Партнеры журнала:

Тема страницы

Более 100 тысяч рублей за кубометр ели – это реально

Ученые Санкт-Петербургского Государственного лесотехнического университета и СПбНИИЛХ научились выращивать деревья
с уникальными свойствами

О своих научных и практических наработках корреспонденту журнала «Леспроминформ» рассказал ведущий научный сотрудник СПбНИИЛХ и доцент Санкт-Петербургского лесотехнического университета Олег Антонов. Более 30 лет жизни он посвятил выращиванию деревьев, из которых получают пиломатериалы отборного сорта и разные спецсортименты, используемые в авиастроении и производстве уникальных музыкальных инструментов.

- Олег Иванович, расскажите, почему вы решили заняться этим направлением?

- В 1984 году, после окончания Ленинградской лесотехнической академии, я устроился на работу в ЛенНИИЛХ и поступил в заочную аспирантуру. Моим учителем в академии и одним из научных руководителей в аспирантуре был замечательный ученый, профессор Олег Иванович Полубояринов. Он всегда внушал своим ученикам мысль, что лесоводы должны выращивать лес (а значит и древесное сырье) высокого качества, потому что это основной критерий успешной работы всего лесного комплекса. Поэтому и направление своей научной деятельности я выбрал с таким расчетом, чтобы находить решения, которые позволят улучшать свойства выращиваемой древесины. Тема моей диссертации была - «Влияние обрезки ветвей на рост культур и качество древесины ели».

- Как давно в мировой практике применяется обрезка ветвей?

- Этот вид ухода за деревьями как средство борьбы с главным пороком древесины - сучковатостью - известен с давних времен. Еще римляне более 2 тыс. лет назад говорили о пользе обрезки сучьев у плодовых деревьев. Лукреций (I в. до н. э.) и Теофраст (IV-III вв. до н. э.) называли этот метод одним из приемов тонкого ухода за деревьями в лесу. Выращивать высококачественные лесоматериалы с применением обрезки ветвей начали в Англии в XVII веке. Помимо английских ученых этой проблеме уделяли большое внимание лесоводы Германии, Швеции, Финляндии, Швейцарии, США и Японии.

Рис. 1. Опытные деревья с обрезанными ветвями до 7 м в 1985 г. и контрольные. Гатчинское л-во, Таицкое уч. л-во, кв. 28. 2015 г.
Рис. 1. Опытные деревья с обрезанными ветвями до 7 м в 1985 г.
и контрольные. Гатчинское л-во, Таицкое уч. л-во, кв. 28. 2015 г.
>

В России первые опыты по выращиванию ценной древесины проводились в корабельных дубовых лесах под руководством форстмейстеров М. Зельхера и И. Валентина (учеников известного лесовода Ф. Г. Фокеля - основателя знаменитой Линдуловской рощи) в середине XVIII века на территории, занимаемой в настоящее время республиками Чувашия, Марий Эл и Татарстан. Тогда специалистами было обработано более 100 тысяч деревьев.

Наибольшее распространение этот лесоводственный прием получил в XX веке в промышленно развитых странах, где он считается необходимой мерой ухода за лесом и выгодным капиталовложением. Например, в Финляндии за 1983-2013 годы уходом c обрезкой ветвей пройдено 166,4 тыс. га лесов. Сегодня там подобные работы ежегодно проводятся на площади 2-4 тыс. га и оцениваются примерно в 2 млн евро.

Есть такая притча про старого плотника, который перед уходом в мир иной говорил: «Я всех в жизни прощаю, кроме елового сучка». И он был прав, потому что сучки - это абсолютный порок, а у ели они настолько плотные и прочные, что создают большие проблемы для предприятий лесопиления и деревообработки. Процесс очищения ели от сучьев, в отличие от подобного процесса у сосны, растягивается до 100 лет (рис. 1), поскольку у еловой древесины выше смолистость, устойчивость к дереворазрушающим грибам и химическим воздействиям.

Объемная и весовая доли сучковой древесины являются важным показателем качества, в частности, для характеристики древесины как сырья для ЦБП. Сучковая древесина ели образует непровар, что снижает выход целлюлозы на варку. Кроме того, от объема сучков в хвойных сортиментах зависит и качество древесины этих сортиментов. Обрезка ветвей является самым радикальным методом борьбы с проблемой сучковатости древесины.

- Как вы думаете, что помешало развитию этого направления ухода за лесом в нашей стране?

