TEORETICKÉ MINIMUM K VODNÍ EROZI

Vodní eroze obecně

Vodní eroze je definovaná jako komplexní proces, zahrnující rozrušování půdního povrchu, transport a sedimentaci uvolněných půdních částic působením vody. Samotný proces eroze půdy je procesem přírodním, který nelze zcela zastavit. Rozlišujeme tak erozi normální (geologickou) a erozi zrychlenou.

Normální eroze neustále přetváří reliéf území, je přirozená, probíhá postupně a z hlediska lidské generace je prakticky nepozorovatelná, je v souladu s půdotvorným procesem. Naopak zrychlená eroze smývá půdní částice v takovém rozsahu, že nemohou být nahrazeny půdotvorným procesem, je ovlivněna lidskou činností, způsobem hospodaření a díly půdního bloku je před ní nutné účinně chránit.

Vodní eroze ohrožuje více než 50 % výměry orné půdy v rámci ČR. Na převážné ploše erozí ohrožených půd však není prováděna žádná systematická ochrana zabraňující dalším ztrátám. Právě z tohoto důvodu se Příručka zabývá především ochranou zemědělské půdy před tímto typem eroze, zmiňuje nicméně i některé další specifické typy eroze, které dosud nejsou z hlediska ochrany půdy tak běžné. Podrobněji také uvádí informace o erozi větrné, která ohrožuje více než 10 % výměry orné půdy v ČR a ochrana před jejím působením je ve světě i v ČR relativně dobře prozkoumána a existují propracované metodiky navrhování protierozních opatření. Základní podklady týkající se ohroženosti jsou uvedeny v Protierozní kalkulačce (https://kalkulacka.vumop.cz).

Dalším procesem, zapříčiňujícím pohyb půdy ve směru svahu, je eroze orbou. Ta se svými průměrnými ročními hodnotami blíží erozi vodní, dosud jí nicméně není věnována příliš velká pozornost.

Někdy je zmiňována i eroze sněhová, tzv. nivální. Eroze působená skutečně čistě sněhem je vzhledem k zanedbatelné kinetické energii dopadajících vloček nulová. Erozi však může reálně působit jednak sesun půdních vrstev, způsobený ujetím vrchní přemokřené vrstvy půdy po vrstvě spodní, ještě zmrzlé při pomalém jarním tání. Tento proces se týká především horských poloh s velmi strmými svahy, které jsou v podstatě vždy trvale zatravněny, tímto jevem se však Příručka nezabývá. Druhým typem eroze působené sněhem je eroze způsobená rychlým táním sněhu. V tomto případě dochází k intenzivnímu povrchovému odtoku po vrstvě půdy, která může být ještě zmrzlá, což omezuje vsak do profilu a naopak, mrazem rozrušená půda může být snadno erodována.

V ČR však dosud neexistovala spolehlivá metoda pro kvantifikaci eroze způsobené táním sněhu, komplexně je řešena v simulačním modelu EROSION 3D, zjednodušená metoda postavená na principech USLE je nově představena Prof. Tomanem v nové metodice (Toman In Janeček a kol., 2012). Eroze působená táním sněhu je pravděpodobně poměrně významným procesem, nicméně protože dosud nebyla přesněji kvantifikována, není v předkládaném materiálu zahrnuta.

Posledním procesem, který je možno pro úplnost přidat do výčtu typů eroze je eroze sklizňová, spočívající ve ztrátě půdy z pozemku spolu se sklízenou plodinou. I tento proces dosud nebyl v ČR výrazněji hodnocen i přesto, že v Evropě bylo prokázáno, že ztráty půdy například při sklizni cukrovky mohou dosahovat hodnot srovnatelných s intenzivní vodní erozí. Hlavní vliv na míru ztráty půdy má v tomto případě způsob sklizně, vlhkost půdy a její vlastnosti. Půdní částice jsou při zpracování plodiny odstraněny propírkou (například v cukrovaru), nicméně materiál se jen zřídka vrací zpět na místo, odkud byl odvezen.

Příčiny eroze obecně

Podmínky pro výskyt vodní eroze jsou v ČR specifické – díly půdních bloků máme největší v Evropě díky intenzifikaci zemědělské výroby v minulosti, ve velkém byly také rušeny hydrografické a krajinné prvky (rozorání mezí, zatravněných údolnic, polních cest, likvidace rozptýlené zeleně apod.), které zrychlené erozi účinně bránily. Současně máme ale nejmenší vlastnické pozemky na osobu, což je dáno zastavením trhu se zemědělskou půdou kolem roku 1950. Většina zemědělských subjektů hospodaří na pronajatých pozemcích a to dále snižuje zájem o investice do náročnějších protierozních opatření zejména technického charakteru, ale mnohdy i o správnou péči o půdu jako takovou.

Na vznik vodní eroze má největší vliv sklonitost pozemku v kombinaci s délkou pozemku po spádnici, dále vegetační pokryv, vlastnosti půdy a její náchylnost k erozi, uplatněná protierozní opatření a v neposlední řadě častý výskyt přívalových srážek, které střídá období sucha. Tyto faktory ovlivňují míru eroze vždy ve vzájemné kombinaci. K eroznímu smyvu tak dochází i na půdních blocích, které sice nejsou výrazně sklonité, ale v kombinaci s nepřerušenou délkou svahu jsou nevhodné pro pěstování erozně nebezpečných plodin.

Srážky lze považovat za erozně nebezpečné, když jejich úhrn překračuje 12,5 mm nebo intenzita 6,25 mm za 15 minut. (Toto kritérium vychází z původního odvození rovnice USLE, ve skutečnosti může být erozně účinná srážka i odlišných parametrů v závislosti na místních podmínkách). Přes 80 % všech erozně nebezpečných dešťů se vyskytuje v období červen–srpen a proto je ochrana půdy, zejména vegetačním pokryvem, v těchto měsících nejdůležitější. Nebezpečným obdobím ale může být i zima, resp. časné jaro ve spojení s táním sněhu. Z tohoto pohledu je rizikové zejména rychlé tání nově napadlého sněhu na zmrzlé půdě.

