Сосна используется для заготовки самых разнообразных сортиментов: пиловочника, балансов, лесоматериалов для лущения и использования в круглом виде. По сравнению с другими хвойными породами сосна отличается большими колебаниями диаметров и протяженности зоны ствола, очищенной от сучьев. Эти биологические особенности осложняют определение качества древесины, ее сортировку и приводят к большему разнообразию сортов по сравнению с елью и пихтой [1].

Сучки – части ветвей, заключенные в древесине. Сучки ухудшают внешний вид древесины, нарушают однородность ее строения, а иногда и целостность, вызывают искривление волокон и годичных слоев, затрудняют механическую обработку [2-5].

Сучковатость древесины исследуется учеными разных стран на протяжении более ста лет. Подход к этой проблеме определяется потребностями практики [1, 6-12].

Все выше сказанное вызывает определенный интерес к исследованию сучковатости стволов при лесовыращивании с учетом требований, предъявляемых потребителем. Учитывая важность этого вопроса, цель данной статьи – анализ особенностей сучковатости и лучшей очищаемости стволов сосны от сучьев в культурах, в зависимости от метода их создания.

Наши исследования проведены на территории Вологодской области (табл. 1) в средневозрастных культурах, эксплуатация которых возможна посредством рубок ухода. К настоящему времени на участках продуктивного кисличного типа леса сформировались смешанные высокополнотные древостои с преобладанием в составе культивируемой породы – сосны с примесью ели.

Таблица 1 – Таксационная характеристика объектов исследования

Можно отметить более низкую сохранность культур (табл. 1), созданных посевом – 12,8%, в отличии от посадки – 24,8 % в рассмотренных вариантах.

Анализируя только таксационные данные древостоев, видим существенную разницу между площадями, созданными различными методами. По составу, настоящей густоте, диаметру, относительной полноте, запасу посадки преобладают над посевами.

Мы же в своих исследованиях основное внимание акцентировали на изучении сучковатости древесного ствола (табл. 2,3).

Таблица 2 – Параметры сучковатости

Достоверность (табл. 2) всех рассматриваемых средних значений t₁≥3, значит, полученным показателям мы можем доверять и делать по ним четкие заключения.

Протяженность бессучковой зоны самой ценной комлевой части ствола (табл. 2) имеет одинаковые значения как в посевах так и в посадках и составляет 1,6 % от высоты ствола. Различия между вариантами не достоверны на 95% (t_ф=0,5, при t_st=2,01).

Протяженность зоны с мертвыми сучьями имеет наибольший показатель в посевах и составляет 76,9% от высоты ствола, что меньше в сравнении с вариантом посадок а на 4,3%. Различия не доказаны на 95% (t_ф=0,4, при t_st=2,01).

Протяженность зоны с живыми сучками имеет наибольший показатель в посадках и равен 25,8% от высоты ствола, что больше в сравнении с посевами (21,2%) на 4,6%. Различия являются достоверными на 95% (t_ф=5,4, при t_st=2,01).

Диаметры у основания сучков также изменяются в зависимости метода создания культур (табл. 3). Самые крупные сучки образуются в посевах, где их средний диаметр составляет 2,03 см, превышая этот показатель для посадок на 0,33 см. Статистическая обработка данных не позволила доказать достоверность различий между всеми рассмотренными вариантами (t_ф = 6,6, при t_st=1,96).

Наибольшее число сучков отмечено в посадках (6,4 шт).

Диаметр сучьев имеет не последнюю роль в определении сортности круглых лесоматериалов. Наибольший диаметр сучка выявлен в посевах и составляет3,3 см. По наибольшему диаметру табачных сучков также можно отметить культуры, созданные посевом.

Следует отметить, что диаметры у основания самых толстых сучьев превышают3 см, что позволяет нам отнести получаемые сортименты по этому признаку в соответствии с [3].

В последние время при изучении процессов формирования крон применяется математическое моделирование. Математические модели позволяют проверить справедливость гипотез о механизмах, управляющих ростом деревьев в древостое, и использовать их для решения практических задач по оптимизации и созданию целевых насаждений. Создание таких моделей на основе знаний о закономерностях роста деревьев и древостоев позволяет значительно повысить эффективность природопользования. Эта информация является ключевой для оценивания таких важных характеристик, как качество древесины в терминах ветвистости дерева [4].

Применение инструментария корреляционного и регрессионного анализа посредством Excel на базе Windows XP позволило построить аналитические уравнения диаметров и количества сучков по высоте ствола (табл. 3).