- Видимо, в прошлом столетии не было понимания, что древесину высокого качества нужно целенаправленно выращивать.

- Вернемся к вашей научно-практической работе...

- Одна из задач правильного лесного хозяйства как основы лесного сектора экономики - получение максимально возможного и стабильного лесного дохода за счет повышения качественной продуктивности насаждений. Такие показатели, как сучковатость, плотность древесины, длина волокна и другие, влияют на качество и себестоимость конечной продукции. Повысить качество формируемой древесины можно за счет многократной обрезки ветвей у отобранных для выращивания целевых деревьев, а продуктивность и товарность насаждений повышаются в результате регулярных, своевременно проводимых интенсивных рубок ухода и внесения минеральных удобрений. Эти три лесоводственных приема - составные части комплексного ухода за лесом (рис. 2).

Рис. 3. Комплексный уход в сосновом молодняке. Выполнена прочистка и обрезка ветвей до 2 м. Тихвинское л-во, Сяськое уч. л-во, кв. 34. 2010 г.
Рис. 3. Комплексный уход в сосновом молодняке. Выполнена прочистка
и обрезка ветвей до 2 м. Тихвинское л-во, Сяськое уч. л-во, кв. 34. 2010 г.
Рис. 2. Комплексный уход в культурах ели. Выполнено прореживание и обрезка ветвей до 6 м в 2005 г., проходная рубка в 2016 г. Гатчинское л-во, Орлинское уч. л-во, кв. 105. 2016 г.
Рис. 2. Комплексный уход в культурах ели. Выполнено прореживание
и обрезка ветвей до 6 м в 2005 г., проходная рубка в 2016 г. Гатчинское
л-во, Орлинское уч. л-во, кв. 105. 2016 г.

- Выполнение этих приемов требует серьезных финансовых вложений?

- Да, бесспорно, ведь одним из основных мероприятий, определяющих рентабельность всего цикла лесовыращивания, являются рубки ухода в молодняках I класса возраста или некоммерческие рубки ухода, которые проводятся в насаждениях возрастом до 20 лет (рис. 3).

Рис. 4. Вывозка древесины с использованием мини-трактора Jonsered JH 129 PRO (Швеция)
Рис. 4. Вывозка древесины с использованием мини-трактора Jonsered
JH 129 PRO (Швеция)


Рис. 5. Машина KS-31 (Германия) для удаления ветвей на растущих деревьях
Рис. 5. Машина KS-31 (Германия) для удаления ветвей на растущих
деревьях


Рис. 6. Культуры ели после обрезки ветвей до 13 м. Гатчинское л-во, Таицкое уч. л-во, кв. 7. 2013 г.
Рис. 6. Культуры ели после обрезки ветвей до 13 м. Гатчинское л-во,
Таицкое уч. л-во, кв. 7. 2013 г.


Рис. 7. Комплексный уход в сосновом молодняке. Обрезка ветвей до высоты 4 м. Тихвинское л-во, Сясьское уч. л-во, кв. 34. 2015 г.
Рис. 7. Комплексный уход в сосновом молодняке. Обрезка ветвей
до высоты 4 м. Тихвинское л-во, Сясьское уч. л-во, кв. 34. 2015 г.


Рис. 8. Использование резонансной древесины ели для изготовления музыкальных инструментов
Рис. 8. Использование резонансной древесины ели для изготовления
музыкальных инструментов

Основная цель этих рубок - формирование состава, оптимизация густоты и пространственного размещения деревьев в формируемом древостое. Такие рубки затратны, так как получение ликвидной древесины в таком возрасте невозможно. Некоммерческие рубки ухода требуются как в лесных культурах, так и в естественных молодняках. Посадка лесных культур без проведения в дальнейшем рубок ухода не имеет никакого смысла. Рубки ухода в молодняках II класса возраста и средневозрастных насаждениях (коммерческие рубки) также сводятся к оптимизации густоты и пространственного размещения деревьев, но при их проведении заготавливается ликвидная древесина, которая может быть реализована на свободном рынке лесоматериалов. Проведение коммерческих рубок ухода позволяет получать доход от лесовыращивания намного раньше окончательной рубки, что увеличивает оборот денежных средств. Для выполнения подобных работ можно использовать малогабаритную трелевочную технику (рис. 4).

