HNILOBY STROMŮ A POLOMY
Ivo Vicena
Vítr, sníh a námraza působí v našich lesích stále vyšší škody. Do r. 1960 činil objem polomů 10 % celkové těžby (PFEFFER, 1958), v dlouhodobém průměru let 1960 - 1975 17 % (VICENA, PAŘEZ, KONOPKA, 1979), od r. 1976 průměrně 5,1 mil. m3 ročně, což představovalo 41 % celkové těžby. Tento strmý nárůst musí vést odpovědné lesníky k zamyšlení, v čem spočívají příčiny tohoto nepříznivého vývoje. Hlavními důvody jsou bezpochyby hniloby porostů, hrubé chyby v prostorové úpravě a zanedbání teorie a vědy na poli odhalování příčin abiotických škod.
VLIV HNILOB NA MECHANICKO-FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI DŘEVA
K objasnění vlivu hnilob na pevnost dřeva v tahu, ohybu, tlaku, smyku a stlačitelnosti, a to jak podél vláken, tak i kolmo na ně, u smrku a buku byly provedeny laboratorní zkoušky, které poskytly výsledky uvedené v tab. 1 (VICENA, 1992).
Všechny tyto druhy namáhání se u stojících stromů vyskytují. Naměřené hodnoty ukazují, do jaké míry ohrožují hniloby stabilitu stromu. Zdravé dřevo odolává spolehlivě rychlostem větru 50 m.s-1. Takto silné větrné proudy (12. - 17. stupeň Beaufortovy stupnice) procházejí naším územím každoročně několikrát, a přesto u zdravých stromů nedochází ke zlomení. Zdravé stromy vydrží i podstatně vyšší namáhání. Naproti tomu stromy se středním stupněm poškození tvrdou hnilobou se lámou již při rychlostech 14,5 - 24,5 m.s-1 (8. - 10. stupeň Beaufortovy stupnice). Větrů těchto rychlostí je však 12 - 20 krát více. Stromy napadené pokročilým stupněm rozkladu, hnilobou voštinovou, se lámou již při podstatně nižších rychlostech větru. Tyto skutečnosti potvrzují rovněž rakouská šetření (STEYER, TOMICZEK, 1998), při kterých byly pokusně lámány stromy s výčetní tloušťkou 20 - 36 cm. K vyvrácení a zlomení bylo nutno použít momentu o 39 % menšího u stromů s nahnilými kořeny než u stromů zdravých a také tažná síla byla u stromů s nahnilými kořeny o více než 1/3 menší.
VLIV STŘEDOVÉ HNILOBY
Uprostřed kmenového průřezu nacházíme hniloby způsobené parazitickými houbami, které do kmene vstupují zpravidla od kořenů. Patří sem houby jako kořenovník vrstevnatý, různé druhy václavek, hnědák Schweinitzův, sírovec, ďubkatec, plstnateček, některé druhy rezavců, pstřeň a další. Některé druhy mohou do středu kmenového průřezu přecházet také shora. V tomto případě se však stromy lámou již v té části kmenů, kde je původní zdroj hniloby, a tudíž i větší rozsah rozloženého dřeva. Často jde o primární hniloby způsobené parazitickými houbami, které mohou napadat stromy v důsledku extrémních výkyvů vlhkosti v půdě nebo i z dalších, dosud neobjasněných důvodů.
Namáhání takto napadených stromů lze staticky spočítat jako namáhání mezikruhového průřezu, jehož vnitřní část je dutá (vyhnilá) a stabilitu udržuje vnější kruhová část obvodu (VICENA, VÍTEK, 1989, VICENA, VOKROJ, 1991). Hniloba středu kmene ovlivňuje průřezový modul zpočátku nepatrně. Za stavu, kdy je hnilobou zasažena středová polovina plochy průřezu, je zachováno ještě 92 % původní únosnosti. Tam, kde hniloba rozložila střed kmene v rozsahu 70 % plochy, je zachováno ještě 75 % původní únosnosti. Teprve pak únosnost rychle klesá. Směr větru nemá u středové hniloby žádný význam.