Dalším zásadním faktorem zvyšujícím rozsah eroze půdy je nedostatek organické hmoty v půdě. Z hlediska prevence vzniku eroze půdy je nejdůležitější příznivý vliv organické hmoty na stabilitu půdní struktury, díky níž má půda vyšší schopnost vyrovnávat výkyvy počasí a odolávat i jiným biotickým a abiotickým faktorům. Prostřednictvím organických látek jsou stmelovány jednotlivé půdní částice do formy půdních agregátů, mezi kterými tak vznikají póry. Pórovitost půdy má rozhodující význam pro infiltraci vody do půdy a omezení povrchového odtoku. Dobré zásobení půdy organickou hmotou má vliv na akumulační schopnost půdy, tedy na zadržení vody v krajině, což snižuje riziko povodní a sucha. Nezanedbatelný je rovněž pozitivní vliv organické hmoty na odolnost půdy vůči utužení. Půda bohatá na organickou hmotu lépe odolává zatížení při pojezdech těžké mechanizace po pozemcích.

Zároveň organická hmota vytváří s neživou složkou půdy organominerální komplexy a ovlivňuje mnohé procesy probíhající v půdě. Má mimo jiné vliv na diversitu půdních organismů, tvorbu humusu, ovlivňuje koloběh živin a vody v půdě a zlepšuje její fyzikální a chemické vlastnosti. Vzhledem k nezastupitelným funkcím, které organická hmota v půdě plní, a které ovlivňují nejen produkční, ale i mimoprodukční funkce půdy, je udržení vhodného obsahu půdní organické hmoty jedním ze závažných problémů ochrany přírodních zdrojů ve světě.

K udržení optimálního množství organické hmoty v půdě je nutné její pravidelné a dostatečné dodávání a to nejčastěji v podobě chlévského hnoje, kejdy, digestátu či zaoraných rostlinných zbytků.

Chlévská mrva je z pohledu protierozní ochrany a udržení optimálního množství organické hmoty vůbec nejúčinnějším způsobem hnojení. Doporučená dávka chlévské mrvy pro zdravé půdy je 20–50 t/ha v intervalu minimálně 1× za 3–4 roky. V případě degradovaných půd (erozí, utužením, nedostatkem organické hmoty, …) je vhodné doporučovanou dávku navýšit. Obdobně jako chlévskou mrvu lze využít kvalitní kompost. Dodávání organických hnojiv je nezbytné zejména pro plodiny, jako jsou okopaniny, kukuřice, případně řepka. Další běžně používaná organická hnojiva jsou kejda a digestát z bioplynových stanic a to v dávkách cca 20 t/ha. Obě hnojiva jsou v tekuté formě a obsahují nižší objem sušiny.

Zaoráním rostlinných zbytků z předplodin a meziplodin je v současné době nejběžněji využívaná technologie zapravení organické hmoty do půdy. Při zaorání organických zbytků do půdy však nedochází k transformaci organických látek na humus v takové míře jako při využití organických hnojiv. Pro optimální podmínky činnosti mikrobiálních organizmů je nutné upravit poměr C:N. Při dodání dusíku minerálními hnojivy hrozí zvýšené riziko vyplavení dusíku do vodních zdrojů, čímž rovněž narůstá i riziko eutrofizace vod.

Za ideálních podmínek je vhodné všechny výše zmíněné způsoby dodávání organické hmoty do půdy kombinovat. Ne všichni zemědělci však mají možnost využít celou škálu aplikací, proto je žádoucí využít alespoň některou z výše uvedených možností. Dlouhodobým nedodáváním organické hmoty do půdy se zhoršují půdní vlastnosti. Jejich obnova je časově, organizačně i ekonomicky výrazně náročnější než včasné předcházení snížení množství organické hmoty v půdě. V přírodních podmínkách patří hromadění organické hmoty v půdě a její přeměna na humus k přirozeným půdotvorným pochodům, které tak pomáhají odolávat stresovým situacím. Organická hmota má schopnost obnovovat poškozené či zcela znehodnocené půdy erozí či ostatními degradačními činiteli (jedná se však o velmi zdlouhavý proces).

Důsledky vodní eroze

Zrychlená vodní eroze půdy ochuzuje zemědělské půdy o nejúrodnější část – ornici, zhoršuje fyzikálně-chemické vlastnosti půd, zmenšuje mocnost půdního profilu, zvyšuje štěrkovitost, snižuje obsah živin a humusu, snižuje propustnost půdy, poškozuje plodiny, znesnadňuje pohyb strojů po pozemcích a způsobuje ztráty osiv, sadby, hnojiv a přípravků na ochranu rostlin a tím samozřejmě snižuje i hektarové výnosy.

Navíc transportované půdní částice a na nich vázané látky znečišťují vodní zdroje a zanášejí akumulační prostory nádrží, snižují průtočnou kapacitu toků, vyvolávají zakalení povrchových vod, zhoršují prostředí pro vodní organismy, zvyšují náklady na úpravu vody a těžbu usazenin.

Hlavní důsledky vodní eroze můžeme rozdělit do následujících skupin:
• hrozba pro trvalou udržitelnost úrodnosti půdy,
• ovlivnění kvantitativních parametrů vodních zdrojů (kapacita koryt vodních toků a disponibilní objem vodních nádrží),
• ovlivnění kvalitativních charakteristik vodních zdrojů,
• ohrožení intravilánu měst a obcí, komunikací a další infrastruktury v krajině procesy povrchového odtoku a vodní eroze.

Hrozba pro trvalou udržitelnost úrodnosti půdy

Dlouhodobým působením eroze se mění kvantitativní a kvalitativní vlastnosti půd. Kvantitativní změny spočívají především ve zmenšování hloubky půdního profilu a plochy půd v případě velmi intenzivní eroze, kvalitativní ve změně jejich vlastností a snížení úrodnosti půd.

Působením vodní eroze přicházíme o nejúrodnější a živinově nejbohatší část zemědělské půdy – ornici, pěstované plodiny nenajdou v erodované půdě dostatečné množství živin a celková úroda dosahuje nižších objemů (nižší klíčivost, vymílání sadby a kořenů, zatopení níže ležících plodin smytými částicemi, poškození plodin atd.). Na slabě erodovaných půdách se snižují hektarové výnosy o 15–20 %, na středně erodovaných půdách o 40–50 % a na silně erodovaných půdách až o 75 %.

