SPIS TREŚCI
Przedmowa do wydania drugiego
Wstęp
Wprowadzenie
1.1. Uwagi wstępne
1.2. Usunięcie odpadów zrębowych, pniaków i korzeni
1.3. Oczyszczanie powierzchni ze zbędnych podrostów, odrośli i krzewów oraz niekorzystnej pokrywy glebowej - martwej i żywej
1.4. Prace wodnomelioracyjne
1.5. Prace agro- i fitomelioracyjne
1.6. Prace przygotowawcze do zalesiania nieużytków i gruntów trudnych do odnowienia
1.7. Rekultywacja biologiczna i techniczna terenów piaskowni, żwirowni oraz nowo powstałych zbiorników wodnych
2.1. Uwagi wstępne
2.2. Mechaniczne pełne przygotowanie gleby
2.3. Mechaniczne częściowe przygotowanie gleby
2.4. Ręczne pełne przygotowanie gleby
2.5. Ręczne częściowe przygotowanie gleby
4.1. Uwagi wstępne
4.2. Pługi do pełnej orki
4.3. Sprzęt do częściowej uprawy gleby
4.4. Narzędzia do ręcznego przygotowania gleby
5.1. Uwagi wstępne
5.2. Pora sadzenia
5.3. Sadzenie ręczne
5.4. Sadzenie mechaniczne
6.1. Uwagi wstępne
6.2. Metody ręczne
6.3. Metody mechaniczne
6.4. Metody chemiczne
6.5. Metody biologiczne
6.6. Metody fizyczne
1.1. UWAGI WSTĘPNE
Przed przystąpieniem do odnowienia lub zalesienia teren, na którym prace mają być podjęte, należy przygotować. Zakres tych prac zależy od: reliefu terenu, sposobu i rodzaju uprawy gleby, a w związku z tym również od narzędzi, jakie mają być zastosowane. Przygotowanie terenu będzie również zależeć od sposobu jego zagospodarowania. Inaczej będzie ono przebiegać na powierzchniach po całkowitym lub częściowym usunięciu drzewostanu, w inny sposób przy podejmowaniu prac zalesieniowych na powierzchniach, gdzie lasu nie było, a jeszcze inaczej na powierzchniach z negatywnymi drzewostanami, przeznaczonymi do wcześniejszego usunięcia.
Prace przygotowawcze obejmują następujące czynności: usuwanie odpadów zrębowych, usuwanie pniaków i korzeni, oczyszczanie powierzchni ze zbędnych podrostów, odrośli i krzewów, usuwanie niekorzystnej pokrywy glebowej -martwej i żywej, prace wodnomelioracyjne oraz prace agro- i fitomelioracyjne. W zakres prac przygotowawczych wchodzą czynności związane z zalesianiem nieużytków i gruntów trudnych do odnowienia.
1.2. USUNIĘCIE ODPADÓW ZRĘBOWYCH, PNIAKÓW I KORZENI
Odpady zrębowe: gałęzie, chrust, igliwie i kora z punktu widzenia biologiczno-hodowlanego i lansowanego obecnie modelu proekologicznego hodowli lasu powinny być rozdrobnione na powierzchni i wrócić do obiegu materii (Zięba 1982, Wytyczne... 1995, Polityka... 1996). Ewentualne odrzynki, wyrzynki i grubsze gałęzie (powyżej 7 cm grubości) w niektórych regionach kraju mogłyby być użytkowane jako drewno opałowe. W igliwiu, chruście, korze i drobnych gałęziach koncentruje się około 70% podstawowych składników pokarmowych. Zabieranie z lasu wyżej wymienionej substancji organicznej prowadzi do zubożenia siedliska i jego degradacji, szczególnie dotyczy to ubogich siedlisk borowych (Janiszewski 1970 a, b, Atwill i in. 1985). Również sugestie wcześniejsze związane z
10
zabieraniem całych drzewek z gałęziami i igliwiem, szczególnie w młodocianych fazach rozwoju (młodnik, tyczkowina i drągowina), są nie do przyjęcia w gospodarce leśnej opartej na podstawach ekologicznych. Szymański (1986) podaje (według Hausratha), że z każdym metrem sześciennym drewna sosnowego zabiera się z gleby następujące ilości składników mineralnych:
- przy użytkowaniu grubizny (starszego drewna): K - 166 g, Ca - 683 g, P-69g,
- przy użytkowaniu drobnicy (młodego drewna): K - 793 g, Ca - 2150 g, P - 626 g.
Z przytoczonych danych wynika, że najwięcej składników pokarmowych ubywa z gleby, gdy zabieramy z lasu: chrust, drobne gałęzie, igliwie i inne odpadki zrębowe.
W terenach górskich może rodzić się pytanie, czy gałęzie i chrust powinny być rozdrobnione, czy pozostawione w całości w celu hamowania spływu wody i wypłukiwania urodzajnej gleby. W większości przypadków w praktyce odpady zrębowe są spalane. Spalanie odpadów zrębowych jest również stosowane w Czechach, na Słowacji, na Węgrzech, na Ukrainie, w Austrii i w Niemczech. Innym rozwiązaniem zagospodarowania odpadów zrębowych jest ich usuwanie poza powierzchnię lub gromadzenie ich na wałach na odnawianej powierzchni. Tak w jednym, jak i w drugim przypadku istnieje niebezpieczeństwo powstania pożaru, pozostawienia bez uprawy części powierzchni pod stosami chrustu oraz zubożenia gleby.
W gospodarstwie leśnym karczowanie pniaków zostało praktycznie zaniechane, szczególnie na powierzchniach przeznaczonych pod uprawy leśne. Proces ten jest bardzo kosztowny i wywołuje zakłócenia procesów fizycznych i biologicznych, mających ogromne znaczenie dla kształtowania środowiska glebowego. Wiąże się to z jego zubożeniem, co niekorzystnie wpływa na wzrost drzewek w początkowej fazie uprawy. Terenami, na których karczowanie jest dopuszczalne, są powierzchnie pod nowe szkółki oraz pod plantacje: topolowe, wierzbowe, nasienne lub szybko rosnących drzew leśnych.
Wydobywanie pniaków wraz z korzeniami odbywa się w dwojaki sposób: przez wywracanie całych drzew lub ich wyrywanie (w metodzie pozyskiwania procesorami), bądź przez wyciąganie samego pniaka. Technikę usuwania pniaków oraz urządzenia służące do tego celu omówiono w rozdziale 3.
11
1.3. OCZYSZCZANIE PO WIERZCHNI ZE ZBĘDNYCH PODROSTOW, ODROŚLI I KRZEWÓW ORAZ NIEKORZYSTNEJ POKRYWY GLEBOWEJ- MARTWEJ I ŻYWEJ
Do powierzchni, na których są prowadzone prace związane z oczyszczaniem pod nowe odnowienia lub zalesienia, należą: zręby, grunty porolne. halizny, płazowiny oraz przepadłe uprawy. Pozostawione na powierzchni podrosty, odroślą czy krzewy stanowią znaczną przeszkodę we właściwym przygotowaniu gleby. Mogą one jednak również spełniać korzystną rolę w odnowieniu, czy to jako składnik przyszłego drzewostanu, czy też jako przejściowa osłona dla wprowadzanych gatunków cienioznośnych, wrażliwych na odsłonięcie. W każdym przypadku należy, więc rozważyć celowość wykonania tego zabiegu.
Gleba leśna wyraźnie różni się od gleby rolnej, a jej uprawa ma także z reguły odmienny charakter. W przeciwieństwie do gleby rolnej, która podlega obróbce kilka razy w ciągu roku, gleba leśna nie wzruszana przez dziesiątki lat okryta jest pokrywą martwą - ściółką- albo żywą- roślinnością zielną, trawiastą, krzewinkami i krzewami.
Kiedy procesy rozkładu ściółki są zahamowane, powstaje warstwa tzw. surowej próchnicy nadkładowej (ektopróchnicy) (Baule i Fricker 1971, Edelmann i Schroder 1988). Obecność grubszych jej warstw z reguły świadczy o małej intensywności biologicznego obiegu pierwiastków i zmniejszonej biologicznej aktywności gleby (Mucha 1968, Mucha i in. 1973). Procesy humifikacyjne na tych glebach przebiegają powoli. Wytwarzaniu się takiej warstwy należy zapobiegać przed usunięciem drzewostanu. Pozostawienie nagromadzonej surowej substancji organicznej aż do okresu wyrębu prowadzi do znacznych strat składników pokarmowych w niej zawartych. Próchnica nadkładowa zalegająca na zrębie ulega przyspieszonemu pod wpływem nasłonecznienia, ciepła i opadów rozkładowi, a z powstałych składników odżywczych korzysta głównie roślinność runa zrębowego (Burschel i in. 1977, Glatzel i Fuchs 1986, Grimm i Rehfuess 1986).
Jednym ze sposobów wykorzystania przez młode pokolenie drzewek składników pokarmowych zmagazynowanych w próchnicy nadkładowej jest przemieszanie jej z glebą (Ćerny i Jezek 1978, Atwill i in. 1985).
Spalanie próchnicy powinno być całkowicie zabronione, tak jak jej wygrabianie i zabieranie z lasu, co ma jeszcze niekiedy miejsce w południowo-wschodniej Polsce.
Żywa, silnie rozwinięta pokrywa, występująca łanowo, złożona z takich roślin, jak: Deschampsia caespitosa L., Vaccinium myrtillus L., V. vitis idaea L., Ledum palustre L., Sarothamnus scoparius (L.) Wimm, Rubus idaeus L., R. fruticosus
12
L., Calluna vulgaris L., Juncus effusus L., Agropyron repens (L.) P.B., Molinia coerulea (L.) Moench., Calamagrostis epigeios (L.) Roth., Nardus stricta L. i innych, nie tylko współzawodniczy z siewkami lub sadzonkami o wodę i składniki pokarmowe oraz zagłusza je, lecz także często w ogóle wyklucza ich przyjęcie się i dalszy wzrost. Różne gatunki roślin runa leśnego, dostosowane do zmiennych warunków glebowych i świetlnych, wywierają niejednakowy wpływ na otoczenie, szczególnie na udatność uprawy.
Populacje roślin zielnych, krzewów i drzew są powiązane nie tylko zależnościami pokarmowymi, lecz także paratroficznymi, które polegają na stymulującym lub inhibującym działaniu różnych substancji wydzielanych przez organizmy żywe (lub zawartych w ich wydzielinach) jednych populacji na inne (Fisher 1979, Stowe 1979, Jaworski 1988). Dość szeroko zjawiska allelopatyczne w życiu roślin omawia Jaworski (1988). Oddziaływanie allelopatyczne pozostaje jednak nadal w badaniach nie wyjaśnione, prawdopodobnie ze względu na ciągłe zmiany zachodzące w siedlisku, przynajmniej na dziś trudne do uchwycenia (Fisher 1979, Stowe 1979).
Można wyróżnić siedem zasadniczych typów korzenienia się roślin runa leśnego.
Jedne z nich tworzą zwarty splot korzeni kępiasto-gałęzistych, rozwijających się płytko pod powierzchnią gleby, głównie w ukształtowanej warstwie próchniczej, słabo zagłębiających się w glebę mineralną. Do tej grupy należą: Vaccinium myrtillus, V. vitis idaea, Calluna vulgaris, Aegopodium podagraria L. i inne.
Chelidonium maius L. - Wytwarza korzeń palowy.
Deschampsia caespitosa L., Nardus stricta L. - rozwijają silnie korzenie przybyszowe z pędami podziemnymi tworzącymi darń.
Do chwastów płożących się należą: Ranunculus repens L., Potentilla anserina L. i inne.
Większość roślin runa leśnego, a szczególnie traw, sięga jednak swoimi korzeniami w głąb gleby, nawet do głębokości 1 m i głębiej, tworząc obfite sploty rozłogowe, zwane polimorfami wielopniowymi. Są to np.: Achillea millefolium L., Equisetum arvense L., Calamagrostis sp., czy Agropyron sp.
Do chwastów korzeniowo-rozłogowych należą: Euphorbia cyparissias L., Agrostis vulgaris With., Sonchus arvensis L., Cirsium arvense L., i Linaria vulgaris (L.) Mili.
Przykładem chwastów cebulkowych jest Allium oleraceum L. o korzeniu wiązkowym.
Sposób przygotowania gleby będzie więc uzależniony od występującej roślinności. Wyprowadzenie upraw o bardzo dobrej udatności na tego typu powierzchniach nastręcza poważne trudności (Gorzelak i Niski 1991).
13
Na powierzchniach z trzcinnikiem, wrzosem, borówką, maliną i jeżyną należy zastosować szczególne zabiegi agrotechniczne, takie jak średnie i głębokie pełne orki oraz użycie środków chemicznych (aktualnie zalecanych dla leśnictwa). Najlepsze efekty uprawowe można uzyskać przez połączenie intensywnego przygotowania gleby, szczególnie pełnej głębokiej orki, z użyciem środków chemicznych. Wszelkie inne metody (np. wypalanie) są jedynie półśrodkami.
Chwasty, które nie przedstawiają większego zagrożenia dla upraw i dają się łatwo opanować przez odpowiednią uprawę gleby, później w trakcie pielęgnowania odnowień nie wymagają użycia specjalnych zabiegów przy przygotowaniu terenu.
Płytko zakorzeniające się zioła i trawy, nietworzące gęstej darni, nie utrudniają prac uprawowych i dają się zniszczyć w trakcie pielęgnowania gleby w uprawach.
1.4. PRACE WODNOMELIORACYJNE
Melioracje wodne w lasach są zabiegami technicznymi, mającymi na celu polepszenie stosunków wodnych w glebie (Bac i Ostrowski 1969. Program rozwoju... 1998). Potrzeba uregulowania stosunków wodnych może zachodzić zarówno na powierzchniach po dokonanym wyrębie, jak i na innych terenach przeznaczonych pod zalesienia. Na glebach o wysokim poziomie wody gruntowej usunięcie drzewostanu powoduje jej wystąpienie na powierzchnię, co znacznie utrudnia prace odnowieniowe. Niektóre drzewostany na siedliskach lasu łęgowego i wilgotnego, olsu jesionowego i typowego mogą być okresowo zalewane, głównie w porze wiosennej, kiedy wykonuje się sadzenie. Także wśród gruntów porolnych przeznaczonych pod zalesienie znajdują się tereny zabagnione, torfowiska lub nieużytki bagienne, które wymagają zmeliorowania. Na takich powierzchniach rzadko zachodzi potrzeba trwałego obniżenia lustra wody gruntowej. Dość często wystarcza doraźne odprowadzenie wód powierzchniowych do rowów melioracyjnych bądź okresowe odwodnienie do czasu, aż dorastający drzewostan weźmie na siebie rolę naturalnego regulatora stosunków wodnych przez wzmożoną transpirację. Rozpoczęcie jakichkolwiek prac melioracyjnych wymaga zbadania przyczyny zabagnienia, a projekt melioracji należy dostosować do aktualnych potrzeb z uwzględnieniem skutków, jakie może spowodować zmiana stosunków wodnych na terenach sąsiadujących. Problem prac wodnomelioracyjnych należy rozpatrywać kompleksowo, tzn. pod kątem spodziewanych zmian ekologicznych. Hydro-melioracja ma na celu odprowadzenie nadmiaru wód, a przede wszystkim umiejętne ich wykorzystanie i ewentualne zatrzymanie na okres suszy (Bac i Ostrowski
14
1969). Przyczyna zabagnienia może mieć charakter lokalny i wynikać z właściwości gleby, może być również związana z nagromadzeniem się wód pochodzących z sąsiednich terenów przy braku odpływu.
Często nadmiar wód jest powodowany wadliwie dokonaną melioracją przyległych gruntów rolniczych, przeznaczającą lasy na zlewisko wód z drenażu pól, lub też zamuleniem rowów przebiegających przez tereny leśne, uszkodzeniem drenów itp. Taka sytuacja wymaga kompleksowego uregulowania stosunków wodnych na większym obszarze i nie wchodzi w zakres melioracji leśnych.
Powodem nadmiernego zawilgocenia gruntów może być:
a) znaczny dopływ wody z zewnątrz, przy braku możliwości odpływu;
b) zbyt małe nachylenie powierzchni, nie sprzyjające szybkiemu odpływowi grawitacyjnemu nadmiaru wody;
c) mała zdolność przesiąkania lub występowanie w podłożu warstw nieprzepuszczalnych;
d) wylewy rzek przepływających przez dany teren lub „podtopienie" przez stawy i sztuczne zbiorniki wodne.
Zawilgocenie może mieć charakter pierwotny lub wtórny. O pierwotnym zabagnieniu będziemy mówili wówczas, gdy nadmiar wody wystąpi nagle, np. na zrębach zupełnych lub powierzchniach, gdzie drzewostany zostały zniszczone przez pożar, wiatry lub gradacje owadów. Wtórne zabagnienie dotyczy gruntów poprzednio już meliorowanych, na skutek zaniedbania konserwacji rowów i innych urządzeń. Do zabagnienia skłonne są gleby ilaste, które silnie wiążą wodę opadową i pochodzącą z wiosennych roztopów, a po nasyceniu wilgocią nie przepuszczają jej głębiej. Przed zalesieniem takich powierzchni wodę należy odprowadzić, właściwie przygotować glebę i założyć uprawę o odpowiednim składzie gatunkowym.
W warunkach Bw., Bb., BMw. i BMb. uprawy tworzyłyby: sosna zwyczajna, świerk pospolity, brzoza omszona, olsza czarna i dąb szypułkowy.
Na siedliskach LMb., Lł., Ol. i OLj. można sadzić olszę czarną, dąb szypułkowy, jesion wyniosły, świerk pospolity, brzozę omszoną, lipę szerokolistną i wiąz polny.
1.5. PRACE AGRO- I FITOMELIORACYJNE
Agromelioracja leśna są to prace mające na celu trwałą poprawę stanu żyzności i zdolności (urodzajności) siedliska przez zabiegi gospodarcze powodujące ogólne polepszenie właściwości edaficznych gleby. W terminologii leśnej przyjęło się
15
określać jako agromelioracyjne takie czynności, które swym charakterem odbiegają od tradycyjnych sposobów przygotowania gleby pod odnowienia i zalesienia. Celem agromelioracji są niekonwencjonalne prace związane z: polepszeniem warunków glebowych na gruntach leśnych i nieleśnych, nadaniem glebie właściwej struktury dla polepszenia stosunków wodno- powietrznych, wzbogaceniem jej w składniki pokarmowe, wzmożeniem aktywności biologicznej gleby oraz zwiększeniem zdolności produkcyjnych gleb w uprawach, młodnikach i starszych drzewostanach wykazujących zahamowanie we wzroście i rozwoju (Holmsgaard 1960, Gussone 1978. Lettl 1987).
Fitomelioracja polega na wykorzystaniu meliorujących właściwości organizmów i substancji roślinnych przez wprowadzanie odpowiednich gatunków roślin zielnych, krzewów i drzew (Kocjan 1996 la). Zabiegi te dotyczą zarówno słabych i zdegradowanych siedlisk o głębokich glebach piaszczystych, jak i siedlisk o glebach gliniastych, na których rosną drzewostany jednogatunkowe (lite), oraz gleb o profilu wyraźnie złożonym z dwóch różnych warstw, na przykład: w górnej warstwie piasek spoczywa na podłożu gliniastym lub warstwa torfu spoczywa na podkładzie piasku. Zabiegi te obejmują również inicjowanie i uaktywnianie procesów mikrobiologicznych, np. sztuczne infekowanie mikoryzą (Rudawska 1993).
Do prac agromelioracyjnych należy również nawadnianie ściekami (Dyguś 1995, Janowska i in. 1997). Obecnie nie ma metodycznych doświadczeń z wykorzystaniem ścieków w leśnictwie. Zabiegi te nie znalazły szerszego zastosowania, ale próby takie są prowadzone w plantacyjnej uprawie topoli (Hejmanowski 1975, Grzeczyński i in. 1982).
Obecność grubych warstw nadkładowej surowej próchnicy na powierzchni świadczy o małej intensywności obiegu składników pokarmowych i słabej biologicznej aktywności gleby. Aktywizacja rozkładu ektopróchnicy jest istotnym zabiegiem melioracyjnym, a przyspieszenie jej rozkładu można uzyskać przez jej mechaniczne przemieszanie z glebą mineralną (Assmann 1968, Schmidtling 1973, Mąkosa 1975, Stroempl 1976, Kocjan 1994), zmniejszenie nadmiernej kwasowości gleby oraz wprowadzanie podszytu do drzewostanów jednogatunkowych. Ten ostatni zabieg przyczynia się do wzmożenia obiegu materii oraz przepływu energii w ekosystemie. Podatność różnych rodzajów ściółki na rozkład przedstawia tabela 1, w której podano wartości stosunku C/N stwierdzone w ściółce wytworzonej przez poszczególne gatunki drzew (Wittich 1961). Łatwo zauważyć, że na ogół ściółka rozkłada się tym wolniej, im uboższa jest w azot, czyli im większą wartość ma jej stosunek C/N.
16
Tabela 1
Malejący szereg podatności na rozkład niektórych rodzajów ściółki z tego samego siedliska (wgWitticha 1961)
Rodzaj ściółki |
C/N |
Rodzaj ściółki |
C/N |
Bez czarny |
12 |
Dąb |
40 |
Olsza czarna |
16 |
Brzoza |
45 |
Grochodrzew |
16 |
Buk |
45 |
Olsza szara |
19 |
Świerk |
48 |
Wiąz górski |
24 |
Jawor |
51 |
Wiąz szypułkowy |
24 |
Dąb czerwony |
53 |
Jesion |
24 |
Jarzębina |
54 |
Topola kanadyjska |
24 |
Klon |
56 |
Wiąz pospolity |
25 |
Osika |
56 |
Grab |
27 |
Czeremcha amerykańska |
65 |
Leszczyna |
28 |
Sosna |
65 |
Czeremcha |
31 |
Tuja |
67 |
Lipa |
37 |
Jedlica |
77 |
Wierzba iwa |
37 |
Modrzew |
77 |
Zabiegi fitomelioracyjne obejmują również wprowadzanie do upraw, młodników i starszych drzewostanów zakładanych lub rosnących na zniekształconych i zdegradowanych siedliskach leśnych: roślin zielnych (komonicy rożkowej, łubinu żółtego i trwałego, lucerny piaskowej, nostrzyku białego, żarnowca, przelotu pospolitego, macierzanki, rozchodnika, kocanki i roślin baldaszkowych), krzewów (wierzby kaspijskiej i iwy, róży dzikiej, tawliny jarzębinolistnej, karagany, śnieguliczki, rokitnika, porzeczki, czeremchy amerykańskiej i jałowca) oraz drzew (olszy szarej i czarnej, dębu czerwonego i bezszypułkowego, brzozy brodawkowatej, robinii akacjowej, lipy drobnolistnej, jarzębu, klonu zwyczajnego, jaworu i niektórych odmian wierzb) (Kocjan 1992, 1997 a).
Urozmaicanie składu gatunkowego upraw jest bardzo ważnym zadaniem hodowlanym i stanowi jedno z kryteriów zasady rozproszonego ryzyka hodowlanego. Nawet na najuboższych siedliskach powinno być zasadą wprowadzanie domieszek drzew i krzewów w nowo zakładanych uprawach, oczywiście z uwzględnieniem Warunków mikrosiedliskowych (Kocjan 1994 a, 1996 b).
Jednym z rodzajów zabiegów fitomelioracyjnych powinno być zakładanie upraw mieszanych. Uprawy takie mogą lepiej wykorzystać zdolności produkcyjne siedliska, utrzymują środowiska glebowe w większej sprawności - szczególnie w
17
zakresie obiegu biopierwiastków, zwiększają zdrowotność i naturalną odporność sztucznych środowisk leśnych. Można powiedzieć, że degradacyjny wpływ jednych gatunków może być łagodzony przez wpływ innych gatunków, zapobiegających tworzeniu się grubych warstw próchnicy nadkładowej i hamujących procesy bielicowania.
Gleby leśne w wyniku wadliwej gospodarki (nieodpowiedniego składu gatunkowego drzewostanów, różnych błędów i zaniedbań popełnianych przy zakładaniu upraw i w dalszym pielęgnowaniu oraz ochronie czy w wyniku niewłaściwego użytkowania) tracą wiele ze swych naturalnych potencjalnych zdolności produkcyjnych i w większym lub mniejszym stopniu ulegają degradacji (Mały i Kozel 1969, Grzywacz 1994, Wytyczne... 1995). W ekosystemach zdegradowanych ulegają deformacji i zaburzeniu naturalne związki między roślinnością i siedliskiem, a w środowisku następuje również zachwianie równowagi ekologicznej między jego elementami trwałymi i elementami łatwo zmiennymi (Mąkosa 1974). Procesy degradacyjne zwykle prowadzą do powstawania niekorzystnych form próchnicy surowej lub storfiałej, zakwaszenia gleby, wyługowania cennych związków mineralnych, tworzenia się warstwy rudawcowej. Gleby piaszczyste jałowieją i stają się skłonne do uruchomienia, gleby cięższe stają się bardziej spoiste i skłonne do zabagnienia. Zadaniem prac agro- i fitomelioracyjnych jest powstrzymanie tych niekorzystnych zjawisk i odwrócenie procesów, które zaszły.
Zwiększenie żyzności gleb uzyskuje się głównie przez:
- prace związane z przygotowaniem gleby i z metodami sadzenia,
- wapnowanie i nawożenie mineralne: „startowe" - realizowane w trakcie uprawy gleby - i pogłówne - wykonywane w ciągu całego cyklu produkcyjnego drzewostanu,
- nawożenie organiczne -jako zabieg restytucyjny, realizowany w toku uprawy gleby lub w trakcie sadzenia drzewek,
- aktywizację rozkładu surowej próchnicy nadkładowej,
- wprowadzanie w czasie uprawy gleby rozdrobnionej kory i trocin, np. na zalesianych gruntach porolnych.
