Doc. Ing. Ľubica Šmelková, CSc., a neskôr Prof. Ing. Ľubica Šmelková, dosiahla v roku 2002 významný kariérny míľnik, keď bola vymenovaná za riadnu profesorku pre odbor pestovanie lesa na Technickej univerzite vo Zvolene (TU Zvolen), predtým bola habilitovaná za docentku. Toto povýšenie bolo uznaním jej rozsiahlych odborných znalostí a príspevkov v oblasti, vrátane jej výskumu regenerácie lesa a technológií lesných škôlok, ktoré spĺňali prísne kritériá pre akademické povýšenie na Slovensku, ako sú publikovanie vplyvných prác a pedagogické úspechy. Okrem svojej profesorskej pozície zastávala Šmelková kľúčové administratívne funkcie, ktoré podčiarkovali jej vplyv na lesnícke vzdelávanie a dohľad nad výskumom. Okrem TU Zvolen sa Šmelková angažovala v národných a medzinárodných lesníckych orgánoch, čím uľahčovala cezhraničnú spoluprácu na pokrokoch v pestovaní lesa.
Výskum v oblasti regenerácie lesa a obnovy
Výskum Ľubice Šmelkovej v oblasti pestovania lesa sa zameriava na dynamiku regenerácie lesa, najmä na porovnávaciu účinnosť prirodzených a umelých obnovných techník pri udržiavaní stability ekosystému. V kontexte obnovy po kalamitách viedla Šmelková kľúčový výskum regeneračných stratégií po vetrovej smršti v roku 2004 vo Vysokých Tatrách, kde rozsiahle škody zasiahli viac ako 12 000 hektárov lesa.
Príspevok sa hodnotí jednotlivé etapy zavádzania krytokorenná sadbového materiálu do praxe lesného škôlkárstva, ako aj súčasný stav a perspektívy používania nových typov obalov pre umelú obnovu lesa na Slovensku. Uvedené sú čiastkové výsledky výskumu riešené v grantovom projekte VEGA. Zisťoval sa vplyv obalov Jiffy 7 Forestry a Lännen Plantek F na rast koreňovej sústavy semenáčikov lesných drevín. Obidve skúmané technológie sú perspektívne, avšak pri type Jiffy 7 Forestry sa objavilo viac nežiadúcich deformácií koreňov.
Krytokorenný materiál má v porovnaní s voľnokorenným celý rad biologických i ekonomických výhod, ktoré v súčasnom trende intenzifikácie a racionalizácie pestovania sadbového materiálu sa dostávajú stále viac do popredia. Na prvom mieste je to najmä vysoká ujatosť, ktorú spôsobuje skutočnosť, že v celom procese manipulácie pred výsadbou sú korene chránené použitým substrátom, ktorý má melioračný i hnojivý účinok, umožňuje rýchlu adaptáciu na nové prostredie a odrastanie sadeníc po výsadbe.
Na druhej strane má krytokorenný sadbový materiál i svoje nevýhody. Z ekonomického hľadiska je to vyššia náročnosť na technické vybavenie a technológiu pestovania a z biologického hľadiska ide najmä o nebezpečenstvo deformácie koreňov, ktorá sa môže veľmi negatívne prejaviť až po niekoľkých rokoch po výsadbe.
Historický kontext a vývoj technológií
Začiatky používania krytokorenná materiálu sa datujú od konca 18. storočia, kedy sa z prirodzených náletov vyzdvihovali semenáčiky spolu s hrudou zeminy a presádzali sa na voľné miesta. Väčší záujem o krytokorenná sadenice nastal až v 60-tych rokoch minulého storočia, keď bolo potrebné zalesniť veľký podiel nelesných pôd a extrémnych holín. V tomto období sa začali používať aj u nás rašelinocelulózové kelímky (RCK) stredného objemu od 400 do 1000 cm3, ktoré sa plnili zmesou rašeliny a zeminy a do nich sa presádzali semenáčiky lesných drevín. Zalesňovalo sa nimi už koncom leta a začiatkom jesene v tom istom vegetačnom období (LIPTÁK, 1965).
Kvalita korenáčových sadeníc pri dodržaní technológie výroby bola dobrá a výsledky s ujatosťou aj v extrémnych podmienkach vyhovujúce. Ďalšia etapa pestovania krytokorenná materiálu súvisí so sústreďovaním výroby do škôlkárskych stredísk. Predpokladalo sa, že zavedením nových technológií sa vytvoria predpoklady pre obmedzenie sezónnosti škôlkárskych prác. Jednou z činností, s ktorou sa v zimných mesiacoch, prípadne za nepriaznivého počasia uvažovalo bolo vysádzanie semenáčikov do zvinutých balíkov, tzv. Nisulovou metódou.
