Об использовании стимуляторов смоловыделения на подсочке леса

К разрешенным для использования на подсочке леса стимуляторам смоловыделения относятся раствор серной кислоты и неагрессивные стимуляторы, не содержащие кислот и щелочей: сульфитно-дрожжевая барда и бражка (побочные продукты производства целлюлозы), спиртовая барда (отход производства гидролизного спирта), экстракт кормовых дрожжей и др. Кислота разъедает стенки смоляных ходов, но неагрессивные стимуляторы таким свойством не обладают. Предполагается, что нанесение на свежий срез (подновку) барды или других неагрессивных стимуляторов повышает выход живицы [1,2], однако физиологический механизм стимуляции неясен. Без ссылок на литературу утверждалось, что стимуляторы усиливают синтез органических веществ [3], что непонятно ввиду местного характера воздействия стимуляторов. Сообщалось, что лигносульфонаты (побочные продукты сульфитного производства целлюлозы) и другие стимуляторы снижают вязкость живицы. Механизм этого эффекта также непонятен; его можно проверить в лаборатории с помощью вискозиметрии. Подобных исследований в литературе найти не удалось. Вместе с тем отмечалось, что примесь лигносульфонатов неблагоприятно сказывается на обработке живицы: повышает устойчивость эмульсии терпентин-вода, нарушает процесс отстаивания живицы с увеличением ее потерь с отстойной водой. Приходилось добавлять деэмульгатор (катамин), который, в свою очередь, затрудняет переработку живицы и отрицательно влияет на качество канифоли. Продукт взаимодействия катамина с лигносульфонатами обладает клеящими свойствами, вследствие чего сор оседает на стенках отстойников и трубопроводов. Примеси к канифоли ухудшают ее потребительские свойства [3,4]. Все это было установлено в ходе научных исследований, которые не получили необходимого продолжения, тогда как последний номер журнала «Лесохимия и подсочка» [5–7] вышел в 1989 году.

До 1971 года, когда сульфитно-дрожжевая барда не использовалась, отечественные канифоль и скипидар не уступали по качеству зарубежным. Позже качество ухудшилось, а себестоимость возросла [4]. Сообщалось, что при концентрации стимуляторов в живице свыше 0,05 % создаются трудности при ее переработке [3], однако столь низкий процент вызывает сомнение. Достоверность некоторых сообщений об эффективности неагрессивных стимуляторов также сомнительна. Например, выделение живицы в динамике при подсочке с настоем кормовых дрожжей не отличалось от такового при подсочке без стимуляторов, но различные добавки к настою дрожжей (пирамин, эуфиллин, сульфат аммония, сульфат меди, краситель желтый «Янтарь» и др.) якобы увеличивали продолжительность смоловыделения после подновки более, чем на сутки [5]. По предположению автора, сульфитно-дрожжевая и спиртовая барда, экстракты и настои кормовых дрожжей, кукурузный экстракт и пр. [1,2] в подсочном промысле неэффективны. Эти жидкости содержат преимущественно углеводы; трудно представить себе, каким образом их местное нанесение может усиливать смоловыделение. По-видимому, авторитетное руководство других отраслей сбывало свои отходы в подсочное хозяйство, а некоторые публикации этому содействовали. При использовании неэффективных стимуляторов механизмы дозирования только утяжеляют хак и затрудняют работу вздымщика.

В монографии [8] отмечалось, что лигно-сульфатные отходы производства целлюлозы (ligno-sulphate waste products) и сульфитно-дрожжевая барда (sulphite alcohol-spent liquor) использовались в бывшем СССР; другие страны в этой связи не упоминаются [8]. В странах Европы, Америки и Азии применяется главным образом серная кислота в виде 50 % раствора или в составе пасты, а также смесь серной и азотной кислот, лесохимическая уксусная кислота, соляная кислота с оксидом кальция или магния [8–13]. Испытывались различные соли в. ч. сульфаты меди, цинка и магния, фосфат калия и натрия, хлорид бария и цинка, а также хлорная известь в виде пасты в т. ч. с добавкой глюкозы и др. Сообщалось также, что инокуляция (нанесение на свежий срез) определенных грибковых культур (P. palustris и др.) временно повышает смоловыделение [8]. Подсочка без стимуляторов по методу Гуга (Hugues) применяется во Франции и Испании [8]. Методы подсочки различны, однако по литературе и опубликованным фотографиям складывается впечатление, что за рубежом карры в среднем уже, нагрузка деревьев каррами меньше, а длительность подсочки — больше, чем у нас. В Португалии автор видел сосны с узкими каррами. Следует также отметить тенденцию к уменьшению глубины резки [14,15].

