Marzena Suchocka, Agata Milanowska

Transkrypt

1 Przegląd technik poprawy warunków siedliskowych dla drzew miejskich... Człowiek i Środowisko 37 (4) 2013, s Marzena Suchocka, Agata Milanowska PRZEGLĄD TECHNIK POPRAWY WARUNKÓW SIEDLISKOWYCH DLA DRZEW MIEJSKICH POD KĄTEM MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA ICH W WARUNKACH POLSKICH Słowa kluczowe: gleby miejskie, kondycja drzew, drzewa miejskie, mieszanki strukturalne, podwieszone chodniki Wstęp Panujące w mieście warunki siedliskowe dla drzew w wielu przypadkach nie zapewniają ich prawidłowego wzrostu i rozwoju, a umożliwiają jedynie kilkuletnią wegetację. Przejawy problemów zdrowotnych drzew widoczne są zazwyczaj w postaci zmian chorobowych w zasięgu korony lub pnia i są głównie wynikiem oddziaływania niekorzystnych czynników na system korzeniowy drzew. Najgroźniejsze przyczyny złego stanu zdrowotnego drzew mają związek z natężeniem na terenie miast negatywnej w oddziaływaniu antropopresji, wpływającej na zmiany właściwości środowiska glebowego. Działalność człowieka przejawia się dużym udziałem powierzchni zabudowanych na obszarach miejskich, brakiem powiązań powierzchni biologicznie czynnych, nasyceniem podłoża gęstą siecią infrastruktury podziemnej, powstawaniem nawierzchni nieprzepuszczalnych utrudniających dostęp tlenu i wody do korzeni drzew (Embrén et al., 2009). Negatywny wpływ na stan gleb mają skutki prac budowlanych prowadzonych w obrębie systemu korzeniowego drzew, powodujące uszkodzenie mechaniczne i zagęszczenie gleby (Suchocka, 2009; Suchocka, 2010). Silna ingerencja człowieka w krajobraz miejski prowadzi do powstania 75

2 Marzena Suchocka, Agata Milanowska gleb antropogenicznych o właściwościach utrudniających prawidłowy wzrost i rozwój roślinności, w szczególności drzew. Degradacja gleby, która jest nieodnawialnym elementem środowiska, stanowi proces nieodwracalny, gdyż nie istnieje skuteczna i szybka metoda przywrócenia glebie jej pierwotnej struktury i właściwości. Aby rozwój korzeni drzew przebiegał prawidłowo, powinny one mieć zapewnione sprzyjające warunki umożliwiające stały wzrost, ponieważ tylko cienkie, ciągle rosnące korzenie żywicielskie mają zdolność do pochłaniania wody i zawartych w niej soli mineralnych (Szczepanowska, 2001). Możliwe jest określenie optymalnej objętości gleby dla drzewa o określonej wielkości, która umożliwi jego prawidłowy rozwój. Przykładowo, wymagana optymalna ilość podłoża dla drzewa o średnicy pnia do 10 cm, sadzonego w miastach, wynosi 6 m 3 (Urban, 2008). Za główne czynniki stresowe pochodzenia antropogenicznego, wpływające na pogorszenie kondycji drzew w mieście, uznaje się: zagęszczenie Rys. 1. Oznaki przedwczesnego zamierania drzew w wyniku oddziaływania niekorzystnych warunków siedliskowych (A. Milanowska, 2012) 76

3 Przegląd technik poprawy warunków siedliskowych dla drzew miejskich... gleby, ograniczenie przestrzeni dostępnej dla korzeni, zachwianie prawidłowych właściwości wodno-powietrznych gleby, małą zasobność podłoża w obrębie systemu korzeniowego, nieprzepuszczalne nawierzchnie oraz podwyższone stężenie soli w roztworze glebowym (Craul, 1992; Breś, 2008; Suchocka, 2011). Od lat siedemdziesiątych XX wieku na świecie trwają badania nad technikami, których stosowanie umożliwiłoby prawidłowy rozwój drzew w trudnych warunkach miejskich, zbliżony do żywotności drzew rosnących w naturalnych warunkach siedliskowych. W ostatnich latach wzrosła w Polsce świadomość dotycząca wysokiej wartości drzew w miastach oraz konieczność wykorzystania rożnych rozwiązań technicznych, tzw. alternatywnych metod sadzenia drzew, zastosowanych zarówno do zwiększenia długowieczności nowo sadzonych drzew przy realizacjach projektów na terenie dużych miast, jak też dla poprawy warunków drzew istniejących. Rys. 2. Zabudowanie systemu korzeniowego nawierzchnią, bez zapewnienia skutecznej metody zapewniającej właściwe warunki siedliskowe, prowadzi do zamierania drzew po kilku okresach wegetacyjnych (M. Suchocka, 2012) 77