Každoročně jsou při probíhajících aktualizacích bonitovaných půdně ekologických jednotek (BPEJ) mapovány vážné projevy degradace půdy erozí, což se projevuje i výrazným snížením průměrné ceny pozemků. Jedná se například o snížení výměr půd na sprašových pokryvech a jejich zařazení do méně hodnotných BPEJ. To se v konečném důsledku může projevit i snížením ceny až o 10 Kč/m2 na některých pozemcích. Pokud počítáme průměr na katastrální území, může se jednat až o 50% snížení průměrné ceny půdy v katastrálním území. Zejména v některých moravských okresech dochází k výraznému snižování ceny zemědělské půdy degradací černozemí, kdy jsou často nalezeny se smytým orničním horizontem (často více než o 60 cm). Ztráta půdy je neobnovitelná a nevyčíslitelná, bereme-li v úvahu, že 2–3 cm vrstvy půdy potřebují na svůj vznik za velmi příznivých podmínek průměrně 100 až 1000 let (dle místních podmínek).

Podle posledních analýz by mohlo při nejhorším možném scénáři být erodováno až 21 milionů tun půdy za rok, což je možné finančně vyjádřit jako škodu za 4,3 miliardy korun (nejsou však započteny další škody na obecním a soukromém majetku).


3-1.jpg
Obr. 3-1: Poškození kukuřice vodní erozí – prostřední řádek téměř
chybí
(Čejkovice, foto VÚMOP, v.v.i.)


3-2.jpg
Obr. 3-2: Erodovaná půda z výše ležících části dílu půdního bloku poškozuje
plodiny na úpatí svahu a v údolnici (Dolní Stropnice, foto VÚMOP, v.v.i.)


3-3.jpg
Obr. 3-3: Nánosy poškozující nižší partie dílu půdního bloku

Ovlivnění kvantitativních parametrů vodních zdrojů

Zanášení koryt vodních toků

Erozní produkty transportované ze zemědělských pozemků do vodních toků se zde ukládají v závislosti na charakteru proudění a obecně snižují jeho kapacitu. To má za následek postupný vzestup nivelety dna a tím navazující zvyšování hladiny podzemní vody v okolí koryta a četnější vybřežování. Proces pak vyvolává nutnost údržby koryt, především jejich čištění, což s sebou nese jednak finanční nároky a jednak snižuje přírodní hodnoty koryta (je odstraněno dno spolu s jeho oživením), nezbytný je radikální zásah do břehových porostů a akce je často spojena s úpravou koryta, či její sanací a stabilizací. Proces pracuje proti směru tzv. samovolné revitalizace koryt vodních toků, což je směr, který je, především u malých vodních toků, v současné době velmi často využíván.

Častým předmětem diskuze je otázka, do jaké míry se na celkovém transportu splavenin podílí eroze na zemědělských pozemcích a kolik činí eroze v korytech. Celkové odhady založené na spolehlivých výpočtech dosud neexistují. Lze proto vycházet pouze z empirických zkušeností. Ty říkají, že rozhodující část z drobných vodních toků v zemědělské krajině je upravená a technicky stabilizovaná, vymílání proto nepřichází v úvahu. Pramenní úseky koryt drobných vodotečí, které velmi často procházejí lesními plochami, jsou většinou dlouhodobě stabilní, pokud tomu tak není, je to zpravidla důvod k provedení úprav nebo hrazenářských prací.

Koryta větších vodních toků jsou na území ČR v drtivé převaze upravena a jejich problémem je spíše zanášení než vymílání.

To potvrzuje hypotézu, že rozhodující většina sedimentu, transportovaného vodními toky je původem ze zemědělských ploch. U menších vodních toků záleží situace na místních podmínkách, u větších toků pak dochází dlouhodobě k jejich zanášení.

Bilančně je možno orientačně uvažovat, že veškeré splaveniny, které se v zemědělské krajině dostanou do drobných vodních toků, jsou jimi transportovány dále po toku. Sedimentují pak v korytech větších vodních toků, především pak v jezových zdržích a zejména ve vodních nádržích.

Zanášení vodních nádrží

S poklesem rychlosti a unášecí síly vodního toku na vstupu do vodní nádrže dochází k vypadávání nesených splavenin. Ty jsou pak zrnitostně selektovány od nejhrubších, které sedimentují jako první, po nejjemnější, které vydrží ve vznosu nejdéle. Zrnitostní separace není konstantní, ale je vázaná na velikost erozní epizody a průtoku, který materiál do nádrže přinesl. Při extrémních událostech tak jsou hrubší částice vneseny podstatně dále do zdrže, zatímco při epizodách méně významných, kdy došlo jen k malému nárůstu průtoku, hrubší částice v zrnitostním spektru splavenin zcela chybí a u vtoku sedimentují částice jemnozrnné. Uvedená zákonitost tak má za následek prostorovou zrnitostní nehomogenitu sedimentu a jeho často i výrazné zrnitostní zvrstvení.

Materiál se ukládá nejvíce na vtoku do nádrže, kde snižuje hloubku vody, tím se prostor stává dostupnější pro zarůstání vynořenou (emerzní) vegetací, což zvyšuje drsnost a přispívá k dalšímu zpomalení průtoku vody. Tím je ještě více akcelerováno zanášení prostoru a vodní nádrž se tak od vtoku stále rychleji zazemňuje.

Pokud je zanášení nádrží výraznější a vodní nádrž plní zásobní účel a její bilancování bylo napjaté, může množství deponovaného sedimentu negativně ovlivnit i zabezpečení dodávek vody, protože nezanedbatelná část zásobního objemu je zabrána sedimentem. U ochranné předzdrže VD Želivka – vodní nádrže Němčice bylo v 90. letech nutno provést odbahnění, protože sediment zde dosáhl cca ¼ z celkového zásobního objemu nádrže a nebyla dodržena doba zdržení, požadovaná z důvodu přirozených procesů odbourávání živin ve vodě. Ve VN Brno, jejíž sanace byla dokončena v roce 2011, dosahoval objem deponovaného sedimentu rovněž téměř ¼ celkového zásobního prostoru.

