Sadební materiál smrku ztepilého pro horské oblasti

Antonín Jurásek, Jan Leugner

Zvyšování stability horských lesů je v současnosti jedním z hlavních cílů lesního hospodářství v celé střední Evropě. Ve vyšších horských polohách (8. LVS) je oprávněně kladen důraz na přirozenou obnovu lesa, přesto se u nejrozšířenější dřeviny – smrku – nevyhneme i využití umělé obnovy lesa. Extrémní klimatické podmínky horských oblastí přitom kladou zvýšené nároky na kvalitu sadebního materiálu, který je pro tento účel používán. Pro sadební materiál smrku z 8. LVS je při pěstovaní ve školkách charakteristická vysoká variabilita růstu, která je geneticky podmíněna. Největší růstová diferenciace vzniká ve fázi růstu semenáčků. Náš výzkum, podložený poznatky jiných vědeckých pracovišť, prokázal, že je nutné respektovat specifické zásady výběru, pěstování a třídění tohoto sadebního materiálu.

Z pohledu stability horských lesů se ukazuje jako diskutabilní zejména vyřazování malých (pomaleji rostoucích) semenáčků do výmětu. Dalším prvkem, který může přispět ke zvýšení stability horských lesů, je používání reprodukčního materiálu z adaptovaných populací smrku, které vykazují zvýšenou toleranci ke stresům způsobeným extrémními klimatickými podmínkami horských lokalit. Pro tyto účely je vhodný sadební materiál pěstovaný metodou autovegetativního množení řízkováním. Na VS Opočno probíhá dlouholetý výzkum týkající se výše uvedené problematiky, tj. vlivu třídění horského smrku ve školkách na jeho růst po výsadbě na holiny a možností využití potenciálně strestolerantních jedinců smrku při obnově lesa na exponovaných stanovištích.
V následujícím příspěvku uvádíme některé zajímavější podrobnosti k těmto tématům.

Specifika pěstování sadebního materiálu smrku ztepilého pro vyšší horské polohy
Exponované horské polohy s nepříznivými klimatickými podmínkami mají výrazný vliv na odrůstání jedinců smrku ztepilého (Picea abies (L.) Karst.). Horské populace této dřeviny se vyznačují velkou variabilitou v kvalita-tivních parametrech u osiva i semenáčků (Kotrla 1998) a také odlišnou intenzitou a dynamikou růstu semenáčků (Holzer et al. 1987, Lang 1989). Rozdíly v intenzitě a dynamice růstu se projevují i při pěstování semenáčků v konstantních podmínkách (Holzer 1984, Holzer et al. 1987). Tyto rozdíly jsou z větší části přičítány vysoké genetické variabilitě osiva. Hlavní příčinou je skutečnost, že smrk v různých nadmořských výškách kvete přibližně ve stejné době a pyl je unášen v širokém rozmezí nadmořských výšek. Následkem toho mohou být horské populace smrku opyleny pylem ze středních nadmořských výšek a naopak (Holzer 1984).
Při pěstování sadebního materiálu pro vyšší horské polohy je tedy nutné používat odlišná kritéria pro třídění semenáčků a sazenic, než je běžné pro semenáčky a sazenice z nižších horských a podhorských stanovišť, tj. poloh zhruba do 1000 m n. m. Vyřazování menších, pomalu rostoucích jedinců původem z 8. LVS může zúžit genetické spektrum populace a odstranit právě ty rostliny, které jsou nejlépe přizpůsobeny růstu v extrémních horských podmínkách. Jedná se pravděpodobně o jedince, kteří jsou schopni přežít extrémní klimatické výkyvy, ke kterým může docházet i jednou za několik desítek let (Lang 1989). Tento názor podporují i údaje některých autorů o tom, že výška nadzemních částí smrkových semenáčků klesá se stoupající nadmořskou výškou původu (Modrzynski 1995, Kotrla 1998). Předpokládá se přitom, že v procesu adaptace k nepříznivým podmínkám horského prostředí získávají populace smrku vyšší odolnost na úkor intenzity růstu v juvenilním stádiu, tj. v několika prvních letech věku.

