КАНИФОЛЬ

ОБРАЗОВАНИЕ ЖИВИЦЫ И ТЕОРИЯ СМОЛОВЫДЕЛЕНИЯ

Вопросы образования живицы и теория смоловыделения в настоящее время интенсивно изучаются. Это необходимо по­тому, что знание теории поможет нам лучше решить практиче^ ские вопросы ведения подсочного хозяйства, найти пути воздей­ствия на биосинтез живицы, а следовательно, пути увеличения валового сбора живицы.

В 1909 г. X. Эйлер [124] выдвинул гипотезу образования по - лиизопреновых веществ. Согласно этой гипотезе, ацетон и ук­сусный альдегид, получающиеся из углеводов, конденсируются, давая р-метилкротоновый альдегид. Последующая конденсация двух молекул этого альдегида, по мнению X. Эйлера, приводит к гераниолу, а нескольких молекул — к политерпену.

В 1923 г. О. Аскан [43] высказал взгляды, сходные со взгля­дами X. Эйлера. По мнению О. Аскана, терпеновые углево­дороды образуются из ацетона и уксусного альдегида через изопрен.

Гипотеза О. Аскана получила некоторое подтверждение в ра­боте А. Е. Фаворского и А. И. Лебедевой [43], которые из аце­тона и ацетилена синтезировали изопрен, линалоол, гераниол и терпингидрат.

По гипотезе О. Аскана, почти каждый терпен теоретически может быть представлен как сочетание нескольких молекул изопрена. На этом основании Л. Ружичка [43, 125] ввел поня­тие изопренового правила и дал классификацию терпенов, при­веденную в несколько измененном виде в табл. 3 [152].

Открытие кофермента ацетилирования (Н—S—КоА), произ­веденное почти одновременно в различных лабораториях: Лип - манном (1945 г.), Нахманзоном и Берманом (1946 г.), Фельд - бергом и Манном (1946 г.) позволило достигнуть значительных успехов в теории образования жирных кислот и полиизопреновых соединений [32].

Было доказано, что именно ацетат является исходным ве­ществом, необходимым для синтеза вышеуказанных соеди­нений.

Кофермент А необходим для связывания ацетильных групп и их последующей передачи. Свое название кофермент А полу­чил благодаря участию в каталитической функции активации ацетата (І). Кофермент А (II) найден в бактериях, дрожжах, животных тканях и высших растениях и выделен в очищен­ном виде

Кроме того, в активировании уксусной кислоты при образо­вании комплекса ацетил — КоА (III) участвует аденозинтрифос - фат (АТФ). Процесс активирования уксусной кислоты может быть изображен следующим образом:

CH3C00H - f HSKoA - f АТФ Фермент, активирующий ацетат і п

----- > CHgCO - SKoA + АМФ + ФФ,

Ні

Где АМФ — аденозинмонофосфат, а ФФ — пирофосфат.

Т аб л и U а 3

Примеры соединение

Изопрен

Пинен, Карен, терпинен и т. д. Сос­тавные части эфирных масел

Фарнезол, кадинен, кариофиллен. Составные части эфирных масел

Смоляные кислоты канифоли, копа­лов и т. д. В гидрированной фор­ме в качестве фитола, в дегидри­рованной форме в качестве вита­мина А

Продолжение

Сквален, ланостерин, амирин. В уменьшенной молекуле в стеро - идах и алкалоидах

Существуют только в дегидрирован­ной форме, например в каротино - идах

Натуральный каучук (цис-форма)

Гуттаперча и Балата (транс-форма)

Образовавшийся указанным путем ацетилкофермент А (СН3СО~5КоА) содержит богатую энергией макроэргическую тиоэфирную связь, при гидролизе которой освобождается 8200 калорий.