Za uplynulé obdobie nadobudla táto metóda na Slovensku najväčší rozsah, napriek tomu, že väčšina balíkov sa zhotovovala ručne. Odporúčala sa pre pestovanie sadeníc borovice, smrekovca, smreka, buka, duba a ostatných listnáčov za predpokladu, že sa použijú na zalesňovanie nelesných pôd a holín s nižším stupňom zaburinenia (LIPTÁK, 1980, 1982). Za hlavný nedostatok tejto technológie sa považovalo to, že nezabezpečuje dostatočný priestor pre rozvoj nadzemnej časti sadeníc pri pestovaní, čo sa riešilo zväčšovaním balíkov, alebo znížením počtu jedincov v ňom.
Problematickým, ako sa neskôr zistilo, boli aj časté deformácie koreňovej sústavy, značné straty po zimnom preškôlkovaní semenáčikov, ťažšia doprava balíkov na miesto výsadby s ohľadom na ich hmotnosť i objem, ako aj ich nižšia ujatosť a pomalšie odrastanie. V rovnakom období sa na Slovensku zavádza i pestovanie krytokorenná sadeníc v rozpojiteľných obaloch, ktoré sa pred výsadbou zo sadeníc odstraňujú. Veľkosť obalov bola rôzna a pri dodržaní technologickej disciplíny pestovania zväčša v nich nedochádzalo k deformáciám koreňov.
Moderné technológie pestovania sadbového materiálu
Posledná etapa pestovania krytokorenná materiálu začala prakticky v 90-tych rokoch, keď sa začínajú používať nové druhy prerastavých i neprerastavých obalov. Na Slovensku sa zavádza vo väčšej miere technológia Jiffy 7 Forestry, pri ktorej sa sadbový materiál pestuje v tabletách z lisovanej rašeliny, ktoré sú obalené špeciálnou sieťkou. Používajú sa tablety s priemerom 42 a 50 mm a veľkosťou po napučaní 75 až 95 mm, ukladajú sa do podnosov, ktoré dodáva výrobca. Výsev sa vykonáva do suchých, alebo navlhčených tabliet, po osiatí sa zakrývajú vodolabilným papierom, alebo perlitom.
V roku 2001 sa v OZ Semenoles Liptovský Hrádok začalo s pestovaním krytokorenná sadbového materiálu typu Lännen Plantek F v plastových sadbovačoch. Používajú sa bunky s veľkosťou 50 až 115 cm3, ich plnenie a osievanie sa vykonáva na špeciálnej linke. Sú to nové typy obalov, ktoré majú viac ochranných prvkov zabraňujúcich deformácii koreňov. Okrem vertikálnych rebier vo vnútri stien sú to štrbiny v stenách buniek využívajúce obmedzovanie rastu bočných koreňov vzduchovou vrstvou. Linka Lännen sa používa aj naplnenie a osievanie obalov BCC, v ktorých v posledných dvoch rokoch pestujú krytokorenný materál v Škôlkárskom stredisku Šaštín Stráže.
Hodnotenie kvality sadbového materiálu a koreňových deformácií
Je všeobecne známe, že pri pestovaní krytokorenná materiálu je prvoradou podmienkou získania kvalitných sadeníc dodržiavanie výskumom a praxou overenej technologickej disciplíny. V priebehu dlhej doby používania takéhoto materiálu existuje celý rad poznatkov a skúseností, ktoré sa týkajú materiálov, veľkostí a tvaru obalov a spôsobov pestovania. Z týchto poznatkov vyplýva, že najväčším nebezpečenstvom, ktoré pri pestovaní krytokorenná materiálu vzniká, je deformácia koreňov ako dôsledok nedodržania technológie pestovania, alebo vplyvom nevhodného typu použitého pestovného obalu.
V rámci výskumného projektu VEGA SR 1-0632-03 na Katedre pestovania lesa sme vykonali sériu pokusov s krytokorenným materiálom rôznych druhov lesných drevín pestovaných v obaloch Jiffy 7 Forestry a Lännen Plantek F (ŠMELKOVÁ, TICHÁ 2003). Posudzoval sa rast semenáčikov a kvalita koreňovej sústavy. Testovaný krytokorenný materiál dosahoval vo väčšine kvalitatívnych parametrov až niekoľkonásobne vyššie hodnoty ako voľnokorenný materiál, určité rozdiely boli medzi drevinami, koreňovou a nadzemnou časťou semenáčikov.
