Teoretická východiska hodnocení erozního ohrožení půdy

Vodní eroze je kvantifikována pomocí dlouhodobého průměrného smyvu půdy (G) v t/ha/rok, který je počítán podle Univerzální rovnice ztráty půdy (USLE) (Wischmeier a Smith, 1978):
G = R . K . L . S . C . P, kde:

G – průměrná dlouhodobá ztráta půdy (t.ha-1.rok-1),
R – faktor erozní účinnosti deště, vyjádřený v závislosti na kinetické energii a intenzitě erozně nebezpečných dešťů (MJ∙ha-1∙cm∙h-1), resp. po úpravě (N.ha-1),
K – faktor erodovatelnosti půdy, vyjádřený v závislosti na textuře a struktuře ornice, obsahu organické hmoty a propustnosti půdního profilu (t∙h∙MJ-1∙cm-1), resp. po úpravě (t.N-1),
L – faktor délky svahu, vyjadřující vliv nepřerušené délky svahu na velikost ztráty půdy erozí (bezrozměrný – poměr smyvu ke smyvu na jednotkovém pozemku délky 22,13 m),
S – faktor sklonu svahu, vyjadřující vliv sklonu svahu na velikost ztráty půdy erozí (bezrozměrný – poměr smyvu ke smyvu na jednotkovém pozemku sklonu 9 %),
C – faktor ochranného vlivu vegetace, vyjádřený v závislosti na vývoji vegetace a použité agrotechnice (bezrozměrný – poměr smyvu ke smyvu na jednotkovém pozemku s trvalým úhorem),
P – faktor účinnosti protierozních opatření (bezrozměrný – poměr smyvu ke smyvu na jednotkovém pozemku obdělávaném ve směru sklonu pozemku).

Pokud hodnota dlouhodobého průměrného smyvu půdy nepřekročí hodnotu přípustné ztráty půdy (Gp), nedochází na dané lokalitě ke zrychlené erozi, lokalita není ohrožena vodní erozí a jsou zachovány funkce půdy a její úrodnost.

tedy Gp ≥ G kde:
Gp – přípustná ztráta půdy (t.ha-1.rok-1)

Pokud však hodnoty dlouhodobého průměrného smyvu půdy překročí hodnoty přípustné ztráty půdy (tedy Gp < G), dochází vlivem vodní eroze k nadlimitní ztrátě půdy a tím i k ztrátě funkcí půdy a snižování její úrodnosti. Rozdíl mezi dlouhodobým průměrným smyvem a přípustnou ztrátou půdy současně vyjadřuje i míru erozní ohroženosti dané lokality.

Hodnoty přípustné ztráty půdy erozí jsou stanoveny především z hlediska dlouhodobého zachování funkcí půdy a její úrodnosti. Hloubka půdy je charakterizována mocností půdního profilu, kterou omezuje skalní podklad, nebo vysoká skeletovitost a to na základě bonitace půdy, vyjádřené kódem BPEJ.


Tab. 3-1: Přípustná ztráta půdy Gp erozí podle hloubky půdy (metodika Janeček a kol., 2012)

Hloubka půdy Kód kombinace skeletovitosti

a hloubky půdy (5. číslice kódu BPEJ)

Přípustná ztráta půdy erozí (t.ha-1.rok-1)
mělká (< 30 cm) 5, 6 doporučeno převést do TTP
středně hluboká (30–60 cm) a hluboká (> 60 cm) 0, 1, 2, 3, 4, 7 4, 0

Hloubka půdy je v systému BPEJ vyjádřena 5. číslicí sdruženého kódu BPEJ pro skeletovitost a hloubku půdy. Kódy 7, 8, a 9 jsou určeny pro BPEJ pozemků se sklonem > 12° a pro BPEJ nevyvinutých půd (litozem, ranker). Pro půdy s kódem 8 a 9 je hloubku půdy nutné zjistit terénním průzkumem v místech nejsvažitější části pozemku.

V případě pozemků s mělkými půdami s hloubkou do 30 cm se doporučuje jejich převedení do kategorie trvalých travních porostů.

Přípustnou ztrátu půdy erozí je možno bezplatně zjistit v Protierozní kalkulačce (https://kalkulacka.vumop.cz).