Ацетилкофермент А может затем передавать активирован­ный ацетильный остаток различным соединениям. Так, в опы­тах с меченым радиоактивным углеродным атомом С14 ацетатом [75] было показано, что у бактерии Closidium acetobutylicum масляная кислота образуется путем конденсации двух молекул уксусной. кислоты в ацетоуксусную кислоту (IV) по схеме:

2СН3СО ~ SKoA СН3СО — СН, СО ~ SKoA + НКоА їм п

Ацетокофермеит А Ацсто-ацетнлкофсрмснт А - Кофермент А

CHgCO —CHsCO~SKoA+ Н20 ^ СН3СО—СН2СООН + HSKoA

IV її

Ацсто-ацетнлкофсрмснт А Ацстоуксусная кислота

Ацетоуксусная кислота (IV) восстанавливается до масляной,; которая снова вступает в реакцию с ацетилкоферментом А, об­разуя капроновую кислоту.

Таким образом, путем последовательного присоединения аце-| тильных радикалов происходит биосинтез жирных кислот^ в организме [32]. Необходимо подчеркнуть, что механизм био-' синтеза жирных кислот у растений исследован слабее. j

Несомненно, что биосинтез полиизопреновых соединений про­ходит по общей схеме. По-видимому, все эти вещества синтези­руются из одного общего исходного продукта, образующегося при участии кофермента А. Взаимная связь изопрена, различ­ных терпенов, каротиноидов и каучука показана схемами строе-; ния этих веществ, приведенными в табл. 3. j

Биосинтез полиизопреновых соединений значительно слож-j нее, чем биосинтез жирных кислот, сложнее и эксперименталь-; пая проверка этого синтеза. Так, чтобы выяснить, какимі образом происходит построение каротина (V) из ацетата [32], произвели синтез радиоактивных р-каротинов и последующее дробное окислительное расщепление их. Синтез радиоактивных; р-каротинов осуществляли при выращивании плесени Mucor hie-' malis на питательной среде, где единственным источником угле-j рода служил C!4H3COsNa и при выращивании той же плесени' на среде, содержащей CH3CI402Na. Тот и другой радиоактив-j ный изомер р-каротина при дробном окислительном расщеп-; лении давали уксусную кислоту. Полученную уксусную кис-! лоту переводили в метиламин и углекислый газ, радиоактив-! ность которых и определяли. В результате было выяснено, что углеродные атомы исходного ацетата располагаются в следую-] щем порядке:

Сня

Сня

Нис С —СН = СН —с-сн—сн=сн—с=сн—сн=

Н2с

С

/х СН2 сн8

/ с

=сн—сн=с—сн=сн—сн=с—сн=сн—с сн„

Сн8

V /*/

СНд СН2

Где х обозначены углеродные атомы каротина, образовав­шиеся из С14, находящегося в карбоксильной группе ацетата; о — углеродные атомы каротина, образовавшиеся из С14, нахо­дящегося в метильной группе ацетата.

На примере сквалена [120] показано, что биосинтез полиизо - преновых соединений идет через ацетат и мевалоновую кислоту по схеме:

СН'3СО ~ SKoA -1- СН3СО—СН„СО ~ SKoA - KoAS ~ Н + III II

Ацетонофермент А Ацсто-ацетилкофермснт А Кофермент А СНя СНя

/с

СН, он С Но I

<оЛМ>г COOH

3. 3-імлріжси З-мстнл

Г ivr. i],!,_., І^цД

СН,

I

■С

/К

СН, ОН СН.

Ноос соон

VII

Мспалоиоьая кислоіа

Сн3

АТФ

1

Ус - СН3-СН, ОРаО„Н3

IljC

IX

Изопеитилпирофосфат

С=СН—СНаОРаОаНэ

Наибольший прогресс в исследовании химизма биосинтеза был достигнут при использовании ферментативных препаратов, полученных из дрожжей [120].

В опытах с ферментативными препаратами дрожжей было показано, что первые три стадии синтеза проходят с участием аденозинтрифосфата (АТФ) и двухвалентного катиона магния. В первой ступени синтеза происходит образование 5-фосфоме - валоновой кислоты (VII). Она может быть выделена из дрож­жевого автолизата.

Второй процесс фосфорилирования, очевидно, приводит к 5-дифосфомевалоновой кислоте (VIII), все еще недостаточно охарактеризованной.

Следующим, третьим идентифицированным продуктом яв­ляется изопентилпирофосфат (IX), строение которого доказано при ферментативном гидролизе, через изопентенол (XI).

СН2=С (СН3) —СНа—СН2ОН XI

Кроме того, он был искусственно синтезирован.