Potrzeby nawożenia w wytypowanych siedliskach leśnych ocenia się na podstawie kryteriów glebowych i roślinnych: kwasowości gleby, objawów niedoborów podstawowych składników pokarmowych u drzew, chemicznej analizy próbek glebowych, chemicznej analizy igieł (liści) oraz prób nawożenia na wybranych stałych powierzchniach kontrolno-obserwacyjnych.
Aktualny stan siedlisk, o różnym stopniu degradacji scharakteryzowany na podstawie trwałych (gleba, klimat, relief i otoczenie) i łatwo zmiennych (forma próchnicy, odczyn i nasycenie gleby, runo leśne, drzewostan) elementów diagno-
18
stycznych zdolności produkcyjnej siedliska oraz dokumentacji żyzności naturalnej i aktualnej gleby, powinien służyć do ustalania pilności i potrzeb nawożenia. Tabela 2 ma znaczenie pomocnicze w ustalaniu pilności nawożenia i jego potrzeby. W tabeli 3 podano orientacyjne dawki nawozów mineralnych i organicznych zalecane w leśnictwie w zależności od rodzaju powierzchni nawożonej.
Tabela 2 Pilność i potrzeba nawożenia siedlisk świeżych różnych stanów degradacji (wg Mąkosy 1974 -nieco zmieniona)
|
Aktualne zbiorowisko runa (skład runa) |
Bs |
Bśw |
BMśw |
LMśw |
Lśw |
|||||||||
|
|
aktualna żyzność siedliska |
|||||||||||||
|
|
N |
N |
d |
N |
d |
D |
N |
z |
d |
D |
N |
z |
d |
D |
Butwina |
Bs |
X |
|
X |
|
|
X |
|
|
|
X |
|
|
|
|
rozdrobniona |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Butwina włóknista |
Bśw |
|
X |
|
|
X |
|
|
|
X |
X |
|
|
|
X |
Butwina typowa |
Bśw |
|
X |
|
X |
X |
|
|
X |
X |
|
|
|
|
X |
Moder butwinowy |
BMśw |
|
|
|
X |
|
|
X |
X |
|
|
|
|
X |
|
Moder typowy |
LMśw |
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
X |
|
|
Moder mulowy |
Lśw |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
Mul typowy |
Lśw |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
Pilność nawożenia |
|
1 |
2 |
1 |
3 |
2 |
1 |
3 |
3 |
2 |
1 |
4 |
3 |
2 |
1 |
Potrzeba |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
nawożenia |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wapniowego |
|
M |
m |
M |
+ |
m |
M |
|
+ |
m |
M |
|
+ |
m |
M |
azotowego |
|
M |
M |
M |
m |
M |
M |
+ |
m |
M |
M |
|
m |
M |
M |
potasowego |
|
m |
M |
M |
+ |
m |
M |
|
+ |
m |
M |
|
+ |
+ |
m |
fosforowego |
|
m |
+ |
m |
+ |
+ |
m |
|
+ |
+ |
m |
|
+ |
+ |
+ |
magnezowego |
|
m |
+ |
m |
+ |
+ |
m |
|
+ |
+ |
m |
|
+ |
+ |
+ |
Pilność nawożenia: 1 - bardzo pilne, 2 - pilne, 3 - mało pilne. 4 - nie pilne. Potrzeby nawożenia: M - konieczne, m - wskazane, + - warunkowe.
Aktualna żyzność siedliska: N - siedlisko w stanie naturalnym, lub mało zmienionym, z - siedlisko zniekształcone, d - siedlisko słabo zdegradowane, D - siedlisko silnie zdegradowane.
19
Tabela 3 Orientacyjne dawki nawozów mineralnych i organicznych zalecane w gospodarstwie leśnym w zależności od rodzaju powierzchni nawożeniowej (kg/ha w czystym składniku) (wg Janiszewskiego i Kowalkowskiego 1976 oraz Kocjana 1982, 1987, 1992, 1994 a, b, 1995,1996 a, b, 1997 a)
|
|
|
|
|
Nawozy wapniowe (CaO) (kg masy towarowej) |
Rodzaj powierzchni nawożonej |
Azot N |
Fosfor P2 O5 |
Potas K20 |
Magnez MgO |
|
W trakcie zakładania upraw) - nawożenie startowe |
30-40 |
40-50 |
50-60 |
15-20 |
1500-2200 |
|
|
|
|
|
|
Uprawy - nawożenie pogłówne |
30-100 |
30-80 |
30-100 |
10-30 |
500-1500 |
Młodniki i drągowiny-nawożenie |
40-50 |
30-40 |
60-80 |
20 |
1500-2000 |
pogłówne |
|
|
|
|
|
Starsze drzewostany - nawożenie |
80-100 |
60-80 |
80-110 |
20-30 |
1000-1500 |
pogłówne |
|
|
|
|
|
Nawożenie startowe wyoranych bruzd |
Dawki zredukowane do 1/2 dawek z poz. 1. |
||||
Nawożenie startowe talerzy, jamek |
Dawki zredukowane do 1 /4 dawek z poz. 1. |
||||
i dołków |
|
|
|||
Nawożenie indywidualne (punktowe) |
|
|
|||
drzewek w uprawach, plantacjach |
|
|
|||
(g/nr w czystym składniku) |
|
|
|||
w trakcie sadzenia |
4-5 |
5-8 |
5-8 |
0.5-1 |
100-200 |
w pierwszym roku |
4-7 |
7-12 |
6-10 |
0,8-1.5 |
100 |
w drugim roku |
7-10 |
10-16 |
8-15 |
1-2 |
300 |
Nawożenie kompostem lub torfem |
|
|
|||
albo podsypką kompostowo-torfową |
|
|
|||
w Jamki |
2-3 1 na sadzonkę |
|
|||
w dołki |
3-5 1 na sadzonkę |
|
|||
przy sadzeniu w szparę, wykonaną |
0,4-0.5 l na sadzonkę |
|
|||
kosturem |
|
|
|||
przy sadzeniu w jamkę. wykonaną |
0.6-0.8 1 na sadzonkę |
|
|||
szpadlem |
|
|
|||
na całej powierzchni |
40-50 m3/ha |
|
|||
Nawożenie niekompostowaną roz- |
na całej powierzchni 250-270 m3/ha |
|
|||
drobnioną korą sosnową lub korą sos- |
|
|
|||
nową z 30-procentowym dodatkiem |
|
|
|||
trocin |
|
|
|||
Wysiew łubinu |
|
|
|||
na całej powierzchni |
110-140 kg/ha |
|
|||
po jednym rządku na międzyrzę |
30-50 kg/ha |
|
|||
dach uprawy |
|
|
20
O potrzebie, wielkości dawek i nawrotach nawożenia powinny decydować wyniki analizy chemicznej gleby. Rozprowadzane w sieci handlowej nawozy mineralne mają różną procentową zawartość czystego składnika. Dawkę nawozu mineralnego ustala się, więc według wzoru:
N =S/P • 100 P
Gdzie:
N- dawka nawozu (kg/ha),
S- dawka czystego składnika (kg/ha).
P - zawartość czystego składnika w nawozie (%).
Stopień zakwaszenia gleby, wyrażany wartością pH w KCl i kwasowością hydrolityczną (Hh). jest podstawą określenia potrzeb wapnowania. Na tej podstawie dobiera się również odpowiednie formy nawozów azotowych, fosforowych potasowych i magnezowych. Według Puchalskiego i Prusinkiewicza (1990) skala odczynu gleb przedstawia się następująco:
|
pHH2O |
pHKCl |
Bardzo silnie kwaśny |
<4.5 |
< 3.5 |
Silnie kwaśny |
4,5-5.5 |
3,5-4.5 |
Kwaśny |
5,6-6.0 |
4.6-5.5 |
Słabo kwaśny |
6,1-6,7 |
5.6-6,5 |
Obojętny |
6,8-7,2 |
6,6-7,2 |
Słabo alkaliczny |
7.3-8,0 |
7,3-8,0 |
Alkaliczny |
>8,0 |
>8.0 |
Korzystny dla drzew iglastych (szczególnie sosny i świerka) odczyn gleb pHKCl wynosi 3,6-5,5, dla większości drzew liściastych: 4.6-6.5; dla topoli: 5,6-7.0. Na siedliskach boru suchego, świeżego i boru mieszanego w różnym stopniu degradacji zaleca się wapnowanie gleb bardzo silnie kwaśnych (pHKCl < 3.5) oraz dopuszcza się wapnowanie gleb silnie kwaśnych i kwaśnych (pH KCI 3.6-5,5). Wapnowanie na tych siedliskach zaleca się wykonywać tylko w przypadku nawożenia mineralnego, gdyż wapń. oprócz innych właściwości, ułatwia przyswajanie odżywczych składników mineralnych.
Dawki wapna dla gleb mineralnych oblicza się na podstawie sumy kwasowości hydrolitycznej. oznaczonej w milirównoważnikach na 100 g gleby, dla warstw 0-20 cm i 20-40 cm w zależności od:
a) składu granulometrycznego,
b) kwasowości gleby w profilu glebowym,
c) grubości warstwy próchnicy nadkładowej.
21
W zależności od składu granulometrycznego stosuje się przeliczniki: 0,50 - dla gleb lekkich (piaski luźne i słabo gliniaste), 0.70 - dla gleb średnich (piaski gliniaste, gliny lekkie, utwory pyłowe zwykłe) i 1,00 - dla gleb ciężkich (utwory pyłowe ilaste, gliny średnie i ciężkie oraz iły). Jednemu milirównoważnikowi kwasowości hydrolitycznej (Hh) odpowiada 8.4 q/ha CaO lub 15 q/ha CaCO3. Obliczone dawki CaO lub CaCO3 należy pomnożyć przez współczynnik 1,25 w przypadku gleby bardzo silnie kwaśnej (pHKCl < 3,5) na całej głębokości profilu do 1.5 m lub przez współczynnik 0,75 w przypadku gleby silnie kwaśnej i kwaśnej (pHKCl 3,6-5,5) na głębokości profilu nie większej niż 1,5 m. W przypadku występowania próchnicy nadkładowej i konieczności jej biologicznej aktywizacji stosuje się poprawkę wynoszącą na każdy centymetr grubości warstwy butwiny około 4 q CaO lub 7.14 q CaCO3, na 1 ha w granicach dawek dopuszczalnych dla jednorazowego wapnowania (Janiszewski i Kowalkowski 1976).
Przykład obliczania:
Gleba: bardzo silnie kwaśna na całej głębokości profilu, o składzie mechanicznym piasku słabo gliniastego, nawożenie CaCO3
Dane wyjściowe:
- Hh 2,0 me na 100 g gleby w warstwie 0-20 cm,
- Hh 1.6 me na 100 g gleby w warstwie 20-40 cm.
- średnia Hh 1,8 me na 100 g gleby w warstwie 0-40 cm,
- 0.5 - przelicznik stały uwzględniający skład granulometrycz.ny gleb lekkich.
- 1,25 - przelicznik stały uwzględniający stopień zakwaszenia gleby i brak poziomu węglanowego,
- 1 me Hh odpowiada 15 q/ha CaCO3. Sposób obliczania:
Hh 1.8 me-0,50 = 0.9 me
0.9* 1.25 = 1,325
1.325*15= 19,9 q/ha CaCO3,
Obliczanie dawek wapna dla gleb organicznych jest konieczne przy pHKCI< 4,0, pożądane przy pHKCl 4,1-5,0 i ograniczone przy pHKCl > 5,0 (Janiszewski i Kowalkowski 1976).
Torfy niskie pod zbiorowiskami leśnymi nie wymagają wapnowania. Na torfy typu przejściowego przy pH < 4,5 powinno się wysiać do 5 t/ha CaCO3. Na torfy wysokie można zastosować od 5 do 8 t/ha CaCO3,, a na torfy wysokie o słabym stopniu rozkładu - od 8 do 10 t/ha CaCO3,.
Dla zachowania w stanie naturalnym i wzbogacenia bioróżnorodności proponuje się ochronę na niewielkich powierzchniach tzw. użytków ekologicznych, do
22
których można zaliczyć: śródleśne bagna, trzęsawiska, mszary, torfowiska, wrzosowiska, wydmy, ,gołoborza, wychodnie skalne, polanki, hale, połoniny i inne.
Objawy niedoboru składników pokarmowych drzew w uprawach i młodnikach przejawiają się w małych przyrostach wysokości, tendencji do karłowacenia lub krzaczastości i płożenia się drzewek, krótkich i żółknących igłach (u sosny), słabo rozwiniętym systemie korzeniowym (Baule i Flicker 1971). Niedobór) składników pokarmowych w drągowinach i starszych drzewostanach przejawiają się w małych przyrostach wysokości i grubości, słabym rozwoju, malej zasobności masy drzewnej, obniżonej bonitacji siedlisk oraz chlorozie i zmniejszeniu długości igieł.
Poniżej przedstawiono na podstawie literatury (Mucha 1968, Baule i Fricker 1971, Kocjan 1976. 1981, 1987, 1994 a. 1995. Gussone 1978, Grimm i Rehfuess 1986, Lettl 1987, Edelmann i Schroder 1988, Listov i Konovalov 1988) syntetyczną charakterystykę objawów niedoboru poszczególnych składników pokarmowych.
Niedobór azotu przejawia się w słabym wzroście i owocowaniu drzew, we wczesnym opadaniu liści i igieł, przedłużeniu okresu spoczynku, zwolnionym przyroście gałęzi w stosunku do korzeni. Stosunkowo silny wzrost korzeni nazywany jest „wzrostem głodowym"'. Barwa całych liści i igieł jest blada, żółtawa, ale bez nekroz. W latach suchych i chłodnych nasilenie objawów wzrasta.
Niedobór potasu powoduje skręcanie się brzegów liści ku dołów i, pojawianie się na brzegach, a stopniowo na całych liściach żółtawych plam, przechodzących w nekrozy. Liście są drobne i silnie osadzone na pędzie. Sosna ma krótkie igły ze zżółkłymi końcami lub jasnoczerwonymi przebarwieniami. Pędy są słabo zdrewniałe, podatne na szkody mrozowe. Symptomy braku potasu są najwyraźniejsze jesienią, zimą i wczesną wiosną, a najsłabsze w okresie wegetacyjnym (latem).
Niedobór fosforu powoduje zahamowanie wzrostu pędów-, zmniejszenie długości igieł i liści oraz ich zabarwienie szarozielone, niebiesko zielone lub fioletowe do czerwono brunatnego. Starsze igły i liście są przebarwione. Cała roślina jest delikatna, słabo ulistniona, często występuje przedwczesny opad liści, starsze igły po obumarciu niekiedy nie opadają. Objawy te występują szczególnie pod koniec lata, a ich nasilenie wzrasta w latach suchych.
Brak magnezu wywołuje objawy podobne jak brak potasu: żółte, złotożółte i pomarańczowo żółte do brunatnych przebarwienia między nerwami, przechodzące czasem w brunatne nekrozy.
W przypadkach dużych niedoborów następuje przedwczesne opadanie liści. U sosny występują żółtawe i złote oraz pomarańczowe przebarwienia na końcach igieł jednorocznych. W drugim roku barwa pomarańczowa obejmuje dolną część igieł, a ich końce są brunatne i przywiędnięte. Nasilenie objawów wzrasta w latach mokrych.
Brak wapnia objawia się brązowym przebarwieniem końców pędów, a później schnących wierzchołków gałęzi i słabym wzrostem korzeni, w końcu zamierających.
Przy niedoborze siarki igły są krótkie, barwy żółtozielonej do biało-niebieskawej. Przy silnym braku następuje zamieranie całych drzew.
Brak żelaza ma wpływ na zmniejszenie się syntezy chlorofilu, osłabienie pobierania, CO2, a zatem zmniejszenie się wielkości liści. Młode igły przebarwiają się na żółto, podczas gdy starsze igły pozostają zielone, stają się bladozielone lub żółtozielone.
Brak manganu powoduje żółte lub brązowe zabarwienie końców igieł młodocianych, które stają się kruche i zażywiczone. Igły są poskręcane, niedorozwinięte i wykazują chlorozę z brązowymi nekrotycznymi plamami.
Niedobór boru wywołuje jasno-pomarańczowe przebarwienie igieł z jasnobrązową obwódką. Może nastąpić zamieranie pąków i obfity wypływ żywicy. Pędy poskręcane ze zgrubieniami, igły bardzo grube i krótkie, sierpowato zakrzywione lub poskręcane.
Przy braku cynku w igłach młodocianych powstaje wąska brązowa obwódka.
Brak miedzi powoduje przebarwienie igieł na kolor czerwonobrunatny.
Kolejnym kryterium oceny potrzeb nawożenia jest skład chemiczny igieł (liści) i graniczne zawartości N, P, K, Mg i Ca.
Optymalne i minimalne zawartości ważniejszych składników pokarmowych w igłach sosen w różnym wieku na Niżu Środkowoeuropejskim ilustruje poniższe zestawienie (według Janiszewskiego i Kowalkowskiego 1976):
Zawartość |
N |
P |
K |
Ca |
Mg |
|
% s.m. |
||||
Optymalna Minimalna |
1.5-1,8 0,6-1,3 |
0,11-0,26 0,03-0,10 |
0,35-0,50 0,12-0,25 |
0,15-0,50 < 0,15 |
0,08-0,13 0,02-0,08 |
Janiszewski i Kowalkowski (1976) podają, że nawożenie azotowe i potasowe sosny jest konieczne, jeśli sucha masa 100 par igieł jest mniejsza niż 5.5 g, a w 100 parach igieł znajduje się mniej niż 75 mg N i mniej niż 20 mg K.
W wypadku świerka niedostateczne zaopatrzenie gleby w składniki pokarmowe występuje przy zawartości poszczególnych składników mniejszej niż:
Zawartość |
N |
P |
K |
Ca |
Mg |
|
% s.m. |
||||
Minimalna |
1.2-1,3 |
0,12-0,13 |
0,42-0,50 |
<0,36 |
0,05-0,06 |
24
Kolejnym wskaźnikiem potrzeb nawożenia mineralnego jest chemiczna analiza próbek glebowych pobranych z warstw do 40 cm głębokości.
Przeciętna zawartość azotu ogólnego w piaszczystych glebach leśnych powinna wynosić 0,05-0,1%, a w glebach o lepszej żyzności - powyżej 0,1%. Azot mineralny stanowi przeciętnie około 3-5% azotu ogółem. Gleba jest dobrze zaopatrzona w rozpuszczalny azot mineralny, gdy w warstwie 0-20 cm zawiera go w 100 g 5,0 mg. Zaopatrzenie jest średnie, gdy azotu jest 2,5-5,0 mg w 100 g, a poniżej 2,5 mg w 100 g zaopatrzenie gleby w azot jest niedostateczne
Ze względu na dużą sezonową zmienność zawartości azotu mineralnego w glebie przy jednoczesnym stałym niedoborze tego składnika dawki nawożenia azotowego określa się szacunkowo na podstawie wyżej przytoczonych wskaźników, ze szczególnym uwzględnieniem zawartości tego pierwiastka w igłach (liściach) drzew.
Dawki te orientacyjnie wynoszą (w czystym składniku):
- przy niedostatecznym zaopatrzeniu w azot - 60-100 kg/ha.
- w warunkach średniego zaopatrzenia w azot - 30-60 kg/ha.
Wskaźniki zasobności gleby w łatwo rozpuszczalny potas, fosfor i magnez (Janiszewski i Kowalkowski 1976):
Gleba |
K20 |
P2O5 |
MgO |
||
|
mg w 100 g gleby |
||||
Dobrze zasobna |
> 11
|
>8 |
>3
|
||
Średnio zasobna |
6-11 |
3-8 |
1-3
|
||
Niedostatecznie zasobna |
<6 |
<3
|
< 1 |
Dawki nawozów potasowych, fosforowych i magnezowych przyjmuje się następująco: na 1 mg niedoboru danego składnika przypada 10 kg czystego składnika w danym nawozie na 1 ha. Potrzeby nawożenia oblicza się ze średniej zasobności gleby w warstwach 0-20 i 20-40 cm w składniki pokarmowe w odniesieniu do wskaźników dobrej zasobności (suma składników w miligramach na 100 g gleby podzielona przez 2). Przykład obliczeń nawożenia na podstawie średniej zasobności gleby podano poniżej:
Warstwa |
K20 |
P205 |
MgO |
0-20 cm |
4 |
3 |
1 |
20-40 cm |
1 |
1 |
0 |
0-40 cm 2 |
5 |
4 |
1 |
0-40 cm x |
2,5 |
2 |
0,5 |
25
Uwzględniając otrzymane z analizy chemicznej gleby wskaźniki, należy dążyć do uzyskania dobrej zasobności. Powinno się wysiać na 1 ha 85 kg potasu, 60 kg fosforu i 25 kg magnezu - w czystym składniku. W uprawach z wiązem, jesionem, lipą. bukiem i dębem graniczne wartości podane wcześniej zaleca się zwiększyć mniej więcej o 30%.
W trakcie zakładania upraw lub plantacyjnej uprawy nawozy mineralne i wapno zaleca się wysiewać przed przygotowaniem gleby. Obliczone dawki można wysiać w dwóch rzutach: jedną część przed przygotowaniem gleby, drugą zaś po jej przygotowaniu, np. przy orkach pełnych - przed uprawą uzupełniającą, a przy orkach w bruzdy - przed ich spulchnieniem. Przy punktowym nawożeniu mineralnym drzewek nawozy wysiewamy po obu stronach w odległości około 10-20 cm i mieszamy je z glebą za pomocą motyki. Przy indywidualnym nawożeniu organicznym mieszamy torf lub kompost z glebą mineralną. Powierzchniowe nawożenie organiczne kompostem, torfem, lub niekompostowaną korą z dodatkiem trocin wymaga wymieszania z glebą mineralną w trakcie sadzenia.
Optymalnymi miesiącami wysiewu nawozów są:
- nawozy wapniowe: styczeń, luty, marzec, październik, listopad, grudzień,
- nawozy azotowe: marzec, kwiecień, maj i do 15 czerwca,
- nawozy potasowe i magnezowe: marzec, kwiecień, maj, październik, listopad. Pod względem wymagań żywieniowych roślin (zapotrzebowania) kationy
układają się w następującym porządku: Na > K > Mg > Ca.
Znaczną poprawę warunków glebowych uzyskuje się przez wapnowanie, szczególnie gdy występuje duże nagromadzenie fitotoksycznych wymiennych form glinu i jonów wodorowych, które to związki ograniczają rozwój oraz czynności fizjologiczne systemów korzeniowych. Wapnowanie ma na celu regulowanie fizycznych i fizyczno — chemicznych właściwości gleb, tj. struktury i odczynu. Wapń pobudza rozwój mikrofauny glebowej, a jednocześnie ogranicza rozwój grzybów. Ułatwia też przyswajanie zawartych w środowisku glebowym odżywczych składników mineralnych. Wapnowanie wykonuje się wyjątkowo, w przypadku nadmiernego zakwaszenia gleb, wpływającego ujemnie na wzrost i rozwój upraw, młodników i drzewostanów. Wiadomo, że niektóre gatunki drzew leśnych dobrze znoszą kwaśny albo silnie kwaśny odczyn gleby, a nawet go wymagają. Pewien stopień zakwaszenia jest dla nich korzystny ze względu na symbiozę z grzybami mikoryzowymi. Szczególna rozwaga jest niezbędna przy ustalaniu potrzeb wapnowania gleb piaszczystych o niedostatecznym zasobie substancji organicznej i wody. Wraz z wapnowaniem powinno się uzupełnić inne niż wapń składniki odżywcze w formie nawożenia mineralnego. Orientacyjne dawki wapnowania podano w tabeli 3.
26
Nawożenie organiczne jest bardzo istotnym zabiegiem restytucyjnym, stanowi ogniwo wymiany biopierwiastków w łańcuchu pokarmowym roślin (Urbański i Zabielski 1979, Remmert 1985). Ten rodzaj nawożenia ma wpływ na poprawę w glebie stosunków powietrznych, wodnych, właściwości fizyczno — chemicznych i sorpcyjnych (Janiszewski 1970 a, b, Haugberg 1971, Stroempl 1976, Glatzel i Fuchs 1986, Kocjan 1994 b). Nawożenie to stosuje się w formie podsypki kompostowej lub torfowej albo przez wysiew łubinu, szczególnie na wydmach śródlądowych i nadmorskich oraz na siedliskach o glebie skrajnie ubogiej w substancję organiczną. Nawożenie torfem lub kompostem wykonuje się w okresie jesieni. Właściwym okresem przyorania łubinu jest faza zawiązywania się strąków, gdyż w tym czasie zawiera on największe ilości azotu (Kocjan 1996 a). Propozycje odnośnie do dawek nawożenia organicznego podano w tabeli 3. Skład chemiczny torfów i kompostu oraz udział składników pokarmowych w suchej masie łubinu z 1 ha podano w tabeli 4.