Таблица 3 – Моделирование параметров сучковатости

Зависимость, приведенная в табл. 3 наглядно продемонстрирована графически (рис. 2,3)

Графики показывают, что только в посадках с высотой ствола увеличивается количество сучков. В посевах число сучков растет до высоты 10м, аналогичная зависимость выявлена между диаметром сучков и высотой.

Высокая и тесная степень корреляции диаметров и количества сучков от высоты ствола выявлена в посевах (табл. 3), а в посадках – значительная и высокая. По нашим данным в обоих случаях важнейшие характеристики сучков согласно подвержены зависимости относительно высоты дерева.

Выше изложенные результаты говорят, что по ряду показателей, характеризующих процесс развития сучковатости стволов посадки и посевы различаются. А именно, в посадках формируется более протяженная живая крона, что также способствует большему накоплению древесины в стволе. Здесь можно предположить, что больший процент примеси в составе посевов способствует интенсивному отмиранию живой кроны. Как утверждает Обновленский В.М. (1964) [5]: «присутствие примеси ели в культурах сосны ведет к ухудшению свойств почв, замедляя круговорот зольных элементов, но в то же время ель является хорошим подгоном для сосны и способствует лучшему очищению ее от сучьев».

На основе полученных данных можно сделать вывод, что метод создания культур – это фактор, который следует учитывать при целенаправленном выращивании искусственных насаждений с целью получения высококачественной бездефектной древесины при проведении рубок ухода.

Цель – исследовать показатели роста и качества древесины ели различных форм для последующего использования наиболее перспективных в качестве материнских продуцентов при целевом лесовыращивании.

Опыт особенно актуален для ели, у которой в границах Вологодской области часто встречаются естественные формы, отличающиеся морфологическими признаками (характером коры, цветом молодых шишек, типом ветвления и др.). В этом случае отличия важны не сами по себе, а тем, что они корреляционно связаны с другими, практически ценными признаками и свойствами, в том числе с качеством древесины.[12-17]

Исследования проведены на территории Диковской лесосеменной плантации (ЛСП) Вологодского района на примере привитого клонового потомства.

В результате проведенных исследований получены следующие результаты. Значения средних диаметров стволов ели на высоте 1,3 м для рассматриваемых форм принадлежат к одной генеральной совокупности (t_факт. = 0,58 при t_0,05 = 1,98), что не позволяет выделить какую-либо из них по данному признаку. Для щетковидной формы характерен наименьший размах показателя, что позволяет считать такое древесное сырье более однородным по диаметру (табл. 1).

Таблица 1 – Таксационный диаметр стволов ели различных форм

Аналогичные выводы можно сделать и по средней высоте стволов ели (табл. 2). Существенных различий по этому показателю между формами не выявлено (t_факт. = 0,51 при t_0,05 = 1,98), однако отмечается меньший размах показателя для щетковидной формы ели.

Таблица 2 – Высота стволов ели различных форм

Отсутствие различий между выборочными средними значениями указывает на генотипическую однородность особей по данным показателям. Подтверждением этому являются результаты дисперсионного анализа данных. Эмпирические критерии силы влияния генотипа по диаметру и высоте составили 0,45 и 0,14 соответственно, что значительно меньше стандартного критерия Фишера (F_0,05 = 3,9 и 4,1).

Среди пороков, выявленных для обеих форм, можно отметить сучки [13-15]и двойную вершину у ряда растущих деревьев.

Протяженность бессучковой зоны у ели значительно варьирует в пределах рассматриваемых клонов (С ≥ 82,6%). Наибольшая рассеянность признака отмечена для ели с гребенчатым типом ветвления, о чем свидетельствует существенный размах показателя (99 против 59 см), (табл. 3).

Таблица 3 – Протяженность бессучковой зоны стволов ели различных форм

Не смотря на некоторое превышение среднего значения для ели с гребенчатым типом ветвления, достоверность различий по длине бессучковой зоны между рассматриваемыми формами не доказана (t_факт. < t_0,05.). Этот факт также позволяет считать внутригрупповую и межгрупповую изменчивость признака экологически обусловленной.

Таким образом, выполненный анализ не позволил выявить существенных различий по размерам формирующегося древесного сырья, степени очищенности стволов от сучьев ели различных внутрипопуляционных форм. Использование морфологической формы ели с щетковидным типом ветвления в качестве материнского продуцента позволит увеличить содержание поздних зон в годичных слоях и тем самым повысить плотность древесины.

Знание особенностей роста и развития отдельных форм и степени наследования признаков в потомстве могут быть применены при плановой селекции материнских деревьев для последующего их внедрения в цикл создания насаждений целевого назначения.