4 Marzena Suchocka, Agata Milanowska Zastosowanie tych rozwiązań na terenie Polski umożliwiło podjęcie prac badawczych dotyczących przeanalizowania wpływu różnych rozwiązań technicznych na poprawę warunków siedliskowych drzew, zbadania ich skuteczności, barier ograniczających oraz możliwości i zasadności stosowania w warunkach polskich. Badania zostały przeprowadzone na terenie miast polskich i objęły techniki sadzenia drzew zastosowane w latach w Polsce oraz inne metody, które na podstawie doświadczeń zagranicznych mogą przyczynić się do poprawy kondycji drzew miejskich. Zbadano następujące metody, techniki i materiały, które zostały zastosowane przy sadzeniu drzew w miastach polskich: 1) mieszankę kamienno-glebową; 2) mieszankę keramzytowo-glebową; 3) system antykompresyjny RootCell; 4) tradycyjny sposób sadzenia drzew w dołach o powierzchni 1 m x 1 m; 5) misy z drenażem; 6) system SilvaCel. Metody te zostały poniżej opisane. 1. Mieszanka kamienno-glebowa Podłoża kamienno-glebowe stosowane poza bezpośrednim miejscem sadzenia drzew (tj. poza wypełnionym glebą dołem na umieszczenie drzewa) umożliwiają zwiększenie przestrzeni dla rozwoju korzeni drzew i równocześnie stanowią podbudowę placów, dróg i parkingów. Metoda ta zapewnia również swobodę kształtowania przestrzeni przeznaczonej na korzenienie się drzew (rys. 3) i może być stosowana w miejscach niedostępnych dla innych systemów (np. dla elementów modułowych). Ponadto, mieszanki kamienno-glebowe mogą służyć poprawie środowiska glebowego zarówno drzew nowo sadzonych, jak też dla poprawy warunków siedliskowych dojrzałych drzew istniejących. Zastosowanie tej metody wpływa na przedłużenie żywotności drzew rosnących w otoczeniu nawierzchni i utrzymanie ich dobrego stanu zdrowotnego przez ponad 10 lat (Urban, 2008; Grabosky, Bassuk, 2008). Jak wspomniano, zaobserwowano również poprawę kondycji dojrzałych drzew po wymianie ich podłoża na mieszankę kamienno-glebową (Stål, 2011), stosowaną przez Grabosky ego i Bassuk (1995). Na terenie Polski mieszankę zastosowano po raz pierwszy w Poznaniu w 2007 roku (Garczarczyk, 2010) dla nasadzeń 16 drzew z gatunku Pyrus calleryana Chanticleer, posadzonych w pasie o szerokości 1,5 m oraz 78

5 Przegląd technik poprawy warunków siedliskowych dla drzew miejskich... Rys. 3. Przekrój podłużny przedstawiający sposób sadzenia drzew w sztokholmskiej mieszance kamienno-glebowej (opracowanie: A. Milanowska; źródło: Embrén et al., 2009) głębokości 0,6-0,7 m. Mieszankę przygotowano w laboratorium drogowym o nastepujacycm składzie: frakcja grysu bazaltowego o frakcji mm 83%, iłu gliniastego lub piasku słabogliniastego 16% oraz domieszki hydrożelu. 2. Mieszanka keramzytowo-glebowa Metodę zastosowano w Częstochowie w 1999 roku. Do sadzenia drzew przygotowano specjalne doły dla poprawy warunków siedliskowych drzew, tzw. rowy wegetacyjne o szerokości 1 m oraz głębokości 0,8 m, w których posadzono drzewa gatunku Tilia xeuropea Pallida. Grunt rodzimy z wykopanych dołów zastąpiono mieszanką glebową z domieszką keramzytu, który miał zapewnić dobre warunki powietrzne dla systemu korzeniowego drzew oraz minimalizować zagęszczanie podłoża (Siewniak, 2009). Skład procentowy substratu to: 40% grubego keramzytu mieszanki jednofrakcyjnej o uziarnieniu 16-31,5 mm, 40-50% ziemi urodzajnej na bazie grubego piasku, 10% długowłóknistego torfu oraz niska dawka substancji mineralnych poprawiających właściwości substratu (bentonit). 79

6 Marzena Suchocka, Agata Milanowska Badaniami kondycji objęto drzewa, których system korzeniowy został pokryty nawierzchnią oraz drzewa rosnące w otwartej przestrzeni glebowej rowu wegetacyjnego. 3. System antykompresyjny RootCell, Greenleaf System RootCell firmy Greenleaf to system antykompresyjny (nie mylić z metodą podwieszanych chodników) wbudowywany w warstwy poniżej nawierzchni, spełniający rolę podbudowy. Składa się on z modułów wykonanych z polietylenu HDPE o wymiarach 250x250x90 mm układanych w trzech warstwach wypełnianych żyzną ziemią o maksymalnej wysokości 27 cm. Metodę stosuje się w celu zwiększenia powierzchni dostępnej dla systemu korzeniowego oraz jako warstwę nośną w celu utrzymania odpowiedniego zagęszczenia gleby. Jako elementy dopełniające stosuje się układ rur drenarskich oraz moduły kierunkujące, które prowadzą do skierowania wzrostu korzeni drzew do głębszych warstw. Rys. 4. Przekrój podłużny przedstawiający sposób sadzenia drzew w systemie antykompresyjnym RootCell z wykorzystaniem modułów kierunkujących korzenie (A. Milanowska, 2013) 80

7 Przegląd technik poprawy warunków siedliskowych dla drzew miejskich Misy z warstwą drenażu Głównym założeniem tej metody jest ułożenie warstwy drenażu w dolnej części misy do posadzenia drzewa o wymiarach ok. 120x280x70 cm dla zapewnienia odpowiedniej przepuszczalności podłoża w obrębie systemu korzeniowego. Taki zabieg spowodowany jest zaleganiem wody w obrębie systemu korzeniowego, które prowadzi do zachwiania stosunków powietrznych w siedlisku drzewa. Dla zapobiegania tej sytuacji i poprawy stosunków wodno-powietrznych dno wykopanego dołu wykłada się warstwą żwiru płukanego (10-20 cm) oraz stosuje się system rur drenarskich. Następnie misę wypełnia się podłożem. 5. Tradycyjny sposób sadzenia w dołach o wymiarach 1 m x 1 m Podłoże w misie jest wymienione na nową mieszankę składającą się z trzech warstw: najgłębsza warstwa o miąższości 30 cm zawiera 70% podglebia i 30% żwiru, kolejna warstwa mineralno-organiczna o miąższości 40 cm składa się z 70% ziemi kompostowanej o luźnej strukturze, 15% piasku gruboziarnistego o średnicy 2 mm oraz 15% zawartości keramzytu, wierzchnia warstwa stanowi ściółkę w postaci kory sosnowej kompostowanej. Mieszankę wprowadzono do dołu o wymiarach 100x100x80 cm. Zastosowano system nawadniająco-drenażowy w celu poprawy warunków siedliskowych oraz możliwości okresowego podlewania dokorzeniowego. 6. System SilvaCell System SilvaCell składa się z elementów modułowych skrzyń o wysokości 40 cm układanych maksymalnie na wysokość trzech warstw (system podwieszanego chodnika). (Pojęcia tego nie należy mylić z pojęciem systemu antykompresyjnego RootCell). Systemy SilvaCell i RootCell (Greenleaf) różnią się zasadniczo. Elementy systemu SilvaCell składają się z ażurowych skrzyń o wysokości 40 cm w odróżnieniu do niewielkich komórek systemu antykompresyjnego Greenleaf o maksymalnej wysokości pojedynczej warstwy 9 cm (27 cm w układzie trzech dopuszczalnych warstw). Większe elementy SilvaCell zapewniają lepsze warunki rozwoju dla systemu korzeniowego ze względu na łatwość penetracji poszczególnych korzeni między elementami składowymi konstrukcji podłoża. Ponadto, elementy modułowe Systemu SilvaCell są wytrzymałe na obciążenia związane z ruchem kołowym ciężkim i mogą być stosowane 81

