Chlorowane drzewa

8 marca 2017
Blog szalonych naukowców

dscf1436Badań nad relacjami roślin i chemizmu podłoża jest niemało. Sam też coś z tym miałem do czynienia. Wśród nich badania nad zasoleniem gleb miejskich i ich wpływem na drzewa też nie są wyjątkowe. Pochylę się więc nad jednym takim nie dlatego, że jest jakoś przełomowe, ale dlatego, że jest świeże.

Badania te przeprowadzono kilka lat temu we Wrocławiu wśród przydrożnych alei. Jest to tak przekształcone siedlisko, że ciężko je porównywać z naturalnymi warunkami. Pewnie dlatego autorzy jako punkt odniesienia przyjęli szkółkę drzewną, gdzie uprawia się drzewka później trafiające do miast.

Okazuje się, że – przynajmniej w tym badaniu – gleba w mieście nie była wcale bardziej zasolona niż w szkółce. Zaskoczenie? Tylko trochę. Zasolenie określa się różnymi miarami. Jedną z nich, powszechnie stosowaną np. w ocenie jakości wód, jest przewodność elektryczna, która mówi o ilości elektrolitów. W laboratorium to mogą być kwasy czy zasady, ale w naturze to głównie rozpuszczalne sole mineralne.

Solami mineralnymi są nawozy i to właśnie one zadecydowały o dość dużym zasoleniu gleby w szkółce. W mieście było inaczej. Gleby przy ulicach okazały się dość ubogie w substancje odżywcze dla roślin, takie jak azotany czy fosforany. To nie te czasy, gdy ulicami płynęły rynsztoki z odchodami ludzi, psów czy przede wszystkim koni. Dziś ci pierwsi azot i fosfor spuszczają do kanalizacji, te drugie zostawiają raczej w parkach i na osiedlowych trawnikach, a ostatnie, no cóż, w miastach ich przecież zostało bardzo mało, a jeśli już, to nie na dużych ulicach.

Zasolenie gleb przyulicznych to głównie zasługa sodu, chloru i wapnia. Ten ostatni pierwiastek występuje powszechnie w materiałach budowlanych, ale bywa też elementem chlorku wapnia. Chlorku wapnia czasem używa się jako środka do odśnieżania, bo bywa uważany za mniej szkodliwy od zwykłej soli, a przede wszystkim działa w niższych temperaturach. Zwykła sól drogowa to z kolei chlorek sodu, co wskazuje już, skąd zasolenie przyuliczne.

Ma to jeszcze jedną konsekwencję. Jak wiadomo z podstawówkowej/gimnazjalnej chemii, sole mają odczyn obojętny. Tak jest jednak tylko w sytuacji idealnej, w naturze sole wapnia są budowane głównie przez dość słabe reszty kwasowe, np. węglany, czego konsekwencją jest to, że środowisko takie nie jest obojętne, ale lekko zasadowe. I owszem, gleby miejskie okazały się bardziej zasadowe niż gleby w szkółce. Nie była to duża różnica, ale zawsze.

Co ciekawe, w Polsce podłoże często jest stosunkowo bogate w wapń, więc często gleby są lekko zasadowe. Wody jeziorne prawie zawsze są lekko zasadowe, nawet niektóre złoża torfu takie są. Stąd kwaśne deszcze, które są wciąż zagrożeniem choćby w Skandynawii, dla polskich wód są praktycznie niezauważalną presją. Tymczasem drzewa rosnące w Polsce raczej preferują gleby lekko kwaśne. Gleba leśna zresztą na skutek substancji powstających przy butwieniu liści jest właśnie kwaśna. Stąd i glebę w szkółkach utrzymuje się od lekko kwaśnej do co najwyżej bardzo lekko zasadowej, więc drzewka po przesadzeniu do bardziej zasadowej gleby miejskiej doznają na tym polu pierwszego szoku.

Kolejnym szokiem jest skład soli glebowych. W badanych przypadkach sam poziom zasolenia nie był większym problemem. Ani w szkółce nie przesadzano z nawożeniem (każdy rolnik wie, że gdy sypnie więcej nawozu, rośliny mu „upali”), ani wpływ odśnieżania nie skutkował tzw. suszą fizjologiczną. Jednak gleba w szkółce była pełna soli odżywczych, a w mieście mało użytecznych soli drogowych.

Z sodem pół biedy. Jako taki jest potrzebny wielu organizmom do funkcjonowania i komunikacji międzykomórkowej (o pompie sodowo-potasowej nie miejsce tu pisać). Ssaki roślinożerne są znane ze słabości do soli sodowych i człowiek nie jest tu wyjątkiem. Jednak jak dotąd nie udowodniono, żeby był niezbędny dla rozwoju wszystkich roślin. Znane jest zjawisko jego unikania i wiele roślin ma bardzo niskie stężenia sodu w soku komórkowym, nawet gdy jest go dość dużo w podłożu. Dlatego właśnie tak brakuje go roślinożercom. Niektóre glony morskie nawet potrafią zachować taki skład soku komórkowego, że jest w nim mniej sodu niż w otaczającej wodzie. Z drugiej zaś strony sok niektórych roślin solniskowych jest słony. Sam się o tym przekonałem, żując solirody rosnące pod przeciekającą rurą inowrocławskiej fabryki sody.

I tak właśnie jest z badanymi drzewami – zawartość sodu w ich liściach pozostała niska, mimo że zawartość w glebie miejskiej była średnio ponaddziesięciokrotnie większa niż w szkółce. Rośliny nie są bezwolnymi gąbkami chłonącymi wszystko z podłoża. Jednak z chlorem już nie jest tak łatwo. Jego zawartość w glebie miejskiej była mniej więcej pięciokrotnie większa niż w szkółce, a w liściach kilku gatunków drzew też była duża. Na tyle duża, że dały się zaobserwować skutki toksyczne, takie jak blaknięcie liści, czyli nomen omen chloroza.

Nie wszystkie gatunki jednak tak samo poddały się działaniu chloru. Najgorzej radził sobie z nim klon pospolity, nie najlepiej lipa szerokolistna, podczas gdy platanowi klonolistnemu i jarzębowi szwedzkiemu praktycznie nie szkodził. Ten ostatni też akumulował w liściach wapń, więc warunki miejskie tym bardziej mu sprzyjają. Zatem niestety najbardziej typowe dla polskich lasów i wielu przydrożnych alei rodzime gatunki klonów i lip nie za bardzo mają szanse na dobry rozwój przy ulicach odśnieżanych solą, ale platany i jarzęby jakoś sobie radzą.

Piotr Panek

fot. Piotr Panek, licencja CC BY-SA 4.0

ResearchBlogging.org
Robert Sobolewski, & Piotr Chohura (2015). Właściwości chemiczne gleb jako czynnik decydujący o stanie odżywienia drzew Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, 614, 61-73