Vývoj kořenového systému lesních dřevin na Radovesické výsypce
Petr Čermák, Vratislav Ondráček
Na Radovesické výsypce umístěné v těžebním prostoru SD Doly Bílina, a.s., jsou při úpravě značně heterogenních půdních vlastností výsypkových zemin terciérního stáří (jílovců, písků, porcelanitů) používána ekonomicky náročnější meliorační opatření, spočívající v aplikaci slínovců v dávce 2000-3000 t/ha, která pedologicky ovlivňují půdní profil vytvářených antropozemí o celkové mocnosti až cca 0,7 m. Na takto rekultivačně ovlivněném stanovišti jsou prováděna i doplňující experimentální šetření, jejichž účelem je hodnocení probíhajícího půdotvorného procesu, růstové vitality dřevin a jejich zdravotního stavu. V roce 2002 a 2003 byla do tohoto souboru šetření zahrnuta i problematika posouzení stavu kořenového systému dřevin na takto rekultivačně ovlivněném stanovišti. Hodnocen byl kořenový systém dřevin na nejstarší části této výsypky, zalesněné v období 1992-1994 prostokořennou a krytokořennou sadbou.
Kořenová soustava dřevin (vyšších rostlin) plní kromě funkcí absorpčních, vodivých, syntetických a zásobních i funkce ekostabilizační (půdotvorné, mechanické), ovlivňované významněji některými faktory, mezi něž patří zejména genetická fixace taxonu, pedologické vlastnosti půdotvorného substrátu, fyziologická hloubka půdního profilu, vodní režim stanoviště, kvalita a způsob výsadby sadebního materiálu.
I když tyto vlastnosti kořenového systému jsou v běžné lesnické praxi všeobecně uznávané a technicky při úpravě krajiny i dlouhodobě využívané, dostupnost konkrétních a experimentálně ověřených charakteristik tvorby kořenového systému odlišných taxonů dřevin ve specifických stanovištních podmínkách je velmi omezena. V přirozených podmínkách lesních půd ČR se touto problematikou dlouhodoběji zabýval pouze VÁLEK (1957-1977), z antropických půd tyto informace většinou chybějí, nebo jsou interpretovány často i značně rozdílně.
Metodika
S ohledem na stáří hodnocených taxonů dřevin na Radovesické výsypce, omezené možnosti použití mechanizace při zemních pracích v porostu a požadavek na následné zachycení kořenového systému fotograficky při vhodném osvětlení, byla při hodnocení problematiky zvolena kombinace metody vyzvednutí celé dřeviny se zemním balem pomocí bagru s následným odstraněním zeminy od kořenů a metoda transektu (vertikálního průřezu), kdy v ručně vykopané půdní sondě jedna stěna prořezává kořenový systém dřeviny. U takto preparovaných kořenů byl hodnocen jeho tvar, šířka, celková hloubka prokořenění půdního profilu, zdravotní stav (ohryz, mykorrhiza), deformace ovlivněná kvalitou sadby a způsobem výsadby.
Pedologické vlastnosti hodnocených půdních profilů
Podle Taxonomického klasifikačního systému půd ČR (NĚMEČEK J. et. al., 2001) náleží k půdnímu typu antropozem půda vytvářená či vytvořená člověkem z nakupených substrátů získaných při těžební a stavební činnosti. Charakter půd je dán antropogenním vrstvením či míšením materiálů a usměrněním pedogeneze v průběhu rekultivačních procesů, sledujících úpravy půdních vlastností pro zemědělské, lesnické či rekreační využití. Pouhé navrstvení materiálů vytváří pouze antropické substráty (haldy, výsypky, deponie). Pokud dojde k překryvu výsypkových substrátů materiály lepších zrnitostních a jiných vlastností, než má většinový substrát bez výrazného prohumóznění, dochází ke vzniku antropozemí překrytých.
Zrnitostní složení, chemické a fyzikální vlastnosti hodnocených půdních profilů antropozemí překrytých o celkové mocnosti až cca 0,7 m (viz tab. 1) na Radovesické výsypce jsou významněji ovlivněné použitou rekultivační technologií při úpravě povrchu výsypky-aplikací slínovců, event. dalších zúrodnitelných zemin. Takto antropicky upravený půdní profil vykazuje oproti výsypkové zemině podstatně vyšší obsah uhličitanů, alkalickou půdní reakci, vyšší sorpční schopnost a kvalitativně se upravují i některé fyzikální i protierozní půdní vlastnosti.
Kořenový systém dřevin na antropozemích Radovesické výsypky
- Jasan ztepilý (Fraxinus excelsior L.) (JS) - srdčitý kořenový systém, s dlouhými a silnými obloukovitými všestranně rozloženými postranními kořeny, které se na konci ohýbají směrem do hloubky (obr. 1, 5).
- Javor klen (Acer pseudoplatanus L.) (KL) - silné postranní kořeny, které se na konci prudce ohýbají směrem do hloubky, kořenovou soustavu dále doplňuje více slabších kůlových kořínků (obr. 2, 6).
- Olše lepkavá (Alnus glutinosa L. Gaertn.) (OL) - značné množství postranních kořenů ohýbajících se na konci směrem do hloubky s charakterem spíše srdčitým, kořenovou soustavu dále doplňuje větší množství kůlovitých kořínků, vytvářející často stěnu (obr. 3).
- Lípa srdčitá (Tilia cordata Mill.) (LP) - kořenová soustava spíše srdčitá, s několika všestranně rozmístěnými postranními kořeny ohýbajícími se na konci směrem do hloubky, kořenovou soustavu většinou doplňují dva až tři slabší kůlové kořínky.
