Агротехника степного лесоразведения
Россия— родина степного лесоразведения. В степях нашей страны впервые стали разводить лес с конца XVII в., преимущественно посевом лесных семян. Однако не все попытки разведения леса были успешными. Климатические и почвенные условия степи малоблагоприятны для произрастания леса. По мнению ряда крупных ученых XIX в., засушливость климата и засоленность почвогрунта являются естественной причиной безлесья степей. Эти особенности создают трудности для степного лесоразведения. Однако слишком переоценивать их не следует. Известно, что леса, изменяя микроклимат вблизи опушек, на своей южной границе с черноземом могут постепенно наступать на степь (Л. Берг, Г. Танфильев, Л. Прасолов и др.). Необходимо также учитывать, что безлесье степей в их современных границах в значительной степени обусловлено вырубкой лесов и распашкой лесных площадей (В. Докучаев, М. Цветков). Тем не менее южные степи были, по-видимому, всегда безлесны. Лес в них встречается как интразональное явление в наиболее увлажненных местах: в поймах рек и в балках — пойменные и байрачные дубравы. Поэтому разведение леса в степи имеет большие трудности и требует разработки особой агротехники и подбора древесных пород.
Началом научной разработки агротехники степного лесоразведения считается организация первых государственных степных лесничеств в 1843-1846 гг. На эти лесничества возлагалось созданием больших массивов леса улучшить климат засушливых степей и обеспечить общее успешное их освоение. Им предстояло решить сложные задачи подбора древесных пород, наиболее пригодных для произрастания в степных условиях, и разработки агротехники их выращивания. Наибольший опыт решения этих задач был накоплен в Велико-Анадольском лесничестве, организованном в 1843 г. на юге Украины (ныне Волновахский район Донецкой области).
Первым лесничим, энтузиастом своего дела, был В. Е. Графф. В 1843 г. он заложил лесной питомник, а в 1845 г. приступил к посадке леса. Был использован садово-парковый способ выращивания леса. Особое внимание уделялось подготовке почвы. Целинную степь весной вспахивали плугом на глубину 13,5 см и оставляли в пластах для перегорания; в июле пласты разбивали тяжелыми боронами, а в сентябре поле перепахивали на глубину 22-26,5 см. Весной второго года проводилась третья глубокая вспашка на глубину 35,5 см с последующим боронованием; для уничтожения сорняков в течение всего лета применялось боронование и мотыжение. Осенью проводилась четвертая вспашка на глубину 35,5 см с последующим боронованием. После этого поле маркировали на квадраты со стороной в одну сажень (2,13 м). На пересечении линий выкапывали посадочные ямы в количестве 2200 штук на 1 га и весной производили посадку. В качестве посадочного материала использовались трех-шестилетние саженцы, которые выращивали на площади, отведенной для посадки леса. С этой целью из питомника брали двухлетние сеянцы и сажали в школу на расстояние 2,13 м × 35,5 см. Затем через 3-4 года часть саженцев выкапывали и рассаживали на подготовленной площади, а другую часть оставляли на месте с таким расчетом, чтобы расстояние между ними было 2,13 ×2,13 м.
Основной древесной породой был ясень обыкновенный, который высаживали чистыми участками или в смешении с кленом остролистным, кленом полевым, кленом татарским, вязом гладким, берестом, дубом обыкновенным. Смешение было беспорядочным. Один участок от другого отделяли посадкой ряда кустарников. В лесном питомнике испытывали до 30 видов древесных и 40 кустарниковых пород, в посадки же вводили довольно ограниченный их ассортимент.
За посадками был установлен тщательный уход на протяжении 10-11 лет (до смыкания крон). Рыхление почвы и очистка ее от сорных трав проводились конным или ручным скобелем в первый год 4-5 раз, в следующие пять лет по 3 раза и в дальнейшем 1-2 раза в лето. Как указывает Н. Н. Степанов (1949), 1 га леса, выращенный таким способом, к моменту смыкания обходился в 700 руб., если перевести на деньги труд государственных крепостных крестьян, которые были привлечены для этой работы.
