1. ÚVOD

Dobrý stav půd lesních školek je základním předpokladem produkce kvalitního sadebního materiálu pro potřeby lesního provozu. Cílem managementu v rámci NP Šumava, stejně jako v jiných oblastech, by sice mělo být postupné opouštění umělé obnovy a přechod převážně na obnovu přirozenou, z více důvodů však to dosud není proveditelné. K těmto důvodům patří především nevhodné druhové a provenienční složení lesních porostů na území NP a časté neúspěchy v zalesňování. Zejména je důležité zajistit obnovu dřevin, dříve v porostech Šumavy více zastoupených, v posledních staletích však antropickými vlivy značně potlačených (JD, BK).

Třebaže vedení NP nevyjádřilo potřebu podrobněji se zabývat produkcí sadebního materiálu pro umělou obnovu, dílčí stanovení stavu půd lesních školek v nich doložilo značně nepříznivý stav půdní úrodnosti. Proto je cílem předložení tohoto realizačního výstupu poskytnout správě NP prostředek pro hodnocení půdní úrodnosti v lesních školkách v její působnosti a přispět tak k produkci sadebního materiálu odpovídající kvality.

 

 

 

2. UDRŽOVÁNÍ ÚRODNOSTI PŮD LESNÍCH ŠKOLEK

Kromě pěstování kvalitního sadebního materiálu je udržování půdní úrodnosti základní podmínkou rentabilního školkařského provozu. Intenzivní hospodaření na půdě lesních školek podmiňuje a umožňuje i intenzivní péči o jejich stav. Nepříznivé vlivy a degradace půd jsou dány: odčerpáním značného množství živin s expedovaným sadebním materiálem, vyplavováním živin z orniční vrstvy, fixací některých živin (fosforu) složkami půdy, intenzívní mineralizací organické hmoty. Tyto procesy mají spolu s mechanickým zpracováním půdy za následek: ztráty živin, acidifikaci půd, ztráty půdního humusu, zhutňování, zhoršování fyzikálního stavu půd, půdní struktury a vzdušného režimu. Udržení půdní úrodnosti a příznivého stavu půd je nutno zabezpečit vhodnou soustavou péče o půdy (soustava hospodaření), s význačnými prvky: prostorovým uspořádáním ploch, systémem zpracování půdy, dodržováním střídání plodin, udržováním vhodné půdní reakce, dodáním deficitní organické hmoty i živin a nahrazováním jejich ztrát. Aktuálnost vhodného hospodaření v lesních školkách a údržby dobrého stavu lesních půd roste v podmínkách tržního hospodářství, kde podstatným způsobem ovlivňuje ekonomický výsledek školkařského provozu. Odpovídající management půd lesních školek je nutné zajistit v rámci projektů (programů) péče o úrodnost půd ve školkách (Nárovec 1995 in Šach et al. 1995), zahrnujících soustavné hodnocení stavu půd, vytipování klíčových faktorů definujících jejich kvalitu, přípravu plánu hnojení a zúrodňovacích opatření a průběžné hodnocení výsledků. V rámci předkládaného materiálu se budeme podrobněji zabývat kontrolou půdních podmínek v lesních školkách a hodnocením stavu půd s úpravou jejich charakteristik.

Za úrodnou lze označit takovou půdu, která skýtá vhodné fyzikální (mechanické, vlhkostní, vzdušné) prostředí, dobré zásobení vodou i živinami a dostatek organické hmoty pro zabezpečení biologických procesů v půdě.

