«Пігулки» для здоров’я дерев

Вапнування лісових ґрунтів: чеський досвід.

Вапнування ослаблених антропогенним впливом і нестачею поживних речовин лісів має в Чехії відносно давню історію. Способи допомоги деревам справлятися зі стресовими ситуаціями пройшли складну еволюцію, змінюючись разом із площами лісів, цілями та обсягами втручань. За 50 років техніка вапнування стала набагато точнішою та цілеспрямованішою, і має на меті не лише досягнення зміцнювального ефекту, але й запобігання незворотним змінам у лісових екосистемах.

Ґрунти, викиди і лісові екосистеми

Ліси займають третину території Чехії, утворюючи важливий елемент ландшафту країни та цінні екосистеми, а також виконують значну економічну, соціальну та охоронну функції. Ґрунт і клімат є фундаментальними чинниками, які формують розвиток лісового співтовариства в певному середовищі існування, його характеристики росту, включаючи здатність долати негативні впливи. Будь-яка зміна одного з них неминуче призводить до змін у всій екосистемі. Ризики, які становлять для центральноєвропейських лісів триваючі зміни клімату, проявляються появою екстремальних ситуацій, таких, як періоди посухи або навпаки проливних дощів. Однак, в екосистемах відбуваються і більш повільні, менш виражені процеси. Типовий приклад – зміни хімічних і фізичних властивостей ґрунтів.

Пік значного погіршення стану здоров’я лісів у Чеській Республіці було відмічено в 1970-х і 1980-х роках. Загалом, значно пошкоджено або загинуло понад 100 тис. га лісів. Головною причиною були високі концентрації діоксиду сірки, який утворювався в основному при спалюванні низькоякісного бурого вугілля. При цьому вченими встановлено, що однією з серйозних сучасних проблем є не безпосередній вплив забруднюючих речовин на ліси, а тривалий негативний вплив лісових ґрунтів через їх підкислення. Нагадаємо, що підкислення – це процес, при якому відбувається дисбаланс кислотних і основних компонентів, до збільшення концентрації іонів водню, а отже, до підкислення середовища. Певною мірою це природний процес, що відбувається в лісових екосистемах. Проте в результаті діяльності людини його швидкість значно зросла за останні 200 років. Лісові ґрунти в основному страждають від кислотних дощів, що містять високу кількість вмісту сірки і азоту.

Дослідження лісових ґрунтів і їх проблеми

На лісових ґрунтах Чехії, приблизно на двох третинах території (67,3%), переважають камбіземи (раніше бурі лісові ґрунти). Вони створюють відносно сприятливі умови для росту і характерні для більшості лісів середніх висот. Систематичний моніторинг властивостей ґрунту є складним завданням із багатьох точок зору. Дані про них у Чехії, здебільшого, прив’язані до конкретних регіонів чи районів. При цьому оцінка історичних даних або спільна обробка різних типів досліджень часто проблематична через різні методи вибірки та аналізи зразків ґрунту. Ще однією складністю є високі фінансові затрати на проведення хімічних аналізів під час обстеження території. Через це вони часто лише встановлюють обрані параметри верхніх шарів ґрунту.

В Чехії дослідження кислотності ґрунтів проводяться низкою організацій, серед яких Центральний сільськогосподарський інспекційно-випробувальний інститут (ÚKZÚZ), Науково-дослідний інститут лісового господарства та мисливства (VÚLHM) та Інститут лісового господарства (ÚHÚL). Також Міжнародна програма моніторингу здоров’я лісів ICP Forests надає інформацію про властивості ґрунту з мережі, що охоплює всю територію Чеської Республіки, і включає в аналізи глибші ґрунтові горизонти – не менше 80 см. Як свідчать багаторічні дослідження, більшість лісових ґрунтів у Чеській Республіці мають сильну або помірну кислотність.

Розвиток процесу вапнування

В Чехії вапнування в лісових роботах почали застосовувати на початку ХХ століття в основному для прискорення розкладання товстих шарів надземного гумусу в соснових деревостанах та оживлення ялинників. З настанням імісійного лиха вапнування почали розглядати як засіб, за допомогою якого можна певною мірою запобігти погіршенню ґрунтових властивостей та різкому закисленню лісових ґрунтів.

Перше застосування вапнування в пошкодженій смогом зоні Рудних гір було проведено ще в 1967 році. З другої половини 1970-х застосування вапнування стало більш інтенсивним. В основному використовувався мікромелений вапняк, який розпилювався тракторними розкидачами та автоцистернами. З початком 1990-х почало суттєво зменшуватися забруднення повітря, що привело до завершення періоду інтенсивного вапнування чеських лісів. Але вже в кінці 1990-х воно було відновлено в зв’язку з масовим пожовтінням ялини в західних Рудних горах, пов’язаному з нестачею магнію на ґрунтах, які постраждали від тривалої дії кислих антропогенних відкладень. Рішення про проведення вапнування в лісах на Рудних та Орлицьких горах приймалося на урядовому рівні.

У 2004 році урядом Чеської Республіки було прийнято постанову, якою затверджено «Пропозиції комплексного та системного рішення, спрямованого на припинення деградації лісових ґрунтів через викиди». «Пропозиції» стали частиною довгострокових заходів з поліпшення стану ґрунтів, зокрема, і шляхом вапнування, а також продовження проведення необхідних хімічних меліорацій на найбільш уражених лісових ділянках. Загалом, у 1999–2012 роках у Чехії було вапновано майже 50 тис. га лісових насаджень. Ця територія зовсім не велика, якщо порівнювати розмір вапнованих територій із федеральною землею Саксонія, де за той же період було вапновано майже 160 тис. га лісів. Уже у 2016 році чеський уряд затвердив «План ревіталізації Рудних гір на 2020–2030 роки», який також передбачав вапнування лісу. З 2013 по 2020 рік у Чехії було вапновано близько 30 тисяч га лісових насаджень.

Вапнування продовжиться

Сьогодні вапнування суцільних лісових масивів, зазвичай, проводять повітряним способом. Роботи виконуються спеціалізованими компаніями-постачальниками, які також постачають меліоративний матеріал під замовлення відповідно до вимог замовника.

На початок літа 2022 року підготовлено документи для вапнування приблизно 35 тис./га лісів, що при вартості близько 10 тис. крон/га становить фінансові витрати в 350 млн крон.

Нині для вапнування використовується лише вапняний доломіт (вапняк) із встановленим високим вмістом магнію (MgCO 3 > 30%) у дозі 3 тонни/га, що ефективно впливає на властивості ґрунту, але не викликає надто різких змін, що могло б негативно проявлятися, наприклад, різким розкладанням гумусового шару або виділенням нітратів із ґрунтового середовища у джерела води.

Дослідженням і контролем впливу вапнування на лісові насадження та визначенням точних технологічних прийомів займаються науковці VÚLHM, якими підготовлено сертифіковану Методику контролю за кальцинацією лісових насаджень. Її метою є уніфікація та оновлення процедур, які використовуються для контролю якості та кількості матеріалу, що подається, рівномірності та повноти втручання. Також за допомогою Методики здійснюється оцінка віддаленої ефективності впливу вапнування на властивості ґрунту та живлення лісових насаджень на оброблених ділянках.

Науковці вважають, що вапнування та хімічна меліорація лісових ґрунтів у довгостроковій перспективі є одним із важливих засобів збереження тривалого виробництва деревини і здоров’я лісових насаджень. При цьому необхідно диференційовано підходити до планування заходів із конкретним знан­ням процесів, що відбуваються на окремих ділянках, і у відповідних забезпечуючи контроль та моніторинг ефективності втручань.