Porovnání účinků SilvamixU s účinky mletého amfibolitu
Ivan Kuneš, Vratislav Balcar, Martin Baláš
Podpora mladých výsadeb přihnojením byla v několika minulých desetiletích standardní součástí obnovních postupů na imisních holinách. Cílem bylo snížení mortality, překonání počátečního šoku po výsadbě a zlepšené odrůstání kultur v nepříznivých podmínkách. Třebaže v současné době je aktuálnost přihnojení často zpochybňována, nabízejí již založené experimenty řadu příležitostí pro přímé ověřování formulovaných premis.
Úvodem
Přes skeptické stanovisko, často přímo kritiku postupů tzv. chemické meliorace v imisních oblastech byla založena v minulých desetiletích řada pokusů cíleně zaměřených na úpravu podmínek výživy kultur lesních dřevin. Velké množství těchto pokusů dokládá oprávněnost předpokladu o příznivém vlivu aplikace hnojivých látek na stav a vývoj ohrožených výsadeb. V současné době je možné tyto experimenty vyhodnocovat a výsledky využít pro úpravu obnovních postupů v nadále ohrožených lokalitách.
Článek se zabývá bodovou aplikací chemické meliorace na imisní lokalitě v Jizerských horách. Shrnuje výsledky šetření, které se týkají iniciační podpory mladých výsadeb smrku ztepilého na zalesněné imisní holině nedaleko osady Jizerka. O tomto experimentu se již zmiňuje například příspěvek Remeše et al. (LP 2/2004), který uvádí některé předběžné výsledky do roku 2001. Náš článek doplňuje časovou řadu šetření o následujících 5 let a rozšiřuje informaci o další vybrané výstupy.
Metodika založení experimentu
Experimentální smrková kultura byla založena v roce 1994 na jihozápadním svahu Středního Jizerského hřebene v nadmořské výšce 960 m asi 1,3 km severně od osady Jizerka na území Lesní správy Frýdlant v Čechách (LČR). Výsadba je součástí výzkumného objektu Jizerka, který je spravován VÚLHM – VS Opočno. Stanoviště je řazeno do lesního typu kyselá smrčina třtinová (8K2), hospodářského souboru 721 a pásma imisního ohrožení B (Balcar, Podrázský 1994). Průměrná roční teplota stanoviště (za období 1996–2003) je 4,9 °C a celkové roční srážky (pro období 1994–2003) dosahují 1046 mm (Balcar in Slodičák 2005). Horninové podloží je tvořeno biotitickou žulou, půdním typem je horský humusový podzol.
Pokusná výsadba sestává z devíti čtvercových ploch o velikosti 100 m2, přičemž na každou z nich bylo vysázeno po 50 ks čtyřletých sazenic (pěstební vzorec 2+2) smrku ztepilého ve sponu 2 x 1 m. V rámci výsadby jsou vylišeny tři varianty, každá z variant sestává ze tří plošek (opakování), což odpovídá celkem 150 sazenicím na variantu. Testované varianty jsou pracovně nazvány Kontrola, Amfibolit a Silvamix.
Kontrola je bez melioračního zásahu. U varianty Amfibolit byly v roce 1994 při výsadbě zapraveny 2 kg jemně mletého amfibolitu do půdy v jamce každé sazenice. Mletý amfibolit obsahoval 7,90 % Ca, 4,82 % Mg, 0,96 % K a 0,41 % P. Zrnitostní složení horninové moučky bylo: 5 % částic o průměru přes 0,25 mm, 53 % částic s průměrem mezi 0,25 a 0,05 mm a 42 % částic s průměrem menším než 0,25 mm. Ve variantě Silvamix byly ke každé sazenici umístěny pomocí sazeče 4 ks 10g tablet pomalu rozpustného lesnického hnojiva Silvamix Forte ve vzdálenosti 30 cm od kmínku asi 15 cm hluboko. Aplikace hnojiva Silvamix proběhla s časovým odstupem od výsadby až v roce 1997. Hnojivo obsahuje 17,5 % dusíkatých sloučenin a dále ve formě prvků 7,7 % P, 8,7 % K a 5,4 % Mg.