В изопентилпирофосфате (IX) карбоксильный углерод С] мевалоновой кислоты (VI) окисляется и не включается в мо­лекулу сквалена и далее — в холестерин. Есть доказательства, что этот процесс не является простым декарбоксилирова - нием [120].

После образования изопентилпирофосфата (IX) биосинтез проходит через ряд превращений, из которых доминирующими

Являются ядернофильные активации—С—С— двойной связи. Было показано прямое энзиматиче9кое превращение изопентил­пирофосфата в организме (также и синтетическим путем) в сква - лен. Есть основание предполагать, что первоначальная конден­сация двух С5 единиц происходит при изомеризации одной и; них с образованием 3,3-диметилаллилпирофосфата (XI). Диме- тилаллилпирофосфат является веществом, которое может бы стро давать аллиловый катион при помощи потери пирофосфат ного нона. Этот катион, и качестве электрофилыюю агента может затем присоединиться по двойной связи изопентилпиро­фосфата (IX).

TOC o "1-3" h z ОРАНз СНз

Н3С | ,

">С=СН—СН2 + СН2=С—СН—СН2ОР2ОвН8

Н3с I

X Н IX

Сн„

НзС,

^С=СН—СН2—СН2—С-=СН— CH2OPAHs + НОР АН3

Нчс XII

Гераиилпирофосфат

Подобная реакция приводит к геранилпирофосфату (XII), который может сам давать катион и реагировать тем же путем с другой молекулой изопентилпирофосфата (IX) и, в свою оче­редь, давать фарнезилпирофосфат (XIII).

,, г СН3 сн3

НзС | |

СН—CHg—СН2— С=СН—СН2—СН2—С^СН—СН„ОР2ОвН3

Н3С XIII

Фарнезилпирофосфат был идентифицирован как промежуточ­ный продукт в биосинтезе сквалена.

Как отмечалось в опытах с гранами, выделенными из дрожжей [120], фарнезилпирофосфат превращается в сквален в присутствии восстановленного трифосфорпиридиннуклеида (ТФПН-Нг). Этот процесс проходит путем соединения двух Cis единиц углеродных атомов в месте, где углеродные атомы имеют сложноэфирные группы. Таким образом, имеется внешнее сход­ство с химическим синтезом сквалена (XIV) при реакции фар- незилбромида с литием. _

СН„ СНЧ

Н*сх I I

У С=СН—СН2—СН2—С=СН—СН2—СНа—С=СН—СНа— Н3С XIV

Сквален

В дальнейшем биосинтез от сквалена до холестерина требует присутствия в среде фермента, вызывающего окисление и цик­лизацию, отсюда и название его — сквалено-оксидоциклаза.

Если в настоящее время довольно хорошо изучен процесс биосинтеза от мевалоновой кислоты до холестерина [120], то процесс биосинтеза от мевалоновой кислоты до смоляных кис­лот изучен значительно слабее [152]. Тем не менее, опираясь на опыты по усвоению растениями соли калия радиоактивной 3,3-диметилакриловой кислоты (XV) и на предыдущий мате­риал, приведенный в этом разделе, можно предполагать, что з растительном организме калиевая соль 3,3-диметилакриловой.•пк-лоты фосфорнлируется с образованием изопентилпирофос­фата (IX). В дальнейшем через аллиловый катион и при помощи потери пирофосфатного fiona образуется гераниилпи- рофосфат (XII). Для образования дитерпенов требуется по­вторение последней реакции, что должно привести к гипоте­тическому ненасыщенному углеводороду ряда фитена (XVI), который в свою очередь окисляется и циклизуется.

