Бук (Fagus) принадлежит к семейству буковых. Бук — стройное, крупное дерево, достигает высоты 40 м, а отдельные экземпляры его — иногда и 50 м.
Он долговечен, живет до 300—400 лет. В СССР дико произрастают два вида бука: восточный и лесной — красный.
Бук восточный (F. orientalis). В горных районах Кавказа по Главному Кавказскому хребту бук восточный образует леса. Встречается он и в европейской части Советского Союза — в Крыму. Ствол светлосерый, гладкий; листья эллиптические или яйцевидно-эллиптические, заостренные к верхушке и закругленные к основанию; придаточные нижние листья листовидные, верхние шиловидные. Орех трехгранной формы, длиной от 1,25 до 2,25 см, шириной от 0,55 до 1,20 см.
Бук лесной — красный (F. silvatica). Произрастает в Крыму, в западных районах Украины; в Молдавии нередко в горах встречаются значительные массивы этого вида. Ствол покрыт серебристой гладкой корой; листья почти кожистые, с нижней стороны более светлые, короткочерешковые, очередные, чаще яйцевидной, широкояйцевидной формы, к основанию закругленные, к верхушке заостренные; цветки однополые; мужские цветки собраны в повислые головки, женские — головчатые; соцветие окружено общей оберткой — плюской; околоцветник красно-бурый, шестираздельный. Орех трехгранной формы, длиной 1—1,6 см.
Для произрастания бук требует влажных почвенно-климатических условий.
Цветет бук в апреле-мае, иногда в конце мая — начале июня, а плодоносит в конце августа, сентябре-октябре. Цветение и плодоношение зависят от места произрастания и года. Плодоносит бук с 40—60 лет.
Плоды односемянные. Буковые орешки, в количестве двух, находятся внутри коробочковидной плюски. Плюска полностью закрывает орехи. Снаружи плюска покрыта длинными чешуйками. При созревании плодов плюска растрескивается на 4 лопасти, створки и орешки освобождаются (выпадают).
Орехи имеют трехгранную ребристую форму с острыми ребрами. Вес плода 0,20—0,35 г.
Буковые леса иногда образуют почти чистые насаждения с незначительной примесью других древесных пород. На Кавказе бук обычно не заходит далее 1 000 м над уровнем моря. На высоте 2 000 м над уровнем моря бук произрастает в форме стелющегося кустарника. Бук хорошо возобновляется самосевом.
Основные массивы дикорастущего бука восточного находятся на Кавказе, а также частично в Крыму. В урожайности бука наблюдается периодичность, В более возвышенных местах (1 500—2 000 м над уровнем моря) бук плодоносит через 5—6 лет. Несколько ниже (1 200—1 500 м над уровнем моря) бук плодоносит через 2—3 года и в пониженных местах Черноморского побережья Кавказа дает почти ежегодные урожаи.
Средняя урожайность бука 250—375 кг орехов с 1 га. В годы обильного плодоношения урожайность орехов повышается до 600—750 кг. Буковые орешки очень богаты жирами, белковыми веществами и безазотистыми экстрактивными веществами. Благодаря содержанию в них большого количества жира и белковых веществ они являются концентрированным пищевым средством.
Буковые орехи после сбора следует подсушивать; после сушки они лучше переносят длительное хранение и далекие перевозки.
Буковые орехи по сравнению с большинством плодов дикорастущих орехоплодных отличаются очень небольшим размером и незначительным весом. По форме они трехгранные; ядро покрыто скорлупой темножелтого или светлокоричневого цвета. При длительном хранении окраска орехов меняется, принимает более темный цвет.
Скорлупа и ядро буковых орехов Северного Кавказа имеют в среднем следующее соотношение: скорлупы 24,18%, ядра 75,82%, средний вес одного ореха 0,24—0,26 г.
Скорлупа букового ореха мягкая и очень легко отделяется от ядра. Ядро иногда бывает покрыто очень тонкими, эластичными волосками, также легко отделяющимися. Мякоть ядра белая, снаружи ядро покрыто тонкой кожицей (внутренняя пленка) светлокоричневого цвета. У хороших орехов ядро. сплошь заполняет скорлупу. Орехи худшего качества имеют ядро недостаточно полное.
