Подсочка леса

Подсочка леса

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Н.П. Ковбаса

ПОДСОЧКА ЛЕСА

Курс лекций по одноименной дисциплине

для студентов специальности

-75 01 01 «Лесное хозяйство», специализации

-75 01 01 01 «Лесоведение и лесоводство»

Минск 2011

УДК 630х284 (042.4)

ББК 43.9я73

К 56

Рассмотрен и рекомендован к изданию редакционно-издательским советом университета

Рецензенты:

Заведующий кафедрой общей биологии БГПУ им. М. Танка,

кандидат биологических наук, доцент В. В. Маврищев;

начальник отдела науки, правовой и кадровой работы

Министерства лесного хозяйства Республик Беларусь,

кандидат биологических наук В. Ф. Побирушко

Ковбаса, Н. П.

К 56 Подсочка леса: курс лекций по одноименной дисциплине для студентов специальности 1-75 01 01 «Лесное хозяйство», специализации 1-75 01 01 01 «Лесоведение и лесоводство» / Н. П. Ковбаса. - Минск ; БГТУ, 2011.- 107 с.

ISNB 978-985

В текстах лекций излагается история развития подсочного производства, характеристика и применение живицы, скипидара, канифоли. Рассматриваются вопросы анатомии смоляного аппарата сосны, физиологию смолообразования и смоловыделения, экология подсочки. Излагается технология подсочки, применяемые инструменты и оборудование, организация производства. Описаны способы заготовки и переработки осмольного сырья, древесной зелени, технологические процессы получения дегтя, древесного угля.

УДК 630х284 (042.4)

ББК 43.9я73

ISBN 978-985 © УО «Белорусский государственный

Технологический университет, 2011

© Ковбаса Н.П., 2011

Предисловие

сосна подсочка смоляной

Курс «Подсочка леса» для студентов лесохозяйственного факультета включает два раздела: непосредственно подсочка и основы лесохимических производств. Каждый из них имеет самостоятельное значение. Подсочка предполагает получение недревесной продукции - живицы путем прижизненного использования леса. Лесохимические производства позволяют более полно и рационально использовать то, что может дать срубленное дерево, а так же те его части, которые не являются древесиной, ради которой и вырубаются насаждения. Это, например, древесная зелень, береста, пневый осмол. То есть, дополнительная продукция в данном случае может быть получена без увеличения вырубки леса.

Курс в соответствии с учебной программе содержит 10 лекций. В первых лекциях помимо исторической справки излагаются биологические основы подсочки. Для студента важно разобраться, из чего состоит живица, в каких структурах дерева сосны и каким образом она синтезируется, какие функции выполняет в растении. Теоретический материал о строении смоляных ходов хвои и древесины затем закрепляется на лабораторных занятиях.

Лекционный материал, посвященный экологии подсочки дает возможность уяснит зависимость смолопродуктивности насаждений от климатических факторов, лесоводственных и таксационных показателей древостоя.

Технология подсочки, применяемые инструменты и оборудование, использование стимуляторов смоловыделения излагаются, основываясь на последних действующих нормативных документах и последних литературных источниках. Подробно рассматривается организация подсочного производства, вопросы производственного и лесохозяйственного контроля, техники безопасности.

В двух последних лекциях описаны способы заготовки и переработки осмольного сырья, древесной зелени, технологические процессы получения дегтя, древесного угля. Ряд этих производств, в частности получение древесного угля на передвижных установках, могут быть реализованы в лесхозах республики, что позволит наладить безотходную технологию переработки древесины.

ЛЕКЦИЯ 1. ВВЕДЕНИЕ. СОСТАВ, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ ЖИВИЦЫ И ПРОДУКТОВ ЕЕ ПЕРЕРАБОТКИ

.1 Содержание и определение предмета

Подсочка - это одна из форм прижизненного использования леса для получения продуктов жизнедеятельности дерева путем регулярного нанесения специальных ранений на стволах деревьев в период их вегетации. Термин «подсочка леса» довольно точно отражает специфику этого вида лесопользования. Подсочка направлена на заготовку продуктов жизнедеятельности деревьев, то есть не предполагает их рубку. Для этого используются особые способы нанесения ранений и сбора выделений, которые при этом образуются.

Для подсочки пригодны только те древесные породы, которые имеют развитые выделительные (секреторные) системы. Наибольшее распространение и развитие в мировой практике получила подсочка каучуконосов и хвойных пород, преимущественно разных видов сосны. При подсочке сосны и других хвойных получают живицу, или терпентин, при подсочке гевеи бразильской, маниота - млечный сок, латекс, который затем густеет и превращается в эластичную массу - натуральный каучук. При подсочке различных видов березы, клена, а также бука, граба и ореха черного получают сахаристые пищевые соки.

Следует отметить, что приемами нанесения специальных ранений для получения различных смол и сахаристых соков люди пользуются давно. Однако основное значение подсочки заключается в том, что она дает возможность получать незаменимое или трудно заменимое сырье для ряда отраслей промышленности, спрос на которое и позволил подсочке превратиться в вид лесного промысла. Подсочка хвойных пород и тропических каучуконосов приобрели промышленные масштабы, поскольку канифоль, скипидар, каучук требуется промышленности в огромных количествах.

Знание подсочного производства необходимы не только занятым в нем работникам, но всем специалистам лесного хозяйства, поскольку в их обязанности входит контроль за соблюдением технологии подсочных работ.

Как наука подсочка занимается изучением добычи, переработки и использования натуральных смол, эфирных масел, пищевых и технических соков, камедей и другого сырья растительного происхождения. Подсочка леса имеет свой объект исследования, свою терминологию, историю становления и развития.

.2 История развития подсочного производства в мировой практике

Свойство деревьев некоторых пород выделять при надрезах смолистое вещество было известно человеку еще в глубокой древности. Первые достоверные сведения о подсочке относятся к временам Древней Греции, где около 3000 лет назад проводилась подсочка фисташкового дерева. При надрезах коры фисташкового дерева выделялась прозрачная, зеленоватая, приятно пахнущая смола, из которой получали до 14% эфирного масла, называемого хиосским или кипрским терпентином. Последний широко применялся для просмоления деревянных судов и для других целей. Из эфирного масла древние греки приготовляли особое масло - писсилеон, которое использовалось для бальзамирования трупов. Твердая смола, остающаяся на дне сосуда после отгонки летучего масла, получила название «колофоний», по имени малоазийского города Колофона, в окрестностях которого вели добычу и переработку терпентина. От искаженного названия этого города, вероятно, и произошло современное название канифоли.

В России терпентин называли живицей. Очевидно, за его свойства способствовать заживлению ран, предохранять от проникновения в поврежденные участки ствола и ветвей грибной и бактериальной флоры, вредителей.

Со временем подсочка фисташки была полностью вытеснена подсочкой хвойных пород.

Вначале, в XIV веке промышленная подсочка сосны проводилась на территории современной Франции, Испании и Португалии.

Позднее (XVII в.) появились сведения о подсочке хвойных пород в Северной Америке.

Постепенно, в XVIII-XIX веках, подсочка сосны распространилась по всем странам мира, и в настоящее время живица добывается везде, где имеются эксплуатационные запасы сосновых насаждений, кроме Канады и стран Скандинавского полуострова (низкая смолопродуктивность деревьев и короткий подсочный сезон, делают заготовку живицы не рентабельной).

В дореволюционной России примерно в середине XVIII в. в Вельском и Шенкурском уездах Архангельской губернии возник кустарный промысел под названием «вельская подсочка» (ныне известен как осмолоподсочка), дававший ежегодно до 1000 т низкосортной канифоли. Настоящее же подсочное производство в дореволюционной России отсутствовало. Этому отчасти мешало предубеждение чиновников лесного департамента, считавших подсочку нерентабельной и вредной для сосновых лесов в условиях России. Такого же мнения придерживались и зарубежные специалисты, считая русские леса не пригодными для промышленной подсочки. Развитие же промышленности непрерывно повышало спрос на продукты переработки живицы, а между тем Россия находилась в полной зависимости в этом вопросе от иностранных государств.

В 1892 г. выдающийся русский ученый-химик Д. И. Менделеев в труде «Толковый тариф», основываясь на исследованиях химического состава живицы русской сосны, проведенных Ф. М. Флавицким и В. В. Шкателовым, призывал создать подсочное производство в России. По инициативе Д. И. Менделеева в Северную Америку командировали его ученика В. Е. Тищенко (впоследствии он стал академиком), который после возвращения в книге «Канифоль и скипидар» (1895 г.) дал глубокую характеристику американской канифольно-терпентинной промышленности и разработал пути развития этой отрасли в России. Инициатива Д. И. Менделеева и книга В. Е. Тищенко послужили толчком к проведению опытных работ по подсочке сосны на Кавказе, в Нижегородской, Томской и других губерниях. Однако из-за войны 1914-1918 гг. опытные работы по подсочке были прекращены.

Затем работы, которые носили вплоть до 1925 г. опытно-производственный характер, возобновились.

В 1919 -1920 г.г. - на Украине лесничим В. И. Седлецким под руководством проф. П. С. Пищемухи, акад. Е. Ф. Вотчала и проф. В. Д. Огиевского.

В 1922 г. на Урале опытную подсочку осуществлял И. И. Орлов.

В 1924 г. в районе Казани - проф. А. Е. Арбузов.

В 1923 г. в Архангельской губернии - В. И. Лебедев.

В 1925 г. в лесах Белоруссии - В. В. Шкателов. Проведенные опыты с убедительностью доказали эффективность подсочки в наших лесах и полностью опровергли доводы зарубежных специалистов о непригодности русской сосны для промышленной подсочки.

В 1925 г. на заседании Президиума Высшего Совета Народного Хозяйства (ВСНХ) под председательством Ф. Э. Дзержинского был решен вопрос об организации в нашей стране терпентинной промышленности. Практическое осуществление работ по организации терпентинного производства и его руководству возложили на трест «Русская смола», позднее реорганизованный в трест «Лесохим». Вновь созданная отрасль промышленности стала быстро развиваться, и уже в 1926 г. были получены первые 413 т живицы. Вскоре наша страна не только перестала закупать канифоль и скипидар, но и начала экспортировать продукты подсочного производства на мировой рынок.

В 1936 г. по объему производства СССР вышел на второе место в мире, опередив Францию, Португалию, Испанию, Мексику и другие страны с высокоразвитой терпентинной промышленностью. В эти годы наибольшее развитие получила подсочка в районах Поволжья, на Украине и в Белоруссии.

В годы Великой Отечественной войны объем добычи живицы сократился с 62 тыс. т до 29 тыс. т.

В послевоенные годы продолжали совершенствоваться техника и технология подсочного производства, расширились научно-иссле-довательские работы в области подсочки. Уже в 1949 г. добыча живицы по СССР достигла довоенного уровня и продолжала ежегодно наращивать темпы, особенно после освоения сырьевой базы подсочки в районах Урала и Сибири. В 1965 г. был достигнут самый высокий уровень добычи живицы за все годы существования подсочного производства - 198,2 тыс. т, после чего он начал постепенно снижаться. После распада СССР добыча живицы значительно снизилась. Если в Беларуси в 1965 г. отмечался рекорд добычи живицы - 175 тыс. т., то в настоящее время заготавливается примерно 5-6 тыс. т. живицы. Ежегодный мировой объем добычи живицы составляет 670-700 тыс. т. Первое место в мире по добыче живицы занимает Китай. Из 100 видов сосны, в подсочку вовлечено примерно 20 видов. Первое место принадлежит сосне обыкновенной.

.3 Физико-химическая характеристика живицы, скипидара, канифоли

Живица - естественная смола - является продуктом жизнедеятельности растений. Выделившаяся на месте ранения, она представляет собой прозрачную, вязкую жидкость с характерным сосновым запахом. В большинстве случаев живица бесцветна или со слегка желтоватым оттенком, а у отдельных деревьев она имеет более интенсивную зеленовато-желтую окраску. На воздухе живица довольно быстро густеет, становясь похожей на засахарившийся мед. При длительном пребывании на воздухе твердеет и превращается в хрупкую массу, называемую баррасом.

Плотность живицы близка к единице. С водой живица смешивается плохо, но при перемешивании вода от нее отслаивается очень медленно и не полностью.

По химическому составу живица представляет собой смесь жидких терпеновых углеводородов, которые составляют летучую часть - скипидар (30-35%) и твердых изомерных смоляных кислот (65-70%) - канифоль. Скипидар на воздухе испаряется, поэтому в момент сбора живицы из приемников там его содержится от16 до 22%.

В основе терпеновых углеводородов лежит пятиугольное соединение изопрен с общей формулой (С5 Н8)n . Терпеновые углеводороды подразделяются на:

) монотерпены, или собственно терпены, с общей формулой С10Н16, содержащие две изопреновые группировки; монотерпены составляют основную часть скипидара хвойных, а так же эфирных масел других растений;

) сесквитерпены (С15Н24) с тремя изопреновыми группировками; в живице хвойных пород их значительно меньше по сравнению с другими соединениями, но по числу ндивидуальных соединений это наиболее обширная группа терпеноидов. Сексвитерпеноидом является абсцизовая кислота;

) дитерпены (С20Н32) с четырьмя изопреновыми группировками; смоляные кислоты являются производными дитерпенов и составляют основную часть канифоли, производными дитерпенов являются так же гиббериллины.

) политерпены, содержащие более шести изопреновых группировок; это биополимеры, к ним относится каучук.

При переработке на канифольно-терпентиновых заводах живица освобождается от сора, затем производится ее разделение на основные виды продукции - скипидар и канифоль.

Скипидар. Общая формула С10Н16 Очищенный скипидар - оптически деятельная бесцветная прозрачная жидкость с очень характерным запахом. Плотностью скипидара 0,86 г/см3, температура кипения 153-160°С. Он нерастворим в воде, но смешивается в любых соотношениях с рядом органических веществ, например с эфиром, бензином, солями жирных и смоляных кислот.

Скипидар представляет собой сложную смесь терпенов. По И. И. Бардышеву, в его состав входят следующие терпены:

α-пинен - 60-70%,

β-пинен - 6-8%,

Δ3-карен - 10-18%,

камфен - 2,%,

мирцен - 2,%,

лимонен - 3-4%,

остаток (высшие фракции) - 5-6%.

Терпены - жидкости с двойными связями, поэтому они способны присоединять по месту этих связей бром, хлористый водород и другие элементы. Важное свойство терпенов - способность окисляться кислородом воздуха. Окисляющиеся терпены могут восстанавливать кислород воздуха до озона, в результате чего воздух в сосновом лесу «озонируется», им легче дышать.

Состав терпенов не одинаков у различных хвойных пород. Более того, но и виды одного рода и даже один и тот же вид в меняющихся условиях произрастания по составу терпентинного масла неодинаковы. Например, в скипидаре сосны обыкновенной преобладают пиненовые фракции; скипидар итальянской и флоридской сосен состоит преимущественно из лимонена, скипидар американской сосны - на 85% из гептана, а терпены вообще отсутствуют.

Канифоль. Общая формула С20Н30О2. Канифоль представляет собой твердое, аморфное, хрупкое и прозрачное вещество с характерным раковистым изломом и стеклянным блеском. Цвет ее изменяется от светло-желтого или почти бесцветного до темного с рубиново-красным оттенком. По цвету канифоль делится на четыре группы: светлая, желтая, оранжевая и темная. Плотность ее немного больше 1, температура размягчения - 66-71ОС, плавления 150-220ОС, разложения около 300ОС. Канифоль хорошо растворяется в большинстве органических растворителей, не растворима в воде. При контакте с кислородом воздуха канифоль разлагается, поэтому, чтобы повысить стойкость к окислению, ее подвергают модификации. Пыль канифоли взрывоопасна.

В основе структурной формулы смоляных кислот содержится группировка из трех шестичленных колец, которая называется фенантреновой. Все смоляные кислоты являются ненасыщенными и различаются местом двойных связей.

Кроме того, смоляные кислоты неустойчивы, реакционно-спо-собны и при нагревании легко поддаются изомеризации. Смоляные кислоты, содержащиеся в живице, называют первичными, а измененные на воздухе или при ее обработке - вторичными. Канифоль состоит из смеси первичных и вторичных смоляных кислот.

Главный компонент сосновой живицы - левопимаровая кислота. При нагревании она изомеризуется и превращается в абиетиновую, поэтому в канифоли пимаровая кислота отсутствует, а абиетиновая преобладает. Кроме того, как в живице, так и в канифоли содержатся неоабиетиновая и палюстровая кислоты, а в канифоли - декстропимаровая и изопимаровая.

Существуют три источника получения канифоли:

из живицы - живичная, она более светлая, самая качественная, температура размягчения - 65-690С.

из пневого осмола и просмоленной в результате осмолопод-сочки древесины - экстракционная, качество ниже, более темная, температура размягчения - 48-540С.

из черных щелоков, являющихся отходами сульфатно-цел-люлозного производства - талловая, самая низкая по качеству.

.4 Применение живицы и продуктов ее переработки в отраслях народного хозяйства

Использование живицы в сыром непереработанном виде ограничено. Незначительное ее количество потребляется при производстве типографских красок, чернил, мастик, пластырей и мазей (например, лыжных), а также некоторых сортов сургуча. Греция является, вероятно, единственной страной, где живица применяется в производстве особого сорта вина «Рицина».

Основную массу живицы перерабатывают на скипидар и канифоль. Эти продукты могут использоваться непосредственно, или подвергаться дальнейшей, более глубокой переработке.

Скипидар. В мире ежегодно производят примерно 750 тыс. т. этого продукта. Долгое время его применяли в непереработанном виде, в основном в медицине. В настоящее время наиболее крупным потребителем скипидара является лакокрасочная промышленность. Являясь хорошим растворителем, он способствует быстрому высыханию масел и олиф, образуя стойкое лаковое покрытие, поэтому используется в производстве масляных и художественных красок, лаков, вакс, мастики.

В текстильной промышленности скипидар используется при набивке хлопчатобумажных и шерстяных тканей как средство, предупреждающее растекание красок;

Скипидар служит сырьем для синтеза многих продуктов, при этом используются отдельные фракции скипидара: например фракция, обогащенная α-пиненом, и фракция, состоящая из боле высококипящих терпенов. Пиненовая фракция служит для получения синтетической камфоры - медицинского препарата, оказывающего успокаивающее действие на центральную нервную систему и улучшающего сердечную деятельность. В свою очередь камфара является сырьем для получения целлулоида, кинопленки, небьющегося стекла типа «триплекс», стабилизаторов бездымных порохов. Данная фракция служит сырьем для синтеза полиэфирных волокон типа лавсана, используется в производстве одорантов - добавок, по резкому запаху которых обнаруживают утечку газа, а также в производстве средств для химической чистки, защитных покрытий, флотационных реагентов. Из компонентов скипидара получают терпингидрат, а из последнего - терпинеол, используемый для синтеза ароматических веществ в парфюмерной промышленности.

Путем химической переработки из скипидара можно получить инсектициды, применяемые против колорадского жука и других вредителей, смазку для двигателей самолетов и газовых турбин, топливные противопригарные присадки, ментол, необходимый в производстве табака, лекарственных и косметических препаратов и других продуктов.

Канифоль. Это достаточно дефицитный продукт, хотя мировой ежегодный объем его производства составляет 1 млн. т.

Основной потребитель канифоли - бумажная промышленность, на долю которой приходится около 30% общего потребления; свыше 20% использует нефтехимическая промышленность; значительное количество расходуется на производство эфиров канифоли и в лакокрасочной промышленности.

В бумажной промышленности канифоль применяется для проклейки писчей, типографской бумаги и водостойких сортов картона. На непроклеенной бумаге чернила расплываются, плохо впитывается типографская краска.

При нагревании с едким натром (каустическая сода) или едким калием канифоль легко растворяется и образует соли смоляных кислот - канифольное мыло, которое легко растворяется в воде и обладает хорошей моющей способностью. На этом свойстве основано применение канифоли в мыловарении, где ею частично заменяют пищевые жиры. В состав хозяйственного мыла входит до 50% канифоли, а в высшие сорта туалетного до 10%, причем для высокосортного мыла пригодна канифоль светлых марок.

При полимеризации в производстве синтетического каучука канифоль применяется в качестве эмульгатора.

В резиновой промышленности канифоль применяется при изготовлении линолеума, галошного лака, а также вводится в состав резиновых изделий для придания им эластичности и морозоустойчивости. Например, добавки канифоли при изготовлении автомобильных покрышек увеличивают срок их службы в 1,5 раза.

Живичная канифоль обладает высокими электроизоляционными свойствами, поэтому широко применяется в электротехнической промышленности для изготовления изоляционных материалов.

Натуральная канифоль используется в пищевой промышленности для получения бутылочной смолки, эмалировки бочек. В машиностроении - при пайке и лужении, в типографской промышленности - для изготовления типографских и литографических красок, в текстильной - для аппретирования тканей в целях придания им большей упругости и мягкости. Применяется канифоль при изготовлении креолина, кожзаменителей, консистентных смазок, сургучей, липкой ленты, в качестве добавок в мастику, с помощью которой крепятся стеклянные баллоны к металлическим цоколям электроламп. Для клеев-расплавов пока не нашлось лучшего липкого компонента, чем канифоль.

Продукты переработки канифоли широко применяются для получения эфиров. Эфиры канифоли используются в лакокрасочной промышленности. Получаемые на их основе смолы дают лаковые пленки, которые обладают повышенной эластичностью, морозо- и водостойкостью. Фенолоальдегидные смолы на основе канифоли (альбертоли) используются для изготовления красок для судов. Они задерживают обрастание подводных частей ракушками.

При механическом воздействии на канифоль возникает явление мгновенной липкости. Это свойство канифоли используется для натирания струн музыкальных инструментов, что бы затем извлечь смычком звук. Мелкими частями канифоли натирают свои пуанты балерины и обувь боксеры, что бы избежать скольжения.