8 Marzena Suchocka, Agata Milanowska na parkingach. W celu odprowadzenia nadmiaru wody stosuje się system drenażowy (rys. 5). Rys. 5. Przekrój podłużny przedstawiający sposób sadzenia drzew w systemie podwieszanego chodnika SilvaCell (M. Suchocka, 2013) Metoda badań Na potrzeby badań przeanalizowano metody zastosowane w sześciu dużych miastach na terenie Polski: Poznań, Warszawa, Częstochowa, Sopot, Lublin oraz Białystok (p. poniższe zestawienie). Poprzez ocenę stanu zdrowotnego 94 sztuk drzew liściastych różnych gatunków, posadzonych z wykorzystaniem poszczególnych metod, dążono do określenia bezpośredniego wpływu rozwiązań na poprawę kondycji drzew miejskich. W poszczególnych lokalizacjach przeprowadzono oceny kondycji drzew w sierpniu i w pierwszej połowie września 2012 r. w oparciu o metodę wizualną oceny stanu zdrowotnego wg Pacyniaka i Smólskiego (1973), zgodnie z proponowaną przez nich skalą pięciostopniową. W tej skali punkt 1 oznacza drzewa w bardzo dobrym stanie zdrowia, 2 dobrym, 3 średnim, 4 złym, 5 bardzo złym. 82

9 Przegląd technik poprawy warunków siedliskowych dla drzew miejskich... Zestawienie obiektów badań z uwzględnieniem terminu realizacji nasadzeń drzew z wykorzystaniem technik poprawy warunków siedliskowych drzew w warunkach miejskich (A. Milanowska, 2012) Lp. Lokalizacja obiektu badań Metoda Poznań, ul. Podgórna woj. wielkopolskie Częstochowa, Al. Najświętszej Maryi Panny woj. śląskie Poznań, ul. Strzelecka woj. wielkopolskie Warszawa, ul. Krakowskie Przedmieście woj. mazowieckie Białystok, ul. Lipowa woj. podlaskie Sopot, Plac Przyjaciół Sopotu woj. pomorskie Lublin, ul. Krakowskie Przedmieście woj. lubelskie Warszawa, Stadion Narodowy woj. mazowieckie mieszanka kamiennoglebowa mieszanka keramzytowo- glebowa Rok zastosowania system firmy Greenleaf 2009 system firmy Greenleaf 2007 system firmy Greenleaf 2012 system firmy Greenleaf 2011 sadzenie drzew w małym dole 2003 misy z drenażem 2012 W badaniach uwzględniono ocenę stanu zdrowotnego pnia, korony oraz blaszek liściowych. W każdej lokalizacji oceną objęto co najmniej 8 drzew posadzonych z wykorzystaniem danego rozwiązania. Badaniami objęto drzewa następujących gatunków: Pyrus calleryana Chanticleer, Tilia xeuropea Pallida, Platanus orientalis, Acer platanoides Cleveland, Tilia cordata Greenspire, Platanus x hispanica, Acer campestre Nanum, Quercus palustris. Przeprowadzono również drogą internetową badania ankietowe skierowane do specjalistów sprawujących opiekę nad badanymi nasadzeniami drzew miejskich w Urzędach Miejskich, Zarządach Dróg i Zieleni, Zarządach Miejskich Inwestycji Drogowych, a także do wykonawców systemów, które objęły zakresem czasowym wrzesień i październik 2012 roku. Respondenci proszeni byli o udzielenie odpowiedzi na 10 pytań dotyczących powodu zastosowania metody poprawy warunków siedliskowych drzew miejskich, problemów jakie wynikły w trakcie realizacji, nakładów 83

10 Marzena Suchocka, Agata Milanowska na pielęgnację drzew posadzonych z zastosowaniem danych systemów, a także oceny kondycji drzew. Wyniki przeprowadzonych analiz posłużyły do sformułowania wniosków w zakresie odpowiedzi na pytanie, zastosowanie którego z rozwiązań przynosi najlepsze rezultaty i jest najbardziej uzasadnione. Wyniki i dyskusja Mimo że ocena skuteczności stosowanych rozwiązań wymaga wieloletnich badań i obserwacji, jednakże prezentowane w niniejszym artykule podsumowanie polskich doświadczeń ostatnich 13 lat w zakresie metod stosowanych dla poprawy warunków siedliskowych drzew daje już szansę na wyciągnięcie wniosków pozwalających na określenie zasadności wykorzystania określonych metod w warunkach polskich. Rys. 6. Dobra kondycja drzew posadzonych w mieszance kamienno-glebowej w Poznaniu po 5 latach od posadzenia (A. Milanowska, 2012) 84

