|
|
Древесная зелень. Составной
частью лесосечных отходов является древесная зелень, к которой относят хвою,
листья и неодревесневшие побеги ветвей диаметром в отрубе не более 8 мм. В процессах обмена веществ и фотосинтеза древесная зелень цграет важнейшую роль. В ней
содержатся углеводы, белки, жирорастворимые пигменты, витамины, эфирные
масла, микроэлементы. Содержание этих веществ непостоянно и носит ярко
выраженный сезонный и возрастной характер,
В хвое сосны обыкновенной содержится до 19% целлюлозы и
крахмала [18]. В зимний период содержание крахмала снижается. В декабре и
январе в хвое и побегах ели он не обнаружен, а у сосны сохраняется в побегах.
В марте содержание крахмала увеличивается и достигает максимальных значений к
июню, когда в хвое его содержится до 34 %, в побегах до 45 %.
Из сахаров в древесной зелени найдены фруктоза, глюкоза и
сахароза. Содержание Сахаров в побегах значительно меньше, чем в хвое.
Повышенное содержание Сахаров наблюдается в зимний период и сохраняется до
ранней весны, когда начинается их активный расход. К осени количество Сахаров
снова возрастает. Наибольшим суточным колебаниям подвержено содержание в
древесной зелени глюкозы, в меньшей степени — фруктозы. Более стабильна
концентрация сахарозы и крахмала и практически не изменяется количество
целлюлозы. Листья деревьев мало отличаются от хвои по качественному составу
Сахаров, хотя динамика их в годичном цикле и содержание у разных пород
различны.
Белковых веществ в древесной зелени меньше, чем углеводов.
Однако обнаруженные в ней простые белки — протеины и ряд аминокислот —
позволяют отнести древесную зелень к одному из важных источников кормов для
животных. Больше всего протеина содержится в молодых листьях. У осины
содержание протеина составляет 14,2% от сухого вещества, у березы 11, у ивы
15,7 %. Меньшее содержание протеина обнаружено в хвое, сезонные колебания
которого у сосны составляют 9,4—11,8%, у ели 5,6 — 8,3%. Наиболее низкое
содержание протеина приходится на летний период. С возрастом содержание
протеина в хвое и листьях снижается.
Важное практическое значение имеют содержащиеся в
древесной зелени жирорастворимые пигменты хлорофилл и каротиноиды.
Количество пигментов также подвержено значительным колебаниям. Наиболее
высокое содержание хлорофилла в хвое сосны и ели наблюдается в конце лета,
наиболее низкое — зимой. В листьях наибольшая концентрация хлорофилла
отмечена в фазе их полного развития. На содержание хлорофилла влияют полнота
и бонитет насаждения. В хорошо освещенной верхней части крон хвоя и листья
содержат меньше хлорофилла, чем в теневой. Поэтому древесная зелень в
высокополнотных насаждениях богаче хлорофиллом. С понижением класса роста
деревьев и увеличением класса бонитета количество хлорофилла в древесной
зелени увеличивается. Хвоя старшего возраста содержит хлорофилла больше, чем
молодая. С возрастом деревьев количество хлорофилла в ней возрастает примерно
до 60 лет, а затем постепенно снижается.
Содержание каротина также зависит от возраста дерева и
древесной зелени, времени года и суток. Хвоя старшего возраста в спелых
насаждениях богаче каротином, чем молодая хвоя и молодые деревья. Наибольшее
количество этого пигмента наблюдается в древесной зелени в первой половине
дня (от 8 до 12 ч). Минимальная концентрация отмечена в летний период.
Древесная зелень богата витаминами группы Е, К, Р,
С. Роль этих физиологически важных соединений различна в разное время года,
поэтому содержание их непостоянно. В летние месяцы наблюдается повышенная
концентрация в хвое витамина Е, в зимнее — витаминов К, С и Р. В листьях
деревьев концентрация витамина К повышается в течение всего вегетационного
периода, достигая наибольших значений перед их пожелтением. Аскорбиновой
кислоты, наоборот, больше всего в молодых листьях, весной. В течение
вегетационного периода ее количество уменьшается. Витамин Е наибольшей
концентрации достигает в листьях березы бородавчатой в фазе их полного
развития, после чего его количество постепенно снижается [18].