Таким образом, потребность в скипидаре и канифоли непрерывно возрастает, в связи с этим и определяется необходимость дальнейшего развития подсочного производства и других отраслей лесохимии, поставляющих народному хозяйству это весьма дефицитное сырье.

.5 Сортность сосновой живицы

Как уже отмечалось выше, в смоляных ходах сосны обыкновенной содержится до 38% скипидара. Однако, в результате испарения при подсочке количество его понижается и составляет 13-25%. Кроме того, при подсочке в открытые приемники попадают органические и минеральные примеси, дождевая вода и неразложившиеся продукты химических стимуляторов, что снижает сортность живицы и усложняет ее последующую переработку. От сорта так же зависит стоимость заготовленной живицы. По техническим условиям живица подразделяется на 3 сорта, который зависит от содержания смолистых веществ, сора и воды (Табл. 1.1). Живица с содержанием скипидара менее 13% применяется как баррас, а с содержанием воды и сора более 15% считается несортным продуктом.

Таблица 1.1

Технические требования на сосновую живицу

ЛЕКЦИЯ 2. АНАТОМИЯ СМОЛЯНОГО АППАРАТА СОСНЫ

.1 Общие понятия о секреции и секреторных структурах растений

Секреция - выработка и выделение клетками секреторных веществ во внешнюю среду, или изоляция их во внутриклеточные отсеки - компартменты.

Секреторные вещества - продукты вторичного обмена веществ, которые не участвуют в физиологическом процессе и характерны для отдельных видов растений или органов. К ним относятся смолы, млечный сок, камеди, эфирные масла, слизи, нектар.

Секреция - важный физиологический процесс, на основании которого выполняется ряд фундаментальных функций. Секреция необходима всем без исключения организмам. Секреторный процесс состоит из двух фаз:

первая фаза - синтез секрета, который включает в себя поглощение питательных веществ, поступающих в клетку, непосредственно синтез и концентрацию образовавшегося продукта;

вторая фаза - выделение, т.е. перенос секрета из клетки или в ее внутренние отсеки со своей мембраной.

Секреторные клетки обычно полярны. Одна сторона - базальная более толстая, через нее идет поступление в клетку питательных веществ, вовлекаемых в синтез секрета. Вторая, противоположная - апикальная более тонкая, через нее идет выделение секрета. Процесс выделения секрета идет или по градиенту концентрации (из мест с большей концентрацией вещества в места с меньшей) без затрат энергии, или против градиента концентрации с затратой метаболической энергии. В этом случае наблюдается усиление процесса дыхания, рост осмотического потенциала клеточного сока, увеличивается поглощение воды.

Секреторные вещества могут выделяться из клеток 3 способами, поэтому различают 3 вида секреции:

мерокриновая - структура выделительных клеток при этом не нарушается, вещества переносятся через клеточные мембраны при помощи мембранных насосов, аппарата Гольджи, или непосредственно из цистерн эндоплазм44атической сети; считается, что терпены выделяются путем мерокриновой секреции.

апокриновая - наблюдается частичное разрушение клетки: вещества накапливаются у одного из полюсов клетки в специальных выростах - микроворсинках, которые затем обламываются; этот способ характерен для секреции липидов;

голокриновая - полное разрушение клетки, она превращается в каплю секрета. Это наблюдается, например, когда ряд клеток корневого чехлика превращаются в слизь, или при накапливании терпенов в специальных межклеточных полостях, образовавшихся в результате растворения клеток.

Синтез и выделение секрета происходит в определенных структурах, которые классифицируются по ряду признаков. По расположению различают:

наружные выделительные структуры, которые приурочены к поверхности органов и в большинстве случаев формируются из клеток эпидермиса, к ним относятся нектарники, железки, железистые волоски и другие;

- внутренние выделительные структуры, которые располагаются среди внутренних тканей. Они делятся на три группы:

а) выделительные идиобласты - одиночные секреторные клетки, которые часто накапливают эфирные масла и танины;

б) млечники - живые трубчатые образования, способные к росту, заполненные млечным соком;

в) ходы и вместилища - межклеточные полости, здесь могут синтезироваться и накапливаются смолистые вещества.

Ходами называют вытянутые цилиндрические образования, если они имеют другую форму, то их называют просто полостями или вместилищами. Они характерны для хвойных и, поскольку содержат смолистые вещества, их обычно называют смоляными.

Ходы и полости образуются двумя основными путями:

схизогенно - наиболее распространенный путь, при котором вместилище секрета возникает на основе постепенного расширения межклеточного пространств; слой клеток, выстилающий полость изнутри является секреторным;

лизигенно - возникновение полостей сопровождается разрушением (лизисом) части клеток.

Образование полостей может идти так же путем сочетания расширения межклетников с частичным разрушением клеток (схизо-лизигенный путь).

Распределение смоловместилищ в тканях и органах различных хвойных не одинаково. Смоляные ходы и полости имеются в первичной коре, хвое, шишках практически у всех хвойных, в том числе и у сосны. Однако для подсочки сосны они не имеют значения. Первичная кора у этой древесной породы отпадает на третий год жизни, смоляные ходы, расположенные в хвое и шишках никак не сообщаются со смоляными ходами в древесине, из которых извлекают живицу при нанесении ранений на стволах. У большинства семейств и родов хвойных смоловместилища в древесине могут образовываться лишь в ответ на поранения - это так называемые травматические, или патологические смоляные ходы и полости. Они характерны для пихты, кедра, тсуги. Нормальные смоляные ходы являются постоянным структурным элементом древесины и имеются у 7 из 11 родов сосновых - сосны, лиственницы, ели, псевдотсуги, кетелеерии, катайи, дикампопинуса. Три последних рода встречаются лишь в Юго-Восточной Азии. В древесине тиса, можжевельника, кипариса и араукарии смоляные ходы в древесине отсутствуют.

Травматические секреторные образования древесины довольно разнообразны, в целом их можно подразделить на 2 группы: разного рода полости и ходы. Травматические полости хвойных приведены на рис. 2.1. Они отличаются размерами, структурой внутреннего слоя клеток, характером своего возникновения.

Наиболее простым их типом являются схизогенные полости - небольшие межклетные пространства на стыке 3-4 клеток, заполненные живицей.

Смоляные кармашки - так же небольшого размера вместилища, лишенные выделительного эпителия, образуются схизолизигенным путем, т.е. частично благодаря увеличению межклеточного пространства и частично благодаря растворению эпителия.

Смоляные цисты - вместилища более или менее вытянутой формы, образуются схизогенным путем, имеют выделительный эпителий, который часто не образует сплошного слоя.

Смоляные карманы - полости крупных размеров от нескольких миллиметров до десятков сантиметров, образуются лизигенным путем, имеют практическое значение.

Травматические (патологические) ходы - длинные вместилища, образуются схизогенным путем, имеют хорошо развитый выделительный эпителий (рис. 2.2). Они могут быть как вертикальными, так и горизонтальными. По структурной организации это наиболее совершенные травматические вместилища.

Травматические ходы от ходов нормальных отличаются некоторым упрощением строения. Настоящий выделительный эпителий не всегда образует сплошной слой. Слой из мертвых клеток у сосен развит слабо. Напротив, живая сопровождающая паренхима образуется в большом количестве и это является существенной особенностью травматических ходов. Вертикальные травматические ходы лежат обычно тангентальными группами в виде цепочек. Диаметр же как вертикальных, так и горизонтальных травматических ходов мало отличается от диаметра нормальных ходов.

Рис. 2.1. Травматические полости хвойных (по Е.С. Чавчавадзе):

- схизогенные полости у пихты; 2 - смоляной кармашек у метасеквойи; 3 - вертикальная (а) и горизонтальная (б) смоляные цисты у кедра ливанского; 4 - смоляной карман у лиственницы сибирской

Вертикальные травматические ходы у большинства хвойных можно обнаружить в поздней древесине, т.е. образуются они во второй полови не лета, располагаются над ранением и могут быть обнаружены на высоте до 13-15 метров вверх по стволу. В поврежденной древесине содержание патологических смоляных ходов в 3-5 раз больше, чем в неповрежденной. Вследствие этого резко увеличивается общая густота смоляных ходов, что имеет значение при проведении подсочки. Обычно наибольшее количество таких ходов образуется на второй год подсочки, что ведет к увеличению в это время выхода живицы, хотя и не пропорционально количеству вновь образовавшихся смоляных ходов.

Рис. 2.2. Вертикальные травматические ходы в древесине ели европейской

.2 Строение нормальных и патологических смоляных ходов древесины сосны и их роль в смоловыделении

Как уже отмечалось выше, для подсочки имеет значение только система смоляных ходов древесины ствола, которая состоит из верти- кальных (продольных) и горизонтальных (поперечных) нормальных смоляных ходов. Клетки вертикальных и горизонтальных смоляных ходов образуются камбием. В центре смоляного хода располагается схизогенная полость - канал, заполняющийся живицей. Изнутри канал выстлан живыми эпиталиальными клетками, которые называются выделительными. Количество их колеблется от 4 до 6. Функция этих клеток - синтез и выделение живицы в канал смоляного хода. Стенки клеток, обращенных к каналу (апикальные) тонкие, благодаря чему и происходит выделение секрета. Противоположные - базальные - толстые. Вокруг выстилающих клеток располагается одно или два кольца мертвых клеток, лишенных плазмы и заполненных воздухом. Клетки мертвого слоя срастаются с основаниями выделительных клеток и, очевидно, выполняют защитно-механическую функцию. Слой мертвых клеток не всегда бывает сплошным, в нем имеются межклетники, которые способствуют обмену питательных веществ и воды.

Снаружи от клеток мертвого слоя находятся живые паренхимные клетки сопровождающей паренхимы. Обычно они располагаются в один или два, реже в три-четыре ряда. Основная функция клеток сопровождающей паренхимы - запасающая. Они являются поставщиками питательных веществ для клеток эпителия, где идет синтез живицы. Все элементы вертикальных, или продольных, смоляных ходов окружены трахеидами. Схема вертикального смоляного хода приведена на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Строение вертикального смоляного хода.

- трахеиды; 2 - канал смоляного хода; 3 - выделительные клетки;

- мертвые клети; 5 - клетки сопровождающей паренхимы.

Вертикальные смоляные ходы закладываются в начале июля в поздней части годичного кольца, преимущественно на внешней стороне годичного слоя. В ранней (весенней) древесине их можно встретить сравнительно редко, лишь в молодых стволиках и ветвях сосны.

Горизонтальные смоляные ходы располагаются в широких сердцевинных лучах и состоят из тех же элементов, что и вертикальные смоляные ходы. Они ежегодно удлиняются вместе с нарастанием слоев древесины и луба, пересекают камбий и заканчиваются в лубе. На границе заболони и ядра канал горизонтального смоляного хода закупоривается, изолируя живицу ядра от живицы заболони.

Горизонтальные смоляные ходы проходят через годичные слои и, встречаясь с вертикальными, соединяются друг с другом своими каналами, образуя единую смолоносную систему ствола. В 1 см3 древесины ствола число таких соединений достигает 250-600. Это облегчает передвижение живицы из внутренних слоев заболони к ранениям при подсочке.

Размеры смоляных ходов зависят от возраста дерева, его диаметра, размеров трахеид и условий произрастания. В наружных слоях средневозрастных деревьев сосны диаметр вертикального смоляного хода достигает 60- 80 мкм, приспевающих - 90-100 мкм, а спелых 110-120 мкм и даже 130 мкм. В среднем величину диаметра вертикального смоляного хода можно принять равной 100 мкм, или 0,1 мм. При полном заполнении живицей диаметр канала составляет 80% диаметра смоляного хода, или 0,08 мм.

Диаметр горизонтальных смоляных ходов значительно меньше вертикальных и в среднем равен 40 мкм, или 0,04 мм, а диаметр канала при максимальном заполнении его живицей может достигать 75% диаметра смоляного хода, что составляет 0,03 мм.

Длина вертикальных смоляных ходов колеблется от 10 до 80 см, а в отдельных случаях достигает 1 м. В среднем для расчетов она принимается равной 50 см.

Длина горизонтальных смоляных ходов определяется длиной сердцевинных лучей, однако до сердцевины дерева эти ходы не доходят, так как лучи со смоляными ходами всегда вторичны. Длина деятельной части горизонтальных смоляных ходов значительно меньше общей длины смоляного хода и практически не превышает толщины заболони.

.3 Линейное число и густота смоляных ходов, их роль в смоловыделении

Для характеристики объема смоловыделительной системы используются два показателя:

а) число смоляных ходов - это количество их на 1 см длины окружности годичного слоя;

б) густота смоляных ходов - их число, приходящееся на 1 см2 поперечного сечения древесины.

Немецкий ученый-ботаник Е. Мюнх около 70 лет назад установил зависимость числа и густоты смоляных ходов от ширины годичного слоя. Они известны как формулы Мюнха и имеют следующий вид.

n = 4b + 3, (2.1)

где n - число смоляных; b - ширина годичного слоя, мм.

d = 40 + 30 : b, (2.2)

где d - густота смоляных ходов; b - ширина годичного слоя, мм.

Из этих уравнений видно, что число вертикальных смоляных ходов сосны в каждом годичном слое определяется его шириной: чем шире годичное кольцо, тем шире слой поздней древесины и тем больше смоляных ходов приходится на единицу окружности годичного кольца. Число смоляных ходов с увеличением годичного прироста растет прямолинейно. Густота смоляных ходов находится в обратной криволинейной зависимости от ширины годичного кольца и уменьшается по гиперболической кривой (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Зависимость числа и густоты вертикальных смоляных ходов сосны от ширины годичного слоя (по Л .А. Иванову)

- число смоляных ходов; 2 - густота смоляных ходов.

Эта закономерность в известной мере объясняет повышение смолопродуктивности с увеличением возраста древостоя, так как в более старшем возрасте формируются более узкие годичные слои. Однако, как видно из графика, густота смоляных ходов становится постоянной лишь при достижении некоторой величины, близкой к 2 мм годичного радиального прироста дерева. В реальных условиях у поступающих в подсочку деревьев прирост по радиусу чаще меньше, чем 2 мм. Это значит, что колебания густоты смоляных ходов у подсачиваемых деревьев могут иметь значительный диапазон.

Объем смоловыделительной системы и, соответственно, смолопро дуктивность деревьев определяются генетическими свойствами древесной породы, зависят от многих факторов, в том числе от условий произрастания и общего физиологического состояния дерева, его возраста. Отчасти по данным причинам формулы Мюнха для определения густоты и линейного числа смоляных ходов оказались не совсем точными для сосны северо-запада европейской части Росии, Белоруссии и Урала. Так, А. Н. Шатерникова подтвердила зависимость между числом смоляных ходов и шириной годичного кольца для сосны, произрастающей в условиях Ленинградской области, но действительное число смоляных ходов оказалось на 20% меньше, чем вычисленное по формулам Мюнха. Предложенные А. Н. Шатерниковой формулы приняли следующий вид:

n = 3,2 b + 2,4, (2.3)

где n - число смоляных; b - ширина годичного слоя, мм.

d = 32 + 24: b, (2.4)

где d - густота смоляных ходов; b - ширина годичного слоя, мм.

Густота смоляных ходов варьирует в широких пределах, и в среднем составляет 50- 60 шт/см2. По данным А. Н. Шатерниковой, в древостоях I-II классов бонитета не различимые по внешним признакам высокосмолопродуктивные сосны имели густоту смоляных ходов 61-113 шт/см2, а низкосмолопродуктивные 35-58 шт/см2.

Густота горизонтальных смоляных ходов немного больше и колеблется в пределах 70-100 шт/см2.

Установлено, что в1м3 древесины сосны содержится примерно 4 кг живицы, причем в вертикальных смоляных ходах - 3,5 кг, а в горизонтальных - 0,5 кг. Это говорит о том, что горизонтальные смоляные ходы имеют меньшее значение для смоловыделения по сравнению с вертикальными, но при подсочке с химическим воздействием их роль существенно возрастает.

Число ходов может существенно меняться и по длине ствола. У сосны обыкновенной оно максимально у основания, уменьшается в средней части, а затем вновь возрастает по направлению к вершине. В корневой системе густота смоляных ходов резко возрастает и может составлять, как показали исследования, 155 шт/см2, хотя на высоте 1,3 м этот показатель равен 69 шт/см2.

ЛЕКЦИЯ 3. ФИЗИОЛОГИЯ СМОЛООБРАЗОВАНИЯ И СМОЛОВЫДЕЛЕНИЯ ПРИ ПОДСОЧКЕ

.1 Выстилающие клетки смоляных ходов как место синтеза живицы в стволе дерева

Смолообразование у хвойных деревьев - довольно сложный процесс. Хотя исследование секреторных систем имеет почти трехсотлетнюю историю, многие процессы смолообразования до настоящего времени окончательно не установлены.

В этой связи весьма важными не только для теории, но и для практики подсочного производства являются ответы на следующие вопросы:

где и в каких клетках происходит синтез смолистых веществ?

из каких веществ и какими путями идет синтез живицы?

каков механизм истечения и восстановления запасов живицы, извлеченных при подсочке?

На ранних стадиях изучения физиологии смолообразования считали, что живица образуется в хвое, откуда она, по предположению, перетекала в смолоносную систему древесины. Однако позже было доказано, что это не так.

Во-первых, смолоносная система хвои со смолоносной системой древесины ствола и ветвей не соединяется.

Во-вторых, живица хвои качественно отличается от живицы древесины ствола и ветвей:

эфирное масло хвои сосны обыкновенной обладает правым вращением, а терпентин стеблей и корней - левым;

углеводороды масла хвои имеют более низкую температуру кипения (157-161,5°С), чем углеводороды живицы древесины (162,5-168°С).

в масле хвои содержится сесквитерпен кадинен, а в терпентине древесины он отсутствует.

Все это говорит о том, что хвоя не может быть непосредственным источником живицы смоляных ходов ствола. Хвою можно лишь рассматривать как поставщика продуктов ассимиляции, которыми снабжаются органы дерева - ствол и ветви, и из которых синтезируются различные органические продукты, в том числе смолистые вещества. Эта связь обнаруживается, например, в изменении выхода живицы в зависимости от степени развития кроны.

Как показали исследования, живица смоляных ходов древесины местного происхождения, т.е. она синтезируется выстилающими (выделительными) клетками эпителия и затем выталкивается в канал смоляного хода.

Последние данные, полученные с использованием электронной микроскопии, показали, что:

) ультраструктура активно секретирующих клеток эпителия сходна у разных хвойных и резко отличается от той, которая имеется унесекреторных клеток сопровождающей паренхимы;

) структура эпителиальных клеток существенно меняется на протяжении их жизни и после прекращения секреторной деятельности они начинают выполнять запасающую функцию, свойственную обычной паренхиме.

Особенности строения активно секретирующих клеток эпителия заключается в следующем:

густая цитоплазма;

очень мало вакуолей, они мелкие;

сильно развита сеть эндоплазматического ретикулюма (мембран), лишеного прикрепленных к нему рибосом; мембраны образуют сеть ламелл и цистерн (трубчатые структуры), которые концентрируются у стенки клетки, обращенной к каналу смоляного хода;

много пластид - лейкопластов; они лишены тилакоидов и окружены чехлом из мембран ретикулюма (для приема синтезирующихся терпенов);

много митохондрий, поскольку процесс синтеза терпенов и выделение их из клеток требует существенных затрат метаболической энергии;

оболочка клеток, обращенная к смоляному ходу, тонкая (0,2-0,4 нм), микрофибриллы разрыхлены, противоположная оболочка клеток толстая (1,5 нм), микрофибриллы расположены плотно и параллельно друг другу (рис. 3.1).

Синтез терпенов в выделительных клетках происходит в основном на наружных мембранах оболочек пластид, а так же на мембранах эндоплазматического ретикулюма, митохондрий и ядра.

Продолжительность высокой секреторной активности клеток эпителия ограничивается периодом их роста. У сосны обыкновенной она составляет 8-20 дней. Затем утрачиваются структуры, связанные с синтезом терпенов: снижается количество лейкопластов и митохондрий, резко уменьшается число мембранных структур эндоплазматического ретикулюма. Количество синтезируемых терпенов резко снижается. Этот процесс завершается к осени. Эпителий постепенно утрачивает выделительную способность, и клетки начинают выполнять запасающие функции, накапливая в значительном количестве жиры.

Данные о динамике ультраструктуры выделительных клеток меняют представление о ходе смолообразования. То есть, секреция живицы осуществляется не всеми выделительными клетками заболони, как считалось раньше, а только клетками последнего годичного слоя в период их формирования и роста.

Нанесения подновок приводит к вскрытию каналов смоляных ходов, снижению давления в них, что является, как полагают, сигналом к регенерации секреторных структур эпителия и ведет к возобновлению процесса смолообразования в клетках заболонной части ствола. Это объясняет тот факт, что в начале сезона подсочки смолообразование ниже, чем в последующее время. С этой точки зрения становится понятным благоприятное влияние на смолообразование приема с нанесением предварительных подновок (за 2-3 недели до начала подсочки).

Рис. 3.1. Особенности ультраструктуры активно секретирующих клеток эпителия смоляного хода сосны

я - ядро; аэр - система мембран агранулярного эндоплазматического ретикулюма; р - свободные рибосомы (не прикрепленные к мембранам ретикулюма); п - пластида, лишенная тилакоидов и окруженная чехлом из мембран ретикулюма; м - митохондрии; д - диктиосомы; пп - периплазматическое пространство; кс - клеточная оболочка, граничащая с каналом смоляного хода; ксх - канал смоляного хода; т - терпены (заштрихованы)

.2 Современная теория биосинтеза терпенов и смоляных кислот

Синтез секреторных терпеноидов (производные терпенов) включает множество реакций, каждая из которых катализируется особым ферментом. Процесс этот весьма сложен и еще не изучен во всех деталях. До недавнего времени о синтезе терпенов и смоляных кислот существовали лишь недостаточно аргументированные гипотезы, часто выражавшие весьма противоречивые точки зрения. Наибольшее признание получила углеводная гипотеза Эйлера, связывающая образование терпенов с промежуточными продуктами спиртового брожения (через пировиноградную кислоту). В свете современных знаний эта теория частично подтвердилась. Немецкий исследователь Чирх считал, что синтез терпенов происходит из белков через аминокислоты. Эта теория так же частично подтвердилась, поскольку мевалоновая кислота,- важный промежуточный продукт в цикле образования терпенов - в ряде случаев может синтезироваться из аминокислоты лейцина. В. В. Вильямс связывал образование терпенов с продуктами распада хлорофилла (эта теория не подтвердилась).

