VÝZKUM VÁPNĚNÍ V IMISNÍCH OBLASTECH
prof. Ing. Vilém Podrázský, CSc.
ÚVOD
Vápnění bylo a v současnosti opět je široce používaným opatřením, majícím zlepšit stav půd pro obnovu lesa v imisních oblastech. Bylo aplikováno na rozsáhlých plochách v oblasti Krušných hor, Jizerských hor, Krkonoš, Orlických hor a v menším rozsahu i v jiných regionech (Jeseníky, Šumava, Českomoravská vrchovina - Podrázský 1993). Po krátké přestávce v první polovině 90. let se v posledním období zájem o tento způsob chemické meliorace opět obnovil, v souvislosti s dotováním revitalizačních aktivit v postižených územích. V první fázi je aplikováno v oblasti Krušných a Orlických hor.Jednou z oblastí s výraznými škodami v důsledku imisní zátěže a zároveň jedním z regionů s intenzivními revitalizačními aktivitami je vrcholová oblast Orlických hor. Nejvyšší polohy byly v důsledku poškození lesních porostů zcela odlesněny a obnova nové generace lesa byla provedena na velkoplošných holinách se zcela změněnými ekologickými poměry. Vápnění pak bylo a dosud je považováno za opatření, které může výrazným způsobem zlepšit prostředí pro lepší odrůstání kultur smrku v extrémních podmínkách a urychlit tak obnovu plně funkčních lesních ekosystémů. Cílem tohoto příspěvku je proto vyhodnocení vlivu povrchového vápnění na růst a vývoj kultur smrku a na dynamiku svrchních vrstev lesních půd v zájmové oblasti. Získané poznatky je pak možno aplikovat v širším území, prakticky všude tam, kde došlo k povrchové aplikaci vápenců na velkoplošných holinách s intaktní vrstvou nadložního humusu, včetně podobných lokalit v Krušných horách.
METODIKA
Experimentální plochy byly založeny v extrémních imisně ekologických podmínkách Orlických hor poblíž jejich nejvyššího vrcholu (Velká Deštná - 1115 m n.m. - 8. LVS) v porostu 130A. Jedná se o oblast krystalinika Českého masívu a území bývalého Lesního závodu Opočno, Lesní správy Deštné, nyní Kolowratské lesy. Mimořádně nepříznivé podmínky jsou určeny exponovaností vůči působení klimatických činitelů, stavem půdy a imisním zatížením, v první řadě oxidem siřičitým. Jeho průměrná koncentrace se podle ČHMÚ pohybovala v 80. letech mezi 10 - 30 µg.m-3, v kombinaci s danými stanovištními a klimatickými poměry to však představovalo značný ekologický stres. Průměrné srážky zde jsou zhruba 1200 mm ročně, průměrná roční teplota je 4 oC. Stanovištní podmínky jsou charakterizovány lesním typem 8Z2, jeřábová smrčina borůvková na svazích, geologický podklad tvoří svor. Půdní typ je podle Morfogenetického klasifikačního systému možno určit jako podzol organozemní (PZo), v klasifikaci ÚHÚL jako drnový (horský) podzol nebo rašelinný podzol (Hraško et al. 1987). Jedná se o klimatický okrsek C1, mírně chladný.Výzkumná plocha byla založena v již rostoucí čtyřleté kultuře. Obsahovala varianty K - kontrolní, bez aplikace dolomitického vápence a pak varianty 3H, 3J, 9H a 9J, které odpovídají aplikaci 3 a 9 t.ha-1 tzv. hrubého a jemného dolomitického vápence. Hrubý vápenec (H) obsahoval 56,4 % hmotnosti částic větších než 1 mm, považovaných za neúčinné, dále 15,6 % částic o velikosti 1 - 0,5 mm, 11,1 % částic o velikosti 0,5 - 0,2 mm a 16,9 % částic menších než 0,2 mm. Podíl odpovídajících frakcí u tzv. jemného vápence (J) činil 5,8 - 16,3 - 20,4 a 57,5 %. V obou případech byl použit dolomitický vápenec z dolu Horní Lánov, obsahující 21,5 % Ca a 11,25 % Mg. Vápnění bylo provedeno ručně na povrch půdy na celé ploše jednotlivých variant o velikosti 100 m2 (10 x 10 m). Množství jemného vápence (o velikosti zrn pod 1 mm) aplikovaného v případě jednotlivých variant bylo: 0, 1308, 2826, 3924 a 8478 kg/ha.