Tabela 4 Skład chemiczny torfów z różnych torfowisk i kompostu oraz udział składników pokarmowych w suchej masie łubinu
|
pH |
Zawartość w suchej masie |
||||||||
|
|
% |
mg/kg |
|||||||
|
|
azot N |
fosfor P205 |
potas K20 |
wapń CaO |
magnez MgO |
glin Al2O3 |
bor, mangan |
fenole |
żelazo Fe205 |
Torf- tor- |
5-7,5 |
2,5-3.5 |
0,2-0,6 |
0,05-0,2 |
2,5-6 |
0,3-0,5 |
do 2,5 |
30 |
- |
- |
fowiska |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
niskie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Torf- tor- |
3-4 |
0.6-1,2 |
0.04-0.1 |
0,01-0,1 |
0,2-0,5 |
0,1-0,15 |
do 0,3 |
|
1-2,5 |
|
fowiska |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wysokie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kompost |
- |
4,4 |
0,8 |
1,2 |
7,4 |
0,6 |
- |
- |
- |
0,5 |
Łubin |
|
przyoruje się ok. 50 t zielonej masy na 1 ha lub otrzymuje się z 1 ha od 6 do 7 t suchej masy, zawierającej: |
||||||||
|
|
180 kg 50 kg N P20, |
160 kg K20 |
- |
40 kg MgO |
- |
- |
- |
- |
1.6. PRACE PRZYGOTOWAWCZE DO ZALESIANIA NIEUŻYTKÓW I GRUNTÓ W TRUDNYCH DO ODNOWIENIA
Przeznaczone do zalesiania grunty, dotychczas nie wykorzystywane w produkcji lub użytkowane w różnych działach gospodarki, bądź też tereny zaliczone do powierzchni leśnej, lecz przedstawiające szczególne trudności przy odnowieniu, są poddawane specjalnym zabiegom przygotowawczo — uprawowym, umożliwiającym wykonanie prac zalesieniowych lub odnowieniowych. Do takich gruntów należą: nieużytki porolne, wydmy śródlądowe i nadmorskie, nieużytki powstałe w wyniku erozji wodnej, grunty zabagnione i torfowiska, powierzchnie silnie zachwaszczone (trzcinniczyska, wrzosowiska i inne), grunty z rudawcem i rudą darniową oraz nieużytki poprzemysłowe (piaskownie, żwirowiska, glinianki, kamieniołomy, zwałowiska i hałdy górnicze).
Niektóre kategorie gruntów pozostające w stanie niezalesionym nie tylko niczego nie produkują lecz nawet mogą zagrażać sąsiednim gruntom użytecznym. Na przykład piaski lotne przenoszone przez wiatr tworzą na nizinach wydmy, które mogą zasypywać pola uprawne lub drogi komunikacyjne (Strzelecki i Sobczak 1972).
Największą powierzchnię do zalesienia zajmują nieużytki porolne. Powierzchnia ta zwiększyła się zwłaszcza w związku z restrukturyzacją byłych państwowych gospodarstw rolnych, których część słabych gruntów klas V i VI została wyłączona z produkcji rolnej, bo dalsza uprawa rolnicza stała się nieopłacalna. Szacuje się. że najsłabszych gruntów rolnych jest około 1 642 000 000 ha (Ochrona... 1994. Rykowski 1996, Polityka... 1996, O lasach... 1997, Las w liczbach 1997, Sobczak i in. 1998). Grunty te powinny być sukcesywnie zalesiane i po przejęciu ich przez Lasy Państwowe wymagają one przysposobienia do produkcji leśnej. Zasobność gleb na gruntach porolnych jest bardzo mała. Zawartość azotu ogólnego w wierzchniej, 40-centymetrowej warstwie gleby mieści się w granicach od 0,003 do 0,07%, zawartość K20 - od 3 do 6 mg w 100 g gleby, P2O5 - od 3 do 5,5 mg w 100 g gleby, a więc często poniżej wartości minimalnych niezbędnych dla wzrostu drzew. Odczyn pHH20 tych gleb zawiera się w dość szerokim przedziale: od 3,5 do 7,0. Gleby te charakteryzują się małą zasobnością w substancję organiczną; zasobność ta wynosi w wierzchniej warstwie poniżej 1%. Wpływa to ujemnie na właściwości fizyczne, chemiczne i wodne tych gleb. Poziom wody występuje najczęściej poniżej systemów korzeniowych drzew. Jedną z najbardziej niekorzystnych cech struktury gleby porolnej jest zwięzła warstwa położona poniżej poziomu orki. zwana „podeszwą płużną", która w znacznym stopniu utrudnia rozwój systemu korzeniowego. Dodatkowym problemem gruntów porolnych jest możliwość porażenia drzew przez hubę korzeni (Fomes annosus (Fr.), = Heterobasidion
28
annosus (Fr.)) - patogeniczny grzyb atakujący systemy korzeniowe. Prace przygotowawcze powinny obejmować wysiew łubinu lub innych roślin motylkowatych jako nawozu zielonego, pełną orkę średnią, lub głęboką w celu skruszenia „podeszwy płużnej, nawożenie mineralne i organiczne, a przede wszystkim szczepienie gleby próchnicą leśną w celu wprowadzenia mikoryzy i mikroorganizmów niezbędnych do normalnego wzrostu drzew leśnych. Szczepienie wykonuje się powierzchniowo przez rozsypanie próchnicy i przemieszanie jej z glebą lub przez podsypkę w trakcie sadzenia, w ilości jednej — dwóch garści pod każdą sadzonkę.
Kolejną kategorią gruntów trudnych do zagospodarowania są wydmy śródlądowe i nadmorskie. Jednym ze sposobów ich ustalania jest zalesienie. Drzewa i krzewy osłaniają glebę przed erozyjnym działaniem wiatru.
W składzie mechanicznym wydm śródlądowych przeważają: piasek drobny (0,1-0,25 mm) i średni (0,25-0,5 mm), których łączna zawartość mieści się w granicach 81-88%. Udział frakcji pylistej i spławialnej wynosi około 4%. Przepuszczalność wodna jest na ogół duża: od 576 do 948, mała jest kapilarna pojemność wodna - około 21% masy piasku, porowatość aktualna wynosi do 32%. pojemność sorpcyjna jest mała - od 2,80 do 4,80 me w 100 g gleby. Głównym składnikiem piasku jest kwarc, który charakteryzuje się dużą jednolitością. Zasobność wydm w składniki pokarmowe jest mała i niewystarczająca. Zawartość przyswajalnego fosforu dochodzi do 5,5 mg w 100 g gleby, zawartość przyswajalnego potasu mieści się w granicach 0,2-5 mg w 100 g gleby, a zawartość azotu ogółem wynosi 0,015-0,050%. Odczyn piasków pHH2O wynosi 5-6. a pHKCl 4,5-5,5 (Janiszewski 1970 b). Jednym z najważniejszych czynników wpływających na małą produkcyjność piasków wydmowych, jak również na niekorzystny układ ich właściwości fizycznych, jest prawie całkowity brak substancji organicznej. Zawartość węgla organicznego jest niewielka i mieści się w dziesiątych lub setnych częściach procenta. Duże znaczenie próchnicy dla wzrostu roślin ukierunkowuje zabiegi melioracyjne na wydmach przede wszystkim na wzbogacanie piasku w substancję organiczną i wytworzenie poziomu próchnicznego. Ważnym czynnikiem ograniczającym wzrost drzewek w tych warunkach jest wysoka temperatura na powierzchni piasku wydmowego, dochodząca w miesiącach letnich do 58-64"C (Trojan 1975), oraz mała wilgotność względna powietrza. Dobre przewodzenie ciepła sprawia, że piaski wydmowe nagrzewają się silniej i szybciej niż inne gleby, w zimie zamarzają prędzej i głębiej, a na wiosnę rozmarzają wcześniej. Ta ostatnia cecha ma istotne znaczenie dla terminu prowadzenia zalesień, które powinny być realizowane wczesną wiosną, tuż po zniknięciu pokrywy śnieżnej i płytkim (do 20 cm) rozmarznięciu piasków.
Ustalanie wydm odbywa się w głównym zarysie według zasad podawanych przez Strzeleckiego i Sobczaka (1972). Przy ustalaniu wydm śródlądowych prze-
29
ważą techniczny charakter dokonywanych zabiegów. Na wydmach nadmorskich zabiegi techniczne i biologiczne są traktowane równorzędnie. Sposób ustalania zależy od wielkości wydmy, ukształtowania jej powierzchni i stopnia narażenia na działanie wiatrów oraz podatności piasków na rozwiewanie. W warunkach polskich największy wpływ na przenoszenie piasków mają najczęściej wiejące wiatry zachodnie, dlatego też ustalanie wydmy powinno się rozpoczynać od źródeł wywiewania piasku i od jej zachodniego skraju w kierunku ku wschodowi.
Najczęściej stosowanymi sposobami ustalania wydm są: płotki ochronne z jałowca (ryć. 1) o wysokości do 1 m, w odstępach od 10 do 40 m, płotki z chrustu (ryc. 2, 3), ze słomy (ryc. 4), z wrzosu (ryc. 5), wyłożenie międzyrzędów uprawy jałowcem (ryc. 6) lub chrustem, glinowanie i darniowanie piasków oraz ich biologiczne ustalanie przez wysiew: łubinu żółtego w ilości 250 kg/ha, żyta ozimego w ilości 150 kg/ha, traw wydmowych: piaskownicy Ammophila arenaria L., ryc. 7). wydmuchrzycy {Elymus arenarius L.) oraz wierzby kaspijskiej (Salix acutifolia var. caspica).
Wydmy nadmorskie (ryc. 8, sposoby ich umacniania- ryc. 9, 10), powstałe z piasków wyrzucanych przez morze i uformowanych przez wiatry, zalicza się do kategorii najgorszych gleb. W glebach tych, ze względu na brak substancji organicznej, występują warunki niekorzystne dla wzrostu upraw leśnych.
Ryc. 1. Płotki ochronne z jałowca
30
Ryc. 3. Zbocze wydmy wyłożone faszyną
Ryc. 4. Wyplatanie płotka ochronnego ze słomy i pojedyncze przęsło zawieszone między dwiema żerdziami
Ryc. 5. Wydma ustalona płotkami ochronnymi z wrzosu
Rye. 6. Uprawa na wydmie z międzyrzędami wyłożonymi jałowcem
)
Ryc. 8. Klifowy brzeg w okolicy Nowego Śliwina
32
Ryc. 7. Ustalanie wydmy piaskownicą zwyczajną (Ammophila arenaria L.
Ryc. 9. Umacnianie brzegu morskiego betonowymi tzw. rakami w rejonie Niechorza
Według Janiszewskiego (1970 a) piaski lotne na wydmach nadmorskich zawierają w składzie mechanicznym około 40-80% piasku średniego (0,25-0,5 mm), 15-50% piasku drobnego (0,1-0,25 mm) oraz mniejsze ilości piasku grubego (0,5 mm). Części pylaste (0,02-0,1 mm) i części szkieletowe (powyżej 1 mm) występują w ilości około 1-2%. Nie stwierdzono obecności części spławialnych (poniżej 0,02 mm).
Właściwości chemiczne wydm nadmorskich można scharakteryzować następująco: zawartość CaCO3 wynosi 0,5%, zawartość przyswajalnego potasu mieści się w granicach 1,0-4,5 mg w 100 g gleby, fosforu - 1-3,5 mg w 100 g gleby, ilość azotu ogółem jest znikoma i wynosi w wierzchnich warstwach gleby 0,002--0,008%, a często spada do 0%, zawartość substancji organicznej w wierzchnich warstwach wynosi 0,14-0,35%, ilość węgla organicznego (C) - 0,12-0,20%. Odczyn pHH20 ma wartość 5,8, a pHKCI 4,5-7,5 (Janiszewski 1970 a).
33
Ryc. 10. Zbocze wydmy ustalone słomą i chrustem w okolicy Niechorza
Oprócz czynników glebowych duży wpływ na kształtowanie się warunków siedliskowych na wydmach nadmorskich mają stosunki klimatyczne. Są one zróżnicowane w warunkach polskiego wybrzeża. Średnie opady roczne są nieco większe niż na wydmach śródlądowych (usytuowanych zwykle w rejonach o skąpych opadach) i kształtują się na poziomie od 580 mm w Krynicy Morskiej do 630 mm w Świnoujściu. Wilgotność względna powietrza wynosi średnio rocznie od 75 do 80%.
Szczególnie silnie wiejące wiatry w pasie nadmorskim powodują sztormy na Bałtyku. Sztormy te wyrządzają poważne szkody na wydmach (ryc. 11).
Ryc. 11. Działanie fal morskich w rejonie Niechorza i Nowego Śliwina
Ustalanie wydm nadmorskich odbywa się za pomocą tych samych sposobów mechanicznych i biologicznych, jakie podano przy ustalaniu wydm śródlądowych (Jeżewski 1997).
Innym rodzajem nieużytków są grunty podlegające erozji wodnej, która niszczy powierzchniowe warstwy gleby przez zmywanie i unoszenie ich cząstek przez spływające wody. Proces ten może przebiegać w różny sposób i powodować różne skutki. W zależności od tego rozróżniamy: erozję powierzchniową liniową, brzegową i denną oraz soliflukcję i abrazję. Erozja powierzchniowa polega na mało widocznym, ale systematycznym zmywaniu wierzchniej, urodzajnej warstwy gleby przez drobne strużki wody, szczególnie w czasie obfitego jednorazowego opadu. Ten rodzaj erozji występuje na znacznym obszarze kraju. Podczas erozji liniowej następuje gwałtowne rozmywanie gleby przez skoncentrowane strugi wody spływające wartko po zboczu stale pogłębiającymi się żłobinami. W wyniku erozji liniowej powstają rynny, wyrwy, jary i wąwozy. Erozje brzegowa i denna tworzą się pod wpływem działania wód płynących - strumieni i rzek. Soliflukcja polega
34
na usuwaniu się lub spływie całych mas gleby po stromych zboczach. Zjawisko to występuje najczęściej wczesną wiosną wskutek ześlizgiwania się rozmarzniętej i nasyconej wodą wierzchniej warstwy gleby po nie rozmarzniętym jeszcze, lub skalistym podłożu. Abrazja jest wynikiem działania fal morskich.
Do podstawowych prac przygotowawczych na terenach związanych z erozją wodną należą: profilowanie zboczy, utrwalanie zboczy za pomocą różnego rodzaju zapór, darniowanie, zakładanie płotków z żerdzi, siatki drucianej, układanie suchych murków z kamienia, zakładanie żywopłotów oraz wykładanie powierzchni materiałem organicznym (chrustem lub słomą).
Wszystkie te zabiegi mają na celu odpowiednie przygotowanie gleby do założenia uprawy leśnej. Prace te zmierzają do nadania zboczom odpowiedniego nachylenia, wyrównania podmytych krawędzi wąwozów i nadania łagodnych kształtów ostrym formom erozyjnym. Zabiegi przysposabiające do zagospodarowania powinny w niektórych przypadkach obejmować nie tylko sam teren nieużytku, lecz także obszary wyżej położone, z których woda spływa na powierzchnię zalesianą.
Kolejną kategorią powierzchni trudnych do zalesienia są grunty zabagnione i torfowiska, które zajmują na terenach leśnych około 1 mln ha i w znacznej mierze wymagają uregulowania stosunków wodnych. Występują one najczęściej w bezodpływowych kotlinach lub rozległych, płaskich obniżeniach terenu, a często również w dolinach rzek, w formie dzikich śródleśnych łąk, halizn lub przepadłych upraw. Największy udział powierzchniowy w tej kategorii gruntów zajmują gleby torfowe (torfy). Torf stanowi substancję organiczną złożoną z resztek roślinnych, których rozkład odbywa się w środowisku wilgotnym przy słabym dopływie powietrza lub w warunkach anaerobowych.
W zależności od warunków tworzenia się i składu roślinnego wyróżniamy trzy grupy torfów: torfy torfowisk wysokich, przejściowych i niskich.
Torfy torfowisk wysokich są zbudowane z licznych gatunków rodzaju Sphagnum, zawierających specjalne komórki wodne, w których jest magazynowana woda z opadów. Wśród poduch torfowców rośnie owadożerna rosiczka, płożąca się żurawina błotna, wełnianka pochwowata, tworząca zwarte kępy, krzewiasta borówka bagienna, wydające ostrą woń bagno zwyczajne i inne. Torfowiska wysokie powstają w środowisku kwaśnym i korzystają głównie z wód opadowych. Są one skałami o małej wartości hodowlano-gospodarczej ze względu na silne zakwaszenie środowiska i małą zawartość substancji popielnych.
Torfy torfowisk przejściowych stanowią typ pośredni pomiędzy torfami torfowisk wysokich i niskich. Powstają w zmiennych warunkach wodnych, z udziałem wód przepływowych i opadowych. Odczyn torfu jest z reguły kwaśny. W tego typu skałach organicznych wyróżniamy dwa ewolucyjne przejścia: przejście torfów niskich dzięki takiej zmianie warunków środowiska, że zaczyna je porastać
35
roślinność charakterystyczna dla torfowisk wysokich, i przejście torfów wysokich w torfy przejściowe głównie dzięki zmianie warunków wodnych, które sprawiają, że na torfowisku wysokim zaczynają się pojawiać rośliny właściwe dla torfów niskich. Skały torfów torfowisk przejściowych mają średnią przydatność w zabiegach uprawowo-hodowlanych.
Torfy torfowisk niskich stanowią około 90% ogólnej powierzchni torfowisk w kraju. Tworzą się one w warunkach anaerobowych, przy stałym nadmiernym uwilgotnieniu przepływowymi wodami gruntowymi.
Roślinność tych torfów składa się z wielu odmian charakteryzujących się różną strukturą, barwą i jakością ogólną. Wyróżnia się torfy niskie mszyste, turzycowe, trzcinowe, turzycowo-trzcinowe, mszysto-turzycowe, olchowe i inne. Torfy niskie cechuje duża zawartość substancji popielnych, nierzadko przebaczająca 25%. Pod względem gospodarczym stanowią one na ogół dobry substrat i są przydatne w uprawie lasu (Haber i in. 1986).
Skład chemiczny torfów niskich i wysokich podano w tabeli 4. W tabeli 5 podano skład chemiczny popiołu torfowego z torfowiska niskiego.
Tabela 5 Skład chemiczny popiołu torfowego z torfowiska niskiego i wysokiego (wg Strzeleckiego i Sobczaka 1972)
Głębokość pobrania próbki (cm) |
CaO |
P2O5 |
K20 |
Fe203 |
Mn |
B |
|
% absolutnie suchej masy |
mg/kg suchej masy |
||||
Z torfowiska niskiego |
||||||
10-50 |
3,7 |
0,16 |
0.04 |
0.6 |
155 |
11 |
50-100 |
4,3 |
0,10 |
0,06 |
0,8 |
105 |
46 |
100-150 |
4,6 |
0,22 |
0,06 |
0.9 |
135 |
41 |
150-200 |
4,4 |
0,09 |
0.07 |
1.2 |
160 |
33 |
Z torfowiska wysokiego |
||||||
|
|
|
Razem inne półtoratlenki R203 |
|||
50 |
0.17 |
0,09 |
0,02 |
|
0,80 |
|
100 |
0,14 |
0,09 |
0,03 |
|
0.74 |
|
200 |
0,13 |
0.09 |
0.03 |
|
0,51 |
|
300 |
0.17 |
0,09 |
0.03 |
|
0,57 |
Prace przygotowawcze na powierzchniach zabagnionych i torfowiskach obejmują najczęściej: specjalne przygotowania gleby (rabaty, rabatowałki, kopce, wywyższone bruzdy i talerze oraz pełna głęboka orka do głębokości 70 cm — szczególnie na płytko zalegających torfowiskach o warstwie 40-50 cm), nasypanie gle-
36
by mineralnej w miejscach sadzenia, regulację stosunków wodnych oraz wapnowanie. Niewielkie „oczka" bagienne należy pozostawić gdyż pełnią one różnorodne funkcje w ekosystemie leśnym jako użytek ekologiczny.
Skład gatunkowy upraw będzie zróżnicowany w zależności od torfowiska. Na torfowiskach niskich można sadzić: świerk pospolity, olszę czarną, brzozę omszoną jesion wyniosły, wiąz polny i inne, na torfowiskach przejściowych: sosnę zwyczajną świerk pospolity, olszę czarną i brzozę omszoną a na wysokich: sosnę zwyczajną olszę czarną i brzozę omszoną.
Innym rodzajem powierzchni zaliczanych do trudnych są grunty leśne silnie zachwaszczone (trzcinnikiem, orlicą trzęślicą jeżyną i in.). Jakkolwiek formalnie nie są one zaliczane do tzw. nieużytków właściwych, mogą i powinny być traktowane w sensie gospodarczym jako nieużytki trudne do zalesienia lub odnowienia. Grunty te wymagają szczególnych zabiegów. Zasadniczą przeszkodą w odnawianiu powierzchni silnie zachwaszczonych jest pokrywa roślinna utrudniająca uprawę gleby, sadzenie i dobry wzrost sadzonek. Przykładem tego typu powierzchni są trzcinniczyska, głównie pokryte przez trzcinnik piaskowy i trzcinnik leśny. Zagrożenie trzcinnikiem zaczyna być problemem w lasach, szczególnie w ostatnich latach, kiedy drzewostany zostały wyraźnie przerzedzone na skutek żeru mniszki. Większy dostęp światła do dna lasu spowodował łanowe pojawienie się trzcinnika. Nie mniej kłopotliwe niż trzcinniczyska są powierzchnie silnie zarośnięte wrzosem (wrzosowiska). Poza trzcinniczyskami i wrzosowiskami w praktyce hodowlanej mamy do czynienia z powierzchniami opanowanymi przez: śmiałka darniowego, śmiałka pogiętego, trzęślicę modrą trzęślicę trzcinowatą mietlicę pospolitą turzycę drżączkowatą sit rozpierzchły, żarnowiec miotlasty, malinę właściwą jeżynę fałdowaną a nawet borówkę czarną. Prace przygotowawcze na tych terenach powinny obejmować totalne zniszczenie pokrywy roślinnej metodą kombinowaną, która polega na stosowaniu chemicznych środków chwastobójczych i agrotechniki.
W zakres agrotechniki wchodzi przede wszystkim specjalna uprawa gleby, a w szczególności pełna, średnia lub głęboka orka. Wykonanie takiej orki wyraźnie hamuje rozwój uciążliwych chwastów w pierwszych latach po założeniu uprawy, dzięki czemu ma ona szansę szybkiego dojścia do zwarcia.
Metoda kombinowana polega na tym, że późnym latem, lub wczesną jesienią (okres najkorzystniejszy) stosujemy środki chwastobójcze. Po trzech lub czterech tygodniach wykonujemy pełną głęboką orkę, pozostawiając powierzchnię w ostrej skibie na okres zimowy. Wiosną prowadzimy uprawę uzupełniającą (wyrównanie, bronowanie lub kultywatorowanie) i zakładamy uprawę o odpowiednim składzie gatunkowym, dostosowanym do typu siedliskowego lasu.
37
Kolejną grupą gruntów stanowiącą dużą przeszkodę we wzroście upraw są powierzchnie z warstwą rudawca lub rudy darniowej.
Rudawcem nazywamy mniej lub bardziej spoiste nacieki lub konkrecje barwy żelazistej. od rdzawej do ciemnobrunatnej, występujące najczęściej w poziomie iluwialnym (namycia) piaszczystych gleb typu bielicowego.
Rudą darniową nazywamy zwięzłe złoża uformowane z litych płyt lub też bryły i okruchy różnej wielkości, barwy rdzawej przez ciemnobrunatną do czerwonawej, występujące tuż pod darnią lub warstwą namulonej gleby.
Rudawiec powstaje w kwaśnych, najczęściej piaszczystych glebach leśnych w wyniku biochemicznego procesu zwanego bielicowaniem. Zalega on na głębokości od 15 do 40 cm. Średnia miąższość wynosi od 5 do 30 cm, a w krańcowych przypadkach od 2 do 60 cm.
Ruda darniowa tworzy się z materiałów naniesionych przez wodę z terenów sąsiednich i występuje najczęściej na śródleśnych łąkach i podmokłych haliznach, w postaci poziomych warstw, wyraźnie oddzielających się od otaczającej gleby. Przeciętna głębokość zalegania rudy wynosi od 0 do 50 cm, a jej grubość - od 10 do 20 cm.
Uprawy założone na takich powierzchniach zamierają od czwartego do szóstego roku życia, kiedy systemy korzeniowe dotrą do warstwy rudawca lub rudy darniowej i nie mogą się przez nią przebić. Korzenie rozwijają się wówczas nieprawidłowo, zaginają się ku górze, tworzą patologiczne zniekształcenia. Ważną i pozytywną cechą rudawca jest jego podatność na wietrzenie. Bryły rudawca wydobyte na powierzchnię gleby szybko ulegają (w ciągu zimy) rozpadowi pod wpływem czynników atmosferycznych. Skład chemiczny rudawca i rudy darniowej podano w tabeli 6. Wynika z niej, że ruda darniowa jest bardziej zasobna w składniki pokarmowe aniżeli rudawiec. Prace przygotowawcze na tego typu gruntach polegają na skruszeniu tych utworów przez głębokie spulchnienie lub wyrzucenie ich na powierzchnię gruntu za pomocą pełnej orki. Wydobyte na powierzchnię gleby utwory ulegają rozpadowi pod wpływem czynników atmosferycznych.
Tabela 6 Skład chemiczny rudawca i rudy darniowej (wg Strzeleckiego i Sobczaka 1972)
|
pH |
CaCO3 (%) |
K20 |
P2O5 |
N |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
MnO |
S |
|
|
H2O |
KC1 |
|
mg/100 g gleby |
% |
||||||||
Rudawiec Ruda darniowa |
5,0 7,4 |
4,6 6,6 |
0,11 0,48 |
0.9 3,3 |
4,7 7,4 |
0,043 0,059 |
88,41 42,96 |
3.30 4,47 |
1,29 29.57 |
0.28 1,09 |
0,27 2.20 |
0.02 0,62 |
0,05 0,05 |
38
Następną grupę gruntów trudnych do zagospodarowania stanowią nieużytki poprzemysłowe. Ich rekultywacja jest utrudniona, gdyż oddziaływanie dymów nie ogranicza się do samej roślinności. Dymy są komponentem środowiska. Rekultywacja gruntów polega na nadaniu lub przywróceniu im wartości użytkowych (Cymerman 1988, Krzaklewski 1988). W ekologiczno — przyrodniczym znaczeniu przez rekultywację można rozumieć także odtworzenie warunków biologicznych, w których wymiana między glebą a szatą roślinną zapewnia pozytywny przebieg sukcesji roślinnej i intensywny rozwój procesów glebotwórczych. Narastająca presja zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego powoduje, że na dużym obszarze Polski występują uszkodzenia drzew chroniczne, a lokalnie nawet ostre. Połowa obszaru leśnego naszego kraju charakteryzuje się uszkodzeniami utajonymi (fizjologicznymi). Do najgroźniejszych emisji przemysłowych, szczególnie w rejonach koncentracji przemysłu, należą związki siarki, azotu i fluoru oraz tlenki węgla, ozon, metale ciężkie, węglowodory i promieniowanie ultrafioletowe (w wyniku redukcji warstwy ozonowej). Szczególnie mało odporne na zanieczyszczenia są drzewostany iglaste, stąd zachodzi konieczność ich przebudowy na drzewostany ze znaczną domieszką gatunków liściastych. Wydaje się, że i te zabiegi nie poprawią na dłuższą metę stanu lasów.