При выполнении прореживания в 2005 году на пробных площадях с комплексным уходом в культурах ели на площади 0,7 га (в Орлинском участковом лесничестве Гатчинского лесничества Ленинградской области) мы заготовили около 20 м3 баланса, а в 2016 году при проведении проходной рубки - 34 м3 баланса и мелкого пиловочника.

Для того чтобы получить максимальный доход от лесовыращивания, после обязательных разреживаний древостоев, необходимо провести трехприемную обрезку ветвей у перспективных деревьев и неоднократно внести в почву азотные удобрения. Для разработки описанной технологии мы специально подбирали 15-40-летние культуры и естественные древостои сосны, ели и березы Iа-II классов бонитета. У деревьев с помощью штанговой пилы и специальной вилки конструкции СПбНИИЛХ обрезали ветви до высоты 4-7,5 м. Кроме того, в ходе проведения опытов мы использовали специальную машину KS-31 производства германской компании, которая может обрезать сучья и ветви до высоты 16 м (рис. 5).

- Правильно я понимаю, что вы резали сучки и ветки на высоте семь метров, не пользуясь подъемными механизмами? Это ведь нелегкий труд!

- С непривычки действительно поначалу было тяжело. Очень сильно уставали руки и затекала, шея. Но, приноровившись, втянулись в работу, и дело двигалось неплохо. За рабочую смену в зависимости от породы деревьев и высоты обрезки (до 2, 4 или 6 м) можно обработать от 75 до 150 деревьев. Но, конечно, гораздо эффективнее работает самоходная сучкорезная машина KS-31. До высоты 7 м она поднимается в среднем за 3 минуты, до высоты 9 м - за 3,7 минуты, до 11 м - за 5 минут, до 13 м - за 6,3 минуты (рис. 6).

То есть продолжительность рабочего цикла, по сути, линейно зависит от высоты подъема, в отличие от использования ручных инструментов, когда затраты труда и времени на обрезку с увеличением высоты возрастают в геометрической прогрессии. К сожалению, производитель посчитал, что этот механизм морально устарел, и прекратил его выпуск. Сегодня работы по обрезке ветвей выполняются ручным штанговым инструментом (рис. 7).

- Каковы же результаты этой работы?

- 30-летние исследования показали, что в результате своевременной трехприемной обрезки ветвей, проводимой в сочетании с регулярным разреживанием древостоев, формируется высококачественная бессучковая древесина. Распиловка подобного сырья позволяет получать пиломатериалы отборного сорта и разные спецсортименты (резонансные, авиационные), а в результате лущения или строгания - высококачественный фанерный шпон.

Немецкие лесоводы считают, что затраты на обрезку одного гектара соснового насаждения окупаются даже в том случае, если на этой площади удастся перевести хотя бы один кубометр обычной древесины в кубометр фанерного сырья ввиду его высокой стоимости. Теоретически для этого достаточно одного дерева сосны.

В 1988 году мы изучили свойства древесины ели, сформировавшейся после обрезки в 1929 году в Сиверском опытном лесхозе ветвей до высоты 7 м в Сиверском опытном лесхозе под руководством профессора А. В. Давыдова. У древесины, сформировавшейся за 60-летний период выращивания, были довольно высокие предел прочности при сжатии вдоль волокон и ударная вязкость, значения которых превосходили стандартные. Кроме того, у нее были отмечены резонансные свойства: средний показатель акустической константы равнялся 11,4 м4/кгс.

У значительного числа образцов константа превышала оптимальное значение: 12,0 м4/кгс. Таким образом, можно сказать, что в результате обрезки ветвей в деревьях сформировалась т. н. резонансная древесина, которая характеризуется высоким сопротивлением звуковому излучению при минимальном внутреннем трении. К подобной древесине согласно ТУ 205 РСФСР 08.922-91 предъявляются довольно жесткие требования, и один из основных параметров - акустическая константа (термин предложен акад. Н. Н. Андреевым) - этот показатель излучения звука, который зависит от динамического модуля упругости и плотности древесины.

- Какова цена резонансной древесины на рынке?

- Средняя стоимость кубометра резонансного пиломатериала в России - около 70 тыс. руб., за рубежом может доходить до $150 тысяч.

- Почему такой разброс цен?

- Дело в том, что в последние десятилетия в нашей стране ликвидированы предприятия музыкальной промышленности, которые были основными потребителями резонансной древесины. Конечно, никто в советское время ее целенаправленно не выращивал, на нижнем складе проводилась сортировка комлевых бревен елей, в которых естественным образом сформировалась узкая бессучковая зона.