Проблема изыскания полноценных заменителей некоторых орехов, имеющихся в ограниченном количестве (как, например, миндаля и др.), представляет большой интерес для пищевой промышленности.
Заготовку букового ореха возможно проводить не только на Кавказе, но и в Крыму, а также в западных районах Украины, в Молдавии.
Из органических веществ в составе буковых орехов преобладают жиры и азотистые вещества.
Жира в буковых орехах содержится больше, чем азотистых веществ. Количественное содержание жиров в ядре свежих орехов варьирует от 30,14 до 36,09%, а в отдельных формах буковых орехов оно может достигать 43%.
Благодаря высокому содержанию жира (жирного масла) в буковых орехах ядро их может являться ценным сырьем в маслобойной промышленности для добывания орехового букового масла.
Содержание азотистых веществ в ядре буковых орехов значительно и достигает 23,5%. Из азотистых веществ, входящих в состав ядра буковых орехов, особо важное значение имеют белки.
Из углеводов в ядре буковых орехов находятся крахмал, сахара, клетчатка и другие вещества.
Из органических кислот в буковых орехах содержатся яблочная и лимонная. В состав ядра орехов входят также и дубильные вещества, а также ядовитый алкалоид фагин.
Свежие орехи обладают приятным маслянисто-сладковатым вкусом, но потреблять их (без поджаривания) не следует, так как фагин, содержащийся в ядре, небезвреден для организма человека.
Фагин — неустойчивое соединение и при действии повышенных температур на орехи разрушается. Это дает возможность использовать буковые орехи в пищу после воздействия повышенных температур (нагревание, поджаривание, варка).
Свежие буковые орехи содержат относительно большее количество воды по сравнению со многими орехоплодными (за исключением каштана и чилима).
Бук (Fagus) — одна из главных лесообразующих древесных пород нашей страны, хотя площадь буковых лесов от всей покрытой лесом площади составляет всего 0,3 %. Сосредоточены буковые леса в горах Кавказа, Карпат и Крыма.
На Кавказе встречаются леса из бука восточного (F. orientalis Lipsky). В Карпатах и прилегающих к Карпатам территориях буковые леса образует бук западный, или лесной (F. silvatica L.). В Крыму произрастает бук крымский (F. taurica poplavskaya), по морфологическим признакам занимающий промежуточное положение между восточным и западным. Занимая горные склоны, буковые леса выполняют огромную почвозащитную и водорегулирующую роль. В этом их главное значение.
В сомкнутых буковых лесах поверхностный сток обычно отсутствует даже при сильных дождях. Все осадки, поступающие под их полог, проникают в почву и равномерно используются на питание рек, озер, пополнение грунтовых вод сельскохозяйственных угодий.
Вырубка леса приводит к интенсификации поверхностного стока. На сплошных лесосеках после вырубки букового леса в год смывается с 1 га до 300—600 м3 самой плодородной почвы, что ведет к резкому снижению ее плодородия, к заилению и иссушению водоемов, появлению оползней, селевых потоков, нарушает равномерное водоснабжение окружающих территорий. Вот почему в буковых лесах сейчас разрешаются только постепенные и выборочные рубки. Велико санитарно-гигиеническое и эстетическое значение буковых лесов. Формируя при свободном стоянии широкие густые кроны с темно-зеленой глянцевой листвой, обладая красивыми колонновидными стволами, покрытыми серой с серебристым отливом корой, бук высоко ценится в парковом строительстве и декоративном садоводстве.
В то же время буковые леса страны являются значительным источником ценной древесины. Физико-механические свойства древесины бука характеризуются следующими средними показателями: плотность 0,690 г/см3, пределы прочности при сжатии вдоль волокон 505 кгс/см2, при растяжении вдоль волокон 1128 кгс/см2, сопротивление ударному изгибу 0,42 кгс/см3, торцовая твердость, по Янка, 550 кгс/см2, коэффициент усушки 0,562 (Молотков, 1966).