VLIV OBVODOVÉ HNILOBY
K obvodové hnilobě dochází u stromů, které byly poraněny na povrchu svého obvodu a které v místě poranění kůry, lýka a povrchu dřeva napadla některá parazitická houba, např. pevník krvavějící, některé druhy ohňovců, popraška smrková, ďubkatec, šupinovka, troudnatce, bělochoroše, korálovec, dřevomor a další.
Hniloba se šíří od obvodu kmene dovnitř. Z vypočtených statistických hodnot lze udělat důležitý závěr: Působí-li vítr kolmo na směr šíření hniloby, je průřez namáhán příznivěji a stromy jsou o 20 - 48 % méně ohroženy ve srovnání se stavem, kdy vítr působí ve směru šíření hniloby. V případech, kdy je hnilobou zasažena celá polovina průřezové plochy, bude únosnost průřezu 50% nebo také jen 24% oproti původní. Podobným způsobem působí zatížení sněhem a horní námrazou. Pokud hniloba rozložila polovinu průřezové plochy, činí únosnost průřezu pouze 15 % z původní hodnoty u zdravého dřeva (u středové hniloby stále ještě přes 90 %).
Z porovnání obou druhů hnilob je patrno, že ranové hniloby ohrožují stabilitu stromu mnohem nebezpečněji než středová hniloba.
RYCHLOST ŠÍŘENÍ HNILOB
Pokud jde o rychlost šíření hniloby, uvádí se u pevníku krvavějícího roční postup asi 20 cm směrem vertikálním (ČERNÝ, 1979) a 10 - 20 cm2 směrem horizontálním (podle druhu parazitických hub). Důležitou roli zde hraje tloušťka kmene. Čím je tloušťka menší, bude strom rychleji zničen. Při uvedené rychlosti horizontálního šíření hniloby bude trvat rozložení stromu o tloušťce 10 cm 4 - 8 let, o tloušťce 20 cm 15 - 30 let a při tloušťce 30 cm 35 - 70 let.
Na příkladech zlomených stromů v loupaných porostech je možno prokázat, že kmeny se lámou, když viditelná i tvrdá hniloba zasáhne 2/3 průměru nebo se barevně projeví na 80 % plochy průřezu.
Podle míry zasažení průřezu klesá hodnota momentu setrvačnosti středových hnilob podstatně pomaleji než u obvodových. Proto primární hniloby středu kmene, např. václavek nebo kořenovníku, ohrožují stabilitu stromů mnohem méně než hniloby povrchové-ranové. Stromy se středovou hnilobou mohou růst mnohem déle, často 60 - 90 let, než stromy poraněné a nahnilé na obvodu. V mladém dřevě se ranové hniloby šíří podstatně rychleji než ve dřevě starším. Význam zde má patrně vysoká vlhkost dřeva a vysoký podíl řidšího jarního dřeva. V běli postupuje hniloba výrazně rychleji než ve dřevě jádrovém.
HNILOBY BOROVICE
Po zimách v letech 1994 a 1995 se na borových kulturách a mlazinách v severních Čechách projevily značné škody loupáním. Škody byly tak velké, že se jimi začala zabývat Česká inspekce životního prostředí (ČIŽP). U Vojenských lesů v Mimoni bylo provedeno ochranářské šetření, ze kterého vyplynuly zajímavé závěry, které zejména pro oblasti s převahou borovice mají svůj význam.