И только в 1968 г благодаря использованию изотопного, хроматографического, радиоавтографического и других современных методов исследований американскому ученому Боннеру удалось расшифровать синтез терпенов при изучении синтеза каучука у Бразильской гевеи.

Исходным веществом (субстратом) в биосинтезе терпенов является уксусная кислота и ацетилкофермент А (ацетил-КоА), которые через ряд последовательных реакций превращаются в мевалоновую кислоту, а затем в геранилпирофосфат.

В общих чертах биосинтез терпенов можно представить следующей схемой. В процессе фотосинтеза при участии хлорофилла с использованием энергии солнечных лучей происходит взаимодействие диоксида углерода и воды. Энергия солнечных лучей используется для фотохимических реакций, в результате диоксид углерода через ряд промежуточных реакций восстанавливается до углеводов. Из углеводов синтезируется крахмал - полисахарид, играющий роль запасного вещества. Участвуя в процессах окисления, он превращается в конечный продукт гликолиза - пировиноградную кислоту, которая является главным промежуточным продуктом в обмене веществ всего растения. В результате окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты образуется уксусная кислота, которая служит поставщиком ацетильных групп и исходным субстратом для образования ряда жизненно важных соединений, в том числе и терпенов. Окислительное декарбоксилирование осуществляется с участием кофермента А (КоА) и никотинамидадениндинуклеотида (НАД).

Ацетил-КоА, образующийся из пировиноградной кислоты, не может быть использован для синтеза терпенов, поскольку он образуется во внутреннем компартменте митохондрий и включается в цикл Кребса. Взаимодействуя со щавелеуксусной кислотой, он образует лимонную кислоту, которая может преодолевать внутреннюю мембрану митохондрийи, и, попадая в цитоплазму клетки, распадается с образованием ацетил-КоА. Этот, локализованный вне митохондрий ацетил-КоА, используется для синтеза терпенов. Путем его конденсации, а затем восстановления получается мевалоновая кислота. Из нее в процессе фосфорилирования, конденсации, изомеризации образуется геранилпирофосфат, а затем терпеноиды. Сокращенная схема биосинтеза терпенов приведена на рис. 3.2.

Процесс образования смоляных кислот сложнее, чем терпенов, и менее изучен. Полагают, что в этом процессе принимают участие сахара и жиры, преобразующиеся в смоляные кислоты через альдегидоподобное вещество С10Н16О по уравнению:

С10Н16О + О = С20Н30О2 + Н2О

Биологическая роль живицы в растении до конца не выяснена. Однако большинство исследователей полагают, что смолистые вещества - конечный продукт обмена веществ - играют защитную роль.

Она заключается в предохранении обнаженных срезов тканей дерева от высыхания и растрескивания, от проникновения в них грибов, бактерий, насекомых. Живица как бы «заживляет» раны, отсюда, вероятно, и произошло ее название. Вместе с тем считается, что монотерпены могут участвовать в обмене веществ, как источники энергии при отсутствии других энергетических ресурсов. В определенных условиях они могут служить предшественниками при синтезе физиологически активных соединений - каротиноидов, фитостиролов, гормонов и др.

Рис. 3.2. Современная схема биосинтеза терпенов

.3 Механизм и продолжительность истечения живицы при подсочке

Механизм выделения живицы при подсочке в настоящее время изучен не достаточно. Наиболее признанной является теория Мюнха-Иванова, которая объясняет, как выделяется живица из клеток выстилающего эпителия в канал смоляного хода и проходит по нему к подсочному поранению. При этом происходит взаимодействие трех сил: осмотического давления (Р), гидростатического давления, или тургорного (Т) и секреторного давления (S). Под секреторным давлением понимают силу, которая возникает в клетках выстилающего эпителия и продвигает (выталкивает) живицу в канал смоляного хода. Источником энергии, для секреторного давления является электроосмос. Он возникает в результате разницы потенциалов внутри клетки и канала смоляного хода.

Процесс смоловыделения из клеток выстилающего эпителия в канал смоляного хода можно условно поделить на 4 этапа:

. Смоляной ход свободен от живицы. Выделительные клетки полностью наполнены водой. В этом случае секреторное давление S = 0, осмотическое давление Р минимально, тургорное давление Т максимально. Р - Т = 0.

. Начало образования живицы в выделительных клетках. Она под воздействием секреторного давления выдавливается в канал смоляного хода, окруженого мертвыми клетками и трахеидами, которые не могут деформироваться и расширяться. Увеличение объема смоляного канала происходит за счет того, что живица, поступающая в него, давит на живые выделительные клетки, они теряют воду и сжимаются. В канале возникает так называемое смоляное давление, равное по значению секреторному, но противоположно направленное. То есть, S возрастает, тургорное давление Т падает, осмотическое давление Р так же возрастает (клетка теряет воду, увеличивается концентрация клеточного сока). Тургорное давление суммируется с секреторным (смоляным) и превышает осмотическое давление. Возникает следующее соотношение сил: S + Т > Р.

. Процесс выделения живицы в канал смоляного хода продолжается и проходит через стадию, когда соотношение действующих сил имеет вид: S > Р. Смоляное давление S превышает осмотическое, тургорное давление Т = 0.

. Канал полностью заполнен живицей. Смоляное давление S достигает максимума. Выделительные клетки сдавлены в наибольшей степени, они лишены значительного количества воды, поэтому осмотическое давление Р также максимально и уравновешивает смоляное. S = Р.

Смоляное давление в канале достигает величины 0,5-2 МПа (5-20 атм.). Удерживаться оно может очень долгое время, при условии, что канал не вскрыт. Просмоления окружающей канал древесины при этом не происходит, поскольку этому препятствует задняя толстая базальная стенка выделительных клеток и слой мертвых клеток вокруг смоляного канала.

Что же происходит при вскрытии смоляного канала при подсочке? В результате нанесения подновки в канале смоляного хода возникает резкий перепад давления - от 2 до 0,1 МПа (от 20 до 1 атм.). Под влиянием разности давления живица начинает перетекать по каналу в сторону меньшего давления и выделяться на поверхности среза. Поскольку живица является вязкой жидкостью, при ее движении по каналу хода возникает сопротивление. Когда падающее давление сравняется с силой сопротивления движения живицы, выделение живицы прекращается. Кроме того выделению живицы способствуют выделительные клетки, которые с уменьшением давления в канале смоляного хода увеличивают свой объем, интенсивно поглощая воду за счет осмотических сил. Они интенсивно выдавливают живицу на поверхность подсочного ранения.

Таким образом, процесс смоловыделения при подсочке обусловлен двумя взаимодействующими силами: смоляного давления в канале хода и выдавливанием живицы из канала за счет осмотических сил, которые приводят к увеличению в объеме выделительных клеток. Последнее обстоятельство позволяет сделать заключение о том (это доказано специальными экспериментами и практикой подсочного производства), что процесс смоловыделения при подсочке может нормально происходить лишь при достаточном водоснабжении дерева.

.4.Причины прекращения смоловыделения

После вскрытия канала смоляного хода подсочным ранением смоловыделение продолжается в зависимости от физиологического состояния дерева и ряда других внутренних и внешних причин от нескольких часов до 3 суток. Около 90% живицы выделяется в первые 24 часа после нанесения подновки. На продолжительность и интенсивность смоловыделения влияют сезонность и погодные условия вегетационного сезона. Весной и осенью смоловыделение продолжается 3-5 дней, летом - 1-2 дня.

Полное прекращение смоловыделения обусловлено несколькими одновременно действующими факторами.

.Падение смоляного давления в канале смоляного хода после его вскрытия.

. При уменьшении перепада давления и частичном опорожнении смоляных ходов от живицы выделительные клетки, имеющие высокий осмотический потенциал, усиленно поглощают воду, разбухают и перекрывают просвет смоляного канала.

. Усиленное испарение скипидара при выделении живицы, особенно в жаркую погоду, приводит к образованию на поверхности среза пробки закристаллизовавшейся живицы.

.5 Новообразование живицы при подсочке, динамика этого процесса

Опытным и расчетным путем установлено, что в 1м3 древесины сосны (что примерно соответствует среднему дереву сосны в спелом возрасте) в вертикальных смоляных ходах содержится примерно 3,5 кг живицы. Еще примерно 0,5 кг живицы находится в горизонтальных смоляных ходах, т.е. всего порядка 4,0 кг. При подсочке можно извлечь примерно 1,7 кг (следует отбросить живицу, содержащуюся в ядровой части ствола, в ветвях и корнях, которая не может быть получена). Однако на практике за сезон с одного дерева получают 2,0-2,5 кг смолы. Чем это можно объяснить?

Как уже отмечалось выше, вскрытие смоляных каналов подсочными ранениями вызывает не только истечение живицы, но и резкую перестройку ультраструктуры эпителиальных клеток, что приводит к новообразованию живицы. Причем процесс этот идет медленнее, чем опорожнение смоляных ходов. Полное восстановление первоначального запаса живицы после извлечения его подсочкой происходит в течение 8-10 дней. Мюнх установил, что в нормальных условиях скорость образования живицы в смоляных ходах подчиняется убывающей геометрической прогрессии. В первый день образуется 33% общего количества живицы, а в каждый последующие - 2/3 количества, образовавшегося в предыдущий день.

То есть накопление живицы будет идти следующим образом:

дни от начала смолообразования 1 2 3 4 ……..10

накопление живицы, % от максим. 33 56 70 80 100

Как видно, накопление живицы идет более интенсивно в первые дни и если наносить подновки часто, например каждый день, то можно за 10 дней получит 300% выхода живицы. Если ранения наносить 1 раз в 10 дней, когда смоляные ходы полностью восстановят живицу, то получаем 100% выхода живицы. Однако, в практике подсочки ни тот, ни другой варианты не могут быть применены. В первом случае, при частом нанесении подновок, повышенный расход питательных веществ не может долго поддерживаться растением на достаточно высоком уровне, и неизбежно наступит момент, когда усиленный расход метаболитов уже не компенсируется их образованием. Тогда происходит так называемое утомление дерева, которое выражается сначала в уменьшении, а затем и полном прекращении смоловыделения. Во втором случае нет необходимости ждать 10 дней, что бы полностью восстановилась живица, если за 4 дня ее уже будет 80% от максимума. Очевидно, что в этом случае будет наблюдаться недобор живицы при ее заготовке. Поэтому при обычной подсочке паузу вздымки - время между нанесением очередной подновки - принимают 2-5 дней.

.6 Зона подтекания живицы к ранениям при подсочке

Ранее считалось, что живица к ранениям подтекает только в вертикальном направлении и на значительном расстоянии. Это аргументировалось наличием системы сообщающихся вертикальных и горизонтальных смоляных ходов и тем, что при подсочке незаполненные и частично заполненные смоляные ходы встречаются по всей высоте ствола до кроны. Однако более углубленные исследования показали, что такие смоляные ходы имеются и у сосен, которые никогда не подсачивались. Кроме того, если бы подтекание живицы было только в вертикальном направлении, то, логически рассуждая, никакого увеличения выхода живицы при двухъярусной подсочке, когда карры располагаются друг над другом, не может быть. Однако при двухъярусной подсочке наоборот наблюдается увеличение выхода живицы по с равнению с обычной подсочкой на 22-26%.

Идет ли подтекание живицы к ранению с боков, т.е. в тангентальном направлении? Простой опыт, поставленный в лесу с нанесением трех полукарр на одной высоте, позволил ответить на этот вопрос. Если бы такое подтекание живицы наблюдалось, то выход смолы с ранения, расположенного в центре был бы наименьшим, я с краев - наибольшим. Однако такой зависимости выявлено не было. Значит, в тангентальном направлении живица к ранению не подтекает.

Так же нет подтекания живицы к месту вскрытия смоляного хода из ядровой древесины. В этой области выделительные клетки отмирают, живца растекается по трахеидам, просмоляет их, и сообщение между ходами прерывается.

Установлено, что к ранениям живица подтекает :

в вертикальном направлении: сверху на 0,5 м и снизу на такое же расстояние;

с боков на ширину карры;

по радиусу на толщину заболони.

Другими словами, зона подтекания живицы к ранению имеет вид призмы, высота которой составляет 1 метр (по 0,5 м сверху и снизу), ширина равна ширине карры, а толщина - толщине заболони ствола.

ЛЕКЦИЯ 4. ЭКОЛОГИЯ ПОДСОЧКИ

.1 Смолопродуктивность сосновых насаждений и ее оценка

Смолопродуктивность - это наследственно обусловленная способность деревьев хвойных пород синтезировать и выделять в сравнимых условиях в единицу времени определенную массу живицы

Следует различать:

биологическую смолопродуктивность, обусловленную только физиологическими способностями растительного организма;

производственную или техническую смолопродуктивность, определяемую технологией добычи живицы.

Есть смолопродуктивность отдельного дерева, смолопродуктивность на-саждения в целом (слагается из смолопродуктивности отдельных дере-вьев), средняя смолопродуктивность для насаждения. Этот показатель очень важен, т.к. определяет пригодность того или иного насаждения для подсочки. Однако он не совсем точен. Для оценки выхода живицы в на-саждениях разного диаметра предложен другой показатель биологичес-кой смолопродуктивности - коэффициент смолопродуктивности. Другими словами коэффициент смолопродуктивности показывает количество выделившейся живицы на 1 см диаметра ствола.

 (4.1)

где А - количество живицы, выделившееся с карроподновки при ширине карры 10 см, г или см3; D - диаметр ствола на высоте 1,3 м, см; Нср - средняя для насаждения нагрузка дерева, %; Нфакт - фактическая нагрузка дерева, %.

В насаждениях смолопродуктивность сосны меняется в довольно широких пределах. Индивидуальная изменчивость по этому признаку типична для каждого подвида сосны, в разных природных зонах почти не изменяется и подчиняется закону нормального распределения с некоторой положительной асимметрией. Все деревья в насаждении, вовлекаемом в подсочку, подразделяются на 3 категории по смолопродуктивности (табл. 4.1). Как видно из таблицы, преобладают среднесмолопродуктивные деревья.

Таблица 4.1

Распределение деревьев по смолопродуктивности в насаждении

Практическое и теоретическое значение имеет также вопрос о стабильности сохранения исходного уровня смолопродуктивности как отдельными деревьями сосны, так и целыми насаждениями. По этому вопросу существует довольно распространенное мнение, что индивидуальные различия по смолопродуктивности у сосны довольно устойчивы, а ранг смолопродуктивности у отдельных деревьев из года год, как правило, остается неизменным. Это не так. Исследования, проведенные В Негорельском уч.-оп. лесхозе показали, что только сравнительно небольшая часть деревьев сосны (24,2%) длительное время стабильно сохраняет исходный уровень смолопродуктивности, а большая часть способна пе-реходить из одной категории смолопродуктивности в другую. Полученная закономерность позволяет предложить классификацию деревьев сосны по степени сохранения исходной смолопродуктивности, состоящую из трех групп деревьев:

. Абсолютно сохраняющие исходную смолопродуктивность.

. Устойчиво сохраняющие исходную смолопродуктивность.

. Неустойчиво сохраняющие исходную смолопродуктивность.

Именно деревья первой группы, абсолютно сохраняющие ранг смолопродуктивности, должны быть объектом отбора для целей селекции, а также заготовки материала для семенного и вегетатив-ного их размножения.

Смолопродуктивность - это фенотипический признак организма. Он является результатом взаимодействия генетической информации, закодированной в хромосомах, с факторами окружающей среды. Если влияние генетической варианты по отношению к общей фенотипической велико (например, 80%), то это сильная наследуемость. Сильная наследуемость выявлены для прямизны ствола, удельной массы стволовой древесины, состава монотерпенов. Признаки, на которые сильное влияние оказывает среда (высота дерева, диаметр), подвержены слабому генетическому контролю и обладают слабой наследуемостью.

По различным данным показатель наследуемости смолопродуктивности по прямому признаку (выходу живицы) составляет от 37 до 51%. Т.е. смолопродуктивность во многом зависит от метеофакторов, почвенно-грнтовых условий, таксационных и лесоводственных показателей.

.2 Влияние на смолопродуктивность и выход живицы климатических и метеорологических факторов.

Секреция у хвойных пород является частью общего обмена веществ и представляет собой результат взаимодействия всего сложного комплекса как внутренних, так и внешних факторов.

Раздел подсочки, изучающий сложные и многосторонние зависимости процессов смолообразования и смоловыделения от условий внешней среды, называется экологией подсочки.

Колоссальное значение на распространение древесных растений, их рост, продуктивность, а у хвойных - смолопродуктивность оказывает климат. С улучшением климатических условий при прочих равных условиях смолопродуктивность сосны увеличивается. Наиболее существенное влияние на процессы смолообразования и смоловыделения оказывает температура и количество выпадающих осадков - эти два показателя в основном используются при экологической характеристике климата. При температуре заболони ниже + 4-5оС живица на поверхности среза не выделяется.

Установлено, что с продвижением с севера на юг на каждый градус широты выход живицы увеличивается примерно на 100 г. От климатических условий зависит продолжительность вегетационного и подсочного периода. В условиях Беларуси и подсочный сезон длится 127 дней. Климат оказывает влияние на технологию подсочного производства. Так на севере при достаточной влажности применяются более интенсивные способы подсочки, на юге при недостатке влаги - щадящие способы.

Температура воздуха и почвы. Температура воздуха и почвы - важнейший метеорологический фактор, так как именно он в основном определяет интенсивность протекания биохимических процессов, влияющих на образование и выделение живицы при подсочке. Как правило, начало и конец подсочки определяется среднесуточной температурой +70С.

При раннем нанесении подновок целесообразно использовать закономерности нагревания стволов на разных высотах в различные сезоны года. Температура заболонной части зависит от температуры воздуха и нагревания ствола солнечными лучами, а также от температуры почвы, определяющей температуру восходящего водного тока. Весной температура почвы ниже температуры окружающего воздуха, и восходящий водный ток охлаждает нижнюю часть ствола, к тому же изолированную более толстой и медленно прогреваемой корой. Осенью почва теплее окружающего воздуха, поэтому нижняя часть ствола оказывается более прогретой. Основываясь на указанных закономерностях, нанесение подновок весной целесообразно начинать на высокорасположенных каррах, а заканчивать осенью на низкорасположенных каррах.

С повышением температуры воздуха и почвы усиливается обмен веществ растительного организма и соответственно интенсифицируются процессы как смолообразования, так и смоловыделения. Поэтому летом живица выделяется более интенсивно, хотя продолжительность ее истечения из-за испарения скипидара и образования смоляной пробки не велика и составляет 1-2 суток. Вероятной причиной увеличения срока истечения живицы при относительно низких температурах весной и осенью до 3-6 суток является слабое испарение терпенов, в результате чего живица долго не густеет. Кроме того, при пониженных температурах происходит более медленное поглощение воды выстилающими клетками и смоляные ходы дольше остаются открытыми.

Наиболее благоприятная температура воздуха для ведения подсочки и выделения живицы составляет +15-200 С.

На выход живицы при подсочке определенное влияние оказывает степень увлажнения окружающей среды. Чем благоприятнее водный режим, тем легче вода поглощается выделительными клетками и быстрее повышается давление в смоляных ходах, необходимое для передвижения живицы к подсочным ранениям. Достаточная, но не избыточная влажность почвы, высокая относительная влажность воздуха в сочетании с благоприятным температурным режимом положительно влияют на смолообразование и выделение живицы при подсочке. Поэтому после дождей в теплую и влажную погоду выход живицы возрастает.

Свет оказывает косвенное положительное влияние на смолопродуктив-ность, усиливая развитие и работу ассимиляционного аппарата. Кроме того, солнечные лучи повышают температуру дерева, в результате чего ускоряются процессы смолообразования и смоловыделения. Однако свет, усиливая испарение терпенов и окисление живицы, вызывает сокращение продолжительности смоловыделения.

Ветер оказывает некоторое влияние только на процессы выделения живицы, но не на смолообразование. Он раскачивает деревья, что приводит к сдавливанию стволов по направлению наклона и способствует выжиманию живицы из смоляных ходов. Однако в нижней части ствола в высокополнотных насаждениях действие этого фактора незначительное или вовсе .отсутствует. Можно привести и отрицательные стороны влияния ветра. Теплый и сухой ветер усиливает испарение терпенов, ускоряет процесс баррасирования живицы, и ее меньше стекает в приемник. Кроме того, он повышает засоренность живицы механическими примесями (хвоя, песок, кусочки коры и др.), снижая ее сортность.

Из других факторов, оказывающих влияние на смоловыделение, отмечают барометрическое давление. Повышение его должно несколько затруднять выделение живицы, а уменьшение, наоборот, ускорять. Однако колебания барометрического давления настолько незначительны, а возникающие перепады его столь несущественны, что практически этот фактор при подсочке не учитывается.

.3 Суточная и сезонная периодичность смоловыделения

Существует определенная динамика сезонного и суточного выделения живицы при подсочке. Основным фактором, определяющим эти процессы, как указывалось выше, является температура воздуха. В Беларуси подсочка начинается в мае и заканчивается в сентябре (длится в среднем 127 дней).