Masowe zachorowania dębów czy buków wskazują na to, że nadzieje pokładane w gatunkach liściastych jako potencjalnie odpornych na emisje przemysłowe raczej się nie sprawdzają (Patalas 1986). Związki toksyczne gazowe i pyłowe emitowane przez zakłady przemysłowe stanowią potencjalne zagrożenie nie tylko dla obszarów znajdujących się w bezpośrednim ich sąsiedztwie lecz także położonych stosunkowo daleko. Na podstawie dotychczasowych informacji (Kluczyński 1971, Greszta 1987) można uszeregować niektóre gatunki pod względem wrażliwości na zanieczyszczenia atmosfery, szczególnie dwutlenku siarki (SO2), chlorowodoru (HCI), fluorowodoru (HF) i czterofluorku krzemu (SiF4).
Gatunki najbardziej wrażliwe to: jodła pospolita, świerk pospolity, sosna zwyczajna, jodła biała, świerk kłujący, klon jawor, dąb bezszypułkowy, lipa wielko-listna i niektóre odmiany topoli.
Gatunki średnio wrażliwe to: sosna wejmutka, świerk syberyjski, choina kanadyjska, daglezja zielona, jodła kalifornijska, grab pospolity, buk zwyczajny, klon zwyczajny, jesion wyniosły, olsza czarna i szara, jarząb pospolity, klon srebrzysty, lipa drobnolistna, głóg, wiązy, jesion amerykański, dereń świdwa, kalina, kruszyna, topola czarna i szara, leszczyna, wierzba krucha.
Gatunki odporne to: modrzew europejski, modrzew japoński, sosna czarna, sosna żółta, cis pospolity, dąb czerwony, klon polny, brzoza brodawkowata i omszona, wiąz górski, robinia akacjowa, osika, platan, lipa krymska, lipa srebrzysta, trzmielina brodawkowata, czeremcha amerykańska, karagana.
39
Gatunki uważane za najbardziej odporne to: cis, wiąz polny, wierzba iwa, topola biała, bez czarny, bez koralowy, ligustr pospolity, platan zachodni, głóg dwuszyjkowy i jednoszyjkowy, dąb szypułkowy.
Jeśli idzie o aspekt hodowlany, to przeciwdziałanie szkodom wyrządzanym przez wcześniej wymienioną grupę zanieczyszczeń polega na odpowiednim doborze gatunków drzew i krzewów w trakcie zakładania uprawy. Typowanie gatunków do wprowadzania na takie tereny jest jednak aktualnie bardzo trudne, a ich odporność, jak wiadomo z praktyki, okazała się względna. Zakłada się zwiększenie do roku 2050 udziału gatunków liściastych z 22 do 33% (Polityka... 1996).
Rekultywacja terenów piaskowni polega w zasadzie na wyrównaniu powierzchni, wykonaniu melioracji, rozrzuceniu usuniętej wcześniej wierzchniej warstwy gleby na dawnym miejscu, nawożeniu mineralnym oraz wysiewie roślin fitomelioracyjnych. W przypadku braku gleby leśnej można wykorzystać torf (40-50 t/ha), namuły stawowe lub łupki montmorylonitowe (bentonit) w ilości od 10 do 15 t/ha (Mucha i in. 1973, Kocjan 1976, 1982, 1995). Należy wykonać pełną średnią lub głęboką orkę, w wyniku której składniki te zostaną przemieszane z piaskiem. Następnie należy wysiać rośliny motylkowate. Szczególnie zaleca się wysiew łubinu żółtego lub wąskolistnego (Kocjan 1996 a). Równocześnie z łubinem można wysiewać inne rośliny motylkowate, takie jak: przelot pospolity, komonica zwyczajna, nostrzyk biały, lucerna siewna i koniczyna biała. W ustalaniu składu gatunkowego upraw zakładanych na terenie piaskowni należy mieć na uwadze warunki siedliskowe. Najczęściej jednak sadzi się sosnę zwyczajną lub czarną modrzew europejski, dąb czerwony lub bezszypułkowy, brzozę brodawkowata olszę czarną lub szarą, osikę i czeremchę amerykańską.
W Polsce, oprócz piaskowni, mamy też do czynienia z wyrobiskami powstałymi po eksploatacji gliny, żwiru, kamieni itp.
Glinianką określa się nieużytki powstałe w wyniku pozyskiwania gliny i iłów. Zalesianie glinianek powinno być poprzedzone wyrównaniem powierzchni spągu, a jeśli zachodzi taka potrzeba, również uregulowaniem stosunków wodnych. Sposób uprawy gleby jest uzależniony od warunków lokalnych. Przy wysokim poziomie wody gruntowej mogą to być rabaty lub rabatowałki. W gliniankach położonych w bardziej suchych miejscach stosuje się pełną uprawę gleby pługami talerzowymi. Skład gatunkowy przyszłej uprawy powinien być dostosowany do istniejących warunków wyrobiska. Mogą to być gatunki oddziałujące melioracyjnie na glebę, np. przez obfity opad ściółki lub przez drenowanie gleby systemami korzeniowymi.
40
Żwirowiska powstają w wyniku kopalnictwa odkrywkowego. Dno wyrobiska stanowią zwykle piaski luźne, sporadycznie słabo gliniaste, z mniejszą lub większą domieszką żwiru. Sposób rekultywacji, jak również tok postępowania hodowlanego będzie taki sam jak przy piaskowniach.
Powierzchnie powstałe w wyniku eksploatacji kamienia, zwane kamieniołomami, są w większości przypadków trwałymi nieużytkami. Dno wyrobiska z reguły jest nierówne i zasypane rumowiskiem skalnym. Zagospodarowanie tych powierzchni wymaga dużych nakładów finansowych i w zasadzie teren ten powinno się pozostawić naturalnej sukcesji.
Zwałowiska powstają z nadkładów zdejmowanych przy wydobyciu węgla brunatnego, siarki, srebra, miedzi, ołowiu, cynku i innych metali. Ujemnym skutkiem wynikającym z odkrywkowego kopalnictwa jest zanik wody gruntowej w najbliższym sąsiedztwie odkrywki, a w dalszych rejonach znaczne obniżenie jej poziomu, co powoduje przesuszenie gleby, a w konsekwencji pogorszenie wzrostu i obumieranie całych drzewostanów.
Materiał wchodzący w skład zwałowisk jest bardzo zróżnicowany, np. w utworach zawierających siarkę zachodzi ciągły proces tworzenia się kwasów i wartości pH mogą być bardzo małe, nawet do 2,2 (Strzelecki i Sobczak l972).
Prace przygotowawcze na tych terenach rozpoczyna się od wyrównania zwałowisk. Następną czynnością jest całkowite lub częściowe odtworzenie gleb za pomocą metod technicznych, techniczno — biologicznych lub biologicznych. Polegają one na nawiezieniu żyznej gleby lub żyznego utworu oraz neutralizacji chemicznej. Niedobór przyswajalnych składników pokarmowych należy uzupełnić pełnym nawożeniem mineralnym oraz wapnowaniem. Zabiegi te powinny być prowadzone po dokładnym rozpoznaniu składu chemicznego utworów zwałowych. Kolejnym etapem rekultywacji zwałowisk jest zastosowanie metody techniczno biologicznej i biologicznej. Chodzi o wprowadzenie roślinności, której zadaniem jest inicjowanie i uaktywnianie procesów mikrobiologicznych, zwiększenie zasobów korzystnych form materii próchnicznej i związanych z tym zasobów pokarmowych dla roślin oraz poprawa struktury gleby. Drzewa i krzewy przydatne do zalesiania zwałowisk i innych nieużytków (przemysłowych, piaskowni, żwirowni) Po kopalniach odkrywkowych można na podstawie funkcji, jakie mają spełniać, podzielić na trzy grupy:
1) gatunki melioracyjne — jako faza przedplonowa, adaptujące się bardzo szybko, o dynamicznym wzroście: olsza czarna i szara, brzoza omszona i brodawkowata, osika, wierzby (acutifolia, caprea, viminalis), robinia akacjowa, jarząb Pospolity, kalina koralowa, wiśnia wonna, czeremcha amerykańska, łubin trwały, komonica zwyczajna, rokitnik zwyczajny i karagana syberyjska,
41
2) gatunki melioracyjne, o częściowym znaczeniu gospodarczym -jako faza przejściowa: niektóre odmiany topoli, modrzew europejski i japoński, dąb czerwony, jesion wyniosły, dąb szypułkowy i bezszypułkowy, lipa drobnolistna, klon jawor i grab zwyczajny,
3) gatunki o znaczeniu gospodarczym -jako forma docelowa: buk, grab, olsza szara i czarna, dęby rodzime, wiąz, modrzew, jawor, brzoza, sosna czarna i zwyczajna oraz liczne gatunki krzewów (czeremcha amerykańska i zwyczajna, ałycza, dereń świdwa i wiśnia wonna).
Ostatnią grupą nieużytków poprzemysłowych są hałdy górnicze i hutnicze powstające z materiałów odpadowych górnictwa głębinowego i różnych zakładów przemysłowych. Niektóre zwały liczą sobie już ponad 200 lat. Porośnięte skąpą roślinnością pocięte wyżłobieniami erozyjnymi, stanowią bardzo przykry, szpecący element krajobrazu, w szczególności Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego. Rekultywacja tych hałd i ich zagospodarowanie powinny się opierać na dokładnej charakterystyce materiału, z którego są zbudowane.
1.7. REKULTYWACJA BIOLOGICZNA I TECHNICZNA TERENÓW PIASKOWNI, ŻWIROWNI ORAZ NOWO POWSTAŁYCH ZBIORNIKÓW WODNYCH
Rekultywacja (z łac. re - znów, cultivo - uprawiać) oznacza przywrócenie terenom zniszczonym (zdewastowanym) wskutek działalności człowieka ich pierwotnej użyteczności, sprawności i wartości biologicznej. W zakres tych zabiegów wchodzi: właściwe ukształtowanie rzeźby, poprawa właściwości fizycznych i chemicznych gruntu, uregulowanie stosunków wodnych, odtworzenie gleb metodami fizycznymi lub biologicznymi oraz umocnienie skarp (Kocjan i Zabielski 1999).
Metody rekultywacji obejmują:
- rekultywację techniczną
- rekultywację techniczno — biologiczną,
- rekultywację biologiczną gleby,
- rekultywację nowo powstałych zbiorników wodnych (retencyjnych).
Rekultywacja techniczna powinna być przeprowadzona w taki sposób, by stworzyć możliwie optymalne warunki dla przyszłego zagospodarowania powierzchni po eksploatacji złoża kruszywa. Obejmuje ona:
-zdjęcie wierzchniej warstwy próchniczno-ziemistej i jej zabezpieczenie przez przykrycie 2 — 3 — centymetrową warstwą mineralną
42
_ wyrównanie niecki (spągu),
-wyprofilowanie skarp o odpowiednim nachyleniu,
_ uregulowanie stosunków wodnych.
W zakres rekultywacji techniczno — biologicznej wchodzi: nawożenie powierzchni wyrobiska zdjętym nadkładem próchniczno-ziemistym tak, aby wierzchnia warstwa gleby „wróciła na swoje dawne miejsce" z równomiernym jej rozrzuceniem na całej niecce (spągu) i skarpach, zastosowanie startowego nawożenia mineralnego (według analizy chemicznej gleby) oraz wymieszanie tej warstwy z podłożem. Czynność ta sprowadza się do zastosowania pełnej orki płytkiej lub średniej. Końcowym etapem rekultywacji techniczno — biologicznej jest przywracanie biologicznej aktywności gleby poprzez wzbogacanie jej w substancję organiczną (torf, kompost, korę sosnową lub korę z 30 — procentowym dodatkiem trocin) jako zabieg restytucyjny.
Ważnym elementem prawidłowej rekultywacji biologicznej i jej warunkiem powodzenia jest dobór odpowiednich roślin o znaczeniu próchnicotwórczym, takich jak: łubin żółty, wyka, seradela, lucerna i inne oraz wprowadzenie roślin krzewiastych i drzewiastych, które mogłyby rosnąć w tych warunkach. Dodatkowym zabiegiem korzystnym dla takich powierzchni jest mikoryzacja (Kutscheidt i Schmitz 1987), o której jest mowa w rozdziałach 1.5 i 1.6. Na powierzchni z rosnącym drzewostanem przeznaczonej pod eksploatację żwiru lub piasku chrust i drobnica zrębowa powinny być rozdrobnione przed zdjęciem warstwy próchnicznej.
Bardzo istotne znaczenie dla egzystencji i wzrostu drzew oraz prowadzenia zrównoważonej gospodarki leśnej jest stworzenie po zakończeniu eksploatacji żwirowni lub piaskowni jednego lub więcej retencyjnych zbiorników wodnych. Zbiorniki takie wpływają korzystnie na regulację stosunków wodnych, a szczególnie ich stabilizację na danym terenie (Bac i Ostrowski 1969, Program rozwoju... 1998). Zbiorniki wodne powstają również w rejonach, gdzie stosunki wodne są zakłócone, brakuje wystarczającej ilości wody, a wzrost i rozwój młodych lasów jest prawie niemożliwy. Takimi rejonami są Sudety i Puszcza Notecka. W rejonie Sudetów istnieje 14 zbiorników retencyjnych, a na terenie Puszczy Noteckiej 17, zbudowanych z finansową pomocą funduszu Phare.
Istnienie zbiorników wpływa korzystnie na warunki mikroklimatyczne oraz poprawia kontrolę nad wodami powodziowymi. Ponadto stworzone w ten sposób lepsze warunki wodne pozwalają na zwiększenie różnorodności roślin, zwierząt i mikroorganizmów. Dobrze jest usypać na środku zbiornika kopiec ziemi o średnicy nad poziomem wody 4-6 m i obsadzić go np. wierzbą białą lub kruchą,
43
jarzębiną lub innymi gatunkami. Powstała w ten sposób wysepka stałaby się miejscem lęgów i odpoczynku dla ptactwa wodnego. Jej widok zwiększyłyby walory estetyczno — rekreacyjno — krajobrazowe zbiornika. Liczbę wysepek można dostosować do powierzchni zbiornika.
Rekultywacja biologiczna nowo powstałych zbiorników wodnych polega na wprowadzeniu roślinności wodno-pływajacej (grzybienia białego i północnego, grążela żółtego i drobnego, rdestnicy pływającej, szczeciolistnej, ostrolistnej, trawiastej, kędzierzawej, połyskującej i podługowatej). Sadzonki roślin należy wbijać w dno zbiornika lub wprowadzać nasiona w okresie od maja do lipca. Ważne jest również wprowadzenie roślinności przybrzeżnej (trzciny pospolitej, tataraku zwyczajnego, sitowia leśnego, kosaćca żółtego oraz kotewki wodnej). Wprowadza się ją od końca kwietnia do połowy czerwca (Kocjan i Zabielski 1999). Należy liczyć na roślinność pływającą i przybrzeżną przywleczoną w drodze zoochorii, szczególnie przez ptactwo wodne i drobne gryzonie.
Skarpy zbiorników można obsadzić takimi gatunkami, jak: olsza czarna i szara, jarząb pospolity i szwedzki, dąb czerwony, klon zwyczajny, lipa, wierzba biała i krucha, bez koralowy, dereń świdwa i inne.
Innym, bardziej nowoczesnym sposobem umacniania brzegów zbiorników są wegetacyjne materace kamienne pokryte rozwiniętą roślinnością (ryc. 12) lub faszyny wegetacyjne z wcześniej zasadzonymi roślinami (ryc. 13). Takie rozwiązania łączą wymagania techniczne z ekologicznymi i krajobrazowymi.
Nowoczesnym rozwiązaniem rekultywacji biologicznej zbiorników wodnych jest zastosowanie żywych, biologicznych systemów budownictwa wodnego Bestmanna. Wykorzystują one środowisko bez gruntu w postaci kokonów roślinnych (ryc. 14-np. oczeret jeziorny, trzcina pospolita), kłębów roślinnych (lyc. 15 -np. kosaciec żółty), mat i palet wegetacyjnych (ryc. 16 i 17 - np. trzcina pospolita) oraz pływających wysp (ryc. 18) (Interaction... 1999). Te pływające wyspy mogą być dowolnie łączone ze sobą, poszerzane, zmniejszane lub formowane w różne kształty, co pozwala na tworzenie sztucznych powierzchni biologicznych spełniających określone cele w wyrobiskach żwirowych i piaskowych, zalewach oraz innych zbiornikach (Interaction... 1999).
Proponowane w niniejszym opracowaniu zabiegi agrotechniczne, techniczno-biologiczne, fitomelioracyjne i biologiczne oraz mikoryzacja pozwolą przywrócić glebom ich aktywność biologiczną, szczególnie w wierzchniej warstwie, a zastosowanie żywych, biologicznych systemów budownictwa wodnego częściowo zneutralizuje wywołane wcześniej w środowisku zmiany.
44
Ryc. 12. Roślinny materac kamienny
Ryc 13. Faszyny wegetacyjne z roślinnością
Ryc. 14. Kłącza, nowe odrosty i korzenie oczeretu jeziornego we włóknistej substancji kokonu roślinnego
45
46
Ryc. 16. Spodnia strona palety wegetacyjnej z trzciną pospolitą z wykształconymi korzeniami
ryc. 17. Mata wegetacyjna po trzech miesiącach , Ryc. 18. Pływające wyspy wypełnione żwirem
i roślinnością
47
2.1. UWAGI WSTĘPNE
Historia uprawy gleby leśnej jest krótka, sięga bowiem zaledwie drugiej połowy XIX wieku i można powiedzieć, że do dnia dzisiejszego nie ma jeszcze ostatecznie opracowanych wzorów takiej uprawy. Przygotowanie gleby zapoczątkował w 1829 roku W.L. Pfeil, który po raz pierwszy wprowadził pług na uprawy. Orki pełne głębokie zastosowano po raz pierwszy w leśnictwie w pierwszej połowie XIX wieku, przy zalesieniach w okręgu Luneburger Heide.
Prawidłowa uprawa gleby jest pierwszym, nieodzownym warunkiem powodzenia udatności odnowień i zalesień (Rudnicki 1954, Włoczewski 1969, Kocjan 1994 b). Zaniedbanie lub zaniechanie tej czynności jest najczęstszą przyczyną niepowodzeń w odnowieniu lasu (May i in. 1973, Eusiewicz i Mierkulg 1974. Schultz i Wilhite 1974). W proekologicznym modelu gospodarki leśnej przygotowanie gleby prawdopodobnie będzie ograniczane, lecz rezygnacja z tego procesu z różnych względów nie będzie możliwa.
48
Ryc. 19. Różne sposoby przygotowania gleby
Przygotowanie gleby można zdefiniować jako zespół operacji polegających na oczyszczeniu powierzchni, spulchnieniu oraz przemieszaniu warstwy próchnicznej z mineralną i odsłanianiu mineralnej gleby w celu przyjęcia nasion z samosiewu lub wykonania siewu i sadzenia.
W zależności od udziału sprzętu i środków technicznych użytych do przygotowania gleby dzielimy je na mechaniczne i ręczne. Dalszy podział przygotowania gleby wynika z tego, czy jej uprawa obejmuje całą powierzchnię przeznaczoną do odnowienia, czy jedynie jej fragmenty, dlatego mówimy o pełnym lub częściowym, a nawet punktowym przygotowaniu gleby.
Różne sposoby przygotowania gleby przedstawia rycina 19.
2.2. MECHANICZNE PEŁNE PRZYGOTOWANIE GLEBY
Do podstawowych prac hodowlanych mających na celu inicjowanie produkcji leśnej przez naturalne bądź sztuczne odnowienie lub zalesienie zalicza się pełną oraz częściową uprawę gleby. Wpływ różnych sposobów przygotowania gleby na udatność, wzrost i rozwój upraw stwierdzono już w połowie XIX wieku. Od tego momentu rozpoczyna się stały rozwój zabiegów agrotechnicznych w leśnictwie (Wittich 1930, Udod 1969, Ulrich i Wachter 1971). Orki pełne, szczególnie głębokie, zastosowano po raz pierwszy w leśnictwie w pierwszej połowie XIX wieku, po wynalezieniu lokomobili i pługa parowego, jednak na szeroką skalę zaczęto je stosować dopiero w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych naszego stulecia (Mucha i in. 1965. Tuszyński 1968. Thomson i Neustein 1973).
Czynności wchodzące w skład pełnej uprawy gleby można podzielić na trzy grupy: przysposobienie powierzchni (omówione w rozdziale 1), uprawa podstawowa i uprawa uzupełniająca.
Pełna orka polega na całkowitej obróbce powierzchni przeznaczonej do odnowienia lub zalesienia, bez pozostawiania calizny (ryc. 20). Przy pełnej orce płytkiej gleba jest przerobiona na głębokości 25-30 cm. przy pełnej orce średniej - na głębokości 31-50 cm, a przy pełnej orce głębokiej - na głębokości 51 cm i większej.
Z pełną uprawą gleby wiąże się uprawa uzupełniająca, która ma na celu dalsze Polepszenie struktury gleby, utrzymanie znajdującej się w niej wilgoci, poprawę stosunków powietrzno — wodnych oraz przygotowanie terenu do sadzenia. W skład tej uprawy wchodzi:
49
Ryc. 20. Powierzchnia przygotowana pełną orką
- kultywatorowanie - operacja polegająca na wzruszaniu, rozkruszaniu przemieszaniu warstwy gleby bez jej odwracania na głębokości 5-15 cm,
- bronowanie - czynność polegająca na powierzchniowym wzruszaniu gleby i rozbijaniu grud do głębokości ok. 5 cm, stosowana na glebach ciężkich, zwięzłych,
- wałowanie - przyspiesza proces naturalnego osiadania gruntu po wykonanej orce, powoduje lepsze pokruszenie brył oraz ugniecenie wierzchnich warstw gleby, co zwiększa podsiąkanie,
- włókowanie - ma na celu wyrównanie powierzchni orki, aby nie dopuścić do nadmiernego przesychania gleby, a także tworzenia się brył na jej powierzchni.
Pełną orkę z reguły wykonujemy późnym latem lub jesienią, przeważnie pozostawiając glebę w ostrej skibie na okres zimowy. Wiosną (III dekada marca, lub I i II dekada kwietnia) w następnym roku wykonujemy uprawę uzupełniającą. Kolejność czynności w uprawie uzupełniającej zależy od przyjętego procesu technologicznego oraz od warunków glebowych uprawianej powierzchni. Po wykonaniu tego zabiegu przez cztery do sześciu lat nie pojawiają się uciążliwe chwasty, a uprawa dochodzi do zwarcia (przynajmniej w rzędach sadzenia).
2.3. MECHANICZNE CZĘŚCIOWE PRZYGOTOWANIE GLEBY
Zabieg częściowej uprawy gleby polega na obróbce niektórych tylko fragmentów powierzchni, z pozostawieniem calizn, lub na obróbce punktowej.
50
Na częściową uprawę gleby składa się kilka operacji.
Wyorywanie bruzd polega na rozcinaniu w określonym odstępie i podcinaniu na określonej głębokości wierzchniej warstwy gleby z pokrywą roślinną, odwracaniu jej i odkładaniu po obu stronach rozcięcia. Zabieg taki umożliwia posadzenie sadzonek do gleby mineralnej (ryc. 21). Głębokość wyoranej bruzdy wynosi 5-15 cm, szerokość 60-70 cm, odległość między środkami bruzd - 120-140 cm.
Ryc. 21. Przekrój poprzeczny bruzdy: 1 - wierzchnia warstwa gleby, 2 - odwrócone skiby
Wyorywanie bruzd ze spulchnieniem ich dna - polega na wzruszeniu gleby w wyoranej bruździe na określoną szerokość i głębokość za pomocą spulchniacza w celu polepszenia warunków rozwoju sadzonek (ryc. 22, 23).
Na rycinie 23 pokazano działanie spulchniacza. Aktualnie najczęściej stosuje się następujące typy spulchniaczy: PM-2: głębokość - do 25 cm, szerokość - 10-15 cm, Łz-56: głębokość - do 30 cm, szerokość - 15-20 cm, L-01: głębokość - do 50 cm, szerokość - do 30 cm.
Wyorywanie bruzd z dnem wywyższonym polega na formowaniu na dnie wyoranej bruzdy wywyższenia (wałka) o określonej wysokości: od 10 do 18 cm (ryc. 24). Przy wyorywaniu bruzd z dnem wywyższonym powinny one być bardzo płytkie, do 5 cm, tak aby właściwa warstwa próchniczna znalazła się w formowanym wałku. Taki sposób uprawy jest zalecany na glebach wilgotnych, gdyż zapobiega wymakaniu sadzonek, a także na glebach - suchych i ubogich, gdzie zależy nam na zmagazynowaniu skąpych ilości próchnicy w miejscach siewu lub sadzenia.