Pokud zůstalo zachováno alespoň 20 - 30 % nepoškozeného obvodu kmene, rostla borovice dále vzpřímeně do výšky. Poškozená místa na kmeni, kde bylo ohryzem obnaženo dřevo, byla rychle pokryta pryskyřicí, která brání vniknutí infekcí a také povrchovému vysýchání dřeva. Pryskyřice obohatí dřevo do hloubky 4 - 20 mm. Ani v jednom případě nebyly zjištěny výsušné trhliny. Obnažené dřevo po pokrytí pryskyřicí nehnije, ale dále tloušťkově nepřirůstá. Z okolního nepoškozeného dřeva vyrůstá ochranný zával, který poraněné místo postupně přikrývá, avšak s původním dřevem se organicky nespojí. Rychlost závalu je asi 1 - 2 mm z každé strany ročně. Zával a zhoršení jakosti dřeva postihuje jen ohryzanou část. Ani po 25 letech se zhoršení jakosti dřeva neprojevilo ve vertikálním směru nahoru ani dolů. Při laboratorním rozboru vzorků poškozeného borového dřeva se zjistilo, že nižší pevnost o 13 - 14 % byla jen v místech, kde dřevo organicky nesrostlo. Pevnost vzpěrná byla v místech po poranění o 2 - 33 % vyšší, pevnost v tlaku byla rovněž vyšší, v odporu proti stlačení bylo poraněné dřevo o 8 % pevnější. V nejbližším okolí poraněných míst má dřevo podstatně vyšší obsah pryskyřicových látek, a to 3,2násobně než dřevo z nepoškozených částí. Vyšší obsah pryskyřice je také okulárně dobře patrný, neboť dřevo je zabarveno tmavě červenohnědě. Při mechanicko-fyzikálních rozborech byla pryskyřice vysokým tlakem ze vzorků dřeva vytlačena.
Při laboratorních zkouškách na přítomnost hub bylo zjištěno, že na povrchu poškozeného borového dřeva byl výrazně vyšší výskyt dřevokazných hub, nikde však nedošlo k infekci dřeva. Nejvíce hub bylo těsně pod kůrou. U vzorků se starším poraněním a s vytvořenými závaly byl výskyt mycelií dřevokazných hub značně nižší. Žádné viditelné příznaky hniloby nebyly přítomny. Dřevo v místech poranění bylo vesměs tvrdé a pevné. Nebyly nalezeny žádné jiné příznaky napadení hnilobou jako povrchové podhoubí, drobivost nebo křehkost dřeva ani menší tvrdost. Na povrchu vzorků poškozeného borového dřeva byl zjištěn silný výskyt mycelia, které však ani po 25 letech do dřeva nevniklo.
Rozhodující úlohu při ochraně borovice proti infekci ranových parazitických hub má její schopnost tvořit ochranná pletiva - suberin, kutin, korek a hlavně pryskyřici a balzám. Tyto ochranné látky patrně mohou zabránit již na povrchu rány vniknutí infekce do dřeva a vyklíčení spór při jejich dopadu na povrch poraněného dřeva. Tyto vlastnosti borovice byly lesníkům známy již z dob, kdy se provádělo smolaření a kdy ani po 50 - 70 letech nebyly lyziny po smolaření napadeny hnilobami a nedošlo ke zlomům.
HNILOBY PO ODLOMENÝCH VRCHOLECH
Rozsáhlé poškození vrcholů po sněhových a námrazových polomových kalamitách vedlo k rozborům, jaké hniloby napadají místa lomu u smrků, které zůstávají i po odlomení dále životaschopné. Podrobnější studie (FABRICIUS, 1940) ukázala, že u smrku se v místech odlomení vrcholu jen výjimečně vyskytují závaly a prosmoly. Lomová místa byla nejčastěji napadena pevníkem krvavějícím, troudnatcem pásovaným, plstnatečkem severským, outkovkou různotvarou a outkovkou jedlovou. Hniloba se z místa poranění šíří v prvních letech rychlostí 50 - 100 cm ročně, postupně se však její rychlost snižuje, až po 5 letech bývá pouze asi 20 cm za rok. Zpomalování při šíření hniloby vysvětloval autor postupným omezováním přístupu kyslíku a vody. Hniloba v korunách se zpravidla zastavuje u nejbližšího přeslenu, ze kterého se pak zvedá některá z větví jako náhradní vrchol. Náhradní vrcholy mají dlouhou životnost, mnohé z nich se při dalších kalamitách mohou znovu zlomit a vytvářet další náhradní vrchol. Podle počtu náhradních vrcholů lze určovat, v jakých intervalech se vrcholové zlomy opakují. Hniloby v korunách neprostupují do větví (VICENA, 1998). Dřevo v místech nasazení náhradních vrcholů bývá často obaleno dřevem tlakovým - “křemenem”, což zvyšuje trvanlivost. Hniloba po odlomených vrcholech není důvodem pro zdravotní výběr.
