Jsou aplikace mouček bazických hornin aktuální
Václav Nárovec I. část Úvod Důležitou součástí hospodaření v lesních školkách s tradičním způsobem pěstování prostokořenných semenáčků a sazenic je soustavná péče o úrodnost půdy. Problematika zabezpečení trvale vysoké půdní úrodnosti je mnohostranná a zahrnuje v sobě široký soubor pěstitelských, agrotechnických, hnojivářských a melioračních opatření, jejichž cílem je dosažení a zachování příznivých fyzikálních, chemických i biologických vlastností obhospodařovaných půd a zajištění optimálního zásobení rostlin potřebnými živinami během celého období pěstování sadbového materiálu v lesní školce.V mnoha lesních školkách přetrvává na úseku péče o produkční schopnost půd řada vážných problémů (viz seriál článků o velkoškolkách, publikovaný na stránkách tohoto časopisu v průběhu roku 1989, i jeho souhrnné zhodnocení - Lesnická práce č. 2/1990). Zdůrazňována je zejména nutnost věnovat větší pozornost pravidelnému a dostatečnému doplňování humusotvorných látek do půdy (LP č. 5/1989). V některých případech pramení současné problémy s úrodností půd ve školkách také z opomenutí požadavku na předchozí podrobné posouzení půdních podmínek před vlastním zakládáním školek. Týká se to zejména školkařských provozů založených na extrémně zrnitostně lehkých písčitých půdách s velmi nízkým podílem jílnatých částic a humusu. Ústřední pedologickou charakteristikou, od níž jsou odvozeny mnohé deficitní vlastnosti limitující produkční schopnost těchto písčitých půd, jsou vedle fyzikálních vlastností především kvalita a stav sorpčního komplexu, resp. nízká celková výměnná sorpční kapacita (hodnota T) a nízký stupeň sorpční nasycenosti půdy bázemi (hodnota V). Do obou těchto hodnot se promítá primárně nízká zásoba minerálních živin a přirozeně vyšší acidita písčitých půd. Obě charakteristiky v sobě shrnují účinky jak organických, tak i minerálních koloidů. Situace, kdy doplňování humusotvorných látek do půdy organickým hnojením je velmi ztíženo nedostatkem kvalitních organických hnojivých materiálů, nutí hledat další možnosti zlepšování produkčních vlastností písčitých půd v lesních školkách. Jedním z možných opatření je uplatňování mouček bazických vyvřelých hornin. V minulosti bylo využívání tohoto způsobu "hnojení" půd v našich lesních školkách a zejména pak v lesních kulturách (v souvislosti s tehdejšími přeměnami monokultur jehličnanů na smíšené porosty) značně rozšířené. Dřívější poznatky a zkušenosti spojené se zúrodňováním lesních půd mletými bazickými horninami představují důležité místo ve vývoji lesnické meliorační techniky u nás a dosáhly též značného mezinárodního ohlasu. Cílem předkládaného příspěvku je shrnout tyto starší tuzemské poznatky a poukázat na současné možnosti využití mouček bazických hornin ke zlepšení úrodnosti půd v lesních školkách. Záměrem je současně obrátit pozornost našich potenciálních výrobců i uživatelů na tento meliorační materiál, který je v současné době v řadě zemí s vyspělou a intenzivní rostlinnou výrobou označován za nanejvýš perspektivní, zatímco u nás je jeho používání víceméně výjimkou. S ohledem na svůj celkový rozsah, předkládaný příspěvek je členěn do dvou samostatných částí. Část I. Úvod a přehled dřívějších poznatků a zkušeností je otištěna v tomto čísle Lesnické práce, část II. Perspektivy využití horninových mouček v našem současném lesním školkařství bude publikována v některém z příštích čísel tohoto časopisu. Přehled dřívějších poznatků a zkušeností První úvahy o možném využití drtí a mouček bazických vyvřelých hornin k zlepšování vlastností písčitých podzolů a růstu lesních kultur na těchto půdách se u nás objevují již na počátku tohoto století. K jejich vlastním (pokusným) aplikacím v lesních školkách i kulturách však u nás dochází až během 2. světové války (po roce 1942), a to především zásluhou Dr. Antonína Němce, přednosty