Опыты по усвоению растениями калиевой соли 3,3-диметил - акриловой кислоты были поставлены следующим образом: соль, меченная по углеродному атому кислотной группы, вносилась в сосуд с почвой, в которой выращивался саженец сосны. Через в месяцев образовавшиеся в сосне смолистые вещества были извлечены экстракцией. Радиоактивностью обладали смоляные кислоты, скипидар, фитостерин и фитол. Затем провели иссле­дование для доказательства радиоактивности концевых виниль - иой и изопропильной групп смоляных кислот. Разрушение смо­ляных кислот с целью отделения этих концевых групп произ­водилось марганцовокислым калием в растворе этилового! спирта. Вначале в качестве моделей испытывались нерадиоак­тивные индивидуальные смоляные кислоты и их смеси и было показано, что изопропильная группа абиетиновой кислоты дает ацетон, а имеющаяся в декстропимаровой кислоте винильная группа образует формальдегид. Заключительный опыт был про­веден с изомеризованной радиоактивной смесью смоляных кис­лот Образовавшиеся после окисления ацетон и формальдегид были разогнаны в виде их 2,4-динитрофенилгидразонов методом бумажной хроматографии. Оба соединения были радиоактивны. На основании этих опытов была составлена схема, показываю­щая, что обе группы смоляных кислот образуются из одного общего первичного вещества (XVII) (см. также табл. 3). При этом соединения группы пимарана (XVII) образуются без пе­рестройки скелета, а группа абиетана (XVIII) —с перестройкой конца молекулы.

В заключение следует сказать, что биохимические работы значительно расширили наши сведения о биогенезисе терпенов и терпенондов, много вопросов по биохимии решено, ио еще больше ждут своего решения.

Недостаточно разработанной пока остается и теория смоловыделения, хотя частные вопросы этой теории раз­рабатывались многими исследователями, в том числе А. Е. Ар­бузовым, Е. Ф. Вотчалом, Л. А. Ивановым, А. Н. Шатернико- вой, Н. Л. Коссович и Ф. Т. Солодким.

По представлениям большинства исследователей, живица и древесине заполняет смоляные ходы. Эти ходы созданы жи­выми выделительными клетками, наружные оболочки которых срастаются в сплошное кольцо, образуя внешнюю стенку ка­нала. Вещества, необходимые для синтеза живицы, находятся и плазме живых клеток. В живых клетках, как доказано иссле­дованиями под микроскопом, возникают мельчайшие капельки живицы, которые проникают через внутренние стенки выдели­тельных клеток, попадают в смоляной канал и заполняют его. Оболочки выдели тельных клеток обладают свойством пропу­скать живицу только с внутренней стороны в канал. После того как канал смоляного хода наполнится живицей, его выделитель­ные клетки сплющиваются и прижимаются к стенкам канала. Когда смоляной ход надрезан, живица, находящаяся под дав­лением 12—20 атм, начинает вытекать. Процесс истечения длится до тех пор, пока сжатые смолой выделительные клетки под действием осмотического давления не примут первоначаль­ного вида. Чаще всего этот процесс прекращается из-за за­купорки вскрытой части смоляного хода закристаллизовавшейся и заіустеишей живицей [23, 29, 37].

По представлениям Ф. Т. Солодкого, движение смолы по смолоходу живого дерева определяется не только силой осмоти­ческого давления клеточного сока, насасывающего воду в вы­стилающие клетки, расширяющего и и сжимающего тем самым смолоход. но и натяжением водяного тока, которое отсасьгваоі «оду п.: выстилающих клеток. Эта сила транспирационного со­сания возникает в результате испарения воды в хвое. Ф. Т. Со­лодкий считает, что сосущую силу нужно считать активной, а силу осмотического давления — пассивной и зависимой. Когда сила транспирационного сосания меньше силы осмотического давления, то результирующая сила, действующая на смолу, является положительной величиной, и смоляной ход должен выдавливать смолу. Таким образом, выдвигаемая Ф. Т. Солод­ким теория движения смолы в заболони живого дерева осно­вывается на наличии в смолоходе сил, выталкивающих и заса­сывающих смолу. Эта теория, по заявлению самого автора, явлиеіси лишь основой, упрощенной схемой, требующей под­тверждения и дальнейшего развития.

Свежая, только что вытекшая из дерева живица пред­ставляет светлую вязкую жидкость, являющуюся раствором твердых смоляных кислот в жидкой смеси терпенов. При хра­нении живица теряет часть летучих веществ, густеет и выделяет кристаллы смоляных кислот. При соприкосновении с кислоро­дом воздуха живица темнеет — окисляется, приобретая сначала светло-желтый цвет, а затем коричнево-вишневый.

