Stan odżywienia drzewostanów na obszarze Sudetów i Beskidu Zachodniego Józef Wójcik Samodzielna Pracownia Chemii Środowiska Leśnego Instytut Badawczy Leśnictwa Seminarium, Ustroń Jaszowiec, 27-28 lutego 2014
Wstęp O stanie odżywienia drzew informuje zawartość składników pokarmowych w organach asymilacyjnych oraz stosunki pomiędzy tymi składnikami. Zakłócenia mineralnego odżywiania drzew, spowodowane różnymi czynnikami, były przyczyną tzw. nowego typu uszkodzeń lasu new type of forest decline, obserwowanego ze szczególnym nasileniem w latach 70. i 80. XX wieku. W wielu rejonach Europy stwierdzono, że organy asymilacyjne zamierających drzew wykazywały niską zawartość magnezu, połączoną często z wysoką koncentracją azotu różnego pochodzenia. Kondycja części drzewostanów na obszarze Sudetów i Beskidu Zachodniego zwłaszcza świerkowych nie jest najlepsza autorzy projektu postanowili monitorować ich stan odżywienia.
Metodyka Badania składu chemicznego organów asymilacyjnych drzew wykonano zgodnie z metodyką opracowaną przez ICP-Forests (Rautio i in., 2010). Na każdej powierzchni wybrano 5 drzew gatunku panującego. Z wysokości ⅓ górnej części korony każdego wytypowanego drzewa pobrano próbki igieł bieżącego rocznika lub liści. Zawartość azotu w próbkach oznaczano metodą analizy elementarnej, natomiast zawartość pozostałych składników pokarmowych, a także Al, Cd, Cr, Na, Ni oraz Pb na spektrometrze emisyjnym ze źródłem ICP, po poddaniu próbek mineralizacji na mokro w mieszaninie stężonych kwasów azotowego i nadchlorowego, zmieszanych w stosunku objętościowym jak 4:1. Badania wykonano w Samodzielnej Pracowni Chemii Środowiska Leśnego IBL, posiadającej akredytację PCA nr AB 740.
Gatunki panujące na badanych powierzchniach Gatunek Liczba powierzchni Gatunek Liczba powierzchni Bk 45 Kl 6 Brz 18 Md 38 Db 50 Ol 4 Jd 5 So 16 Js 6 Św 312 Jw 10 Wrz 1 Razem 511
Średnia zawartość N w organach asymilacyjnych drzew
Średnia zawartość K w organach asymilacyjnych drzew
Średnia zawartość Mg w organach asymilacyjnych drzew
Klasy zawartości składników pokarmowych w liściach Bk i Db Pierwiastek Jednostka Klasa zawartości Bk niedobór wystarczająca optymalna Azot g/kg < 19,0 19,0-25,0 > 25,0 Fosfor g/kg < 1,5 1,5-3,0 > 3,0 Potas g/kg < 10,0 10,0-15,0 > 15,0 Wapń g/kg < 3,0 3,0-15,0 > 15,0 Magnez g/kg < 1,5 1,5-3,0 > 3,0 Burg (1985; 1990), Bergmann (1993) Pierwiastek Jednostka Klasa zawartości Db niedobór wystarczająca optymalna Azot g/kg < 15,0 15,0-25,0 > 25,0 Fosfor g/kg < 1,0 1,0-3,0 > 3,0 Potas g/kg < 5,0 5,0-13,0 > 13,0 Wapń g/kg < 4,0 4,0-15,0 > 15,0 Magnez g/kg < 1,0 1,0-2,5 > 2,5 Burg (1985; 1990), Bergmann (1993)