tehdejšího Výzkumného ústavu lesní biochemie a pedologie v Praze - Dejvicích.Podnětem pro něj v tomto případě byly výsledky předchozích úspěšných pokusů, provedených v 30. letech v sousedním Německu. Druhým významným momentem, který u nás ve 40. a 50. letech vedl k zvýšení zájmu o využití bazických mouček k melioraci kyselých, živinami chudých písčitých lesních půd, byl i tehdejší nedostatek nebo přímo i nedostupnost průmyslově vyráběných druhů hnojiv pro lesní hospodářství. Jejich zajištění bylo totiž během války i v poválečném období přísně vázáno na příděl, kterým byly na prvním místě uspokojovány potřeby zemědělské výroby. Za uvedených poměrů bylo proto nutné pro zlepšování agrochemických vlastností půd lesních školek hledat za chybějící průmyslová ("strojená") hnojiva jiné náhradní prostředky, které by mohly splnit stanovený účel. Vedle tradičních lesních kompostů to byly především moučky bazických vyvřelých hornin. Němcovy pokusy týkající se zúrodňování lesních půd mletými bazickými horninami mají své důležité místo ve vývoji lesnické meliorační techniky u nás. O aplikacích bazických mouček výhradně v lesních školkách podrobně referuje Dr. Němec ve své monografii Hnojení lesních kultur - lesní školky z roku 1948 . Naši pozornost si zaslouží zejména série pokusů založených v roce 1944 v lesních školkách polesí Čermná nad Orlicí (dnes LZ Vysoké Chvojno). Citovaný autor v nich hodnotí vliv aplikace čedičové drti na vzrůst semenáčků listnatých dřevin (lípa, buk) i skromnějších semenáčků borovice dokonce za neobvykle pronikavý a překvapující. Pokusné školky byly vesměs nově založeny na silně kyselé (pH v KCl = 2,64), vrstvou surového humusu pokryté písčité půdě s podílem jílnatých částic v jemnozemi do 8 % (tj. jílnatě zakalený písek). K melioraci půdy se použila čedičová drť obsahující do 4 % CaO a MgO, kolem 2 % P2O5 a 1 % K2O, tedy poměrně chudá vápníkem i hořčíkem, a to v stupňovaných dávkách vyjádřených při plošném rozhozu vrstvou bazické moučky 0,5 , 1 , 2 a 3 cm. Na vzrůst jednoleté lípy působilo hnojení čedičovou drtí neobvykle příznivě. Na nemeliorovaných záhonech měly semenáčky na podzim listy většinou zaschlé nebo předčasně opadané, zbývající byly žlutě až hnědě zbarveny a nápadně zvadlé, nedostatečně vyvinuté a zakrnělé. Se stoupající dávkou aplikované bazické moučky byl vzrůst lípy postupně příznivější, olistění semenáčků bohatší, listy šťavnaté, svěží, nezasychající a sytě zelené. Dr. Němec stěžejní účinnost bazické moučky spatřuje v její schopnosti neutralizovat silně kyselou půdní reakci a přispívat svým obsahem minerálních živin ke zlepšení výživy semenáčků lesních dřevin, nicméně výše popisovaný příklad poukazuje i na další pozitivní stránky použití mouček bazických hornin, které spočívají ve schopnosti meliorované půdy lépe zadržovat srážky a dále vláhu vznikající kondenzací vodních par ze vzduchu za nočního poklesu teplot. I výsledky dalších uskutečněných pokusů vesměs dokumentují pozitivní účinky meliorace kyselých písčitých půd v lesních školkách bazickými horninami. Netýkají se jen vzrůstu sazenic, ale i jejich zlepšeného zdravotního stavu (např. odolnosti borových semenáčků vůči napadení sypavkou), snížení ztrát sazenic vyhynutím (přibližně na polovinu), zvýšeného příjmu minerálních živin (např. draslíku) a jejich akumulace v sazenicích apod. Souhrnné zhodnocení praktických poznatků získaných z tohoto období formuluje Němec (1948) v následujících závěrech: - moučky a drtě bazických hornin jsou vhodné k zlepšování vlastností písčitých, kyselých půd lesních školek v období nedostatku či nedostupnosti hnojiv průmyslových, - nenahradí se jimi potřebný dusík, který musí být dodán organickými hnojivy, - ani vyšší dávky mouček nemohou citlivé semenáčky a sazenice lesních dřevin "spálit" a přehnojit, - bazické horniny musí být používány v dostatečném množství, přičemž dávky se řídí obsahem