51
Ryc. 22. Przekrój poprzeczny bruzdy z dnem spulchnionym: 1 - wierzchnia warstwa gleby, 2 - odwrócone skiby, 3 - spulchnione dno bruzdy
Ryc. 23. Działanie spulchniacza
52
Ryc. 24. Przekrój poprzeczny bruzdy z dnem wywyższonym: 1 - wierzchnia warstwa gleby, 2 - odwrócone skiby, 3 - poziom bruzdy, 4 - dno wywyższone, 5 - rowki wyorane pługiem grobelkowym lub jednoodkładnicowym
Wyorywanie bruzd z dnem wywyższonym z jednej strony polega na wyorywaniu płytkich bruzd i odkładaniu z ich dna warstwy gleby grubości około 10-15 cm na stronę południową lub zachodnią oraz kierunki pośrednie (ryc. 25).
ryc. 25. Przekrój poprzeczny bruzdy z jednostronnym wywyższeniem: 1 - wierzchnia warstwa gleby, 2 - odwrócone skiby, 3 - poziom bruzdy, 4 - dno wywyższone, 5 - rowek wyorany pługiem grobelkowym lub jednoodkładnicowym
53
Formowanie rabat to sztuczne podwyższanie terenu przez wykopanie szeregu równoległych rowów i wysypanie ziemi na przestrzeni między rowami. Wysokość rabaty wynosi 40-60 cm, głębokość rowu zasadniczego - do 80 cm, dno rowu 40 cm szerokości, odległość między osiami rowów wynosi 3-5 m (ryc. 26).
Ryc. 26. Rabaty
Takie przygotowanie gleby jest stosowane na gruntach z nadmiarem wody, na zmrozowiskach i powierzchniach silnie zachwaszczających się. Poprawia ono wodne i powietrzne warunki wzrostu sadzonek oraz chroni przed gruntową zimną masą powietrza (czyli przymrozkami późnymi). Jeśli przyjmiemy, że średnia wysokość rabaty ma około 50 cm, i dodamy wysokość pędu nadziemnego sadzonki czterolatki, to już przy sadzeniu sadzonka sięga wysokości około 90 cm nad poziomem gruntu.
Formowanie rabatowałków polega na dodatkowym formowaniu wałków na wykonanej rabacie przez wyciskanie rowków o głębokości około 30 cm. Szerokość wałka u podstawy wynosi około 70 cm, a u góry - około 40 cm (ryc. 27). Zalety rabatowałków są takie same, jak wymienione przy rabatach, ale wyciśnięte rowki mogą jeszcze lepiej gromadzić nadmiar wody.
Naorywanie wałków polega na formowaniu z wyoranej gleby zagonów o szerokości około 75 cm i wysokości 40 cm. Zaleca się przed naoraniem wykonanie pełnej płytkiej orki „na krzyż", w celu spulchnienia gleby i zniszczenia chwastów.
Wykonywanie kopczyków to formowanie pojedynczych wywyższeń w kształcie stożka ściętego o wysokości 40-50 cm, średnicy u podstawy 80-100 cm, a u góry 50-60 cm, rozmieszczonych w przyjętej więźbie (ryc. 28). Z miejsca, gdzie ma być usypany kopczyk, najpierw usuwa się darń. Z jednego miejsca można pobrać ziemię do usypania kilku kopczyków. Takie przygotowanie gleby
54
stosuje się na gruntach o nadmiernym uwilgotnieniu, w celu zapewnienia sadzonkom lepszych warunków powietrznych. Chroni ono sadzonki przed wymoknięciem, zagłuszaniem przez chwasty i przed przygruntowymi przymrozkami.
Ryc. 27. Schemat budowy i obsadzania rabatowałków
Ryc. 28. Przygotowanie gleby w kopczyki
Przygotowanie talerzy wywyższonych polega na zdarciu pokrywy roślinnej z miejsca wywyższenia, spulchnieniu go do głębokości 15 cm i dosypaniu ziemi z dołka obok na wysokość 20-30 cm i szerokość u podstawy 70 cm, a u góry - 40 cm (ryc. 29). Takie przygotowanie gleby ma te same zalety, jakie wymieniono przy rabatach, rabatowałkach i kopczykach.
Ryc. 29. Przygotowanie gleby w talerze wywyższone
Wykonywanie dołków polega na formowaniu wgłębień o głębokości do 80 cm i szerokości 50-60 cm (ryc. 30).
Wykonywanie jamek to formowanie dołków o głębokości do 50 cm i szerokości 20-30 cm (ryc. 30).
Dołki i Jamki mają zastosowanie w sadzeniu wielolatek z silnym systemem korzeniowym, zakładaniu plantacji nasiennych, topolowych, wierzbowych i szybko rosnących drzew leśnych, w zadrzewieniach, wprowadzaniu podszytów i uzupełnień luk w młodnikach w warunkach ubogich siedlisk leśnych (na glebach piaszczystych) oraz w grodzeniu upraw i osad. Na glebach piaszczystych na dno dołków należy wprowadzić około 4-5 1, a na dno jamek około 2-3 1 rozłożonego torfu lub kompostu wymieszanego z piaskiem. Torfowanie lub kompostowanie powinno się również stosować na wydmach śródlądowych i nadmorskich w trakcie sadzenia.
Formowanie talerzy polega na zdarciu pokrywy roślinnej i spulchnieniu gleby do głębokości 15 cm. Średnica talerza powinna wynosić 50 cm. Wysadzamy jedną sadzonkę (ryc. 30).
56
Ryc. 30. Częściowe punktowe przygotowanie gleby: a - dołek w przekroju poprzecznym, b - jamka w przekroju poprzecznym, c - talerz
Formowanie zagonów polega na pełnym przerobieniu gleby na pasach o szerokości 60-80 cm. Pozostawia się jednocześnie pasy nienaruszone, będące rezerwuarem życia biologicznego gleby.
Mechaniczne częściowe przygotowanie gleby obejmuje również czynności związane z przygotowaniem powierzchni pod samosiewy (przyjęcie nasion w latach nasiennych). Czynności te polegają na zranieniu gleby do warstwy mineralnej za pomocą jeży, bron talerzowych, pługów talerzowych oraz pługów jedno-lub dwuodkładnicowych.
Generalnie można przyjąć, że w 90% przygotowanie gleby pod odnowienia, zalesienia i samosiewy jest wykonywane sposobem mechanicznym, szczególnie w warunkach nizinnych (Woziński 1974).
57
2.4. RĘCZNE PEŁNE PRZYGOTOWANIE GLEBY
Istnieje tylko jeden sposób ręcznego pełnego przygotowania gleby: jest to tzw. regulówka. Polega ona na przekopaniu gleby na głębokość 50-60 cm (dwie głębokości szpadla) w celu wydobycia na wierzch gleby mineralnej i przemieszania jej z glebą próchniczną wraz z porastającą ją roślinnością (z przemieszczeniem lub bez przemieszczenia warstw) (ryc. 31).
Ryc. 31. Schemat regulówki
2.5. RĘCZNE CZĘŚCIOWE PRZYGOTOWANIE GLEBY
Niektóre kategorie powierzchni przeznaczone do odnowienia lub zalesienia będą wymagały nakładu pracy ręcznej. Są to grunty stromych stoków górskich, wąwozów, gleb kamienistych, silnie zabagnionych lub niewielkie powierzchnie. Pracy ręcznej wymaga także punktowe przygotowanie gleby, szczególnie w poprawkach. Na gruntach tych niecelowe pod względem ekonomicznym jest wprowadzanie urządzeń technicznych.
Niektóre sposoby ręcznego przygotowania gleby są podobne jak w obróbce mechanicznej.
Darte pasy polegają na zdarciu pokrywy za pomocą motyk różnego typu na pasach gleby o szerokości 40-60 cm i ich spulchnieniu (ryc. 32). Technika pracy polega na oddzieleniu darni wraz z korzeniami od gleby i po wytrząśnięciu nad pasem odłożeniu jej na boki. Na glebach słabych i ubogich należy unikać usuwania poza pas i tak skąpej próchnicy.
Kopczyki i talerze wywyższone zostały omówione w rozdziale 2.3. Należy dodać, że na torfowiskach jest niezbędne stosowanie kopczyków z piasku o objętości około 5-7 1. Dodatkowo podczas sadzenia stosuje się podsypkę piaskową w ilości około 1-3 1 piasku pod każdą sadzonkę, co zabezpiecza rośliny przed wysadzaniem przez mróz. Przy sadzeniu sosny wsypuje się w szparę wykonaną kosturem około 1 1 piasku, przy sadzeniu świerka i gatunków liściastych wsypuje się w jamkę około 3 1 piasku.
58
Ryc. 32. Ręcznie darte pasy
Jamki, talerze, placówki, tarcze (ryc. 33)
Jamki mają wymiary 30 x 20 cm i głębokość 30 cm. Mogą mieć dno płaskie, kopczyk i dno wklęsłe. Dla sadzonek o płaskim systemie korzeniowym usypuje się na dnie Jamki mały kopczyk, na którym rozkłada się korzenie sadzonki. Dla sadzonek o systemie korzenia palowego pogłębia się dno Jamki. Wysadzamy jedną sadzonkę.
Talerze polegają na zdarciu darni i jej odłożeniu oraz spulchnieniu gleby do głębokości 15 cm. Talerze mają wymiary od 40 x 40 do 60 x 60 cm.
Placówki mają kształt owalny, średnicę 150-200 cm. Wysadza się na nich w gęstej więźbie kilka sadzonek tego samego gatunku, które tworzą biogrupy (ryc. 33). Więźba placówek to 4,5 x 6 m.
Tarcze mają kształt prostokątny, ich wielkość to 200 x 100 cm. Są rozmieszczone na powierzchni w określonej więźbie (ryc. 33). W środku tarczy sadzi się dwie — trzy sztuki gatunku docelowego, przeważnie cienioznośnego, wymagającego w młodości ocienienia i ochrony (jodła, buk), a obrzeża tarczy obsadza się gatunkami szybko rosnącymi (pionierskimi), stwarzającymi ochronę przed zwierzyną i warunkami klimatycznymi. Gatunki szybko rosnące są stopniowo usuwane w trakcie kolejnych zabiegów pielęgnacyjnych.
W warunkach górskich przygotowanie gleby będzie zróżnicowane w zależności od stopnia nachylenia terenu. Prace polegają w zasadzie na wykonaniu na zboczu Poziomych wcięć o określonych wymiarach, równoległych do warstwie. Najczęs-tszą czynnością jest zakładanie tarasów. Tarasowanie zboczy stosuje się na po-
59
Ryc. 33. Ręczne punktowe przygotowanie gleby: a jamka z dnem płaskim, b -jamka z kopczykiem, c -jamka z dnem wklęsłym, d -jamka z kopczykiem z dnem wklęsłym, e - talerz, f- tarcza, g - placówka
wierzchniach ze znacznym spadkiem. Tarasy powinny przebiegać równolegle do warstwic. Skarpy oddzielające od siebie poszczególne tarasy, o wysokości 0,5-1,5 m i nachyleniu od 1:1 do 1:2, obsiewa się trawami lub umacnia korzeniami. Różne przygotowanie gleby na powierzchniach ze znacznym spadkiem pokazano na rycinie 34. W celu zatrzymania wody nadaje się powierzchni tarasu nachylenia dostokowe (w kierunku skarpy).
Na tarasach poziomych wzdłuż krawędzi zewnętrznej usypuje się wałek o wysokości 25 cm. Na stokach o pochyleniu 30-40° zakłada się rowki zatrzymujące spływającą wodę, o głębokości 30-50 cm, z usypanymi poniżej nich grobelkami wzdłuż warstwie. Przy mniejszych spadkach rolę tę spełniają bruzdy wyorywane w odstępach co 150 cm, z odrzuceniem skiby na stronę odstokową. Ścinanie krawędzi ma zastosowanie w wąwozach na gruntach lessowych. Na zboczu kamienistym należy stosować podsypkę glebową lub próchniczną, w ilości co najmniej 5 1 na jedną sadzonkę.
60
Ryc. 34. Przygotowanie gleby w zależności od stopnia nachylenia terenu: a - wyorane bruzdy z dnem spulchnionym, b, c - poziome nasypy z rowkiem zbierającym wodę, d - tarasy poziome z wałkiem zatrzymującym wodę, e - tarasy o nachyleniu 1:1, f - tarasy z nachyleniem wstecznym, g - schemat ścięcia skarp w wąwozach, h - podsypka gleby na zboczu kamienistym
W każdym przypadku przygotowanie gleby powinno być dostosowane do konkretnych warunków przyrodniczo-leśnych. Jako zasadę przyjmuje się, że uprawę gleby wykonuje się w okresie jesiennym. Ma to ogromne znaczenie, gdyż gleba w okresie zimowym podlega działaniu zespołu czynników atmosferycznych. Zmienia się struktura gleby. Na terenach piaszczystych gleba magazynuje większą ilość wody z opadów zimowych. Znacznemu zniszczeniu ulegają wtedy nasiona chwastów oraz ich kłącza i rozłogi. W wyjątkowych przypadkach dopuszcza się wyoranie bruzd, ale tuż przed sadzeniem (najwyżej jeden dzień wcześniej), aby nie dopuścić do nadmiernego przesuszenia, szczególnie gleb piaszczystych, lub powstawania brył w glebach cięższych.
W warunkach górskich o mniejszych spadkach wyorywanie bruzd należy prowadzić po warstwicach. Uprawę gleby w bruzdy z ich spulchnieniem należy Przyjąć jako podstawowy zabieg na tych powierzchniach, które nie wymagają
61
odrębnego traktowania. Na glebach ubogich, gdzie ilości próchnicy są niewielkie, powinno obowiązywać przygotowanie gleby w wywyższone bruzdy, aby te skąpe ilości próchnicy zmagazynować w linii sadzenia lub siewu.
W tabeli 7 podano propozycje przygotowania gleby według siedliskowych typów lasu.
Tabela 7 Możliwości przygotowania gleby według siedliskowych typów lasu
Siedliskowy typ lasu |
Sposób uprawy gleby |
Bs. Bśw, Bw, BMśw, BMw. Bb, BMb, LMb, LMśw, LMw, Lśw, Lw, Lł, OIJ, Ol BMwyż, LMwyż, Lwyż, BWG, BG, BMG, LMG, LG, LłG Grunty porolne Szkółki, plantacje: nasienne, topolowe, wierzbowe, szybko rosnących drzew leśnych, choinkowe |
pełna orka: płytka, średnia i głęboka, wyorywanie bruzd ze spulchnieniem ich dna, samo spulchnienie, bruzdy z wywyższonym dnem pośrodku i z dnem wywyższonym na jedną stronę, wałki, dołki, Jamki, talerze, placówki rabaty, rabatowałki, wałki, kopczyki, wywyższone talerze wyorywanie bruzd ze spulchnieniem ich dna, kopczyki, wywyższone talerze, placówki, tarcze, talerze, Jamki rabaty, rabatowałki, wałki, kopczyki, wywyższone talerze, placówki, tarcze wyorywanie bruzd ze spulchnieniem ich dna, wywyższone talerze, talerze, placówki, tarcze Jamki, talerze, tarcze, tarasy (różne odmiany), ewentualnie wyorywanie bruzd po warstwicach pługiem stokowym Jamki, talerze, placówki, tarcze, tarasy (różne odmiany), ewentualnie wyorywanie bruzd, wywyższone talerze wywyższone talerze, Jamki, tarcze, talerze pełna orka: średnia lub głęboka, wyorywanie bruzd ze spulchnieniem ich dna pełna orka: płytka, średnia lub głęboka, wyorywanie bruzd ze spulchnieniem ich dna, wywyższone talerze |
62
Do usuwania przedrostów, krzewów służą narzędzia mechaniczne w postaci pił tarczowych lub łańcuchowych osadzonych na wysięgnikach (ryc. 35) lub inne urządzenia. Coraz powszechniej do rozdrabniania odpadów zrębowych, gałęzi i krzewów jest stosowany rozdrabniacz typu RG-1,5, który rozdrabnia gałęzie o grubości do 8 cm, lub drewnogryzarka typu DG-0,5, rozdrabniająca gałęzie o grubości od 10 do 12 cm.
Zgodnie z wymogami Unii Europejskiej spalanie pozostałości zrębowych będzie w Polsce niemożliwe. Obowiązkowe stanie się stosowanie urządzeń służących do uprzątania z powierzchni pozrębowych pozostawionego chrustu i drobnicy zrębowej (z jednoczesnym ich rozdrobnieniem). Oprócz wymienionych wyżej rozdrabniaczy aktualnie mają zastosowanie w praktyce urządzenia włoskie o nazwie „Seppi M" (szerokość robocza 1250-2500 mm, w zależności od modelu). Urządzenia te rozdrabniają gałęzie o grubości do 5 cm. Ich wydajność jest zróżnicowana w zależności od składu gatunkowego drobnicy: na zrębach sosnowych bez udziału gatunków liściastych, z równomiernie rozrzuconymi gałęziami wydajność ta wynosi około 2,2 ha na 8 h pracy; gdy udział gatunków liściastych jest większy, wydajność spada do około 1,5 ha. Gałęzie zebrane na wałach wymagają kilkakrotnego przejazdu rozdrabniacza.
Urządzenie czeskie o symbolu DVV/96 również rozdrabnia gałęzie o grubości 5 cm, a jego wydajność wynosi 1,5 ha na 8 h.
Z krajowych urządzeń do rozdrabniania chrustu należy wymienić „Harpium". Jego szerokość robocza wynosi 1250 mm (może być powiększona do 1600 mm), a prędkość jazdy 0,5-2,8 km/h (w zależności od warunków terenowych i siedliska). Urządzenie to, po dopracowaniu i udoskonaleniu może znaleźć szersze zastosowanie w praktyce.
Na rycinach 36-39 pokazano etapy pracy urządzenia „Seppi M" w Nadleśnictwach Mirosławiec i Wronki oraz uprawę sosnową na powierzchni z rozdrobnionym chrustem i drobnicą zrębową.
Ryc. 35. Pilarka z urządzeniem tnącym na wysięgniku do usuwania traw, nalotów, drzew i krzewów
63
Ryc. 36. Urządzenie „Seppi M" na zrębie w Nadleśnictwie Mirosławiec (fot. J. Grudziński)
Ryc. 37. Urządzenie „Seppi M" w trakcie pracy w Nadleśnictwie Mirosławiec (fot. J. Grudziński)
64
Ryc. 38. Rozdrobniony chrust i drobnica zrębowa w Nadleśnictwie Wronki (fot. T. Moszczeński)
Ryc. 39. Uprawa sosnowa na powierzchni z rozdrobnionym chrustem w Nadleśnictwie Wronki (fot. T. Moszczeński)
65
Rozdrobnione i rozrzucone na powierzchni odpady zrębowe po przemieszaniu z glebą wracają do obiegu biologicznego.
Polepsza to jej strukturę, zapewnia większy dostęp tlenu i lepszą chłonność wody oraz poprawia kapilarność gleby. Rozdrobnione i rozrzucone na całej powierzchni cząstki substancji roślinnej stanowią warstwę chroniącą glebę przed przesuszeniem, co ma szczególnie istotne znaczenie w przypadku gleb piaszczystych.
Karczowanie na powierzchniach leśnych przeznaczonych pod uprawy zostało praktycznie zaniechane. Pniaki usuwa się jedynie z powierzchni przeznaczonych pod nowe szkółki (gospodarcze, zadrzewieniowe) i różnego rodzaju plantacje: nasienne, topolowe, wierzbowe i szybko rosnących drzew leśnych. Do tego celu służą karczowniki.
Jednym z nich, powszechnie stosowanym, jest karczownik typu „Odyniec" (ryc. 40). Ma on z przodu cztery zęby do karczowania, a z tyłu jeden nóż do łupania pniaków w ziemi.
Wymiary urządzenia:
długość 2700 mm
szerokość 3000 mm
wysokość 1150 mm
długość urządzenia tnącego 2500 mm
szerokość urządzenia tnącego 430 mm
liczba zębów roboczych 4
wydajność dzienna 80 szt. pniaków
ciężar 2550 kg
Karczownik ten jest zamontowany na ciągniku gąsienicowym S-100 M.
Karczownik — spychacz typu „Kraśnik" jest przeznaczony do wyrywania pniaków, jak również do usuwania tzw. negatywnych drągowin na rudowiskach.
Wymiary urządzenia:
długość 2700 mm
szerokość 3040 mm
wysokość 1850 mm
liczba kłów karczujących 7
wydajność dzienna ok.130-150 szt. pniaków
ciężar 1600 kg
Urządzenie jest zamontowane na ciągniku gąsienicowym S-100 M.
Praca wymienionych karczowników polega na usunięciu pniaków wraz z grubszymi korzeniami. W ziemi pozostaje jeszcze wiele korzeni uniemożliwiających prawidłową orkę. Do wybierania stosuje się wybieracze i przecinacze korzeni.
Wybieracz-przecinacz korzeni typu W-159 jest zamontowany na ciągniku kołowym. Służy do przecinania grubszych korzeni i ich wybierania.
66
Ryc. 40. Karczownik „Odyniec" - urządzenie do karczowania pniaków
67
Wymiary urządzenia:
długość 1430 mm
szerokość 2600 mm
wysokość 1500 mm
liczba zębów roboczych 5
głębokość robocza do 55 cm
szerokość robocza 110-150 cm
wydajność dzienna ok. 2 ha
ciężar 520 kg
Przecinacz korzeni typu L-14 jest przeznaczony do cięcia grubszych korzeni w ziemi.
Wymiary urządzenia:
długość 2380 mm
szerokość 1300 mm
wysokość 2000 mm
liczba zębów (w układzie rzędowym) 2
głębokość robocza do 80 cm
wydajność dzienna do 10 km pasów
ciężar 520 kg
Urządzenie jest zamontowane na ciągniku gąsienicowym lub kołowym.
Przedstawiony zestaw urządzeń służących do prac przygotowawczych związanych z oczyszczeniem terenu nie jest pełen; urządzenia te są ciągle udoskonalane i modyfikowane, często dostosowywane do konkretnych warunków glebowych.
4.1. UWAGI WSTĘPNE
W rozdziale 4. zostaną scharakteryzowane urządzenia i narzędzia aktualnie stosowane w gospodarstwie leśnym z zachowaniem porządku przyjętego przy omawianiu sposobów przygotowania gleby. Charakterystykę sprzętu podano tylko pod kątem przydatności hodowlanej. Charakterystyka techniczna sprzętu stosowanego w hodowli lasu jest w programie nauczania Katedry Mechanizacji Prac Leśnych Akademii Rolniczej w Poznaniu.
4.2. PŁUGI DO PEŁNEJ ORKI
a. Pługi do pełnej orki płytkiej
Pełna orka płytka ma zastosowanie na gruntach porolnych, powierzchniach z przepadłymi uprawami, na zrębach niekarczowanych siedlisk borowych (suchych i świeżych) i innych powierzchniach.
Pługi talerzowe (ryc. 41, 42). W praktyce używane są trzy typy pługów: PTz--2, PTz-3 i PTL-2. Ich najważniejsze pod względem przydatności hodowlanej parametry przedstawiono w zestawieniu:
Parametr |
PTz-2 |
PTz-3 |
PTL-2 |
Liczba talerzy |
2 |
3 |
2 |
Szerokość robocza (cm) |
50-60 |
75-90 |
60 |
Głębokość robocza(cm) |
30 |
30 |
25 |
Wydajność dzienna |
1,0-1,7 |
2,0-2,5 |
1,5-2,0 |
na 8 h pracy (ha) |
|
|
|
Pług odkładnicowy Pz-140 p „Bażant" jest to zwieszany, jednoskibowy pług z pogłębiaczem, jednoodkładnicowy, przystosowany do współpracy z ciągnikami kołowymi o mocy 25-40 KM. Składa się z ramy, korpusu, pogłębiacza, kroju tarczowego, lemiesza, odkładnicy i koła kopiującego. Głębokość robocza - do 30 cm, szerokość robocza-do 35 cm, głębokość spulchnienia - do 12 cm, wydajność dzienna- 1,30 ha.
68
Ryc. 41. Plug talerzowy PTz-3
Rye. 42. Leśny pług talerzowy PTL-2
b. Pługi do pełnej orki średniej
Pług „Możucha" to jednoskibowy pług z przedpłużkiem, jednoodkładnicowy. Głębokość robocza pługa - 40-50 cm, szerokość odkładanej skiby - 55 cm, głębokość robocza przedpłużka - 20 cm, wydajność - 1,1 ha w ciągu 8 h (ryc. 43). Pług jest przeznaczony do orki na gruntach porolnych, nieużytkach, przepadłych Uprawach, pod nowe szkółki i różnego rodzaju plantacje.
69
Ryc. 43. Pług do średniej pełnej orki
Pług dwupoziomowy do wyorywania rudawca „L-18", zwany również melioracyjnym, to jednoodkładnicowy pług wyposażony w zapłużek. Szerokość robocza pługa - 57 cm, głębokość orki korpusu głównego - do 60 cm, szerokość skiby odkładanej przez zapłużek - 32 cm, wydajność - 0,8 ha na 8 h pracy, masa pługa - 650 kg. Pług jest zawieszany na podnośniku hydraulicznym ciągników klasy 1,4 T oraz 2,0 T. Jest przeznaczony na powierzchnie silnie zachwaszczone (z trzcinnikiem, borówką, wrzosem, maliną, jeżyną), grunty porolne, tereny z rudawcem, nowe szkółki i powierzchnie pod plantacje: nasienne, topolowe, wierzbowe i szybko rosnących drzew leśnych (ryc. 44).
Ryc. 44. Pług dwupoziomowy do wyorywania rudawca L-18
70
c. Pług do pełnej głębokiej orki
Podstawowym i jedynym narzędziem używanym w leśnictwie do pełnej orki głębokiej jest pług typu PPU-50A (ryc. 45), jednoodkładnicowy, wyposażony w przedpłużek. Szerokość robocza pługa - 50 cm, głębokość orki korpusu głównego -do 70 cm, głębokość orki przedpłużka- 15-30 cm, szerokość orki przedpłużka -37,5 cm, wydajność - 0,8 ha wciągu 8 h pracy, masa pługa-2710 kg. Pług ten jest używany na nieużytkach przeznaczonych do zalesiania, na glebach pod nowe szkółki, plantacje nasienne, topolowe, wierzbowe i szybko rosnących drzew leśnych, na gruntach porolnych, silnie zachwaszczonych, gruntach z rudawcem, torfowiskach z płytko (do 40 cm) zalegającą warstwą torfu oraz na powierzchniach zrębów negatywnych, gdzie średnica pniaków nie przekracza 30 cm. Praca pługa polega na zdjęciu przez przedpłużek wierzchniej warstwy gleby, o grubości około 30 cm, i zrzuceniu jej do uprzednio wyoranej bruzdy. Warstwa ta jest następnie przykrywana skibą podciętą przez lemiesz i podjętą przez odkładnicę korpusu głównego pługa.