Установлено, что наибольший выход живицы наблюдается в том случае, если после нанесения подновки древостой находится в благоприятных температурных условиях не менее 8 часов. Весной и осенью максимальный выход живицы будет при нанесении утренних подновок, минимальный при нанесении вечерних подновок. Летом максимальный выход живицы будет наблюдаться при нанесении вечерних и ночных подновок, минимальный - при нанесении дневных подновок.

Если средний выход живицы за сезон принять за 100%, то в мае еевыделяется 9%, июне - 23%, июле - 28%, августе - 27%, сентябре - 13%.

.4 Зависимость смолопродуктивности от лесоводственно-таксационных показателей насаждений

Процессы смолообразования и смоловыделения находятся в сложной и многосторонней взаимосвязи не только с метеорологическими показателями, но и с условиями произрастания, лесоводственными факторами и таксационными элементами древостоев.

К основным лесоводственным и таксационным факторам, оказывающим определенное влияние на смолопродуктивность насаждений, следует отнести тип леса, бонитет, возраст древостоя, полноту, размеры среднего диаметра, степень развития кроны.

Тип леса. Как комплексный показатель условий произрастания тип леса оказывает определенное влияние на смолопродуктивность древостоев. Чем лучше условия произрастания сосновых древостоев, тем выше их смолопродуктивность. Во всех районах наиболее высокосмолопродуктивны сосняки кисличные, далее идут брусничники, черничники и мшистые. Гораздо ниже смолопродуктивность у заболоченных сосняков - сфагновых, а также у сосняков на бедных и сухих почвах - лишайниковых. Однако в разных климатических зонах и в различные по условиям увлажнения годы один и тот же тип леса может существенно отличаться по выходу живицы. Поэтому разница по смолопродуктивности может быть прослежена только при сравнении крайних типологических единиц (например сосняк кисличный и сосняк сфагновый), а в смежных типах в выходах живицы она обычно невелика

Бонитет. Между типами леса и классами бонитета, являющимися показателями продуктивности древостоев, существует тесная связь, поэтому высокобонитетные сосняки кисличные I класса бонитета характеризуются высокой смолопродуктивностью. Низкобонитетные сосняки, произрастающие на болоте (IV-V классы бонитета) имеют низкую смолопродуктивность и, как правило, в подсочку не вовлекаются. Существенная разница по смолопродуктивности наблюдается только в крайних классах бонитета (например, в I и IV), а в смежных классах таковой не отмечается.

Возраст. Смолопродуктивность древостоев и отдельных деревьев сосны в разном возрасте неодинакова: увеличиваясь до определенного возраста, затем она значительно снижается. Выход живицы на карроподновку так же зависит от возраста насаждения Так для условий Беларуси в 65 лет он составляет- 6,4 г, в 100 лет - 9,6 г, в 150 лет - 8,4 г.

Усиление смолопродуктивности с возрастом объясняется прежде всего увеличением диаметра и объема дерева, а следовательно, и объема смолоносной системы. Кроме того, с увеличением возраста и ослаблением ростовых процессов, очевидно, повышается способность дерева вырабатывать живицу. Возраст вовлечение в подсочку насаждений для Европы не ранее 80 лет, для Сибири не ранее 100-110 лет.

Предельный возраст, при котором смолопродуктивность не увеличивается, а даже несколько снижается, неодинаков и зависит от климатического района, условий произрастания и индивидуальных особенностей дерева. В Европы он составляет не более 150 лет, в Сибири в пределах 200-250 лет

Смолопродуктивность снижается тогда, когда ухудшается общая жизнедеятельность деревьев вследствие старения или по каким-либо неблагоприятным причинам патологического характера.

Состав насаждений. Чистые сосновые древостой обычно произрастают на бедных песчаных или избыточно увлажненных почвах, поэтому их смолопродуктивность ниже смолопродуктивности смешанных насаждений. Наличие в составе, кроме сосны, других лесообразующих пород, кустарникового яруса, а в напочвенном покрове широкотравья почти всегда свидетельствует о лучших условиях произрастания, а следовательно, и повышенной смолопродуктивности. По некоторым данным в лесном массиве сосны с примесью 0,3 единицы осины и березы выход живицы на 8% больше, чем у сосны в чистом древостое.

Однако при уменьшении доли сосны в общем составе насаждений увеличивается число переходов от дерева к дереву при подсочке, что может свести на нет весь эффект от повышенного выхода живицы в смешанных насаждениях. Поэтому на практике смешанные древостои назначаются в подсочку в том случае, если участие сосны в них составляет не менее 4 единиц общего состава насаждений..

Полнота. Степень плотности стояния древостоя на единице площади оценивается полнотой. Придержкой для определения полноты древостоя служит степень сомкнутости крон. Чем меньше полнота древостоя, тем лучше развиты кроны, а, следовательно, и ассимиляционный аппарат.

Поэтому низкополнотные древостой, имея хорошо развитую крону, отличаются более высокой, смолопродуктивностью по сравнению с высокополнотными. Однако подсочка низкополнотных древостоев связана с дополнительным расходом времени на непроизводительные переходы от дерева к дереву. Высокополнотные, сильно сомкнутые древостой также малоблагоприятны для подсочки из-за сравнительно слабой их смолопродуктивности и недостаточной устойчивости к подсочным ранениям.

Как показала практика, в отношении смолопродуктивности деревьев и производительности труда рабочих наиболее целесообразна подсочка древостоев с полнотой в пределах 0,5-0,8.

Диаметр и протяженность кроны. Диаметр наиболее полно отражает условия произрастания сосновых древостоев и является одним из основных показателей, характеризующих смолопродуктивность. С увеличением диаметра обычно повышается и выход живицы. Связь выхода живицы с диаметром отдельного ствола и средним диаметром древостоев объясняется тем, что диаметр отражает ряд важных таксационных показателей (возраст, полнота, бонитет и др.), а также степень развития кроны и корневой системы. Кроме того, с увеличением диаметра повышается общий объем деятельной части древесины - заболони, а следовательно, количество и емкость смоляных ходов, участвующих в образовании живицы.

Однако связь между диаметром и выходом живицы более или менее закономерно проявляется лишь при сравнении смолопродуктивности у групп деревьев или целых древостоев сосны. Если же сравнивать смолопродуктивность отдельных деревьев с учетом их диаметра, то из-за сильной индивидуальной изменчивости четкой зависимости можно не получить. Нередко рядом стоящие деревья сосны одинакового диаметра дают различный выход живицы. Причинами разной смолопродуктивности здесь могут быть различия в густоте смоляных ходов, степени развития кроны, генетические различия и другие факторы.

.5 Влияние подсочки на рост, плодоношение и технические качества древесины

При подсочке из дерева сосны ежегодно извлекается до 2-3 кг живицы, что составляет около половины органического вещества, вырабатываемого деревом в нормальных условиях за год. Такой большой расход органического вещества в какой-то мере должен отразиться на приросте вегетативных органов и на процессах жизнедеятельности дерева, поскольку процессы роста и смолообразования имеют один и тот же источник пластических веществ. Поэтому активизация процессов синтеза новых партий живицы, которая возникает при подсочке, может тормозить другие физиологические процессы в дереве, прежде всего его прирост. Кроме того, подсочные ранения нарушают водопроводящую систему дерева, ток питательных веществ. Тем не менее сосна довольно быстро приспосабливается к подсочке и относительно хорошо ее переносит.

Подсочка снижает текущий прирост по диаметру и объему. Степень снижения зависит от лесорастительных и климатических условий произрастания древостоя, интенсивности и длительности подсочки, от количества забранной живицы. Общие потери древесины при этом не превышают 4-5 м3/га (при использовании серной кислоты - до 50%). Для условий Беларуси текущий прирост по объему снижается на 36% или примерно на 0,7-1,0 м3/га.

Установлено, что подсочка существенно не ухудшает состояния насаждений, она только ускоряет процесс отпада уже ослабленных деревьев, но не является первопричиной отпада. В связи с эти, согласно правилам, в подсочку нельзя вовлекать ослабленные деревья и деревья, имеющие диаметр ниже 20 см.

Подсочка оказывает определенное влияние на состояние фотосинтетического аппарата сосны: уменьшается длина и масса хвоинок, в хвое снижается содержание углеводов, наблюдается их отток в зону смолообразования, что ведет к повышению интенсивности фотосинтеза и компенсации потери пластических веществ, расходуемых на образование живицы.

Подсочка влияет на технические качества древесины. Наблюдается деформация ствола над ранением, уменьшается ширина заболони, увеличивается ядрообразование, повышается смолистость древесины в области карр (до 18-30%). Карра - это порок, снижающий сорт заготовленной древесины (не допускается при заготовке лущеного шпона). Наблюдается увеличивается плотность древесины, снижается предел прочности при сжатии вдоль волокон в области карр. Но в целом, древесина не теряет своих качеств и может быть использована без ограничения.

ЛЕКЦИЯ 5. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПОДСОЧКИ СОСНЫ.

.1 Сырьевая база подсочки сосны.

Сырьевую базу подсочки составляют включенные в планы рубок главного пользования и планы отвода в подсочку сосновые древостои I - IV классов бонитета, в составе которых имеется 50 и более процентов сосны.

Допускается назначение в подсочку древостоев с участием сосны менее 50 процентов в следующих случаях:

единичные деревья и группы деревьев на не покрытых лесом землях;

не использованные ранее подсочкой семенники и семенные группы деревьев, выполнившие свое назначение;

деревья, назначенные в выборочную рубку главного пользования.

Пригодными для подсочки являются здоровые, без значительных повреждений, деревья сосны диаметром 20 см и более на высоте 1,3 м.

Подсочка приспевающих сосновых древостоев допускается за 5 лет до достижения возраста рубки главного пользования для обеспечения 15-летнего срока подсочки при недостатке спелых и значительном наличии приспевающих древостоев, которые предназначаются для рубки главного пользования и включены в ведомость рубки главного пользования.

Древостои, назначенные в постепенную рубку, передаются в подсочку за 5 лет до первого приема рубки.

В разновозрастных сосновых древостоях, в которых предусматриваются длительно-постепенные рубки, подсочка может проводиться за 10 лет до указанной рубки. При этом в подсочку должны вовлекаться только деревья, подлежащие рубке в первый прием.

Не проектируется подсочка в следующих случаях:

в очагах размножения вредителей до их ликвидации;

в древостоях, ослабленных пожарами, вредителями и болезнями;

на участках обитания животных, занесенных в Красную книгу Республики Беларусь;

в радиусе 300 м от глухариных токов;

на деревьях, отобранных для заготовки спецсортиментов;

с применением стимуляторов выхода живицы на участках мест произрастания растений, занесенных в Красную книгу Республики Беларусь;

с применением стимуляторов выхода живицы: серной кислоты и хлорной извести в лесах первой группы;

с применением стимуляторов выхода живицы: серной кислоты на заболоченных почвах;

на постоянных лесосеменных участках, лесосеменных плантациях, генетических резерватах, плюсовых деревьях, семенниках, семенных куртинах и полосах, постоянных пробных площадях в течение всего периода их функционирования.

.2 Понятие о технологии подсочки.

Технология подсочки - совокупность видов, разновидностей, способов подсочки, операций и приемов, их последовательность при получении живицы.

Подсочное производство, кроме регламентации технологических приемов, предъявляет определенные требования и к технике производства под которой подразумевают способы выполнения операций, инструменты, приспособления и подсочное оборудование.

Технология подсочки складывается из элементов, которые применяются в наиболее выгодных вариантах и сочетаниях в зависимости от биологических, климатических и технических факторов, влияющих на смолопродуктивность древостоев и их жизнедеятельность.

К основным элементам технологии подсочки относятся глубина, угол ишаг подновки, нагрузка деревьев каррами, ширина карры, пауза вздымки и способ подсочки.

.3 Подсочная терминология

Карра - специально подготовленный участок поверхности ствола, на котором устанавливают каррооборудование и наносят подновки в течение одного сезона подсочки. Основные элементы карры приведены на Рис. 5.1.

Рабочая поверхность карры - часть карры, предназначенная для нанесения подновок.

Рис. 5.1. Схема карры

Зеркало карры - часть рабочей поверхность карры, на которой нанесены карроподновки.

Длина карры - размер рабочей поверхности карры в вертикальном направлении.

Ширина карры - размер рабочей поверхности карра по окружности ствола.

Межкарровая перемычка - нетронутый участок ствола, разделяющий карры в вертикальном направлении.

Межкарровый (питательный) ремень - нетронутый участок коры, разделяющий карры по окружности ствола.

Подновка - срез, нанесенный только на одной половине карры.

Карроподновка - срез на карре, наносимый по всей ее ширине при каждом обходе.

Длина подновки - размер подновки по линии среза.

Глубина подновки - размер подновки по радиусу ствола, или толщина срезаемой стружки.

Шаг подновки - расстояние по вертикали между верхними или нижними гранями смежных подновок.

Угол подновки - острый угол между направлением подновки и вертикальной линией.

Угол карры - угол между правой и левой половинами карроподновки.

Направляющий желобок - вертикальный срез на карре для стока живицы глубиной на 1... 2 мм больше, чем подновка.

Щап для приемника - специальная щель в коре и древесине ствола под каррой для установки приемника.

Вздымка - процесс нанесения подновок.

Пауза вздымки - период времени между нанесением подновок на одной и той же карре.

Существуют следующие виды карр по способу примыкания подновок:

гладкая - с непосредственным примыканием подновок без выраженных граней между ними (в настоящее время применяется на осмолоподсочке);

рифленая - с непосредственным примыканием подновок с выраженными гранями между ними;

ребристая безжелобковая - подновки разделены полосками поверхности ствола.

.4 Сроки и категории подсочки

Срок подсочки - число лет ведения подсочки в одном и том же древостое. Сроки подсочки устанавливаются в зависимости от климатических условий и категорий насаждений.

Краткосрочная подсочка - система подсочки длительностью от 1 до 5 лет перед рубкой.

Удлиненная подсочка - система подсочки длительностью до 6 - 10 лет перед рубкой (в лесах первой группы срок подсочки допускается не более 10 лет).

Длительная подсочка - система подсочки длительностью до 11 - 25 лет перед рубкой (в Беларуси в лесах второй группы допускается не более 15 лет).

Длительное подсочное хозяйство - прижизненное использо-вание леса более 25 лет с применением комплексных мер по уходу за лесом (в Беларуси не применяется).

Категория подсочки - период подсочки, характеризующийся определенной технологией. Продолжительность подсочки по категориям, а так же нагрузка деревьев каррами приведена в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Продолжительность подсочки и нагрузка деревьев каррами по категориям

.5 Нагрузка деревьев каррами

Нагрузка деревьев каррами - это отношение суммарной ширины карр одного яруса к длине окружно-сти ствола на высоте заложения карры.

где: А - суммарная ширина карр одного яруса, см; Д - диаметр ствола на высоте заложения карры, см.

Согласно «Инструкции о правилах подсочки и заготовки живицы сосновых древостоев», нагрузка деревьев каррами по I и II категориям регламентируется общей шириной межкарровых ремней.

Нагрузка деревьев каррами должна строго соблюдаться, так как уменьшение этого показателя приводит к снижению выхода живицы с дерева и с 1 га, а превышение нагрузки отрицательно влияет на состояние подсачиваемых деревьев.

.6 Способы подсочки и их характеристика

Все существующие способы подсочки можно условно разделит на две группы:

обычные - без применения стимуляторов выхода живицы;

химические (подсочка с химическим воздействием), когда применяются стимуляторы выхода живицы. Все они могут выполняться путем: 1) нанесения открытых ранений; 2) нанесения закрытых ранений (буровых каналов); 3) без нанесения каких-либо ранений (стимуляторы наносятся по оголенному лубу).

В современном подсочном производстве доминируют химические способы подсочки с нанесением открытых ранений, поскольку они обеспечивают высокую производительность труда, повышенный выход живицы, простую технологию и технику выполнения работ.

Поверхностные ранения в зависимости от конкретной технологической схемы могут наноситься или в восходящем или в нисходящем направлении, слитно или с оставлением ребра. В связи с эти различают следующие способы подсочки по способу нанесения и чередования подновок.

Нисходящий способ подсочки - каждая последующая подновка наносится ниже предыдущей (проводится желобок). В современном подсочном производстве чаще всего применяется ребристая карра с использованием стимуляторов смоловыделения.

Преимущества этого способа: желобок облегчает сток живицы,

Недостатки:

желобок и приемник вызывают просмоление древесины (это естественный процесс, в результате которого древесина теряет способность выделять живицу), на следующий сезон требуется межкарровая перемычка;

наблюдается деформация ствола в верхней части ствола, над каррой (увеличивается диаметр, поскольку над ранениями скапливаются питательные вещества, которые не в состоянии продвигаться вниз по стволу, т.к. их путь по флоэме прерывается нанесением подновок).

не стабильный выход живицы по годам.

Восходящий способ подсочки - каждая последующая подновка наносится выше предыдущей. Чаще всего применяется безжелобковая ребристая карра.

Преимущества этого способа:

выход живицы на 10-14% выше, чем при нисходящем способе;

выход более стабильный, особенно при использовании стиму-ляторов смоловыделения;

Недостаток этого способа подсочки в том, живица растекается по поверхности карры, поскольку отсутствует желобок.

Двухъярусная подсочка - в течение одного сезона подсочка ведется в двух ярусах, расположенных вертикально друг над другом и разделенных участком не тронутой поверхности ствола.

Преимущество этого способа в том, что выход живицы увеличивается по сравнению с нисходящим способом на 20-25%.

Недостаток - большой расход ствола, количество приемников живицы увеличивается в 2 раза, возрастают объемы подготовительных работ.

Разновидности двухъярусной подсочки:

чередование в ярусах по обходам (подновка наносится в одном ярусе, затем, при очередном подходе к дереву - другом ярусе;

чередование в ярусах по сборам (2-3 недели в одном ярусе, 2-3 недели - в другом);

чередование в ярусах по пол сезона ( весна - верхний ярус, осень - нижний ярус);

одновременное нанесение подновок в двух ярусах (применяется только при краткосрочной подсочке);

5.7 Влияние технологических элементов подсочки на выход живицы и жизнедеятельность сосновых древостоев

Как уже отмечалось ранее, целью подсочки является получение максимального количества живицы при минимальном отрицательном воздействии на жизнедеятельность дерева. Это достигается путем наиболее выгодного сочетания элементов технологии в различных условиях производства. Рассмотрим влияние основных элементов технологии подсочки на выход живицы и жизнедеятельность сосновых насаждений.

Глубина подновки. Оказывает влияние как на физиологические процессы дерева, так и на выход живицы. С увеличением толщины срезаемого слоя древесины увеличивается количество перерезаемых годичных слоев и число вскрываемых смоляных ходов, что способствует усилению смоловыделения. Однако глубокие подновки (8-10 мм и более) в значительной степени нарушают водоснабжение и питательный режим дерева, затрудняют доступ воды и питательных веществ к выделительным клеткам, в результате чего замедляется образование и истечение живицы. В большей степени снижается прирост ствола по диаметру, наблюдается более сильное иссушение и растрескивание данного участка ствола, что приводит к снижению качества древесины и жизнеспособности дерева. Мелкие подновки (1-5 мм) не вызывают значительного ухудшения водоснабжения дерева. Установлено, что мелкие подновки обеспечивают более высокий выход живицы при коротких паузах вздымки, глубокие - при длинных. Однако это не исключает отрицательного воздействия глубоких подновок: с каждым последующим годом, как правило, выход живица снижается. Кроме того использование глубоких подновок при увеличенной нагрузке деревьев каррами значительно снижает эффект от повышения нагрузки.

Согласно «Инструкции о правилах подсочки…» максимальная глубина подновки при обычной подсочке составляет 4 мм и только за три года до окончания допускается ее увеличение до 6 мм. При использовании в качестве стимулятора смоловыделения серной кислоты максимальная глубина подновки снижается и составляет 2 мм.

Шаг подновки. Оказывает значительное влияние на выход живицы и на эффективность использования рабочего ствола по высоте. От шага подновки зависит число вскрываемых горизонтальных смоляных ходов (прямо пропорционально) и степень подновления закупоренных вертикальных смоляных ходов. Поэтому увеличение шага подновки повышает, а уменьшение - снижает выход живицы, однако пропорциональной зависимости тут не выявлено. Вместе с тем увеличение шага подновки приводит к излишнему расходованию рабочей поверхности ствола. Установлено, что с увеличением высоты заложения карр снижается выход живицы примерно на 3-4% на каждый метр высоты ствола, возрастает трудоемкость работ. Поэтому нецелесообразно увеличивать шаг подновки сверх зоны просмоления древесины, которая при обычной подсочке составляет 12-15 мм. При использовании химических стимуляторов смоловыделения, особенно серной кислоты, зона просмоления значительно возрастает, в связи с чем необходимо увеличивать шаг подновки.

Согласно «Инструкции о правилах подсочки…» при обычной подсочке шаг подновки не должен превышать 15 мм, при использовании сульфитно-бардяных концентратов, кормовых дрожжей он возрастает в зависимости от категории подсочки до 20-30 мм, хлорной извести - 25-40 мм, серной кислоты - 40-50 мм.

Ширина карры. От ширины карры в значительной степени зависит выход живицы, производительность труда и технические качества древесины. Чем шире карра, тем больше вскрывается смоляных ходов и выход живицы увеличивается с карроподновки, но снижается с единицы ширины карры. Однако пропорциональной зависимости здесь не наблюдается. При использовании широких карр снижается общий выход живицы с 1 га, поэтому их применение оправдано только при краткосрочной подсочке. Помимо этого при широких карах чаще растрескивается древесина.

В настоящее время ширина карр регламентируется только по III категории подсочки - она равна диаметру дерева на высоте 1,3 м. По II и I категории регламентируется общая ширина межкарровых ремней.

