Элементы технологии подсочки и выход живицы

Ширина, шаг и угол подновки являются величинами взаимозависимыми. Ширина подновки зависит от радиуса закругления вздымочного резца. До недавнего времени российская промышленность выпускала три вида резцов: № 1, № 2 и № 3. Здесь цифра номера резца соответствует радиусу закругления его режущей кромки в миллиметрах. В настоящее время производится один вид резца — РМ (резец модернизированный) с радиусом закругления 1,6 мм, поэтому ширина подновок практически всегда будет одинаковой. Некоторое изменение ширины подновки возможно лишь при изменении ее глубины или угла наклона резца к поверхности ствола. Ширина подновки увеличивается с увеличением ее глубины и уменьшением угла наклона хака к образующей ствола. В данном случае, чем меньше угол наклона, тем больше желобковидность подновки, которая нужна для нормального стока живицы к центру желобка и предотвращения ее растекания по поверхности карры.

От ширины подновки зависят количество вскрытых горизонтальных смоляных ходов и выход живицы. При неизменной ширине подновки шаг подновки будет зависеть от ее угла.

При угле подновки 45 и 30 ° шаг подновки составляет 1,4 и 2,0 ее ширины. Плановую величину шага подновки определяют по формуле.

где h — шаг подновки, см; I — принятый расход карры по высоте за сезон (длина рабочей поверхности карры), см; п — плановое количество обходов за сезон, шт.

При этом рассчитанный по формуле шаг подновки не должен превышать величину, установленную «Правилами…». Фактический размер шага подновки определяется делением длины зеркала карры на число нанесенных на ней карроподновок.

При постоянной ширине карры и подновки с уменьшением угла подновки увеличивается ее длина, а следовательно, и площадь вскрытой подновкой древесины и количество вскрытых горизонтальных смоляных ходов. Число перерезанных вертикальных смоляных ходов от ширины и угла подновки не зависит. Таким образом, при увеличении ширины и шага подновки следует ожидать увеличения выхода живицы, что и подтверждено экспериментальными данными.

При выборе величины шага подновки необходимо, чтобы очередной подновкой удалялась вся просмоленная часть древесины. В приведенном выше примере низкий выход живицы при шаге 5 мм можно объяснить как раз несоблюдением данного требования.

Увеличение шага подновки за счет уменьшения угла ее нанесения целесообразно до определенного предела, поскольку с уменьшением угла подновки увеличивается ее длина, а следовательно, и путь живицы до приемника и возможность ее баррасирования. В то же время с более крутых подновок живица должна стекать быстрее, чем с пологих. Следует учитывать и то обстоятельство, что, чем меньше угол подновки, тем больше расход рабочей поверхности карры, поэтому в практике подсочного производства обычно угол подновки принимают в пределах от 35 до 45 °.

Глубина подновок оказывает на выход живицы двойное действие. С одной стороны, глубокие подновки вскрывают большее количество вертикальных смоляных ходов, чем мелкие, и, следовательно, позволяют получить более высокий выход живицы. С другой стороны, чем глубже подновка, тем в большей степени нарушаются восходящий ток воды с растворенными в ней минеральными веществами и обеспечение водой тканей в зоне подновок. Кроме того, глубокие подновки усиливают процесс иссушения древесины и могут вызвать появление трещин на поверхности карр. Поэтому «Правилами…» предельно допустимая глубина подновок строго регламентируется, и превышение ее является нарушением технологии подсочки.

Учитывая двойное действие глубины подновок на жизнь дерева, необходимо выявить оптимальную глубину при данном технологическом режиме, позволяющую вскрывать достаточное число смоляных ходов без существенного нарушения процесса снабжения дерева водой.

Опытными данными установлено, что эффективность мелких и глубоких подновок зависит от паузы вздымки (табл. 6.2).

Таблица 6.2

Зависимость выхода живицы от паузы вздымки и глубины подновки.

Применение глубоких подновок более эффективно при длинных паузах, которые позволяют дереву в большей степени восстановить водопроводящие пути и запасы живицы, а с уменьшением глубины подновок влияние паузы вздымки на выход живицы проявляется в меньшей мере.

В целом же следует отметить, что при нисходящем способе подсочки снижение глубины подновки с 10 до А—5 и 2—3 мм увеличивает выход живицы соответственно на 10 и 5%. Следовательно, для нисходящего способа подсочки оптимальной является глубина подновки 4—5 мм, а при восходящем способе из-за более плохих условий водоснабжения глубину подновки целесообразно уменьшить на 1—2 мм.

Пауза вздымки оказывает существенное влияние на выход живицы, поскольку от ее продолжительности зависит степень восстановления запасов живицы в смоляных ходах после нанесения очередной подновки. Пауза вздымки — это период времени между нанесением очередных подновок на одной и той же карре. Продолжительность паузы зависит от вида, разновидности и категории подсочки. Так, минимально допустимая пауза вздымки для обычной подсочки составляет 2—3 дня, для подсочки со стимуляторами смоловыделения и смолообразования — 3—4 дня, а при использовании агрессивных стимуляторов — 7—14 дней. При этом, чем меньше остается лет до рубки древостоя, тем короче допустимая пауза вздымки.