Půdní vzorky byly odebrány z horizontů F, H a A (nejsvrchnějších 10 cm minerální půdy) na podzim let 1988, 1990, 1992, 1994 a 1998. Základní pedologický průzkum byl klasickými metodami proveden v r. 1987. Na každé variantě bylo vykopáno 10 sond, v roce 1994 5 sond. V roce 1988, 1990 a 1994 byly vzorky analyzovány jednotlivě, v roce 1992 a později byly na jednotlivých variantách ze vzorků odpovídajících horizontů vytvářeny vzorky směsné. Nerozpuštěný vápenec, jemný i hrubý, tvořil stále zřetelnou vrstvičku v horizontu živého drnu a ve vrstvě opadu (vrstva L), která nebyla zahrnuta do analýz. Vzorky nebyly odebírány kvantitativně, pouze byla zjišťována tloušťka jednotlivých vrstev nadložního humusu.
VÝSLEDKY ŠETŘENÍ A DISKUSE
Během prvních deseti let sledování byly na sledované ploše pozorovány výrazné účinky vápnění. Půdní reakce aktuální zde jeví prozatím stálou tendenci vzestupu, a to v závislosti na množství aplikovaného vápence. Hodnoty dosáhly již velikosti, pro lesní půdy v této oblasti až nepřirozené. Výrazný vliv je patrný i ve svrchním horizontu minerální zeminy, velikost vzestupu hodnot pH dosáhla až 1 stupně. Vzestup je pozorován i u kontrolní varianty. Otázkou byl a zůstává vliv provozního vápnění, několikrát ve vrcholové části Orlických hor opakovaného. Vzhledem k malé ploše experimentu a minimální účinnosti provozního vápnění však lze předpokládat, že změny vyvolané těmito zásahy nebyly výrazné a pokud ano, pak na celé sledované ploše stejné. Vliv vyšších dávek vápence je jasně patrný.Vzestup pH potenciálního je u kontrolní varianty mnohem méně patrný, a to pouze u nejsvrchnějšího sledovaného horizontu (F). Hlouběji je stav této pedochemické charakteristiky v jednotlivých letech sledování víceméně vyrovnaný. Také na variantě s nejnižší aplikovanou dávkou (varianta 3H) je stav půdního chemizmu stálý po celou dobu sledování. U variant 3J a 9H, tedy u variant s vyšší aplikovanou dávkou jemné frakce vápence, lze pozorovat do roku 1994 jistý vliv vápnění, patrný v nejsvrchnějších horizontech. V posledním roce odběru jsou hodnoty pH v KCl velice blízké výchozím hodnotám a detekují tak dobu účinnosti nižších dávek vápnění na zhruba 10 let. Pouze nejvyšší dávka vedla k účinkům, jež přetrvaly od r. 1988 do r. 1998, a to jak v holorganických horizontech, tak i v nejsvrchnější vrstvě minerální zeminy.
Obsah výměnných bází vykazuje prozatím vzestup, a to v závislosti na dávce aplikovaného jemného vápence. Účinnost se projevuje v celém sledovaném půdním profilu. Kationtová výměnná kapacita pak zůstává bez větších změn, což vede k výrazným změnám v nasycení sorpčního komplexu bázemi. Účinek zvyšující se dávky je jednoznačně patrný. Dosud nebyly pozorovány výrazné změny v dynamice dusíku.
Obsah přístupného fosforu jeví tendenci postupného vzestupu (s výkyvy) po celou dobu sledování. Není patrný rozdíl v jednotlivých variantách. Také v dynamice přístupného draslíku nejsou prozatím patrné větší rozdíly mezi variantami, třebaže v jednotlivých letech sledování byly výkyvy hodnot značné.