Založení pokusu s výškovým tříděním semenáčků
Této problematice se již dlouhodobě experimentálně věnujeme i na VS Opočno. Pro zjištění, jak se budou chovat na extrémních horských lokalitách rostliny s různou intenzitou růstu ve školce, byl založen pokus s výškovým tříděním semenáčků. V roce 1992 před školkováním byly dvouleté semenáčky (pocházející z osiva v 8. LVS) rozděleny do 3 velikostních kategorií: menší než 8 cm (malé), 8 až 15 cm (střední) a 15 až 22 cm (velké). Rozdíly v růstové dynamice tohoto sadebního materiálu na záhonu ve školce jsou zřejmé z obr. 1. Po dopěstování do stádia výsadbyschopnosti byly sazenice horského smrku v roce 1994 vysazeny na trvalou výzkumnou plochu (TVP) Pláň, a to buď jako prostokořenné (2+2), nebo jako krytokořenné sazenice (2+2+0,5k) v rašelino-celulózových kelímcích (RCK). Tato výzkumná plocha o rozloze 2 ha je umístěna v modelové horské oblasti Krkonoš na severním svahu Stohu v nadmořské výšce 1000–1100 m n. m. U výsadeb byl mimo jiné každoročně hodnocen výškový i tloušťkový růst a jejich zdravotní stav.
Sledování pokusů během 12 let po výsadbě ukázalo, že výsadby založené sadebním materiálem dopěstovaným ze semenáčků rostoucích ve školce pomalu a při běžném způsobu třídění vyřazovanými jako výmět (označeny jako „malé“) jsou v horských podmínkách vitální a velmi dobře odrůstají. V grafu 1 a 2 můžeme vidět velmi intenzivní růst jedinců z kategorie „malé“, kteří 12 let po výsadě předrostli dříve vyspělejší jedince z kategorie „střední“. Nejnižší intenzitu růstu vykazují jedinci z kategorie „velké“, kteří měli nejvyšší intenzitu růstu ve školce. Rozdíly mezi jednotlivými kategoriemi jsou statisticky významné. Z hodnocení kvality olistění (graf 3) je zřejmé, že výsadby stromků z kategorie „malé“ vykazovaly během sledování i velmi dobrý zdravotní stav.
Obdobné poznatky o velmi dobrém růstu jedinců smrku pocházejících z pomaleji rostoucích semenáčků ve školce jsme získali i v opakovaných pokusech na dalších horských lokalitách.