При подсочке с закрытой раной можно получить живицу с содержанием скипидара 35,5%, но это содержание скипидара является максимальным и возможно только в том случае, ссли приняты меры полной герметизации приемников. Промыш­ленная сосновая живица, как показывает табл. 4, содержит

Скипидара значительно меньше, и в ней на долю канифоли при­ходится 73,6—79,3%.

Несколько меньше скипидара, обычно до 12%, содержит ■еловая живица.

НАКОПЛЕНИЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ СМОЛЫ В СОСНОВОЙ «•ДРЕВЕСИНЕ И ЕЕ СОСТАВ

Из живицы при обработке паром получают скипидар и жи­вичную канифоль. Остальные технические продукты, содержа­щие смоляные кислоты — экстракционную канифоль, талловос масло, талловую канифоль и сухоперегонную смолу из пневого осмола — получают из физиологической смолы, которую из­влекают обработкой древесины органическими растворителями, щелочами или действием высоких температур. Состав физио­логической смолы более сложен, чем состав живицы — патоло­гической смолы.

Древесина сосны не во всех ее частях одинаково богата смолой. В заболонной части смола заполняет смоляные ходы; ее количество 2—4% по отношению к абсолютно сухой обессмо - ленной древесине. В ядровой части ствола смола в основном находится в трахеидах. Особенно богаты смолой трахеиды ядра в корневой шейке ствола. Отмирание дерева повышает смо­листость древесины, но в распределение смолы не вносит ка­ких-либо заметных изменений {55]. Это можно видеть из данных табл. 5.

Основное промышленное значение имеет пневый осмол — естественно просмолившаяся часть долго находившегося в земле соснового пня. Исследованиями советских химиков установлено, что к 10—20 годам смолистость пневого осмола увеличивается на 20—30%.

Л. А. Иванов [37] и Э. И. Адамович [43] считают, что уве­личение смолистости в ядровой части ствола происходит в ос­новном в период жизни дерева. По данным работ, проведенных лабораторией лесохимии Карельского филиала АН СССР (46], при среднем возрасте сосны 122 г. средняя смолистость свежих пней составляла 14,0%, а в 167 лет она повысилась до 19,2% на абсолютно сухую обессмолснную древесину.

Л. К. Толкачев [37] показал, что осмол, полученный после рубки одновозрастных сосновых насаждений, оказался богаче У тех экземпляров, диаметр которых был больше. Увеличение количества смолистых веществ в осмоле, имеющем больший диаметр, также происходит быстрее. Автор исследовал 10- и 15-летние вырубки 115—120-летних насаждений под Ленингра­дом. Результаты исследований сведены в табл. 6.

Многочисленные наблюдения показывают, что очень высокое содержание смолы в древесине, как правило, сопровождается какими-либо поражениями древесины. Эти поражения могут яв­ляться следствием механических повреждений, произведенных человеком или насекомыми, или вызываться заболеваниями дре­весины, возбудителями которых могут быть бактерии и грибы (см. табл. 7).

Попутно необходимо отметить, что увеличение содержания смолистых веществ при жизни дерева зависит не только от его возраста, быстроты роста, процессов, связанных с отмиранием древесины, но и от тех условий среды (почвы, влаги), в кото­рых оно произрастало. Болотные почвы дают осмол бедный, а боровые—богатый. Результаты работы К. Н. Короткова и В. И. Янушко [56]. отражающие зависимость смолистости ос­мола от состава почвы и типа леса, даны в табл. 8.

Касаясь механизма проникновения смолы из живой забо­лони к ядру, Н. Л. Коссович [37, 43Ц объясняет это тем, что вы­талкиваемая давлением живых клеток живица течет в сторону наименьшего сопротивления — в отмершие части смоляных хо­дов и через мертвые клетки — дальше в трахеиды.

Л. А. Иванов [37] и Э. И. Адамович [43] считают, что ново­образование смолистых веществ в сосновом пне возможно за счет нормальной деятельности смоляных ходов в первые годы после рубки. В дальнейшем, как это отмечают Л. А. Иванов [37], Э. И. Адамович [43] и Ю. Н. Емельянов [43], происхо­дит только относительное увеличение смолистости за счет умень­шения объемного веса древесины и отпада малосмолистой за­болони.