CaO a MgO v hornině a potřebou neutralizovat kyselou půdní reakci (nejlépe se osvědčily dávky vyjádřené mocností plošné aplikace kolem 1 - 2 cm), - moučky musí být vhodně zapracovány do půdy, neboť při silnější, s půdou nepromísené vrstvě, by mohly na půdním povrchu vytvořit kompaktní krustu a bránit přístupu vzduchu a vody do půdy, - příznivé působení bazických vyvřelin na úrodnost půdy se vysvětluje jejich účinkem na tvorbu trvalého humusu v půdě (vázáním humusových látek v komplexy s bazickými silikáty), který propůjčuje půdě vysokou ústojčivost proti změnám půdní reakce, schopnost zadržovat živiny, vytvářet příznivou drobtovitou strukturu a tím i příznivé podmínky pro koloběh vody, vzduchu a živin v půdě, - bazické horniny lze proto s výhodou použít též při přípravě kompostů, kde mimo jiné zkracují dobu jejich dozrávání. V následujícím období (tj. po roce 1950), kdy se již hnojení půd stává součástí agrotechniky pěstování sadbového materiálu v trvalých lesních školkách, dochází k uplatňování mouček bazických hornin v praktickém měřítku. Jejich aplikace přímo uvádějí (doporučují) ČSN 48 2320 Práce v lesních školkách z roku 1959 (čl. 146 - 147) i následná ON 48 2351 Hnojení v lesních školkách z roku 1964 (čl. 45 - 47). Uvedené normy výslovně zdůrazňují vhodnost použití bazických mouček namísto hnojiv "strojených" k zúrodňování písčitých, minerálně slabých půd, vzniklých na kyselých matečných horninách. Požadován byl vyšší obsah CaO v meliorační bazické hornině (kolem 10 % ), neboť se od jejich aplikací očekávalo nejen dodání potřebných minerálních živin (tj. úloha základního hnojení půd), ale i úprava půdní reakce. Doporučovány proto byly relativně vysoké dávky bazických mouček kolem 30 - 50 tun na 1 ha školek (někdy však i kolem 100 - 200 tun meliorační hmoty na 1 ha) s opakováním v několikaletých intervalech. Z hlediska typu hornin se přednost dávala bazickým vyvřelinám jako je čedič, diabas, melafyr, gabbro, spilit, trachyt aj.; použití jiných hornin přicházelo v úvahu, pokud obsahovaly dostatečné množství vápníku a hořčíku. Potřebu aplikovat větší množství melioračního materiálu (vyplývající z tehdejšího preferování významu bazických mouček jako hlavního zdroje minerálních živin) nutně provázely i zvýšené náklady na jejich dopravu, rozhození a zapravení do půdy. Rovněž tak i koncentrovaná průmyslová hnojiva se postupně stávala dostupnější a pomalu tak pomíjely důvody, které původně vyvolaly zvýšený zájem o bazické moučky. Tyto skutečnosti lze proto označit za hlavní faktory toho, že zájem o tento způsob meliorace půd lesních školek již od konce 50. let a dále během 60. let postupně klesá a že doplňování sazenicemi odčerpaných minerálních živin do půd školek se v následném období téměř výlučně orientuje na hnojiva průmyslová. II. část Perspektivy využití horninových mouček v našem současném lesním školkařství Se zřetelem na současné problémy s udržováním půdní úrodnosti v lesních školkách je nutné zdůraznit některé pozitivní aspekty, kterými mohou aplikace mouček bazických vyvřelin napomoci ke zlepšení produkčních vlastností obhospodařovaných půd.Na jedné straně jim lze i dnes přisoudit původně prosazovaný význam, totiž obohacování půdy o důležité základní živiny jako je vápník, hořčík a draslík, méně již fosfor. Zde je možné připustit námitku, že tato úloha v současnosti, kdy je na trhu relativní dostatek hnojiv průmyslových, již ztratila na své podstatě. Nicméně v řadě případů lze i dnes namísto koncentrovaných, obvykle rychle rozpustných obchodních hnojiv výhodně použít právě bazické moučky. Ani při použití vysokých dávek totiž nemohou citlivé semenáčky a sazenice lesních dřevin přehnojit a poškodit jejich kořeny. Této přednosti lze pak s výhodou využít například při hnojení produkčních ploch v jarním období, kdy po vyzvednutí předchozí kultury, přípravě půdy a obvyklém základním hnojení průmyslovými