11 Przegląd technik poprawy warunków siedliskowych dla drzew miejskich... Zastosowana w prezentowanych badaniach krytyczna analiza kondycji drzew jest jedną z metod stosowanych przy ocenie oddziaływania technik poprawy warunków siedliskowych (Trownbridge, Bassuk, 2007), a objawy, chociażby w postaci przedwczesnego, jesiennego przebarwiania się liści, nekrozy brzegów blaszek liściowych, brązowienia całych liści, żółknięcia, więdnięcia i opadania liści są przejawem niekorzystnych dla drzew warunków siedliskowych i oznakami powolnego ich zamierania (rys. 1 i 2). Średni wiek drzew rosnących w otoczeniu nawierzchni szacuje się na 7 lat (Trownbridge, Bassuk, 2004 za Moll, 1989), natomiast drzewa rosnące w pasach zieleni żyją średnio 4 razy dłużej (Trownbridge, Bassuk, 2004). Badania wykazały, iż najskuteczniejszą metodą zastosowaną w warunkach polskich jest mieszanka kamienno-glebowa (100% badanych drzew w stanie bardzo dobrym po upływie 5 lat od posadzenia rys. 6). W ciągu 5-letniego okresu wzrostu i rozwoju drzew nie było konieczności wymiany egzemplarzy, co świadczy o korzystnych właściwościach mieszanki zapewniających warunki dla prawidłowego ukorzeniania się drzew otoczonych nawierzchnią. Należy podkreślić, iż z 8 grup badanych drzew jedynie w przypadku drzew rosnących w mieszance kamienno-glebowej nie zauważono oznak oddziaływania czynników abiotycznych na stan zdrowotny drzew. Brak oznak oddziaływania czynników abiotycznych na drzewa świadczy o dobrych warunkach dla rozwoju systemu korzeniowego (Buhler i in., 2007). Spośród badanych rozwiązań konstrukcja mieszanki kamienno-glebowej jest rozwiązaniem najbardziej dostosowanym do fizjologii drzew, dzięki czemu zapewnia maksymalizację strefy wzrostu systemu korzeniowego (rys. 6). Wcześniejsze badania zagraniczne potwierdzają skuteczność tego rozwiązania i przedstawiają mieszankę kamienno-glebową jako jedną z dwóch metod stosowanych na świecie, dających zadowalające rezultaty (Smiley, 2006). Drugą metodą jest podwieszany chodnik, którego nie opisano w niniejszym artykule. Mimo korzystnego oddziaływania mieszanki kamienno-glebowej na drzewa (Grabosky et al., 2002; Grabosky, Bassuk, 2008), rozwiązanie nie jest powszechnie znane i stosowane w warunkach polskich. Przy zastosowaniu mieszanki keramzytowo-glebowej nie uzyskano tak dobrych rezultatów kondycji drzew, jak po zastosowaniu mieszanki kamienno-glebowej. Badania przeprowadzone w 2006 r. wykazały, że głównym czynnikiem wpływającym na pojawienie się oznak zamierania blaszek liściowych drzew posadzonych w tej mieszance jest silne zagęszczenie i ubicie gleby (Bach et. al., 2006). Ocena kondycji drzew przepro- 85

12 Marzena Suchocka, Agata Milanowska wadzona w 2012 r. objęła okazy drzew rosnących w rowie wegetacyjnym od 1999 roku. Należy podkreślić, iż część badanych okazów (50%) to drzewa, których system korzeniowy zabudowano nawierzchnią w wyniku modernizacji nawierzchni w 2007 roku. Różnica w kondycji drzew rosnących w pasach zieleni (100% badanych drzew stan dobry) oraz kondycji drzew zabudowanych nawierzchnią (50% badanych okazów stan średni, 50% stan zły) jest znacząca (p. zestawienie poniżej). Z badań warunków siedliskowych (Bach et. Al., 2006) oraz z oceny stanu zdrowotnego drzew posadzonych w mieszance (Milanowska, 2012) wynika, iż metoda stosowania mieszaki keramzytowo-glebowej jest nieskuteczna, zwłaszcza w przypadku zabudowania systemu korzeniowego drzew nawierzchnią drogową. Brak zastosowania skutecznej metody spełniającej funkcje warstwy nośnej prowadzi do zamierania drzew po kilku okresach wegetacyjnych (rys. 1 i 2). Analiza i podsumowanie wyników badań przeprowadzonych po 7 i 13 latach od zastosowania metody pozwala również stwierdzić, że korzystny wpływ na drzewa rosnące w warunkach miejskich ma otwarta przestrzeń glebowa oraz związany z tym dostęp tlenu, wody oraz materii organicznej, o czym świadczy znacząca różnica w kondycji drzew rosnących w pasach zieleni (50% okazów stan dobry) po upływie 13 lat od nasadzeń. Jak wspomniano powyżej, badania pokazały, że nawet w przypadku zastosowana tej samej metody sadzenie w pasach daje lepsze rezultaty w porównaniu do sadzenia w misach. Wyniki oceny stanu zdrowotnego drzew zbadanych w ośmiu przyzakładowych realizacjach na terenie Polski. Skala punktowa kondycji: 1 bardzo dobra, 2 dobra, 3 średnia, 4 zła, 5 bardzo zła, zamiera (A. Milanowska, 2012) Nr GATUNEK / METODA / / LOKALIZACJA/ ROK ZASTOSOWANIA 1 Pyrus calleryana Chanticleer Mieszanka kamienno-glebowa Poznań, ul. Podgórna Liczba zbadanych drzew Ocena stanu zdrowotnego wg Pacyniaka i Smólskiego (1973) (%) 1 b. dobra 2 dobra 3 średnia 4 zła 5 zamierające