Klasy zawartości składników w liściach Kl, Js i Md Pierwiastek Jednostka Klasa zawartości Kl niedobór wystarczająca optymalna Azot g/kg < 17,0 17,0-22,0 > 22,0 Fosfor g/kg < 1,5 1,5-2,5 > 2,5 Potas g/kg < 10,0 10,0-15,0 > 15,0 Magnez g/kg < 1,5 1,5-3,0 > 3,0 Pierwiastek Jednostka Klasa zawartości Js niedobór wystarczająca optymalna Azot g/kg < 16,0 16,0-28,0 > 28 Fosfor g/kg < 1,0 1,0-2,5 > 2,5 Potas g/kg < 6,0 6,0-4,0 > 4,0 Magnez g/kg < 1,4 1,4-1,1 1,1-2,0 Gussone (1964); Burg, (1985, 1990); Bergmann (1993); Fürst (2009) Pierwiastek Jednostka Zawartość optymalna Md Azot g/kg 19,0-28,0 Fosfor g/kg 1,4-2,5 Potas g/kg 5,0-9,0 Magnez g/kg 1,1-2,0 Pâques (1994)
Klasy zawartości składników pokarmowych w igłach So i Św Pierwiastek Jednostka Klasa zawartości So niedobór wystarczająca optymalna nadmiar Azot g/kg < 13,0 13,0-14,0 14,0-17,0 > 17,0 Fosfor g/kg < 1,2 1,2-1,4 1,4-2,0 Potas g/kg < 4,0 4,0-5,5 5,5-10,0 Wapń g/kg < 2,0 2,0-3,0 3,0-5,0 > 5,0 Magnez g/kg < 0,9 0,9-1,5 1,5-3,0 Gussone (1964); Burg, (1985, 1990); Bergmann (1993); Fürst (2009) Pierwiastek Jednostka Klasa zawartości Św niedobór wystarczająca optymalna nadmiar Azot g/kg < 13,0 13,0-15,0 15,0-22,0 > 22,0 Fosfor g/kg < 1,2 1,2-1,3 1,3-3,0 > 3,0 Potas g/kg < 3,4 3,4-4,2 4,2-8,5 > 8,5 Wapń g/kg < 1,1 1,1-3,6 3,6-9,0 > 9,0 Magnez g/kg < 0,8 0,8-1,1 1,1-2,0 > 2,0 Gussone (1964); Burg, (1985, 1990); Bergmann (1993); Fürst (2009)
Stan odżywienia drzewostanów Js
Stan odżywienia drzewostanów Db
Stan odżywienia drzewostanów Kl
Stan odżywienia drzewostanów Bk
Stan odżywienia drzewostanów Md
Stan odżywienia drzewostanów So
Stan odżywienia drzewostanów Św
Zawartość ołowiu i kadmu w igłach Św
Optymalne proporcje między składnikami w igłach Św Proporcja N:P N:K N:Ca N:Mg K:Ca K:Mg Ca:Mg Wartość optymalna 7-10 1-3 2-7 8-14 0,8-2,4 2,2-6,4 2,5-5,0
Proporcje między składnikami w igłach Św
Mg w igłach Św metodą krigingu zwyczajnego
Podsumowanie: 1. Stan odżywienia drzewostanów liściastych jest z reguły odpowiedni, jedynie w drzewostanach bukowych obserwuje się niepokojąco niski poziom zaopatrzenia w magnez, potas i częściowo w fosfor. 2. Część drzewostanów modrzewiowych charakteryzuje się niedoborem fosforu i zwłaszcza magnezu, są one równocześnie dobrze zaopatrzone w azot i potas, co może powodować zakłócenia proporcji między makroelementami i być przyczyną złego stanu tych drzewostanów. 3. Drzewostany świerkowe są dobrze zaopatrzone w azot i potas przy jednoczesnym niedoborze magnezu. Skutkuje to rozchwianiem wzajemnych proporcji między składnikami pokarmowymi, co ma niewątpliwy wpływ na kondycję drzew. 4. Szczególnie niepokojący jest zły stan odżywienia drzewostanów świerkowych magnezem na prawie całym badanym obszarze Beskidu Zachodniego.
Dziękuję za uwagę