев различного диаметра. На шарнире имеется пружина, постоянно прижимающая уголки друг к другу. Величина раскрытия рабочих органов обеспечивается перемещением стопорного винта 5 по регулировочному пазу 3 одной из пластин. Этим обеспечивается регулировка кольцевателя в зависимости от диаметра обрабатываемого дерева.

Кольцевание деревьев можно проводить в любое время года. Для этого в зависимости от диаметра обрабатываемого дерева, настраивают кольцеватель, раскрывают рабочий орган и охватывают ствол дерева одним из резцов. Сжимая рукоятки (4), зубцы рабочего органа (7) входят в кору и заболонную часть и поворотом кольцевания вокруг ствола производится кольцевание.

Техническая характеристика стандартного кольцевателя БТИ-1: Диаметр обрабатываемых деревьев 10-90 мм, ширина надреза 2 мм, расстояние между надрезами 20 мм, ширина снимаемого кольца 24 мм, длина резцов 8 мм, Производительность 237 деревьев в смену. Габаритные размеры: длина 330 мм, ширина в закрытом положении 90 мм, масса 0,5 кг. Конструкция кольцевателя несложная и поэтому его можно изготовить в любой слесарной мастерской, при этом можно увеличить размер рабочих органов для кольцевания деревьев диаметром более 9 см. или заказать.

Кольцевание стволов и крупных веток может выполняться по всей окружности основного ствола, но и частично для появления побегов ниже надреза и сохранения части кроны дерева. Материнская часть выше места кольцевания постепенно засыхает из за прекращения подачи питательных веществ из корней в крону при сплошной окольцовки полностью и частично при неполной. Во втором случае не перерезанный участок коры и луба обеспечивает сохранность кроны выше окольцованного участка, при этом сохраняются и молодые побеги. Часть побегов по мере их роста и развития можно удалить в зависимости от достаточности для формирования ажурного профиля полосы.

Сущность предложенного способа заключается в придании продольному профилю лесополосы ажурности.

Техническое исполнение проводится следующим образом: при обследовании лесополосы выявляются участки (места) чрезмерно разреженные («продуваемые дыры») которые можно уплотнить появлением новых стволовых побегов. Подбираются соответствующие деревья и проводят кольцевание стволов и крупных веток кольцевателем БТИ-1 на необходимой высоте. По мере отрастания стволовых побегов проводят их сортировку, убирая слабые и лишние, для увеличения плотности возможен прием заламывания побегов или стрижка секатором («залатывание дыр»). Таким образом формируют необходимую ажурность.

Изобретение позволяет формировать заданную оптимальную ажурность лесополосы непосредственно из естественного материала растения (стволовой поросли).

Возможность осуществления заявляемого изобретения на предмет появления обильных стволовых побегов ниже мест кольцевания на стволах лиственных пород (ясень, гледичия, акация, шелковица, дуб) показали опыты, заложенные в полесозащитных лесных полосах Адыгеи (Гиагинский район, совхоз «Труд»). Опыты закладывались с целью умерщвления надземной и подземной частей нежелательных деревьев при уходе за лесополосами, как это происходит после кольцевания нежелательных мелколиственных пород (осина, береза, ольха и другие породы при уходе за хвойно-лиственными молодняками леса в северо-западных и северо-восточных регионах России, а в лесополосах Кубани результат получился противоположный. Растения полностью не погибали, ниже места кольцевания образовывались обильные стволовые побеги которые отрастали и частично заменяли постепенно засыхающую крону (рис. 2). После кольцевания коревая система сохранялась благодаря питанию ее пластическими веществами вырабатываемыми листьями на отрастающих стволовых побегах.

На рисунке 2 показано образование обильных стволовых побегов ниже окольцованной части ствола у 24-летнего ясеня зеленого.

Список литературы

1. Лабазников, Б.В. Агрометеорологическая эффективность полесозащитных лесных полос / Б.В Лабазников, Н.П. Алентьев // Сб.тр. Сев.-Кав. ЛОС, №12 1975 - С. 107-109.

2. Лабазников, Б.В. Определить наиболее эффективную конструкцию полесозащитных лесных полос и разработать методы лесоводственнного ухода в них на Кавказе / Б.В. Лабазников, Н.П. Алентьев // Информационный сборник Агролесомелиоративные исследования в СССР, №11(16), Волгоград, 1977, С. 17-18.

3. Алентьев, Н.П. Опыт применения кольцевания и арборицидов в полесозащитных лесных полосах Краснодарского края // Труд. ВНИИЛМ «Водоохранно-защитные леса. М., 1975, С. 17-22.

4. Алентьев Н.П. Опыт применения кольцевателя и арборицидов в лесозащитных лесных полосах Краснодарского края // Труд. ВНИИЛМ Водоохранно-защитные леса №8 М., 1975, С. 17-22.

5. Лабазников Б.В. Рекомендации по формированию и поддержанию необходимых конструкций лесных полос методами лесоводственного ухода в Краснодарском крае / Б.В. Лабазников, Н.П. Алентьев // М., ВНИИЛМ, 1977, С. 31

6. Ведение хозяйства в полесозащитных лесных полосах (рекомендации). Краснодар, производственное управление сельского хозяйства Краснодарского крайисполкома, 1981, 40 С.

7. Машины и механизмы в лесном и лесопарковом хозяйстве / Аппараты и инструменты для умерщвления деревьев на корню, Учебник М.: изд-во Юрайт, 2018 С. 69-71.

8. Патент РФ. Способ создания ажурной лесополосы / Трусов В.И., Новичихин A.M., Годунов С.И. - №2620090, 2017. - БИ №15.

9. Патент РФ. Способ создания лесных полос ажурной конструкции / Годунов С.И., Вавин B.C. - №2331 187, 2008. - БИ №23.

10. Патент РФ. Способ порослевого возобновления защитных лесных насаждений / Трусов В.И., Годунов С.И. - №2541658, 2015. - БИ №5.

Изобретение относится к лесному хозяйству, и в частности к агролесомелиорации, и может быть использовано для реконструкции ранее созданных лесополос, выполняющих мелиоративные функции в южных регионах России. Способ придания ранее созданным полесозащитным лесным полосам ажурной конструкции заключается в том, что выявляют чрезмерно разреженные участки лесной полосы, подбирают на этих участках нежелательные деревья и осуществляют поранение стволов путем кольцевания стволов и крупных веток для стимулирования роста стволовых побегов ниже мест поранения ствола. При этом кольцевание проводят по всей окружности основного ствола и/или частично для сохранения части кроны дерева с возможностью формирования ажурности в необходимых местах путем выбора высоты поранения стволов. После появления стволовых побегов - путем регулирования их количества. Использование изобретения позволит повысить мелиоративную эффективность ранее созданным полесозащитным лесным полосам путем создания оптимальной ажурности (от 15 до 35% мелких сквозных просветов по всему продольному профилю). 2 ил.

Способ придания ранее созданным полесозащитным лесным полосам ажурной конструкции, заключающийся в том, что выявляют чрезмерно разреженные участки лесной полосы, подбирают на этих участках нежелательные деревья и осуществляют поранение стволов путем кольцевания стволов и крупных веток для стимулирования роста стволовых побегов ниже мест поранения ствола, при этом кольцевание проводят по всей окружности основного ствола и/или частично для сохранения части кроны дерева с возможностью формирования ажурности в необходимых местах путем выбора высоты поранения стволов, а после появления стволовых побегов путем регулирования их количества.