Pri krytokorenná semenáčikoch však je signifikantne kratšia koreňová sústava, ktorá je limitovaná veľkosťou použitého obalu. Túto nevýhodu však na druhej strane eliminuje skutočnosť, že celková biomasa koreňovej sústavy je pri väčšine drevín podstatne vyššia.
Na posúdenie deformácie koreňovej sústavy krytokorenná semenáčikov, ktorý sa v odbornej literatúre považuje za najvážnejší problém pri ich pestovaní, slúžia údaje v tabuľke 1. Získali sa zatriedením všetkých vyhodnocovaných semenáčikov v jednotlivých pokusných variantoch podľa typu deformácie koreňov do 7 kategórií: 1 - zmena vertikálneho rozloženia do horizontálneho, 2 - zahnutie alebo vychýlenie väčšie ako 45 o, 3 - zahnutie, strangulácia väčšia ako ± 4 cm, 4 - špirálový rast, 5 - zahnutie alebo vychýlenie menšie ako 45 o, 6 - zahnutie, strangulácia menšia ako ± 4 cm, 7 - viacnásobný kolový koreň.
Ako vidno, koreňové deformácie sa vyskytujú pri obidvoch druhoch semenáčikov ale pri krytokorenná je ich výskyt častejší - pri smreku, buku a dube 9 až 14 %, pri borovici 4 %. Semenáčiky smrekovca vypestované v tabletách Jiffy 7 Forestry mali 2,5 krát viac deformovaný koreň ako voľnokorenný, ale semenáčiky smrekovca pestované v obaloch Lännen Plantek F mali oveľa menej deformovanú koreňovú sústavu ako voľnokorenný. Aj porovnanie hodnôt indexov IK/V naznačuje, že deformáciu koreňov viac spôsobila technológia Jiffy ako Lännen. Pritom typy deformácií, ktoré súčasná odporúčaná STN povoľuje, sa vyskytujú asi v 1/3 až v 1/2 prípadov. Výskyt deformácií pri krytokorenná semenáčikoch je pri smreku 7,4-krát, borovici 1,8-krát a dube 1,3-krát väčší ako pri voľnokorenný materiáli.
Tieto údaje potvrdzujú aj doterajšie zahraničné poznatky (JURÁSEK, MARTINCOVÁ, 2001) a sú dôkazom toho, že obidve nové technológie treba z tohto hľadiska podrobne preskúmať a hľadať vhodné spôsoby ich pestovania, prípadne používanie nových druhov sieťoviny a podnosov, ktoré eliminujú možnosť vzniku koreňovej deformácie. Ďalšie nové poznatky z výskumu tejto problematiky na našej katedre bude vo svojom referáte prezentovať I. TICHÁ.
Štatistiky a perspektívy používania krytokorenná materiálu na Slovensku
Do roku 1990 tvoril krytokorenný materiál (RCK, rozpojiteľné obaly, Nisulova metóda) na Slovensku okolo 4 % z celkového počtu vypestovaných sadeníc. Najviac sa používal na zalesňovanie extrémnych stanovíšť, ťažko zalesniteľných, kalamitných holín (LIPTÁK, 1970, 1989), ale aj na zalesňovanie horských oblastí, zamokrených pôd, zaburinených holín, spustnutých pôd na dolomitických a vápencových podložiach (ZACHAR, 1988), v imisných oblastiach (TUČEKOVÁ, 2001).
Málo objemové krytokorenný semenáčiky typu Jiffy 7 Forestry a Lännen Plantek F, ktoré sa v súčasnosti na Slovensku pestujú, používajú sa na zalesňovanie rôznych typov holín. Ich ujatosť a odrastanie sú veľmi dobré, najmä ak sa vysádzajú začiatkom jesene. TUČEKOVÁ (2002) však zistila, že koreňová sústava krytokorenná materiálu typu Jiffy 7 bola v treťom roku po výsadbe síce dobre rozvetvená, prerástla do okolitej pôdy, ale sieťka ešte po treťom roku nebola rozložená a bránila rastu tenších korienkov, prípadne sa objavili deformácie jemných korienkov. Preto odporúča pri výsadbe sieťku narušiť, prípadne odstrániť. Poukazuje tiež na nebezpečenstvo pretrvávania deformácií koreňov, ktoré boli už pred výsadbou deformované pri prerastení dnom sieťky. Nové typy sieťoviny i podložiek, ktoré sa v poslednej dobe používajú, by mali tieto nedostatky eliminovať.