Как я уже говорил, у ели отмирание ветвей и очистка от сучьев растягиваются почти на сто лет. Главным требованием к резонансной древесине должно быть полное отсутствие сучьев любого размера, даже мелких межмутовочных, то есть любого препятствия для звуковой волны. В настоящее время в России есть небольшое число частных предприятий, которые изготавливают музыкальные инструменты невысокого качества, а потому малорентабельных. А за границей работают известные производители музыкальных инструментов самого высокого качества, поэтому стоимость инструментов и древесины, из которой их изготавливают, весьма высока.

- То есть культивирование резонансной древесины в России может быть рентабельным?

- Да, при сочетании обрезки ветвей умеренной интенсивности с обеспечением рациональной густоты древостоя можно целенаправленно выращивать резонансную древесину для производства музыкальных инструментов (рис. 8), что действительно даст колоссальный экономический эффект, но потребует серьезных вложений.

Процесс формирования дорогостоящей древесины можно сравнить с технологией превращения алмазов в бриллианты, а подобные работы - со своего рода хирургической операцией, которая требует довольно высокой квалификации исполнителя. Но главная проблема: ввиду продолжительного цикла лесовыращивания эффективность инвестиций оценит только следующее поколение. В условиях арендных отношений и неуверенности арендаторов в том, что им удастся сохранить право аренды через 49 лет, широко внедрять наши наработки, увы, крайне сложно.

- Предлагали ли вы лесопользователям свои услуги?

- Да, конечно. Но они спрашивали: «А когда мы получим прибыль?» - и, услышав, что лет через пятьдесят, интерес тут же теряли.

- Что можно сделать, для того чтобы бизнес начал вкладываться в подобные проекты?

- Мы понимаем, что введение частной собственности на леса в ближайшие годы в нашей стране маловероятно. Вряд ли это нужно делать - большинство экспертов сходится в том, что мы еще не готовы к этому шагу. Можно получить полностью неуправляемый процесс и огромное число проблем. В конце прошлого года на заседании Общественного совета при Департаменте лесного хозяйства по Северо-Западному федеральному округу на обсуждение был вынесен очень важный, с моей точки зрения, вопрос: возможность внедрения института независимой оценки лесных участков. Оценочная деятельность предусмотрена действующим Лесным кодексом, правда, практики подобной деятельности пока нет - для начала нужно принять целый пакет нормативно-правовых актов.

- В чем смысл оценочной деятельности?

- Допустим, вы арендатор и у вас заключен договор аренды лесного участка на 49 лет. Скажем, пять лет уже прошло, осталось 44 года. Вы провели рубку, все строго по закону. Вывезли древесину, получили прибыль. Дальше нужно провести лесовосстановление. Вы вложились, посадили культуры либо содействовали естественному возобновлению. Но, как было сказано выше, без рубок ухода получить достойный результат в виде товарной древесины по сути невозможно. И здесь перед вами встает дилемма: тратить средства на рубки ухода, которые на первом этапе не принесут ни копейки прибыли, или вложить деньги во что-то другое. Если у вас нет собственного производства, которое в перспективе будет испытывать дефицит древесного сырья, то вложения могут и не вернуться. Ведь срок аренды фиксирован, более того, никто не застрахован от досрочного расторжения договора аренды по тем или иным причинам. И уж тем более никто вам не даст гарантию, что аренда будет продлена. В странах, где есть частные леса, все проще. Владелец, вкладываясь в лесное хозяйство, знает: его дети гарантированно получат результат. У нас, к сожалению, подобное пока невозможно.

Поэтому развитие института оценки и материализация улучшений арендованных лесных участков, будь то построенная лесная дорога или выращенные высокопродуктивные насаждения, выраженная определенной суммой, которая гарантированно вернется арендатору в случае расторжения договора аренды, создадут мощный стимул для инвестиций в лесное хозяйство. Это может стать решением, которое позволит сдвинуть процесс с мертвой точки и в итоге повысить доходность от использования лесов и для государства, и для бизнеса. Необходимо внедрить в эту отрасль экономики механизмы рыночных отношений, которых в настоящее время у нас нет. Ведь лесное хозяйство по определению не может быть убыточным, каким оно, к сожалению, является сейчас.

Беседовал Андрей СУВОРОВ