Высокие физико-механические показатели буковой древесины обеспечили ее широкое разностороннее применение. Благодаря высокой прочности, красивой текстуре, способности хорошо полироваться она используется для изготовления полированной мебели, фанеры, слоистой древесины, древесностружечных плит, а также для отделки железнодорожных вагонов, трамваев, кают пароходов и др. Высокая химическая активность древесины живых деревьев позволяет использовать ее для имитации самых ценных древесных пород путем пропитки на корню. Широко используется для изготовления гнутых изделий и в первую очередь знаменитой венской мебели. Наряду с дубовой буковая древесина применяется в паркетном, бочкотарном производствах, в машино- и самолетостроении, для изготовления музыкальных инструментов, ружейных лож, сапожных колодок и многих других мелких изделий.
В древесине бука содержится 42,2 % целлюлозы, 39,6 % гемицеллюлозы и 20,8 % лигнина. Путем сухой перегонки из нее получают уголь, деготь, метиловый спирт. Имеются большие перспективы использования буковой древесины в целлюлозно-бумажном и вискозном производствах.
Большой интерес представляет бук как орехоплодовое дерево. В урожайные годы с 1 га плодоносящих буковых насаждений можно собрать более 1 т буковых орешков, в которых содержится до 30—50 % ценного, приятного на вкус высококачественного масла, приближающегося по своим вкусовым качествам к прованскому. Это масло может быть использовано в пищевой промышленности и для технических целей. Помимо масла, в буковых орешках содержится значительное количество белков и сахаров, которые также могут использоваться в пищевой промышленности. Из 100 кг можно получить 25 кг масла и 30 кг жмыхов. Повышенное содержание в листьях и побегах углеводов, витаминов и др. позволяет использовать их в качестве веточного корма скоту. Экономические расчеты показывают, что при средней урожайности буковых насаждений 400 кг/га из буковых орешков в урожайные годы в лесах Кавказа, Карпат и Крыма можно заготовить более 400 тыс. т масла.
Кроме того, буковые леса имеют большое защитное, водорегулирующее, санитарно-гигиеническое, рекреационное и декоративно-эстетическое значение.
Бук принадлежит к семейству буковых (Fagaceae). В роде насчитывается 9 видов, из них 3 произрастают в Европе, 1 в Америке и 5 в Китае и Японии. Все они — породы мягкого, влажного климата и сосредоточены в горных местностях. Лишь американский вид (F. americana) растет по берегам рек и в равнинной восточной части Северной Америки.
Три вида бука, распространенные в СССР, имеют различное происхождение. Наиболее древним (третичного периода) является бук восточный, бук лесной отмечается в отложениях только четвертичного периода, и самым молодым считается бук крымский.
По морфологическим признакам эти виды очень близки. Они имеют полнодревесные стволы с гладкой корой. По окраске на Северном Кавказе выделяют белокорые, светлокорые, темнокорые и пятнистокорые буки. В Карпатах наряду с основной массой гладкокорых буков встречаются деревья с трещиноватой корой. Такая форма известна под названием дубокорой (f. quercoides Pers.). Ю. Д. Третьяк и Д. М. Винокуров в 1959 г. показали, что в древесине дубокорого бука содержится меньше целлюлозы; но больше растворимых веществ, золы и лигнина по сравнению с гладкокорым буком. Такие деревья устойчивы к некрозно-раковым заболеваниям (Молотков, 1966).
Очень редко в Карпатах и в лесах Северного Кавказа встречаются каповые деревья. В молодом возрасте кора бука содержит 2—4 % дубильных веществ. У старых деревьев разрастаются корневые лапы, в комлевых частях появляется характерная желобчатость. Кроны в молодых буковых насаждениях у нормальных деревьев имеют конусовидную или овальную форму, у угнетенных — цилиндрическую, метельчатую. В старом возрасте преобладают зонтикообразные кроны. На открытых местах у отдельных деревьев образуются огромные низкоопущенные шарообразной или шатровидной формы кроны. По типу ветвления бук относится к породам с моноподиальным ветвлением.
Однако в связи с очень частым повреждением верхушечных почек ветвление приобретает характер симподнального и может быть отнесено к ложносимподиальному.
Листья у буков восточного, лесного и крымского имеют некоторые существенные отличия. Длина и ширина листьев у бука восточного обычно изменяются соответственно от 7 до 11 и от 2,5 до 8 см. Максимальная длина достигает 20 см, ширина 11 см. Длина черешка 0,5—2 см, количество жилок 7—14, иногда 15 пар.