Mortalita a dendrometrické charakteristiky výsadeb se zjišťují každoročně na podzim po ukončení růstu kultur. Statistické hodnocení bylo provedeno na hladině významnosti 0,05.
Výsledky šetření
Mortalita
Celková mortalita za období 1994 až 2006 činí u kontrolní varianty 21,7 %, u výsadeb s aplikací amfibolitu 9,9 % a u výsadeb hnojených tabletami Silvamix 24,6 %. Varianta Silvamix sice vykazuje k roku 2006 největší celkovou mortalitu, ovšem hnojivé tablety byly aplikovány až v roce 1997. Poměry na variantě se tedy v prvních letech po výsadbě rovnají kontrole. K aplikaci hnojivých tablet došlo až po odeznění prvního šoku z přesazení. Šok z přesazení je na ploše Jizerka obvykle provázen nejen stagnací přírůstu, ale i zřetelným nárůstem mortality (Podrázský, Balcar 1995).
Amfibolit, který byl do půdy zapraven při výsadbě, mohl tedy od počátku poměrně účinně tlumit projevy šoku z přesazení včetně snížení mortality, Silvamix v kritickém období ještě nebyl aplikován.
Vývoj meziroční mortality na jednotlivých variantách zachycuje Tabulka 1.
Výška a výškový přírůst
Na podzim 2006 byla průměrná výška na Kontrole 210 cm, na variantě Amfibolit 235 cm a na variantě Silvamix 245 cm. Rozdíl hodnot průměrné výšky mezi variantou Kontrola a Silvamix je v roce 2006 statisticky významný. Průměrná výška výsadeb u varianty Amfibolit nevykazuje statisticky průkazný rozdíl ani vůči Kontrole, ani vůči variantě Silvamix. Za období 1994 až 2006 přirostly výsadby na Kontrole v průměru o 177 cm, na variantě Amfibolit o 201 cm a na variantě Silvamix o 209 cm. V tomto ohledu je rozdíl mezi Kontrolou a variantou Silvamix statisticky průkazný, varianta Amfibolit se statisticky průkazně neliší ani od Kontroly, ani od varianty Silvamix.
Tabulka 2 shrnuje přírůst výsadbových variant v jednotlivých letech. Výsadby v rámci varianty Silvamix na přihnojení reagovaly hned během první vegetační sezóny po aplikaci hnojivých tablet (1998). Rozdíly v přírůstu sledovaných variant v jednotlivých letech období 1997 až 2006 sice často nebyly statisticky průkazné, trend celkového oživení výškového přírůstu je ale patrný a lze jej statisticky podložit na hodnotách průměrného přírůstu periodního za období 1994 až 2006.
Malý výškový přírůst v roce 2006, registrovaný u všech variant, je především důsledkem předchozí zimy 2005/2006, kdy vlivem velmi vysoké sněhové pokrývky v řadě případů došlo k mechanickému poškození terminálních částí stromů (deformace, nalomení, zlomy).
Výškový přírůst je pro potřeby hodnocení výsadeb chápán jako rozdíl měřených výšek stromů. V letech, kdy dochází k většímu množství zlomů a jiných mechanických poškození, které často znamenají faktické zmenšení výšky stromu oproti předchozímu roku, může být průměrná hodnota přírůstu celé varianty těmito „zápornými“ hodnotami přírůstu ovlivněna. Popsaný způsob hodnocení ale zachovává relaci mezi průměrnou výškou kultur a reálným tempem jejich odrůstání.
Byl registrován také pozitivní vliv aplikace hnojiv na šířku korun a tloušťku báze kmínků. Účinnější se jeví aplikace Silvamixu, vliv amfibolitu je nižší.
Hodnoty poměru průměrné výšky a tloušťky báze kmínků jsou na jednotlivých variantách značně blízké, z čehož lze usoudit, že hnojení tento poměr výrazněji neovlivnilo.