U nádrží se zásobní funkcí, u nichž lze v souvislosti s jejich posláním očekávat výraznější kolísání hladiny v delším časovém horizontu, dojde při poklesu hladiny k obnažení dna s vrstvou splavenin. Vzhledem k tomu, že se jedná o sediment, pocházející z větší části ze zemědělské půdy, je materiál vysoce úživný a poskytuje ideální podmínky pro velmi rychlé oživení agresivní vegetací. V prostoru zátopy se tak velmi rychle vyvine porost s velkou biomasou. Při opětovném vzestupu hladiny dojde k jeho zaplavení a následný rozklad může způsobit kyslíkovou havárii.

Příklad: Zanesený rybník v obci Jemniště

Na erozně ohroženém dílu půdního bloku byla pěstovaná kukuřice bez aplikace jakýchkoliv protierozních technologií. V důsledku erozně účinného deště (nikoliv extrémního) došlo k eroznímu smyvu a transportu sedimentů do rybníka. Množství sedimentů bylo odhadnuto na 4 256 m3, cena za odbahnění je vyčíslena na 1 350 737 Kč bez DPH.

3-4.jpg
Obr. 3-4: Zdrojová oblast erozních sedimentů, které se posléze dostaly do rybníka
v obci Jemniště (foto VÚMOP, v.v.i.)


3-5.jpg
Obr. 3-5: Zanesený rybník v obci Jemniště jako důsledek vodní eroze
(foto
VÚMOP, v.v.i.)

Ovlivnění kvalitativních charakteristik vodních zdrojů

Je nepochybné, že existuje významná závislost mezi erozními a transportními procesy a znečištěním povrchových vodních zdrojů. Znečištění se odehrává ve dvou rovinách. První z nich je znečištění fyzikální (mechanické), kdy se jedná o zákal vody. Ten má jednoznačně negativní důsledky na vodní faunu i floru, jedná se ale většinou o jev spíše krátkodobý a eliminovatelný dostatečně kapacitním usazovacím prostorem. Druhým je znečištění chemické (biochemické), zahrnující transport chemických látek z povodí do hydrografické sítě. Půda se dostává do styku s velkým množstvím chemických látek různého druhu a různého stupně toxicity (průmyslová hnojiva, pesticidy, různé druhy zemědělských odpadů i odpady průmyslové, ukládané na půdu nebo do půdy). Z uvedených látek je nejdiskutovanější fosfor, který je označován za limitující prvek rozvoje eutrofizačních procesů. Fosfor je na jedné straně významnou živinou, potřebnou pro rozvoj všech zelených rostlin, na druhé straně je jeho výskyt v přírodním prostředí v našich podmínkách silně limitován. Proto je hnojení zemědělských ploch fosforečnými hnojivy důležitou podmínkou vysokých výnosů. Fosfor se v půdě váže většinou na povrch půdních částic a vazby jsou ve vodě jen málo rozpustné. Fosfor a jeho sloučeniny jsou proto dále transportovány v rozhodující míře současně s půdními částicemi.

Vzhledem k tomu, že fosfor je vázán na povrch půdních částic, může být jeho obsah relativně vyšší (g/kg) u půd jemnozrnných. Vazba závisí i na řadě dalších faktorů, jako je například pH, přítomnost dalších iontů například Fe nebo Al atd.

Dojde-li na zemědělském pozemku k povrchovému odtoku spojenému s erozními a transportními procesy, je spolu s půdními částicemi transportován i vázaný fosfor. Změna zrnitostního složení sedimentu vůči původnímu materiálu na pozemku odpovídá jednak charakteru eroze (eroze selektivní – plošná nebo eroze rýhová – stržová) a je možno ji charakterizovat hodnotou poměru obohacení. Poměr obohacení jemnozrnnými částicemi je vyšší u selektivních forem eroze, u vyšších forem je naopak hodnota nižší.

Stejně tak lze pomocí poměru obohacení (enrichment ratio) charakterizovat sediment vůči původní půdě na pozemku i z hlediska obsahu fosforu. Poměr obohacení se v běžných případech orné půdy pohybuje obvykle mezi 3 až 10.

Nebezpečí erozního fosforu pro vodní nádrže spočívá především v tom, že fosfor se z povrchu části za příznivých podmínek (především při přechodu k anaerobním podmínkám) může uvolnit zpět do vody ve formách dostupných pro zelené řasy a sinice a tak přispět k rozvoji eutrofizace a jejích následků.

Orientační výpočty limitů dotace erozního fosforu do vodních nádrží vzhledem k jejich ohrožení eutrofizací naznačují, že hodnota přípustné ztráty půdy nastavená podle ochrany vodních zdrojů před eutrofizací by se měla pohybovat mezi 0,5 a 3,5 t/ha/rok podle typu vodního útvaru a obsahu fosforu v půdách, charakterizovaného pomocí geologického substrátu v povodí (Rosendorf, In. Dostál a kol., 2007).

To, že erozní a transportní procesy mají negativní dopad na vodní zdroje a kvalitu vody, je nesporným faktem. Jednoznačná kvantifikace tohoto vlivu ale zatím přesahuje aktuální úroveň poznání, proto je v současné době doporučeno ochranu vodních zdrojů neřešit úpravou limitů přípustné ztráty půdy, ale v odůvodněných specifických případech využít pro návrh ochranných opatření fyzikálně založené modely pro střední nebo detailní měřítka.

Ohrožení intravilánu měst a obcí, komunikací a další infrastruktury v krajině procesy povrchového odtoku a vodní eroze

Dalším významným dopadem erozních procesů na zemědělské půdě je ohrožení infrastruktury v krajině a škody na ní. Jedná se především o škody působené jednak povrchovým odtokem vody ze zemědělských pozemků a jednak transportem splavenin ze zemědělských ploch.

Mezi oběma typy rizik a škod je třeba rozlišovat. Zatímco transport splavenin může být zásadním způsoben eliminován různými typy opatření na pozemku, jejichž realizace je plně v moci uživatele (např. opatření organizačního a agrotechnického charakteru), proces povrchového odtoku je závislý na charakteru příčinné srážky. V případě výskytu srážky extrémního charakteru pak k odtoku dojde bez ohledu na stav a způsob využití pozemku a situaci lze řešit výhradně aplikací opatření technického charakteru, která přesahují rozsah povinností uživatele pozemku.