У бука западного средняя длина листовых пластинок равна 5,8 см с колебаниями от 1 до 10, средняя ширина 3,6 см с колебаниями от 2,5 до 6, длина черешка — 0,8 см, количество жилок 7,2 (5—8).
Форма листовых пластинок у бука восточного обычно эллиптическая с характерным оттянутым основанием, у западного — округло-яйцевидная с широкоокруглым основанием. Бук крымский по форме листьев чаще приближается к буку восточному. У всех видов бука наблюдается также большая изменчивость листьев.
В Украинских Карпатах В. А. Грабарем в 1963 г. выделено 15 форм бука по строению листьев: типичная, кожистая, ильмолистная, магнолиелистная, черешнелистная, мелколистная, скошенная, волнистая, клиновидная и др.
Наиболее распространенными формами, помимо типичной, являются широколистная и узколистная. По окраске листьев выделено много декоративных форм бука западного — пурпурнолистная, золотистая, розово-окаймленная, желтовато-пестрая и др. Очень декоративна также разрезнолистная форма.
Мужские соцветия у бука головчатой формы, у западного они имеют диаметр 1—1,2 см и находятся на тонких и нитеобразных свисающих ножках, длина которых увеличивается от 1,5 до 6—7 (9) см вверх по побегу. Количество цветков в соцветии изменяется до 18 до 30. Каждый цветок имеет 4—15 выступающих из околоцветника тычинок. Околоцветник воронковидный с лопастными краями, покрыт длинными волосками.
У бука восточного околоцветник тычиночных цветков ширококолокольчатый длиной 0,3—0,5 см с широкоовальными лопастями, тычинок 12.
Женские цветки у бука западного булавовидной формы, по 2—3 с трехгнездной завязью, имеющей по 2 семяпочки в каждом гнезде и несущей по 3 удлиненных волосистых столбика. Заключены женские цветки в четырехлопастные плюски на грубоволосистых ножках длиной 0,1—0,2 см. К периоду созревания плодов они древеснеют. Длина плюсок изменяется от 15 до 22 мм. Снаружи плюски имеют рыжеватое войлочное опушение и несут придаточные листочки, которые у бука западного шиловидной формы. Небольшое количество их линейно-лопатчаты и единичны. Листочки более широкие с 2—3 парами жилок. У буков восточного и крымского линейных и линейно-лопатчатых листочков обычно значительно больше и чаще встречаются придаточные листочки широкие с большим количеством жилок. В каждой плюске обычно находится по 2 орешка, имеющих трехгранную форму.
Кожура ореха имеет деревянистую консистенцию, глянцевая, или матовая, от светло — до темно-коричневого цвета. Длина орешков бука западного 1,5 см, ширина 0,8 см. Форма их изменяется от узкоовально-треугольной до широкоокруглотреугольной, в Карпатах выделяется также длинноплодная и широкоплодная. По В. А. Черствину и А. Н. Гаврусевичу, ко времени созревания орешки имеют влажность 22—28 %. У собранных с земли орехов она достигает 35 %. Масса 1000 шт. свежесобранных буковых орехов составляет 250—300 г.
У бука восточного М. П. Мальцев выделяет мелко-, средне- и крупносемянные формы. У среднеплодной формы средняя длина равняется 1,6 см, средняя ширина 0,7 см, масса 1000 шт. в воздушно-сухом состоянии составила 307,2 г; у крупноплодной формы соответственно эти показатели составляют 1,9 см (максимальная длина 2,3 см), 8,7 см и 584,1 см (по К. К. Калуцкому и др.).
В карпатских образцах буковых орешков жирность изменялась от 43,1 до 48,3 %, сумма сахаров от 3,5 до 5,2. В кавказских образцах жирность 54,1—57,1 %, а сумма сахаров 3,2%. В образце, полученном из Крыма, сахаров было 3,1%, жирность 50,9 %.