Существует определенная зависимость выхода живицы с карры и карроподновки от длительности паузы (табл. 6.3).

Таблица 6.3

Влияние паузы вздымки на выход живицы.

При частых подновках достигается повышенный выход живицы с карры при снижении выхода живицы с карроподновки и производительности труда. Короткая пауза вздымки увеличивает нагрузку на дерево и интенсивность отбора живицы, что может привести к ухудшению состояния подсачиваемых насаждений.

Влияние паузы на выход живицы проявляется совместно с другими элементами технологии. Так, например, при увеличении ширины карры влияние паузы увеличивается. Аналогичная картина наблюдается при увеличении глубины подновки (табл. 6.4).

При подсочке со стимуляторами влияние паузы на выход живицы проявляется в большей степени, чем при обычной подсочке, и она в значительной мере зависит от дозы стимулятора. Например, при подсочке с серной кислотой увеличение паузы вздымки с 7 до 21 дня вызывает увеличение выхода живицы при дозе кислоты 0,5—0,6 г/КДП на 110%, а при дозе 0,1—0,2 — только на 25%.

Таблица 6.4

Зависимость выхода живицы от паузы вздымки и глубины подновки, % к 3-дневной паузе.

Влияние паузы на выход живицы проявляется по-разному и при изменении шага подновки (табл. 6.5).

Паузу вздымки можно увеличить в весенний и осенний периоды подсочки, а нанесение подновок летом должно быть регулярным, что дает увеличение выхода живицы по сравнению с нерегулярной паузой на 9%.

При выборе оптимальной паузы вздымки, кроме отмеченных выше факторов, необходимо учитывать наличие и состояние сырьевой базы, а также обеспеченность мастерского участка рабочей силой. При недостатке рабочих не следует допускать простоя сырьевой базы, а лучше увеличить размеры рабочих участков вздымщиков и подсачивать все насаждения с несколько увеличенной паузой.

Таблица 6.5

Влияние паузы вздымки и шага подновки на выход живицы, % к паузе 3,5 дня.

Ширина карр и нагрузка деревьев каррами оказывают существенное влияние на выход живицы, производительность труда и технические свойства древесины. Известно, что более всего живицы выделяется с зоны карры, прилегающей к межкарровым ремням, а со средней части из-за худшего обеспечения ее питательными веществами выход живицы минимальный. Это обстоятельство позволяет сделать предположение, что расширение карры не может сопровождаться пропорциональным увеличением выхода живицы с карроподновки, и данные табл. 6.6 подтверждают это.

Таблица 6.6

Влияние ширины карры на выход живицы.

До перехода на огибающие подновки подсочка велась узкими каррами, и их ширина в период за 3—8 лет до рубки не превышала 28 см. В настоящее время «Правилами…» разрешается закладывать карры шириной, равной диаметру дерева, а за 1—3 года до рубки и большей ширины.

Нагрузка деревьев каррами — это отношение суммарной ширины карр одного яруса (в процентах) к длине окружности ствола в коре на высоте 1,3 м от шейки корня. Нагрузку определяют по формуле.

где Н — нагрузка ствола каррами, %; Л — ширина карр, см; Д — диаметр ствола, см.

Увеличение нагрузки оказывает практически такое же влияние на выход живицы, как и расширение карры, т. е. выход живицы с дерева увеличивает, а с единицы поверхности зеркала карр уменьшает (табл. 6.7).

Таблица 6.7

Зависимость выхода живицы от нагрузки деревьев каррами.

Из табл. 6.7 видно, что при малых нагрузках (от 20 до 40%) выход живицы растет пропорционально увеличению нагрузки, а в дальнейшем по мере ее увеличения этот прирост снижается. Двукратное увеличение нагрузки (с 40 до 80%) вызывает повышение выхода живицы с дерева лишь на 61% при снижении смоловыделения с единицы зеркала карры на 19%.

В соответствии с «Правилами…» в зависимости от продолжительности подсочки и времени до рубки насаждений подсочка проводится по трем категориям (табл. 6.8).

Таблица 6.8

Продолжительность подсочки по категориям.

При переходе насаждений из одной категории в другую изменяются технологические параметры подсочки: количество карр на дереве, ширина карр и нагрузка деревьев каррами (табл. 6.9).

Таблица 6.9

Общая ширина межкарровых ремней и количество карр на деревьях для различных категорий подсочки.

Максимальная нагрузка деревьев каррами согласно данным табл. 6.8 может достигать при подсочке по III категории 33—34, по II — 70 и по I — 84%. При подсочке с серной кислотой общая ширина межкарровых ремней должна быть увеличена на 4 см, а в последний год перед рубкой насаждений допускается подсочка с оставлением одного межкаррового ремня шириной не менее 10 см. Карры должны располагаться равномерно по окружности ствола. Если же этого сделать невозможно, то минимальная ширина межкаррового ремня должна быть не менее 10 см. Межкарровые ремни закладываются только на здоровой части ствола.