Zima 2005/2006, která předcházela referenčnímu roku, byla velmi bohatá na sněhovou pokrývku, jejíž mocnost v době kulminace přesahovala 2 m. Takto mocná sněhová pokrývka a pohyby sněhu vedly k mechanickému poškozování především mladých jehličnatých porostů. Byl zaznamenán výrazně zvýšený výskyt zlomů, zátrhů větví a deformací kmínků.
V rámci jednotlivých variant experimentální výsadby bylo proto stanoveno procento stromů s vážným poškozením sněhem (zlomy v dolní části kmínků a silné deformace), které prakticky znemožňuje další úspěšný vývoj takto poškozených jedinců. U Kontroly byl v roce 2006 podíl takto poškozených jedinců 17,9 %, u varianty Amfibolit 12,5 % a u varianty Silvamix 20,6 % z celkového počtu živých stromů. Statistická analýza neprokázala mezi těmito údaji signifikantní rozdíl.
V červenci 2006 bylo na každé variantě odebráno celkem 6 vzorníkových stromů, které z hlediska své výšky, tloušťky v krčku a korunového průměru zároveň odpovídaly průměrným hodnotám uvedených ukazatelů u varianty, kterou měly reprezentovat. Stromové vzorníky byly odebrány včetně kořenových systémů, kopaných archeologickou metodou, a to až do tloušťky kořenů 1 mm. Celková hmotnost nadzemní a podzemní sušiny jednoho průměrného stromu na kontrolní variantě odpovídala 3841 g, na variantě Amfibolit 4593 g a na variantě Silvamix 5046 g. Poměr nadzemní a podzemní biomasy byl na Kontrole 3,2, na variantě Amfibolit 3,1 a na variantě Silvamix 3,0. Z údajů vyplývá, že chemická meliorace příznivě ovlivnila tvorbu biomasy mladých smrků, aniž by došlo k nepříznivému ovlivnění poměru sušiny mezi nadzemní a podzemní biomasou.
U kořenových systémů smrků na variantě Amfibolit nebyly pozorovány deformace v důsledku jamkové aplikace. Kořeny volně prorůstaly do okolí jamek (obrázek 2). Toto zjištění se neshoduje se závěry jiného experimentu zaměřeného na jamkovou aplikaci melioračních látek publikovaného Tesařem (1986), který pozoroval městnání kořenů v jamce s půdou vylepšenou meliorantem a vznik disproporce mezi nadzemními částmi jamkově přihnojených smrků a jejich kořeny.
Kořenové systémy vzorníků na variantě Silvamix měly ve srovnání s jinými variantami pravidelnější rozložení kořenových větví kolem kmínku, což je důležité pro stabilitu stromů. Mohlo to být dáno pravidelným rozmístěním hnojivých tablet po obvodu koruny. Práce některých autorů (Krasowski et al. 1999, van Vuuren et al. 1996) totiž naznačují, že cíleným prostorovým umístěním zdrojů živin lze usměrnit vývoj a symetrii kořenového systému.
U vzorníků všech tří variant se nicméně vyskytovaly deformace s různým stupněm závažnosti, které vznikly při výsadbě kultur, případně již ve školce.
Diskuse a závěrečné zhodnocení
Účinky chemické meliorace na odrůstání mladé smrkové výsadby je podle hodnocených charakteristik možné v zásadě hodnotit pozitivně. Byl podpořen výškový i tloušťkový přírůst a růst koruny. U meliorovaných výsadeb byla výrazně zvýšena produkce nadzemní i podzemní biomasy. U všech tří variant zůstal zachován přibližně stejný poměr výšky stromků a tloušťky báze kmínku. Ani jedna z forem chemické meliorace neměla negativní vliv na vzájemný poměr sušiny kořenů a nadzemních pletiv. Aplikace amfibolitu výrazně snížila celkovou mortalitu. Nejvyšší procento celkové mortality, které bylo zaznamenáno na variantě Silvamix, nelze přičítat hnojivým tabletám, neboť tyto byly aplikovány až tři roky po výsadbě, tj. na konci období, kdy stromky procházely šokem z přesazení. V našem případě nebylo statisticky prokázáno, že by přihnojení mělo vliv na výskyt těžkých mechanických poškození působených sněhem a námrazou.