Po transformácii lesného hospodárstva v 90-tych rokoch nastali v škôlkárskej výrobe na Slovensku zásadné zmeny. Takmer polovica štátnych lesov prešla do rúk súkromných vlastníkov, ktorí si vybudovali vlastné škôlky a začali obchodovať s lesným reprodukčným materiálom. Podstatne sa znížila produkcia sadbového materiálu zo 100 mil. na 55 mil. ročne a tento trend ďalej pokračuje. Je to dôsledkom obmedzenia holorubného, uprednostňovanie podrastového hospodárskeho spôsobu a prirodzenej obnovy a tiež zníženie hektárového počtu sadeníc pri zalesňovaní.
V tomto období poklesla i produkcia krytokorenná materiálu na cca 3 % a v tomto roku sa v škôlkach Lesov SR v piatich škôlkárskych strediskách 500 tis. krytokorenná semenáčikov typu Jiffy 7 Forestry, 300 tis. v obaloch Lännen Plantek F a 150 tis. typu BCC. Neštátny sektor produkuje okolo 100 tis. kusov sadbového materiálu typu Jiffy 7. Napriek uvedeným problémom sa v horizonte piatich rokov predpokladá zvýšenie podielu krytokorenná materiálu na Slovensku na 10 % podiel pri umelej obnove, pre jeho nesporné výhody. Jeho širšie zavádzanie bude veľmi úzko súvisieť s ekonomickou efektívnosťou v porovnaní s voľnokorenným materiálom, vysokou ujatosťou a znížením nákladov na ošetrovanie a doplňovanie kultúr.
V ďalšej etape však bude potrebné zamerať sa na morfologickú i fyziologickú kvalitu krytokorenná materiálu pestovaného v nových typoch obalov a ich dôkladné overenie pred zavedením do lesnej prevádzky.
Titul lesných zdrojov a škôlka Pitkin
Ľubica Šmelková vykonala významný výskum technológií produkcie v lesných škôlkach, zameraný na efektívne metódy manažmentu a inventarizácie rastlinného materiálu v lesných škôlkach na podporu udržateľného pestovania sadeníc. V oblasti hodnotenia kvality sadeníc Šmelková techniky uprednostňujú metríky, ktoré hodnotia celkovú životaschopnosť a štrukturálnu integritu, s vývojom koreňového systému odvodeným cez korelované ukazovatele, ako je výška rastliny a priemer stonky pri krčku koreňa.
Šmelkovej experimenty s klíčením pelietizovaných semien preukázali jeho výhody pre ihličnaté druhy, vrátane smreka obyčajného (Picea abies L.). Jej štúdie o účinkoch gama žiarenia na semená ihličnatých drevín zahŕňali kontrolované experimenty na smreku obyčajnom, smrekovci európskom (Larix decidua Mill.) a borovici lesnej, kde testovala šesť dávok žiarenia a sledovala laboratórnu klíčivosť, vzchádzanie v pôde a zdravie sadeníc.
Kľúčovým príkladom jej práce na hodnotení kvality sadeníc je článok z roku 2007 „Výberové zisťovanie kvality sadbového materiálu v lesných škôlkach“, publikovaný v Acta Facultatis Forestalis Zvolen (Zväzok XLIX, č. 1, str. 109-121), ktorý podrobne opisuje postupy odberu vzoriek na hodnotenie sadbového materiálu v lesných škôlkach s cieľom zabezpečiť vysokokvalitný regeneračný materiál.
V roku 2008 autorsky spracovala „Vplyv rôznej dĺžky odrezkov a sponu ich výsadby na výšku vypestovaných sadeníc pri topoľových klonoch Populus nigra L., P. 'Italica' a P. 'Pannonia'“, tiež v Acta Facultatis Forestalis Zvolen (Zväzok L, č. 2, str.).
Výskum Šmelkovej o dynamike regenerácie zahŕňa spoluautorstvo článku z roku 2009 s Gabrielou Debnárovou „Zovšeobecnenie poznatkov o sezónnosti klíčenia semena ihličnatých drevín“ v Acta Facultatis Forestalis Zvolen (Zväzok LI, č. 2, str.).