Нагрузка деревьев каррами. Этот показатель тесно связан с шириной карры. Чем больше нагрузка дерева, тем больше выход живицы с дерева, но меньше с единицы среза. Большая нагрузка ослабляет дерево, наступает его утомляемость: снижается выход живицы. Установлено, что нагрузка деревьев каррами более 80% приводит к постепенному отмиранию всех подсачиваемых деревьев в первые 5 лет. Величина нагрузки определяет категорию подсочки: по III категории нагрузка составляет 33%, по II - 66% и по I - до 80%.

Угол карры. Чем меньше угол карры, тем лучше стекает живица в приемник. Кроме того, от угла зависит шаг подновки: чем больше угол, тем меньше шаг, а значит уменьшается расход ствола. В подсочке принято, что при восходящем способе угол карры принимается равным 900. Этим расход ствола снижается на 30%. При нисходящем способе подсочки используется угол 600.

Межкарровая перемычка. Оказывает заметное влияние на выход живицы. При нисходящем способе на стволе образуется просмоление, вызванное желобком и установкой приемника. При обычной подсочке она составляет 2-3 см, при использовании серной кислоты - до 10 см. Поэтому при обычной подсочке и при подсочке с неагрессивными стимуляторами оставляют перемычку до 5см, при подсочке с серной кислотой - до 10 см.

ЛЕКЦИЯ 6. ТЕХНОЛОГИЯ ПОДСОЧКИ СОСНЫ С ХИМВОЗДЕЙСТВИЕМ

.1 История вопроса. Характеристика стимуляторов выхода живицы, разрешенных к применению в Беларуси

Современная технология подсочки без использования стимуляторов была разработана в начале 60-тых годов и в последующие годы существенно не менялась. Подсочка - процесс весьма трудоемкий, основные операции которого выполняются вручную. Причем 80% времени занимают переходы от дерева к дереву, и только 20% - на непосредственное нанесения подновок. Поэтому механизация этого процесса для повышения производительности труда малоэффективна и все попытки не дали положительных результатов. Гораздо большими возможностями располагает подсочка с химическим воздействии, которая предусматривает использование специальных реагентов для интенсификации процессов смолообразования и смоловыделения. Наряду с этим достигается повышение производительности труда и его эффективности.

Опытные работы по использованию стимуляторов на подсочке начали проводиться в еще в 20-х годах. Первые опыты по выявлению влияния химикатов на выход живицы провел в 1923 г. проф. А.И Калниньш. В 1930 г. В.А. Арциховский, Н.Ф. Николаев, М.А. Синелобов обосновали и дали рекомендации по применению серной кислоты. В 1948 г. Ф.Т. Солодкий (ЛТА г. Ленинград) предложил использовать в качестве стимулятора сульфитно-бардяные концентраты. Е.Г. Быховский в 1950 г разработал технологию применения хлорной извести. Немецким ученым Штэфаном в 1974 разработана технология применения кормовых дрожжей. К настоящему времени в качестве стимуляторов смоловыделения испытано более 500 различных веществ и соединений, однако только некоторые из них рекомендованы для применения в подсочном производстве.

На территории Беларуси разрешены агрессивные и не агрессивные стимуляторы смолообразования и смоловыделения (табл. 6.1).

Таблица 6.1

Стимуляторы выхода живицы, применяемые при подсочке

.2 Технология подсочки с серной кислотой и хлорной известью

Серная кислота и хлорная известь являются агрессивными стимуляторами. При нанесении их на поверхность подновок вызывают деструкцию и гибель клеток камбия, луба и древесины, в том числе и выделительных клеток смоляных ходов. Происходит дополнительное вскрытие горизонтальных смоляных ходов, и их окончаний в лубе, расположенных ниже и выше ранения, куда распространяет стимулятор. Мертвые клетки у поверхности, у места нанесения стимулятора теряют способность насасывать воду и перекрывать просвет смоляного хода. В глубине древесины эта способность сохраняется. Таким образом, снижение смоляного давления происходит более плавно, что приводит к резкому возрастанию продолжительности смолоистечения - до 30 и более суток. Это позволяет увеличить паузу вздымки и снизить трудозатраты. В зависимости от климатических условий выход живицы на карроподновку увеличивается в 3-6 раз. При этом выработка вздымщика повышается по сравнению с выработкой при обычной подсочке в среднем в 2,5 раза.

При подсочке с серной кислотой меняется место выхода живицы. Если при обычной подсочке 99% живицы выделяется из древесины среза и 1% из-под коры, то при нанесении серной кислоты 88% живицы вытекает из-под коры и 12% из древесины. Поэтому наносить данный стимулятор нужно по краю подновки, ближе к лубу.

Использование серной кислоты и хлорной извести на подсочке приводит к более сильному просмолению древесины в районе подновок, поэтому в типовых технологических схемах предусмотрены межсезонные или межкарровые перемычки (до 10 см) и увеличенный шаг подновок по сравнению с шагом, применяемым в обычных способах.

Применение серной кислоты при нисходящем способе подсочки показало, что на третий год наблюдается снижение выхода живицы, при восходящем способе такого не происходит. Поэтому часто комбинируют эти два способа: начинают подсочку нисходящим способом, а последние1-2 года ведут восходящим способом.

Серную кислоту можно использовать в жидком виде и загущенную каолином или капроном - это так называемые пасты серной кислоты. Каолиновую пасту получают путем смешивания 1 л кислоты и 650 - 700 г каолина. Готовая паста должна иметь сметанообразную консистенцию и может храниться не более 10 дней.

Капроновую пасту получают смешиванием 1 л 96% кислоты 110 г капроновых отходов. Растворение капрона в кислоте производится в течение суток при температуре не ниже 100С. Капроновая паста не меняет своих физических свойств в течение длительного периода времени, поэтому ее можно готовить централизованно до начала сезона и завозить на мастерские участки в объемах, обеспечивающих сезонную потребность.

Основные технологические параметры при подсочке с использованием серной кислоты: пауза вздымки возрастает до 7-14 дней, шаг подновки - до 40-50 мм, глубина подновки уменьшается до 2 мм

Доза кислоты на кару в среднем составляет 9 гр.

При подсочке с серной кислотой в начале первого и в конце каждого сезона на каждой карре должна наноситься предохранительная подновка. Назначение такой подновки - предупредить растекание кислоты по стволу и ее стекание на почву. В начале сезона предохранительная подновка наносится за 3-4 дня до начала работ, а в конце сезона - одновременно с последним обходом.

Применение хлорной извести позволяет увеличить выход живицы с карры по сравнению с выходом ее при обычной подсочке на 90 - 120%. Хлорная паста готовится путем смешения. 1,5 части хлорной извести, содержащей не менее 27 % активного хлора, и 1 части воды. Содержание активного хлора в пасте должно быть не менее 17 %, хранится она 1,5-2 мес. Расход пасты на карроподновку составляет от 2 до 3 г. Наносят хлорную известь химическими хаками по краю поновки. Данный стимулятор очень капризный, легко часто смывается дождями, поэтому в настоящее время практически не применяется.

6.3 Технология подсочки с сульфитно-бардяными концентратами (СБК)

Сульфитно-бардяные концентраты - это стимуляторы на основе побочных продуктов варки целлюлозы. Сульфитный щелок, остающийся после варки целлюлозы, содержит около 3% сбраживаемых и несбраживаемых сахаров, от 7 до 10% лигносульфонатов и ряд других веществ. Если щелок специальным способом обработать с целью сбраживания сахаров, а затем перегнать для получения этиловый спирта, то останется так называемая сульфитно-спиртовая барда, который применяется в качестве стимулятора.

Барда, в свою очередь, используется для выращивания дрожжей. После их отделения остается сульфитно-дрожжевая бражка, содержащая главным образом продукты лигносульфонового комплекса. Она так же применяется в качестве стимулятора и имеет некоторое преимущество пред сульфитно-спиртовой бардой.

Применение СБК позволяет увеличить выход живицы с карры на 35-37% и повысить производительность труда на 25-28%.

Механизм действия СБК несколько иной, чем у серной кислоты. Основным компонентом, который стимулирует повышенной смоловыделение является лигносульфоновый комплекс, снижающий вязкость живицы. Кроме этого, СБК, благодаря содержащимся в них минеральным веществам, микроэлементам, витаминам, ферментам, положительно влияют на биосинтез живицы. Таким образом, СБК являются стимулятором как смоловыделения, так и смолообразования.

Сульфитно-бардяные концентраты не токсичны, не вызывают коррозии инструментов и оборудования. К недостаткам СБК можно отнести тот факт, что повышенное содержание лигносульфонатов в добываемой живице приводит к образованию стойкой эмульсии воды. Канифоль, получаемая из такой живицы, имеет более низкое качество.

Расход данного стимулятора составляет примерно 1 л на 1 тыс. карр. Готовится он непосредственно перед применением, хранится 1 месяц. Технологические параметры в зависимости от категории подсочки следующие: пауза вздымки не менее 3-4 дней, шаг подновки не более 20-30 мм, глубина подновки не более 4 мм.

.4 Технология подсочки с кормовыми дрожжами

Дрожжи содержат белки, углеводы, экстрактивные вещества, микроэлементы, витамины группы В. Они-то и оказывают воздействие на активизацию процессов синтеза живицы.

Эффективность экстрактов кормовых дрожжей на подсочке зависит от технологии их производства, вида и расы грибка, сезона применения стимулятора и способа его приготовления. При подсочке леса используются дрожжи целлюлозного производства, белково-витаминного и гидролизного производства. Лучшие результаты наблюдались при использовании дрожжей гидролизного производства. Выход живицы с карроподновки по сравнению с СБК повышается в условиях Беларуси до 8%, а по сравнению с обычной подсочкой на 60%.

Настой дрожжей готовят путем добавления 25-50 г сухих дрожжей к 1 л горячей воды (600С) и выдерживания в течение 2-3 дней. Срок годности стимулятора из кормовых дрожжей 7 - 10 дней, он нетоксичен. Подсочку с экстрактами и настоями кормовых дрожжей ведут по такой же технологии, что и с бардяными концентратами.

.5 Технология подсочки с мальтамином-лх

Это не агрессивный стимулятор, разрешенный к применению повсеместно. Получают его путем гидролиза ростков солода - отхода пивоваренного производства. В состав препарата входит комплекс биологически активных веществ (в т.ч. карбоновые и аминокислоты). Механизм действия состоит в том, что выделительные клетки смоляных ходов при использовании данного стимулятора получают дополнительную дозу готовых органических питательных веществ. При этом увеличивается секреция терпенов, возрастает смоляное давление в канале смоляного хода, и при подсочке в зону ранения выдавливается дополнительное количество живицы за более короткий срок. Применение мальтамина-лх обеспечивает повышение выхода живицы и производительности труда рабочих-вздымщиков на 16-20% по сравнению с кормовыми дрожжами без ухудшения качества заготавливаемой живица и состояния подсачиваемых насаждений.

Применяют 1% раствор, путем разбавления исходного водой, отстаивания 3-4 суток и фильтрации верхнего слоя жидкости. Срок хранения в прохладном помещении до 10 суток. Технология применения мальтамина-лх такая же, что и с кормовыми дрожжами и СБК.

Доза стимулятора составляет 0,3-0,4 г на подновку в расчете на карродециметрподновку.

Доза и концентрация важна при выполнении работ, т.к. если концентрация мальтамина-лх больше 1%, то наблюдается снижение выхода живицы и соответственно штучной выработки рабочего-вздымщика.

.6 Другие способы стимулирования смоловыделения и смолообразования

Хорошие результаты были получены при испытании в качестве стимулятора кукурузного экстракта, который является отходом кукурузного крахмального производства. Экстракт является сырьем для производства антибиотиков, витамина В12 и дрожжей. На подсочке используют экстракт в виде водного раствора 1-3% концентрации, что обеспечивает увеличения выхода живицы в среднем на 50-55%.

Кроме описанных выше стимуляторов разрешены к применению активизирующие добавки к неагрессивным стимуляторам: поваренная соль, лимонная кислота, патока мальтозная, каустическая сода, калий фосфорнокислый, гидрел. Эти вещества снижают расход основного стимулятора и повышают его эффективность, что уменьшает расходы на добычу живицы.

Так, например, для повышения эффективности кормовых дрожжей применяют щелочную активацию, добавляя 2-4% каустика, что позволяет увеличить выход живицы на 40-50% по сравнению с обычными дрожжами. Предложена так же физическая активация кормовых дрожжей: использование приемов омагничивания, применение ультразвука, обработка рабочих растворов ионами серебра, что позволяет увеличить выход живицы на 15-25%.

Для консервирования кормовых дрожжей можно использовать поваренную соль (1-2%), что повышает их эффективность при добыче живицы на 5-10% и способствует сохранению полезных свойств стимулятора в среднем до 15-30 дней.

В настоящее время ведется поиск новых стимуляторов и активизирующих добавок. Хорошие результаты показали микродобавки атразина (гербицид) - по некоторым данным выход живицы при использовании этого вещества повышается по сравнению с обычной подсочкой на 150%. Ведутся исследования по использованию биологически активных веществ - гетероауксина (фитогормон), 2,4-Д (гербицид), комплекса витаминов, водных вытяжек из древесных опилок, травянистых растений, древесины сосен, пораженных смоляным раком и др.

ЛЕКЦИЯ 7. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ, ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ И ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ НА ПОДСОЧКЕ

.1 Работы, входящие в цикл подготовительных, их характеристика, время и правила проведения, применяемые инструменты

Подготовительным работам предшествует отвод и передача лесосек в подсочку. При проведении базового лесоустройства для каждого лесхоза составляются ведомости насаждений, проектируемых в подсочку на ревизионный период. На основании этих ведомостей лесхозы составляют план отвода сосновых древостоев в подсочку в пределах расчетной лесосеки не позднее 1 марта года, предшествующего подсочке. Отвод сосновых древостоев в подсочку проводится, как правило, в весенне-летний период и включает установление границ сосновых древостоев на местности с прорубкой визиров и установкой визирных столбов на углах участков подсочки.

Передача сосновых древостоев лесопользователю производится по актам передачи древостоев в подсочку не позднее 1 октября года, предшествующего году начала подсочки. К акту передачи древостоев в подсочку прилагается выкопировка из планшета на передаваемые в подсочку сосновые древостои.

Акт передачи древостоев в подсочку составляется в двух экземплярах, первый экземпляр передается лесопользователю, а второй остается в лесхозе.

Учет древостоев, находящихся в подсочке, осуществляется лесхозами, путем ведения книги учета сосновых древостоев, находящихся в подсочке.

Подготовительные работы включают работы, обеспечивающие безопасные условия труда, разбивку лесосек на литеры, разметку карр, подрумянивание, перечет деревьев и карр, проводку желобков, установку каррооборудования. Разберем эти работы подробнее.

Перед началом подготовительных работ отведенные в подсочку площади подвергаются натурному обследованию путем обхода вздымщиком делянки. Цель обследования - ознакомление с участком подсочки, проверка правильности отводов, наличие визиров, деляночных столбов. Норма обследования - 9,0 га в день.

Подготовка лесосек к безопасной работе. В соответствии с требованиями норм ТБ производится предварительная подготовка подсочного участка для обеспечения беспрепятственного доступа вздымщика к подсачиваемым деревьям. Содержание работы: удаление опасных деревьев (зависших, сухостойных, усыхающих, пораженных фито- и энтомовредителями) раскряжевка на метровые чурки, складирование в штабели; вырезка кустарников, низкорастущих сучьев, мешающих заложению карр. Работа производится бензопилой.

Разбивка лесосек на литеры - это разбивка лесосек для удобства работы на более мелкие участки 2,5-5,0 га с количеством карр не более 500 шт.

Разметка карр - обозначение на стволе дерева границы подрумянивания. Это важная операция, с помощью которой определяют высоту заложения карры, ее ширину, размер в вертикальном направлении. Чаще всего у нас в республике используют разметчик К.С. Ветрова, напоминающий мерную таксаторскую вилку с двумя крючковидными резцами. При этом после замера диаметра, размечают ширину межкарровых ремней в соответствии с таблицей нагрузок дерева каррами. Норма выработки в среднем составляет 1580 карр в день.

Подрумянивание - снятие грубой коры с поверхности карры до полного сглаживания трещин по намеченной полосе подрумянивания. При подрумянивании нельзя допускать залысок - обнажение луба и забелин - обнажение древесины, поскольку при этом вытекающая живица просмоляет древесину и в этом месте уже не выделяется смола при подсочке. Кроме этого, закристаллизовавшаяся смола приводит к тому, что резцы быстро затупляются. Толщина коры с лубом после подрумянивания должна быть равномерной по всей поверхности будущей карры и не превышать 3-4 мм. Подрумянивание проводится специальными режущими инструментами - стругами. Низкие карры подрумяниваются двуручным стругом, а высокие - одноручным. При выполнении этой операции отмечается место установки приемника.

Ширина подрумянивания равна ширине карры плюс 2-3 см. Длина подрумянивания для первого года работ складывается из рабочей длины карры за год плюс припуск на нанесение последних подновок (при угле карры 900 припуск равен 0,5 ширины карры, при угле 600 - ширине карры). Кроме того необходимо прибавить мертвое пространство (чтобы хаком не сбить приемник при нанесении подновок) в размере 10 см и 5 см для установки приемника (способом «в щап»). Средняя норма выработки - 120 карр в день или 2500 карр в месяц. Средняя продолжительность работ на подрумянивание 4-5 месяцев и заканчиваются эти работы обычно к 1 января. Подрумянивание выполняется на один год подсочки.

Перечет карр. Эту операцию можно производить вместе с подрумяниванием. Выполняется замер диаметра дерева на высоте груди, дополнительно определяется допустимое количество карр. Норма выработки - 1800 карр в день.

Проводка направляющих желобков. Желобок - вертикальный срез на карре для стока живицы. Проводят желобки весной, после оттаивания древесины. Это делается для того, чтобы выделяющаяся смола прокрывала срез, предохраняя его от попадания воды, насекомых и спор болезнетворных грибов. Глубина желобка должна быть на 1-2 мм больше глубины подновки. Желобки проводятся при нисходящем способе подсочки и располагаются строго вертикально. Срез желобка должен быть гладким, а нижний конец его плавно выходить из древесины. Норма выработки в зависимости от высоты проводимых желобков составляет 1100-1300 шт в день.

Для проводки желобков применят желобковый хак (Рис. 7.1).

Рис. 7.1. Желобковый хак

Он состоит из рукояти, хомутика (кронштейна), монтажной пластины, которая так же выполняет роль регулятора глубины, резцовой коробочки, резца треугольной формы и боковых упоров, обеспечивающих дополнительную устойчивость резцу.

Установка каррооборудования. К каррооборудованию относятся приемники живицы и крампон-держатели, при помощи которых приемники крепятся к дереву. По материалу изготовления приемники живицы могут быть металлическими, пластмассовыми, пленчатыми (ранее применялись керамические и прессованные). Наиболее распространенными в настоящее время приемники имеют объем 600, 800 и 1000 г (см3).

Самый распространенный и надежный способ установки приемников - «в щап» (это щель в коре и древесине под каррой). Щап выполняется с помощью стамески. Значительно реже применяются крампон-держатели и способ «под черту» (горизонтальный надрез по толстой коре без захода в древесину, обычно применяется в комлевой части ствола).

Средняя норма выработки по установке приемников составляет 800-1000 шт в день. Средняя норма выработки по подноске приемников до участка (на расстоянии до 150 м), разноске и укладке их у дерева составляет 1200 шт в день.

7.2 Состав, время и правила проведения производственных работ, применяемые инструменты и оборудование

Производственные работы состоят из операций по нанесению систематических подновок, сбора живицы, подноска ее и затаривание в бочки. Процесс нанесения подновок называют также вздымкой.

Нанесение подновок является важнейшей частью технологического процесса подсочки и имеет наиболее существенное значение для конечных результатов подсочного производства. Эффективность подсочки во многом зависит от качества, конструктивных особенностей и состояния режущего инструмента. Поэтому кратко ознакомимся с теорией резания древесины и режущими инструментами, применяемыми на подсочных работах.

Резание - это технологический процесс, при котором с помощью режущего инструмента отделяется часть от обрабатываемого объекта. Основной деталью всякого режущего инструмента является резец, который может иметь различные форму и размеры. Образцом элементарного резца может служить, например, резец столярного рубанка, который имеет форму клина. Наклонная поверхность, по которой проводится заточка резца, называется фаской. Некоторые резцы имеют фаску с обеих сторон, например нож. Линия пересечения поверхностей резца, образующая клин, называется режущей кромкой или лезвием.

Рассмотрим некоторые угловые величины, играющие существенную роль в процессе резания древесины (рис. 7.2).

На преодоление сопротивления, при резании древесина наиболее существенное влияние оказывают угол резания, задний угол и угол заточки резца. Чем меньше угол резания, тем меньше усилие резания. Однако при очень малых углах возникает сила затягивания, при больших углах - сила отжима резца. Чем толще снимаемая стружка, тем меньше должен быть угол заточки и его задний угол, а следовательно, и весь угол резания. Чем острее лезвие, тем меньше усилий необходимо приложить для резания древесины, тем чище и ровнее поверхность среза.

Рис. 7.2. Основные угловые величины элементарного резца

- передний угол; 2 - угол заточки или заострения;

- угол резания; 4 - задний угол

В настоящее время на подсочке применяют вздымочные резцы, лезвие которых изогнуто в виде петли, поэтому их называют петлевидными. У вздымочного резца различают режущую кромку, или лезвие, переднюю и заднюю грани. Боковые стороны лезвия называются щечками, а закругленная часть, через которую проходит ось симметрии,- подошвой. Противоположная лезвию несколько утолщенная часть резца - обушок. Продольные прорези на ножках резца позволяют при установке его на головке хака придавать разное возвышение над регулятором, в результате чего появляется возможность регулировать глубину подновки (рис. 7.3).

Петлевидные резцы имеют раструбность, при которой свободный просвет между щечками со стороны обушка на 0,2-0,3 мм больше, чем со стороны режущей кромки. Эта конструктивная особенность резцов облегчает выход стружки при нанесении нодновок.

