Symptomy świadczące o wewnętrznym rozkładzie pnia drzewa, metody badania a statyka drzew

Transkrypt

1 Symptomy świadczące o wewnętrznym rozkładzie pnia drzewa, metody badania a statyka drzew dr Davide Baridon dr inż. Marzena Suchocka Instytut Gospodarki Przestrzennej i Mieszkalnictwa Zły stan zdrowotny drzew miejskich oraz zmiany klimatyczne sprawiają, że przypadki uszkodzeń powodowanych przez drzewa zdarzają się coraz częściej. Właściciel terenu ma prawny obowiązek zapewnienia bezpieczeństwa osobom przebywającym na jego terenie. Właściciel również aby zabezpieczyć się od finansowych skutków uszkodzeń na wypadek ich wystąpienia musi udowodnić, że dołożył wszelkich starań aby uszkodzeń uniknąć. Jedną z metod szeroko stosowanych w krajach europejskich do oceny statyki drzew jest wizualna metoda oceny drzew (Visual Tree Assessment). Metoda jest rekomendowana przez International Society of Arboriculture (ISA). Organizacja ta opracowała definicje klas bezpieczeństwa drzewa i weryfikuje je regularnie w miarę pojawiania się nowych uwarunkowań (także prawnych) związanych ze stosowaniem metody w praktyce. Niska cena badania, wiarygodny wynik oraz mała czasochłonność testu spowodowała, że wiele europejskich miast przyjęło VTA jako podstawę gospodarki drzewostanem na swoim terenie. Zastosowanie metody pozwala na stopniowe eliminowanie zagrożeń powodowanych przez drzewa ale również kontrolę fitosanitarnego stanu drzewostanów miejskich. Głównym zadaniem oceniającego jest identyfikacja stopnia skłonności do upadku drzewa. Podstawą metody VTA jest szczegółowa ocena wizualna przeprowadzona przez specjalistę w zakresie fitopatologii i mechaniki drzew, który w wypadku braku zewnętrznych widocznych symptomów może określić klasę prawdopodobieństwa upadku bez przeprowadzenia dalszego badania. Jak wynika z praktycznych doświadczeń jest to postępowanie właściwe, ale może być niewystarczające. Zazwyczaj ekspert oceniający drzewa może łatwo zidentyfikować symptomy mówiące o obecności zgnilizny lub postępującego procesu rozkładu poprzez dokładne oględziny, prawidłowa i wiarygodna ocena zagrożenia wymaga jednak sprawdzenia stopnia rozkładu drewna wewnątrz pnia drzewa. Rozległość zgnilizny wewnątrz pnia jest jednym z głównych czynników predysponującym drzewo do upadku ale wpływ na zagrożenie złamaniem ma również gatunek drzewa, wielkość korony i jej gęstość, elastyczność drewna, układ gałęzi, pochylenie, lokalizacja zgnilizny w pniu i gałęziach, uwarunkowania siedliskowe, jak ekspozycja na wiatr oraz intensywność użytkowania, agresywność patogenów, itd. Przeprowadzono wiele badań, które miały na celu określenie progów niebezpiecznej utraty wytrzymałości mechanicznej pnia. Efektem jest próba określenia krytycznej wartości współczynnika t/r. Jest to stosunek grubości zdrowego drewna (t) do promienia pnia drzewa (R). Jak wynika z badań stosunek t/r mniejszy niż,33 przy zamkniętych ubytkach dla drzew o pełnej koronie powoduje znaczące zwiększenie ryzyka złamania. Pomimo tego, że autorzy badań różnią się w ocenie progu krytycznego, jednak wartość współczynnika powodująca znaczny wzrost zagrożenia złamaniem się pnia drzewa w każdym wypadku oscyluje powyżej 3% utraty tkanek wewnątrz pnia, przy czym jedni wartości pomiędzy -3 uważają za zagrażające w wypadku występowania zgnilizny i dziupli a inne badania określają utratę tkanek pomiędzy -% za wartość przy której należy zachować ostrożność. Wszyscy autorzy badań podkreślają jednak, że sam wskaźnik do oceny skłonności do złamania pnia nie jest wystarczający. Przykładowo drzewa o dużych, pełnych koronach, wyeksponowane na dominujące kierunki wiatru, drzewa pochylone oraz drzewa o wysoko zlokalizowanym środku ciężkości (czyli wysokie z większością listowia w górnej partii korony) są bardziej podatne na złamanie. Podobnie drzewa o odpornym drewnie (np. Quercus sp.) są mniej podatne na złamanie niż drzewa kruche (Salix sp.). Jednak pomimo tych uwarunkowań należy się liczyć z poważnym zagrożeniem złamania pnia, kiedy współczynnik t/r niższy jest niż,33. 1