Ryc. 45. Pług do pełnej głębokiej orki PPU-50A
4.3. SPRZĘT DO CZĘŚCIOWEJ UPRAWY GLEBY
Pług dwuodkładnicowy LPz-75 z wałkami (ryc. 46) służy do wyorywania bruzd w warunkach siedlisk borowych na terenach zapniaczonych i zakorzenionych. Uniwersalne zawieszenie pługa, składające się z ramy zawieszanej i cięgna dolnego wyposażonego w „rzymską śrubę", pozwala na elastyczne uzyskanie
71
prostoliniowego kierunku pracy bez konieczności omijania przeszkód, z zachowaniem równomiernego zagłębienia pługa. Szerokość bruzdy - 65-70 cm, głębokość - 5-15 cm, wydajność - 2,0-3,0 ha na 8 h pracy (w zależności od warunków terenowych - zapniaczenia powierzchni), masa pługa - 420 kg. Pług ten jest podstawowym urządzeniem stosowanym w leśnictwie. Istnieją jego modyfikacje z dodatkowym wyposażeniem w spulchniacz i wyrówniarkę (ryc. 47).
Ryc. 46. Pług dwuodkładnicowy LPz-75
Ryc. 47. Pług dwuodkładnicowy LPz-75 z pogłębiaczem i wyrówniarką (fot. J. Korzeniowski)
72
Pług dwuodkładnicowy PCL-70 z wałkami (ryc. 48) służy do wyorywania bruzd w warunkach ciężkich (siedliska lasowe). Głębokość wyoranej bruzdy - 8--20 cm, szerokość - 70 cm, wydajność pługa - 1,2-1,8 ha na 8 h pracy, masa pługa - 540 kg. Pług jest zawieszany na podnośnikach hydraulicznych ciągników kołowych klasy 1,4 T. Istnieje możliwość zamontowania za korpusem pługa talerza, który naoruje wałek po prawej stronie bruzdy. Wymaga to jednak odłączenia metalowych wałków. Wykorzystanie talerza jest szczególnie zalecane na powierzchniach z wysokim poziomem wód gruntowych, w warunkach siedlisk lasowych wilgotnych oraz ubogich, gdy chodzi o zgromadzenie próchnicy.
Ryc. 48. Pług do warunków ciężkich PCL-70
Plugofrezarka czeska służy do wyorywania bruzd w różnych warunkach siedliskowych. Szerokość bruzdy - 40-60 cm, głębokość - 5-15 cm, wydajność pługofrezarki 1,0-1,5 ha na 8 h pracy. Urządzenie produkowane z jednym lub z dwoma frezami. Szersze zastosowanie znalazła wersja dwufrezowa (ryc. 49).
Ryc. 49. Plugofrezarka czeska jednofrezowa i dwufrezowa
73
Agregat do kompleksowego przygotowania gleby. Konstrukcja tego urządzenia opiera się na budowie pługofrezarki czeskiej. Agregat w praktyce jest znany jako pług aktywny dwutalerzowy leśny z pogłębiaczem, o symbolu U 162/2. Oprócz dwóch podstawowych frezów agregat ma dodatkowo dwa spulchniacze i dwie wyrówniarki (ryc. 50). Agregat wykonuje jednocześnie trzy czynności: wyoruje bruzdy o szerokości 40-60 cm i głębokości - 5-15 cm, spulchnia środek bruzdy do głębokości 30 cm (na gruntach porolnych - do 60 cm) i wyrównuje bruzdy po wykonanym spulchnieniu. Wydajność - 1,2-1,6 ha w ciągu 8 h pracy.
Ryc. 50. Agregat do kompleksowego przygotowania gleby (fot. J. Korzeniowski)
Naorywacz wałków L-82 jest stosowany na powierzchniach okresowo podmokłych (ryc. 51). Głębokość orki - 15 cm, szerokość robocza - 120 cm. Dwa talerze o średnicy 66 cm, ustawione do kierunku jazdy pod kątem 42°, a do płaszczyzny pionowej pod kątem 15°, naorują wałek o wysokości około 25 cm. Naorywanie wałków poprzedza się wykonaniem pełnej płytkiej orki lub spulchnieniem powierzchni broną talerzową w celu zniszczenia roślinności zielnej.
74
Pług do rabatowałków (Matuszczyka) wykorzystuje się na terenach podmokłych i zabagnionych. Pług wyoruje rowy o głębokości 50-60 cm i szerokości u góry 100-120 cm, a na dnie - 50 cm. Wysokość wyoranej skiby - 40 cm, szerokość - 70 cm, odległość pomiędzy środkami sąsiadujących rowów - 300 cm, a pomiędzy osiami sąsiednich wałków - 120-160 cm. Pług jest zawieszany na podnośnikach hydraulicznych ciągników klasy 0,9 T (ryc. 52).
Ryc. 52. Pług do rabatowałków (Matuszczyka)
Koparki typu „Białoruś" i „Ostrówek" służą do wykonywania rabat, kopców (kopczyków) i talerzy wywyższonych na powierzchniach silnie zachwaszczonych, glebach ciężkich, zwięzłych i okresowo zalewanych (podmokłych) (ryc. 53).
Ryc. 53. Koparka „Białoruś" na silnie zachwaszczonej powierzchni (fot. Z. Gburzyński)
75
Adaptowany czołg wojskowy do przygotowania gleby w bardzo trudnych warunkach siedliskowych (ryc. 54) na terenie Nadleśnictwa Sławno. Służy do przygotowania gleby w kopce o średnicy 2-3 m, na których po wyrównaniu sadzi się pięć sadzonek w więźbę w piątkę (ryc. 55). Urządzenie jest wyposażone w czerpak do usypywania kopców oraz redlicę. Sprzęt ten pracuje w trudnych warunkach siedliskowych, szczególnie na terenach podmokłych, silnie zachwaszczających się roślinnością zielną i drzewiastą (brzoza, osika, wierzba). Powstałe po przygotowaniu gleby rowy o głębokości do 80 cm gromadzą nadmiar wody i stanowią system rowów otwartych, korzystnie wpływających na klimat w okresie suchego lata.
Ryc. 54. Czołg po demontażu wieżyczki służy do przygotowania gleby w bardzo trudnych warunkach (fot. Z. Gburzyński)
Ryc. 55. Kopiec usypany za pomocą zdemontowanego czołgu (fot. Z. Gburzyński)
76
Pług stokowy PGL-IV jest przeznaczony do orki w warunkach górskich. Ma dwie odkładnice ustawione jedna nad drugą. Wykonuje się orkę po warstwicy, a przy nawracaniu przestawia się odkładnice tak, że zajmująca górną pozycję zostaje odwrócona w dół, a będąca dotychczas w położeniu roboczym zajmuje miejsce górne. Takie przestawianie odkładnic umożliwia odkładanie skib stale w jedną stronę - od stoku.
Ciągnikowy świder glebowy służy do wykonywania dołków pod sadzenia wielolatek i drzewek przy zakładaniu plantacji topolowych, wierzbowych, nasiennych i szybko rosnących drzew leśnych, przy wprowadzaniu podszytu w warunkach siedlisk słabych i zdegradowanych oraz pod słupki ogrodzeniowe. Wykonanie dołków przy wprowadzaniu podszytu lub wielolatek w lukach młodnika na glebach piaszczystych (słabych i ubogich) ma sens, jeśli będzie zastosowana podsypka organiczna w formie kompostu, torfu, lub mieszanki organiczno-gliniastej w ilości około 5 1 na dołek, wymieszana z glebą mineralną. Standardowe wyposażenie świdra stanowią dwa wymienne wiertła o średnicach 50 i 60 cm. Średnica dołków - 50 i 60 cm, głębokość - do 90 cm, wydajność pracy - 800 dołków na 8 h pracy. Świder jest zawieszany na podnośniku hydraulicznym ciągnika (ryc. 56).
Ryc. 56. Ciągnikowy świder glebowy
Świder glebowy napędzany silnikiem pilarki (ryc. 57) służy do wykonywania talerzy pod okapem drzewostanu, talerzy w terenach trudno dostępnych oraz do poprawek i uzupełnień w uprawach, jamek w uprawach i pod okapem drzewostanu, szczególnie na glebach piaszczystych. W ostatnim przypadku Jamki wymagają
77
nawożenia kompostem, torfem lub mieszanką organiczno — gliniastą w ilości 2-3 1 na jamkę. Świder może być wyposażony w różnego rodzaju wiertła: wiertło strzemiączkowe (głębokość robocza - 36 cm, średnica spulchnienia - 38 cm), wiertło ślimakowe (głębokość robocza - 70 cm, średnica - 20 cm) i wiertło lemieszowe (średnica powierzchni odchwaszczanej - 50 cm, głębokość - do 10 cm). Wydajność w średnich warunkach glebowych - 1000-1200 talerzy lub jamek w ciągu 8 h pracy. Urządzenie jest obsługiwane przez dwóch robotników.
Ryc. 57. Świder glebowy napędzany silnikiem piły z różnego typu wiertłami: a) strzemiączkowym, b) ślimakowym, c) lemieszowym
78
Pogłębiacz leśny L-01 (ryc. 58) służy do spulchniania gleby na głębokość do 50 cm i szerokość 30 cm. Prędkość robocza - około 2 km/h. Urządzenie to ma zastosowanie na zrębach zapniaczonych lub niezapniaczonych. Trzusło nożowe pozwala na płynne pokonywanie niższych pniaków. Przecina również korzenie o grubości do 8 cm. Ponad wysokimi pniakami (o wysokości powyżej 20 cm) pogłębiacz unosi się na podnośniku hydraulicznym ciągnika.
79
Urządzenia uprawowe z różnego typu spulchniaczami współpracujące z Pługiem LPz-75 (ryc. 59) są mocowane do jego ramy za pomocą sworzni, bez potrzeby adaptacji pługa. Stosując takie urządzenia, spulchnia się również glebę w wyoranych bruzdach. Zamontowanie pojedynczego spulchniacza pozwala na spulchnienie gleby na zrębach do 30 cm głębokości, a na gruntach porolnych - do 40 cm głębokości (poniżej poziomu orki rolniczej).
Negatywną stroną dwuodkładnicowych pługów leśnych jest usuwanie z linii sadzenia znacznej ilości próchnicy, zawierającej najwięcej składników pokarmowych (Rudnicki 1954, Włoczewski 1969, Eusiewicz i Mierkulg 1974). Ma to szczególnie ujemne skutki w warunkach ubogich i zdegradowanych siedlisk
(Burschel i in. 1973, May i in. 1973), gdzie nowo posadzone drzewka często w pierwszych latach głodują. Stąd też jako zasadę należy przyjąć, że bruzdy powinny być jak najpłytsze (do 5 cm), natomiast jak najgłębiej należy spulchnić ich dna w celu przemieszania pozostałej warstwy próchnicznej z glebą mineralną (Wittich 1930, Huser 1979). W pewnym zakresie czynność tę mogą wykonywać coraz powszechniej stosowane w polskim leśnictwie pługofrezarki, w których praca frezów bardziej rozbija i miesza glebę mineralną z próchnicą, aniżeli odkładają obok bruzdy. Poza tym przy uprawie gleby frezami część próchnicy obsypuje się na dno bruzdy.
Ryc. 59. Urządzenia uprawowe współpracujące z pługiem LPz-75
Ostatnią grupą urządzeń do częściowej uprawy gleby jest sprzęt służący do przygotowania gleby pod odnowienia naturalne. Konieczność ranienia wierzchniej warstwy gleby powstaje nie tylko w drzewostanach prześwietlonych, lecz także wszędzie tam, gdzie nasiona, czy to z powodu swych rozmiarów, czy przeszkody w postaci grubej pokrywy ściółki, nie mogą się przedostać korzonkami do gleby mineralnej i odpowiednio w niej zagłębić (zakotwiczyć). Przy odnowieniu naturalnym sposób uprawy powinien być dostosowany do warunków glebowych, charakteru pokrywy i wymagań gatunków podlegających odnowieniu. W praktyce leśnej najczęściej są używane: brony talerzowe, różnego typu brony zębate, kultywatory sprężynowe, glebogryzarki (ryc. 60), lekkie pługi talerzowe, rolnicze pługi jedno-odkładnicowe, pługi dwuodkładnicowe (LPz-75) oraz jeże leśne.
W drzewostanach o skąpej pokrywie roślinnej glebę wystarczy tylko „zranić" (np. broną talerzową, kultywatorem), aby przyjęła nasiona. Przy silniejszej pokrywie jest już wymagane przygotowanie gleby bronami talerzowymi lub pługami talerzowymi albo rolniczymi jednoodkładnicowymi. Przy silnym zadarnieniu czy
80
zachwaszczeniu lub występowaniu grubej warstwy próchnicy nadkładowej (martwej pokrywy ścioły) jest wskazane użycie narzędzi rotacyjnych (pługofrezarki, glebogryzarki), które przerabiają glebę, co stanowi o ich przewadze nad narzędziami wleczonymi.
Ryc. 60. Glebogryzarka zawieszana U 500/1 (GGZ-1,6) „Solger"
4.4. NARZĘDZIA DO RĘCZNEGO PRZYGOTOWANIA GLEBY
Z danych Dyrekcji Generalnej Lasów Państwowych z 1997 roku wynika, iż ręczne przygotowanie gleby w najbliższych latach będzie obejmować około 10-15% ogólnej powierzchni przeznaczonej do odnowienia i zalesienia. Jak już wspomniano wcześniej, do takich powierzchni będą należeć te, na których użycie sprzętu mechanicznego jest niemożliwe ze względów technicznych lub nieopłacalne. Do pierwszej grupy należą przede wszystkim tereny górskie, silnie zabagnione lub niedostępne. Druga grupa obejmuje małe powierzchnie, często rozrzucone w terenie, lub miejsca rozrzucone po powierzchni podlegającej odnowieniu, np. przeznaczone do poprawek - w pierwszych dwóch latach istniejącej uprawy - lub przeznaczone do uzupełnień w istniejących nalotach oraz w podrostach przy stosowaniu rębni złożonych. O użyciu narzędzi mechanicznych lub ręcznych powinien decydować miejscowy gospodarz lasu.
Do ręcznej uprawy używa się najczęściej: dwustronnych motyk o różnych kształtach łopatki, od szerokich do wąskich o szerokości (4-6 cm, tzw. czekanki), różnego typu szpadli (mających swoje odrębne nazwy - zazwyczaj regionalne), kilofów jedno- i dwustronnych oraz specjalnych motyczek - lekkich, z uginającą się łopatką roboczą (np. stosowanych w metodzie Reissingera). Motyczki takie nadają się szczególnie do sadzenia między nabiegami korzeniowymi.
81
5.1. UWAG! WSTĘPNE
W wyborze sposobu odnowienia lasu należy przede wszystkim uwzględnić właściwości biologiczne gatunków drzew tworzących przyszły drzewostan (szczególnie ma to związek z początkowym tempem wzrostu w pierwszej młodości), stopień zgodności z warunkami siedliskowymi, zwłaszcza glebowymi i założeniami gospodarczymi, jakość i stan oraz zdolność obradzania nasion, przyjęty sposób zagospodarowania i wynikające stąd warunki odnowienia, możliwość dysponowania dostateczną ilością właściwego materiału siewnego lub sadzeniowego oraz zagrożenia różnymi szkodliwymi czynnikami. Rozważywszy oddziaływanie wymienionych czynników, możemy dojść do wniosku, że w danym przypadku, w istniejących warunkach przyrodniczo-leśnych najodpowiedniejsze będzie odnowienie lasu z samosiewu bądź też zastosowanie siewu lub sadzenia.
Należy wyjaśnić pewne pojęcia związane z odnowieniem lasu i zalesieniem.
Odnowienie lasu obejmuje zabiegi hodowlane prowadzące do powstawania lub zakładania nowych drzewostanów w miejscu dotychczasowych, ustępujących w toku normalnego użytkowania lub po zniszczeniu przez klęski żywiołowe, choroby i owady.
Zalesienie obejmuje wprowadzanie drzewostanu na grunty dotychczas nie związane z produkcją drewna lub nie objęte produkcją leśną. Gruntami takimi są od dłuższego czasu nie użytkowane ziemie (nieużytki) w ramach powierzchni leśnej, np. role, pastwiska, ogrody, łąki lub halizny (od wielu lat pozbawione drzewostanu) oraz przejmowane w stan posiadania administracji leśnej grunt) porolne.
Rozróżniamy odnowienia naturalne (samosiewne lub odroślowe) i sztuczne (uprawy zakładane przez siew lub sadzenie). Odnowienie naturalne lub sztuczne może być wykonane pod okapem ustępującego drzewostanu albo na powierzchni odsłoniętej, pozbawionej drzew (gniazda, zręby). Odnowienie sztuczne może być prowadzone sposobem ręcznym lub mechanicznym. Zależnie od posiadanego materiału sadzeniowego, gatunku drzewa i warunków siedliska stosujemy różne sposoby i techniki sadzenia.
82
5.2. PORA SADZENIA
Równocześnie z rozpoczęciem sztucznego odnawiania lasu, które w leśnictwie europejskim zaczęto stosować powszechnie od XVIII wieku, pojawia się w literaturze leśnej troska o dobrą udatność upraw (Kocjan 1983. 1994 b, Zavodsky 1984. Glatzel i in. 1986, Strohschneider 1987). Dobra udatność. warunkująca w dużym stopniu prawidłowy wzrost i rozwój upraw, była i jest obiektem szczególnego zainteresowania nauki i praktyki leśnictwa. Najczęściej stosowaną porą sadzenia jest wiosna, która w naszych warunkach klimatycznych przypada na trzecią dekadę marca i kwiecień. Drzewko posadzone na wiosnę szybko się zakorzenia. Pora sadzenia jest stosunkowo krótka i uzależniona od wielu czynników gospodarczo — hodowlanych, takich jak: warunki glebowe, właściwości biologiczne rodzajów drzew, pora rozwijania się pączków i pora pędzenia, termin zakończenia wzrostu korzeni, wzniesienie nad poziom morza oraz stosowany materiał sadzeniowy.
Wcześnie wchodzimy z sadzeniem na gleby lekkie, piaszczyste, suche, aby wykorzystać wilgoć nagromadzoną z opadów zimowych. W warunkach nizinnych bywają lata, kiedy sadzenie rozpoczyna się już w trzeciej dekadzie lutego, tuż po rozmarznięciu gleby.
Jeśli chodzi o właściwości biologiczne poszczególnych rodzajów drzew; to zasadniczy podział jest na gatunki iglaste i liściaste. Coraz częściej zaleca się sadzić gatunki liściaste (z iglastych jedynie modrzew) jesienią.
Na wiosnę najwcześniej budzą się do wegetacji i pędzą: brzoza, osika, modrzew i grab, potem inne gatunki liściaste, a w końcu pozostałe iglaste. W takiej też kolejności należy na wiosnę sadzić drzewa. Warunki sprzyjające wiosennemu sadzeniu stwarza pogoda pochmurna i bezwietrzna, ewentualnie z przelotną mżawką, natomiast niekorzystne — pogoda słoneczna, wietrzna i sucha, szczególnie na glebach piaszczystych. Silny wiatr i operacja słoneczna, wysuszając małe sadzonki (również glebę), utrudniają ich przyjęcie się, a nawet działają na nie zabójczo. Również sadzonki w pełni rozbudzone są bardziej wrażliwe na przeschnięcie, a zatem trudniej się przyjmują.
Sadzenie jesienne jest dopuszczalne zwłaszcza wówczas, gdy duża powierzchnia projektowanych upraw utrudnia ich założenie w krótkim sezonie wiosennym. Warunkiem udatności jesiennego sadzenia jest przyrost korzeni przed zimą na nowym miejscu. W przeciwnym wypadku sadzonka nie może związać się z glebą i łatwo wymarza na glebach lekkich i suchych bądź ulega wysadzeniu przez mróz na glebach wilgotnych. Stąd niektórzy leśnicy zalecają, aby sosnę sadzić wczesną jesienią lub raczej późnym latem, odwrotnie niż sadzonki liściaste, które z reguły wysadzamy po opadnięciu liści, kiedy transpiracja spada do minimum. Sadzonki
posadzone jesienią dobrze wykorzystują zasób wilgoci zimowej i wiążą się z glebą. Jesienne sadzenie jest zalecane w przypadku wcześniej rozwijających się gatunków drzew, takich jak brzoza, grab lub modrzew. Pora ta jest również odpowiednia na glebach zalewowych, na wiosnę niedostępnych. Jesienne sadzenie musi być wykluczone na zmrozowiskach, gdyż wczesne przymrozki wysadzają sadzonki.
Bardzo ważnym czynnikiem w wyborze pory sadzenia jest zakończenie wzrostu korzeni. Generalnie należy przyjąć, że wzrost korzeni sprzyja jesiennemu sadzeniu, dlatego już w sierpniu trzeba wysadzać te gatunki, w których najwcześniej ustaje wzrost korzeni, a więc świerk, sosnę i jodłę. We wrześniu i październiku można sadzić modrzew i drzewa liściaste, u których korzenie przyrastają aż do nastania mrozów.
Wzniesienie nad poziom morza wpływa na porę sadzenia, a nawet komplikuje je. W warunkach górskich okres wczesnego sadzenia jest z reguły przedłużony i często zbiega się z końcem maja lub początkiem czerwca. Jesienne sadzenie zaleca się stosować w wysokich partiach górskich, gdzie na wiosnę długo utrzymuje się pokrywa śnieżna. "Na stromych stokach może to jednak dać gorsze wyniki, gdyż woda opadowa zmywa spulchnioną glebę, często wraz z sadzonką.
Scharakteryzowana powyżej pora sadzenia dotyczy w zasadzie materiału sadzeniowego z nagim systemem korzeniowym. Inaczej zagadnienie okresu sadzenia przedstawia się w odniesieniu do sadzonek z zakrytym systemem korzeniowym lub z bryłką.
Problem sadzenia z zakrytym systemem korzeniowym sprowadza się generalnie do produkcji sadzonek w różnego kształtu i rozmiaru doniczkach, kubkach, balotach foliowych, tubach, kontenerach i innych pojemnikach typu Antichignon (Francja), naboje Waltersa, Kopperfors (Szwecja), Winstrips, GM, ZHL, box pruning, Enso (Finlandia), Nordpas, Plantek (Finlandia), Hiko (Szwecja) lub Spencer-Lamairea (Kanada).
Odrębnym zagadnieniem są metody produkcji w warunkach kontrolowanych (osłony i namioty foliowe lub szklarnie) oraz w uprawach hydroponicznych.
Wprawdzie nie miejsce w niniejszym opracowaniu na szczegółowe omawianie różnych metod produkcji takich sadzonek, ale należałoby wymienić choćby niektóre z nich, takie jak: metoda Nissuli, paperpot, czeska, Brika, zmodyfikowana Nissuli, fińska, kanadyjska, szwedzka oraz francuska i inne, stosowane z pewnymi modyfikacjami w Skandynawii, Ameryce Północnej, Nowej Zelandii, Czechach. Francji, Niemczech, Słowacji, na Łotwie oraz w Japonii (Kosulić 1972, Lokvenc 1972, Ćerny 1974, Stein i in. 1975).
Sadzonki produkowane z zakrytym systemem korzeniowym znajdują szczególne zastosowanie na glebach ubogich, piaszczystych, na wydmach i w wa-
84
runkach górskich. Taki materiał sadzeniowy można wysadzać praktycznie w całym okresie wegetacyjnym, może z wyjątkiem lipca i sierpnia, a więc okresu pełnej wegetacji.
Tak też dzieje się przy zakładaniu zieleni w centrach i pasażach handlowych, na działkach rekreacyjnych, w ogrodach przydomowych, na terenach miejskich i innych. Dla wymienionych wyżej kategorii powierzchni jest produkowany materiał sadzeniowy w różnych formach, jako ozdobno-dekoracyjny. zarówno z gatunków iglastych, jak i liściastych.
Również sadzenie z bryłką ma szczególne zastosowanie i może być przedłużone w czasie (Touzet 1972). Ma ono tę wyższość nad sadzeniem z nagimi korzeniami, że sadzonkę przenosi się wraz glebą, w której dotychczas rosła, a więc nie zmienia się jej położenia i nie zrywa kontaktu z ziemią. Sadzonki z zakrytymi korzeniami łatwo się przyjmują na nowym miejscu, nie chorują i nie jest powstrzymywany ich wzrost, jak to ma miejsce przy dość starannym przesadzaniu z nagim korzeniem, gdzie sadzonka przeżywa „szok sadzeniowy".
5.3. SADZENIE RĘCZNE
Technika sadzenia zależy od warunków siedliskowych i sposobu przygotowania gleby, gatunku drzewa i wielkości (wieku) sadzonek.
Warunki, które muszą być spełnione niezależnie od sposobu wykonania sadzenia, są dla sadzonek wszystkich gatunków i wymiarów następujące:
* korzenie muszą być rozmieszczone w ziemi w taki sposób, aby nie był hamowany ich rozrost; im bardziej wyrośnięta i starsza jest sadzonka, tym bardziej jest ona wrażliwa na nienaturalny układ korzeni nadawany podczas sadzenia.
