Wpływ składników pokarmowych
zawartych w glebie na wzrost
drzew i drzewostanów

Składniki pokarmowe

: pierwiastki o podstawowym

znaczeniu dla organizmów żyznych (sole biogenne,
pierwiastki biogenne, nutrienty).

Dwie grupy:

makro

- i

mikroelementy

.

Makroelementy (pierwiastki potrzebne organizmom
żywym w stosunkowo dużej ilości), tzw. „wielka szóstka”:
węgiel, wodór, tlen (węglowodory, tłuszcze, oleje),
azot (białka), siarka (enzymy), fosfor (ATP i ADP).

Mikroelementy (pierwiastki zaspakajające wymagania
organizmów w bardzo małej ilości (magnez, wapń, potas,
żelazo, miedź, cynk, brom, sód, molibden, chlor, wanad,
kobalt).

Cykle biogeochemiczne

: całkowicie bądź częściowo

zamknięte szlaki krążenia związków chemicznych między

organizmami

i

środowiskiem

.

Rola azotu

Azot (obok fosforu, potasu i wapnia) jest składnikiem
mineralnym

o podstawowym znaczeniu

, często limitującym

wielkość produkcji w ekosystemie leśnym.

Większość azotu znajduje się w atmosferze (78%);
przepływ azotu z atmosfery do organizmów żywych
jest stosunkowo niewielki (wiązanie azotu przez
symbiotyczne bakterie i sinice).

Tylko w wyniku stopniowej i ciągłej akumulacji azotu
(w materii organicznej i glebie)
mogą istnieć znane nam dzisiaj biocenozy.

Większość azotu rośliny pobierają z gleby drogą
absorpcji przez korzenie.

Produkcja ściółki

przez żywe

drzewa

Ściółka w różnych

fazach rozkładu

Substancja

organiczna gleby

(próchnica)

Azot w postaci

mineralnej

Wzrost

drzew

Pula azotu

dostępnego dla

wzrostu drzew

Dopływ związków azotowych z atmosfery

Mineralizacja
(amonifikacja, nitryfikacja)

Rozkład
(dekompozycja)

N%

kryt

Immobilizacja

(zbiałczanie) azotu

przez mikroorganizmy

CO

2

CO

2

Cykl azotu w ekosystemie leśnym

Ściółka leśna – zrzucone na powierzchnię gleby nadziemne
części roślin oraz ciał i ekskrementów owadów i innych
zwierząt żyjących w lesie, nie wykazujących jednak jeszcze
morfologicznie uchwytnych śladów rozkładu i nie
zintegrowanych jeszcze z glebą mineralną.

1. Produkcja ściółki:

Wielkość produkcji ściółki może wahać się w szerokich
granicach, od 0,5 t/ha (lasy alpejskie i tajga) do 8,5 t/ha
(dżungla w Kongo).

Wielkość opadu organicznego zmienia się w zależności od
składu gatunkowego od 3 do 12 ton na hektar i rok.

Świerk i sosna – 3 t/ha rok; jodła 3 –6 ton/ha rok;
modrzew – 4,2 t/ha rok; dąb 3-7 t/ha rok;
buk 4,1-12,3 t/ha rok.

Szereg gatunków liściastych wg obfitości produkowanej
ściółki (malejąco): bk, gb, kl, ol, wz, db, js, os, brz.

Uszeregowanie gatunków iglastych: jd, św, limba, so, md.

Typy ściółek leśnych:

Typy ściółek

Gatunki

drzew

1 CN ≤ 30;

Czas rozkładu:
< 2lata

Olsza, Jesion,

Grab, Wiąz,

Jarząb, Czeremcha

2 30 < C/N ≤ 60

Czas rozkładu:

2-3 lata

Dąb, Buk, Klon,

Jawor, Lipa,

Brzoza, Osika,

Wierzba, Trześnia,

Grusza, Jabłoń,

Jodła, Cis

3 C/N > 60

Czas rozkładu:
> 3 lat

Sosna, Świerk,

Modrzew, Jałowiec

2. Dekompozycja (rozkład) ściółki:

Czynniki wpływające na tempo rozkładu ściółki:

skład chemiczny (stosunek zawartości ligniny do
zawartości azotu),

warunki pogodowe (ewapotranspiracja

rzeczywista),

stopień zwarcia drzewostanu.

Ogólna postać równania opisującego tempo rozkładu
ściółki (martwej materii organicznej):

%ubytek masy ściółki w okresie czasu (1 rok)
= f

1

(AET, lignina:N),

gdzie: AET – ewapotranspiracja rzeczywista (mm/rok).

3. Mineralizacja próchnicy:

Czynniki wpływające na tempo mineralizacji próchnicy:
typ ściółki (cz. podst.), zwarcie drzewostanu, czynniki
klimatyczne (cz. mod.):

Podstawowa

postać równania opisującego tempo

mineralizacji próchnicy (uwalniania azotu):

AZOT

min

= f (C/N),

gdzie C/N – stosunek węgla do azotu w ściółce.

Azot

min

(kg / (1T próchnicy·rok))

C/N

Wymagania

względem N

Gatunki

drzew

1 Najwyższe

(megatrofy)

Wiąz górski, Wiąz

sz.
Jesion, Jawor, Lipa

sz., Topola czarna,
Wierzba biała,

Czeremcha

2 Pośrednie

(mezotrofy)

Dąb sz., Buk,

Grab, Klon zw.,

Lipa dr., Wiąz

polny, Olsza cz.,
Jabłoń, Grusza,

Trześnia, Topola

biała, Iwa, Świerk,

Jodła, Modrzew,

Cis

3 Najniższe

(oligotrofy)

Sosna, Jałowiec,

Dąb bsz., Brzozy,

Olsza sz.

Wymagania drzew względem azotu
w glebie

Wpływ zawartości azotu w glebie
na wzrost drzew (SNGF)

M n o ż n ik w z ro s tu S N G F ja k o fu n k c ja z a w a rto ś c i a z o tu w ig ła c h (fu n k c ja b e ta )

0

0 .2

0 .4

0 .6

0 .8

1

1 .2

0

0 .5

1

1 .5

2

2 .5

3

C O N N , %

S

N

G

F

o lig o tro fy
m e z o tro fy
e u tro fy

S

N

G

F

CONN, % = f(N

gleb

)

sosna

buk

jesion

Wpływ zawartości azotu w glebie
na wzrost drzew - podsumowanie

Zasobność gleby w składniki pokarmowe jest jednym
z najważniejszych czynników środowiska wpływających
na odnowienie, wzrost i przeżycie drzew

.

Spośród składników pokarmowych zawartych w glebie
na szczególne podkreślenie zasługuje azot, jako ten
element, który często odgrywa rolę czynnika
ograniczającego.

Ilość azotu w glebach leśnych, dostępnego dla wzrostu
drzew jest z reguły mniejsza niż 100kg/ha/rok. W efekcie
opadu liści i rozkład ściółki uwalniane jest rocznie od 14 do
30kgN/ha.

Z punktu widzenia możliwości wykorzystania przez drzewa
liczy się nie całkowita pula azotu zawartego w glebie,
tylko ta część, która w postaci zmineralizowanej występuje
w roztworach glebowych, z których razem z wodą może
być pobierana przez korzenie drzew.