Нами (43, 46] установлено, что происходит не только отпад малосмолистой древесины, но и концентрация смолы в верхних частях осмольного пня. Смола поднимается из корней в ствол по трахеидам ядра под действием капиллярного давления.

Процесс обогащения пневого осмола смолой быстрее проис­ходит на юге и медленнее на севере (табл. 9). Это объясняется, может быть, более быстрым гниением заболони пня на юге, а вероятно, и тем, что на юге пневый осмол интенсивнее прогре­вается, смола становится менее вязкой и более подвижной.

Анализы осмола на смолистость, произведенные в 1920 г. Н. П. Простосердовым на Соловецких островах Белого моря и А. И. Терлецким около Пинозера, севернее г. Кандалакши в Мурманской обл., подтвердили, что осмол на Севере через 15—30 лет созревает и вполне пригоден для эксплуатации. Сред­няя смолистость осмола, по данным А. И. Терлецкого, состав­ляла 30,0% на абс. сухую и обесмоленную древесину. Почти такие же данные получены для сырьевой базы канифольно - экстракционного производства в районе г. Сегежи и г. Мед- вежьегорска Карельской АССР. Эта база изучалась в 1951— 1956 гг. Н. Ф. Комшиловым, И. В. Первозванским, О. И. Пи - липчук и Л. И. Спирковой [54]. Для осмола 15—30-летней спе­лости, добытого в Сегежском и Медвежьегорском районах, смо­листость составляла 32,9—31,4%.

Основываясь на том, что пень проявляет жизнедеятельность первые годы после рубки, Ф. А. Медников [43] предложил уда­лять кору со свежих пней и тем стимулировать деятельность смоляных ходов. Это повысит смолистость заболони и ускорит возможность эксплуатации осмола.

Содержание канифоли в заболони свежих пней составило в среднем 1,82% на древесину 20%-ной влажности, в то время как окоренные пни содержали канифоли в заболони в первый год просмоления 7,5—9%, а после 2 лет— 10,7%.

Окоренные пни через 2 г. интенсивнее всего просмоляются в наружном слое (см. табл. 10). Содержание смолы в окорен­ных пнях повышается не только в заболони, но и в ядре [64].

Смолистость всей древесины окоренных пней после 1—2 лет просмоления колебалась в пределах 13—14%. По содержанию канифоли эти пни являлись стандартным пневым сосновым осмолом. Контрольные неокоренные сосновые пни имели смо­листость 5,6%.

Еще более интенсивно происходит просмоление заболони у окоренных на корню комлей сосновых стволов. За 1—2 г. со­держание смолы в заболони комлей сосновых стволов возра­стало в 4—6 раз и достигло 8—12%.

Особенно сильно просмоляются пни с единой корневой си­стемой живого дерева [43, 46]. Анализ одного такого пня пока­пал содержание канифоли 50,0%, скипидара 5,6% при влаж­ности древесины 2,0%.

По данным Д. Н. Смирнова и Ф. А. Медникова [43], состав нелетучей части эфирной вытяжки физиологической смолы пне­вого осмола сосны Pinus silvestris изменяется в зависимости от продолжительности хранения. Данные наблюдений отражены в табл. 11.

Как показывают данные табл. 11, интенсивно уменьшается количество жирных кислот по мере старения пня. Это можно объяснить отпадом заболони, богатой жирными кислотами; имеет значение и несовершенство метода количественного опре­деления жирных кислот путем этерификации — сильно окислен­ные жирные кислоты этерифицируются с большим трудом [43, 55].

Осмолозаготовители выкорчевывают сосновый пневый осмол на вырубках 7—15-летней давности. Добыча осмола произво­дится в основном взрывным способом. Бригада в 6—8 человек может заготовить 20—30 скл. м3 за смену.

Заготовка сосновых пней тракторами С-80-100, оснащенных корчевателями Д-2Ю и др., высокопроизводительна и позво­ляет получать 20—30 скл. ж3 за смену, но не обеспечивает ме­ханизированной очистки пней от земли и может применяться лишь на вырубках, не имеющих подроста.