* system korzeniowy musi mieć zapewnione pobieranie wody; zależnie od wilgotności gleby i możliwości podsiąkania wilgoci odpowiednio głęboko powinny sięgać korzenie (nie wolno ich zawijać),
* głębokość sadzenia powinna być dostosowana do wymagań gatunku; zbyt głębokie sadzenie płytkiego systemu korzeniowego (np. świerka) osłabia jego wzrost, utrudnia bowiem oddychanie i wywołuje gnicie, płytsze sadzenie powoduje słabe obsadzenie drzewka w gruncie, obnażanie górnych korzeni, pochylanie lub nawet obalanie sadzonki (np. dąb, topola i wierzba). Na ogól obowiązuje zasada sadzenia sadzonki na taką głębokość, na jakiej rosła w szkółce. Bezpieczniej jest jednak posadzić sadzonkę o 1-3 cm głębiej, chociażby z uwagi na osiadanie ziemi, wywiewanie przez wiatr (na glebach piaszczystych) lub spłukiwanie przez wodę.
85
Z zestawienia wymienionych wyżej warunków wynika, że ich spełnienie może niekiedy wymagać określonych cech systemu korzeniowego, który musi być dla poszczególnych siedlisk kształtowany już w szkółce. Poszczególne gatunki wytwarzają systemy korzeniowe o pewnym swoistym dla nich typie (Kocjan 1997 b).
Na ogół wyróżniamy trzy typy systemów korzeniowych:
*palowy - w którym zaznacza się wyraźnie główny korzeń skierowany w dół, spotykany m.in. u takich gatunków, jak: dąb, wiąz, lipa, sosna i modrzew,
* ukośny - charakterystyczny dla jaworu, buka i jodły,
* poziomy - wykształcany przez świerk, osikę i brzozę.
Poza tym istnieje wiele form przejściowych oraz modyfikacji spowodowanych lokalnymi warunkami siedliskowymi, np. na glebach świeżych olsza wykształca zwykle ukośny system korzeniowy, a na glebach silnie podmokłych - poziomy.
Generalnie sadzenie ręczne wykonuje się, stosując różne sposoby, zależnie od warunków. Wyróżniamy, więc sadzenie ręczne w szparę, w jamkę, w dołki, na ukos pod motykę oraz sadzenie z bryłką i sadzenie sadzonek wyprodukowanych w pojemnikach, o których była mowa w rozdziale 5.2.
Sadzenie w szparę, wykonaną kosturem, ma zastosowanie z reguły przy sadzonkach jednorocznych, a więc mniejszych, o słabiej rozgałęzionym systemie korzeniowym, nieprzekraczającym 25-30 cm długości. W przypadku korzeni dłuższych dopuszcza się ich skrócenie (sekatorem lub nożem), szczególnie u sosny, świerka, brzozy i dębu.
Praktycznie tym sposobem sadzi się wszystkie gatunki podstawowych drzew leśnych. Polega on na wyciśnięciu w ziemi szpary o przekroju wydłużonego trójkąta, umieszczeniu w niej sadzonki i zamknięciu przez dociśnięcie jej boków do korzeni (ryc. 61). Warstwa dociskanej ziemi nie powinna przekraczać 5 cm grubości. Po ponownym wbiciu kostura na podaną grubość najpierw dociskamy dolną część korzeni przez wykonanie ruchu kosturem do siebie (aby nie utworzyła się studzienka powietrzna i korzenie nie zawisły w próżni), a następnie ruchem od siebie dociskamy górną część. Następujące po tym dwa lub trzy płytsze zanurzenia kostura w glebie mają na celu tylko wypełnienie otworu. Przy wkładaniu sadzonki w szparę trzeba z nią wrzucić odrobinę gleby, uderzając w system korzeniowy, aby się wyprostował. Glebę wokół posadzonej sadzonki należy przydeptać. Wydaje się, że jest to najprostszy i najłatwiejszy sposób sadzenia, a jednak w praktyce w sadzeniu tą metodą popełnia się najwięcej błędów, co w konsekwencji prowadzi do licznych wypadów, nierzadko sięgających 15%.
Kostur (dłuto, lancet) jest to narzędzie, którego roboczą częścią jest dolna, łopatowato rozszerzona część wchodząca w ziemię. Do sadzenia na glebach
86
lekkich, piaszczystych stosuje się zwykle kostury drewniane z klinem obitym blachą lub stalowe z pustym klinem o szerszym ostrzu. Na glebach ciężkich, zwięzłych używa się kosturów stalowych o wąskim ostrzu.
Ryc. 61. Sadzenie w szparę wykonaną kosturem
W celu przystosowania narzędzi do anatomicznych i psychofizycznych możliwości człowieka, poszukuje się innych rozwiązań kosturów. Szczególnie w ostatnim okresie niektóre firmy niemieckie, dobrze już osadzone w realiach rynku polskiego leśnictwa, proponują np. kostur Baaka do małych sadzonek na glebach lekkich, z pustym klinem zakończonym stalowym ostrzem, kostur z uchwytem w kształcie kierownicy rowerowej, skonstruowany na podstawach ergonomicznych, do sadzonek liściastych z nagim systemem korzeniowym, kostur szpadlowy, kostur rurowy o różnym przekroju rury (40, 50, 60 lub 70 mm) do sadzenia sadzonek z bryłką kostur rurowy ze sprężynowym i gumowym amortyzatorem oraz kostur Huffa do sadzenia jednorocznej sosny, którym wykonuje się dołek bez studzienki, a zamyka się go przez zwykłe udeptanie.
Istnieje możliwość wykonania szpary również innymi narzędziami niż kostur. Narzędziem takim może być np. walec odpowiednio ciężki, na którym są umocowane w regularnych odstępach kliny wyciskające szpary w uprzednio wyoranej bruździe. Walec ten nadaje się na gleby zwięzłe i ciężkie, a na glebie piaszczystej, gdzie istnieje możliwość jej obsypania się do szpar, sadzenie powinno się odbywać tuż po przejściu walca, najlepiej w dni pochmurne i dżdżyste.
Do wykonywania szpary używa się też różnego typu łopat, którymi podważa się ziemię, podsuwając sadzonkę (sadzenie pod łopatę).
Inną odmianą wykonania szpary łopatą jest przecięcie gleby czterema sztychami na krzyż, po czym glebę się podważa i w powstałym na krzyżowym przecięciu otworze umieszcza się sadzonkę. Po usunięciu łopaty następuje zamknięcie otworu.
Sadzenie w szparę ma wiele dogodności, przede wszystkim z uwagi na stosunkowo szybką i nieskomplikowaną pracę ręczną. Jako zaletę tego sposobu sadzenia
87
trzeba też wymienić możliwość rozpoczęcia sadzenia wczesną wiosną i uniknięcie pracochłonnego wykonania jamek. Sadzenie w szparę wykonaną kosturem daje dobre wyniki przyjęcia się sadzonek. Do słabych stron sadzenia w szparę należy silne spłaszczenie systemu korzeniowego, na skutek czego ma on utrudniony rozwój w kierunku prostopadłym do płaszczyzny zamknięcia. Odbija się to niekorzystnie na wzroście sadzonki, szczególnie w początkowej fazie. Na zahamowanie wzrostu bocznych korzeni są szczególnie wrażliwe gatunki drzew nie wykształcające silnego systemu palowego. Z tych też względów sadzenie „pod kostur" powinno być w zasadzie ograniczone do jednorocznego materiału sadzeniowego. Sadzenie w szparę wykonaną kosturem wykonuje dwuosobowy zespół: pracownik z kosturem i drugi ze skrzynką sadzonek.
Sadzenie w jamkę wykonaną ręcznie (szpadlem) lub mechanicznie znajduje zastosowanie w sadzeniu dwulatek i starszego materiału sadzeniowego z silnie rozwiniętym systemem korzeniowym. Różne rodzaje jamek i sposoby sadzenia pokazano na rycinie 33. W zależności od gatunku drzewa i materiału sadzeniowego wielkość Jamki powinna być modyfikowana. Wymiary jamek podano w rozdziale 2.3. Dla sadzonek o płaskim systemie korzeniowym (np. świerk) na dnie Jamki usypuje się kopczyk, na którym są rozkładane korzenie. Jeśli sadzonki oprócz korzeni bocznych mają długi korzeń palowy, trzeba jamkę pogłębić przez dodatkowe wykonanie szpary, w której się go umieszcza (ryc. 33). Po posadzeniu sadzonki jamkę należy zasypać, a glebę tak udeptać, aby wokół sadzonki nie powstał kopczyk, gdyż spowodowałoby to spływanie wód opadowych, tak potrzebnych sadzonce. Sadzenie w jamkę jest wskazane na glebach zwięzłych i cięższych. Przy kopaniu Jamki ziemię próchniczną należy odkładać na jedną stronę, a glebę z głębi - na drugą. Do przysypywania korzeni używa się ziemi próchnicznej, a ziemią z głębi wypełnia się jamkę do wierzchu.
Sadzenie w dołki wykonuje się podobną techniką jak sadzenie w jamkę. Dołki są wykonywane najczęściej mechanicznie, świdrem glebowym, zamontowanym na wałku przekaźnikowym ciągnika. Wymiary dołków podano na rycinie 30. W dołki wysadza się sadzonki przeznaczone do zadrzewień lub sadzonki zwane „wyrostkami", z dużym, rozbudowanym systemem korzeniowym. Sadzenie w dołki znajduje zastosowanie przy zakładaniu plantacji topolowych, wierzbowych, szybko rosnących drzew leśnych, w uzupełnieniach luk w młodnikach oraz partii powierzchni nie objętych samosiewem w rębni częściowej i stopniowej, a nawet w dolesieniach w drzewostanach silnie przerzedzonych wskutek wystąpienia szkód od pożaru, wiatru, okiści, żeru owadów lub opanowania przez grzyby pasożytnicze.
Ukośna metoda sadzenia jest przeznaczona w zasadzie do sadzenia małych sadzonek liściastych i iglastych na niezbyt uprzątniętych z odpadów zrębowych powierzchniach, w terenie górskim, a także na glebach zachwaszczonych i innych
88
Doświadczenia z ukośnym sadzeniem są różne. Kopsell (1969) i Hocevar (1980) uważają, że przy sadzeniu na ukos można zwiększyć wydajność i zmniejszyć koszty założenia uprawy. Z obserwacji autora (Kocjan 1994 b) przeprowadzonych w warunkach ubogich siedlisk leśnych wynika, że sadzenie na ukos pod motykę daje niezadowalające wyniki, tak w okresie uprawy, jak i w fazie młodnika. Niezadowalające wyniki z sadzenia sosny na ukos pod motykę otrzymali również Egorov (1971), Kocjan (1980), Zavodsky (1984) i Strohschneider (1987).
Sadzenie na ukos można wykonywać łopatami o różnym kształcie części roboczej (wklęsłym, prostym, spiczastym, półokrągłym) i różnego typu motykami. Do wykonania otworu łopatą którą podważa się ziemię, podsuwając sadzonkę, wystarczy jedna osoba. Sadzenie na ukos pod standardową motykę leśną polega na umieszczeniu sadzonki w szparze. Po odchyleniu ziemi wsadza się sadzonkę pod motykę, następnie motykę wyjmuję się, a ziemia, opadając, pokrywa korzenie (ryc. 62). Dociśnięcie stopą wiąże korzenie z glebą. Sposób ten zapobiega zagięciu korzenia palowego. Z doświadczeń autora (Kocjan 1994 b) wynika, że zarówno pęd, jak i korzenie szybko się wyprostowują i przyjmują normalne położenie, tak że w fazie młodnika sadzenie na ukos nie odróżniało się od innych metod sadzenia. Przy sadzeniu tą metodą pracuje jedna osoba, a sadzonki są noszone w podwójnej torbie umieszczonej na wysokości siedzenia. Torba taka jest dostępna w specjalistycznych sklepach ze sprzętem leśnym.
Ryc. 62. Sadzenie na ukos pod motykę
Znany jest również sposób sadzenia kątowy metodą Reissingera. Polega on na odchyleniu płata ziemi odciętego dwoma uderzeniami lekką motyczką (Reissingera), skierowanymi pod kątem prostym. W tak wykonanej szparze umieszcza się sadzonkę w kącie na przecięciu dwóch płaszczyzn, po czym motykę, którą zaczepiono płat, usuwa się, co powoduje zamknięcie szpary. Metoda ta jest zalecana
89
do sadzenia sadzonek o niezbyt rozwlekłym systemie korzeniowym. Nie nadaje się na siedliska boru suchego o glebach bielicowych właściwych, wytworzonych z luźnych piasków eolicznych, z reguły na wydmach śródlądowych i nadmorskich, na glebach wytworzonych z luźnych piasków rzecznych i piasków sandrowych, zazwyczaj częściowo zwydmionych i powierzchniowo zerodowanych. Również siedliska lasu mieszanego wilgotnego, wytworzone z piasków lodowcowych podścielonych gliną zwałową, nie są odpowiednie dla sposobu sadzenia kątowego.
Zmodyfikowana motyczka Reissingera z uginającą się łopatką roboczą nadaje się do sadzenia między nabiegami korzeniowymi, szczególnie w terenie górskim. Stosowane różne typy motyk z łopatką wąską spiczastą półokrągłą prostą lub o wklęsłym ostrzu pozwalają na wykonanie otworu jednym uderzeniem i odciągnięcie płata ziemi ruchem do siebie. W otworze tym umieszcza się korzenie sadzonki, a potem przykrywa je przez usunięcie motyki i ugniecenie ziemi.
Sadzenie z bryłką polega na przeniesieniu na nowe miejsce i posadzeniu rośliny wraz z glebą bez obnażania systemu korzeniowego. Sadzenie z bryłką ułatwia przyjęcie się sadzonki, unika się w ten sposób szoku sadzeniowego i zahamowania jej wzrostu. Metoda ta ma zastosowanie w przypadku małych sadzonek, jak i już ukształtowanych drzewek. Jest znana i stosowana przy odnowieniach w górach, różnych zadrzewieniach, zakładaniu wysokiej zieleni w pasażach handlowych, na terenach wokół zakładów przemysłowych, przy przesadzaniu większych drzewek oraz zakładaniu zieleni miejskiej. W tym celu sadzonki hoduje się w szkółkach w odpowiednio rzadszej więźbie, ułatwiającej ich wyjęcie. Transport materiału sadzeniowego z bryłką odbywa się w specjalnych workach foliowych. Sposób ten można stosować przy glebie zwięźlejszej, która utrzymuje się na korzeniach, zachowując kształt bryłki.
Sadzenie sadzonek z zakrytym systemem korzeniowym, produkowanych w pojemnikach, jest bardzo rozpowszechnione w niektórych krajach, np. w Szwecji (85% całej powierzchni szkółkarskiej). W naszych warunkach metoda ta ma coraz większe znaczenie w produkcji materiału sadzeniowego ozdobnego, szczególnie rozmnażanego wegetatywnie. Produkowany w różnego kształtu doniczkach materiał sadzeniowy ma zastosowanie w górach, gdzie wiosna jest opóźniona, a okres tradycyjnego sadzenia jest krótki, lub tam, gdzie trzeba z reguły dowozić nie tylko sadzonki, lecz także glebę. Sadzenie z zakrytym systemem korzeniowym ma szczególne znaczenie w odnawianiu i zalesianiu na ubogich glebach piaszczystych, wydmach nadmorskich i śródlądowych. Sadzenie sadzonek z pojemników można wykonywać praktycznie przez cały sezon wegetacyjny. Sadzenia dokonuje jeden robotnik, zabierając ze sobą odpowiednią liczbę pojemników z sadzonkami, umocowanych za pomocą różnego rodzaju szelek tak, aby nie przeszkadzały w sadzeniu. Sadzenie takich sadzonek można wykonać za pomocą kostura, szpadla lub motyki.
90
Metodą bardzo racjonalną i pewną w sadzeniu sadzonek z pojemników jest sadzenie kosturem rurowym. Kostury rurowe o różnych średnicach mogą być przeznaczone do gleb lekkich, umiarkowanie zwięzłych i umiarkowanie szkieletowych. Na glebach kamienistych, silnie szkieletowych stosuje się kostur szpadlowy. Kostur rurowy jest zakończony dwuczęściową łopatką, którą wbija się w glebę. Po naciśnięciu łopatki nogą rozchyla się ona i tworzy otwór (jamkę), a sadzonkę po wyjęciu z pojemnika wpuszcza się w rurę. Po wpadnięciu sadzonki do otworu ugniata się glebę wokół niej.
Na tym wyczerpują się najbardziej znane i stosowane aktualnie sposoby sadzenia ręcznego.
Sadzi się drzewa w najwcześniejszym etapie ich rozwoju, a więc szczególnie wrażliwe na wszelkiego rodzaju uszkodzenia. Najwięcej uwagi należy poświęcić korzeniom, narażonym w czasie sadzenia na przeschnięcie. Już parominutowe działanie słońca i wiatru wystarcza, aby pozbawić życia włośniki najbardziej biologicznie czynnego organu. Po wyjęciu z dołów sadzeniowych do skrzynki korzenie sadzonek powinny być przykryte cienką warstwą wilgotnej gleby lub wilgotnego mchu. Dopiero wówczas mogą być donoszone do miejsca sadzenia. Na miejscu sadzenia wyjmujemy ze skrzynki tylko jedną sadzonkę i to dopiero wtedy, kiedy jest już wykonany otwór, w którym zostanie ona posadzona.
Powyższe uwagi dotyczą szczególnie materiału sadzeniowego z nagim systemem korzeniowym.
5.4. SADZENIE MECHANICZNE
Mimo zracjonalizowania organizacji i samej techniki pracy, sadzenie w szparę jest bardzo pracochłonne. Brak chętnych do ręcznego sadzenia leśnictwo szczególnie mocno odczuło w latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych obecnego stulecia; wtedy to przeważająca część powierzchni była odnawiana czy zalesiana przez młodzież, i to tę ze szkoły podstawowej. Czyniono wysiłki mające na celu mechanizację tego zabiegu, tym bardziej, że w krajach Europy Zachodniej i Skandynawii prace związane z tym sposobem sadzenia były w znacznym stopniu zmechanizowane, używano np. sadzarek hydraulicznych produkcji austriackiej „Quickwood" czy mechanicznych TTS produkcji fińskiej (ryc. 63, 64) i wielu innych typów. W Polsce skonstruowano kilka typów sadzarek mechanicznych. Jak na razie w praktyce na terenach równych mają zastosowanie dwie sadzarki. Wydaje się, że ich krótka charakterystyka pod względem przydatności hodowlanej jest uzasadniona.
91
Ryc.. 63. Sadzarka „Quickwood" produkcji austriackiej przeznaczona do sadzenia na zrębach niekarczowanych bez przygotowania gleby i z przygotowaniem gleby w bruzdy
Ryc. 64. Sadzarka TTS produkcji fińskiej przeznaczona do sadzenia drzew iglastych i liściastych na zrębach nie karczowanych z przygotowaniem gleby w bruzdy
Sadzarka mechaniczna SLA-1 (ryc. 65) to maszyna dwuosobowa, przeznaczona do sadzenia gatunków drzew iglastych i liściastych na zrębach zapniaczonych, o wysokości pniaków poniżej 15 cm. Narzędziem roboczym sadzarki jest redlica wykonująca jamkę ciągłą o głębokości 30 cm, szerokości u góry 10 cm i na dole 5 cm. Więźba sadzenia w rzędach może być różna i odległość ta jest regulowana
92
za pomocą montażu lub demontażu ramion podajnika. Wynosi ona: 50, 60, 75, 100 i 150 cm. Materiał sadzeniowy powinien spełniać następujące kryteria: długość pędu naziemnego (strzałki) - około 10 cm, system korzeniowy - nie dłuższy niż 25 cm. Dzienna wydajność sadzarki - 1,0-1,5 ha na 8 h pracy. Sposób sadzenia-samoczynny z mechanicznym podawaniem sadzonek w szczelinę gleby. Umieszczenie sadzonek w łapkach ramion podajnika odbywa się ręcznie, robi to dwuosobowa obsługa sadzarki.
Ryc. 65. Dwuosobowa sadzarka mechaniczna typu
Sadzarka mechaniczna L-76 jest urządzeniem jednoosobowym, również przeznaczonym do sadzenia sadzonek drzew iglastych i liściastych przy zakładaniu upraw na powierzchniach zapniaczonych. Narzędziem roboczym sadzarki jest także redlica, która wykonuje jamkę ciągłą o wymiarach takich samych, jak sadzarka SLA-1. Odległość sadzonek w rzędzie wynosi: 50, 60, 80 i 120 cm. Wydajność wynosi 0,8-1,2 ha na 8 h pracy. Sposób sadzenia jest również samoczynny z mechanicznym podawaniem sadzonek w szczelinę gleby.
Sadzenie mechaniczne zaleca się wykonywać na gruntach porolnych lub na lżejszych siedliskach leśnych. W tych warunkach sadzenie takie daje najlepsze wyniki. Aktualnie w proekologicznym modelu gospodarki leśnej, szczególnie jeśli chodzi o zwiększenie zróżnicowania przyrodniczego lasów oraz stosowanie technik i technologii leśnych bezpiecznych dla środowiska, sadzenie mechaniczne jest stosowane w mniejszym zakresie. Obecnie problem siły roboczej w pracach hodowlanych, a szczególnie przy odnowieniach i zalesieniach, jest mniej dokuczliwy. Jedynie brak środków finansowych na te prace może hamować ich wielkość.
LA-1
93
6.1. UWAGI WSTĘPNE
Czynności hodowlane wykonywane w okresie od założenia uprawy lub powstania odnowienia naturalnego aż do osiągnięcia przez drzewostan dojrzałości rębnej, służące wzmożeniu produkcji pod względem ilościowym i jakościowym noszą nazwę pielęgnowania.
Pod względem przedmiotu pielęgnowania wyróżniamy pielęgnowanie gleby i pielęgnowanie drzewostanu. Ścisłe zakreślenie granic pomiędzy tymi dwiema formami pielęgnowania lasu nie jest możliwe, gdyż pielęgnując drzewostan jednocześnie oddziałujemy na stan gleby i odwrotnie - pielęgnując glebę, wpływamy na wzrost i rozwój drzewostanu.
Celem pielęgnowania gleby jest przeciwdziałanie jej degradacji i zdziczeniu, poprawienie żyzności, wilgotności i struktury, tępienie chwastów i przyspieszenie rozkładu ściółki, przynajmniej do piątego roku istnienia upraw, kiedy to zarysowuje się już zwarcie drzewek w rzędach prawie w 90%.
Pielęgnowanie gleby i zwalczanie chwastów w uprawach sprowadza się do dwóch zasadniczych sposobów:
- totalnego zwalczania chwastów w czasie przygotowania gleby pod uprawę i uzupełniającego pielenia uprawy w pierwszych trzech latach,
- częściowego przygotowania gleby i intensywnej pielęgnacji upraw po ich założeniu.
Należy tu wyjaśnić pojęcie chwastu.
Według Drogoszewskiego (Sobczak i in. 1992) chwastem jest każda roślina niepożądana wśród gatunków uprawianych, ponieważ w jakimś stopniu ogranicza ich możliwości wzrostowe i rozwojowe. Bardziej ścisłym pojęciem jest chwast właściwy, a określa się nim niepożądaną roślinę, która potrafiła przystosować swoje procesy życiowe do zabiegów agrotechnicznych w takim stopniu, że przedłuża swój byt przede wszystkim przez specyficzne dla siebie sposoby rozmnażania.
Najbardziej uciążliwymi i przeszkadzającymi we wzroście drzewek chwastami są niektóre chwasty z rodzajów: Calamagrostis sp., Deschampsia sp., Carex sp., Calluna vulgaris, Luzula, Senecio, Juncus, Galium, Rubus, Vaccinium, Molinia, Agropyron i in. Chwasty te stanowią dla sadzonek poważną konkurencję w zdobywaniu pokarmu, wilgoci, światła i powietrza, aż wreszcie sadzonki są zagłu-
94
szane i przygniatane, szczególnie w okresie zimowym, kiedy często pod ciężarem śniegu ulega złamaniu pęd główny.
6.2. METODY RĘCZNE
Jedną z ręcznych metod zwalczania chwastów jest motyczenie. Zabieg ten nie tylko niszczy chwasty, lecz także dodatkowo spulchnia glebę, przez co poprawia jej strukturę i aerację, zmniejsza parowanie oraz ułatwia przenikanie wody opadowej. Innymi metodami ręcznymi są: wyrywanie chwastów, zadeptywanie ich wokół sadzonek (szczególnie przed zimą, kiedy pod ciężarem śniegu są one przygniatane), wykaszanie kosą leśną lub sierpem. Należy przestrzegać wczesnego wykaszania chwastów (czerwiec), jeszcze przed ich zakwitnięciem, tj. wówczas, gdy część podziemna jest pozbawiona substancji zapasowych sprzyjających odrastaniu. Do wycinania chwastów można też zastosować pilarkę z różnymi typami urządzeń tnących, np. żyłkową nożową oraz tarczową na wysięgniku. Na rycinie 66 przedstawiono prawidłowe i nieprawidłowe wycinanie chwastów.
Ryc. 66. Wycinanie chwastów w uprawach: a- prawidłowe, b - nieprawidłowe
Metody ręczne znajdują pełne zastosowanie w odnowieniach naturalnych, gdzie każdą grupę czy kępę należy pielęgnować oddzielnie. Również w terenie górskim są one częściej stosowane.
6.3. METODY MECHANICZNE
Do mechanicznego niszczenia i poskramiania chwastów, a także utrzymywania dobrej struktury gleby służą brony talerzowe, będące wynikiem pomysłów racjonalizatorskich, np. brony Nizińskiego i Henicza, opielacz IBL o symbolu L-75 oraz
95
wał pielęgnacyjny leśny Krokowskiego. Słabą stroną bron i opielacza jest mała precyzja pracy. Chwasty są niszczone na międzyrzędach, a do usunięcia ich z pobliża sadzonek jest wymagany dodatkowy nakład ręcznej pracy. Wymienione urządzenia są aktualnie jedynymi stosowanymi w leśnictwie narzędziami do spulchniania gleby i usuwania chwastów.