Серийные вздымочные резцы изготовляются из инструментальной стали У7А и У8А.

Рис. 7.3. Вздымочный резец

-ножка; 2-щечка; 3- режущая кромка; 4-подошва; 5- обушок.

Высокие требования предъявляются и к заточке резца. У хорошо и правильно заточенного резца режущая кромка должна выглядеть тонкой черной линией без светящихся полос и точек. Подновка, нанесенная хорошо заточенным резцом, должна быть совершенно гладкой, без шероховатостей и неровностей. В условиях Белоруссии для заточки резцов используют ручной станок с прикрепленным абразивным кругом, которым затачивают цепи бензомоторных пил. Затем резец правят осилком.

Серийно выпускаемые резцы быстро притупляются, и их приходится затачивать после нанесения 200-250 карроподновок. При работе вздымщик должен иметь несколько запасных отточенных резцов. Для увеличения срока работы резца без дополнительной заточки был предложен способ повышения стойкости лезвия путем хромирования наружной поверхности вздымочного резца. За счет применения двухслойного лезвия, изготовляемого из двух металлов различной твердости, получают самозатачивающуюся кромку.

Промышленная проверка резцов с хромированной поверхностью показала, что с ограниченным числом правок такими резцами можно нанести 6,6-40 тыс. карроподновок.

Кроме того, предложен химический способ заточки вздымочных резцов с использованием раствора уксусной кислоты 70%-ной концентрации. При химической заточке затупленный резец помещают в полиэтиленовую ванночку с уксусной кислотой и выдерживают в течение 18-24 ч при температуре 18-22 °С. Принцип химической заточки заключается в том, что в уксусной кислоте происходит равномерный износ (коррозия) как режущей кромки, так и поверхности резца, что обеспечивает сохранение первоначальных угловых величин. После выдержки в уксусной кислоте резцы промывают в 10-15%-ном растворе бикарбоната натрия (питьевая сода). Стойкость химически заточенных резцов повышается по сравнению с механической заточкой примерно вдвое.

Химическую заточку применяют только для последующей правки, а новый резец затачивают вручную со строгим соблюдением профиля фаски.

Работы по нанесению подновок (вздымка) с химическим воздействием (в настоящее время обычная подсочка, без стимулятора, практически на применяется) состоят из следующих операций:

нанесение подновок с одновременным применением стимулятора;

переход от карры к карре;

изготовление стимулятора;

заправка хака химическим стимулятором;

правка и смена резца хака.

Средняя норма выработки - 1200-1500 карроподновок в день.

Первые подновки наносят, когда среднесуточная температура достигает + 7оС, в условиях Беларуси это примерно первая декада мая, время распускания березы.

Первые карроподновки в сезоне подсочки называются усами, они как бы намечают рисунок будущей карры, определяют направление, длину, глубину подновок и угол между ними. Поэтому первую подновку проводят с особой тщательностью, часто используя изготовленный из фанеры трафарет. Следует избегать следующих дефектов при нанесении усов:

ассиметричность усов, т. е не одинаковые углы подновки;

неправильная глубина (больше, или меньше принятой по технологии);

короткие (в этом случае будет недобор живицы), или длинные (в этом случае наблюдается перерасход ствола по ширине карры, что недопустимо) подновки;

После проведения усов на карру наносят систематические подновки. Исследованиями установлено, что доля переходов на производственных работах может достигать 60-80%.

При несоблюдении элементов технологии, неисправности инструмента, неопытности рабочего-вздымщика при нанесении систематических подновок отмечают различного рода дефекты:

развал карр - увеличения угла карры против нормативного до 120о, при этом ухудшается сток живицы и снижается ее выход, поскольку при увеличении угла карры уменьшается длина подновки, а значит и числа вскрываемых смоляных ходов (чаще всего этот дефект отмечается тогда, когда не по росту подобрана длина рукояти хака);

несимметричность глубины и шага правой и левой подновок;

неровные, рваные боковые границы карры;

«петушиный гребень» - направленные вниз закругления на концах подновок.

Для нанесения подновок применяют вздымочные хаки различных модификаций. Наиболее распространенным инструментом при обычной подсочке (без стимуляторов) является хак П.К Степанчука, который имеет 2 монтажные головки, закрепленные на одном кронштейне под углом 36о (рис. 7.4) Относительно рукояти хака каждая головка отклоняется на 18о, что позволяет сократить протяженность при нанесении правой и левой подновок, особенной при работе на высоких каррах. Вздымочный огибающий хак П.К. Степанчука состоит из следующих деталей:

рукоять;

кронштейн (хомутик) для крепления к рукояти;

возвратная пружина;

монтажная пластина, она же регулятор глубины и шага подновки;

резцовая коробочка для крепления резца;

резец петлевидной формы;

Рис. 7.4. Вздымочный огибающий хак П. К. Степанчука

Для подсочки с химическим воздействие применяют химические хаки различных конструкций. Режущий аппарат у них такой же, как и у обычных хаков, но кроме этого имеется резервуар для стимулятора и дозатор для нанесения определенного количества химического реагента на подновку.

Наиболее распространенным вздымочным химическим хаком, применяемым на подсочке у нас в республике является хак ХСДЦ, или пневмохак, для сульфитно-дрожжевой бражки. Здесь используется режущий аппарат хака П.К. Степанчука. Имеется пластмассовый бачек с ниппелем для стимулятора, переточные трубки и дозатор клапанного типа, которым можно регулировать дозу подаваемого стимулятора. Велосипедным насосом в бачек накачивается воздух, создается избыточное давление, что позволяет перетекать стимулятору к подновке и методом распрыскивания смачивать срез одновременно с его нанесением.

Сейчас получил распространение хак 3-У для неагрессивных стимуляторов. Он отличается от хака ХСДЦ только дозирующим устройством бесклапанного типа. Состоит это устройство из двух упоров, межу которыми располагается шланг с трубкой, имеющей калиброванное отверстие 0,8 мм. Трубка припаяна к держателю и располагается за резцом. Один из упоров неподвижен, а другой крепится к монтажной пластине режущего аппарата хака. При нанесении подновки монтажная пластина с помощью пружины отклоняется, и упор освобождает шланг - стимулятор поступает к подновке. После нанесения подновки пружина возвращает монтажную пластину и упор в первоначальное положение.

Химхак «Красноярец» для подачи неагрессивного стимулятора к подновке самотеком. Резервуаром для стимулятора служит труба-резервуар, которая одновременно является рукоятью. Режущий аппарат представлен хаком П.К. Степанчука. Дозирующее устройство бесклапанного типа аналогично описанному выше.

Хак ЦНИЛХИ для жидкой серной кислоты состоит из винилпластовой трубы-резервуара диаметром примерно 40 мм, являющейся одновременно рукоятью, огибающего хака и колесикового дозатора, который установлен на резервуаре (рис. 7.5).

Недостаток этого хака в том, что нанесение подновки и стимулятора производится в два приема, что снижает производительность рабочего на вздымке.

Рис. 7.5. Вздымочный хак ЦНИЛХИ для жидкой серной кислоты

Хак ХППЦ для загущенной пасты серной кислоты состоит из эластичного пластмассового резервуара для стимулятора, каркаса, режущего аппарата и дозатора. При нанесении подновки нажимная пластина выдавливает часть пасты через дозатор, имеющий вид трубки с калиброванным отверстием (имеются три сменные трубки с разным диаметром канала).

Сбор живицы - завершающая фаза производственного процесса. Он включает в себя следующие операции:

снятие приемника;

слив воды из приемника;

освобождение приемника от живицы;

установка приемника в пустой приемник;

прочистка желобка от наплывов живицы;

перенос заполненных ведер на приемных пункт;

очистка живицы от крупного сора и воды;

затаривание живицы в бочки.

Средняя норма выработки - 80-100 кг живицы в день.

Одним из факторов, который в значительной степени влияет на качество заготавливаемой живицы и производительность труда, является частота сбора живицы. Различают одноразовый сбор живицы - в конце сезона после нанесения последней подновки и многоразовый, несколько раз за сезон.

Существует два режима многоразового сбора живицы:

частые сборы, через 2 недели;

разреженные сборы через 4-6 недель.

Основным инструментом, применяемом при сборе живицы является сборочная лопатка, которая имеет лезвие для выемки живицы из приемника и барраскит для прочистки желобков. На высоко расположенных карах для снятия и установки приемников используют качающиеся съемники. Они имеют два кронштейна с кольцами, куда помещаются пустой и снятый с живицей приемники, причем кольца крепятся к рукоятке шарнирно, что исключает выпадение приемников и выливания живицы.

На приемном пункте, куда живицу переносят в ведрах вручную, перед затариванием в бочки ее дополнительно очищают от воды с помощью специальных ведер и водосливных досок.

Живицу в Беларуси обычно затаривают в металлические бочки объемом 200 л.

.3 Заключительные работы и их характеристика

Осенью при снижении среднесуточной температуры до + 7°С производственные работы заканчивают. В состав заключительных входят работы, не требующие больших затрат труда. Они выполняются одновременно с последним сбором живицы. К заключительным относятся следующие работы:

сбор барраса (удаление его с зеркала карры в специальные полотняные мешки хребтюги);

снятие и очистка приемников;

сдача лесосек, где закончилась подсочка;

инвентаризация, ремонт и консервация подсочного оборудования;

замер фактически использованного ствола за сезон.

Все виды заключительных работ на лесосеках, передаваемых в рубку, должны заканчиваться до 1 ноября.

ЛЕКЦИЯ 8. ОРГАНИЗАЦИЯ ПОДСОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

8.1 Структура управления подсочным производством

Организация труда на подсочке имеет свои особенности, связанные со спецификой подсочного производства:

оно весьма трудоемко, основано преимущественно на ручном труде (подрумянивание, проводка желобков, вздымка, сбор и переноска живицы);

работа подсочников протекает в условиях пространственной изолированности, а площадь рабочего участка измеряется десятками гектаров;

подсочное производство находится в определенной зависимости от метеорологических, лесоводственных и других факторов.

Это требует четкой организации труда во всех звеньях производства, что обеспечивает повышения производительности труда, улучшение качества живицы и снижение ее себестоимости.

Организация труда на подсочке охватывает широкий круг вопросов. Сюда относятся организация рабочего места и рабочего времени, подбор и расстановка кадров, их техническое обучение, обмен передовым опытом, внедрение мероприятий по охране труда и технике безопасности, оснащение производства необходимым оборудованием, инструментами, материалами.

Немаловажное значение имеет структура управления подсочным производства. На территории Беларуси заготовкой живицы в настоящее время занимаются два ведомства -Минлесбумпром и Мингослесхоз. На местах добычу живицы ведут в основном леспромхозы, и в очень не значительных объемах - лесхозы. На рис. 8.1 приведена организационная структура леспромхоза.

8.2 Правила формирования мастерских и рабочих участков

Не зависимо от ведомственной принадлежности основной структурной единицей подсочного производства является мастерский участок. На мастерском участке выполняется законченный цикл подготовительных, производственных и заключительных операций по добыче живицы. Это первичное звено в планировании подсочного производства. Размер мастерского участка зависит от компактности сырьевой базы подсочки и экономических условий района подсочки. Практикой

Рис. 8.1. Организационная структура леспромхоза

установлено, что мастерский участок должен включать не более 90-140 тыс. карр. При среднем количестве 150-180 карр на 1 га площадь мастерского участка составит около 700 га. Годовой план добычи живицы мастерского участка в среднем 40-50 т с колебаниями от 20 до 80 т и более.

Главная задача мастера - надлежащее устройство и рациональная эксплуатация сырьевой базы, соблюдение технологической дисциплины и правильной организации труда. Мастер обычно является человек, имеющий специальное техническое образование, или же высококвалифицированный рабочий, хорошо знающий все виды работ. Он непосредственно подчиняется начальнику производственного участка (техноруку), а при отсутствии последнего - директору и главному инженеру предприятия.

На территории мастерского участка создаются рабочие участки. Площадь рабочего участка составляет 30-50 га. Число рабочих участков устанавливается с таким расчетом, чтобы обеспечить плановое количество обходов с учетом возможности осуществления оперативного руководства и систематического контроля за работой вздымщиков и сборщиков со стороны мастера. Обычно число рабочих участков вздымщиков, входящих в состав мастерского участка, не превышает 10-15.

Учетно-статистической единицей в подсочке является карра. Размер рабочего участка вздымщика в карах зависит от дневной штучной нормы выработки и паузы вздымки, т.е. от числа рабочих дней между двумя очередными обходами. Например, при дневной штучной выработке в 1200 карроподновок и пятидневной паузе вздымки размер рабочего участка вздымщика составит: 1200 х 5 = 6000 карр. Учитывая, что при использовании агрессивных стимуляторов пауза взымки может увеличиться до 10-14 дней, размер рабочего участка составит 12-13 тысяч карр.

Рабочие участки сборщиков комплектуют только после выделения рабочих участков вздымщиков в зависимости от емкости приемников и принятого режима сбора.

Для определения размера рабочего участка сборщика его дневную штучную норму, т. е. число выбираемых за смену приемников, умножают на среднесезонную частоту обходов (паузу вздымки) и установленную частоту сбора живицы. Например, при дневной штучной норме сборщика 650 карр (приемников), пятидневной частоте обходов и частоте сбора после четырех обходов рабочий участок сборщика составит: 650 х 5 x 4 = 13000 карр (приемников).

Дневная весовая норма выработки вздымщика по многолетним данным в среднем составляет 62 кг живицы (здесь и ниже - данные по Ганцевичскому лесохимучастку за 2009 год). Тогда месячная норма (при 22 рабочих днях) составит: 62 х 22 = 1364 кг. Сезонное расчетное задание вздымщику при условии 5 рабочих месяцах составит: 1364 х 5 = 6820 кг. Реально вздымщики заготавливают за сезон около 8-10 тонн живицы.

Аналогичные расчеты можно произвести для определения весовой нормы для сборщика. При дневной норме 86 кг месячная норма составит (при 22 рабочих днях): 86 х 22 = 1892 кг, а сезонное задание при условии, что в сезон в среднем подсочку ведут 5 месяцев, составит: 1892 х 5 = 9460 кг.

В практике подсочного производства сформировались три формы организации труда: индивидуальная, групповая и бригадная.

При индивидуальной форме каждый рабочий на закрепленном за ним участке выполняет весь цикл подготовительных, производственных и заключительных работ, т. е. самостоятельно готовит лесосеки к подсочке, наносит подновки, осуществляет сбор живицы и ее затаривание. Такая форма организации" труда чаще применяется при подсочке мелких, разбросанных и удаленных друг от друга участков. Рабочие при данной форме организации труда называются вздымосборщиками.

При групповой форме организации труда к одному или нескольким вздымщикам прикрепляют одного или нескольких сборщиков, которые в установленные графиком сроки собирают живицу на закрепленных за вздымщиками участках. На практике обычно формируется группа, состоящая из трех вздымщиков и двух сборщиков.

При бригадной форме организации труда все рабочие на мастерском участке объединяются в бригаду или 2 звена. Сборщики так же объединяются в бригаду. При этой форме труда необходим транспорт, которым бригады поочередно доставляются на рабочие участки и выполняют там работу.

Иногда практикуется комбинирование различных форм организации труда. В Беларуси часто подготовительные и производственные работы закреплены за вздымциком, т. е. здесь применяется индивидуальная форма организации. Сборщики объединяются в бригаду и по графику осуществляют сбор живицы с рабочих участков.

Существует так называемый вахтовый способ организации труда. В настоящее время он практикуется в северо-восточных районах европейской части России, в районах Сибири и Дальнего Востока при значительной удаленности сырьевой базы подсочки от населенных пунктов. Рабочих на участки доставляют транспортными средствами предприятия на определенный срок, затем их сменяет следующая партия. Для обеспечения нормальных условий труда и отдыха рабочих создают вахтовые поселки

8.3 Организация подготовительных и производственных работ на подсочке

Как уже отмечалось выше, к производственным работам относится подготовка лесосек к безопасной работе, разбивка лесосек на литеры, разметка карр, подрумянивание, проводка желобков, перечет карр, установка приемников. Согласно технологической схеме мастер составляет план проведения подготовительных работ с таким расчетом, чтобы к определенному сроку были выполнены все работы при соблюдении нормативов по трудозатратам.

Например, необходимо разметить 75000 кар при дневной норме 1580 карр. Эту работу согласно календарного графика необходимо выполнить за 15 дней. Вначале находится потребное число человеко-дней путем деления объема работ на норму выработки: 75000: 1580 = 47,5 чел/дней. Что бы определить требуемое число рабочих для выполнения данной работы необходимо полученную цифру разделить на 15 дней: 47,5 : 15 = 3 чел. При расчетах учитываются формы организации труда.

Основа организации производственных работ - формирование рабочих участков, о чем было рассказано выше.

Большое значение здесь играют вопросы нормирования труда. Раньше использовались дифференцированные нормы выработки. На основных работах по подсочке леса (вздымка и сбор живицы) они образуются в результате нормирования двух величин: количества обрабатываемых за единицу времени карр и массы живицы, которая может быть получена в результате обработки данного количества карр. Если количество обрабатываемых рабочих карр поддается точному нормированию путем хронометражных и фотохронометражных наблюдений, то массу живицы, приходящуюся на одну карру, определить значительно сложнее, так как она зависит от многих факторов. К ним можно отнести естественную смолопродуктивность насаждений, технологию подсочки, погодные условия, время сезона подсочки, срок подсочки и др.

Например, обследование ряда предприятий показало, что нормы выработки на подсочке слабо увязаны со смолопродуктивностью насаждений. Так, при колебаниях смолопродуктивности в 2,5 раза нормы выработки изменяются всего на 10-15%. Это привело к тому, что при работе в высокопродуктивных насаждениях номы выработки перевыполняются в 2,5-3,0 раза, а при работе в низкосмолопродуктивных - они не выполняются.

В связи с сезонным характером работы большая часть рабочих трудится в летнее время по 10-16 часов в сутки, а формы оплаты труда ориентированы на продолжительность рабочего дня не более 7-8 часов. Кроме того, формы оплаты труда не учитывают погодных факторов и прочно увязаны с месячными заданиями.

Реальным выходом из этого положения в настоящее время является переход на оплату труда по мере предъявления готовой продукции согласно договору подряда. В нем оговариваются обязательства рабочего и леспромхоза.

Рабочие обязуются добыть определенный объем живицы, произвести полный и тщательный сбор барраса с желобков и карр, отработать в сезоне не менее 127 человеко-дней, обеспечить хорошее качество живицы и сдать 1 сортом не менее 50% собранной живицы, соблюдать технику безопасности по подсочке и установленную технологию ее ведения, бережно относиться к инструменту, оборудованию и инвентарю, экономно расходовать материалы и стимуляторы, соблюдать трудовую дисциплину, противопожарные мероприятия.

Лесхоз обязуется обеспечить бригаду необходимыми инструментами, оборудованием, материалами, стимуляторами по утвержденным нормам, спецодеждой и защитными средствами, своевременно выделять транспорт для вывозки живицы, организовывать четкий ее прием по качеству и количеству, оплату труда производить в % от товарной продукции. За каждый килограмм живицы, добытой сверх задания, расценка увеличивается на 100%, в конце сезона перевыполнившем задание и отработавшим не менее 127 дней рабочим выплачивать сезонную премию в размере 10% от начисленной заработной платы. При поступлении актов на сданную живицу производить доплату за тонну живицы, сданную 1 сортом вздымщикам -0,3%, сборщикам -0,7% от стоимости 1 тонны товарной продукции.

При невыполнении месячного задания (плана) леспромхоз имеет право не начислять вахтовые, удерживать стоимость бензина, расценку уменьшать на 60%.

.4 Учет сырьевой базы в подсочном производстве. Альбом лесосек

Для оперативного учета сырьевой базы подсочки на каждом мастерском участке составляются альбом лесосек и схематический план мастерского участка. Альбом лесосек составляется на основании данных приемосдаточных актов, лесорубочных билетов, выкопировок с планшетов и перечетных ведомостей пробных площадей.

Альбом лесосек состоит из следующих документов: квартальных карточек; квартальных ведомостей; графиков использования стволов по высоте при подсочке; сводных квартальных ведомостей.

В квартальных карточках проставляют наименование лесхоза, лесничества, мастерского участка и номер квартала. Квартальные карточки в альбоме выполняют в масштабе планшетов, т. е. 1:10000 (в 1 см 100 м). Очертания лесосек в соответствующем масштабе переносят в альбом из планшетных выкопировок.

Номера делянок и год их рубки обозначаются за пределами карточки в виде дроби: над чертой проставляется номер делянки, а под чертой - год выхода лесосеки из подсочки. Если делянки в натуре разграничены на литеры, то в квартальной карточке проставляются и номера литеров. Для удобства пользования лесосеки, находящиеся в подсочке, затушевывают цветными карандашами, причем для каждого года рубки устанавливается свой цвет. Новые отводы лесосек наносятся на карточки дополнительно, а делянки, законченные подсочкой, отмечаются красными чернилами или тушью условным знаком «вырубка».

Кроме того, с помощью принятых условных обозначений на квартальной карточке наносятся населенные пункты, дороги, тропы, хранилища живицы, болота, реки и другие объекты, которые в какой-то степени представляют интерес для работников подсочного предприятия и могут оказать влияние на производственный процесс.

Квартальную ведомость заполняют по данным приемо-сдаточных актов и перечетных ведомостей по каждому литеру и делянке отдельно. В квартальной ведомости указывают номера делянок, их площадь, год рубки, номера литеров, средний диаметр рабочих стволов, количество карр, год подсочки (начало и окончание), отметки об отдыхе делянки и номер лесорубочного билета.