Лесничий В. Е. Графф за 23 года самоотверженной работы (до 1866 г.) посадил 157 га (144 десятины) леса, доказав этим возможность разведения леса в засушливой южной степи. Этот научный подвиг много лет спустя был оценен общественностью России. В 1910 г. на деньги, собранные по подписке, В. Е. Граффу был сооружен гранитный памятник в Велико-Анадольском лесничестве.
Посадки В. Е. Граффа первые 20 лет росли хорошо благодаря тщательному уходу за почвой до смыкания. Но в дальнейшем рост их ухудшился, так как начал сказываться неудачный подбор древесных растений. Преобладающие в посадках ясень и ильмовые породы, особенно в чистых насаждениях, оказались малоустойчивыми в степных условиях. Они сильно поражались болезнями и вредителями и начали усыхать. Такая же картина наблюдалась и в Бердянском степном лесничестве, созданном в 1845 г. и копировавшем способы посадки Велико-Анадольского лесничества. Хорошей устойчивостью отличались лишь участки, где преобладал дуб, но их было очень мало.
В 1866 г. место В. Е. Граффа занял его помощник Л. Г. Барк,, проработавший лесничим до 1877 г. Перед ним прежде всего была поставлена задача удешевления выращивания леса, так как бесплатного труда крепостных крестьян не стало (крепостное право отменено в 1861 г.), а способ, разработанный В. Е. Граффом, был очень трудоемким. По этой причине работы по лесоразведению в лесничестве были сокращены из-за недостатка отпущенных денег. Поэтому ранее заложенные школы для выращивания саженцев полностью не были использованы и превратились в сомкнутые лесные насаждения. На основе этого случайного опыта Л. Г. Барк разработал посадки леса сеянцами аналогично посадке в школе. Посадка двухлетними сеянцами проводилась под сажальный кол, что облегчало эту работу. Густое размещение сеянцев на площади 2,13×0,36 м, т. е. около 13 тыс. штук на 1 га, способствовало их смыканию на восьмом году жизни. Затраты снизились до 160 руб. на 1 га. Расходы на подготовку почвы уменьшились в связи с тем, что целинные участки отдавались крестьянам на 3-4 года для использования под посевы хлебов, после чего обрабатывались в течение лета по системе раннего пара. В результате такого удешевления посадок и ожидаемой высокой выгоды от леса в степных районах был организован ряд новых степных лесничеств.
В свои посадки Барк, как и его предшественник, вводил преимущественно ясень, клен остролистный, акацию белую и ильмовые породы. Создавались участки чистых насаждений и частично смешанные из этих же пород. В дальнейшем при осмотре естественных дубовых лесов Барк обратил внимание, что ясень и ильмовые породы имеют в них лишь подчиненное значение. Это побудило его создавать дубовые насаждения совместно с кустарниками. Для удешевления посадок, вследствие сокращения работ по очистке сорняков Барк принял следующую технологию выращивания.
Сначала производилась посадка акации желтой или черноклена, через 2,13 м между рядами, а затем через 1-2 года под ее защитой посев желудей дуба в борозды. Рубка кустарников после их смыкания не была предусмотрена. Необходимость рубок по уходу за лесным насаждением в то время еще не была достаточно осознана. Барк предполагал лишь вырубать отставшие в росте деревья начиная с 15-летнего возраста. В результате такого просчета дуб под сомкнутым пологом, кустарников погиб полностью. Сотни гектаров насаждений представляли собой заросли желтой акации и черноклена. Участки с ясенем, вязом, берестом и акацией белой с возраста 10-15 лет начали усыхать, из-за сильного загущения и поражения вредителями и болезнями. Таким образом, Барк, значительно улучшив технику посадки леса, не достиг успеха в создании устойчивых лесных насаждений.