Brona talerzowa BTL (Nizińskiego) jest przeznaczona do spulchniania gleby oraz zwalczania chwastów na międzyrzędach upraw w wieku od roku do pięciu lat na zrębach niekarczowanych i gruntach porolnych (ryc. 67). Głębokość spulchnienia - 7-15 cm, szerokość robocza - dwa razy po 63-93 cm, szerokość pasa nie spulchnionego między sekcjami - 0, 60 i 82 cm, liczba talerzy (cztery sekcje) - 16 lub 18, średnica talerzy - 56 cm, kąt ustawienia płaszczyzn talerzy w stosunku do kierunku jazdy - 8°, 20° i 30°, a w stosunku do powierzchni gleby - 0°, +16°, -16°, wydajność pracy - 1,5-2,5 ha na 8 h. Dokładne spulchnienie międzyrzędów wymaga dwukrotnego przejazdu po nich, w odwrotnych kierunkach. Brona jest zawieszana na podnośniku hydraulicznym ciągników klasy 0,9 i 1,4 T. Obsługuje ją kierowca ciągnika.
Ryc. 67. Brona talerzowa do pielęgnacji upraw BTL (Nizińskiego)
Brona talerzowa BL-1 (Henicza) służy do spulchniania gleby i zwalczania chwastów na międzyrzędach upraw w wieku od roku do pięciu lat na zrębach niekarczowanych i gruntach porolnych (ryc. 68). Głębokość spulchnienia - do 15 cm, szerokość robocza - dwa razy po 67 cm, szerokość pasa nie spulchnionego między sekcjami - 60 cm, liczba talerzy (cztery sekcje) - 20, średnica talerzy - 51 cm, kąt ustawienia płaszczyzn talerzy w stosunku do kierunku jazdy - 16°, 21° i
96
26°, wydajność pracy- 1,5-2,5 ha na 8 h. Dokładne spulchnienie międzyrzędów wymaga dwukrotnego przejazdu po nich, w odwrotnych kierunkach. Brona jest zawieszana na podnośniku hydraulicznym ciągników klasy 0,9 i 1,4 T. Obsługuje ją kierowca ciągnika. Istnieją już zmodernizowane wersje tej brony z dociskiem hydraulicznym (ryc. 69) oraz wyposażone w spulchniacz (ryc. 70).
Ryc. 68. Brona talerzowa do pielęgnacji upraw BL-1 (Henicza)
Ryc. 69. Brona talerzowa (Henicza) z dociskiem hydraulicznym
97
Ryc. 70. Brona talerzowa (Henicza) wyposażona w spulchniacz
Opielacz L-75 służy do niszczenia chwastów i spulchniania gleby na między-rzędach upraw leśnych w wieku od roku do czterech lat na zrębach niekarczo-wanych i gruntach porolnych (ryc. 71). Głębokość spulchnienia- do 15 cm, szerokość robocza - dwa razy po 50-60 cm, szerokość pasa nie spulchnionego między sekcjami - 70 cm, liczba talerzy (dwie sekcje) - 4, średnica talerzy wewnętrznych - 66 cm, zewnętrznych - 56 cm, kąt ustawienia talerzy w stosunku do kierunku jazdy - 35°, a w stosunku do powierzchni gleby - 9°, odległość pomiędzy talerzami w sekcji - 27 cm, wydajność pracy - 2-3 ha na 8 h. Głębokość spulchnienia może być regulowana do 5 cm. Ma to istotne znaczenie w uprawach o znacznym udziale świerka, gdyż, jak wiadomo, system korzeniowy tego gatunku jest płaski i płytko zakorzeniający się. Zaletą opielacza jest to, że talerze zewnętrzne, o mniejszej
98
średnicy, pracują bliżej sadzonek i bardzo płytko (na głębokość około 4 cm), a zatem nie uszkadzają systemów korzeniowych sadzonek różnych gatunków drzew. Spulchnienie międzyrzędów wymaga dwukrotnego przejazdu opielacza w przeciwnych kierunkach.
Wał pielęgnacyjny leśny (Krokowskiego) jest przeznaczony głównie do pielęgnacji upraw leśnych w wieku od roku do pięciu lat na powierzchniach pozrębowych oraz gruntach porolnych (ryc. 72). Zasadniczym jego zadaniem jest wyrywanie i niszczenie chwastów wraz z całym systemem korzeniowym na miedzyrzędach (szczególnie o pokrywie glebowej zachwaszczonej trawą czernicą trzcinnikiem, orlicą i kostrzewą) oraz spulchnianie gleby. Dzięki układowi wahaczy wleczonych, w którym pracują sekcje robocze, wał bardzo łatwo pokonuje przeszkody w postaci pni i korzeni. Głębokość robocza - do 20 cm, szerokość pasa nie spulchnionego między bębnami - 40 cm, liczba bębnów spulchniających - 2. Wał jest agregowany z ciągnikiem klasy 1,4 T. Dzienna wydajność - około 2-2,5 ha. Wał pielęgnacyjny nawet na silnie zachwaszczonych powierzchniach nie powoduje zasypywania sadzonek.
Ryc. 72. Wał pielęgnacyjny leśny (Krokowskiego)
Wymienione narzędzia spulchniające mają również zastosowanie w plantacjach: topolowych (Zabielski 1998), wierzbowych, nasiennych i szybko rosnących drzew leśnych.
Pilarki z urządzeniami tnącymi na wysięgnikach służą do niszczenia chwastów wokół sadzonek i do ścinki cienkiego nalotu niepożądanych w składzie gatunków. Są one wyposażone w różne urządzenia tnące: głowicę tnącą, nóż do zarośli, tarczę do trawy, piły tarczowe z różnymi zębami, żyłki tnące i inne.
99
6.4. METODY CHEMICZNE
Zwalczanie chwastów polega na stosowaniu różnych środków chwastobójczych (herbicydów). Na całych powierzchniach pod przyszłe uprawy powinny być stosowane preparaty totalne, natomiast w istniejących uprawach na międzyrzędach oraz wokół pojedynczych sadzonek, z zachowaniem ich osłony - preparaty selektywne (kontaktowo-systemiczne i kontaktowe). Drogoszewski (1974, 1986), oraz Gorzelak i Niski (1991) wyróżniają preparaty do niszczenia roślin zielnych, zwane herbicydami, oraz do niszczenia odrośli krzewów i drzew: arborycydy i defolianty. Ze względu na działanie autorzy ci dzielą herbicydy na selektywne (kontaktowe i systemiczne) i totalne, a ze względu na sposób ich pobierania przez rośliny wyróżniają środki chwastobójcze dolistne, dolistno-doglebowe i doglebowe. Preparaty kontaktowe, określane również jako nalistne lub parzące, niszczą te części nadziemne roślin, które zetknęły się bezpośrednio z substancją. Herbicydy systemiczne przenikają do wnętrza roślin przez tkankę okrywającą liści, pędów lub korzeni, przemieszczają się wraz z asymilatami do wnętrza roślin, w wyniku czego obserwujemy przebarwienia oraz ich całkowite, lub częściowe obumieranie. Środki chwastobójcze działające totalnie najczęściej są stosowane na całych powierzchniach przed przygotowaniem gleby. Takie postępowanie powinno być ograniczone do terenów silnie zachwaszczonych, np. trzcinnikiem, trzęślicą sitem, orlicą jeżyną maliną krzewami lub odroślami drzew i krzewów.
Efektywność działania preparatów chwastobójczych zależy od wielu czynników, m.in. od wyboru właściwego herbicydu, jego dawki, fazy rozwojowej danej rośliny, sposobu sporządzenia cieczy roboczej, dokładności oprysku, warunków glebowych, pogodowych i innych. Poniżej zostaną omówione herbicydy aktualnie najczęściej stosowane w leśnictwie.
Velpar jest herbicydem i arborycydem o działaniu totalnym. W mniejszych dawkach może być selektywny, przede wszystkim dla sosny i innych gatunków iglastych, takich jak jodła i jedlica. Jest pobierany przez korzenie i liście roślin. Mechanizm jego działania polega na hamowaniu podziału komórek, co w efekcie daje ograniczenie wzrostu roślin.
Velpar niszczy chwasty zielne, krzewinki, krzewy, naloty i odroślą gatunków drzewiastych w uprawach sosnowych i świerkowych. Optymalnym terminem zabiegu jest kwiecień lub wrzesień. Velpar stosuje się na glebę, niezależnie od pogody, w ilości 3 kg/ha w 600 1 wody. Preparat ten nie tylko zwalcza chwasty, lecz także zabezpiecza powierzchnię przed ich wyrośnięciem w czasie do dwóch lat. Velpar można mieszać z Azoprimem lub Gesaprimem.
Roundup spełnia rolę herbicydu i arborycydu. Może być stosowany w gatunkach iglastych po zakończeniu rocznego przyrostu wysokości i wytworzeniu
100
pączka szczytowego. Zwalczanie chwastów w gatunkach liściastych wymaga stosowania osłony sadzonek. Roundup niszczy skutecznie rośliny jedno- i dwuliścienne. Substancja jest pobierana przez zielone części rośliny i transportowana wewnątrz nich. Hamuje procesy biosyntezy, a objawy działania są widoczne po 20 dniach w postaci żółknięcia liści i młodych pędów, a następnie obumierania całej rośliny. Optymalny termin zabiegu to maj — wrzesień przy bezdeszczowej pogodzie. Roundup stosuje się na całej powierzchni uprawowej w ilości 7-10 l/ha w 500 1 wody. Preparat niszczy chwasty zielne i krzewiaste oraz drzewiaste, ale w następnych latach nie zabezpiecza uprawy przed wyrośnięciem roślin z nasion. Roundup tworzy skuteczne mieszanki z Azoprimem i Gesaprimem.
Arsenal to substancja pobierana przez liście i korzenie, powodująca zahamowanie wzrostu roślin. Najlepsze wyniki uzyskuje się, stosując preparat w okresie intensywnego wzrostu. Najlepszy termin wykonania zabiegu to maj — sierpień, przy bezdeszczowej pogodzie. Użycie 2-4 l/ha w 500 1 wody zaleca się przy niszczeniu chwastów zielnych, krzewiastych i drzewiastych. Arsenal zabezpiecza powierzchnie przed wyrośnięciem chwastów mniej więcej na dwa lata. W wyorane bruzdy lub przygotowane placówki można sadzić gatunki iglaste w drugim roku po zastosowaniu herbicydu, a liściaste - wiosną trzeciego roku.
Antyperz to substancja biologicznie czynna pobierana przez korzenie i transportowana do liści. Zakłóca ona procesy asymilacji i powoduje całkowite odbarwienie liści. Ulega rozkładowi w wierzchnich warstwach gleby po trzech miesiącach. Jest bardzo ruchliwa i szybko przemieszcza się do warstw głębszych, szczególnie na glebach lekkich, na glebach ciężkich zaś może zalegać dłużej. Ma szczególne zastosowanie w zwalczaniu trzcinnika i trzęślicy. Przy przygotowaniu gleby w bruzdy opryskuje się międzyrzędy w ilości 200 1 preparatu na hektar, a na całej powierzchni przy intensywnym zachwaszczeniu stosuje się preparat w ilości 400 l/ha w 500 1 wody. Po dodaniu 3 l/ha Garlonu powstaje mieszanka, która totalnie niszczy roślinność krzewiastą i drzewiastą. Antyperz należy stosować w okresie pełnej wegetacji roślin od początku maja przy bezdeszczowej pogodzie.
Garlon -jest to substancja pobierana głównie przez liście (w mniejszym stopniu przez korzenie). Mechanizm jej działania polega na zahamowaniu wzrostu roślin. Pierwsze objawy mogą być widoczne po kilku dniach. Pełny efekt zwalczania roślinności wieloletniej, drzew i krzewów gatunków liściastych, występuje po upływie jednego-trzech miesięcy. Preparat jest skuteczny do niszczenia odrośli drzew i nalotów. Najlepszy termin zabiegu to koniec sierpnia — wrzesień, przy bezdeszczowej pogodzie. Preparat jest bardziej skuteczny niż Roundup w niszczeniu niektórych gatunków roślin, np. żarnowca. Sam Garlon ma zastosowanie do niszczenia roślinności zielnej dwuliściennej, krzewiastej i drzewiastej, w dawce 3-6 l/ha w 500 1 cieczy roboczej.
101
Reglone to substancja działająca nieselektywnie. Powoduje odwodnienie tkanek i zasychanie roślin. Najbardziej wrażliwe na Reglone są młode rośliny po wschodach. Chwasty wieloletnie nie giną uszkodzona jest tylko ich część nadziemna, a konkretnie części zielone. Preparat jest szybko adsorbowany przez koloidy mineralne i staje się niedostępny dla roślin, ale jeszcze po roku jest wykrywany w niezmienionej postaci. Termin wykonywania zabiegu obejmuje okres wegetacji, szczególnie maj i czerwiec. Herbicyd stosuje się na chwasty do 20 cm wysokości, przy bezdeszczowej pogodzie. Preparat nie zabezpiecza powierzchni przed wyrośnięciem nowych chwastów.
Azoprim jest produkowany przez Zakłady Chemiczne „Organika-Azot", a Gesaprim - przez firmę Ciba-Geigy (Szwajcaria). Azoprim/Gesaprim mają zastosowanie w uprawach leśnych. Są pochodnymi kwasów alkanokarboksylowych, azyny (pirydyny), triazyny i in. Preparaty są pobierane przez korzenie i liście. Mechanizm ich działania polega na hamowaniu fazy świetlnej w procesie fotosyntezy przez blokowanie powrotu elektronów z wody na chlorofil. Chlorofil ulega utlenieniu, a odbarwione rośliny zamierają. Herbicydy niszczą jednoroczne chwasty jedno- i dwuliścienne, a także wschody roślin wieloletnich. Odporne na działanie Azoprimu/Gesaprimu są wyrośnięte chwasty wieloletnie. Obydwa preparaty mogą tworzyć mieszankę z Velparem (a także z Roundupem w celu zwiększania skuteczności zabiegu) i wówczas nie tylko zwalczają chwasty, lecz także zabezpieczają powierzchnię przed ich wyrośnięciem, w czasie do dwóch lat.
Środki chwastobójcze wytwarzane z różnych związków chemicznych mogą być stosowane po dokładnym zaznajomieniu się z instrukcją i z możliwościami skutków ubocznych.
Herbicydy dzielą się na nieorganiczne i organiczne. Aktualnie większe znaczenie mają związki organiczne.
Z punktu widzenia ochrony środowiska naturalnego należy dążyć do ograniczenia walki chemicznej z chwastami. W doborze herbicydów trzeba się kierować ich efektywnym działaniem przy szybkim tempie rozkładu w glebie na składniki nietoksyczne. Zastosowanie chemicznego zwalczania chwastów staje się uzasadnione i celowe, jeśli dotychczasowe metody w kompleksie zabiegów pielęgnacyjnych nie przynosiły pożądanych efektów. Wydaje się, że na rynku będą się pojawiać nowe środki chwastobójcze, bardziej przyjazne dla środowiska przyrodniczego, a skuteczne w zwalczaniu uciążliwych chwastów.
Technika i technologia rozprowadzania środków chwastobójczych zależą od rodzaju zabiegu i wielkości powierzchni. Przy opryskiwaniu całej powierzchni są używane opryskiwacze zawieszone na ciągniku. Takim sposobem można opryskiwać również międzyrzędy upraw. W miejscach szczególnie zachwaszczonych na uprawie lub przy jednostkowej ochronie sadzonek mają zastosowanie różnego
102
typu opryskiwacze plecakowe (np. „Solo Junior", „Solo Master", „Solo Port", „Stihl" SR 40, „Aremitsu" i „Ulva"), z odpowiednio zmodyfikowanymi osłonkami.
Wzrost niepożądanych pojedynczych nalotów i odrośli drzew oraz krzewów hamuje się za pomocą siekierki z automatycznym dozownikiem, którym wprowadza się preparat w nacięcia na korze. W taki sam sposób środki chemiczne są nanoszone na pniaki podczas ścinki drzew. Do nanoszenia preparatów służą również różne mazacze, np. mazacz „Snajper" do selektywnego niszczenia jeżyn. Aktualnie w praktyce leśnej duże zastosowanie ma opryskiwacz „Microfit her-baflex" - tzw. kosa chemiczna z atomizerem wirującym. Bardzo przydatna dla tego opryskiwacza okazała się przystawka z silnikiem o pojemności 35 cm3. Atomizer wykonuje 10-15 tys. obrotów na minutę w zależności od prędkości powietrza wprawianego w ruch przez opryskiwacz. Pozwala to na uzyskanie kropli cieczy wielkości około 40-60 um., w wyniku, czego wysokość oprysku może wynosić do 8 m, a szerokość - od 10 do 30 m. Opryskiwacz ten ma zastosowanie w zwalczaniu chwastów w szkółkach leśnych i na uprawach. Może być wykorzystany w opryskach przeciw owadom w młodnikach i drągowinach oraz w zabezpieczeniu surowca przed cetyńcami.
6.5. METODY BIOLOGICZNE
Metody biologiczne mają najbardziej ograniczony zakres stosowania. Niektóre z nich do tej pory nie wyszły poza sferę badań i prób prowadzonych na ograniczonych powierzchniach. Jednym ze znanych sposobów biologicznego zwalczania chwastów jest niedopuszczenie do ich masowego pojawu, chociażby za pomocą prowadzenia odpowiedniej rębni. Stosując rębnie złożone, można w znacznej mierze ograniczyć rozwój chwastów. Innym sposobem biologicznej walki z chwastami jest wprowadzenie roślin skutecznie konkurujących z roślinnością zielną. Takim przykładem może być wysadzanie w gęstej więźbie olszy, która przytłumi chwasty, a przez obfity opad liści stworzy warunki do wegetacji innych gatunków drzewiastych.
Zdaniem autora rozwój metod biologicznych powinien być ukierunkowany na badania dotyczące zwalczania chwastów za pomocą drobnoustrojów, a ściślej ich zastosowania do niektórych, szczególnie uciążliwych gatunków chwastów, np. trzcinnika i innych.
103
6.6. METODY FIZYCZNE
Celem fizycznych metod zwalczania chwastów jest hamowanie wzrostu roślin chwastowych przez wykładanie wokół sadzonek różnych materiałów. Fizyczne męczenie chwastów jest szeroko stosowane w Stanach Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii (Flint i Chilos 1987), w Niemczech (Kupke 1988) i we Francji. Poniżej zostaną omówione niektóre z metod.
Biała lub czarna folia jest wykładana na międzyrzędach upraw w formie dużych płatów o wymiarach 12 x 12 m lub 10 x 8 m przy zabezpieczeniu większej liczby sadzonek. Przy indywidualnym zabezpieczeniu wykładane są płaty wielkości 40 x 40, 60 x 60 lub 80 x 80 cm. Folia jest stosowana w Stanach Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii i Niemczech. Ujemną stroną tego sposobu jest pozostawienie w środowisku jeszcze przez wiele lat nie rozłożonej folii.
Cylindry styropianowe są stosowane głównie w Stanach Zjednoczonych. Mankamentem cylindrów, podobnie jak folii, jest ich pozostawienie i zaśmiecenie środowiska na wiele lat rozkruszonym, lecz nie rozłożonym styropianem.
Osłonki plastikowe (czworokątne, pięciokątne lub ośmiokątne), o wysokości 120-170 cm, o przekątnej 11 cm (ryc. 73), są stosowane do indywidualnej ochrony sadzonek przed chwastami i zgryzaniem przez zwierzynę, szczególnie sadzonek dębu, buka, klonu i lipy. Osłonki te, nazywane „małymi szklarniami", są coraz częściej stosowane w leśnictwie polskim. Z dotychczasowych doświadczeń i obserwacji wynika, że drzewka rosnące w takich warunkach przyrastają bardzo szybko na wysokość, osiągając najlepszą jakość strzałki, ale jednocześnie słabo wykształcają tkankę wzmacniającą. Z tego powodu zaleca się pozostawienie drze-
Ryc. 73. Osłonki chroniące sadzonki dębu
104
wek w osłonkach dopóty, dopóki nie będą one w stanie samodzielnie się utrzymać w pionie. Wcześniejsze zdejmowanie osłonek prowadzi do pochyłości (wyginania się) drzewek na skutek obciążenia dość silnie rozwiniętym aparatem asymilacyjnym.
Isoplant jest produkowany w postaci płyt tekturowo-drzewnych o wymiarach 33 x 33 lub 45 x 45 cm i grubości 8 mm. Służy do indywidualnej ochrony sadzonek przed chwastami. Jest stosowany powszechnie we Francji. Tektura rozkłada się w ciągu trzech lat.
Toplan jest wykonany z odpadów drzewnych. Stosuje się go głównie w Niemczech. Chroni on sadzonki w okresie trzech lat. Jest produkowany w kształcie ośmiokątnych tarcz o średnicy 25, 40 i 60 cm i grubości 1,5 mm. Górna powierzchnia tych tarcz jest gładka, aby spływała po nich woda, natomiast spód jest szorstki. Rozkład wyłożonych tarcz następuje w ciągu kilku lat.
Osłony kartonowe chronią młode drzewka przed chwastami i letnim zgryzaniem (ryc. 74). Mają zastosowanie do ochrony sadzonek różnych gatunków drzew w okresie pierwszych pięciu lat istnienia uprawy. Osłona odcina dostęp światła do znajdującej się pod nią roślinności zielnej, co prowadzi do likwidacji konkurencji pokarmowej w najbliższym otoczeniu drzewka. Ważne jest, aby osłona była ułożona lejkowato, gdyż dzięki temu woda spływa bezpośrednio do szyi korzeniowej. Wysychanie gleby wokół sadzonki jest utrudnione, ponieważ osłona stanowi zaporę przed promieniowaniem słonecznym i nadmiernym parowaniem wody z gleby. Osiągane w ten sposób większe nawodnienie daje efekt w postaci lepszego wzrostu sadzonki. Prawdopodobnie zwiększenie przyrostu wysokości może się kształtować na poziomie 20-25%. Osłony ulegają biodegradacji po upływie dwóch-trzech lat od wyłożenia.
Ryc. 74. Osłonka tekturowa przeciw chwastom -alternatywa dla mechanicznego i chemicznego zwalczania chwastów
105
Producentem osłon jest Przedsiębiorstwo Ochrony Środowiska „Ekoclar" w Czerwonaku koło Poznania. Produkowane są one w dwóch rozmiarach: 50 x 50 cm i 70 x 70 cm (średnica otworu: 6,5 cm).
Osłony tekturowe mogą być alternatywą dla mechanicznego i chemicznego zwalczania chwastów w uprawach.
Wykładanie wokół sadzonek słomy - żytniej lub pszennej, warstwą o grubości 10 cm, na szerokość 80 cm w rzędach. Dzięki takiej metodzie wzbogacana jest próchnica, poprawiają się warunki cieplne i wilgotnościowe wokół sadzonek. Słoma stwarza niebezpieczeństwo zagnieżdżenia się drobnych gryzoni, szczególnie nornic, sprzyja jednak wzrostowi sadzonek i jest traktowana jako nawóz organiczny.
Trociny są wysypywane wokół sadzonek warstwą o grubości 5-10 cm. Mniej skutecznie chronią przed wyrośnięciem chwastów (może przerastać trzcinnik), ale łagodzą duże amplitudy temperatury dobowej.
Kora drzew iglastych, sosnowa lub świerkowa, zmieszana z trocinami, wyłożona warstwą o grubości 5-10 cm, stanowi dużą przeszkodę dla rozwoju roślinności, ale nie dla trzcinnika. Może sprzyjać wzrostowi sadzonek, gdyż po jej rozłożeniu są uwalniane składniki odżywcze.
Gałęzie, szczególnie drobne gałęzie świerkowe w stanie świeżym lub po opadnięciu igliwia, układa się wokół sadzonek warstwą o grubości do 20 cm. Nie zabezpieczają one powierzchni przed wyrośnięciem trzcinnika, ale stanowią okresową i nawet skuteczną osłonę przed chwastami w pierwszych dwóch latach po założeniu uprawy.
Ściółka świerkowa nanoszona wokół sadzonek warstwą o grubości od 5 do 8 cm chroni je okresowo (przynajmniej dwa lata) przed chwastami i polepsza warunki ich wzrostu dzięki dostarczeniu składników odżywczych zawartych w ściółce.
Papier można wykorzystać papier komputerowy, gazetowy lub inne zbędne druki. Układamy go dwiema — czterema warstwami na talerzach o wymiarach 80 x 80 cm. Papier chroni sadzonki przed wyrośnięciem chwastów. W zależności od wystawy rozkłada się w ciągu dwóch-trzech lat. Szybciej ulega rozkładowi w miejscach wilgotnych i zacienionych, dłużej zalega w miejscach suchych i słonecznych.
Żwir lub kamienie mogą być wykorzystywane do powstrzymania rozwoju chwastów, szczególnie śmiałka pogiętego. Wokół sadzonek obsypujemy warstwę żwiru grubości około 5 cm i szerokości 40-50 cm. Dookoła niej, na zewnętrznej krawędzi, układamy kamienie. Po dwóch latach istnieje możliwość przerastania chwastów przez osłoniętą warstwę.
Wymienione metody walki z chwastami nie wyczerpują, rzecz oczywista, tak złożonego problemu, jakim jest ochrona upraw, zwłaszcza na silnie zachwasz-
106
czonych i potencjalnie zachwaszczających się terenach. Osiągnięcie bardzo dobrej udatności uprawy i wyprowadzenie jej w początkowym okresie (chociażby do uzyskania zwarcia w rzędach) będzie wymagać w wielu przypadkach kilku metod walki z chwastami, a także wypracowania nowych sposobów ochrony upraw. Wszelkie racjonalne pomysły w tej dziedzinie powinny być wyzwaniem dla praktyki i nauki.
Z materiałów statystycznych opracowanych przez GUS (1994) wynika, że powierzchnia upraw objęta zabiegami pielęgnacyjnymi w lasach polskich wykazuje tendencję malejącą. Jest to zjawisko niepokojące, szczególnie jeśli chodzi o ochronę drzewek w początkowej fazie rozwojowej.