13 Przegląd technik poprawy warunków siedliskowych dla drzew miejskich... 2 Tilia xeuropea Pallida Rów wegetacyjny, mieszanka keramzytowo-glebowa, Częstochowa, Al. NMP Platanus orientalis System antykompresyjny Greenleaf Poznań, ul. Strzelecka Acer platanoides Cleveland System antykompresyjny Greenleaf Warszawa, ul. Krakowskie Przedmieście Tilia cordata Greenspire System antykompresyjny Greenleaf Białystok, ul. Lipowa Platanus acerifolia System antykompresyjny Greenleaf Sopot, Plac Przyjaciół Sopotu Acer campestre Nanum Drzewa sadzone w małym dole Lublin, ul. Krakowskie Przedmieście Quercus palustris Misy z drenażem Warszawa Kolejną z badanych metod był system antykompresyjny RootCell firmy Greenleaf. W opisywanych badaniach metodę uznano za najbardziej rozpowszechnioną na terenie dużych miast polskich, jednocześnie stanowiącą rozwiązanie jedynie wspomagające krótkookresowo drzewa sadzone w ograniczonej przestrzeni. Obserwowano objawy pogarszającego się stanu zdrowotnego po upływie nawet jednego okresu wegetacyjnego, co wskazuje na działanie negatywnych czynników abiotycznych w obrębie systemu 87

14 Marzena Suchocka, Agata Milanowska korzeniowego. Oznaki takie jak silne nekrozy całych liści i obrzeży blaszki liściowej oraz zwijanie się tej części liści do góry świadczą o podłożu fizjologicznym chorób drzew. Liście z oznakami chorób zaobserwowano w obrębie całych koron klonów pospolitych po upływie 5 lat od ich posadzenia na Krakowskim Przedmieściu w Warszawie (100% badanych drzew żywotność średnia). Po upływie 3 lat nasadzenia wymagały wymiany 10% drzew. Nie jest to dobry wynik, jeśli porównamy sytuację nasadzeń drzew posadzonego w mieszance kamienno-glebowej w Poznaniu, gdzie ani jeden egzemplarz nie był wymieniany w okresie 5-letniego wzrostu (rys. 7 i zestawienie powyżej). Symptomy złych warunków dla rozwoju systemu korzeniowego przy zastosowaniu systemu Greenleaf zauważono po upływie 1 roku od wykonania systemu w Sopocie (nekrozy blaszek liściowych we fragmentach Rys. 7. Zastosowanie systemu RootCell na Krakowskim Przedmieściu w Warszawie; Ocena stanu zdrowotnego po 5 latach od zastosowania rozwiązania wskazuje na nieskuteczność metody i powolne zamieranie drzew (A. Milanowska, 2012) 88

15 Przegląd technik poprawy warunków siedliskowych dla drzew miejskich... korony 100% badanych drzew o żywotności średniej, oraz żółknięcie i więdnięcie liści). Podobnie w Białymstoku zaobserwowano zamieranie drzew po kilku miesiącach od realizacji nasadzeń (75% badanych drzew stan średni lub bardzo zły). Natomiast w Poznaniu po upływie 3 lat od posadzenia drzew w systemie Rootcell stan zdrowotny drzew uznano za dobry. Nie zauważono oznak zamierania drzew, co może wynikać z większej powierzchni korzenienia się drzew, przypadającej na jedno drzewo, w tym przypadku 2,4 m 3 (p. zestawienie poniżej), oraz zaniechania stosowania soli w obrębie nasadzeń. Jednak ta sama objętość gleby zastosowana w Sopocie już po upływie 1 roku od posadzenia nie była wystarczająca, aby zapewnić drzewom dobre warunki rozwoju, co było widoczne w pogarszaniu się ich kondycji. Dodatkowym czynnikiem stresowym mogło być tu stosowanie związków soli do odśnieżania ulic w okresie zimowym. W celu określenia efektywności działania technologii stosowanych dla poprawy warunków siedliskowych porównano wyniki oceny stanu zdrowotnego drzew posadzonych w 2007 r. z wykorzystaniem dwóch różnych metod, a mianowicie: systemu Greenleaf zastosowanego przy ul. Krakowskie Przedmieście w Warszawie oraz mieszanki kamienno glebowej użytej na potrzeby projektu przebudowy ulicy Podgórnej w Poznaniu. Porównanie pokazuje, że 100% badanych drzew posadzonych w glebie strukturalnej (mieszance kamienno-glebowej) było w stanie bardzo dobrym, natomiast 100% drzew posadzonych z wykorzystaniem systemu antykompresyjnego było w stanie średnim. Należy podkreślić, że obie realizacje wykonane zostały w tym samym czasie. Z analizy wynika, że mieszanka kamienno-glebowa zapewnia więc lepsze warunki dla wzrostu i rozwoju drzew niż system antykompresyjny firmy Greenleaf. W systemie tym korzenie rozrastają się w warstwie modułów o grubości maksymalnie 27 cm. Stopniowe osłabianie stanu drzew może wynikać z tego, że drzewa w początkowej fazie ukorzeniania się mają wystarczającą ilość przestrzeni. Gdy korzenie stają się grubsze i penetrują coraz dalej mogą mieć problem z dostępną objętością gleby w niewielkich elementach systemu RootCell. Stan zdrowotny większości drzew posadzonych w małym dole (1 m x 1 m) uznano jako średni (38%), zły bądź bardzo zły (37%) po upływie 9 lat. Doły do sadzenia o niewielkiej dostępnej przestrzeni glebowej obciążonej nawierzchnią są niekorzystnym rozwiązaniem dla drzew. Stosowanie małych dołów do sadzenia wiąże się z nakładem kosztów wymiany zamierających drzew i nie daje zamierzonego efektu lub jest on krótkotrwały. Według Buhler et. al. (2007) średnią powierzchnię niewielkiego dołu sadzenia drzew powinno się projektować o wielkości 3,2 m 2. W badanych 89