Otázkou je význam doložených výsledků. Snížení mortality je u podobných experimentů jednoznačně potvrzeno a má bezesporu značný praktický význam. V daném experimentu se projevily obě přihnojené varianty rovněž zvýšením přírůstu, nicméně náskok oproti kontrole nebyl v absolutních hodnotách velký. Vyšší hodnoty růstové reakce byly naproti tomu prokázány u výsadeb náročnějších dřevin vysazených v klimaticky méně exponovaných stanovištních podmínkách (LP 2 a 9/2004). Nízká absolutní hodnota přírůstové reakce naší výsadby je vysvětlitelná tím, že v daných podmínkách není výživa smrkových sazenic jediným limitním faktorem. Tendenci zvýšeného přírůstu je tak možno vysvětlovat celkovým zlepšením kondice výsadeb. Zvýšený přírůst v tomto případě zatím není spojen se snížením stability kultur na exponované ploše.
Pozitivní odezva kultur na aplikaci amfibolitu je ve sledovaných parametrech mírnější než u hnojiva Silvamix.
Hlavní a rozhodující přednost hnojiva Silvamix proti silikátové horninové moučce spočívá především v nesrovnatelně jednodušší a levnější dopravě a aplikaci. Ve variantě Silvamix bylo na jeden stromek aplikováno 40 g materiálu, ve variantě Amfibolit to bylo 2000 g, tj. 50krát více.
Vedle technických komplikací spojených s používáním silikátových hornin jsou zde v současnosti rovněž legislativní překážky, na které čtenáře Lesnické práce upozornil Nárovec (LP 3/2004).
Na závěr lze konstatovat, že referovaný experiment poukázal na schopnost cílené chemické meliorace podpořit prosperitu mladých výsadeb lesních dřevin v ekologicky exponovaných podmínkách. Provozní perspektivu v tomto směru ale do budoucna mají téměř výhradně jen strojená pomalu působící hnojiva, nejlépe s komplexní nabídkou živin. Hnojivo české provenience Silvamix lze do skupiny hnojiv vhodných k cílené iniciační podpoře kultur jednoznačně zařadit.
Poznámka: Práce vznikla v rámci finanční podpory poskytnuté Nadací pro záchranu a obnovu Jizerských hor a Vnitřní grantovou agenturou Fakulty lesnické a environmentální v Praze, šetření vývoje výzkumných výsadeb je dotováno výzkumným záměrem MZe ČR č. 0002072001 – Stabilizace funkcí lesa v biotopech narušených antropogenní činností. Za organizační podporu tým řešitelů děkuje pracovníkům Správy CHKO Jizerské hory a LČR – Lesní správy Frýdlant v Čechách. Zpracování vzorníků proběhlo na terénní stanici KPL v Louňovicích. Kompletní seznam citované literatury je k dispozici u autorů článku.
Tým řešitelů: Ivan Kuneš, Vilém Podrázský, Jana Šedlauerová, Daniel Zahradník, Lenka Hatlapatková, Tereza Benešová, Jana Kohoutová, Martin Baláš, Jiří Zadina – Fakulta lesnická a dřevařská Česká zemědělská univerzita v Praze, Vratislav Balcar –VÚLHM v. v. i. – Výzkumná stanice Opočno.
Autoři:
Ing. Ivan Kuneš, Ph.D.
Fakulta lesnická a dřevařská, ČZU v Praze
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
Ing. Vratislav Balcar, CSc.
VÚLHM v. v. i - Výzkumná stanice Opočno
Ing. Martin Baláš
Fakulta lesnická a dřevařská, ČZU v Praze