Vliv pojezdu vyvážecího traktoru na půdu

Dušan Vavříček, Pavel Samec, Pavlína Šimková, Jindřich Neruda, Radomír Ulrich

Zhutnění půdy, způsobené opakovaným průjezdem těžebně dopravních strojů, má negativní následky produkční i vodohospodářské. Při opakovaných průjezdech v jedné stopě dochází k postupnému vytlačování půdy na okraje stopy a k jejímu zahloubení 15–50 cm především v závislosti na vlhkosti půdy. 

Aby se zabránilo zvýšeným škodám na půdě, jsou k dispozici různé typy kolopásů, ale většina dodavatelů prací v ČR nabízí kolopásy Eco-Track, které jsou univerzální s výhodným účinkem na půdách s obsahem skeletu a do svažitých terénů. Ovšem na méně únosných půdách mají negativní vliv na horní humusovou vrstvu půdy tím, že svým profilem ve tvaru T ji nařezávají, narušují soudržnost s kořenovým systémem a při opakovaných přejezdech půdu ve stopě vyvážecích traktorů narušují a prohlubují. Proto jsme uskutečnili provozní zkoušky s vyvážecím traktorem John Deere 810D na dvou lokalitách LS LČR Telč, revír Řásná pod Javořicí a dvěma typy kolopásů – Eco Track a Eco Baltic. Tento vyvážecí traktor (forwarder) má na přední i zadní části nízkotlaké pneumatiky Nokian Fotrest King 710/45-22,5 s hmotností stroje 11 000 kg a s nákladem 6900 kg. Jako reprezentativní pro terénní experiment byla vybrána stanoviště na edafických kategoriích pseudoglejové (P) a glejové (G).

Materiál a metody
Ve vybraných smrkových porostech byly vytýčeny jízdní dráhy dlouhé 30 m v místech, kde nebylo viditelné předcházející přejíždění těžebně-dopravním strojem.
Na dráze č. 1 byly na zadní boogie nápravy namontovány kolopásy Eco-Track s hmotností 3586 kg. Na dráze č. 2 bylo pojížděno pouze s nízkotlakými pneumatikami Nokian Forest King s rozměry 710/45-22,5. Na dráze č. 3 byly na zadní boogie nápravy namontovány kolopásy Eco-Baltic s hmotností 2804 kg s širokými pásy, vhodnými pro málo únosná a podmáčená podloží. Na všech zkušebních dráhách byla stanovena četnost 10 pojezdů. Tlak v pneumatikách byl 300 kPa.
Na vybraných lokalitách bylo experimentálně provedeno 10 pojezdů vyvážecího traktoru a sledovány bezprostřední odezvy v půdních hydrofyzikálních vlastnostech. Míra jejich působení byla vztažena ke kontrolním odběrům z nepoježděného okolí v porostech. V pojezdových stopách strojů byla v pravidelném sponu rovnostranného trojúhelníku o straně 3 m vytýčena odběrná místa. Na každé pojezdové ploše bylo celkem vytýčeno pět odběrných míst. Na každém odběrném místě byly provedeny odběry fyzikálních válečků o jednotném objemu 100 cm3 z hloubek 6 cm a 25 cm.

Stanovení hydrofyzikálních charakteristik
Analyzovány byly objemová hmotnost (ᵨw) stanovená gravimetricky, objemová hmotnost redukovaná (ᵨd) stanovená ze vzorku vysušeného do konstantní hmotnosti, měrná hmotnost (ᵨs) stanovená pyknometricky, provzdušněnost (A), celková pórovitost (P), maximální kapilární kapacita (MKK), minimální vzdušná kapacita (AMKK), nasycenost pórů (Rnp), relativní kapilární vlhkost (Rv), procentický obsah sušiny a objemová vlhkost (w). Z hmotnostní vlhkosti byla vyjádřena sušina jako rozdíl 100-w.

Nepříznivé vlivy působící na kořenové systémy stromů při přejíždění těžebně-dopravních strojů

Zhutnění půdy na zkusných plochách
Pro zjištění intenzity a hloubky zhutnění byla zvolena penetrometrie s využitím ručního registračního penetrometru s grafickým záznamem. Půdní odpor měřený penetrometry vystihuje možnosti pro růst kořenů, jelikož je v něm zahrnut vliv jak hustoty, tak také vlhkosti půdy (Siegel-Issem 2002).

Metoda kontinuálního měření koncentrace CO2 v půdě
Pojezd těžkých strojů po půdě působí významné změny struktury půdních vrstev, tzv. zhutňování půdy, čímž se zhoršuje půdní ventilace. Několikanásobným pojezdem v jízdní dráze a uzavřením pórů narůstá koncentrace CO2 ve srovnání s půdním povrchem v lesním porostu vedle pojezdové dráhy.

Pedologické posouzení zhutnění půdy
- Lokalita 1
Lesní typ: 5P2; lesní porost č. 302 H7; humusová forma: morový moder až mor; půdní typ: pseudoglej modální, oligotrofní.