16 Marzena Suchocka, Agata Milanowska warunkach wartość ta jest znacznie niższa i drzewa sadzone są w dołach o wymiarach ok. 1 m x 1 m, co skutkuje zahamowaniem wzrostu i rozwoju drzew oraz stopniowym zamieraniem przed osiągnięciem dojrzałości okazów. Uważa się, że ok. 80% korzeni zlokalizowane jest w wierzchniej warstwie gleby do głębokości 60 cm (Suchocka, 2012). Zamieranie drzew może być powodowane w opisywanym przypadku niejednorodnością podłoża, w które sadzone są drzewa. Podłoże stosowane do wypełnienia dołów umożliwia rozwój korzeni, które napotkają na niesprzyjające do rozwoju warunki poza przestrzenią niewielkiego dołu. Nieprzepuszczalna struktura, inna od ziemi użytej do sadzenia, staje się barierą ich rozwoju. Im mniejsza przestrzeń gleby w dole, tym szybciej pojawia się osłabienie żywotności i w efekcie zamieranie drzewa. Należy więc podkreślić, że pogłębianie niewielkich dołów do sadzenia drzew (ponad głębokość 60 cm) nie zapewnia optymalnych warunków wzrostu i rozwoju dla systemu korzeniowego drzew, co czyni taki zabieg nieskutecznym. Zestawienie wielkości przestrzeni korzenienia się dostępnej dla drzew w omówionych technologiach poprawy warunków siedliskowych zastosowanych w Polsce (A. Milanowska, 2012) Nr Zastosowana metoda/ Lokalizacja Mieszanka kamiennoglebowa; Poznań Mieszanka glebowa; Częstochowa System Greenleaf; Poznań System Greenleaf; Warszawa System Greenleaf; Białystok System Greenleaf; Sopot Niewielki dół; Lublin Misa z drenażem; Warszawa Powierzchnia korzenienia / na 1 drzewo (m 2 ) Objętość podłoża korzenienia / na 1 drzewo (m 3 ) Objętość podłoża korzenienia /na 1 m 2 metody (m 3 ) 9 6,3 0, ,8 9,4 2,5 0,27 5,4 1,4 0,27 5 1,35 0,27 9 2,4 0,27 1 0,8 0,8 3,7 2,7 0,8 90

17 Przegląd technik poprawy warunków siedliskowych dla drzew miejskich... Maksymalizacja strefy wzrostu korzeni pod nawierzchnią może okazać się najważniejszą kwestią, którą należy kierować się przy wyborze techniki poprawy warunków siedliskowych drzew miejskich. Przedstawione zestawienie pokazuje wielkości przestrzeni korzenienia się, przypadającej na jedno drzewo posadzone w badanych technologiach poprawy warunków siedliskowych, zastosowanych w Polsce. Wartości te ściśle obrazują związek jaki istnieje pomiędzy stopniowym zamieraniem drzew a objętością podłoża przypadającego na 1m 2 zastosowanej technologii. Badania kondycji drzew przeprowadzone po kilku latach funkcjonowania różnych rozwiązań wskazują na zależność stanu kondycyjnego od zastosowanych technologii, a w szczególności od objętości podłoża korzenienia zastosowanych w tych metodach. Badania ankietowe Badania dotyczyły miejsc opisywanych w artykule. Inwestorów i wykonawców pytano o bariery, problemy i szanse stosowania rozwiązań alternatywnych do tradycyjnego sadzenia drzew w doły na terenach miejskich o dużej antropopresji. Badania wykazały, iż głównym problemem ograniczającym możliwość szerszego wykorzystania mieszanki kamienno-glebowej na terenie Polski jest brak akceptacji metody przez branże budowlane, wynikający z niewiedzy i niewielkiego doświadczenia. Respondenci zgłaszali obawy dotyczące możliwości bezproblemowego montażu mieszanki jako podbudowy nawierzchni oraz trudności ze zdobyciem składników mieszanki. Mieszanka kamienno-glebowa w opinii jednostki, która zastosowała rozwiązanie, jest warta rozpowszechniania, ponieważ przynosi zamierzone rezultaty adekwatne do kosztów budowy i eksploatacji. Badania ankietowe wykazały też obawy o osiadanie nawierzchni. Należy podkreślić, że po 5 latach od zastosowania rozwiązania nie zauważono zmian jakościowych nawierzchni (Milanowska, 2012). Jak już wspomniano biorąc pod uwagę objętość strefy wzrostu korzeni najlepsze warunki wzrostu zapewnia mieszanka kamienno- -glebowa, w której przestrzeń glebowa przypadająca na 1m 2 systemu jest trzykrotnie większa niż objętość, jaką zapewnia technologia Greenleaf. W przypadku tej ostatniej technologii wg opinii ankietowanych wysoki koszt systemu uniemożliwia stosowanie metody na szeroką skalę, a duży nakład intensywnych zabiegów pielęgnacyjnych oraz zaniechanie 91