Pro tradiční pěstování semenáčků a sazenic (prostokořenný materiál na minerální půdě) jsou nejvhodnější hlinito-písčité a písčito-hlinité půdy s podílem písčité frakce nepřevyšujícím 75 % (15 - 35 % jílnatých částic) a s drobtovitou strukturou (75 % agregátů velikosti 1 - 10 mm odolných rozplavení vodou). Krajní možností jsou středně těžké hlinité půdy (podíl jílnaté frakce pod 40 %) a humózní hlinité písky.Vodní kapacita má dosahovat 20 - 30 %, vzdušná pak 15 - 20 %, minimální 10 %. Rychlost vsakování by v prvních 60 minutách neměla být nižší než 30 mm. Hloubka půdy má být alespoň 1m, hladina spodní vody hlouběji než 70 cm. Podíl organické hmoty (celkového dusíku) by neměl klesnout pod hodnotu 3,0 % humusu (optimum 4 - 7 %), resp. (dle Kjeldahla) 0,10 % (optimum 0,18 - 0,23). Optimální poměr C:N leží v intervalu 12 - 18. Půdní reakce (pH KCl) by se v závislosti na textuře půdy a pěstovaných dřevinách měla pohybovat v rozmezí 4,8 - 6,2. Celková (kationtová) sorpční kapacita má být alespoň 15 mval/100 g půdy, nasycení sorpčního komplexu bázemi 55 - 90 %. Obsah živin by měl dosahovat střední až dobré úrovně zásoby. Obsah toxických látek nesmí přesahovat povolené hygienické limity. Tyto požadavky by měly být zohledněny již při výběru vhodné lokality pro lesní školku.

V rámci obou úrovní je třeba všechny aktivity, podklady a výstupy náležitě dokumentovat a archivovat pro možnost dalšího využití v dlouhodobém vyhodnocení vývoje půdních vlastností.

ad a): Pedologický a meliorační průzkum je nedílnou součástí výběru místa pro lesní školku i základním podkladem pro plánování agrotechnických a agromelioračních opatření. Musí být zpracován v takovém rozsahu a v takové kvalitě, aby umožnil posouzení základních parametrů půdní úrodnosti a stanovil: charakteristiku a příčiny nevyhovujícího stavu půd, potřebu, rozsah a doporučený postup melioračních opatření i prognózu dynamiky úrodnosti

Intenzita průzkumových aktivit závisí na komplikovanosti a variabilitě půdních a obecně stanovištních podmínek i druhu melioračního opatření. Základem pro posouzení stavu půd jsou kopané sondy, v jednoduchých poměrech lze jejich počet zredukovat na minimum a nahradit je sondami vrtanými nebo vpichovanými (sondýrky). Hloubka sond má dosáhnout alespoň 1,2 - 1,5 m. Odběry vzorků je nutno provést z jednotlivých pedogenetických horizontů a charakteristických půdních vrstev. Laboratorní stanovení zahrnují:

- stanovení půdní textury (zrnitostního složení, granulometrické skladby),

- agregátové rozbory,

ad b): Periodický půdní průzkum je základním podkladem pro udržování úrodnosti půd lesních školek, slouží operativnímu plánování hnojivářských a výživářských zásahů ve školkách na jednotlivých polích. Je jej nutné provádět tak, aby bylo možné zajistit:

- získání aktuálních údajů o stavu charakteristik půdní úrodnosti v orničním profilu,

- plánování základního i operativního hnojení.

Na lehčích půdách (hlinito-písčitých a lehčích) se doporučuje periodický průzkum (základní rozbor) provádět v intervalu 3 let, na písčito-hlinitých a těžších půdách pak v intervalu 4 let. V mezidobí (v optimálním případě každoročně) se doporučuje provést alespoň jeden doplňující průzkum (doplňující rozbor).

- textury (zrnitostního složení), nebylo-li provedeno v rámci pedologického průzkumu, či po aplikovaných melioračních opatřeních,

- aktuálního obsahu výměnných bází - hodnota S (BC - bases content),

- obsah celkového uhlíku (humusu),

- obsah celkového dusíku,

Doplňující rozbor by měl zahrnovat alespoň stanovení pH (KCl) a obsahu rostlinám přístupných živin (P, K, Mg).