Současná legislativní praxe navíc opakovaně řešila a řeší případy soudních sporů mezi zemědělskými podnikateli a obcemi nebo jinými subjekty, které byly povrchovým odtokem a transportem splavenin ze zemědělských pozemků opakovaně poškozeny. Velkou roli zde hraje velikost a periodicita příčinné srážky, protože vzniku odtoku, jak bylo řečeno výše, nelze nikdy zcela zabránit. Tuto část rizik je doporučeno řešit v rámci nástrojů občansko-právních vztahů, pojištění a odpovědnosti za škody.

Hodnocení erozního ohrožení půdy

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.

Stavy ohrožení a poškození půdy vodní erozí

Za ohrožení půdy vodní erozí se považuje stav, kdy způsob hospodaření na dílu půdního bloku nebo erozní parcele a přijatá protierozní opatření nesplňují požadavky na ochranu vypočtenou pro daný díl půdního bloku nebo erozní parcelu. Požadavky vycházejí z morfologie terénu, půdních charakteristik, z výskytu erozně účinných srážek a potřeby ochrany půdy. Zjištěná hodnota součinu faktoru ochranného vlivu vegetace a faktoru účinnosti protierozních opatření na daném DPB nebo erozní parcele nesmí překročit vypočtenou hodnotu součinu maximálně přípustné hodnoty faktoru ochranného vlivu vegetace a maximální přípustné hodnoty faktoru účinnosti protierozních opatření pro daný DPB nebo erozní parcelu; neboli zjištěné C . P musí být menší než vypočtené Cp . Pp.

Maximálně přípustnou hodnotu součinu hodnot faktoru ochranného vlivu vegetace a faktoru účinnosti protierozních opatření vypočtenou pro daný pozemek je možno bezplatně zjistit v Protierozní kalkulačce (https://kalkulacka.vumop.cz).

3-8.jpg
Obr. 3-8: Potenciální ohroženost dílu půdního bloku vodní erozí

Maximálně přípustný součin hodnot faktoru ochranného vlivu vegetace a faktoru účinnosti protierozních opatření není identický s požadavky v rámci DZES 5, které jsou pro potřeby dotací zaváděny do praxe postupně. Jeho dodržování však pro zemědělce znamená vyhnutí se problémům s projevy eroze.
Za poškození půdy erozí se považuje stav, kdy v důsledku nesplnění požadavků na ochranu půdy vypočtenou pro daný díl půdního bloku nebo erozní parcelu (překročení maximálně přípustného součinu hodnot faktoru ochranného vlivu vegetace a faktoru účinnosti protierozních opatření), došlo v časovém intervalu dvou zjišťování ke zhoršení sledovaných vlastností půdy – zmenšení mocnosti půdního profilu, změny jeho textury a struktury, vzniku brázd, výmolů nebo strží nebo dalších projevů eroze. Jedná se o stav zjištěný terénním šetřením nebo jinou objektivní metodou.

Příklad: Výpočet dlouhodobé ztráty půdy vodní erozí

Modelový díl půdního bloku má rozlohu 57,4 ha a průměrná sklonitost dílu půdního bloku je 5,5 stupňů. Na dílu půdního bloku se opakovaně pěstuje kukuřice. Délka pozemku po spádnici je 680 m. Na vybraném dílu půdního bloku, se nacházejí půdy hluboké (dle BPEJ) s hodnotou přípustné ztráty do 4 t.ha-1.rok-1. Vyhodnocením a vynásobením všech faktorů univerzální rovnice byla zjištěna průměrná dlouhodobá ztráta půdy 25 t.ha-1.rok-1 (Obr. 3-8). Vyhodnocená průměrná dlouhodobá ztráta půdy výrazně převyšuje přípustnou dlouhodobou ztrátu, což poukazuje na špatný způsob využívání pozemku nezabezpečující dostatečnou ochranu půdy před vodní erozí. Na ohroženost půdy vodní erozí poukazuje i mapa maximálních přípustných hodnot faktoru ochranného vlivu vegetace a protierozních opatření Cp . Pp (Obr. 3 -9). Měla by být aplikována protierozní opatření (organizačního, agrotechnického, technického charakteru). Dle mapy max. Cp . Pp by mělo být vyloučeno pěstování erozně nebezpečných plodin na téměř polovině dílu půdního bloku a úzkořádkové plodiny pěstovány pouze s protierozními technologiemi. Na poškození dílu půdního bloku vodní erozí poukazuje i ortofotosnímek na Obr. 3-10, kde vybělená místa představují již výrazně degradované půdy.

3-9.jpg
Obr. 3-9: Ohroženost půdy vodní erozí podle Cp . Pp

Poznámka: Pro podporu ochrany půdy před erozí byla spuštěna internetová aplikace Protierozní kalkulačka, která poskytuje

uživatelům informace o míře erozní ohroženosti hodnocených lokalit (DPB v rámci LPIS, erozní parcely či libovolné EUC), poskytuje informace o ochranném účinku modelových osevních postupů s možností vytvářet a hodnotit vlastní osevní postupy, po aplikaci osevního postupu na lokalitu vyhodnocuje potřebu přijmout konkrétní doplňující protierozní opatření a vyhodnocuje jeho účinnost, vyhodnocuje dopad bilance organické hmoty na erodovatelnost půdy. Protierozní kalkulačka je bezplatně dostupná na adrese https://kalkulacka.vumop.cz.

3-10.jpg
Obr. 3-10: Ortofotosnímek dílu půdního bloku, který poukazuje na poškození půdy vodní erozí (vybělená místa)

Formy vodní eroze

Aby bylo možno posoudit, zda vodní eroze na lokalitě probíhá, případně vyhodnotit její závažnost, je nutné vědět, jaké formy může nabývat. V zásadě je možné vodní erozi na zemědělské půdě dělit na erozi plošnou a erozi výmolnou, přechod mezi nimi je pozvolný a souvisí s přechodem plošného odtoku vody v odtok soustředěný. Dalším projevem, dokumentujícím vznik a průběh erozních procesů na pozemku jsou procesy ukládání erodovaných a transportovaných půdních částic. I tyto procesy mohou nabývat různých měřítek.