18 Marzena Suchocka, Agata Milanowska stosowania soli nie przynosi rezultatów. Jest to widoczne w pogarszającym się stanie zdrowotnym drzew po upływie kilku lat od posadzenia. Zastrzeżenia budziła niedostosowana do fizjologii drzew budowa systemu antykompresyjnego firmy Greenleaf, szczególnie niewielkie wymiary najważniejszych w systemie elementów (jak wspomniano wyżej maksymalnie 27 cm wysokości), ale również konieczność stosowania grubych warstw podbudowy nawierzchni oraz modułów kierunkujących korzenie, wymuszających nienaturalny wzrost i rozwój systemu korzeniowego drzew. Może to mieć konsekwencje w późniejszych etapach rozwojowych (rys. 4). W przypadku polskich realizacji mieszanka glebowa, którą wypełnia się elementy antykompresyjne systemu RootCell przewożona była z miejsca składowania na plac budowy. W opinii wykonawców drgania w trakcie transportu mogą przyczyniać się do rozwarstwienia skomponowanej mieszanki i utraty odpowiednich właściwości oraz skutkować jej zagęszczaniem. Ze szczególną uwagą należy traktować więc każdy etap wykonywania systemów, nawet taki, jak transport gleby czy sposób wprowadzania mieszanki między frakcje kamienne bądź elementy systemów (Trownbridge, Bassuk, 2004). Przeprowadzone badania wykazały jednak, że w Polsce nie zastosowano systemu podwieszanego chodnika SilvaCell. W badaniach ankietowych deklarowano próby wprowadzenia tej metody i oczekiwano wykorzystania tego systemu po raz pierwszy w 2013 r. w Poznaniu. Warto zauważyć, że budowa systemu SilvaCell zapewnia lepsze warunki siedliskowe dla drzew niż często stosowany system RootCell (rys. 4 i 5). Jak wynika z ankiet, w praktyce istnieje tendencja do ograniczania zasięgu kosztownych elementów systemów modułowych. Działania te wpływają na zmniejszenie skuteczności rozwiązania. Badania ankietowe wykazały również, że stosowanie metod poprawy warunków siedliskowych drzew często prowadzi dodatkowo do zaniechania stosowania związków soli do odladzania. Przykładem jest realizacja sadzenia drzew w Poznaniu. Inną metodę zabezpieczenia drzew zastosowano na Krakowskim Przedmieściu w Warszawie, gdzie po posadzeniu drzew zamontowano rozwiązania ochronne, takie jak zabezpieczenie przed zasoleniem podłoża poprzez używanie membran wodoszczelnych dla ochrony podłoża w sąsiedztwie drzew. Stosuje się również zabieg płukania substratu glebowego w celu przyspieszenia wymywania związków soli. Należy jednak podkreślić, że zabieg ten może wpływać na zmianę właściwości mieszanki glebowej i przyspieszyć niszczenie jej struktury. 92

19 Przegląd technik poprawy warunków siedliskowych dla drzew miejskich... Wnioski 1. Za najskuteczniejszą metodę o budowie dostosowanej do zapotrzebowania rozwojowego drzew miejskich oraz wpływającą na przedłużenie ich życia uznano mieszankę kamienno-glebową. Po 5 latach od posadzenia stwierdzono lepszy stan drzew w porównaniu do sadzonych w tym samym czasie drzew w systemach antykompresyjnych. Frakcja kamienna będąca głównym składnikiem mieszanki tworzy warstwę nośną dla nawierzchni, przez co wyklucza konieczność stosowania grubych warstw podbudowy i modułów kierunkujących korzenie, wymuszających nienaturalny wzrost drzew oraz umożliwia stosowanie mieszanki w miejscach niedostępnych dla innych modułowych rozwiązań. Daje to szansę na maksymalne wykorzystanie trudno dostępnych przestrzeni glebowych. Metoda ta pozwala również na wykorzystania rozwiązania dla poprawy warunków siedliskowych dojrzałych drzew istniejących. Mimo trudności z akceptacją metody przez branże budowlane i problemów ze zdobyciem materiałów (kamiennych składników mieszanki), warto rozpowszechnić metodę, ponieważ przynosi zamierzone rezultaty adekwatne do kosztów budowy i eksploatacji. 2. Mieszankę keramzytowo-glebową uznano za rozwiązanie mniej skuteczne. Pomimo stosunkowo dość dużej objętości podłoża przypadającej na jedno drzewo (ponad 4 m 3 ), zaobserwowano oznaki zamierania drzew. 3. System antykompresyjny Rootcell to rozwiązanie najbardziej rozpowszechnione na terenie Polski, jednocześnie kosztowne i mało skuteczne, co wynika z elementów systemu niedostosowanych do fizjologii wzrostu korzeni drzew. Stosowanie systemu zapewnia krótkookresowe, dobre warunki rozwoju drzew, następnie obserwowano zahamowanie wzrostu, pogorszenie żywotności drzew oraz ostatecznie stopniowe ich zamieranie. 4. Sadzenie drzew w niewielkich dołach nie przyniosło dobrych rezultatów. W badanym przypadku wynikało to prawdopodobnie z trudnych warunków glebowych poza dołem do sadzenia, uniemożliwiających rozwój korzeni. Zastosowane rozwiązanie wymagało dodatkowych nakładów finansowych związanych z wymianą egzemplarzy oraz prowadzeniem bezskutecznych zabiegów pielęgnacyjnych mających przynieść ratunek drzewom, a w efekcie pogarszających często ich stan. 5. Jak wynika z badań, osiągnięcie sukcesu sadzenia drzew w trudnych warunkach siedliskowych zależy od zapewnienia właściwości podłoża, niezbędnych do prawidłowego wzrostu i rozwoju systemu korzeniowego, takich jak odpowiednia jakość, przestrzeń korzenienia się przypadająca na jedno drzewo oraz objętość podłoża korzenienia się. Zlekceważenie tych 93