В барду негласно добавляли каустик (едкий натр), что увеличивало выход живицы. Сухой каустик вздымщикам продавали некоторые мастера. Концентрация каустика в рабочем растворе была высокой. При этом вздымщики использовали хак, предназначенный для работы с неагрессивными стимуляторами. При работе с каустиком брызги щелочи могут попадать вздымщику в глаза; с автором это случалось неоднократно. Необходимо иметь при себе фляжку с водой для промывания глаз. Каустик редко упоминают в литературе среди стимуляторов смоловыделения; в монографии [8] говорится, что NaOH и KOH с данной целью испытывались. В некоторых отечественных публикациях сообщалось об использовании барды с добавкой каустика, но рекомендованная концентрация каустика была низкой — 0,5 % [6]. Сообщалось также об использовании рабочих растворов с массовой долей каустика 4 % [1,2,6], причем было отмечено повышение выхода живицы [6]. Вместе с тем, отмечались отрицательные последствия подсочки с каустиком для жизнедеятельности деревьев и переработки живицы. Широкое использование концентрированного раствора каустика в подсочном промысле может способствовать преждевременной гибели леса, который затем иногда гниет на корню или сгорает. Согласно недавнему изданию [16], сосновая живица высшего сорта вообще не должна содержать NaOH; массовая доля каустика в живице 1–3 сортов не должна превышать 0,03 %. Еще одна упоминаемая в литературе причина снижения качества — это хранение живицы в металлической таре, не имеющей антикоррозионного покрытия (железные бочки) [7].

Помимо жителей с документами и регистрацией, в населенных пунктах и на времянках в тайге жили граждане без документов, именуемые сибирскими бичами; они работали на подсочном промысле и других работах. Злоупотребление алкоголем иногда сопровождалось нарушениями техники безопасности, травматизмом, потерями рабочего времени. При этом нужно отметить, что многие вздымщики, сборщики и мастера алкоголь не употребляли. Отношение общества к сибирским бичам не всегда было гуманным. Во время антиалкогольной кампании отмечалась массовая продажа суррогатов. Отравления поддельной водкой и другой алкогольной продукцией продолжаются по сей день [17]. Автору приходилось наблюдать бичей зимой на улицах Красноярска. Государство должно заботиться о бичах, как и вообще о бездомных лицах, обеспечить их ночлежными домами и общежитиями; им нужно помочь получить документы и жилье. В условиях меняющегося этнического состава населения Сибири и Дальнего Востока [18], негуманное отношение к бичам подрывает национальное единство. Необходим также контроль качества продаваемой алкогольной продукции, изъятие из продажи продаваемых под видом водки и других напитков суррогатов и подделок, содержащих технический спирт [17].

Летом 1988 года антиалкогольная кампания еще была в действии, местные жители потребляли содержащую пропанол жидкость для мойки окон, наблюдались отравления. Автор и Д. работали вздымщиками на разных участках (Рис. 1) [19]. Не обладая достаточным опытом, Д. не дотягивал подновку до ремня, заворачивал срез наверх, что могло затруднить резку сосен в будущем. Выход живицы на его участке был низким. Брак был замечен мастером к концу сезона. Это свидетельствует о важности профессиональной подготовки вздымщиков: случайные люди на этой работе могут портить лес. Важна также профессиональная этика (как говорили в то время — рабочая совесть): в 1980 году другой вздымщик из Москвы не справился с работой в высоком лесу (т. е., с высоко расположенными каррами), заявил об этом и уехал.

