Энергетические лесные плантации

26 Ноя

Практически все мировое энергетическое хозяйство работает над проблемой замены нефти и газа возобновляемыми источниками энергии. И Беларусь в этом плане не является исключением. В нашей стране этот процесс в первую очередь будет решаться за счет увеличения потребления биомассы, получаемой из древесины. Преимущественной областью использования древесины как источника тепла и энергии является энергообеспечение небольших объектов промышленно-социального назначения, особенно сельского хозяйства.

По данным Европейской комиссии ФАО ООН, в Европе до 40 % древесины идет на топливо. Не вызывает сомнения, что и нам необходимо основательно готовиться к постоянному росту цен на углеводородное сырье и искать его заменители. Не случайно в нашей стране поставлена задача построить 150—160 тепловых станций, таких как в Вилейке, Осиповичах и Пружанах, работающих на биотопливе и в первую очередь на древесине.

Известно, что в лесу бывает много естественного отпада (усохшие древесные растения), в том числе и еще пригодного на топливо. Однако использовать пропадающую мелкотоварную и дровяную древесину для получения тепловой и электрической энергии непросто, так как при нынешних экстенсивных технологиях лесовыращивания она рассредоточена на больших площадях, что значительно усложняет механизацию ее заготовки, трелевки и вывозки. Улучшить обеспеченность тепловых станций топливом можно путем создания энергетических лесных плантаций.

В рамках выполнения задания 3.3.4 «Биотопливо» проекта «Балтийский ландшафт «Неман» разработан комплекс мероприятий по ускоренному выращиванию древесины для энергетики, который включает организационные, лесокультурные, лесомелиоративные и лесоводственные мероприятия.

Важным организационным мероприятием является размещение энергетических плантаций на расстоянии не более 50—60 км от тепловых станций, работающих на древесной щепе. Это необходимо для сокращения транспортных расходов на перевозку щепы.

Под энергетические лесные плантации отводятся равнинные или слабо всхолмленные участки, где обеспечивается рост культивируемых древесных растений не ниже чем по первому классу бонитета. Для создания энергетических плантаций используют прежде всего земли, которые выведены из сельскохозяйственного пользования. Связано это с тем, что на них можно без корчевки пней заложить лесные плантации с рекомендуемой схемой смешения и размещения культивируемых растений на площади, они не требуют дорогостоящих агротехнических уходов, и, главное, в связи с коротким оборотом рубки эти плантации в меньшей степени подвержены заболеванию корневыми гнилями. Концентрированное размещение таких земель создает условия для применения шлейфа машин и механизмов, которые способствуют повышению эффективности получения энергии и тепла из древесины. В то же время мелкоконтурность почв, характерная для Беларуси, является большим препятствием для усиленного распространения корневых гнилей.

Лесокультурные мероприятия включают подготовку площади, обработку почвы, выбор древесных или кустарниковых видов, посадку леса, агротехнический и лесоводственный уходы до перевода лесных плантаций в покрытые лесом земли. При подготовке лесокультурной площади для закладки энергетических лесных плантаций производится очистка вырубок от порубочных остатков и валежа. Высота оставляемых пней не должна препятствовать прямолинейному движению лесокультурных машин и механизмов. Фрезерование или спиливание пней связано с большими затратами, поэтому предлагается установить доплату вальщикам леса за низкие пни (не более 5 см от корневых лап). Это будет способствовать увеличению полезного выхода древесины, не противоречит правилам техники безопасности и обеспечивает достаточно качественные обработку почвы, посадку лесных плантаций и уход за ними.

Выбор древесных или кустарниковых видов в первую очередь определяется лесорастительными условиями. С учетом наиболее распространенных лесорастительных условий Беларуси энергетические лесные плантации создают в основном из самых неприхотливых древесных видов — сосны обыкновенной и березы повислой. Причем сосновым плантациям уделяется больше внимания, так как они в случае неиспользования на топливо могут дать больший экономический и экологический эффект по сравнению с березой при выращивании крупномерной и балансовой древесины. На богатых почвах создают энергетические плантации ели европейской. При этом обязательно применение крупномерного посадочного материала.

Учитывая то, что самый высокий индекс доходности дает выращивание тополя китайского, мы также рекомендуем его для создания энергетических лесных плантаций. Однако масштабное культивирование тополя ограничивается недостатком богатых почв, необходимых для успешного произрастания этого вида. К тому же тополь требует особой технологии получения тепловой энергии. Создание же ивовых энергетических плантаций в Беларуси нецелесообразно с экономической точки зрения.

Для обработки почвы применяют современные фрезы, а также плуги ПКЛ-70А, ПЛ-1 и др. Расстояние между центрами лесокультурных полос для сосны обыкновенной и березы повислой составляет 1,5—2,0 м, для ели европейской — 2,0—2,5 м, для тополя китайского — 2,5—3,5 м. Шаг посадки на энергетических лесных плантациях сосны и березы составляет 0,7—1,0 м, ели и тополя — 1,0—1,5 м. Плантации сосны и березы на вырубках создают с густотой посадки 4—6 тыс. растений на 1 га. По бывшему сельхозпользованию густота должна быть выше (6—8 тыс. растений на га). Светолюбивый тополь китайский культивируют с густотой 1,5—3,0 тыс. растений на 1 га. Дополнение лесных плантаций производится на протяжении трех лет при равномерном отпаде культивируемых растений более 15 %. При неравномерном отпаде энергетические лесные плантации дополняются при любой приживаемости.

Основным лесомелиоративным мероприятием на энергетических лесных плантациях является внесение минеральных, в основном азотных, удобрений в дозе 100—150 кг на 1 га действующего вещества за 4—5 лет до главной рубки. Это мероприятие может применяться только на плантациях сосны и березы, которые созданы на относительно бедных почвах.

Важнейшим лесоводственным мероприятием для энергетических лесных плантаций является своевременное проведение ухода за составом древостоя (осветление), особенно для светолюбивых видов. При проведении лесоводственного ухода за плантациями сосны должны удаляться все второстепенные древесные и кустарниковые виды, кроме березы. Исследования продуктивности сосновых и березовых древостоев показали, что интенсивность накопления биомассы после 25-летнего возраста начинает несколько замедляться.

Поэтому предварительно предлагаем назначать энергетические лесные плантации в рубку главного пользования в 20—25-летнем возрасте. Вырубаемый запас при этом в условиях сосняка мшистого и сосняка орлякового составит 150—170 м3 на 1 га.

Главное преимущество таких энергетических лесных плантаций состоит в том, что они позволят в будущем улучшить обеспеченность тепловых станций качественным топливом на близком расстоянии и безболезненно изменять целевую направленность и сроки лесовыращивания, если это топливо окажется невостребованным. Этот вариант можно назвать беспроигрышным, так как в любом случае результат будет позитивным в отличие, например, от выращивания ивы, которая при отсутствии спроса на топливную древесину низкого качества вряд ли найдет широкое применение в народном хозяйстве.

Никто не знает, какими будут цены на газ через 20—25 лет. Учитывая то, что природные запасы газа в России довольно быстро истощаются, готовиться надо к худшему. Поэтому в условиях нынешней неопределенности предлагаемый беспроигрышный вариант можно считать вполне оправданным. Не вызывает сомнения, что через 20—25 лет лесоводы уже не будут задумываться, для чего лучше использовать энергетические лесные плантации. Будут ли это дрова, балансы или пиловочник — покажет время. А будет ли у потребителей древесины такой выбор, зависит от нынешнего поколения ученых и лесоводов.

Автор: Сергей Штукин, доктор сельско-хозяйственных наук, профессор

По материалам: Белорусская лесная газета