Plošná eroze (Obr. 3-11) se projevuje rozrušováním a rovnoměrným smyvem půdních částic po celé ploše, tím dochází k plošnému odtoku a postupnému snižování mocnosti půdy. Tato forma eroze má silné selektivní působení, kdy vyplavuje především jemnozrnné frakce půdy, což se projevuje změnou textury půdy a obsahu živin v půdě, zhoršují se chemické a fyzikální vlastnosti půdy, což přímo souvisí např. i s retenční schopností a pufrační kapacitou půd, stejně jako s jejími fyzikálními vlastnostmi, snížení úrodnosti a v konečné fázi, snížením obsahu humusu jako složky podílející se významně na tvorbě půdní struktury, i snížením rezistence vůči vodní a větrné erozi. Jemnozrnné frakce půdy se pak usazují v dolní části svahu, lehčí, zpravidla organické částice jsou většinou neseny až do vodoteče. Plošná eroze na povrchu půdy nezanechává viditelné stopy, lze ji však zjistit z jemného materiálu akumulovaného v dolních částech svahu např. půdním vpichem nebo kopanou sondou, dále pak nestejnoměrným vývojem vegetace projevujícím se rozdílným růstem, rozdílnou barvou a kvalitou v částech svahu, v nichž došlo ke smyvu jemných půdních částic a živin a v dolní části svahu, v níž došlo k akumulaci smytého materiálu. Dobře jsou následky plošné eroze patrné i na leteckých snímcích s holým povrchem půdy (Obr. 3-10). Plošná eroze v době po zasetí může v případě konvenčního zpracování půdy způsobit i přímé ztráty osiva z některých částí dílu půdního bloku.

Pro hodnocení intenzity plošné eroze v dlouhodobém horizontu je pak možné využít Tab. 3-3.

Přechod k výmolné erozi spočívá v postupném soustřeďování plošného odtoku a následném vytváření mělkých, postupně se prohlubujících zářezů. Vzniká v členitém terénu a na dlouhých svazích, podle intenzity se dále dělí na erozi rýžkovou a brázdovou, rýhovou, výmolnou a stržovou.

Eroze rýžková (Obr. 3-12) a brázdová vzniká plynulým přechodem z plošné eroze soustřeďováním odtoku do úzkých zářezů. Vznikající hustá síť drobných úzkých rýžek se označuje jako eroze rýžková (rýžky jsou široké a hluboké cca 2–10 cm). Pokud se odtok soustřeďuje do mělkých širších zářezů s menší hustotou výskytu, pak hovoříme o erozi brázdové, která postihuje velké plochy a je někdy označována za nejvyšší stupeň eroze plošné (Holý, 1978).


Tab. 3-3: Klasifikace plošné eroze podle intenzity (Zachar, 1970 in Janeček, 2002)

Stupeň Intenzita odnosu půdy erozí (mm/rok) a hloubky půdy (5. číslice kódu BPEJ) Hodnocení eroze
1 do 0,05 nepatrná
2 0,05–0,5 slabá
3 0,5–1,5 střední
4 1,5–5,0 silná
5 5,0–20,0 velmi silná
6 nad 20,0 katastrofální


3-11.jpg
Obr. 3-11: Ukázka plošné eroze (Dívčí Kopy, foto VÚMOP, v.v.i.)


3-12.jpg
Obr. 3-12: Detail rýžkové eroze v kukuřici zaseté po kukuřici
(Čejkovice, Kyjovsko, foto VÚMOP, v.v.i.)


3-13.jpg
Obr. 3-13: Detail rýhové eroze v kukuřici
(Polanka nad Odrou, foto Lubomír Smrček)


Eroze rýhová (Obr. 3-13), pokračuje v soustřeďování povrchově stékající vody do hlubších a širších rýh (rýhy se spojují a prohlubují, jsou široké a hluboké 10–30 cm). Pro vyhodnocení intenzity rýhové eroze je doporučováno hodnotit hustotu erozních rýh v km/km2 (Tab. 3-4), ukazatelem současné aktivity erozních rýh je např. rychlost růstu rýh (Tab. 3-5).


Tab. 3-4: Třídění intenzity rýhové eroze podle délky erozních rýh (Janeček, 2008)

Stupeň Délka erozních rýh (km/km2) Hodnocení eroze
1 pod 0,1 nepatrná
2 0,1–0,5 slabá
3 0,5–1,0 střední
4 1,0–2,0 silná
5 2,0–3,0 velmi silná
6 nad 3,0 výjimečná


Tab. 3-5: Třídění rýhové eroze podle rychlosti růstu erozní rýhy (Janeček, 2008)

Stupeň Růst erozní rýhy (m/rok) Hodnocení eroze
1 pod 0,5 nepatrná
2 0,5–1,05 slabá
3 1,0–3,0 střední
4 3,0–5,0 silná
5 5,0–10,0 velmi silná
6 nad 10,0 výjimečně silná

Výmolová eroze je vyšším stupněm rýhové (výmolné) eroze, vznikají výmoly (často s kaskádovitými stupni), které jsou hluboké a široké více jak 30 cm. Eroze výmolná (Obr. 3-14) vzniká v místech koncentrace a soutoku přívalových vod v úžlabinách, údolnicích, cestách, příkopech a je podmíněna nejen typem terénu, ale i dostatečnou plochou sběrného území a zejména pak půdními vlastnostmi.

3-14.jpg
Obr. 3-14: Výmolná eroze v údolnici dílu půdního bloku
(Čejkovice, Kyjovsko, foto VÚMOP, v.v.i.)


Stržová eroze (Obr. 3-15 a 3-16) je nejpokročilejším a nejnebezpečnějším stádiem výmolové eroze, jejichž sanace vyžaduje speciální postupy včetně prací hrazenářských. Zpravidla nelze vystačit s běžným agrotechnickými postupy, jako je prosté zaorání. Strže jsou proto jevem dlouhodobým a v případě nestability a neprovedení sanačních opatření mohou devastovat rozsáhlá území. Příkladem může být rozvoj stržové eroze na Rakovnicku, kde se důsledky těchto procesů promítají do rázu celého území. Šířka a hloubka strží je v řádu větším než jeden metr a strže pak mohou dosahovat délky větší než 1 km.