Древесная зелень содержит легколетучие вещества сложного
состава, с характерным запахом, которые называются эфирными маслами. Наиболее
ценно пихтовое эфирное масло, которое используется для получения
синтетической и медицинской камфары. Максимальное количество эфирного масла
накапливается в хвое летом, после чего его содержание постепенно снижается и
достигает минимальных значений в период вегетации. Условия произрастания
дерева оказывают значительное влияние на содержание эфирных масел, наибольшее
количество которых наблюдается в деревьях, растущих на южных склонах.
Хвоя и листья богаты микроэлементами, среди которых
наиболее значительно содержание азота. В листьях ольхи его количество
достигает 3 % массы сухого вещества. Азота в хвое примерно вдвое меньше: у
ели 1,47 %, у сосны от 0,3 до 1,0 %.
Более высокое содержание микроэлементов наблюдается в
древесной зелени молодых деревьев, произрастающих на более плодородных
почвах. Увеличивается зольность и с возрастом хвои, хотя содержание азота в
этом случае снижается. В период вегетации и активного роста дерева количество
основных элементов питания снижается. Содержание азота и микроэлементов,
наиболее значительное весной к началу вегетации, постепенно снижается с
ростом дерева, достигает максимальных значений летом и затем снова
возрастает. Древесина ветвей и стволов содержит в 2—3 раза меньше азота и
микроэлементов.
Древесная зелень, богатая витаминами, улеводами,
протеином, аминокислотами издавна используется в качестве корма животным. Из
нее изготовляют витаминную муку — ценную кормовую добавку. Из хвои извлекают
хлорофилло-каротиновую пасту и эфирные масла, которые используют в парфюмерии
и фармацевтике. На практике широкое распространение получило использование
хвойной лапки — мелких, диаметром до 8 мм, веток, покрытых хвоей. Промышленное использование листьев ограничено сезонностью, поэтому организация постоянно
действующих производств возможна только при использовании хвои.
Количество древесной зелени в общей биомассе дерева
зависит от многих факторов. В высокополнотных насаждениях кроны деревьев
узкие и короткие, с небольшой массой древесной зелени. С уменьшением полноты
насаждений количество древесной зелени возрастает до определенных пределов, а
затем снова снижается. Это объясняется тем, что на определенной площади с
уменьшением числа деревьев объем кроны не увеличивается больше определенных
для данных условий пределов.
Оценка запасов древесной зелени на лесосеке может быть
произведена следующими способами:
по массе древесной зелени, получаемой с учетом диаметра
дерева на высоте 1,3 м, разряда высоты и числа деревьев на лесосеке;
по массе древесной зелени, отнесенной на 1 м3 заготавливаемой древесины, с учетом среднего диаметра хлыста и общего запаса древесины на
лесосеке;
по массе древесной зелени, отнесенной на 1 м3 заготавливаемой древесины, с учетом потерь при заготовке.
Для определения массы древесной зелени, полученной с
одного дерева, можно использовать связь этого показателя с высотой и
диаметром на высоте груди, которую установил П. Г. Курвитс.
Реальный объем заготовляемой древесной зелени зависит от
технологии лесосечных работ и времени года. При валке дерева, даже при
положительных температурах, наблюдается отпад сучьев: до 70 % у сосны, 8 у
ели и 2 % у березы. При отрицательных температурах теряется до 90 % сосновой
древесной зелени, до 30 % еловой. Использование валочно-пакетирующих машин
сокращает потери из-за «мягкого» режима укладки дерева. Однако при трелевке и
погрузке неизбежны значительные потери древесной зелени. Поэтому для
ориентировочных оценок справедливы данные ЦНИИМЭ, по которым на 1 м3 заготавливаемой древесины приходится 56 кг древесной зелени, содержащей 36 кг хвои и листьев.
К недостаткам древесной зелени как технологического сырья
для переработки следует отнести: рассредоточенность и сравнительно низкий
объем, приходящийся на единицу лесной площади; невозможность создания
значительных технологических запасов из-за быстрой порчи; низкая
производительность труда на сборе; значительные потери и подверженность
засоренности минеральными примесями в лесозаготовительном производстве.
|