В пору первого цветения и плодоношения бук вступает при одиночном стоянии в 20—40 лет, в насаждениях в 40—80 лет. В 100—200-летнем возрасте у деревьев наблюдается обильное плодоношение, продолжающееся до глубокой старости. Цветение бука совпадает с периодом полного листораспускания. В нижнегорной зоне Закарпатья цветение обычно происходит в 20-х числах апреля. С подъемом в горы на каждые 100 м облиствение и цветение запаздывают примерно на 2 дня. По срокам листораспускания и цветения у бука выделяют раннюю, промежуточную и позднюю формы. Деревья ранней формы образуют листву и цветут на 10—15 дней раньше поздней. Опыты по выращиванию семенного потомства ранней и поздней форм, проведенные в Закарпатье с буком лесным и на Северном Кавказе с буком восточным, позволили выявить наследственный характер этих форм (по И. Б. Савельеву, И. В. Комендару, П. И. Молоткову, К. К. Калуцкому и др.).
Средний срок начала созревания плодов в Закарпатье 6 сентября. Опадение орешков начинается в конце сентября и продолжается до конца октября, иногда и значительно позже, раскрывшиеся же плюски обычно долго удерживаются на деревьях. На Кавказе наибольшее количество семян опадает с середины октября до середины ноября. Сбор орешков производят с земли, при хорошем урожае орешки сгребают граблями, при слабом — собирают руками. Собранные семена отделяют от сора и закладывают на хранение. Обильнее всего в насаждениях плодоносят опушечные и свободностоящие, хорошо освещенные деревья. По росту и развитию наибольшим плодоношением отличаются деревья I класса роста. Если принять урожай на этих деревьях за 100 %, то на деревьях II класса он составит 22%, III — 15%, IV и V — 0% (по К. К. Смаглюку). Однако в связи с преобладанием в насаждениях деревьев II класса роста на их долю приходится основная масса урожая (примерно 60 %). Наибольший урожай в переводе на 1 га дают чистые спелые и перестойные буковые насаждения с полнотой 0,6—0,5. При меньшей полноте, несмотря на улучшение освещенности, общий урожай орешков не увеличивается из-за уменьшения количества плодоносящих деревьев.
Лучше плодоносят буковые насаждения в богатых (трудовых) условиях — во влажных и свежих бучинах. Каждый обильный урожай связан с потерей древостоями большого количества запасных веществ, на восстановление которых обычно уходит несколько лет. Это, а также погодные условия, наличие вредителей, повреждающих цветки, плоды и листья, являются основными факторами, обусловливающими периодичность плодоношения буковых насаждений. Многочисленными исследованиями установлено, что изобилующая теплом и малым количеством осадков погода в период закладки цветочных почек (июнь — август) способствует формированию большого урожая на следующий год (Молотков, 1966 и др.).
В Карпатах годы обильного плодоношения наступают примерно 1 раз в 10 лет. Количество орешков на 1 га в такие годы достигает 4—5 млн. шт., а их масса превышает 1000 кг. Годы среднего плодоношения (3—4 балла) происходит через 1—6 лет, а слабое в отдельных насаждениях отмечается почти ежегодно. В годы хороших урожаев количество и масса орешков достигают 2—4 млн. шт. (600—1000 кг), в годы средних — 0,4—2 млн. шт. (120—160 кг) и в годы слабых урожаев — меньше 0,4 млн. шт. (меньше 120 кг).
На Кавказе годы средних урожаев бука восточного наступают через 2—3 года, в Армении они повторяются через год, на Северном Кавказе обильное плодоношение бука бывает через 3—6 лет. Урожай семян на 1 га составляет 400—470 кг. Отмечается связь периодичности плодоношения с высотой над уровнем моря. На Северо-Западном Кавказе в высокогорной зоне (1300—1600 м) урожайные годы повторяются примерно через 5—8 лет, в среднегорной (700—1300 м) через 3—6 лет, в предгорьях (300—700 м) через 3—4 года. В Карпатах такого явления не наблюдается. Для Северного Кавказа наблюдается снижение массы орешков с увеличением высоты над уровнем моря. Если на высоте 700 м масса 1000 орешков равнялась 322,8 г, то на высоте 1400 м она снижалась до 201,1 г и урожайность бука заметно падала.
Однако урожайность орешков в буковых лесах нашей страны реализуется незначительно, большая часть опавших семян расхищается мышами. В уничтожении урожая повинны энтомовредители — плодожорки, листовертки, пяденицы, а также белки, дикие кабаны, барсуки, сойки, дикие голуби и др. Наблюдения 1962 г. в Карпатах показали, что из общего количества опавших на 1 га полных орехов 2 млн. 32 тыс. было съедено мышами (94,7%). Осталось в переводе на 1 га 108 тыс. шт., т. е. по 10 орешков на 1 м2. Однако и этого количества оказывается достаточно для хорошего естественного возобновления буковых лесов.