Рис. 1. Справка о работе в качестве вздымщика. Фактически работали дольше

В заключение, необходима экспериментальная проверка в лабораторных и природных условиях используемых в качестве стимуляторов смоловыделения сульфитно-дрожжевой и спиртовой барды, экстракта кормовых дрожжей, а также каустика. В лаборатории можно исследовать влияние реагентов на вязкость живицы; при этом концентрация стимулятора должна быть сравнимой с таковой на карре. От использования неэффективных реагентов следует отказаться. Что касается каустика, то с учетом экспериментальных данных нужно или запретить его использование, или определить оптимальную рабочую концентрацию. Однако применяемую в лесу концентрацию каустика трудно контролировать; представляется вероятным, что она будет превышаться. Решение по использованию каустика необходимо претворить в жизнь — многие годы каустик применялся вопреки запрету. Если использование каустика будет разрешено, потребуется пересмотр техники безопасности и конструкции хака, в первую очередь, с целью предотвращения попадания брызг щелочи в глаза вздымщика. В эксперименте можно сравнить эффективность чистой щелочи и часто используемой смеси барда-каустик. Представляется перспективным использование селекции и генной инженерии с целью создания культурных сортов сосны с повышенной смолопродуктивностью. За рубежом проводились соответствующие селекционные работы [20]. По мнению автора, подсочный промысел желательно переводить из тайги на лесопосадки (плантации), что будет способствовать сохранению растительного и животного мира тайги.

Литература:

1. Тагильцев Ю. Г. Выводцев Н. В., Колесникова Р. Д. Подсочка хвойных и лиственных пород. Хабаровск: Тихоокеанский гос. ун-т, 2010.
2. Ключников Л. Ю., Волков С. Н. Подсочка леса. Москва: Московский гос. ун-т леса, 2009.
3. Выродов В. А. Канифольно-терпентиннное производство. Ленинградская лесотехн. акад., 1982.
4. Бронникова Г. В., Падерин В. Я., Поляков П. П., Радбиль Б. А. Технология переработки сосновой живицы, добытой с концентратами сульфитно-дрожжевой бражки. Москва: ВНИПИЭИлеспром, 1978.
5. Лунева Т. В. Изучение суточной динамики смоловыделения при подсочке со стимуляторами. Лесохимия и подсочка 1988, № 3, стр. 8–9.
6. Коростелев А. С., Дрочнев Я. Г., Перелюбский М. В. Использование на подсочке леса стимулирующих композиций, содержащих каустик. Лесохимия и подсочка 1987, № 2, стр. 10–11.
7. Богданов П. Е. Снижение качества канифоли при переработке живицы, добытой с использованием неразрешенных стимуляторов. Лесохимия и подсочка 1988, № 5, стр. 9–10.
8. Panda H. Handbook on oleoresin and pine chemicals. Delhi: Asia Pacific Business Press, 2008.
9. Гордеев А. В. Подсочка сосновых насаждений в зарубежных странах. Москва, 1965.
10. Nogueira Füller T.N, de Lima J. С., de Costa F., da Silva Rodrigues-Corrêa K. C., Fett-Neto A. G. Stimulant paste preparation and bark streak tapping technique for pine oleoresin extraction. Methods Mol Biol. 2016;1405:19–26.
11. da Silva Rodrigues-Corrêa K. C., Fett-Neto A. G. Seasonality and chemical elicitation of defense oleoresin production in field-grown slash pine under subtropical climate. Theoretical and Experimental Plant Physiology 2013;25(1):56–61.
12. Sukadaryati. Strategies of eco-friendly stimulant use policy in Perum Perhutani, Indonesia. Agriculture, Forestry and Fisheries 2014;3(4):240–248.
13. Spanos K., Gaitanis D., Spanos I. Resin production in natural Aleppo pine stands in northern Evia, Greece. Web Ecology 2010;10: 38–43.
14. Harrington T. A. Production of Oleoresin from Southern Pine Trees. Forest Products J 1969;19(6):31–36.
15. Грязькин А. В., Евдокимов А. М., Егоренков М. А. Подсочка и побочное пользование лесом. Москва: Экология, 1993.
16. Богданович Н. И., Владимирова Т. М., Кутакова Н. А., Третьяков С. И. Контроль и управление качеством лесохимической продукцию Архангельск: ИПЦ САФУ, 2013.
17. Яргин С. В. Алкоголь в России: 1970–2015 годы. Молодой ученый. 2015, № 18, стр. 323–330.
18. Демографическое развитие российского Дальнего Востока. Серия демография, социология, экономика. Т. 2, № 1. Москва, РАН, 2016, стр. 19–31.
19. Jargin S. V. Nuclear facilities and nuclear weapons as a guarantee of peace. J Def Manag 2016;6:146.
20. Экспресс-информация. Современная технология добычи живицы в странах — членах СЭВ. Минск: БелНИИНТИ, 1977.