2 Najczęściej używanym w metodzie VTA sprzętem pozwalającym na jednoznaczne określenie rozkładu wewnątrz pnia drzewa jest rezystograf. W szczególnych wypadkach stosowany jest również electronic Hammer lub tomografia komputerowa. Zastosowanie tomografii komputerowej w wypadku drzew polega na zainstalowaniu czujników na pniu drzewa i rejestracji sygnału ultradźwiękowego przechodzących przez tkanki drzewa. Otrzymany obraz pokazuje rozmieszczenie zgnilizn wewnątrz pnia. Przy zastosowaniu badania tomografem Picus pojawia się problem interpretacji danych - przykładowo pęknięcia i zgnilizny wewnątrz pnia, dwa defekty o różnym znaczeniu dla stabilności drzewa, dawały taki sam obraz. W tym wypadku konieczne było dodatkowe badanie za pomocą rezystografu w celu właściwej interpretacji wyniku badania tomografem. Przykładowy obraz pnia wykonany tomografem Picus W wypadku electronic Hammer przez drewno o znanej gęstości przepuszczane są fale dźwiękowe. Drewno rozłożone przez patogeny lub uszkodzone przez ksylofagi zazwyczaj ma mniejszą gęstość dlatego tez fale przechodzą wolniej przez zniszczone drzewo, podobnie okrążają puste przestrzenie wewnątrz co wydłuża czas ich przejścia. Kolejną metodą są mikroodwierty. Wiertło rezystografu o średnicy na wierzchołku 3mm (trzon wiertła 1,5mm) wwierca się ze stałą siłą w drewno a opór rejestrowany jest na dendrogramie czyli w postaci taśmy z wydrukiem. Na wykresie o długości do cm w rzeczywistej skali pokazany jest stopień degradacji drewna wewnątrz pnia drzewa. Dane z rezystografu w połączeniu z wiedzą dotyczącą modelu Codit pozwalają na dokładną interpretację przez osobę wyszkoloną stopnia rozkładu drewna, lokalizacji i zasięgu rozkładu oraz obecności lub braku bariery kompartymentacyjnej. Porównanie wydruku i pnia drzewa którego dotyczy

