Способ создания долговечных лесных культур

Способ создания долговечных лесных культур

Реферат

Изобретение относится к лесному хозяйству и может быть использовано на территории засушливых областей при создании массивных насаждений на площадях с тяжелыми почвами, недоступными и ограниченно доступными для корней древесных пород грунтовыми водами.

Известен способ повышения засухоустойчивости насаждений путем создания разновозрастных культур с повышенной дифференциацией деревьев по габитусу и состоянию [1, 2].

Недостатком этого способа является то, что интенсивность самоизреживания искусственных разновозрастных насаждений не обеспечивает их выживания в годы сильных засух, когда деревья одной породы погибают независимо от размеров [3].

Известен также способ создания культур сосны с различной шириной междурядий: 2-3 ряда с междурядьями шириной 1,5 м перемежаются с междурядьями шириной 3 м, выполняющими функцию «магазинов» влаги [4].

Недостатком данного способа является то, что широкие междурядья улучшают водное питание деревьев в основном на протяжении периода ведения за почвой агротехнических уходов и освоения ее верхних горизонтов корнями сосны, т.е. в первые годы жизни насаждения.

Наиболее близким к заявленному объекту способом по совокупности признаков является способ создания лесных культур, включающий посадку растений главной породы и растений сопутствующих пород [5].

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, принятого за ближайший аналог, относится то, что известный способ не обеспечивает накопления большого запаса почвенной влаги при основной обработке почвы, а при создании насаждений из лиственных пород приводит к нежелательному уменьшению количества посадочных мест главной породы, повышенному расходу влаги сопутствующими породами, необходимости проведения осветлений главной породы.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в накоплении большого первоначального запаса почвенной влаги, ускорении роста и смыкания рядов, усилении дифференциации и самоизреживания растений главной породы в молодых насаждениях, содействии этому процессу в молодых и средневозрастных насаждениях, а также в уменьшении расхода влаги подлеском, использовании его отеняющей и почвоулучшающей функции, повышении влагообеспеченности растений главной породы в насаждениях среднего и старшего возраста.

Эффект и технический результат, которые могут быть получены при осуществлении изобретения, выражаются в ускоренном формировании лесной среды, своевременной оптимизации площади питания растений-лидеров главной породы в молодых насаждениях за счет большого первоначального запаса почвенной влаги, самоизреживания и рубок ухода, а также в улучшении водного и минерального питания растений главной породы, сохранения лесной среды в насаждениях среднего и старшего возраста за счет отсроченного формирования подлеска из растений светолюбивых почвоулучшающих сопутствующих пород, а следовательно, в поддержании засухоустойчивости растений главной породы, повышении долговечности ее насаждений.

Указанный эффект и технический результат при осуществлении изобретения достигаются тем, что в известном способе, включающем посадку растений главной породы и сопутствующих пород в районах с недостаточным атмосферным увлажнением при облесении площадей с тяжелыми почвами, недоступными и ограниченно доступными для растений грунтовыми водами, обработку почвы проводят по системе многолетнего черного пара, культуры создают чистыми рядами с узкими междурядьями. Кулисы из рядов главной породы чередуют с кулисами из рядов сопутствующих пород и размещают их по площади равномерно. При этом почву паруют на протяжении количества лет, прямо пропорциональном дефициту атмосферных осадков. Ширину кулис из рядов главной породы делают равной ширине разлета (разноса) семян из кулис сопутствующих пород, а ширину кулис сопутствующих пород делают достаточной для хорошего развития и плодоношения растений. Уходы за почвой проводят ежегодно до смыкания рядов, а прочистку начинают за 1-2 года до этого. Прочистку и прореживание в рядах главной породы повторяют и проводят по низовому методу. В качестве главной породы используют наиболее засухоустойчивые, долговечные и производительные растения, а в качестве сопутствующих пород - светолюбивые почвоулучшающие растения.

Проведенный Заявителем анализ уровня способов, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что Заявителем не обнаружены аналоги способа, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня Заявитель провел дополнительный поиск известных способов и технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от ближайшего аналога признаками заявленного изобретения. Результаты проверки показывают, что заявленное изобретение не следует явным образом из известного уровня технологии и техники, в частности заявленным изобретением не предусматриваются известные преобразования.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «изобретательский уровень» по действующему законодательству.

Предложенный способ реализуется следующим образом.

Например, в сухой степи и полупустыне Евразии с нормой атмосферных осадков 400-250 мм/год для нормального развития полнотных насаждений ксерофитных лиственных пород в среднем не достает 50-150 мм почвенной влаги в год. Больше потребляют влаги и наиболее чувствительны к ее дефициту молодые быстрорастущие древостои в возрасте 10-20 лет [4, 6, 7]. Поэтому важнейшим условием формирования долговечных насаждений является снижение дефицита их влагообеспеченности в молодом возрасте.

Для предупреждения почвенной засухи в молодняках, на плакорах с суглинистыми и глинистыми почвами, развитыми на лессовидных суглинках и грунтовыми водами глубже 7-10 м основную обработку почвы под лесные культуры выполняют по системе 2-7-летнего пара. Ко времени создания культур в почве и подстилающей породе накапливается 500-900 мм влаги. Культуры создают из дуба черешчатого (в качестве главной породы) и акации белой (в качестве будущего подлеска) рядовой посадкой (посевом) с междурядьями шириной 2,5-3,0 м. Через 15-20 рядов дуба (35-40 м) размещают 3-4 ряда акации. Агротехнические уходы осуществляют в общепринятом режиме. Прочистку начинают в 6-8 лет. Прочистку, а затем прореживание в рядах дуба повторяют через 2-3 года, при этом вырубают преимущественно усохшие, усыхающие и отставшие в росте деревья, а сомкнутость лесного полога не снижают ниже 0,8. При выполнении рубок ухода подрост акации сохраняют вначале в «окнах» полога дуба, а затем и по всей площади его культур. Формирование подлеска из подроста акации завершают к 35-40 годам, приурочивая его к заметному (на 0,1-0,2 единицы) естественному размыканию полога дуба.