- Lokalita 2
Lesní typ: 5G3; lesní porost 225 B5a; humusová forma: morový moder až mor; půdní typ: glej modální zrašelinělý.
Půdní prostředí definované periodickým vlivem a stagnací gravitační vody a taxonomicky řazené do půdní jednotky pseudoglejů je z hlediska fyzikálních hodnot na dobré a optimální úrovni i ve středních půdních hloubkách podpovrchových horizontů (objemová hmotnost redukovaná – 1,36 g.cm-3, pórovitost 45,2 %, MKK – 41,2 % atd). Při normálním vývoji kořenového systému a při trvalejším vlivu půdní vlhkosti budou tato stanoviště výrazně signifikantní vůči pojezdu a dynamika změn jednotlivých parametrů je výraznější. Hodnoty jednotlivých fyzikálních vlastností se s hloubkou závažně neliší.
Pojezdy mechanizačních prostředků se na dílčích parametrech v enklávách glejů významně neprojevují. Některé půdně fyzikální vlastnosti se naopak v důsledku zapravení organických frakcí po pojezdech relativně zlepšují. Únosnost na plochách s vyšší hladinou podzemní vody glejů je v povrchových vrstvách nižší a vznikají hluboké rýhy po pojezdech, zvláště u kolopásů typu Eko-Track a také u vyvážecích traktorů s nízkotlakými flotačními pneumatikami se styčnou plochou 70x50 cm. Z tohoto aspektu je nutné volit pro pojezdy traktory s kolopásem Eko-Baltic s širokými pásy pro málo únosné substráty.

Výsledky měření využitelné pro praxi
U pseudoglejových půdních jednotek, které jsou ovlivněny menší intenzitou půdní vody, jsou změny fyzikálních vlastností po pojezdech některými mechanizačními prostředky velmi výrazné. V traktorové kolové, případně pásové stopě jsou degradovány půdní horizonty až na úroveň půdního prostředí glejů. Nejvíce negativně působí vyvážecí traktory opatřené kolopásy typu Eko-Track ve svrchních půdních vrstvách (cca do 15 cm) a traktory s nízkotlakými flotačními pneumatikami naopak v podpovrchových cca 20–25 cm hlubokých horizontech. Hodnoty se dostávají až na rizikovou úroveň (objemová hmotnost redukovaná ≥1,5 g.cm-3, pórovitost < 35 %, maximální kapilární kapacita < 30 % a minimální vzdušná kapacita < 3 %). Při aplikaci kolopásů Eco-Baltic s širokou stopou se parametry ani po vícenásobných pojezdech neliší od kontrolních ploch podél vytyčených zkušebních drah. Rozdíly zvláště v podpovrchových vrstvách jsou v základních charakteristikách nepatrné a jsou pouze relativní.
Použití kolopásů Eco-Baltic při těžebních technologiích na stanovištích kategorií P (pseudoglejových) a G (glejových) má jednoznačně své opodstatnění. Kromě narušení celistvosti holorganických a organominerálních horizontů zůstávají fyzikální vlastnosti na úrovni optimálních, případně výchozích hodnot.
Výsledky penetrometrie shodně na obou zkušebních stanovištích dokazují, že největší penetrační odpor 6,0 MPa je při použití kolopásů Eco-Track, při jízdách bez kolopásů byl naměřen penetrační odpor 4–5 MPa. Při použití kolopásů Eco-Baltic byl zjištěn nejmenší penetrační odpor 3–4 MPa.
Přestože zatím není provedený počet měření obsahu CO2 příliš rozsáhlý, lze pozorovat překvapivě shodné výsledky s předcházejícím měřením a výsledky pedologie i penetromerie. Nejvyšší koncentrace je zjištěna v jízdní dráze, kde byly použity kolopásy Eco-Track 3–3,2 %, během 60 minut. Menší koncentrace do 1,4 % CO2 byla naměřena v jízdní dráze, kde byly jen nízkotlaké pneumatiky. Nejmenší koncentrace byla naměřena při použití kolopásů Eco-Baltic v rozpětí 0,8–1,2 % CO2. Ke shodným závěrům, ke kterým se dospělo při půdních rozborech, dochází i výsledky penetrometrie. Na málo únosných substrátech s vyšší hladinou podzemních vod je nejvýhodnější využití kolopásů Eco-Baltic, a to jak na stanovištích pseudoglejových, tak i glejových. Kolopásy Eco-Track svým profilem narušují celistvost vrchního horizontu a při přejezdech s větší četností dochází k hlubším dopravním rýhám.
V průběhu celého pokusu byly naměřené a zaznamenané hodnoty koncentrace CO2 výrazně vyšší u zhutněné půdy (často až několikanásobně) než na kontrolní nepoježděné ploše vedle jízdní dráhy. Maximální hodnota koncentrace CO2 u zhutněné půdy ve stopách dosáhla bezmála hodnoty přes 3 %, u kontroly pak jen cca 0,6 %.

Příspěvek vznikl s využitím výsledků řešení dílčího výzkumného záměru č. MSM 6215648902 „Zásady hospodaření a optimalizace druhové skladby lesů v antropicky se měnících podmínkách pahorkatin a vysočin.“
Seznam použité literatury je k dispozici u autorů.

Autoři:
Doc. Ing. Dušan Vavříček, Dr., Ing. Pavel Samec, Ing. Pavlína Šimková, Prof. Ing. Jindřich Neruda, CSc., Prof. Ing. Radomír Ulrich, CSc.,
Lesnická a dřevařská fakulta MZLU v Brně
E-maily: 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. ,  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. , Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
Foto: autoři