График использования ствола по высоте подсочкой служит исходным документом для составления технологической карты. Он является основанием для определения числа ежегодно закладываемых карр. По графику при его правильном ведении можно всегда определить степень эксплуатации насаждений подсочкой. По графику использования стволов определяется высота расположения карр. Для заполнения графика ежегодно после окончания сезона подсочки мастером измеряются фактические размеры использования ствола за сезон у 30-50 карр на каждой делянке. Полученный усредненный результат заносится в соответствующем масштабе на график, надписывается год подсочки и закрашивается цветными карандашами тем же цветом, что и в квартальной карточке.

Сводная квартальная ведомость составляется по итогам квартальных ведомостей и заполняется ежегодно после подведения общих итогов по кварталам.

Для характеристики общей территории и размещения лесосечного фонда мастерского участка составляют схематический план, на котором показывают населенные пункты, дороги, реки, болота, подъездные пути к ним. На план наносят также разбивку лесосечного фонда на рабочие участки.

8.5 Производственный и лесохозяйственный контроль за соблюдением правил подсочки

Сохранение жизнеспособности насаждений в течение всего срока подсочки возможно только при соблюдении нормативов, установленных правилами подсочки. Правилами предусмотрено два вида контроля: производственный и лесохозяйственный. Производственный контроль осуществляется организацией, ведущей заготовку живицы, а лесохозяйственный - теми лесхозами, на территории которых ведется подсочка леса.

Производственный контроль за соблюдением установленной технологии при выполнении всех видов работ осуществляет мастер участка.

При проведении подготовительных работ задача контроля сводится к проверке величины нагрузки деревьев каррами (фактическая), отвесности направляющих желобков, прочности прикрепления приемников, устанавливается количество пропущенных деревьев и т.д. Результаты проверки оформляются специальным актом. Выполняются контрольные перечеты карр на мастерском участке с представителями вышестоящих организаций. При этом учитываются использование деревьев, запрещенных к подсочке, вовлечение деревьев в подсочку за пределами (визирами) участка и т.д. При контрольном перечете карр составляется специальная ведомость и прилагается к акту проверки качества выполненных подготовительных работ.

Производственные работы на подсочке леса контролируются по количеству и качеству выполняемых операций. Основная задача мастера при этом - текущий (повседневный) контроль за соблюдением технологических нормативов.

Лесохозяйственный контроль. В соответствии с правилами подсочки органы лесного хозяйства ежегодно контролируют соблюдение технологии подсочки, рациональное использование насаждений и их состояние на всех лесосеках, переданных в подсочку.

Ежегодно после окончания сезона подсочки юридическим лицом, выписавшим лесной билет на заготовку живицы (лесхозом), производится контрольное освидетельствование мест подсочки в течение 15 дней после окончания сезона подсочки в соответствии с ТКП 103-2007 (02080) "Правила освидетельствования мест рубок, заготовки живицы, заготовки второстепенных лесных ресурсов и побочных пользований", утвержденными постановлением Министерства лесного хозяйства Республики Беларусь от 19 сентября 2007 г. N 45. По результатам освидетельствования места подсочки составляется акт освидетельствования места подсочки установленной формы.

При освидетельствовании устанавливается:

а) состояние и сохранность отграничительных знаков;

б) состояние (наличие захламления) границ участка,

в) сохранность и состояние подроста и молодняка, на отведенной для заготовки живицы площади;

г) наличие срубленных и поврежденных деревьев, как в пределах, отведенных для заготовки живицы лесосек, так и в 50-метровых полосах, смежных с ними;

д) состояние верхнего плодородного (перегнойного) слоя в местах производства работ;

е) сохранность и состояние отобранных и отмеченных в натуре и в лесном билете семенников;

ж) состояние мест производства работ (очистка участка от использованного оборудования, тары, бурелома, ветровала и др.);

и) полнота и правильность использования площадей для заготовки живицы;

к) соответствие границ фактически произведенной подсочки данным лесного билета;

л) соответствие сроков начала и окончания заготовки живицы;

м) количество заподсоченных деревьев, подсочка которых запрещена;

н) соблюдение требований и порядка заготовки живицы действующим технологиям и нормативным документам;

о) соблюдение требований Правил пожарной безопасности.

Для определения характера и размеров нарушений «Инструкции о правилах подсочки и заготовки живицы сосновых древостоев» в случае необходимости закладываются пробные площади, на которых сплошным перечетом устанавливаются нарушения:

применение при подсочке методов, не предусмотренных правилами или специальными разрешениями;

перегрузка деревьев каррами, расширение карр, превышение глубины желобков и подновок;

наличие вовлеченных в подсочку деревьев, подсочка и осмолоподсочка которых не разрешена;

количество деревьев, предназначенных, но не вовлеченных в подсочку.

За обнаруженные нарушения налагается штраф на индивидуального предпринимателя - от десяти до ста базовых величин, а на юридическое лицо - до пятисот базовых величин (статья 15.21 КоАП).

Штрафы за нарушения, устраненные в процессе освидетельствования, не взыскиваются.

.6 Техника безопасности на подсочных работах

Организационные и техническое руководство работами по подсочке леса осуществляет мистер

Рабочие, занятые подсочкой леса, до начала работы должны быть ознакомлены с технологической картой, где устанавливаются порядок и методы безопасного ведения работ на подсочке леса.

Все работы по подготовке лесосек к безопасной работе должна проводить специальная бригада. На лесосеках, отведенных в подсочку, в период проведения подсочных работ запрещается вести какие-либо заготовительные работы.

Работы по подсочке леса должны быть прекращены при грозе и скорости ветра свыше 11 м/сек.

Затачивание резцов производится с применением специальных приспособлений, обеспечивающих безопасность работы. Переноска заточенных инструментов должна проводится в упаккове, чтобы исключить возможность пореза окружающих. Не допускается перевозка хаков с установленными резцами.

Приемники живицы не должны иметь острых краев и заусениц.

При подрумянивании карр, нанесении подновок с применением химических стимуляторов рабочие должны иметь защитные очки. Если эти работы производятся на высоте более 1,5 м от земли рабочие должны иметь на головном уборе защитный прозрачный щиток шириной не менее 150 мм.

Химхак при работе на высоте более 1,5 м должен иметь резиновую воронку, прикрепленную в верхней части рукоятки. После окончания работ стимулятор сливается из хака.

Сборщики живицы должны быть обеспечены исправным инвентарем, переносить живицу на приемный пункт необходимо в ведрах на коромыслах, обернутых мягким ватным материалом, или с применением специальных наплечников.

Использование приставных лестниц для очистки от барраса высоко расположенных кар не допускается.

ЛЕКЦИЯ 9. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСМОЛЬНОГО СЫРЬЯ, СПОСОБЫ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И ЗАГОТОВКИ. СМОЛОСКИПИДАРНОЕ ПРОИЗВОДСТВО.

.1 Виды осмола

Основным объектом промышленной заготовки и переработки в лесном хозяйстве является древесина, обладающая уникальными свойствами. Однако в настоящее время расширяется применение древесины и других частей дерева в качестве ценного сырья для получения различных продуктов лесохимии.

Кроме живицы в лесу можно заготавливать такие виды лесохимического сырья как осмол для канифольно-экстракционного и смоло-скипидарного производства, бересту для дегтекурения, хвойную лапку для получения целого ряда ценных продуктов лечебного и косметологического направления и др.

Осмол - это естественно или искусственно просмоленная древесина, используемая в качестве сырья для получения смолистых веществ (канифоли). В зависимости от места нахождения и способа просмоления древесины различают следующие виды осмола.

Стволовый осмол - искусственно просмоленная стволовая древесина, путем нанесения растущему дереву специальных ранений в процессе осмолоподсочки. Смолистость такой древесины находится в пределах от 8 до 12% в пересчете на 20% -ную влажность древесины.

Карровый осмол - просмоленная древесина в зоне карр. Смолистость его достигает 40 %. С одного бревна карового осмола можно получитьв размер 1-6% от его объема. При толщине просмоленного слоя до 2 см средняя масса щепок одного бревна равна 29 кг.

Колодниковый осмол (валежный) - комлевая часть ветровала, бурелома, длительное время пролежавшего на земле. В результате чего начинается процесс гниения, и остается более смолистая ядровая часть с содержанием смолистых веществ 8-15%.

Осмол из сухостоя (волочковый) - заготавливается при рубках главного пользования из комлевых частей сухостоя и верхушечной части стволов, пораженных раком-серянкой. Его смолистость 30 %.

Пневый осмол - Ядровая часть зрелого пня сосны, используемая для получения смолистых веществ, содержащих до 20 % смолистых веществ.

.2 Технические требования на зрелый пневый осмол. Сортность пневого осмола

Основные требования на зрелый пневый осмол следующие. Он должен быть очищен от остатков почвы, гнили, заболонной древесины и обугленной древесины, разделен на куски без ответвлений с максимальными размерами 60 х 40 см. Содержание канифоли в 1 тонне осмола при влажности 20% должна быть не менее 130 кг (то есть смолистость не менее 13%). По степени смолистости осмол подразделяют на 3 сорта:

жирный - не ниже 20%;

средний - 16-20%;

тощий - менее 16%.

Наиболее богата смолистыми веществами шейка корня - 29%. По мере удаления от шейки корня, в надземной и подземной частях пня смолистость снижается (в надземной части до 24-23% на высоте 20 см о корневой шейки, в подземной части до 10-6% на такой же глубине).

.3 Процесс созревания, классы спелости, сырьевая база пневого осмола

Находясь длительное время в земле, пни гниют, причем в первую очередь сгнивает малосмолистая заболонь (смолистость ее сразу после рубки составляет 1,5-4,0%). Ядровая часть пня не разрушается, поскольку она больше смолистых веществ (после рубки смолистость ядра составляет 6-20%). Меняется соотношения заболонной и ядровой части: в свежем пне заболонь составляет 50 % массы, а в спелом отсутствует. Поскольку смолистость учитывается по общему весу пня, то происходит так называемое относительное увеличение смолистости пня.

В зависимости от сроков пребывания пней в почве различают следующие классы спелости пневого осмола:

I - свежий - до 5 лет после рубки, смолистость 9 - 12%;

II - приспевающий - до 10 лет после рубки, смолистость 12 - 16%;

III спелый - более 10 лет после рубки, смолистость до 20%.

Продолжительность созревания пня зависит от условий произрастания: на болотистой почве примерно 15 лет, на глинистой около 20 лет, а на песчаной до 25 лет.

Сырьевой базой пневого осмола являются невозобновившиеся вырубки и в молодняки естественного происхождения до двенадцатилетнего возраста.

Заготовка пней и корней запрещается:

в городских и противоэрозионных лесах;

в водоохранных зонах рек и водоемов;

на легко выветриваемых и размываемых участках земель лесного фонда;

опушках леса по границам с безлесными территориями;

участках лесного фонда с наличием животных и растений, относящихся к видам, занесенным в Красную книгу Республики Беларусь, или произрастающими на них реликтовыми и интродуцированными породами;

глухариных токах и в радиусе 300 метров вокруг них;

в лесных культурах;

в лесах, где полностью или частично запрещены в соответствии с законодательством Республики Беларусь рубки леса.

9.4 Правила и способы заготовки пневого осмола

Заготовка пней и корней должна осуществляться способами, не приводящими к гибели, сокращению численности либо нарушению среды обитания (произрастания) животных или растений.

На невозобновившихся вырубках и в молодняках из малоценных древесных пород, подлежащих замене в порядке реконструкции, допускается применение любых способов заготовки пней и корней, в том числе корчевателями бульдозерного типа.

В молодняках из хозяйственно-ценных древесных пород заготовка пней и корней может производиться взрывным способом или машинами с манипуляторами.

До начала работ представители лесхоза проводят учет подроста и молодняка хозяйственно ценных древесных пород путем закладки учетных площадок, полученные данные заносятся в лесной билет. После завершения работ по заготовке пней и корней в молодняках естественного происхождения доля погибших и поврежденных экземпляров хозяйственно ценных древесных пород в межкоридорных пространствах не должна превышать пять процентов от их первоначального количества.

Проход заготавливающих пни машин, а также трелевка пней и корней осуществляются только по технологическим коридорам, намечаемым до начала работ.

Технологические коридоры должны прокладываться в первую очередь по не покрытым лесом землям, с учетом наименьшего повреждения подроста и молодняка хозяйственно ценных древесных пород. При отсутствии не покрытых лесом земель технологические коридоры прокладываются через двадцать метров. Площадь, занимаемая под технологические коридоры, не должна превышать пятнадцать процентов разрабатываемого участка лесного фонда.

На каждый участок лесного фонда до получения лесного билета лесопользователями составляется технологическая карта, которая должны согласовываться с представителями лесхоза.

Лесопользователи, ведущие заготовку пней, должны заравнивать образовавшиеся ямы глубиной более тридцати сантиметров, производить укладку заготовленных пней и корней в местах, определенных технологической картой, а после их вывозки очищать эти места от коры и щепы.

Заготовка осмола может вестись двумя способами: взрывным и механизированным.

Взрывной способ заготовки осмола предполагает извлечение пня из земли силой взрыва и позволяет в значительной мере снизить потребность в рабочей силе. Он наиболее эффективен в условиях разбросанности сырьевых баз.

Достоинства взрывного способа: не требуется капвложений; низкая трудоемкость по сравнению с ручным способом; можно применять на участках любого рельефа и труднопроходимых для машин.

Недостатки взрывного способа заготовки осмола: очень низкий выход смолистой древесины; сложная организация взрывных работ; повышенная опасность при их выполнении, разброс сырья.

Технология заготовки осмола этим способом включает следующие виды работ:

измерение диаметра пня;

бурение шпуров;

расчет величины заряда взрывчатого вещества (ВВ);

патронирование ВВ;

закладка ВВ и забойка шпура;

взрыв;

трелевку осмола;

разделка и укладка осмола.

Бурение шпуров производится вручную, а также мотобуром МБП-2 или МИ-7. Шпур закладывается на расстоянии 15 - 35 см от пня под углом 40 - 45° к поверхности земли. Диаметр шпура примерно 10-12 см. Глубина его зависит от плотности почвы и в среднем составляет 1,5-2,0 диаметра пня. На скальных грунтах и в некоторых других случаях шпуры можно бурить и в древесине на глубину, равную диаметру пня (рис. 9.1.).

Рис. 9.1. Корчевка корней взрывным способом.

а - закладка заряда под стержневой корень;

б - закладка заряда под центр пня; в - закладка заряда в пень

Взрывчатым веществом является аммонит (смесь аммиачной селитры с тротилом и другими компонентами). На 1 см диаметра пня требуется 7-9 граммов ВВ.

При патронировании ВВ в плотную бумагу насыпают ВВ, вставляют капсюль-детонатор и огнепроводный шнур (при огневом способе взрывания) или электрический капсюль и электрошнур (при электрическом способе взрывания).

Основные виды работ при взрывном способе заготовки осмола выполняются специально подготовленными взрывниками.

Механизированный способ заготовки осмола по сравнению с взрывным является безопасным и в 3 - 4 раза более производительным. Для механизированного способа заготовки осмола создана система машин, обеспечивающих значительное повышение производительности труда и сохранность молодняков на облесившихся вырубках.

Технологический процесс машинной заготовки осмола включает следующие основные операции:

извлечение пня из почвы;

очистку пня от грунта и укладку на волок;

трелевку пней;

разделку и укладку (погрузку).

На корчевке пней используются машины с активными и пассивными корчующими органами. Корчевка пней корчевальными устройствами и пассивными рабочими органами осуществляется за счет тягового или толкающего усилия базового трактора. Корчевальные устройства с пассивными рабочими органами агрегатируются с тракторами ДТД-4 и др.

Более эффективными являются машины с активными рабочими органами. В последние годы было разработано несколько видов таких машин. На базе трактора ТДТ-55А серийно выпускается универсальный агрегат АКП-1 (рис. 9.2).

Рис. 9.2. Агрегат для корчевки пней АКП-1

Максимальный вылет стрелы 7,9 м. Максимальный диаметр корчуемого пня 80 см. Сменная производительность агрегата 25 м3.

Машина АКП-1 может выполнять несколько операций: корчевку, очистку от грунта, складывание осмола в кучи. Недостаток данной машины - малая мощность.

Более мощной корчующей погрузочно-транспортной машиной является агрегат КПТМ-1С на базе трактора ТТ-4. Машина универсальная, многооперационная.

На подвозке пней могут использоваться несколько видов специальных машин. Машина ТПО-МЛТИ, выпускается на базе трактора МТЗ или Т-40А. Она имеет погрузчик с ковшом и лебедку. Вместимость ковша около 1,5 м3 (рис. 9.3).

Рис. 9.3. Машина ТПО-МЛТИ

Агрегат ПЛ0-1А (ЛТ-181) выпускается на базе трактора ТДТ-55А (Рис. 9.4). Он имеет толкатель, манипулятор с захватом, самосвальный металлический кузов и дополнительное технологическое оборудование. Максимальный вылет манипулятора 4,7 м, вместимость кузова 10 м3

Рис. 9.4. Агрегат ПЛ0-1А

На разделке пней довольно часто используются электрические и бензиномоторные пилы. В комплект оборудования к агрегату АКП-1 входит станок для разделки пней ЛО-60. Вместо захвата для корчевки пней на конец стрелы подвешивают клещевой захват для подачи пней в станок (рис. 9.5). Станок состоит из рамы на колесном ходу, ножевой головки, двух гидроцилиндров и подвижной траверсы с упорной плитой. Пень делится на 6 частей ножевой головкой, имеющей кольцевой и радиальные ножи (рис. 9.6).

Рис. 9.5. Агрегат для разделки пней.

- базовый трактор; 2 - колонка с механизмом поворота; 3 - стрела;

- рукоять; 5 - аутригеры; 6 - рама: 7 - захват;

- станок для разделки пней ЛО-60

Рис. 9.6. Ножевая головка станка для разделки пней ЛО-60.

- рама; 2 - кольцевой нож; 3 - радиальный нож

На вывозке пневого осмола с верхних складов требуются специальные транспортные средства с большим объемом кузова, так как плотность укладки осмола, и особенно неразделенного, незначительна. На базе автомобиля МАЗ-5430 создан модернизированный щеповоз ЛТ-7А. Вместимость кузова 37 м3. Кузов самосвальный.

На вывозке осмола применяется также автопоезд ТМ-12 на базе автомобиля МАЗ-509А. На полуприцепе имеются лебедка и гидроподъемник. В комплект автопоезда входят три сменных контейнера по 40 м3. Работа со съемными контейнерами позволяет значительно сокращать время на погрузку.

9.5 Устройство и работа Минской реторты

Смолоскипидарное производство, или как его раньше называли смолокурение - это разновидность сухой перегонки древесины или пиролиза. Процесс сухой перегонки древесины можно разделить на четыре стадии.

). Сушка, это эндотермический процесс (с поглощением тепла), проходит при температуре + 100-2000С. На этом этапе происходит в основном отгонка скипидара и воды с небольшой примесью уксусной и муравьиной кислот.

). Начало распада древесины, при температуре + 200-2800С идет отгонка канифольных масел (смоляных и жирных кислот), продолжает образовываться муравьиная и уксусная кислота.

). Пиролиз - процесс экзотермический (с выделением большого количества тепла), идет при температуре + 280-3800С. Древесина интенсивно разлагается с образованием смолы, уксусной кислоты и неконденсируемых газов.

). Прокаливание угля при температуре + 400-6000С, выделяются остатки смолы и газы.

Наиболее совершенной и крупной смолоскипидарной установкой является Минская реторта (рис. 9.7). Она состоит из следующих узлов:

камеры разложения (собственно реторты);

выносной топки;

смоляной конденсационной системы;

скипидарной конденсационной системы.

Рис. 9.7. Схема расположения узлов Минской реторты

- топка; 2 - камера разложения; 3 - вертикальный боровок;

- сухопарник; 5 - холодильник; 6 - флорентина;

- приемники смолы; 8 - смольник

Камера разложения - это вертикальный металлический циллиндр весом 2,5 тонны, с объемом загрузки 20 складочных м3 сырья - пневого осмола (Рис. 9.8). Вверху и внизу в боковой стенке имеются загрузочные люки. Снаружи реторта обмурована кирпичом таким образом, что межлду ретортой и кладкой имеется пространство для топочных газов. В обмуровке имеются окна для ускорения остывания реторты - воздушники (во время работы закладываются кирпичом). В дне реторты имеется отверстие для отвода тяжелых фракций смолы.

Топка располагается под ретортой и выложена огнеупорным кирпичом. Обогрев ведется дровами, на разложение 1 м3 осмола требуется 0,5-0,6 м3 дров.

Смольник - это прямоугольное углубление в земле, выложенное кирпичом, сверху закрытое крышкой и засыпанное землей. Здесь собираются тяжелые фракции смолы. Сухопарник представляет собой металлический или деревянный чан для осаждения легких фракций смолы. Сверху имеется патрубок, по которому отводятся пары воды и скипидара в холодильник.

Рис. 9.8. Камера разложения Минской реторты.

- топка; 2 - дымовой канал; 3 - воздушник; 4 - обмуровка;

- дымоход; 6 - смоляной канал; 7 - задвижка; 8 - деревянный настил;

- верхний загрузочный люк.

Скипидарная конденсационная система представлена холодильником для конденсации паров скипидара и воды и флорентиной - накопителя-разделителя для отделения скипидара от воды.

Технологический процесс на реторте в общем виде состоит из следующих операций:

загрузка сырья, которая осуществляется через нижние и верхние люки, затем люки закрываются, замуровывают глиной и разжигают топку;

отгонка скипидара, которая длится 70-75 часов;

отгонка смолы, которую начинают спустя 48-52 после начала отгонки скипидара, открывают задвижку на смоляном канале;

прокалка угля, проводится после отгонки смолы, сжигают 1-2 загрузки дров в топке.

охлаждение реторты происходит в течение 18-30 часов, затем уголь выгружают через нижний люк.