Vzhledem k tomu, že z hlediska hospodaření na orné půdě je ve vztahu k erozní ohroženosti ovlivnitelný pouze ochranný účinek vegetace a účinnost protierozních opatření, byl z rovnice USLE odvozen model pro hodnocení erozní ohroženosti na základě maximálních přípustných hodnot faktoru ochranného vlivu vegetace a protierozních opatření. Vytvořený model je nejen nástrojem na hodnocení erozní ohroženosti, ale i návodem jak hospodařit na dané lokalitě tak, aby nedocházelo k nadlimitní ztrátě půdy vodní erozí. Touto úpravou tvaru rovnice USLE je možné dosáhnout jednoduššího postupu výpočtu, při kterém není nezbytné zadat osevní postup pro každý díl půdního bloku před získáním použitelných informací a kdy zároveň výstup dává okamžitě návod na řešení protierozní ochrany. Zároveň je díky tomuto vyjádření možné zpracovat velké území bez detailní znalosti osevních postupů s dosažením velké přesnosti výsledku a jeho interpretovatelnosti.


3-6-v2.jpg
Obr. 3-6: Potenciální ohroženost zemědělské půdy vodní erozí


Rovnice USLE je vyjádřená ve tvaru: Cp . Pp = Gp / (R . K . L . S), kde:
Cp . Pp je požadovaný ochranný vliv vegetace a protierozních o patření vzhledem k přípustné ztrátě půdy (vyjadřuje tedy součin maximálně přípustné hodnoty faktoru ochranného vlivu vegetace a faktoru protierozních opatření, při jejichž překročení dojde k překročení přípustné ztráty půdy). Tento součin je možné spočítat pro každý díl půdního bloku, zemědělskou parcelu, nebo i parcelu KN s vysokou mírou podrobnosti a v rozsahu celé ČR. K jednotlivým Cp . Pp lze v Protierozní kalkulačce ověřit vhodnost konkrétních osevních postupů a protierozních opatření. Velmi rámcová kategorizace hodnot Cp . Pp je uvedena v Tab. 3-2.


Tab. 3-2: Vhodná rámcová organizační a agrotechnická opatření

Hodnota Cp . Pp Vhodná rámcová organizační nebo agrotechnická opatření

a hloubky půdy (5. číslice kódu BPEJ)

do 0,005 ochranné zatravnění
0,006–0,020 víceleté pícniny nebo ochranné zatravnění
0,021–0,100 vyloučení erozně nebezpečných plodin a vyšší zastoupení víceletých pícnin
0,101–0,200 vyloučení erozně nebezpečných plodin a použití protierozních technologií
0,201–0,240 pásové střídání plodin nebo vyloučení erozně nebezpečných plodin
0,241–0,400 erozně nebezpečné plodiny pěstovány s protierozními technologiemi
0,401 a více bez omezení

V upraveném tvaru USLE je přípustná míra eroze překročena tehdy, když:
C . P > Cp . Pp
Vliv vegetačního pokryvu na smyv půdy se projevuje přímou ochranou povrchu půdy před destruktivním působením dopadajících dešťových kapek a zpomalováním rychlosti povrchového odtoku a nepřímo působením vegetace na půdní vlastnosti, zejména na pórovitost a propustnost a především mechanickým zpevněním půdy kořenovým systémem. Ochranný vliv vegetace je přímo úměrný pokryvnosti a hustotě porostu v době výskytu přívalových dešťů (měsíce duben– září). Proto dokonalou protierozní ochranu představují porosty trav a jetelovin, zatímco běžným způsobem pěstované širokořádkové plodiny chrání půdu nedostatečně.

Při popisu erozních jevů je třeba respektovat jejich výrazně epizodní charakter. Ke ztrátě rozhodující části půdy nedochází rovnoměrně během roku a let, ale během jednotlivých výrazných srážkových epizod. Uvedený popis erozního procesu vztažený k dlouhodobé ztrátě půdy proto lze efektivně využít pro klasifikaci erozní ohroženosti, nikoliv však pro návrh ochranných opatření technického charakteru.


2-2-v2.png
Obr. 3-7: Mapa Maximální přípustné hodnoty faktoru ochranného vlivu vegetace a protierozních opatření (Cp . Pp)

Jaké faktory univerzální rovnice mohu ovlivnit a snížit riziko vodní eroze?

Změnou způsobu hospodaření na pozemku např. aplikací protierozních osevních postupů, zatravněním orné půdy apod. snížíme hodnotu faktoru ochranného vlivu vegetace C; uplatňováním protierozních opatření jako je pásové střídání plodin, vrstevnicové obdělávání, hrázkování či důlkování snížíme hodnotu faktoru protierozních opatření P; přerušením délky odtoku po pozemku např. příkopem, průlehem, cestou s příkopem nebo vrstevnicovou mezí snížíme hodnotu faktoru délky svahu L.