Расчет необходимой продолжительности (лет) парования почвы проводят следующим образом.

Например, для устойчивого роста сомкнувшихся молодняков дуба на территории сухой степи Русской равнины с годовой нормой осадков 300-400 мм в среднем в год не достает 50-100 мм влаги, в полупустыне с годовой нормой осадков 250-300 мм - 75-150 мм (обозначим этот дефицит латинской буквой d). А за десятилетний период быстрого роста и формирования устойчивого насаждения - соответственно 500-1000 мм и 750-1500 мм (обозначим этот дефицит буквой D). На площадях с недоступной для корней растений грунтовой водой полностью устранить этот дефицит проблематично, но в большей степени (на 80% в степи, 60% в полупустыне) можно за счет формирования буферного запаса влаги в глубоких слоях при основной обработке почвы и в период агротехнических уходов в междурядьях несомкнувшихся культур (обозначим эту величину - уровень допустимого дефицита влагообеспеченности древостоя - буквой k).

При содержании почвы в свободном от растений состоянии (в пару) и в первые 2-3 года жизни лесных посадок дуба (t) в зоне аэрации отложений накапливается неиспользованная (буферная) влага в размере 40-50% величины выпавших атмосферных осадков за годы периода парования почвы и агротехнических уходов. Остальная их часть расходуется на непродуктивное испарение. То есть в первом районе в течение года в почвогрунте будет накапливаться 120-200 мм влаги, во втором 100-150 мм (Q). Отсюда отношения (D/Q) 500-1000 мм: 120-200 мм = 4…8 годам и 750-1500 мм: 100-150 мм = 7,5…15 годам за вычетом 2-3 (D/Q-t) и умноженные на к (0,8 и 0,6) дают необходимое количество лет (N) парования почвы при основной обработке под лесные культуры:

4…8 - (минус) 2…3=2…5×0,8=1,6…4,0~2…4 года (сухая степь) и

7,5…15 - (минус) 2…3=5,5…12×0,6=3,3…7,2~3…7 лет (полупустыня).

Таким образом, формула для расчета необходимого количества лет парования почвы под лесные культуры в том или ином районе засушливой зоны имеет вид

N=k (D:Q-1),

где N - необходимое количество лет парования почвы; D - дефицит почвенной влаги за период быстрого роста молодняка, мм; Q - годовой прирост запаса почвенной влаги на паровом поле, мм; t - число лет роста лесных культур с агротехническими уходами, необходимых для освоения горизонтальными корнями растений почвы междурядий; к - коэффициент равный 0,6-0,8.

Большой первоначальный запас почвенной влаги и узкие междурядья способствуют ускорению роста, смыканию и самоизреживанию рядов культур. Рубки ухода позволяют оптимизировать санитарное состояние и дополнительно расширять площадь питания древостоя, повышать его качество. Подлесок из светолюбивой акации не получает буйного развития, мало расходует влаги, но притеняет стволы дуба и почву, обогащает ее усвояемым азотом, способствует сохранению лесной среды. За счет этого улучшается режим водного и минерального питания насаждений дуба среднего и старшего возраста, а их долговечность повышается на 5-15 лет и более.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения совокупности условий:

- заявленный способ предназначен для использования в лесном хозяйстве при массивном облесении земель засушливых областей с недоступными и ограниченно доступными для корней растений грунтовыми водами;

- возможность осуществления изобретения достигается с помощью известных методов и средств; предложенный способ создания лесных культур обладает высокой надежностью;

- технический результат при использовании заявленного способа достигается при простоте выполняемых операций.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Источники информации

1. Комаровский П.О. Основы устойчивости искусственных насаждений после смыкания на сухих почвах // Лесное хозяйство, 1969. - №6. - С. 44-49.

2. Рубцов В.И. Культуры сосны в лесостепи. - М.: Лесная промышленность, 1969, - 286 с.

3. Зюзь Н.С.Культуры сосны на песках Юго-Востока. - М.: Агропромиздат, 1990, - 156 с.

4. Воронков Н.А. Влагооборот и влагообеспеченность сосновых насаждений. - М.: Лесная промышленность, 1973, - 184 с.

5. Пат. РФ 2289909, МКИ 6 A01G 23/00. Способ создания лесных культур / Н.С. Зюзь, А.С. Манаенков; заявитель и патентообладатель Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации. - №2005106630; заявл. 09.03.05; опубл. 27.12.06.

6. Кулик Н. Ф. Водный режим песков аридной зоны. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 280 с.

7. Воронков Н.А. Роль лесов в охране вод. - Л.: Гидрометеоиздат, 1988.-286 с.

1. Способ создания долговечных лесных культур, включающий посадку растений главной породы и растений сопутствующих пород, прочистку и прореживание в рядах культур, отличающийся тем, что в районах с недостаточным атмосферным увлажнением при облесении площадей с тяжелыми почвами, недоступными и ограниченно доступными грунтовыми водами обработку почвы проводят по системе многолетнего черного пара, культуры создают чистыми рядами с узкими междурядьями, а кулисы из рядов главной породы чередуют с кулисами сопутствующих пород и размещают их по площади равномерно.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ширину кулис из рядов главной породы делают равной ширине разлета семян из кулис сопутствующих пород.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве главной породы используют наиболее засухоустойчивые растения, а в качестве сопутствующих пород - светолюбивые почвоулучшающие растения.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что прочистку и прореживание в рядах главной породы повторяют и проводят по низовому методу.