Kontrola účinnosti vápnění v lesích

Popis zkoušky

V dubnu 2002 byly v dospělém smrkovém porostu na lokalitě Koníkov na Českomoravské vrchovině vytyčeny dvě paralelní pokusné plochy. Každá sestávala ze čtyř čtverců o jednotlivé ploše 100 m2, z nichž dva protilehlé čtverce byly v květnu 2002 povápněny a dva nikoliv. Byl použit vápnitý dolomit drcený s obsahem CaCO3 + MgCO3 90,0 % (z toho MgCO3 činil 38,8 %) v dávce 3 t.ha-1. Do středu každého čtverce byl nainstalován tenzní lyzimetr. V následujících letech byla od sejití sněhu do zámrzu odebírána na každém čtverci půdní voda v intervalu jednoho měsíce. Rozborem byly stanovovány tyto parametry: pH, Na, K, Ca, Mg, Al, NH4, NO3, PO4, SO4 a Cl. Současně byly tyto veličiny sledovány také ve vodě z nedalekého prameniště. Jedenkrát ročně byly odebrány vzorky organo-minerálního horizontu lesní půdy za účelem zjištění vlivu vápnění na mikrobiální činnost. Amonifikace byla stanovována jako přírůstek amonného dusíku během týdenní inkubace půdního vzorku za anaerobních podmínek. Aerobní N mineralizace byla měřena jako přírůstek amonného a nitrátového dusíku během třítýdenní inkubace.

Výsledky sledování

Pro porovnání a interpretaci zjištěných hodnot na ploše vápněné a kontrolní byly vybrány dva čtverce s relativně nejspolehlivějším odběrem vzorků. Průměrné hodnoty i trendy vývoje sledovaných parametrů, zaznamenané na těchto čtvercích, prokazují dlouhodobý dopad vápnění (tab. 2).

Bylo zaznamenáno zvýšení hodnoty pH na vápněném čtverci. Jednotlivě naměřené i prů-měrné roční hodnoty po celou dobu sledování překračovaly hodnoty z kontrolní plochy (graf 1). Po 7 letech sledování činí průměrná hodnota pH 5,8 na čtverci vápněném a 4,4 na čtverci kontrolním.

Důsledkem vápnění je také přetrvávající zvýšení obsahu vápníku (graf 2). Průměrná hodnota činí 7,7 mg.l-1 na čtverci vápněném a 2,3 mg.l-1 na čtverci kontrolním.

Méně znatelné je zvýšení obsahu hořčíku (graf 3). Průměrná hodnota činí 2,2 mg.l-1 na čtverci vápněném a 1,5 mg.l-1 na čtverci kontrolním.

Dobře patrné je snížení obsahu hliníku (graf 4). Průměrná hodnota činí 0,5 mg.l-1 na čtverci vápněném a 1,4 mg.l-1 na čtverci kontrolním.

Mikrobiální činnost

Jedním z úskalí bezpečného, tedy pro půdní prostředí přijatelného vápnění lesních porostů je nežádoucí eutrofizace půdní vody nitrátovými anionty NO3. Ta může být způsobena zvýšeným rozkladem půdního organického materiálu v důsledku zmnožení dekompozitorů, případně v důsledku změny jejich druhové skladby při snížené kyselosti. Mikrobiální činnost jsme studovali na vybraných pokusných plochách ve 2. a 3. roce po provedeném vápnění.

V období od jara 2004 do jara 2005 se mění mikrobiální aktivita v závislosti na ročním období. Aerobní N mineralizace je poněkud vyšší v jarním období, kdy se uplatňuje vedle teploty i vyšší půdní vlhkost. Rozdíly hodnot, naměřených na vápněné a kontrolní ploše, jsou zanedbatelné (tab. 3.).

Vliv vápnění na obsah amonného kationtu NH4 je znatelný na jaře 2004, kdy je jeho obsah na vápněné ploše výrazně vyšší než u kontroly. Tento rozdíl postupem času mizí a obsahy NH4 se dále zvyšují pouze v jarním období. Amonný kationt NH4 je postupem času oxidován až na nitrátový aniont NO3. Dlouhodobým šetřením nebyl zjištěn vliv vápnění na produkci NO3.

Statistickým šetřením byla zjištěna závislost mezi obsahem celkového vápníku CaDUS a první fází rozkladu půdního organického materiálu, tedy amonifikací (graf 5).

Při obsahu vápníku CaDUS 1 000 mg.kg-1 odhadujeme míru amonifikace asi na 9 µg NH4 -N na den a gram sušiny.

Obsah amoniakálního a dusičnanového dusíku byl sledován také v půdní vodě.

Za období 2002–2009 činil průměrný obsah NH4 2,5 mg.l–1 na čtverci vápněném a 2,7 mg.l–1 na čtverci kontrolním. Průměrný obsah NO3 činil 2,4 mg.l–1 na čtverci vápněném a 2,0 mg.l–1 na čtverci kontrolním.

Nebylo zjištěno významné navýšení u žádné z N-forem. Zaznamenaný nárůst NO3 v létě 2008 nepovažujeme s ohledem na průběh křivky a uplynulou dobu za důsledek vápnění. Jedná se zřejmě o nahodilou kontaminaci odběrového zařízení (graf 6 a, b).

Souběžně s odběry půdní vody byly sledovány obsahy NH4 a NO3 také ve vodě z nedalekého prameniště. Ani zde nebyl zjištěn nárůst hodnot.

Závěrem

V důsledku vytěžení porostu bylo v listopadu 2010 sledování ukončeno. V jeho průběhu byl ověřen očekávaný účinek vápnění, především zvýšení hodnoty pH a zvýšení obsahu bazických kationtů v půdní vodě. Prokázali jsme zvýšení obsahu vápníku a hořčíku a snížení obsahu toxického hliníku. Porovnáním s parametry pro pitnou vodu bylo současně zjištěno, že vápnění v dávce 3 t.ha-1 nezpůsobilo nežádoucí eutrofizaci půdní vody dusíkem. Uvedené změny sledovaných parametrů byly patrné až do konce sledování, tedy po dobu 7 let od založení zkoušky.

Kontrola účinnosti vápnění, prováděného v lesích ČR, je jednou z náplní Oddělení bezpečnosti půdy a lesnictví ÚKZÚZ Brno. Šetření chemismu půdní vody proto vhodně doplnilo kontrolu účinků vápnitého dolomitu, který se k tomuto vápnění používá. Vedle toho byly získány cenné poznatky o vlastním provozování tenzních lyzimetrů. Ty se osvědčily jako vhodný prostředek kontroly melioračních zásahů.

Autoři:

Ing. Tomáš Samek, Ph.D.

Dr. Ing. Přemysl Fiala

Ing. Dušan Reininger

Oddělení bezpečnosti půdy

a lesnictví ÚKZÚZ v Brně

Mgr. Stanislav Malý, Ph.D.

Národní referenční laboratoř ÚKZÚZ v Brně

Email: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Foto: archiv autora

Seznam použité literatury je k dispozici u autorů.