3-15.png
Obr. 3-15: Dopady mohutné historické stržové eroze jsou dobře patrné i na
mapových podkladech – povodí Černockého potoka (www.mapy.cz)


3-16.jpg
Obr. 3-16: Příklad stržové eroze (Zátor, foto VÚMOP, v.v.i.)


Sedimentační kužele a lavice jsou dalším jednoznačným projevem erozních a transportních procesů na zemědělském pozemku. Depozice sedimentu mohou vznikat jednak přímo na pozemku a to zpravidla v jeho dolní části, kde je nižší sklon svahu a vyšší drsnost, na souvrati nebo přímo na hranici pozemku, případně i přímo v rámci pozemku v místě lokálního snížení sklonu svahu anebo mimo pozemek na sousední parcele, v cestním příkopu atd. Menší měřítka sedimentačních těles jsou spojena s jednotlivými epizodami a na pozemku jsou znatelná v rámci jedné vegetační sezóny. Fyzikální analýzou půdy jsou nicméně následky opakované sedimentace prokazatelné především díky změněné zrnitostní křivce materiálu. Zrnitostní složení sedimentačního kužele nebo lavice, stejně jako její rozměry závisí na intenzitě příčinné epizody a na míře sedimentace v dané lokalitě. V případě, že se jedná o velmi intenzivní epizodu, bude sedimentační těleso tvořeno materiálem hrubozrnnějším než na vlastním pozemku, protože jemnozrnný materiál byl odnesen odtokem dále mimo pozemek. V případě epizody méně významné bude naopak sediment jemnozrnnější, protože hrubší frakce buď nebyly vůbec erodovány, nebo se usadily již na pozemku výše. Sedimentace mimo zájmový pozemek závisí výhradně na charakteru příčinné epizody a charakteru lokality. Je nicméně možno je považovat za jednoznačný důkaz erozních procesů na daném pozemku. V případě eroze plošné pak často za důkaz jediný.


Tab. 3-6: Specifikace jednotlivých forem projevů eroze

Forma eroze Subforma eroze Specifikace formy Vhodná skupina nápravných opatření
plošná - rovnoměrný smyv půdních částic po celé ploše,vyplavovány jsou především jemnozrnné frakce půdy nebo ztráta celé orniční vrstvy na celém povrchu nebo v pruzích organizační a agrotechnická opatření
výmolná rýžková hustá síť drobných úzkých rýžek širokých a hlubokých 2–10 cm organizační, agrotechnická i technická opatření
brázdová mělké širší zářezy s menší hustotou výskytu organizační, agrotechnická i technická opatření
rýhová rýhy široké a hluboké 10–30 cm technická opatření v kombinaci s organizačními a agrotechnickými
výmolná výmoly (často s kaskádovitými stupni) hluboké

a široké 30–100 cm v místech koncentrace a soutoku přívalových vod v úžlabinách, údolnicích, cestách, příkopech

asanace výmolu; stabilizace dráhy soustředěného odtoku, v kombinaci s organizačními a agrotechnickými opatřeními
stržová strže hluboké a široké více než 1 m, s délkou často větší než 1 km asanace strže; stabilizace dráhy soustředěného odtoku, v kombinaci s organizačními a agrotechnickými opatřeními

V případě dlouhodobé intenzivní eroze a sedimentace na silně ohrožených půdách může sedimentace dosahovat mocnosti i jednotek metrů a následkem může být zásadní ovlivnění půdních vlastností, případně i vznik nových půdních útvarů.

Hodnocení míry degradace půdy erozí

Pro hodnocení míry degradace půdy erozí je nutné porovnávat erodované půdy s původním půdním profilem, jehož vlastnosti jsou ovšem ovlivňované i dalšími faktory, zejména obhospodařováním půdy. K dispozici jsou výsledky Komplexního průzkumu půd (KPP), který proběhl v letech 1961–1970 na území celé tehdejší Československé republiky a představuje tak první podrobný a celostátně jednotný základní materiál o vlastnostech zemědělského půdního fondu (http://wakpp.vumop.cz). Na KPP navázala Bonitace zemědělského půdního fondu ČSR, jejímž výstupem jsou pro celé území ČR mapy a digitální vrstva bonitovaných půdně ekologických jednotek (BPEJ).

Za hlavní kritérium míry erodovanosti půd se považuje podíl odneseného humusového horizontu, viz Tab. 3-7 a Tab. 3-8.


Tab. 3-7: Třídění půdy erodované plošnou erozí (Bennett, 1939)

Stupeň Odnesená část původní vrstvy půdního profilu (%) Půda erodovaná
1 do 20 slabě
2 20-40 středně
3 40-60 silně
4 60-80 velmi silně
5 nad 80 úplně


Tab. 3-8: Třídění půdy erodované plošnou erozí (Bennett, 1939)

Stupeň Podíl odnesené půdy (%) Hodnocení eroze
ornice
1 do 25 slabá
2 25-75 středně silná
3 75-100 silná
podorničí
4 do 75 velmi silná
5 75-100 mimořádně silná
Příklad č. 1: Působení vodní eroze na vývoj půdních profilů (Jižní Morava, Ždánický les – sledované období cca 40 let)