Periodickým průzkumem se kontrolují podmínky výživy sadebního materiálu ve vrstvě ornice (v orničním profilu), tj do hloubky 20 - 30 cm, popřípadě v půdní vrstvě těsně pod ní. Odebírají se zpravidla směsné (průměrné) vzorky, jejichž počet závisí na velikosti školkařského pole, variabilitě (heterogenitě) půdního prostředí a požadavcích provozu. Na pozemku o výměře do 0,25 ha se odebírá zpravidla 1 průměrný vzorek, na výměře 0,25 - 1,00 ha pak 2 až 4 průměrné vzorky a u větších ploch 1 vzorek na každých 0,5 ha.

Průměrné vzorky lze odebírat dvěma základními způsoby. V prvním případě je možno využít sondovací tyče (sondýrky) různých typů. Počet dílčích odběrů má dosahovat alespoň čísla 30. Odběry musejí být prováděny v pravidelných vzdálenostech či zvolené síti, umožňující reprodukci odběru a musejí reprezentovat danou plochu. Ve druhém případě se vzorky odebírají rýčem, počet dílčích odběrů je nejméně 3 - 5 a je nutno místa odběru rovněž dokumentovat (popř. i stabilizovat). Způsob odběru stejně jako všechny náležitosti zpracování vzorků a laboratorní analýzy (včetně zvolené laboratoře) by neměly být měněny.

Při odběru rýčem se opatrně odstraní nejsvrchnější 1 - 2 cm zeminy a rýčem s rovným (obdélníkovým, lichoběžníkovým) ostřím se vyhloubí zákopek na hloubku ornice. Následně se rýčem odebere blok ze stěny zákopku na hloubku ornice, o tloušťce asi 5 cm a o zvolené šířce, tento vzorek se vloží do sběrné nádoby (vědra), kde se shromáždí a pečlivě promísí jednotlivé dílčí vzorky. Ze směsi se odstraní znečištěniny jako jsou kořeny, zbytky rostlin a organických hnojiv, hrubý skelet. Pro analýzy se odebere asi 1 kg zeminy, transportuje se v prodyšném papírovém, lépe plátěném sáčku. Je nutné pečlivé označení vzorku.

K vyhodnocení výsledků půdních analýz je možno použít vyhodnocovacích tabulek, příslušných ke konkrétní pedologické či pedochemické charakteristice a konkrétní použité analytické metodě.

Pro charakteristiku granulometrického složení půd slouží tabulka 1, členění půd podle jejich textury je pak založeno na obsahu jílovité frakce v tzv. jemnozemi (tabulka 2), tj. v zemině proseté přes 2 mm síto. Podle obsahu jílnatých částic, tedy částic I. kategorie se, jak již bylo výše zmíněno, stanovuje půdní druh.

Pro potřeby hodnocení stavu půd v lesních školkách se používají charakteristiky: T (CEC) - celková (kationtová) výměnná sorpční kapacita a V (BS) - nasycení sorpčního komplexu bázemi. Celková sorpční kapacita se stanoví různými metodami jako obsah výměnně poutaných kationtů a nasycení sorpčního komplexu bázemi jako procentický podíl bází (bázických kationtů) na této celkové výměnné kapacitě. Celková sorpční kapacita se stanoví například podle metody Kappena jako:

T = (T - S) + S

V = (S:T).100 (%)

a vyhodnotí podle tabulky 4.

Půdní reakce je základní pedochemickou charakteristikou, vytvářející podstatnou měrou půdní chemizmus dané lokality. Souvisí velice úzce s celou řadou dalších půdních vlastností, jako je stav půdního sorpčního komplexu, obsah živin či mikrobiologická aktivita. Proto je její vyhodnocování a úprava významnou součástí péče o půdy lesních školek. Pro její hodnocení jsou významnou doplňkovou informací i údaje o druhu půdy a o pěstovaných druzích dřevin, jež se ve svých nárocích liší - alespoň na úrovni listnáče - jehličnany (Ledinský 1987). Pro širší hodnocení lze použít například následující tabulku 5:

Organická hmota se vyjadřuje ve formě celkového uhlíku (Cox) nebo přepočítaného humusu, jehož obsah se odhadne na základě vzorce:

Hox = Cox . 1,724 (%)

Přepočtový faktor 1,724 je založen na předpokladu, že humus (humusové látky v průměru) a vůbec veškerá organická hmota v půdě, bio- i nekromasa, obsahuje 58 % uhlíku. Půdy lesních školek by měly být středně humózní až humózní se stálým přísunem organické hmoty. Pro její velký význam je nutno obsah Hox udržovat alespoň na hodnotě 3 %. Na lehkých, sorpčně slabých půdách má organická hmota klíčový význam pro udržení dostatečné úrovně půdního sorpčního komplexu, na těžších pak pro stabilizaci půdní struktury.

Pro posouzení zásoby celkového dusíku v půdách lesních školek je možno využít následující tabulku 9. Jako analytická metoda je standardně aplikována metoda Kjeldahla (kjeldahlizace).

Přístupné živiny tvoří významnou část celkové zásoby živin v půdě. Jedná se o frakci, která je v krátkém časovém horizontu dostupná rostlinám a lze ji stanovit za specificky definovaných podmínek (vyluhováním specifickými činidly). Danou analytickou metodu je nutno vždy dodržet i v různých obdobích půdního průzkumu, aby výsledky byly vzájemně srovnatelné. Tabulky 10 a 11 tak uvádějí kritéria pro hodnocení obsahu přístupných živin stanovených nejběžnějšími metodami, tj. metodou Mehlich II, ve výluhu 1 % kyseliny citrónové a ve výluhu 1 N chloridem amonným.

Základem pro udržování úrodnosti půd lesních školek je provedený základní a následný periodický průzkum. Následným krokem je vylišení parametrů stavu půd, jež jsou pro úroveň půdní úrodnosti rozhodující (limitní a deficitní) a které je možno uměle upravit, zlepšit a regulovat. Měly by obecně vycházet z představ optima či alespoň dostatečné úrovně pro půdy lesních školek a respektovat důsledně místní podmínky. Stanovení cílových parametrů a cílů melioračních i hnojivářských opatření je tedy důsledně individuální.

Úprava mechanického (zrnitostního, granulometrického) složení půd je velice náročným a nákladným agromelioračním opatřením, které přichází v úvahu jen ve výjimečných případech. K nim patří zejména vylepšování extrémně písčitých půd, na kterých byla např. v České republice založena většina velkoškolek. Opačný případ, tj. vylehčování těžkých půd, by při správně založené školce neměl přicházet v úvahu, tato stanoviště jsou pro daný účel primárně nevhodná. Ke zhutnění lze použít hmoty různého původu (slíny, tufové horniny, jemně mleté silikátové horniny, tj. moučky bázických hornin, bentonit, rybniční kaly apod.). Podmínkou je hygienická nezávadnost, což vylučuje např. většinu čistírenských kalů (chybí separace komunálního a průmyslového odpadu). Limitující bývá i dostupnost těchto melioračních hmot a jejich doprava, zpravidla je nutno aplikovat velká množství. Potřebný objem zhutňujícího materiálu k úpravě mechanické skladby se stanoví podle následujícího vzorce:

x - udává výšku potřebné vrstvy povážky v cm, resp. potřebu meliorační hmoty ve stovkách m³ na 1 ha,

C - podíl I. zrnitostní frakce v půdě, jež má být meliorována (aktuální stav),

Nezbytné množství organického materiálu pro zvýšení celkové sorpční kapacity i obsahu organických látek v půdě lesních školek lze stanovit podle klasického Wildeho vzorce:

M = (H . (p - s))/ m

M - potřebné množství melioračního materiálu (v t.ha^-1),

H - hmotnost orniční vrstvy půdy (v t.ha^-1)

Pro potřeby udržení půdní reakce v rozmezí příznivých hodnot se stanoví tak zvaná potřeba vápnění. Tím se rozumí stanovení množství alkalicky působícího Ca a popřípadě i Mg, kterým se dosáhne a udrží cílová hodnota výměnné reakce půdy (pH KCl). Celkovou dávku tvoří dávka melioračního a udržovacího vápnění na místech s nižší než optimální hodnotou pH a pouze udržovacího vápnění na plochách s touto hodnotou v rozsahu optima.