hnojivy je poté nutné podle druhu aplikovaných hnojiv přibližně 2 - 4 týdny vyčkat s další kultivací ploch. Nedodržení této zásady je obvykle provázeno (zejména při aplikacích vyšších dávek draselných nebo hořečnatých solí a při nedostatečných závlahách) fyziologickým poškozením kořenů sadbového materiálu, popř. i úhynem nových kultur. Při použití mouček toto riziko odpadá, což usnadňuje včasné provedení síjí či zaškolkování sazenic v agrotechnických lhůtách. Zvláštní pozornost si zasluhuje obsah vápníku v bazických moučkách. Při výběru vhodné horniny (např. čedič, diabas) s obsahem CaO kolem 8 - 14 % je jimi možné realizovat tzv. udržovací vápnění, tj. krýt ztráty vápníku vymýváním z půdy, odčerpáním sazenicemi, působením fyziologicky kyselých průmyslových hnojiv či vlivem kyselých depozic, ke kterým dochází průběžně každý rok. Pro půdy lesních školek se předpokládá potřeba udržovacího vápnění kolem 300 kg CaO na 1 ha a 1 rok. Doporučují se proto aplikace přibližně 2 - 4 tun vhodné bazické moučky na 1 ha každé dva roky. Moučky přitom zmírňují kyselou půdní reakci bez nevýhod, které s sebou přináší nepřiměřené vápnění. Pokud se týká hořčíku, jeho úloha pro harmonickou výživu pěstovaného sadbového materiálu nabývá stále na aktuálnosti. Přitom jeho současné zdroje jsou více méně omezené. Doposud nejrozšířenější hořečnato-draselné hnojivo kieserit se stává přechodně méně dostupné. Doplňování hořčíku do půd školek v rámci melioračního vápnění půd je rovněž omezené. Stejně tak i použití rychle ve vodě rozpustného síranu hořečnatého (tzv. hořká sůl) je vhodnější spíše k operativnímu přihnojování semenáčků a sazenic lesních dřevin během vegetace než k základnímu hnojení půd. Použitím vhodné meliorační horniny (hadce) lze tuto disproporci překlenout. Moučky bazických hornin mohou být dále velmi cenným zdrojem zejména mikroelementů (např. železa, zinku, manganu, mědi aj.) i některých ostatních prvků. Stopovým prvkům není ve stávající soustavě hnojení půd a kultur v lesních školkách věnována zdaleka taková pozornost, jakou si svým významem pro zdravý vývoj rostlin zasluhují. Použití mouček bazických hornin se tu přímo nabízí jako možná alternativa. Neméně významná je role silikátových mouček pro obohacování půdy o křemík. Ten obvykle není z hlediska výživy rostlin označován za nezbytný prvek. Nicméně v posledních letech lze ze zahraničních prací vystopovat zvýšený zájem o upřesnění jeho úlohy v rostlinném metabolismu a půdním chemismu. Uvádí se například, že kyselina křemičitá v půdě napomáhá zpřístupnění sloučenin fosforu pro rostliny. Na půdách, vázajících fosfor v rostlinám méně přístupných formách, lze aplikacemi silikátových mouček zlepšit účinnost fosforečného hnojení. V zahraničí se pozornost obrací též na využití speciálních preparátů obsahujících kyselinu křemičitou k zlepšení kvality pěstovaných plodin (včetně dřevin) a zlepšení jejich odolnosti proti houbovým onemocněním a jiným škůdcům. V této souvislosti se dokonce v rámci alternativních způsobů pěstování zemědělských plodin a ovocných dřevin doporučuje rozmíchat 0,3 kg jemné diabasové moučky v přibližně 10 litrech vody a po usazení těžších částic zbylý roztok (Brühe) použít k preventivním postřikům proti širokému spektru houbových onemocnění i hmyzích škůdců. Z hlediska mineralogického a chemického složení některých hornin je však nutné se zmínit i o případných negativních vlastnostech těchto melioračních materiálů, totiž o možné nadlimitní přítomnosti pro půdu a rostliny nežádoucích rizikových prvků (těžkých kovů). Významné hledisko pro volbu vhodné meliorační horniny je i rychlost jejího rozkladu v konkrétních půdních podmínkách. Již některé starší práce (např. Brunclík - Lesnická práce č. 10/1954) totiž upozorňují na změny (navětrání horniny vystavené dlouhodobě atmosférickým vlivům, druhotné změny minerálního složení hornin vyvolané během