3 Wydruk badania rezystografem (dendrogram) w rzeczywistej skali pokazuje wielkość strefy rozkładu drewna. Otwór tworzony przez wiertło zasklepiany jest upakowanymi wiórami. Udowodniono, że w zawiązku z podwyższoną temperaturą panującą w trakcie wiercenia nie jest możliwe przeniesienie patogenu (np. strzępek pasożytniczego grzyba) na inne drzewa. Odwierty powodują nieznaczne przebarwienia drewna w sąsiedztwie odwiertu (standardowa reakcja ochronna drzewa) i w tej strefie w trakcie przeprowadzanych badań znajdowano strzępki patogenu przemieszczającego się z wewnętrznych zainfekowanych partii pnia. Strefa przebarwień jest jednak odgradzana na swej granicy barierą kompartymentacyjną. Decyzja dotycząca konieczności przeprowadzenia badania sprzętem podejmowana jest przez specjalistę i wynika z jego doświadczenia zawodowego. O tym, że coś szczególnego dzieje się wewnątrz pnia może świadczyć przykładowo pojawienie się owocników grzybów pasożytniczych. Grzyby powodujące zgnilizny (również ukryte), szczególnie gatunki agresywne (Ganoderma spp, Phellinus spp, Poria spp) zazwyczaj atakujące korzenie i odziomek, mogą powodować rozkład drewna wewnątrz pnia i z łatwością przemieszczać się w górę pnia bez żadnych oznak na zewnątrz. Grzyby rozwijające się na skutek uszkodzeń, które powstały nie jako rezultat naruszenia tkanek kambium (czyli np przez mechaniczne uszkodzone korzenie lub obcięte/obłamane gałęzie) zazwyczaj nie powodują formowania się żadnych stref barierowych. Ściana IV CODIT, strefa reakcyjna, najskuteczniejsza bariera ochronna tworzona w warstwie kambium, zlokalizowana jest w peryferyjnych strefach pnia, tuż pod warstwą kory. Nie może ona zatrzymać przemieszczającego się wzdłuż osi pnia rozkładu drewna. Zgnilizna rozwija się tworząc zazwyczaj strefy rozkładu o nieregularnym w przekroju kształcie zajmującym rozległe centralne partie wewnątrz pnia i korzeni. Twardziel w tym rejonie nie może reagować właściwie, ponieważ zbudowana jest z martwego drewna. Może jedynie wykazywać relatywną odporność na wiele gatunków grzybów poprzez wbudowywanie w ściany komórek polyfenoli, żywic, lignin, suberyn, mającymi blokować rozwój grzyba. Im szybciej drzewo tworzy tą barierę tym szybciej i skuteczniej ogranicza rozwój grzybów. W tym wypadku ściany komórek również działają jak słaba bariera. Mechanizm ten to tzw. I ściana CODIT. Badanie pnia orzecha czarnego za pomocą rezystografu Pokrój drzewa t/r=, Wynik badania pnia drzewa rezystografem od strony południowej

4 Wynik badania pnia drzewa rezystografem od strony północnej Wykrycie niewidocznych zgnilizn wymaga doświadczenia, jak w wypadku pomnikowego egzemplarza orzecha czarnego. Witalne, okazałe drzewo, bez widocznych z zewnątrz oznak rozkładu drewna ocenione zostało wizualnie. Za przeprowadzeniem badania rezystografem przemawiało pogorszenie się żywotności korony drzewa w połączeniu z dojrzałym wiekiem oraz duża antropopresja i związane z tym prawdopodobieństwo uszkodzenia korzeni w przeszłości. Na dendrogramach wykonanych po przeciwległych stronach pnia widoczna jest rozległa zgnilizna pnia a współczynnik t/r wyliczony został na,1. W związku z dużą wartością historyczną zalecono lekkie cięcia (drzewo posiada zwartą koronę ciętą w przeszłości), sprawdzenie utraty witalności przez drzewo, i regularną obserwację pęknięć i innych oznak zwiększenia ryzyka oraz sprawdzanie sprzętem rozwoju zgnilizny w odziomku. Zgnilizna wewnątrz pnia spowodowana została przez rozwój grzyba, który prawdopodobnie wniknął przez uszkodzone w przeszłości korzenie. Uszkodzenia tego typu zdarzają się bardzo często w wypadku drzew miejskich, narażonych na prace budowlane i remontowe. Ocena statyki drzew tego rodzaju bez dodatkowych urządzeń może prowadzić do złej klasyfikacji, której konsekwencje, w wypadku uszkodzeń spowodowanych przez drzewo, ponosi oceniający. Symptomem mówiącym o podwyższonym stopniu ryzyka może być przykładowo słabe wiązanie pomiędzy konkurencyjnymi pniami w strefie odziomka, jak w wypadku wysokiej, dojrzałej topoli czarnej. Drzewo o pniach zrośniętych u podstawy bez zewnętrznych oznak, jak np. butelkowatego zgrubienia nasady, wymagało sprawdzenia twardości drewna wewnątrz pnia. Decyzja o uzupełnieniu oceny wizualnej o badanie sprzętem wynikała z doświadczenia oceniającego. Pień drzewa okazał się pusty wewnątrz (t/r<,) Badanie rezystografem topoli czarnej w rejonie odziomka bez oznak zewnętrznych i dendrogram wskazujący na rozległą zgniliznę wewnątrz pnia W celu określenia odpowiedzialnej klasyfikacji prawdopodobieństwa upadku zadaniem i obowiązkiem osoby oceniającej jest sumienne badanie wizualne ale również wykorzystanie narzędzi technicznych używanych przez VTA. Jak wynika z doświadczeń wynikających z kilkunastoletniego stosowania metody, w wypadku wszystkich dojrzałych drzew rosnących w środowisku miejskim o średnicy pnia powyżej 5/ cm, szczególnie wzdłuż ulice i miejsc o