Основные технико-экономические показатели Минской реторты:

длительность процесса - 99-111 часов;

число оборотов в месяц - 6,5;

выход продукции на 1 скл. м3: скипидара - 20 кг, смолы - 47 кг,

угля - 80 кг.

9.6 Характеристика и применение продуктов смолоскипидарного производства

Скипидар, полученный на смолоскипидарной установке очищают и применяют для тех же целей, что и живичный скипидар (см. лекцию 1).

Сосновая смола представляет собой густую маслянистую жидкость темно-коричневого цвета, в ее состав входят смоляные и жирные кислоты - продукты разложения древесины и канифоли.

В натуральном виде смолу применяют для просмолки канатов, сетей, пакли, в качестве размягчителя в резиновой промышленности. Из смолы при ее переработке получают сотни разнообразных продуктов. Фенолы и фенол-формальдегидные смолы используют для производства ДСП и ДВП, бекелитовых лаков, пластмасс.

Сосновая смола бывает трех марок:

А (галипот) - выпаренная;

Б - частично выпаренная;

В - сырая.

Применение древесного угля будет рассмотрено в следующей лекции.

ЛЕКЦИЯ 10. ДЕГТЕКУРЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ. УГЛЕЖЖЕНИЕ

.1 Правила заготовки и хранения бересты - сырья для дегтекуренного производства

Производство берестового дегтя, чаще называемое дегтекурение, является одним из старейших русских лесохимических производств. Возникло оно значительно раньше других видов сухой перегонки древесины.

Сырьем для производства дегтя служит береста. Согласно «Правил заготовки второстепенных лесных ресурсов и осуществления побочного лесопользования», заготовка бересты осуществляется только:

со срубленных деревьев на лесосеках главного и промежуточного пользования;

с сухостойных и валежных деревьев в течение всего года;

с растущих деревьев в перестойных и спелых древостоях, предназначенных для рубок главного и промежуточного пользования, не более чем за два года до их рубки, за исключением деревьев, предназначенных для заготовки фанерного сырья и спецсортиментов в весенне-летний и осенний периоды.

Заготовка бересты с растущих деревьев должна осуществляться не более чем до половины общей высоты дерева без повреждения луба.

В зависимости от содержания луба береста делится на 3 сорта.

сорт (соковая) - без примеси луба, заготавливается с растущих и свежесрубленных деревьев, выход дегтя составляет 30-33% от веса воздушно-сухой бересты.

сорт - примесь луба составляет не более 20%, заготавливается с валежника и сухостоя, выход дегтя составляет 25-37%.

сорт - примесь луба более 50%, заготавливается путем ошкуривания лежалых дров, выход дегтя составляет 13-20%.

С 1 га березовых насаждений заготавливают от 2 до 5 т бересты. Средняя норма выработки на одного человека в день в среднем составляет 80-90 кг.

С одного м3 березовых кряжей и дров можно в среднем заготовить 10-12 кг бересты (с лубом). Дневная норма выработки составляет в среднем 100 кг.

Свежезаготовленная береста должна быть высушена перед переработкой естественным путем в лесу. Для этого береста укладывается в штабеля в сухих проветриваемых местах на прокладки из жердей. Влажность воздушно-сухой бересты колеблется в пределах 15-25%. Перед переработкой в казанах она должна быть спрессована в тюки по размерам аппарата, где будет осуществляться переработка.

10.2 Устройство и работа дегтекуренной установки казанного типа. Применение дегтя в отраслях народного хозяйства

Наиболее распространенной установкой для получения дегтя является установка казанного типа.

Камера разложения (казан) имеет вид прямоугольной металлической емкости размером 1,4 х 0,7 х 0,7 м из листовой стали 4-5 мм. Спереди имеется съемная крышка. В такой казан помещается 80-100 кг спрессованной бересты. Снаружи казан обмурован кирпичем, снизу имеется топка. Для охлаждения и конденсации парогазовой смеси имеется холодильник, для сбора и отстоя дегтя - сборник и отстойники.

Технологический процесс получения дегтя состоит в следующем. В казан загружают тюки спрессованной бересты так, что бы ее пластины располагались вертикально. Казан закрывают крышкой, которую обмазывают глиной для герметичности и разводят огонь в топке.

По мере повышения температуры начинается термическое разложение бересты с выделением парогазовой смеси, которая по отводному патрубку казана поступает в холодильник, где охлаждается и в виде конденсата поступает в сборник и отстойники.

Продолжительность циклооборота казана, включая загрузку, разогрев и разгрузку, составляет 24-30 часов, в том числе процесса гонки - 22-28 часов. Расход топлива (дров) 5-6 м3 на 1 т бересты.

Деготь представляет собой черную маслянистую жидкость с специфическим запахом, в его состав входят фенолы, органические кислоты, углеводороды. Широко применяется в кожевенной промышленности для жировки кож. В отличии от других жирующих материалов, деготь не только смягчает кожу, но и придает ей водостойкость и прочность. Кожа, обработанная чистым дегтем, носит название юфть.

Деготь применяют в фармацевтической промышленности, он входит в состав мазей, используется для лечения заболеваний кожи. Применяют деготь в ветеринарии. Используют для получения креозота, креолина и т.д.

.3 Химический и фракционный состав древесной зелени. Заготовка, транспортировка и хранение хвойной лапки

Быстрый рост объемов потребления древесины и уменьшение лесосырьевых ресурсов ставит перед специалистами задачу комплек-сного использования древесного сырья, то есть всей биомасссы дерева, в тои числе кроны. По мере развития лесохимической промышленности становится все более очевидным, что по ценности сырья крона дерева не только не уступает, но и превосходит стволовую часть. В настоящее время налажена промышленная переработка древесной зелени с получением компонентов кормового и лечебно-про-филактического значения.

В переработку, в основном, вовлекается древесная зелень хвойных пород - сосны и ели, которая представляет собой охвоенные ветви диаметром не более 0,8 см, заготовляемые со свежесрубленных деревьев. В соответствии с ГОСТ 21769-76 "Зелень древесная хвойная. Технические условия" древесная зелень должна удовлетворять следующим требованиям. Цвет древесной зелени должен быть зеленым с оттенком, характерным для хвои данной породы. Допускается наличие побуревших и пожелтевших неодревесневших побегов и хвои, но не более 10%. Наличие плесени и загнивания не допускается.

Содержание хвои и неодревесневших побегов в древесной зелени должно быть не менее 60%, содержание одревесневших побегов - не более 30%, минеральных примесей - не более 0,2%, других органических примесей (листья, мох, лишайники) - не более 10%.

Химический состав древесной зелени зависит от породы, сезона заготовки, возраста дерева, почвенно-климатических и др. факторов.

В состав древесной зелени хвойных пород входят биологически активные вещества, макро- и микроэлементы, полисахариды, протеин, жиры, витамины (Е, К, тиамин, витамины группы В, С, которого в 6 раз больше, чем в апельсинах и лимонах).

Фракционный состав древесной зелени - это содержание в ней хвои, коры и древесины. Он зависит от толщины охвоенного побега. При стандартном диаметре побегов 0,8 см, масса хвои составляет в среднем 80%, коры - 11%, древесины - 9%.

Запасы технической зелени в Беларуси оцениваются примерно в 113 тыс. т. В еловом насаждении средней полноты на 1 м3 древесины можно получать с учетом потерь до 50 кг хвойной лапки. У сосны выход древесной зелени в 2 раза ниже.

Заготовка веток с деревьев ели и сосны осуществляется только со срубленных деревьев на лесосеках главного и промежуточного пользования.

Производятся она следующими: способами:

отделение древесной зелени от сучьев при их обрубке на лесосеке или на верхнем складе и транспортировка к месту переработки;

сбор сучьев на лесосеке или верхнем складе и транспортировка их к месту переработки с отделением зелени в местах переработки;

отделение древесной зелени после механизированной обрубки сучьев на нижнем складе при вывозке хлыстов с кроной.

Хвойную лапку заготовляют круглый ход, но наиболее благо-приятным периодом является осень. Для транспортировки древесной зелени используют обычный автотранспорт повышенной проходимости.

Заготовленная древесная зелень должна сразу поступать в переработку, а при невозможности немедленной переработки ее хранят с соблюдением определенных правил. В летний период ее укладывают без уплотнения на настил из толстых ветвей без хвои рядами шириной и высотой 1-2 м и длиной 2-3 м с оставлением через каждый метр каналов для проветривания. Зелень на ветках, уложенных в кучи, летом может храниться 7 суток, при минусовой температуре - 30 суток. Зелень, отделенная от веток, хранится соответственно 3 и 15 суток.

.4 Комплексная переработка древесной зелени

Древесную зелень можно перерабатывать промышленным способом с получением разнообразных продуктов, которые имеют кормовое и лечебно-профилактическое значение.

Технология производства хвойно-витаминной муки и эфирного масла на требует больших затрат и сложного оборудования, может быть освоена силами лесхоза. Поэтому более подробно остановимся на получении этих продуктов.

Технология производства хвойно-витаминной муки.

Витаминную муку вырабатывают на передвижных установках типа СХБП-0,1 и стационарных типа АВМ-0,65.

Суть технологии в том, что древесную зелень измельчают, сушат скоростными методами, размалывают в муку и затаривают в мешки.

Установка состоит их транспортера, по которому хвойная лапка подается в приемный люк дробилки, где происходит ее первичное измельчение. Затем из бункера сырой массы зелень поступает в сушилку барабанного типа, где в течение 10-15 сек. высушивается топочными газами, образовавшимися от сгорания дизельного топлива при температуре + 200-3000С. Высушенная зелень подается в дробилку (мельницу) молоткового типа и далее уже готовый продукт распределяется выгрузочным шнеком в бумажные, тканевые или полиэтиленовые непрозрачные мешки.

На выработку 1 т хвойно-витаминной муки требуется от 2,6 до 4 т хвойной лапки. Из 1 м3 заготавливаемой хвойной древесины фактически получают 5,0-7,5 кг хвойно-витаминной муки.

Производство эфирного масла

Эфирное масло получают преимущественно их пихтовой лапки, хотя можно получать и сосновое и еловое эфирное масло.

Сущность получения эфирного масла заключается в том, что через древесную зелень пропускается водяной пар, который увлекает за собой частички эфирного масла. Пары масла и воды направляются в холодильник, где конденсируются и поступают во флорентину.

Установка для получения эфирного масла из древесной зелени состоит из котла-парообразователя, парильного (перегонного) чана, решетки для загрузки лапки, холодильника, флорентины, приемника для масла и отстойников.

Из парообразователя (изготавливается из листовой стали) пар по трубке подается к парильному чану, который изготавливается из древесины хвойных пород. В нижней его части имеется решетка, куда загружается хвойная лапка, чан закрывается крышкой, снизу подается пар и начинается процесс отгонки масла, пары которого поступают в холодильник. Во флорентине (цилиндрический сосуд из листовой меди) идет разделение масла и воды.

Оборот установки составляет 16-17 часов. Окончание отгона определяется путем отбора пробы в стеклянный цилиндр: ели слой масла не более 1 мм, отгонку можно считать законченной. На выработку 1 т эфирного масла расходуется около 70 т хвойной лапки.

Комплексная переработка древесной зелени предусматривает полное использование всех составляющих ее компонентов. Вначале из древесной зелени экстрагируют органическими растворителями жирорастворимые вещества, а затем водой - водорастворимые вещества. Остаток после двух экстракций идет на приготовление древесной муки, которая используется в качестве наполнителя в производстве пластических масс. Схема комплексной переработки древесной зелени (хвойной лапки) приведена на рис. 10.1.

Таким образом, из древесной зелени путем механической переработки можно получать хвойно-витаминную муку, экстрагированием паром - эфирное масло, экстрагированием горячей водой - хвойный лечебный экстракт. Бензином можно путем экстракции получить хвойный воск, каротиновую пасту, пинабин, бальзамическую пасту, хлорофиллин натрия, провитаминный концентрат.

Выход продуктов из 1 т древесной зелени сосны составляет (кг):

хлорофиллина натрия - 0,15

провитаминного концентрата - 12,0

бальзамической пасты - 40,0

хвойного воска - 3,0

эфирного масла (легкое, среднее, тяжелое) - 10,0

хвойного лечебного экстракта (жидкого 50%) - 150,0

древесной муки - 250,0

Выход продуктов из 1 т древесной зелени ели составляет (кг):

хлорофилло-каротиновой пасты - 75,0

хвойного воска - 3,0

эфирного масла (легкое, среднее, тяжелое) - 10,0

хвойного лечебного экстракта (жидкого 50%) - 150,0

древесной муки - 250,0

Рис. 10.1. Комплексная переработка древесной зелени

Хвойно-витаминная мука. Имеет зеленый или темно-зеленый цвет и специфический хвойный запах, влажность 8-12%. Содержание каротина не менее 60 мг/кг, сырой клетчатки не более 22%. Применяется как витаминный настой для корма животным, в качестве 3% добавки в рацион домашнему скоту и птице, как добавка в корм рыбам. В настое хвойно-витаминной муки протравливают семена для повышения всхожести и устойчивости к болезням (корневым гнилям, головне).

Эфирное масло (пихтовое). Прозрачная жидкость от бесцветного до светло-желтого цвета с запахом хвои. Содержание наиболее ценного вещества - борнилацетата не менее 32%. Является сырьем для производства синтетической камфоры, применяется в парфюмерии, в производстве товаров бытового назначения, в медицине.

Хвойный лечебный экстракт. Коричнево-черная жидкость с характерным запахом хвои. Хорошо растворима в воде, используется в лечебных и профилактических целях для лечения заболеваний центральной и периферической нервной системы и ревматизма.

Хвойный воск. Светло-зеленый порошок с характерным запахом. Представляет смесь жирных кислот (70-80%), свободных жирных и смоляных кислот (15-20%), желтых пигментов. Применяют в косметических изделиях.

Хлорофилло-каротиновая паста. Густая жидкость буровато-зеленого цвета, содержит жирорастворимые витамины, антимикробные и др. вещества. Хорошо смешивается с водой и используется в качестве лечебного средства в области санитарии и гигиены, благотоворительно влияет на кожу, укрепляет нервную систему, применяется в парфюмерии.

Пинабин. Представляет собой 50 % -ный раствор тяжелой фракции эфирного масла сосны и ели в растительном масле (преимущественно оливковом). В его состав входят терпеновые спирты, сложные эфиры, терпены. Это прозрачная маслянистая жидкость желтого цвета. Пинабин - это лечебный препарат, эффективно применяемый при лечении почечных, желчнокаменных болезней, холецистита.

Бальзамическая паста. Густая вязкая масса темно-зеленого цвета с запахом хвои. Содержит много хлорофилла и применяется в парфюмерно-косметических изделиях в качестве активного эмульгатора.

Хлорофиллин натрия. Порошок черного цвета, растворимый в воде и спирте. Их 1 т технической зелени можно получить около 150 г этого препарата. Применяется в качестве биологической добавки в косметических изделиях и как лечебное средство в медицине.

Провитаминный концентрат. Содержит фитол, стерины, каротин, витамин Е. Это густая маслянистая жидкость ярко оранжевого цвета с запахом хвои. Применяется в парфюмерно-косметических изделиях.

.5 Типы установок и технология получения древесного угля. Получение активированного угля

Ежегодно в мире производят около 6,2 млн. т древесного угля (почти половина приходится на страны Южной Америки).

В настоящее время распространено печное углежжение. Углевыжигательные печи бывают стационарные и передвижные.

Стационарные печи используются на крупных лесохимических заводах. По принципу действия они подразделяются на печи периодического действия и непрерывного действия (циркуляционные реторты непрерывного действия).

Для переработки дров и древесных отходов в настоящее время у нас в республике применяются передвижные печи. Наиболее совершенной углевыжигательной печью периодического действия является печь УВП-4 (рис. 10.2).

Рис. 10.2. Углевыжигательная печь УВП-4

- камера углежжения; 2 - топка; 3 - дымовая труба;

- колосник; 5 - загрузочный люк; 6 - предохранительный клапан

Она состоит из цилиндрической камеры разложения, выносной топки и дымовой трубы. Предусмотрен так же механизм поворота камеры вокруг оси для облегчения загрузки дров и выгрузки угля.

Камера разложения имеет две стенки из металлических листов. Наверху имеются два загрузочных люка. Диаметр камеры 2 м. длина 3,1 м, объем загрузки - 7,5 скл. м3. Через газоход к камере присоединена топка. При повороте печи вокруг оси предусмотрена возможность отсоединения топки.

Работа печи осуществляется в следующей последовательности. Производится загрузка дров, обычно вручную. При этом один рабочий находится внутри и укладывает дрова, второй подает. Этим достигается более плотная укладка. Затем люки закрывают и обмазывают глиной. Топку разжигают, при этом продукты сгорания дров - топочные газы - поступают в камеру, где происходит сушка и пиролиз древесины. Дымовые газы и продукты разложения выходят через трубу. Поскольку на стенах камеры происходит конденсация смолы, для ее отвода предусмотрены сливные отверстия в дне камеры.

Признаком окончания процесса переугливания является цвет дыма из трубы: он из желто-бурого становится почти бесцветным с голубоватым оттенком. Затем печь герметизируют и оставляют остывать. Выгрузку угля производят путем поворота печи вокруг оси люками вниз. После выгрузки уголь оставляют остывать на воздухе, Если он будет возгораться, его заливают водой. Длительность цикла в среднем составляет 36 часов и зависит от влажности дров, их породы, размеров, наружной температуры воздуха. За один цикл получают 700-900 кг древесного угля. Печь обслуживает бригада из трех человек. Производительность такой печи достигает до 100-120 т угля в год. Вес печи без оси и колес 2,4 т.

Активированный уголь. Ежегодные объемы его производства в мире составляют около 200 тыс.т. Получают активированный уголь из березового древесного угля в активационных печах, куда под давлением подают пары воды и создают избыток СО2. При температуре + 9000С в течение часа происходит прокаливания угля, в нем образуется много пор. Выход конечного продукта около 50% от загружаемого угля.

10.6 Применение древесного угля в отраслях народного хозяйства

Древесный уголь широко используется в различных отраслях хозяйства.

Одним из основных потребителей является химическая промышленность, которая вырабатывает различные виды активированных, осветляющих и др. видов углей.

Используется древесный уголь при производстве искусственного волокна для получения сероуглерода.

Крупнейшим потребителем угля является металлургическая промышленность: выплавка чугуна специальных марок, получение ферросплавов, марганца, меди. Широко используют его в получении кристаллического кремния.

Применяют в приборостроении и полиграфическом производстве для шлифовки и полировки деталей и форм.

Используют в производстве дымного пороха, изготовлении электродов, твердых смазок, в кузнечном деле, как топливо, для бытовых целей. Уголь входит в кормовой рацион для крупного рогатого скота.

Березовый уголь, покрытый пленкой из углекислого бария, называется карбюризатором и применяется для цементации стальных деталей, т.е. для придания особой прочности поверхности металла.

Активированный уголь применяется в медицине, в противогазах, для очистки различных веществ в химической промышленности, а так же питьевой воды и сточных вод. Он используется для обесцвечивания жидкостей в спиртоводочном, сахарорафинадном и др. производствах.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Бондарев, В.Я. Подсочка леса / В.Я. Бондарев и др.- Москва: Лесная промышленность, 1975. - 232 с.

. Дубин, З.Ю. Заготовка осмола взрывным способом / З.Ю. Дубин. - Москва: Лесная промышленность, 1977. - 208 с.

. Егоренков, М.А. Подсочка леса / М.И. Егоренков, Ф.А. Медников. - Минск: Вышэйшая школа, 1983. - 208 с.

. Инструкция о правилах подсочки и заготовки живицы сосновых древостоев: постановление министерства лесного хозяйства Республики Беларусь от 21.12.2007 // Национальный реестр правовых актов РБ. - 2008. - №40. - С. 145-156.

. Комплексная химическая переработка древесины: учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Технология химической переработки древесины» / И.Н. Ковернинский и др.; Федеральное агентство по образованию, Архангельский государственный технический университет; под ред. И.Н. Кавернинского. - Архангельск: издательство Архангельского технического университета, 2006. - 373 с.

. Новый стимулятор выхода живицы при подсочке сосны для условий Беларуси / А.И. Кулешов, Н.П. Ковбаса, А.А. Хрипович и др. // Труды БГТУ. - Минск: БГТУ, 2001. - Вып.9. - Сер. Лесное хозяйство. - С. 115-119.

. Новоселов, Ю.М. Механизация осмолозаготовок / Ю.М. Новоселов. - Москва: Лесная промышленность, 1984. - 232 с.

. Об утверждении перечня видов побочного лесопользования и правил заготовки второстепенных лесных ресурсов и осуществлении побочного пользования: постановление Министерства лесного хозяйства Республики Беларусь от 07.02.2008 г. // Национальный реестр правовх актов РБ. - 2008. - №57. - с. 173-190.

. Петрик, В.В. Недревесная продукция леса: учебник для вузов по специальности «Лесное хозяйство» направления «Лесное хозяйство и ландшафтное строительство» / В.В. Петрик, Г.С. Тутыгин, Н.П. Гаевский; Московский государственный университет. - 2-е изд. - Москва: издательство МГУЛ, 2007. - 250 с.

. Подсочка и побочное пользование лесом: учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Лесное и садово-парковое хозяйство» / А.В. Грязькин и др., ред. Н.И. Долгова. - Москва: Экология, 1993. - 301 с.

. ТКП 103 2007 (02080). Правила освидетельствования мест рубок, заготовки живицы, заготовки второстепенных лесных ресурсов и побочного лесопользования [Электр. ресурс]. - введен 2008-01-01. - Электронные текстовые данные (384 КБ). - Минск: Министерство лесного хозяйства РБ, 2007. - 54 с.

. Фролов, Ю.А. Лесоводственно-биологические и технологические основы подсочки сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L) / Ю.А. Фролов. - Санкт-Петербург: СПбНИИЛХ, 2001. - 448 с.