К. А. Демин и С. С. Ситников [33] предложили использовать для корчевки сосновых пней краны с применением виброзахват­ного устройства с возмущающей силой до 7 т. Опыты по заго­товке сосновых пней краном К-Ю4 и краном, смонтированным на тракторе ТДТ-40, проводились в Медвежьегорском и Пове - нецком лесничествах Карельской АССР.

Кран двигается посередине полосы шириной 20 м с останов­ками через отрезки пути в 10 м — равные одному максималь­ному вылету стрелы. Крановщик регулирует вылет стрелы таким образом, чтобы виброзахватное устройство приняло отвесное по­ложение непосредственно над пнем. Затем виброзахват опу­скается, его выступающие части подводятся под корни пня а стойки стягиваются при помощи двух болтов и цепи. После этого включается электродвигатель виброзахвата и пень извле­кается из земли лебедкой 'Крана. Производительность агрегатг составляет 15—20 скл. м3 за смену. Трудовые затраты по заго­товке осмола по сравнению со взрывным способом снижаются более чем в 2 раза. При этом ликвидируются такие тяжелые .ручные операции, как бурение, заравнивание подпневых ям и погрузка пней на автомашины. Кроме того, при такой корчевке. подрост практически не повреждается.

В настоящее время также изучается вопрос заготовки све­жих сосновых пней одновременно при заготовке леса. Т. И. Ки - щенко и др. [42] дали следующие рекомендации по системе ма­шин, применяемых при заготовке деревьев с корнями: дл* валки — трактор С-80 с бульдозером или другие валочные ма­шины, для отряхивания земли от корней — вибромолот с воз мущающей силой до 7 т, для трелевки, погрузки на автомашинь и вывозки — любые существующие на лесозаготовках машины для разделки пней и корней—отбойные молотки с широкие лезвием, для раскалывания — колун специального назначения для переработки пневой древесины в технологическую щепу — рубительные машины и для сортировки щепы — обычные плос­кие или барабанные сортировки.

Заготовка деревьев с корневой системой в сосновых наса­ждениях и переработка свежих сосновых пней может в даль­нейшем найти применение.

Выполнение плана производства экстракционной канифоли при условии завершения строительства запланированных заво­дов, все же может натолкнуться на некоторые затруднения, Видимо, за пределами 1970 г. запасы спелого пневого осмола будут сокращаться и постепенно могут сойти на нет. Причины этого в следующем: основная масса пневого осмола заготов­ляется в настоящее время из пней высотой 30—40 см. Обсле­дования, проведенные за последние 10 лет, показали, чтс средняя высота пней на вырубках последних лет составляет лишь 15—20 см. Современная техника лесозаготовок позволяет] а на волоках даже предписывает спиливать деревья заподлицо с землей. Такая технология увеличивает выход деловой древе­сины и улучшает условия для использования механизмов. Есть опасения, что через 10—12 лет эти пни вообще нельзя будеї обнаружить — они зарастут мхом и травой, а это безусловнсі приведет к снижению запасов, концентрации спелого осмола м к значительному удорожанию его заготовки.

И. И. Бардышев, А. И. Калниньш [37,38], Ф. А. Медников[66' считают, что спелый пневый осмол вообще не является перспек­тивным сырьем для развивающейся канифольно-экстракцион - ной промышленности.

Наиболее вероятным заменителем спелого пневого осмола является стволовый осмол. К сожалению, этому виду сырья в последние годы уделяется незаслуженно мало внимания.

Вельская подсочка или старинная система осмолоподсочки применялась еще до середины XVIII века, о чем свидетель­ствуют архивные документы.

Основные промыслы были сосредоточены в Архангельской губернии и особенно в Вельском уезде, в Вологодской губер­нии, а также в Финляндии.

В наше советское время осмолоподсочка сосредоточена в пяти районах Архангельской области: Вельском, Шенкурском, Ровдинском, Устьянском и Верхне-Томском. В отдельные годы в Архангельской обл. добывалось до 4,45 тыс. т терпентин-бар - раса и заготовлялось 100 тыс. пл. ж3 стволового осмола для использования в сухой перегонке.