Vzorové území bylo při půdním průzkumu v 70 letech 20. století charakteristické homogenním půdním pokryvem naší nejúrodnější půdy – černozemí modální. Vlivem intenzivního hospodaření bez jakýchkoliv protierozních opatření došlo k intenzivnímu rozvoji a urychlení procesu vodní eroze. Toto působení lze rozdělit v podstatě na dva jevy. V prvním případě se jedná o změny v horních částech svahů, kdy dochází ke smyvu a odnosu půdních částic. Nejdříve dochází k postupnému odnosu orničního horizontu (horizont Ap – mocnost cca 30 cm, dále k odnosu humusového (horizont A – mocnost cca 40 cm) a přechodového horizontu (horizont AC – mocnost cca 30 cm). V této situaci se již půda stává minimálně úrodnou, z černozemě se stává regozem a hospodaří se již na půdotvorném substrátu – spraši (horizont Ck – mocnost cca 50 cm). Ale proces trvá a pokračuje, nakonec mizí i relativně kvalitní spraš a již je obnažen v podstatě geologický (podpůdní) horizont - flyšový pískovec (horizont D). Ztráta půdy je neobnovitelná a nevyčíslitelná, bereme-li v úvahu, že 2–3 cm vrstvy půdy potřebují na svůj vznik za velmi příznivých podmínek průměrně 100 až 1000 let (dle místních podmínek).
Opakem odnosu půdních částic a jeho transportu je proces akumulace tj. ukládání této smyté půdy v depresních polohách, v úpatí svahů. Zde dochází k hromadění smytých půdních částic a vytváření nových půdních horizontů a i půdních typů. V našem případě se z původní černozemě stává černozem akumulovaná, která se následně mění v nový půdní typ – koluvizem modální. Koluvizemě jsou v půdní klasifikaci nově vytvořené půdy, které přímo vznikají akumulací půdních částic v důsledku eroze. Intenzita akumulace je mnohdy obrovská a i v tomto vzorovém příkladu se mocnost akumulované (naplavené) vrstvy pohybuje kolem 4 metrů, s tím, že bylo naměřeno, že jen za tři měsíce vegetačního období v porostu kukuřice byla akumulace 7 cm.
Výsledkem jsou nevratné změny půdního pokryvu spočívající v degradaci daného půdního pokryvu, a to jednak jeho kvantity a jednak jeho kvality. Takto postižená půda již neplní své produkční a mimoprodukční funkce. Jsou sníženy výnosy, půda je náchylná k utužení, obsahuje minimální množství organické hmoty, má sníženou infiltraci a retenci vody, což ještě dále prohlubuje a podporuje samotný erozní proces. Proto je nutné včas rozpoznat nebezpečí a změnit způsob hospodaření, neboť jeden degradační proces vyvolá další a většinou lze jen těžko sjednat nápravu.

3-17.JPG
Obr. 3-17: Erodování původního půdního pokryvu a následný transport smytých půdních částic


3-18.JPG
Obr. 3-18: Akumulace (ukládaní) smyté půdy v depresních polohách (úpatí svahu)


Příklad č. 2: Nevratné změny v půdním pokryvu našich černozemních půd (Jižní Morava, Čejkovice)

Na vybraném dílu půdního bloku (svažitý pozemek osetý kukuřicí) byla provedena podrobná rekognoskace lokality výkopem půdních sond a půdními vpichy (sondy nebo vpichy jsou prováděny na úpatí pozemku, uprostřed svahu a v horní části pozemku). Zhodnocením mocnosti orničního horizontu a níže ležících horizontů můžeme prokázat, zda k degradaci půdy erozí dochází či nikoliv.

X1.jpg
Obr. 1: Regozem modální (svrchní poloha) - půdní sonda vykopána v horní části pozemku. Dříve se zde nacházela černozem s orničním a humusovým horizontem vysokým min. 80 cm. Dnes tyto horizonty téměř zmizely.
Z nejúrodnějších černozemí se stala regozem tj. půdy s nízkou přirozenou úrodností. Na obrázku je patrné barevné střídaní ve spodní části profilu, to znamená, že se již hospodaří na podloží tj. v tomto případě zbytky spraše a neogenního pískovce.


X2.jpg
Obr. 2: Regozem modální (střední poloha svahu) - původní orniční horizont byl z části smyt erozní činností a z části byl na povrch půdy uložen materiál erodovaný ze svrchních poloh; také v tomto případě je k ornici přioráván půdotvorný substrát (spraš), ale dosud nebyly obnaženy níže ležící neogenní písky jako v předešlém případě.


X3.jpg
Obr. 3: Koluvizem modální (úpatí svahu) – původní horizont nahrazen akumulovaným erozním smyvem (v tomto případě výška akumulovaného materiálu přes 2 m) z výše ležících částí pozemku. Nově vzniká půdní typ koluvizem, profil sondy nese známky vrstevnatosti a v profilu není patrný původní povrch půdy díky mocným vrstvám usazeného erodovaného materiálu.


X3.jpg
Obr. 4: Černozem modální – jedna z našich nejúrodnějších půd, s výrazným humózním horizontem (původní horizont), tak takto by měla půda na daném pozemku správně vypadat!

Ochranu proti vodní erozi je možné zajistit aplikací protierozních opatření, které spočívají v ochraně půdy před účinky dopadajících kapek erozně nebezpečného deště, podpoře vsaku vody do půdy, omezení unášecí síly vody a soustředěného povrchového odtoku, zpomalení, zachycení a bezpečném odvedení povrchového odtoku na zájmovém dílu půdního bloku či jeho dílu. Soustředěný povrchový odtok je potřeba bezpečně odvést do vodoteče nebo jiného místa, kde již nemůže způsobit přímou škodu a je třeba zachytit smytou zeminu. Z hlediska finančního je nutné při návrhu protierozních opatření postupovat od finančně i realizačně nejjednodušších opatření organizačního a agrotechnického charakteru k opatřením technického charakteru.


Opatření organizačního charakteru zahrnují:
• optimální tvar a velikost pozemku, dílu půdního bloku (DPB) či erozní parcely,
• vhodné umístění pěstovaných plodin, včetně ochranného zatravnění,
• pásové střídání plodin.


Agrotechnická opatření zahrnují:
• setí/sázení po vrstevnici,
• ochranné obdělávání (bezorebné setí, setí/sázení do mulče, setí/sázení do mělké podmítky, setí do ochranné plodiny, setí s podplodinou),
• hrázkování, důlkování,
• plečkování, dlátování, podrývání,
• setí kukuřice do úzkého řádku,
• pásové zpracování půdy.


Technická opatření zahrnují:
• příkopy,
• průlehy,
• zatravněné údolnice se stabilizovanou dráhou soustředěného odtoku,
• polní cesty s protierozní funkcí,
• ochranné hrázky,
• ochranné nádrže,
• terénní urovnávky,
• terasy,
• protierozní meze,
• asanace erozních výmolů a strží.