geologických období působením roztoků a horských tlaků apod.), kterým minerální obsah v horninách podléhá a které mohou ovlivnit uvolňování živin a prvků z mouček a tím i jejich meliorační účinnost. Předpokladem pro zmírnění uvedených rizik (obsah těžkých kovů, neefektivní rozklad mouček) při použití mletých hornin je znalost aktuálních výsledků jejich mineralogického, chemického a zrnitostního složení. Vedle účinků bazických mouček na chemismus půd je nutné pozitivně hodnotit jejich vliv na fyzikální (sorpční) vlastnosti zejména lehkých písčitých půd. V závislosti na velikosti částic (jemnosti mletí horniny) vychází princip tohoto působení z velkého aktivního povrchu mouček (1 kg až 2500 m2). V půdě jsou nejjemnější minerální částečky obzvlášť důležité, neboť společně s organickými (humusovými) koloidy utváří jílovito-humusový sorpční komplex, jenž je nositelem půdní úrodnosti. Uplatňuje se tu i schopnost zadržování živin a mikroprvků před vyplavováním, omezování ztrát organické hmoty, ať již utlumením mineralizace nebo vlastním poutáním humusových látek, zlepšení vodní jímavosti, snížení propustnosti půdy a zadržování srážkové a závlahové vody. Někteří zahraniční výrobci nabízejí kromě jemných mouček i zrnité frakce, které nacházejí uplatnění v případech, kdy se požaduje např. vylehčení těžších nebo zhutnělých půd, obohacení organických půd o minerální částice apod. Bazické moučky lze rovněž využít při výrobě kompostů přidáním tenké vrstvy moučky vždy po navrstvení 20 - 30 cm organického materiálu (dávka přibližně 50 - 100 kg na 1 tunu kompostu). Moučkami je možné obohacovat i hotové komposty či jiná organická hnojiva (obvykle v poměru moučka : kompost = 1 : 5 až 1 : 10). Přes výše uvedené pozitivní účinky bazických mouček na produkční vlastnosti půd, je však na druhé straně nutné zdůraznit, že bazické moučky samy o sobě nemohou nahradit vlastní zúrodňování a hnojení půd organickými a průmyslovými hnojivy. Je nutné je považovat především za vhodné alternativní pomocné prostředky s mnohostranným a hlavně dlouhodobým vlivem na půdní úrodnost (dodání hlavních minerálních živin, přínos stopových prvků, posílení sorpčního komplexu, zlepšení fyzikálních půdních vlastností, kladný účinek na humusotvorný proces aj.). V každé školce je nutno při případných aplikacích mletých hornin vycházet důsledně z konkrétních místních podmínek a praktických možností a přihlížet přitom k funkcím, které mohou plnit. Úspěšné uplatňování mouček bazických hornin k zúrodňování půd v lesních školkách bude podmíněno dvěma základními faktory. Jde jednak o chemické a mechanické složení mouček podle požadavků na plnění různých funkcí při zúrodňování půd, jednak jde o jejich praktickou dostupnost. Hledisko chemického složení horniny vystupuje do popředí zájmu tehdy, budeme-li od aplikací mouček na prvním místě požadovat obohacení půdy o konkrétní minerální živiny či prvky. Řadu informací na toto téma včetně výsledků rozborů hornin z některých lomů lze čerpat např. ze starší vysokoškolské učebnice Lesnická geologie (autoři Stejskal, J. a Pelíšek, J., vydalo SZN Praha v roce 1956) nebo z publikace Meliorace degradovaných lesních půd (autor A. Němec, Praha, SZN 1956). Aktuální výsledky mineralogického a chemického složení hornin lze rovněž získat u provozovatelů jednotlivých lomů, popř. lze nárokovat provedení mineralogických, chemických a zrnitostních analýz hornin u specializovaných organizací jako je např. Ústav nerostných surovin Kutná Hora - Sedlec. Očekáváme-li od aplikací bazických mouček též příznivé ovlivnění fyzikálních a sorpčních vlastností půdy, významnějším hlediskem bude zrnitostní složení mouček. Čím budou jemnější, tím větší bude jejich aktivní povrch a tím snadněji mohou vázat humusové látky a napomáhat vytváření jílovito-humusového sorpčního komplexu. Moučky zpravidla tvoří směs částic horniny různých zrnitostních kategorií. Podstatnou