Dávku udržovacího vápnění je možno definovat na základě odhadu součtu ztrát vápníku, způsobených vyplavováním z půdního profilu (ornice), fyziologickou kyselostí hnojiv, odběrem fytomasou i odnosem zeminy a vlivem kyselého spadu. Orientační hodnoty lze odhadnout na základě tabulky 13.

Pozn. *): Označení půdního druhu viz tabulka 2

Podmínkou pro úpravu obsahu živin v půdách lesních školek je dosažení příznivých hodnot půdní reakce, dostatečného obsahu humusu v půdě a její dobré sorpční schopnosti. Dosycovací dávka živin se stanoví podle vzorce:

M = H . (c - a) . 10^-6

H - hmotnost ornice na ploše 1 ha (kg)

10^-6 - koeficient přepočtu mg na kg

Při velmi nízké zásobě živin v půdě jsou vypočítané dávky orientační, nelze je někdy aplikovat najednou. Jednorázové dávky by měly činit maximálně 200 kg/ha č.ž. pro P, 250 kg/ha č.ž. u K a 150 kg/ha č.ž. u Mg. Naopak minimální aplikovaná množství (v č.ž.) by měla být 10 kg/ha P, 25 kg/ha K a 10 kg/ha Mg. Jak již bylo uvedeno, obsahy živin jsou uváděny různě: v č.ž. i v oxidové formě. To je nutno při výpočtech dávky vždy zohlednit. Určení množství konkrétního hnojiva pak provedeme podle vzorce:

H = (M . 100)/z

H - množství hnojiva (v kg.ha^-1),

M - vypočítaná dosycovací dávka č. živiny (v kg.ha^-1),

Předkládaná studie rozhodně nevyčerpává problematiku aplikace hnojení v lesních porostech a v lesních školkách. Uvádí pouze základní metodiky pro možnost úpravy deficitní výživy lesních porostů a pro udržení půdní úrodnosti lesních školek. Pro tento cíl však poskytuje všechny nezbytné podklady a záleží jen na zájemci, aby je využil a popřípadě doplnil své znalosti studiem další literatury, jejíž základní prameny jsou uvedeny rovněž.

Bergmann, W.: Ernährungsstörungen bei Kulturpflanzen. Jena, G. Fischer 1988. 762 s.

Hofmann, G. - Krauss, H.H.: Die Ausscheidung von Ernährungsstufen für die Baumarten Kiefer und Buche auf der Grundlage von Nadel- und Blattanalysen und Anwendungsmöglichkeiten in der Überwachung des ökologischen Waldzustandes. Sozialistische Forstwirtschaft, 38, 1988, č. 9, s. 272 - 27.

Kolektiv: Entnahme von Bodenproben aus Waldbeständen für die chemische Analyse. Allg. Forstzeitschrift, 45, 1985, č. 43, s. 1172.

Kotyza, F.: Základní kritéria pro posuzování nejvhodnějších podmínek pro zakládání školek. In: Dušek, V., Kotyza, F. et al.: Moderní lesní školkařství. 1. vyd. Praha, Stát. zeměd. nakl. 1970, s. 92 – 95.

Ledinský, J.: Úrodnost půd ve školkách a její udržení. Lesn. Práce, 67, 1988, č. 5, s. 213 – 216.

Nárovec, V.: Vývoj kritérií pro posuzování vhodnosti půdních podmínek k zakládání lesních školek. Zprávy lesn. Výzk., 38, 1993, č. 1, s. 40 – 42.

d) obsah celkového dusíku

f) potenciální zásoba živin - obsah minerálních živin ve výluhu 20 % HCl