Межкарровая перемычка разделяет зеркало карр по вертикали и служит для исключения из рабочей поверхности карры зоны просмоления древесины выше или ниже последней подновки предыдущего года. Величина перемычки зависит от величины просмоления древесины по вертикали, которое, в свою очередь, зависит от способа подсочки, применяемого стимулятора, погодных условий весеннего периода и т. д. Зависимость размера просмоления в межсезонный период от способа подсочки и применяемых стимуляторов выхода живицы представлена в табл. 6.10.

Таблица 6.10

Зависимость просмоления древесины от способа подсочки и применяемого стимулятора.

Обычно величина просмоления при подсочке без агрессивных стимуляторов не превышает 2—3 см, поэтому в данном случае допускается оставление межкарровой перемычки до 5 см, а при подсочке с серной кислотой — до 10 см. Известно, что процессы просмоления сильнее всего идут в нисходящем направлении (см. табл. 6.10), и поэтому размер оставляемой перемычки при нисходящем способе подсочки обычно больше, чем при восходящем.

Иногда в случае нанесения ранних подновок при восходящем способе подсочки перемычки не оставляют или оставляют перемычки неправильной формы, которые получаются при закладке карр с большим или меньшим углом относительно карр прошлого года (восстановление оптимального угла кары в пределах 70—90 °).

Высота заложения карр оказывает влияние на смоловыделение и производительность труда. Вверх от комля по стволу дерева отмечается снижение линейного числа смоляных ходов и выхода живицы примерно на 3,4—3,5% на каждый метр высоты ствола, а трудоемкость операций по нанесению подновок на высоте 4,0 м возрастает по сравнению с таковой на высоте до 1 м на 28%. Согласно типовым технологическим схемам (см. рис. 6.8) в течение срока подсочки предусматривается нанесение подновок на высотах от 10 до 470 см от поверхности почвы.

Время нанесения первых подновок в сезоне обычно приурочивают к моменту, когда среднесуточная температура воздуха превысит + 7…+ 8 °C. Это обычно для большинства живицедобывающих районов России происходит в начале — середине мая (см. табл. 6.1). Однако и в апреле бывают дни, а то и целые периоды теплой погоды, вполне подходящей для проведения вздымочных работ. Использование этих дней для нанесения подновок продляет сезон подсочки, позволяет нанести большее количество подновок и увеличить объем добычи живицы. Инициаторами ранневесеннего нанесения подновок выступили подсочники Среднего Урала, и ими накоплен определенный опыт в технологии проведения этой подсочки. С учетом производственного опыта и результатов научных исследований разработано обоснование целесообразности данного мероприятия.

В течение длительного времени считалось, что раннее начало подсочки способствует более раннему и обильному образованию патологических смоляных ходов. В дальнейшем было установлено, что патологические ходы образуются одновременно с нормальными во второй половине сезона в период формирования поздней древесины. Однако факт положительного влияния ранних подновок на выход живицы существует, и тому есть несколько объяснений.

• 1. Раннее начало подсочки стимулирует дополнительное образование патологических смоляных ходов. В среднем запаздывание нанесения первой подновки в сезоне на каждые 10 дней в последующем снижает выход живицы на карроподновку на 3,8%.
• 2. Раннее нанесение первой подновки (усов) на новых отводах позволяет сформироваться восходящему току воды, нарушенному нанесенной подновкой, к началу сезона подсочки. Проведение усов обычно заканчивается за 10—12 дней до начала регулярного нанесения подновок.
• 3. После первой подновки необходимо около двух недель для того, чтобы выделительные клетки перестроили свою структуру после выхода из зимнего состояния и стали способны синтезировать живицу.
• 4. Раннее нанесение подновок увеличивает продолжительность сезона подсочки и период подсочки до цветения сосны. Известно, что во время цветения выход живицы значительно снижается из-за повышенного расходования деревьями продуктов фотосинтеза на образование цветов и семян. Поэтому в период цветения нагрузку на подсачиваемый древостой необходимо снижать и подсочку вести с увеличенной паузой вздымки.

Полученные нами данные по динамике выхода живицы в зависимости от температуры воздуха при ранних подновках позволяют сделать следующие выводы:

• 1) подсочку с первой подновки целесообразно проводить со стимуляторами смоловыделения и смолообразования, поскольку в период начала активизации жизненных процессов в дереве эффективность стимуляторов максимальна;
• 2) ранние подновки желательно наносить только в теплые дни со среднесуточной температурой не ниже +7…+ 8 °C, поскольку абсолютный выход живицы в значительной степени зависит от температуры воздуха в день нанесения подновки и в предшествующий период;

3) раннее начало подсочки позволяет увеличить объем добычи живицы за сезон на 7—12%, что полностью подтверждается результатами, полученными в условиях производства.