Obsah přístupného vápníku je na vápněných variantách vyšší a závisí na dávce vápence, totéž platí pro obsah přístupného hořčíku. V jeho případě je však značný vzestup doložen i na kontrolní variantě. I pro tento jev je pak možné dvojí vysvětlení, jak již bylo uvedeno: vliv (i kombinovaný) provozního celoplošného vápnění a vliv přízemní vegetace spojený s mineralizací nadložního humusu (relativní obohacení povrchových vrstev).
Půdní změny jsou pak reflektovány charakterem růstu výsadeb. Celková výška smrků byly vápněním ovlivněna vcelku příznivě (s výjimkou nejsilnější dávky), rozdíl však činil během 10 let maximálně pouze 30 cm. Také v délce letorostů nebyl výrazný rozdíl. Diference ve stavu výživy nebyly patrné rovněž, výjimku tvořilo mírné zvýšení obsahu hořčíku na vápněných variantách, stejně tak i snížení (prozatím nad hranicí deficitu) obsahu dusíku. Na rozdíl od jiných lokalit, např. ve vrcholových polohách Jizerských hor, tak byly prozatím dokumentovány nevýrazné, ale vesměs pozitivní dopady vápnění. Rizika spojená s tímto opatřením lesopěstebních meliorací však vyžadují další intenzivní sledování výzkumných ploch (Podrázský, Ulbrichová 2001, Ulbrichová, Remeš, Podrázský 2001).
ZÁVĚRY A DOPORUČENÍ
Vápnění ve vrcholových polohách Orlických hor vedlo k výrazným změnám půdního chemizmu a mělo patrné důsledky:LITERATURA
HRAŠKO, J. ET AL.: Morfogenetický klasifikačný systém pod ČSSR. /Morphogenetic classification system of soils of the Czech Socialist Republic/. Bratislava, ČSAV, 1987. 107 s.PODRÁZSKÝ, V.: Meliorace lesních půd vápněním. /Amelioration of forest soils by liming. - Study/. Studie. Opočno, VÚLHM VS 1993. 74 s.
PODRÁZSKÝ, V., ULBRICHOVÁ, I.: Vývoj lesních půd a experimentálních výsadeb po povrchovém vápnění na imisních holinách. /Development of forest soils and experimental plantations after surface liming on immission clearcuts/. In. Krajina, les a lesní hospodářství. I. /Sborník z konference 22. a 23.1.2001/. Praha, Česká zemědělská univerzita v Praze 2001, s. 111 - 122. ISBN 80-213-0703-X.
ULBRICHOVÁ, I. , REMEŠ, J., PODRÁZSKÝ, V.: Dynamika stavu lesních půd a výživy výsadeb v imisních oblastech - vliv provozního vápnění. /Dynamics of forest soils and nutrition of plantations in immission areas - practice liming effects/. In. Krajina, les a lesní hospodářství. I. /Sborník z konference 22. a 23. 1. 2001/. Praha, Česká zemědělská univerzita v Praze 2001, s. 123 - 128. ISBN 80-213-0703-X.
-----------------------------------------------
Pozn.: V rámci výzkumů vznikla diplomová práce pana Pavla Novotného, výzkum byl prováděn jako součást Výzkumného záměru LF ČZU MŠMT 414100009 Obnova funkčních lesních ekosystémů Krušných hor - referenční experimenty.
* * *
Primární pramen (citace):
PODRÁZSKÝ, V.: Výzkum vápnění v imisních oblastech. In: 50 let pěstebního výzkumu v Opočně. Sborník z celostátní konference konané ve dnech 12. 9. - 13. 9. 2001 v Opočně při příležitosti 80. výročí vzniku VÚLHM. [50 years of forestry research in Opočno. Proceedings from the conference ...]. Sest. A. Jurásek et al. Jíloviště-Strnady, Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti 2001, s. 159 - 168. - ISBN 80-86461-11-4.