Заметный вклад в развитие степного лесоразведения внес Ф. Ф. Тиханов, работавший лесничим Миусского (с 1872 г.), а затем Донского (с 1876 г.) лесничества. Он впервые предложил выращивать смешанные лесные насаждения с участием дуба, ясеня и клена остролистного в, качестве главных древесных пород подобно естественным лесам. Техника подготовки почвы и посадки была та же, что у Барка. Для удешевления посадок Тиханов предложил более густую посадку и введение подгоночных быстрорастущих смолоду ильмовых пород. В результате этого посадки должны были быстро смыкаться кронами и меньше требовать затрат по очистке от сорняков. Схема его посадки, получившая название «донского» типа смешения, представляла собой следующеечередование древесных пород в каждом ряду:
где Д — дуб, И — ильмовая порода (вяз, берест, ильм), Я — ясень, К — клен остролистный.
Расстояния между рядами были установлены в 1,8 м, а в рядах — в 0,35 м, т. е. на 1 га высаживалось около 16 тыс. сеянцев. Междурядья обрабатывались конным скобелем, а ряды — вручную мотыгами. Посадки смыкались на четвертый и пятый год и требовали всего 9-11 очисток от сорняков; затраты сократились до 50-60 руб. на 1 га.
Эти успехи придали большую популярность донскому типу смещения. Однако после смыкания посадок ильмовые породы стали явно заглушать рост главных пород, особенно дуба. Стремясь прийти им на помощь, Тиханов ввел новый способ ухода — осветление главных пород. Оно проводилось обрубкой отеняющих веток ильмовых пород, а затем полной вырубкой этих пород. Осветления проводились через 1-2 года и были достаточно трудоемкими. Там, где они не проводились или были недостаточно тщательными, дуб и другие главные породы быстро погибали.
В конце своей деятельности (с 1896 г.) Тиханов полностью отказался от введения ильмовых пород, заменив их липой и татарским кленом и увеличив долю участия дуба до 50%. Но это было позднее, а в первые годы донской тип смешения получил широкое распространение. Съезд степных лесничих, собравшийся в 1880 г. в Велико-Анадоле, а также последующие комиссии в 1884 и 1887 гг. после осмотра посадок Барка признали их негодными. К этому времени стали проявляться недостатки и донского типа посадок — их крайняя насыщенность ильмовыми породами.
В 1884 г. лесничий Велико-Анадольского лесничества X. С. Полянский предложил сократить число ильмовых пород в донском типе ;наполовину и уменьшить общую густоту посадок. Рекомендовалось между рядами расстояния сократить до 1,5 м, а в рядах увеличить до 0,7 м с высадкой на 1 га около 10 тыс. сеянцев. Предложенной им схемой посадок рекомендовалось следующее чередование древесных пород (обозначения, как и в прежней схеме):
Новый тип посадок был одобрен и рекомендован как норма для всех степных лесничеств. Он стал известен под названием «нормальный тип посадок». Такие посадки получили широкое распространение. Смыкались они на пятый год, требовали не более 15 очисток от сорняков, а затраты на 1 га составляли 60-70 руб. Хороший рост такого типа посадок в первые годы внушал уверенность в его правильности. Тысячи гектаров были посажены по нормальному типу. Однако этот тип, по существу не отличавшийся от донского типа посадок, вскоре стал обнаруживать те же недостатки: заглушение и отмирание главных пород и зараженность вредителями ильмовых пород.
В 1891 г. специальная комиссия под председательством крупного ученого лесовода Ф. К. Арнольда после обследования усыхающих посадок пришла к выводу, что «причина засыхания и повреждения насекомыми кроется в существе самих типов, оказавшихся непригодными для создания прочного и устойчивого леса в степях». Было рекомендовано поставить дуб в основу степного лесоразведения, садить его побольше, осветлять с 4-летнего возраста, удалять подгонные ильмовые породы не позже 10-летнего возраста. Однако заменять ильмовые акацией желтой и чернокленом не рекомендовалось. В практике же, наоборот, в схеме нормального типа посадок ильмовые породы иногда заменяли акацией желтой и чернокленом. В результате были получены хорошие дубовые насаждения. Однако эти отклонения от нормального типа носили случайный характер, так как не имели достаточного обоснования.