Бук — одна из наиболее теневыносливых древесных пород, поэтому он выдерживает длительное затенение под пологом леса и формирует разновозрастные леса. В то же время наблюдения в Карпатах и на Северном Кавказе показали, что бук отличается и высоким светолюбием. Лучшего роста и развития буковые деревья достигают при полном освещении. Бук — порода мягкого климата. К низким температурам чувствительны всходы, молодые листья, побеги. Их побивают небольшие морозы (—2—5°С). После закладки верхушечных почек и одревеснения морозостойкость резко повышается. По отношению к зимним отрицательным температурам бук относительно устойчив. Кратковременные понижения температуры до —30 °С и даже — 35 °С буковые леса выдерживают без значительных повреждений. В то же время продолжительные морозы вызывают сильные повреждения. Особенно сильно повреждаются насаждения при редком стоянии деревьев. К высоким положительным температурам бук устойчив, однако если с ними связано значительное иссушение почвы, то происходит преждевременный листопад и даже отмирание деревьев.
Бук — порода мезофитная. Недостаток влаги, как и избыток, переносит плохо и поэтому в сухих и сырых типах леса, как правило, не встречается. В местностях, где годовая сумма осадков ниже 450 мм, а относительная влажность воздуха ниже 50 %, это является одним из главных ограничивающих факторов распространения буковых лесов. К почвенному плодородию бук требователен. Основные массивы буковых лесов нашей страны приурочены к наиболее богатым свежим и влажным трудовым почвам, на которых буковые древостой отличаются наивысшей продуктивностью (I—Iа бонитеты). По Денглеру, потребление основных элементов питания буковым насаждением в переводе на 1 га составляет, кг: азота 50, калия 15, фосфора 10, кальция 96. Наивысшую потребность в минеральных веществах проявляют букняки в стадии жердняка. Оптимальная кислотность почв (pH) лежит в пределах 5,5—6,5. Хорошо бук растет на почвах как богатых, так и бедных известью.
В благоприятных условиях буковые молодые насаждения отличаются быстрым ростом. Ежегодный прирост в высоту достигает 50—80 см, по диаметру 8—9 мм, по массе 18 м3. При отсутствии угнетения кульминация прироста наступает в 50—70 лет. Затем он постепенно снижается. В естественной обстановке (без вмешательства человека) формируются разновозрастные насаждения, в которых большая часть деревьев, попадая в условия недостаточного освещения, проходит периоды угнетения, характеризующиеся резким снижением прироста. Запас древесины в буковых разновозрастных древостоях наивысших бонитетов не превышает 600—700 м3, общая производительность достигает 1300 м3 и более.
Бук хорошо восстанавливается естественно. Все буковые леса Кавказа, Карпат, Крыма имеют естественное происхождение. Разработка искусственного возобновления в нашей стране была начата в 50-х годах Закарпатской и Северо-Кавказской ЛОС. В результате этих работ были выявлены лучшие способы хранения и стратификации буковых орешков. Одним из таких способов является хранение их под подстилкой и одним или несколькими слоями снега толщиной 4—6 см или с прослойками снега и песка. К моменту посева при таком хранении семена прорастают. Возможно также хранение орешков в семенохранилищах, обеспечивающих сохранение влажности семян в пределах 30—40 % при температуре от —1 до +5°C.
Можно высевать буковые орешки в питомниках осенью, непосредственно после их сбора. При отсутствии мышей посевы обычно удаются хорошо. Весенние посевы стратифицированными семенами производят в марте или в начале апреля. Норма расхода семян I класса на 1 м 25 г, или примерно 80 орешков. Оптимальная густота сеянцев 50—60 шт. на 1 м. Глубина заделки семян при весеннем посеве 1—2 см, при осеннем 2—3 см. Целесообразно применять мульчу из опилок толщиной 1—1,5 см. В дальнейшем опилки могут не удаляться, так как они предохраняют поверхностный слой почвы от пересыхания, предотвращают появление сорняков. Применение мульчи сокращает число поливов, но не исключает их при долго продолжающейся жаркой, сухой погоде. В качестве мульчи может использоваться также листва. Для увеличения сохранности сеянцев в первую половину вегетационного периода в солнечные жаркие дни целесообразно применять отенение горизонтальными щитами с соотношением просветов и планок 1:1.