OHROŽENÍ POROSTŮ PROŘEDĚNÍM
Pokud lesy neovlivňují imise, činí podíl souší v nahodilých těžbách v hospodářských lesích 2 - 5 %.
Při tomto objemu se odstranění souší nemusí projevit na snížení zápoje a zakmenění.
Do zcela jiné polohy se dostane problematika souší po velkých kůrovcových kalamitách, jak k tomu v posledních letech dochází v národních parcích (NP) nebo zvláště chráněných územích (ZCHÚ). Pokud se velké množství souší vytěží, dojde k otevření porostů zevnitř, porosty se proředí, vzniknou nové nepevné porostní stěny, a tím se vytvoří vysoké riziko polomů jak větrných, tak i sněhových a námrazových. Tak např. proředění z plného zakmenění při těžbě 10 % zásoby vedlo k větrným polomům ve výši cca 7 m3/ha, při těžbě nad 30 % zásoby však již k 90 m3/ha (VICENA, 1964). Zcela podobné ohrožení vzniklo i při námrazové kalamitě na Českomoravské vrchovině v zimě r. 1995/1996, kdy při plném zakmenění spadlo 33 m3/ha, avšak při poklesu zakmenění před kalamitou na 0,8 již 52 m3/ha (VICENA, 1998). Proředění porostů je nebezpečné ve všech oblastech bez ohledu na to, zda proředění vzniklo úmyslnými nebo nahodilými těžbami.
HNILOBA STOJÍCÍCH SOUŠÍ
Ohrožení porostů nemůže zabránit ani ponechání stojících nepracovaných souší. Podle dřívějších šetření (KOLLMANN, 1935, BALABÁN, 1970) vyplynulo, že trvanlivost smrkového dřeva je 4 - 12 let. Po hromadném usychání stromů v důsledku imisí proběhlo v 80. letech jednání mezi tehdejšími státními lesy a dřevařským průmyslem, při němž Výzkumný a vývojový ústav dřevařský zjistil, že souše již dva roky po odumření nemohou být použity k výrobě řeziva pro znatelné narušení hnilobou. Shodně to potvrzují i šetření v NP Šumava, podle nichž se již prvním rokem po uschnutí zjišťuje na stojících souších přítomnost čechratky, druhým rokem troudnatce pásového, plstnatečka, v jiných oblastech se dále zjišťuje anýzovník, outkovky, bránovitec a trámovky. K šíření rozkladných hub přispívá stálá vyšší vlhkost dřeva, která ve výčetní tloušťce činí po třech letech 75 %, ve výšce 10 m 40 %. Výsušné trhliny a poškození hmyzem usnadňují rozkladný proces. Stojící souše se proto lámou jak v korunách, tak i uprostřed kmenů, ale také u oddenků, jsou časté i vývraty. Rozklad stojících souší postupuje tak rychle, že po 4 letech souše již začínají samovolně padat, což znamená ohrožení turistických cest a nebezpečnost kácení pro dřevorubce. Hnilobě podléhají souše všech tlouštěk od 20 do 90 cm. Po jejich pádu na zem vznikají v porostech menší i velké mezery, místy holiny a řediny se zakmeněním 0,4 až 0,6. Z tohoto vývoje je patrno, že ponechání stojících souší jako ochrany proti polomům není řešením, nýbrž jen krátkodobým odkladem ohrožení. Na trvalých výzkumných plochách VÚLHM bylo zjištěno (VACEK, 1999), že v letech 1976 - 1993 bylo ve chvíli vyvrácení či zlomení 81 % stromů odumřelých a pouze 19 % stromů živých, ale většinou napadených houbovými parazity. Proti větru jsou stojící souše 5 krát méně odolné než stromy zdravé.