В 1892 г. заведующий Велико-Анадольским участком экспедиции В. В. Докучаева Г. Н. Высоцкий впервые дал научное обоснование необходимости введения в посадки дуба кустарников. Естественные байрачные дубравы в сухих степях представляли собой редкостойные насаждения с кустарниковым подлеском. Такое строение леса, по мнению Высоцкого, было обусловлено сухостью климата. Редкое размещение деревьев обеспечивало им большую площадь водоснабжения, а наличие полога кустарников — защиту почвы от травянистой степной, растительности. Эта особенность строения создавала лесу возможность длительного существования в сухой степи. Следуя примеру природы, как говорил Высоцкий, необходимо в степные посадки вводить больше таких кустарников, которые расходуют мало влаги.
На основании изучения естественных лесов и опыта степного лесоразведения Высоцкий вместо нормального предложил новый тип посадок, который был назван древесно-кустарниковым. Сначала было предложено несколько вариантов схем смешения: однокустарниковый, двухкустарниковый и др. Помимо дуба, рекомендовалось вводить и другие древесные породы в качестве подгона для дуба. В практике нашел применение однокустарниковый тип посадок (рис. 75). Размещение растений было оставлено прежним — 1,5×0,7 м. В ряду растения смешивали следующим образом:
Д—К—П—К—Д—К—П—К и т. д., где Д — дуб, К — кустарник, П — подгоночная древесная порода.
Подгоночной называлась порода, создающая боковое отенение дубу и этим как бы подгоняющая его рост в высоту. В зависимости от быстроты роста подгоночной породы тип посадки мог быть: «беспечным» — подгон медленнорастущий, не угрожающий дубу заглушением (липа, граб, клен полевой и татарский и др.); скороспелым — подгон, растущий быстрее дуба (ясень, вяз, клен остролистный и др.) и требующий после смыкания посадок регулярных рубок осветления дуба; ультраскороспелым — подгоном являлась быстрорастущая акация белая или береза.
После критики нормального типа посадок рядом ученых и особенно Высоцким на VIII Всероссийском лесном съезде в Киеве в 1893 г. и обосновании им древесно-кустарникового типа степные лесничие были освобождены от обязательного применения нормального типа посадок. Некоторые из них начали поиски новых типов посадок. Наиболее удачным был тип посадок лесничего Велико-Анадольского лесничества Н. Я. Дахнова (с 1896 по 1917 г.), названный древесно-теневым. В схемах нормального и древесно-кустарникового типов посадок Дахнов заменил ильмовые и кустарники так называемыми теневыми породами, т. е. способными расти в затенении под пологом основных пород, — липа, клен остролистный, клен полевой. Древесные породы размещались на расстоянии 1,4×0,7 м при следующем их чередовании в рядах:
Насаждения по этому типу образуются из дуба и ясеня со вторым ярусом из клена остролистного, клена полевого и липы (рис. 75, б). Иначе говоря, эти насаждения, подобно древесно-кустарниковому типу посадок, являлись аналогом естественных дубовых, лесов, произрастающих в лесостепи.
Посадки леса по древесно-кустарниковому и древесно-теневому типам оказались наиболее удачными и создали предпосылки успешному развитию степного лесоразведения. Потребовалось более 50 лет тяжелого труда, поисков и неудач, пока, наконец, было найдено удовлетворительное решение задачи выращивания леса в степи.
Дальнейшее развитие степного лесоразведения, особенно с организацией в 1892 г. экспедиции В. В. Докучаева по борьбе с засухой, вместо создания массивов леса получило полезащитное направление в виде создания лесных полос на полях. Большой вклад в его развитие внесли Г. Н. Высоцкий, Г. Ф. Морозов и др.