Jej príspevky k obnove po kalamitách sú príkladom článku z roku 2011, spoluautor s Štefanom Šmelkom, „Vzájomné vzťahy umelej a prirodzenej obnovy lesa na kalamitisku vo Vysokých Tatrách po štyroch rokoch od známej veternej smršte“, publikovanom v Lesníckom časopise - Forestry Journal (Zväzok 57, č. 4, str. 269-277).
Významným príkladom ich spoločnej práce je ich spoluautorská štúdia o interakciách medzi umelou a prirodzenou obnovou lesa vo Vysokých Tatrách po ničivej veternej smršti z 19. novembra 2004, ktorá zasiahla viac ako 12 000 hektárov lesných ekosystémov v Národnom parku Vysoké Tatry. [27]
Výskum, ktorý sa uskutočnil štyri roky po kalamite, využil monitorovací systém s 87 vzorkovacími plochami usporiadanými v mriežke 500 × 500 m na posúdenie kľúčových metrík, ako je druhová bohatosť stromov, početnosť jedincov a rozstupy. Prostredníctvom tejto spolupráce Šmelková a Šmelko vyvinuli inovatívne nástroje na hodnotenie úspešnosti regenerácie, vrátane špecializovaného indexu, ktorý kvantifikuje pomer prirodzenej a umelej obnovy a demonštruje, ako zvyšujúce sa umelé vstupy inverzne ovplyvňujú prirodzené procesy. [27]
Ich biometrické a lesnícke analýzy poskytli praktické odporúčania pre obnovu po kalamitách, zdôrazňujúc podporu prirodzených procesov na zvýšenie biodiverzity a odolnosti v podmienkach klimaticky indukovaných porúch, ako sú extrémne vetry.
Výskum Ľubice Šmelkovej o regenerácii lesa po veternej smršti v roku 2004 vo Vysokých Tatrách významne pokročil v udržateľných reštauračných postupoch na Slovensku tým, že demonštroval účinnosť integrácie prirodzených a umelých metód regenerácie.
Prostredníctvom svojej dlhodobej úlohy profesorky na Technickej univerzite vo Zvolene (TU Zvolen) Šmelková formovala lesnícke vzdelávanie integráciou svojej expertízy v pestovaní lesa a kvalite sadeníc do univerzitných učebných osnov, čím pripravila generácie lesníkov v moderných technológiách produkcie v škôlkach.
Príspevky Šmelkovej k riešeniu klimatických a kalamitných výziev sú zrejmé v jej vývoji zlepšených technológií produkcie sadeníc, najmä prostredníctvom hodnotení typov substrátov a metód pestovania, ktoré zvyšujú rozvoj koreňového systému u sadeníc smreka, čím podporujú lepšie miery prežitia v nepriaznivých podmienkach.
Výskum spoluautorovaný alebo ovplyvnený jej prácou poukazuje na to, ako optimalizované pestovateľské techniky, ako napríklad porovnávanie rôznych metód riadenia, vedú k vynikajúcim kvantitatívnym vlastnostiam koreňov sadeníc, ktoré boli prijaté v slovenských škôlkárskych postupoch na posilnenie odolnosti lesov voči environmentálnym stresom, ako sú vetrové smršte a meniace sa klímy.
Ľubica Šmelková bola významnou osobnosťou slovenského lesníckeho pestovania, ktorá stelesňovala prínos žien k povojnovej stredoeurópskej lesníckej vede prostredníctvom svojej dlhoročnej akademickej kariéry na Technickej univerzite vo Zvolene.
Kolaboratívne partnerstvá Šmelkovej, najmä so Štefanom Šmelkom, špecialistom na lesnícku biometriu, ilustrujú dynamiku akademických párov vo vede, čím sa podporujú interdisciplinárne pokroky bez kompromisov v individuálnych príspevkoch.
Inovácie Ľubice Šmelkovej v technológiách produkcie v škôlkach a hodnotení kvality sadeníc boli dlhodobo implementované v slovenskom lesnom hospodárstve, čím poskytli praktické usmernenia pre udržateľné regeneračné postupy, ktoré zvyšujú odolnosť a produktivitu lesov.
Na Technickej univerzite vo Zvolene (TU Zvolen) mala úloha Šmelkovej ako profesorky na Katedre pestovania lesa hlboký vplyv na vzdelávacie programy, kde jej expertíza formovala generácie lesných ekológov a manažérov prostredníctvom kurzov a vedenia výskumu.
tags: #lubica #smelkova #pestovanie