Стволовый осмол как сырье для канифольно-экстракцион- ного производства имеет ряд преимуществ: 1) запасы стволо­вого осмола на 1 га составляют минимум 30 пл. ж3, а запасы пневого осмола — максимум 10 скл. ж3, т. е. запасы стволового осмола на единице площади в несколько раз выше, чем пневого осмола, что существенно облегчает заготовку смолья-подсочки; 2) заготовлять стволовый осмол легче, и он более удобен к пе­ревозке, что, несомненно, удешевляет стоимость сырья для ка- нифольно-экстракционного производства; 3) смолистые веще­ства могут быть извлечены из стволового осмола полнее и в более короткий срок, что также удешевляет стоимость про­дукции; 4) качество канифоли и скипидара будет выше; 5) ка­чество проэкстрагированной щепы из стволового осмола будет также выше, чем из пневого осмола, а следовательно, из нее можно будет готовить хорошую целлюлозу, картон, древесно­волокнистые и самого высокого качества древесностружечные :1Л1пы.

<-читается, что сгиоловыи осмол имеет существенный недо­статок— низкую смолистость—10—12% на древесину 20%-ной влажности [100]. А низкая она потому, что сроки осмолопод­сочки были необоснованно короткими, и древесина не просма­ливалась должным образом. Срок в 8 лет осмолоподсочки без химического воздействия, обусловленный инструкцией 1963 г., также не даст осмол надлежащего качества.

Вот как описывал И. Гриневич (1877) [30] получение осмоло - подсочной высококачественной древесины. К осени второго года подсочка уже имела в вышину 4 аршина (2 ж 85 см). В этот год сбор терпентин-барраса был окончательный, и, сколько бы времени дерево подсоченным ни стояло на корню, терпентип - баррас с него уже не собирали. Потом в течение 5—7 лет дерево не подсачивали, и оно просмаливалось не только в рай­оне карры, но и выше ее. После такого отдыха поднимали под­сочку настолько, насколько позволял ствол, свободный от суч­ков, и опять давали отдых на два года. В последнее лето сни­мали оставленный ремень, и в октябре или ноябре дерево рубили. Таким образом, осмолоподсочка продолжалась 10— 12 лет, и подсоченная часть ствола имела высокую смолистость.

М. А. Токарский (1895) [94] сообщил, что до 1861 г. осмоло­подсочка в некоторых случаях проводилась в течение 20 лет, а позднее после проведения лесоустройства в Вельском удель­ном имении, как правило, 10 лет. В. И. Лебедев считал, что осмолоподсочка в Архангельской обл. должна продолжаться от 7 до 15 лет.

На наш взгляд, осмолоподсочка должна продолжаться до тех пор, пока осмолоподсочный кряж не будет иметь смоли­стость выше 13% на древесину 20%-ной влажности, или иными словами, не будет удовлетворять ГОСТ 10077—62 на осмол, при­годный для использования на канифольно-экстракционных заво­дах. По нашим предварительным данным, в Карелии каждый год осмолоподсочка повышает смолистость заподсоченной части ствола приблизительно на 0,8% на древесину 20%-ной влажно­сти. Отсюда вычисляется срок подсочки (13—4): 0,8= 11 лет, где 4 — процент смолистости неподсоченной сосновой древесины. Такой срок осмолоподсочки получается без применения химиче­ских стимуляторов, химические же стимуляторы должны не­сколько повысить ежегодную просмоляемость ствола [38].

Осмолоподсочка на севере может конкурировать с обычной подсочкой.

По данным треста Карелхимлесзаг, с 1 га можно собрать живицы-барраса 30 кг за сезон.

По нашим данным, с 1 га сосновых насаждений V бонитета можно получить около 30 пл. ма осмолоподсочной древесины. При смолистости осмола 13% на древесину 20%-ной влажности и прн коэффициенте извлечения 0,83 можно будет получить ка­нифоли 10,8% от веса древесины, или 50 кг с 1 м3 Всего за 11 лет подсочки с 1 га можно получить (30x50) = 1500 кг кани­фоли, или за 1 год 136 кг. Таким образом, с 1 га осмолопод­сочки можно иметь (136 + 30) = 166 кг канифольных продуктов, в то время как при проведении обычной подсочки самых высокопродуктивных насаждений в Карелии за 1 год получают менее 80 кг живицы.