část mouček by měly tvořit částice menší než 0,05 mm. Při roztírání vzorku mezi prsty by měla být moučka pociťována doslova "moučně", "měkce" a jakoby "mastně". Hrubé částice pociťované jako písek nemají tvořit větší podíl moučky. Příkladem vhodného stupně mletí (jemnosti) horniny může být zrnitost meliorační diabasové horniny, kterou s obchodním názvem "BIO-LIT Fein" dodává na rakouský trh firma Sanvita G.m.b.H., Kitzbühel: 84 % částic 0 - 0,04 mm, 13 % částic 0,041 - 0,063 mm a 3 % částic 0,064 - 0,09 mm. Pokud se týká dostupnosti melioračních hornin, v mnoha lomařských provozech mají právě s nejmenšími frakcemi hornin, které odpadají při drcení kamene na štěrk , největší odbytové potíže a tyto frakce zde většinou zůstávají jako nevyužitý odpad. Přestože jsou tyto frakce zpravidla více hrubozrnné, než je výše jako příklad uváděno, mohou v některých případech splnit požadovaný účel. Možnost zajištění skutečně jemných mouček dosud neumožňuje technologická vybavenost většiny lomů. Lze však předpokládat, že i tato disproporce bude do budoucna překlenuta a že postupně i u nás vzniknou společnosti zabývající se speciálně výrobou, úpravou a distribucí vhodných a Státní zkušebnou 217 schválených mouček melioračních hornin. Příkladem nám v tomto směru bude prosperita řady takových podniků v zahraničí (SRN, Rakousko, Švýcarsko aj.) i zvyšující se zájem o bazické moučky v zemích s vyspělou a intenzivní zemědělskou výrobou, kde je zdůrazňován především ten aspekt, že jde o prostředky zúrodňující půdu bez negativních dopadů na životní prostředí a na kvalitu (zdravotní nezávadnost) pěstovaných zemědělských produktů. Summary Is the application of basic rock meals relevant also in the present forest tree nurseries?The knowledge in the period 1943 - 1964 and practical experiences with the fertilization of soils and young forest plantations in forest stands or nurseries by means of silicate rock meals play an important role in the development of the forestry amelioration technology in the Czech Republic. In former times, the application of crushed basalt, diabase and gabbro rock on impoverished azonal soil, podsols, podsols with hardpan and on gley soil types has caused a very considerable growth increase of forest plantations and it has made possible to grow hardwood species. The essential increase of the quantity of easily soluble nutrients and the reduction of acidity in the soil profile caused by the fertilization using basic eruptive rock produces a valuable amelioration of the nutrition of the forest plants by mineral substances, especially with Ca, Mg, K and P. At present (from 1990), the basic silicate amelioration rocks are important from the point of view of the necessary ecologization of the care for yield on agricultural and forest soils. The application of silicate rock meals is relevant in the Czech forest tree nurseries, especially those established on extremely sandy soils. The positive effects of the use of basic silicate rock meals are mainly the possible enrichment of soil by important basic mineral nutrients and by trace elements, the improvement of physical properties of soils, strengthening of the sorption complex (increase of basic cations content, adsorption exchange capacity and base saturation percentage), further the effect on humification process of the organic-matter, the ability of the reduction of the acid soil reaction, etc. In the Czech Republic the specialized firms were established for the production, modification and distribution of suitable meals or dusts of basic silicate amelioration rocks (basalt, diabase, amphibolite rock, etc.) in the forestry. * * *
Primární pramen (citace): Nárovec, V.: Jsou aplikace mouček bazických hornin aktuální i v soudobém lesním školkařství?I. část: Lesnická práce, 71, 1992, č. 1, s. 9 - 10. II. část: Lesnická práce, 71, 1992, č. 3, s. 78 - 80. |