Možnosti pěstování „strestolerantního“ sadebního materiálu smrku
Imisně-ekologická kalamita v 70. a 80. le-tech 20. století vyvolala v horských polohách přirozenou selekci v lesích, kdy v porostech, které se již rozpadaly, přežívali relativně vitální jedinci.
Tyto vitální stromy z autochtonních porostů se staly základem programu pro záchranu genofondu geograficky původních druhů lesních dřevin v Krkonoších (Schwarz 1996, Schwarz, Vašina 1997). V rámci tohoto programu, na němž se významnou měrou podílela VS Opočno, byly klony „strestolerantních“ jedinců smrku ztepilého získány následujícím způsobem:
- Sběr osiva v modelové oblasti Krkonoš z nejcennějších populací vykazujících vnější znaky tolerance vůči imisím (imisní kalamita v 70. a 80. letech 20. století) a dalším nepříznivým vlivům.
- Napěstování a výsadba sadebního materiálu s evidencí po jednotlivých sazenicích.
- Růst v extrémních růstových podmínkách (selekce „in situ“) v polohách nad 1000 m n. m. v modelové horské oblasti Krkonoš.
- Odběr řízků z vitálních, dobře rostoucích matečných jedinců.
- Zakořenění řízků a dopěstování řízkovanců.
- Výsadba řízkovanců smrku na holiny (tím byly vytvořeny matečnice druhé generace pro sestavování klonových směsí).
- Odběr řízků a napěstování řízkovanců druhé generace (to znamená, že se jedná o klony podrobené již dvakrát přirozené selekci „in situ“ na toleranci vůči nepříznivým vlivům).
- Založení klonových výsadeb z řízkovanců druhé generace v extrémních horských polohách.
Z výše uvedeného přehledu je zřejmé, že postupně vznikaly unikátní klonové výsadby autochtonního horského smrku, které kromě hlavního účelu – zachování původních dílčích populací, umožňují velmi zajímavý výzkum možnosti využití selekce a použití jedinců s předpokládanou vyšší odolností ke stresům prostředí. Opírali jsme se přitom i o literární poznatky, že selekce klonů pro extrémní podmínky může být prováděna přirozeným výběrem v matečnicích založených v extrémním prostředí podobném místu určení (Schachler et al. 1986). V našem výzkumu jsme vycházeli z toho, že dosud nebyla potvrzena ani vyvrácena hypotéza, že dobře rostoucí klony smrku vystavené předchozí selekci „in situ“ mají vyšší toleranci vůči nepříznivým vlivům prostředí. V první fázi (2001–2004) jsme experimentálně ověřovali, do jaké míry lze tuto potenciální „strestoleranci“ posoudit podle měřitelných vnějších (morfologických a fenologických) nebo vnitřních (fyziologických a genetických) znaků během pěstování sadebního materiálu ve školce.
Hodnocení rozsáhlého reprezentativního souboru klonového materiálu smrku nepotvrdilo možnost využití vnějších morfologických znaků pro charakterizování „strestolerance“ smrku v juvenilním stádiu jeho vývoje, zejména tedy během jeho pěstování ve školce. Tyto dílčí výsledky ale neznamenají zpochybnění možnosti využití selekce klonů „in situ“, objektivní posouzení ale vyžaduje dlouhodobější sledování selektovaného sadebního materiálu po jeho výsadbě do ekologicky exponovaných horských podmínek. Jen tak lze odpovědět na otázku, do jaké míry lze selekci „in situ“ využít při umělé obnově lesa. K tomuto účelu jsou od roku 2005 zakládány na extrémních holinách (obr. 2) modelové výsadby potenciálně strestolerantních klonových směsí horského smrku, kde probíhá sledování dynamiky jejich růstu a zdravotního stavu.
Na těchto ověřovacích plochách je vegetativně pěstovaný klonový materiál smrku doplněn sazenicemi pěstovanými běžným způsobem a jejich růst je srovnáván s jedinci z přirozeného zmlazení.
Uvádět výsledky z těchto pokusů ovlivněných ještě klasickým šokem z přesazení je předčasné, objektivní zhodnocení bude vyžadovat víceleté řady měření. Růst v prvních letech však již naznačuje rozdíly mezi potomky různých klonů.
Realizace pokusů s klonovým materiálem smrku nám současně umožnila optimalizovat jednoduché postupy autovegetativního množení smrku řízkováním, využitelné i v běžných školkařských provozech. Ověřováno bylo např. použití „dvojího krytí“ (tunely z mléčné fólie uvnitř velkých fólníků). Na základě těchto výsledků byla podrobně rozpracovaná me-todika řízkování smrku (A. Jurásek,
J. Martincová: Pěstební postupy pro získání výsadbyschopných řízkovanců smrku ztepilého, VÚLHM, Lesnický průvodce 1/2004). Tento praktický výstup je ve formátu PDF k dispozici i na www.vulhm.opocno.cz
Shrnutí poznatků z probíhajícího výzkumu
Sazenice smrku z 8. LVS, dopěstované ze semenáčků rostoucích ve školce pomaleji (při běžném způsobu třídění před školkováním často vyřazovaných), odrůstají po výsadbě do horského prostředí velmi dobře a dynamickým přírůstem během 10 roků předrostly původně vyšší sazenice rostoucí ve školce rychleji. Prokazatelně lepší je i jejich zdravotní stav a odolnost vůči abiotickému poškození. Z těchto poznatků je zřejmé, že vyřazování pomaleji rostoucích semenáčků a sazenic horského smrku ve školkách může znamenat nebezpečí ochuzování genetického spektra o jedince dobře přizpůsobené extrémním podmínkám horských lokalit.
Z hlediska udržení stability horských lesů v 8. LVS považujeme tyto poznatky za velmi významné. Byly proto zpracovány a publikovány v rámci metodiky pro praxi
(A. Jurásek a kol.: Specifika pěstování a využití sadebního materiálu smrku ztepilého Picea abies (L.) Karst. pro horské oblasti, VÚLHM, Lesnický průvodce 2/2007). Jsou zde podrobně rozvedeny zásady pro pěstování a použití sadebního materiálu horského smrku tak, aby bylo pro obnovu lesa na dané lokalitě využito celé růstové
spektrum oddílu sazenic. Tato metodika je
rovněž k dispozici ve formátu PDF na ww.vulhm.opocno.cz. Předpokládáme, že výsledky výzkumu o specifickém růstu sadebního materiálu horského smrku budou využity i pro doplnění standardů kvality v rámci změn ČSN 482115 Sadební materiál lesních dřevin, plánované na roky 2009–2010.
Současně je třeba upozornit, že výrazná geneticky podmíněná růstová diferenciace, jejímž nerespektováním (odstraněním „menších“ semenáčků) můžeme významně narušit kvalitu umělé obnovy lesa, se týká sadebního materiálu smrku z vyšších horských poloh nad 1000 m n. m. U sadebního materiálu z nižších poloh již nemá výšková diferenciace takový význam a je spíše závislá na kvalitě pěstování v lesních školkách.
V našich pokusech jsme dále ověřili, že k získání sadebního materiálu s potenciální zvýšenou odolností ke stresům lze úspěšně využít metody autovegetativního množení řízkováním v provozně jednoduchých typech nevytápěných množáren. Během pěstování ve školce nebyly prozatím u těchto výpěstků zjištěny vnější znaky kvality využitelné pro
charakterizování „strestolerance“ smrku v juvenilním stádiu jeho vývoje. Z pokusů ověřujících možnosti využití klonových směsí smrku pro extrémní stanoviště bude možné formulovat závěry až po dlouhodobějším sledování růstu výsadeb na extrémních horských lokalitách.

Citovaná literatura je k dispozici u autorů příspěvků nebo na e-mailové adrese Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Příspěvek vznikl v rámci řešení výzkumného záměru MZe 0002070201 Stabilizace funkcí lesa v biotopech narušených antropogenní činností v měnících se podmínkách prostředí a projektu NAZV 1G58021 Možnosti použití směsí klonů smrku ztepilého se zvýšenou odolností vůči stresům na antropogenně narušených stanovištích horských poloh.

Autoři:
doc. Ing. Antonín Jurásek, CSc.
Ing. Jan Leugner,
VÚLHM Výzkumná stanice Opočno
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript. ,
Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
Foto: autoři