- Dub letní (Quercus robur L.) (DB) - kratší a slabší postranní všestranně rozmístěné kořeny, doplněné většinou jedním nebo i třemi silnějšími kůlovými kořeny, které se ve větší hloubce dále i větví.
- Bříza bradavičnatá (Betula verrucosa Ehrh) (BR) - kořenový systém plošně rovnoměrný, se silnými povrchově umístěnými postranními kořeny a hustým kořenovým vlášením dosahujícím značné šířky, s výskytem dvou až tří kůlových kořínků (obr. 4).
- Borovice lesní (Pinus sylvestris L.) (BO) - mohutnější všestranně rozmístěné postranní kořeny s hustým kořenovým vlášením ohýbající se na konci směrem do hloubky, kořenovou soustavu doplňuje většinou jeden až tři kůlové slabší kořínky (charakter kořenového systému spíše srdčitý).
- Modřín opadavý (Larix decidua Mill.) (MD) - kořenový systém je charakteristický větším množstvím postranních a kůlových kořenů, které se ve větší hloubce dále větví, s ohledem na nadzemní část dřeviny, která v hodnoceném věku cca 10 let dosahuje 4-7 m, disponuje tento taxon poměrně malou mohutností kořenového systému (obr. 7).
- Borovice černá (Pinus nigra Arn.) (BOC) - charakteristika vytvářeného kořenového systému je obdobná jako u borovice lesní, vytváří ale méně mohutnější kořenovou soustavu (obr. 8).
- Borovice Murrayova (Pinus murrayana Balf.) (BOM) - značně silné, všestranně rozmístěné povrchové kořeny s hustým kořenovým vlášením dosahující značné šířky, kořenovou soustavu dále doplňují jeden až dva slabší kůlové kořínky, charakter tvorby kořenové soustavy je velice porovnatelný např. s břízou bradavičnatou.
- Smrk pichlavý (Picea pungens Engelm.) (SMP) - silné postranní kořeny s hustým kořenovým vlásením všestranně rozmístěné, vyskytující se většinou ve dvou etážích.
- Smrk omorika (Picea omorika Panč.) (SMO) - charakteristika vytvářeného kořenového systému je obdobná jako u smrku pichlavého, ale dřevina disponuje podstatně menší mohutností (šířkou i hloubkou).
Závěr a diskuse
Převážná část použitých taxonů dřevin k zalesnění překrytých antropozemí (kromě jehličnatých dřevin ) již ve věku cca 10 let ovlivňuje kořenovým systémem půdní horizonty tvořené výsypkovými substráty před jejich rekultivací, tj. dochází k prokořenění půdního profilu o celkové mocnosti více než 0,5 m.
- Nejdelší kořenový systém (KS) - v hodnoceném věku mají zejména DB a JS, této kvalitativní charakteristice se přibližuje i KL a OL.
- Nejkratší KS - zejména jehličnany (SMO, SMP, BOC).
- Největší šířka KS - BR a JS, přibližuje se i BOM.
Z uvedeného přehledu charakteristik vytvářeného KS je zřejmé, že k dřevinám s největšími půdotvornými účinky v hodnoceném věku (největším prokořeněním plochy půdního profilu) patří zejména JS a BR a naopak nejmenší půdotvornými účinky má většina jehličnanů - SMO, BOC, SMP (graf 2). Většina rekultivačně významnějších taxonů dřevin (JS, DB, KL, LP, OL) vytváří na těchto antropozemích obdobný kořenový systém - s mohutnou povrchovou soustavou rovnoměrně rozložených a pevně ukotvených kořenů, kterou doplňuje většinou více geotropicky rostoucích panoh z báze kmene (z kůlového kořene prostokořenné sazenice, který byl před výsadbou upraven). Přirozenou architektoniku koř. systému mají na antropozemích většinou pouze jedinci z přímého výsevu nebo náletu (zaznamenali jsme příklady DB , JS a KL).
Nejčastější deformace KS zjištěné na těchto antropozemích zejména u jehličnatých dřevin, jsou ovlivněné krytokořennou sadbou, kdy byl k výsadbě použit zřejmě starší sadební materiál (více než 3letý) s kořenovým systémem deformovaným již do "spirály". Další zjištěnou příčinou již velmi významné počáteční deformace KS prostokořenných sazenic dřevin je jejich výsadba pod "motyku", kdy nedošlo k vykopání dostatečně hluboké jamky pro uložení kůlového kořene a ten byl následně umístěn (ohnut) v půdním profilu do horizontální polohy. Častou příčinou deformace KS dřevin na těchto antropozemích bývá však i zvýšená skeletovitost (ovlivněná aplikací tvrdších slínovců při melioraci výsypkové zeminy, omezeně lze zaznamenat i valouny čedičů), kdy se kořeny přizpůsobují charakteru půdního prostředí, následně obcházejí překážky (ohýbají se) a dále se různě větví.
Značně diskutovaným problémem je i otázka účelnosti intenzivnějšího využívání kvalitního krytokořenného sadebního materiálu na těchto stanovištích (dosud se převážně využívá prostokořenný). V současnosti se na Radovesnické výsypce ověřuje i efektivnost zalesňování 1,5roční krytokořennou sadbou QUICK POT a hodnotí se kořenový systém použitých taxonů dřevin.
Seznam literatury je k dispozici u autorů příspěvku a bude také uveřejněn v internetové podobě tohoto příspěvku na www.silvarium.cz/lesprace.
Adresa autorů:
Ing. Petr Čermák, CSc., VÚMOP Praha
e-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
Vratislav Ondráček, SD Doly Bílina, a.s.
e-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
Foto: archiv autorů