Rychlému rozkladu nastojato podléhají také borové souše. Ve všech borových souších již v prvních dvou letech po uschnutí bylo zjištěno modré a černé zbarvení, způsobené různými druhy houby Ophiostoma. Úkolem lesníků je vzhledem k ochraně lesa proti polomům zabránit vzniku velkých soušových kalamit.
HNILOBA A ZDRAVOTNÍ VÝBĚR
V uplynulých 22 letech postihly naše lesy tři mimořádně velké větrné kalamity, a to v letech 1976, 1984 a 1990, mimořádně silná námrazová kalamita byla v zimě r. 1995/1996. Větrné, sněhové a námrazové polomy napadaly však i mimo tyto roky, kdy nelze mluvit o kalamitách v pravém smyslu slova. Avšak i malé, ale chronicky se opakující polomy hospodaření v porostech komplikují. Při rozborech polomů, vzniklých při slabších větrech, se zjistily tyto údaje zničeného dřeva:
Pokud by byly včas odstraněny z porostů nahnilé stromy, mohlo být polomů až o 40 % méně. V tom spočívá i velký význam pečlivých zdravotních výběrů při všech výchovných i obnovních zásazích.
HOSPODAŘENÍ V POROSTECH POSTIŽENÝCH HNILOBOU
V porostech poškozených loupáním a ohryzem s následnými hnilobami se prokázalo, že stoupá i poškození polomem (VICENA, 1995). Tam, kde rozsah porostní zásoby, poškozené loupáním, nepřesáhl 10 %, bylo polomů 10 m3/ha, u zcela poškozených porostů bylo polomů 3krát více. U nahnilých porostů se mění také podstatně charakter polomů. Ve srovnání se zdravými porosty se snižuje podíl vývratů a stromů ohnutých, o to více je stromů zlomených.
Úkolem lesního hospodáře je vyvodit z hniloby porostů tyto závěry:
1. Požadavek na podstatnou redukci jelení, daňčí a mufloní zvěře je z hlediska ochrany lesa proti polomům plně zdůvodněný. Po loupání nastupuje hniloba, která vždy ohrožuje bezpečnost lesních porostů.
2. Radikálně je třeba snižovat poškozování stromů přibližováním volbou šetrných prostředků, technologických postupů i šetrným prováděním prací.
3. Hniloba jednotlivých stromů může vést při jejím šíření k ohrožení celých porostů, jejich postupnému prořeďování a tím k ohrožení zbývající porostní zásoby. Shnilé stromy se lámou postupně, každým rokem tak vznikají nové polomy. Proto je kategorickým požadavkem ochrany pečlivý zdravotní výběr. Výchovných pěstebních cílů lze dosáhnout, pokud rozsah poškozených stromů nepřesáhne 10 %. Při větším rozsahu poškození bude při probírkách převažovat zdravotní výběr i na úkor výběru jakostního, druhového i dalších záměrů. Zdravotní výběr se zaměří na stromy s největším stupněm hnilobného rozkladu.
4. U porostů, v nichž hniloba postihla přes 50 % stromů, bude docházet k jejich postupnému rozpadu. Pro ně není jiná možnost, než je předčasně smýtit. Zahájení a postup obnovy je třeba přizpůsobit tak, aby rychlejší samovolnou likvidací shnilých stromů nebyly předčasně ohroženy jiné porosty nebo jejich části.
5. Stojící souše se brzy rozkládají a nejsou žádnou ochranou proti polomům. Zdravotním výběrem je třeba zabránit tomu, aby se z jednotlivých souší nestaly velké soušové kalamity.
Adresa autora:
Ing. Ivo Vicena, CSc.
Sídliště Míru 48
384 51 Volary