5 dużym natężeniu antropopresji, narażonych na uszkodzenia mechaniczne i chemiczne zanieczyszczenie powietrza należałoby wziąć pod uwagę wynik badania sprzętem (electronic hammer, rezystograf, tomografia). Badanie to umożliwia w tym wypadku wiarygodną ocenę a przez to minimalizację ryzyka upadku drzewa lub złamania jego części. Badanie daglezji zielonej z zastosowaniem mikronawiertów Drzewa eksponowane na czynniki stresowe przez długi okres czasu narażone są na atak grzybów powodujących rozległe zgnilizny, które rozwijają się bez żadnych symptomów zewnętrznych. Przykładem może tu być prezentowana daglezja zielona, drzewo bez otwartych ubytków o pochylonym, skręconym pniu i eliptycznym jego kształcie. Pomimo tego, że nie zaobserwowano owocników grzybów pasożytniczych na pniu ani w koronie, wszystkie wymienione powyżej okoliczności skłoniły do wykonania badania rezystografem, które wykazało rozległą ukrytą zgniliznę (t/r,). W tym wypadku drzewo zlokalizowane w parku w sąsiedztwie ścieżki obok wielu innych o podobnej wartości ozdobnej, zostało zakwalifikowane do wycięcia. Pochylenie drzewa nad ścieżką, podejrzenie zgnilizny w obrębie systemu korzeniowego oraz typowa dla miejskich drzew iglastych lokalizacja korzeni na powierzchni, wykluczały możliwość poprawy statyki, zwłaszcza, że redukcja korony drzew iglastych jest niewskazana Wydruki badania rezystografem daglezji wykonane po przeciwległych stronach pnia. Badanie sprzętem dotyczy tylko wybranych drzew w uzasadnionych wypadkach. Należy pamiętać, że przeprowadzane jest w celu wiarygodnej i odpowiedzialnej oceny zagrożeń. Zgnilizny powodowane są przez atak pasożytniczych grzybów zapoczątkowany zazwyczaj przez mechaniczne uszkodzenia korzeni, uszkodzenia pnia lub nieprawidłowe, zbyt rozległe cięcia w koronie. Unikanie tego typu uszkodzeń lub właściwe wykonywanie cięć w znacznym stopniu ograniczyło by degradację stanu zdrowia drzew a co za tym idzie konieczność kontroli fitostatycznej oraz użycia rezystografu. 5

6 Niewielki otwór pozostający na pniu po wykonaniu odwiertu Odpowiedzialne użycie rezystografu ze szczególną uwagą i w uzasadnionych wypadkach z uwzględnieniem zdolności kompartymentacyjnych gatunku i rodzaju patogenu pozwala na osiągnięcie dobrego efektu przy minimalnym stopniu inwazyjności. Nie zaobserwowano przypadków przeniesienia patogenu z jednego zainfekowanego drzewa na zdrowe. Rezystograf jest obecnie w opinii wielu praktyków najlepszą odpowiedzią na potrzeby związane z koniecznością kontroli zagrożeń powodowanych przez drzewa. Badanie daje wiarygodne rezultaty w zakresie oceny rozległości zakrytych zgnilizn wewnątrz pnia, uszkodzenie powodowane przez wiertło jest daleko mniej szkodliwe niż wiele typowych uszkodzeń dotyczących drzew w miastach, takich jak uszkodzenie głównych gałęzi lub korzeni. Reasumując należy zaznaczyć, że właściwa gospodarka drzewostanem pozwala na unikanie uszkodzeń drzew a wiele problemów związanych z rozwojem zgnilizn, które obecnie wymagają szczegółowego zbadania sprzętem, nie pojawia się lub pojawia się rzadziej.