Чтобы в однолетнем возрасте получить стандартный посадочный материал, в питомниках необходимо вносить органические и минеральные удобрения. Представляет интерес выращивание крупномерных 3—4-летних сеянцев и саженцев. Они обычно хорошо приживаются и могут использоваться как в лесокультурном производстве, так и для целей озеленения. Можно использовать для посадки также дички бука, выкопанные с глыбкой на освещенных местах.
Большой вред посевам бука нередко приносят личинки хрущей, проволочники и др. Против них эффективно применение гексахлорана. Из грибных заболеваний наиболее опасна для всходом бука фитофтора. Чтобы предупредить это опасное заболевание, питомники должны находиться в хорошо аэрируемых местах, перед посевом семена необходимо протравить раствором формалина и продезинфицировать также почву и мульчу.
Лесные культуры бука создают обычно посадкой 1—3-летних сеянцев или саженцев, но могут с успехом, как уже отмечалось, использоваться для посадки и крупномерные 4—5-летние саженцы. Важнейшими требованиями, обеспечивающими успех посадок, являются аккуратная выкопка посадочного материала из питомников, исключающая повреждения корневой системы сеянцев и саженцев, сохранение их во влажном состоянии после выкопки, во время переноски, перевозки, посадки. Малейшее подсыхание корневой системы снижает приживаемость культур. Поэтому после выкопки и сортировки сеянцев необходима немедленная временная прикопка во влажном, теневом месте. Крайне отрицательно реагируют саженцы на подгибание корней при пересадке.
Основными местами культивирования бука на Кавказе и в Карпатах являются лесосеки после постепенных семеннолесосечных и группово-выборочных рубок. На таких лесосеках посадки проводят в отдельных невозобновившихся местах. Посадку можно производить без предварительной подготовки почвы под лопату, меч Колесова и др. Из механизмов могут широко применяться мотобуры. На плохо возобновившихся лесосеках целесообразна частичная подготовка полосами. На невозобновившихся лесосеках, участках леса, подлежащих реконструкции, площадях, вышедших из-под сельскохозяйственного пользования, целесообразна сплошная или полосная обработка почвы с широким применением механизмов. Посадка на участках сплошной и полосной подготовки почвы может осуществляться при помощи лесопосадочных машин, под лесобур или вручную.
На лесосеках семеннолесосечных и группово-выборочных рубок, участках реконструкции малоценных насаждений бук можно вводить чистыми группами. Отенение полезное для бука в первые годы жизни на открытых площадях здесь берет на себя имеющийся подрост, подлесок, появляющаяся поросль древесных и кустарниковых пород. На больших открытых площадях, вышедших из-под сельскохозяйственного пользования, для отенения могут использоваться сопутствующие и кустарниковые породы, способные выполнять в первые годы роль отенителей. Схемы смешения могут применяться различные — рядовая, полосная, звеньевая, шахматная. Посадочный материал используется только высококачественный. Мелкие, нестандартные сеянцы отбраковывают. В этом уже будет проявляться селекционный подход к созданию лесных культур бука. Уход за культурами заключается в систематическом рыхлении и уничтожении сорняков. В первые годы число уходов должно быть 3—5, затем с каждым годом оно уменьшается. Из механизмов на уходе могут использоваться культиваторы и дисковая борона.
Наряду с семенным возобновлением бук может размножаться вегетативными способами. Наибольшее практическое значение имеет порослевое возобновление. До 30—60 лет бук образует обильную пневую поросль и может возобновляться таким способом. На пнях старых деревьев если и образуется поросль, то обычно в первые 2—3 года она отмирает. Однако специально проведенные нами исследования показали, что порослевое возобновление не может обеспечить выращивание здорового леса (возникает фаутность деревьев).
Можно предполагать, что бук хорошо размножается отводками, хотя специальных опытов в этом направлении не ставилось. Наблюдения показывают, что на лесосеках случайно придавленный к почве подрост или его ветки образуют в местах соприкосновения с почвой обильные придаточные корни и таким образом укореняются. Однако устойчивых, хорошей формы стволов при таком размножении не получается. Корневые отпрыски бук образует очень редко.