20 Marzena Suchocka, Agata Milanowska podstawowych wartości przy wyborze rozwiązania zmniejsza szansę na prawidłowy rozwój drzew na terenach zurbanizowanych. 6. Decyzja o zastosowaniu technik poprawiających wzrost i rozwój drzew powinna być przemyślana. Należy zastanowić się nad zasadnością i koniecznością wykorzystania metody. W wielu przypadkach elementy systemów mogą stanowić kosztowną inwestycję, która będzie obojętna dla stanu zdrowotnego drzew oraz trudna w utrzymaniu. 7. Istnieje tendencja do ograniczania zasięgu kosztownych elementów systemów. Należy podkreślić, że działania te wpływają na zmniejszenie skuteczności metod. 8. W kontekście przedstawionych analiz i ich wyników niezwykle ważne jest zastosowanie optymalnego pod kątem fizjologii drzew i ekonomicznych uwarunkowań rozwiązania technicznego, nadzór właściwego wykonawstwa oraz uwzględnienie innych czynników, jak np. ograniczenie zasolenia. Błędy w tym zakresie niosą konsekwencje na następne lata, widoczne w pogorszeniu kondycji drzew i w rezultacie prowadzą do ich zamierania. 9. W badaniach zaobserwowano lepsze wyniki żywotności drzew sadzonych w pasach (podłużnych rowach) niż w pojedynczych dołach. W przypadku drzew sadzonych w pasach lepsza żywotność była notowana, jeżeli powierzchnia pasa nie była przykryta nawierzchnią w porównaniu do tych rosnących w otwartym podłożu. 10. Ze wstępnych analiz wynika, że metody podłoży strukturalnych są droższe od tradycyjnych metod sadzenia w małym dole. Jeżeli jednak kalkulacje dotyczą liczby drzew, które muszą być sukcesywnie wymieniane, może okazać się, że tradycyjne sadzenie jest nieopłacalne. Z tego punktu widzenia następnym krokiem powinny być analizy ekonomiczne w zakresie korzyści i kosztów sadzenia drzew różnymi metodami na terenach miejskich o dużej antropopresji. BIBLIOGRAFIA Breś W., Czynniki antropopresji powodujące zamieranie drzew w krajobrazie miejskim, Nauka Przyroda Technologie, tom 2, zeszyt 4, str Bühler O., Kristoffersen P., Larsen S. O., Growth of Street Trees in Copenhagen With Emphasis on the Effect of Different Establishment Concepts. Arboriculture & Urban Forestry 2006: 32(4). International Society of Arboriculture. Craul P. J., Urban soil in landscape design, John Wiley & SONS, INC., New York:

21 Przegląd technik poprawy warunków siedliskowych dla drzew miejskich... Embrén B., Alvem M.-B., Stål O., Orvesten A., Planting beds in the city of Stockholm. A handbook. Grabosky J., Bassuk N., Sixth- and Tenth-Year Growth Measurements for Three Tree Species in a Load-Bearing Stone Soil Blend Under Pavement and a Tree Lawn in Brooklyn. New York, U.S. Arboricul ture & Urban Forestry. 34(4): Grabosky J., Bassuk N., Marranca B.Z., Preliminary findings from measuring street tree shoot growth in two skeletal soil installations compared to tree lawn plantings. Journal of Arboriculture 28 (3): Garczarczyk M., Wykorzystanie mieszanki kamienno-glebowej na przykładzie realizacji ciągu pieszego w Poznaniu. III Konferencja Zieleń Przydrożna, września 2010, Poznań: Kristoffersen P., Designing urban pavement sub-bases to support trees, Journal of Arboric. 24 (3): Milanowska A., Przegląd technik poprawy warunków siedliskowych dla drzew pod kątem możliwości zastosowania ich w warunkach polskich. Praca magisterska, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu SGGW. Smiley T., Calfee L., Fraedrich B., Smiley E., Comparison of Structural soil and Noncompacted Soils for Trees surrounded by Pavement. Arboricul ture & Urban Forestry 32(4): Further data updates from the on-going experiment through 2010, personal communication with T. Smiley. Stål Ö, Trees Rock in Rock. Webb conference. May 18 th Suchocka M., Rola systemu korzeniowego drzew i bariery ich rozwoju w warunkach miejskich. Aura Ochrona Środowiska 11/09, s Suchocka M., Wpływ warunków siedliskowych na żywotność drzew na terenie budowy. Praca doktorska, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu SGGW. Suchocka M., Wpływ biotycznych warunków siedliskowych na stan drzew na terenach budowy oraz po zakończeniu inwestycji. Człowiek i Środowisko z. 3-4, str Szczepanowska H. B., Drzewa w mieście. Hortpress Sp.z o.o., Warszawa. Urban J., Up By Roots. Healthy Trees and Soils for the Built Environment Workshop. International Society of Arboriculture. Trowbridge P. J., Bassuk N. L., Trees in the urban landscape. Site Assessment, Design, and Installation. John Wiley & Sons, Inc., New Jersey. Adres Autorek: dr Marzena Suchocka Instytut Gospodarki Przestrzennej i Mieszkalnictwa Warszawa, ul. Targowa 45 mgr inż. arch. kraj. Agata Milanowska ul. Zielone Zacisze 1/ Warszawa 95

22 Marzena Suchocka, Agata Milanowska Overview of techniques of improving habitat conditions for urban trees in terms of their applicability in Polish conditions Abstract This paper addresses the issue of poor condition of trees in urban areas. The health condition of tree stand depends on many factors. Conditions prevailing in the city often do not provide for proper growth and development and allow only the vegetation of trees lasting several years after planting. Manifestations of tree health problems are usually visible lesions within the crown or trunk and are only effects of adverse factors on the root system. The most dangerous causes of ill health in trees are associated with intensity of the negative anthropopressure impact in the cities, affecting the changes in the soil environment. A thorough read of the processes occurring in the urban soils allowed presentation of the methods used to ensure adequate habitat conditions for trees in Europe and North America. Awareness of the need to use systems has increased in recent years in Poland. Attempts to use a variety of methods used worldwide and technologies used in the Polish cities allow to analyse the systems in terms of their effectiveness as well as potential barriers and opportunities for their implementation. The aim of the research is to designate the systems with long-term beneficial effects on the trees, the use of which would have impact on life extension of the trees in Polish cities. 96