В последние годы для размножения ценных форм бука испытывали различные способы прививки. Такие работы проводили в Карпатах и на Кавказе. Исследования, выполненные в Карпатах, показали, что удовлетворительную приживаемость черенков (до 70%) можно получить при прививках свежезаготовленными или короткий срок находящимися в ледниках черенками по способу улучшенной копулировки в период от начала сокодвижения до начала распускания почек подбойных растений. Обвязка прививок производится ленточками из полиэтиленовой пленки и сверху покрывается тонким слоем садового вара.
Используя прививки, можно создать из лучших по росту и качеству стволов, а также по урожайности (плюсовых) деревьев клоновые семенные плантации для получения семян высоких генетических качеств. Такие плантации могут создаваться путем как прививки специально созданных подвойных культур, так и посадки уже привитых саженцев или сеянцев в полиэтиленовых теплицах или в питомниках и школах. Расстояния между привитыми растениями на плантациях могут изменяться от 5×5 до 10×10 м. Такие расстояния позволят широко использовать механизацию по уходу за плантациями.
Чтобы обеспечить перекрестное опыление на плантации, количество клонов должно быть не меньше 20—25, а площадь плантации не менее 3 га. Схемы размещения клонов должны обеспечить максимальное расстояние между привитыми деревьями одного и того же клона. Нежелательна также частая повторяемость одних и тех же комбинаций клонов. В этом отношении лучшей будет схема рассеянно-сбалансированного размещения деревьев.
За привитыми непосредственно на плантации деревьями уход должен заключаться в первую очередь в своевременном снятии обвязки (во избежание перетяжки стволика), постепенной обрезке ветвей подвоя, удалении поросли. Уход за почвой плантации будет состоять в систематических рыхлениях, поддержании ее в состоянии черного пара, внесении удобрений, формировании крон, проведении мероприятий по борьбе с вредителями и болезнями. Вместо черного пара, после того как привитые деревья укрепятся и достигнут 1—1,5 м, в соответствующих лесорастительных условиях целесообразен подсев почвоулучшающих трав — клевера, люпина и др.
С 6—7 лет такие плантации должны плодоносить. В связи с переопылением между собой клонов лучших форм семена от таких плантаций будут обладать повышенными генетическими качествами по отбираемым признакам. В нашей стране кленовая семенная плантация бука на небольшой площади 1 га заложена в 1970 г. в Закарпатской обл. прививкой подвойных культур посадки 1967 г. (Каплуновский, 1972).
Наряду с клоновыми семенными плантациями могут закладываться семейственные плантации. В отличие от клоновых они создаются из сеянцев тех же лучших форм. Схема закладки семейственных плантаций не отличается от схемы семенных плантаций. В селекционном отношении клоновые семенные плантации должны оцениваться несколько выше семейственных в связи с тем, что семенное потомство плюсовых деревьев является носителем не только материнской, но и неизвестной отцовской наследственности. В фазу цветения и плодоношения семейственные плантации бука вступают позже, чем клоновые семенные.
Для предотвращения залета на семенные плантации значительного количества нежелательной пыльцы со стороны рекомендуется располагать их вдали (в нескольких километрах) от насаждений бука. Чем больше площадь плантации, тем меньше будет участия в опылении посторонней пыльцы, тем больше вероятности переопыления клонов плюсовых деревьев.
Уменьшить попадание нежелательной пыльцы могут также биологические фильтры — фильтрующие полосы из быстрорастущих высокорослых и плотнокронных древесных пород: березы, дуба красного и др. Для того чтобы сохранить урожай от энтомовредителей, а плантации в здоровом состоянии, необходимо периодически опрыскивать привитые деревья ядохимикатами против долгоносиков и плодожорки. Как показывает карпатский опыт, на плантациях могут применяться 0,5—1 %-ные растворы хлорофоса, фозалона и др.
Следует подчеркнуть, что клоновые и семейственные плантации могут создаваться не только как семенная база для разведения ценных в хозяйственном отношении форм, но и как лесосады для непосредственного использования буковых орешков в народном хозяйстве.