OCHRANA PROTI VĚTRNÉ EROZI

Organizační opatření

Organizace půdního fondu je zásadním opatřením, které spočívá ve vytvoření vhodných tvarů, uspořádání a velikosti pozemků, tak, aby bylo umožněno racionální obhospodařování, vytvoření sítě polních cest a sítě trvalých protierozních prvků. Na takto uspořádaných pozemcích je možno uskutečnit komplexní opatření, jejichž kombinací je možno zabezpečit ochranu před větrnou erozí.

Dalším důležitým opatřením je výběr kultur podle náchylnosti k větrné erozi a jejich delimitace. Na velkých půdních blocích lze k zmírnění eroze využít pásové střídání plodin.

Výběr pěstovaných plodin a delimitace druhů pozemků

Trvalé porosty jsou nejúčinnějším opatřením chránícím půdu před větrnou erozí. Trvalý travní porost chrání půdu před erozí a udržuje půdní vlhkost. Proto na erozí silně ohrožených půdách je nejvhodnější založení trvalého porostu – ochranné zatravnění nebo zalesnění pozemků. Pokud pěstujeme polní plodiny na erozně velmi náchylných půdách, je vhodné do osevních postupů zařadit víceleté pícniny (trávy a jeteloviny) a ozimé obilniny. Před větrem se musí chránit rostliny náchylné v počáteční růstové fázi jako např. kukuřice, slunečnice, okopaniny, zelenina, mák. Tyto plodiny by se neměly pěstovat bez využití ochranného účinku meziplodin a krycích plodin. Ve speciálních kulturách (sady, vinice) se doporučuje zatravnění meziřadí (Obr. 6-1).

6-1.png
Obr. 6-1: Zatravnění meziřadí v ovocném sadu - Suchá loz (foto: J. Krejčí)

Pásové střídání plodin

Ke snížení rychlosti větru při povrchu půdy lze pozemek pásově rozčlenit pěstováním plodin různě odolných vůči větrné erozi. V oblastech s velkou intenzitou větrné eroze se pásy orné půdy střídají s trvale zatravněnými pásy. Neměly by být pěstovány plodiny málo odolné vůči účinkům větru (cukrovka, zelenina, mák). V oblastech méně ohrožených stačí střídat plodiny odolnější vůči větru s méně odolnými (Obr. 6-2).

Obvykle se navrhují pásy široké od 40 až 50 m do 100 až 200 m (Obr. 6-2). Na hlinitých půdách by pásy měly být širší než na písčitých. Při řádkovém výsevu nebo výsadbě by řádky měly být rovnoběžné s tou stranou dílu půdního bloku, která je situovaná kolmo na převládající směr větru.

6-2.jpg
Obr. 6-2: Pásové střídaní plodin (foto VÚMOP, v.v.i.)


Příkladem pásového střídání je střídání úzkých pásů kulisových plodin (např. 4 řádky kukuřice ponechané přes zimu), které chrání erozně rizikové plodiny (zelenina, cukrovka) (Obr. 6-3). Ochranné pásy kulisových plodin chrání sousední plochy do vzdálenosti 20násobku výšky kulisy v závětří a 10násobku výšky kulisy v návětří. Šířka chráněného pásu v případě ponechané kukuřice o výšce cca 2 m je tedy maximálně 60 m.

6-3.jpg
Obr. 6-3: Využití kulisových plodin – biopásy Vacenovice (foto VÚMOP, v.v.i)


Tvar a velikost pozemku

Zásadou je pozemky situovat delší stranou kolmo k převládajícímu směru větru a jejich šířku volit tak, aby umožňovala založení dostatečného počtu a šířky pásů při pásovém střídání plodin. Limitní rozměry pozemků jsou dány způsobem hospodaření (používání ochranných agrotechnologií) a existencí trvalých větrných bariér tvořících jejich přirozené hranice (ochranné lesní pásy, aleje, stromořadí, budovy, terénní překážky).

Agrotechnická opatření

Půdu je nutno udržovat trvale ve strukturním stavu s dostatečnou vlhkostí, a tak zvyšovat její odolnost před účinky větru. Kultivace půd náchylných k větrné erozi by měla být prováděna jen při takové vlhkosti, kdy se vytváří dostatek druhotných agregátů, zdrsňujících povrch půdy. Zejména na půdách písčitých je nutno kypření povrchu půdy minimalizovat. K agrotechnickým opatřením tedy řadíme především ochranné obdělávání, které zvyšuje nedostatečnou půdoochrannou funkci pěstovaných plodin, úpravu struktury půdy a zlepšení vlhkostního režimu.

Úprava struktury půdy

Zlepšením struktury se zlepší i fyzikální vlastnosti lehkých půd. Zvýšení obsahu půdních agregátů odolávajících erozi (větších než 0,8 mm) se dosáhne zvýšením přísunu organické hmoty do půdy:

• pěstováním jetelovin a trav,
• ponecháním posklizňových zbytků,
• zeleným hnojením,
• pravidelným hnojením organickými hnojivy.


6-4.JPG
Obr. 6-4: Setí do posklizňových zbytků ve Starovicích (foto: VÚMOP, v.v.i.)

Fyzikálně chemické vlastnosti lehkých nestrukturních půd lze zlepšit přidáním bentonitu, slínu, opuky, rybničního bahna apod. Dalším opatřením může být postřik tmelícími prostředky, které dočasně stmelí půdní částice v agregáty a tím zvýší odolnost povrchu půdy před odnosem větrem. Tyto metody jsou ale finančně nákladné.

Zlepšení vlhkostního režimu lehkých půd

Optimální půdní vlhkost zajišťuje zvýšení soudržnosti a tím snížení erodovatelnosti. V minulosti fungovala zejména na jižní Moravě rozsáhlá soustava závlahových staveb, včetně regulačních drenáží, která umožňovala cíleným využitím jednak zajišťovat výnosy polních plodin, jednak přispívala k zvyšování soudržnosti půdních agregátů. V dnešní době je velká část těchto staveb již nefunkční a v ochraně proti větrné erozi je nelze použít.

Kromě přímého zvyšování vlhkosti půdy závlahami nebo využitím regulačních drenáží lze zvýšení vlhkosti povrchu půdy dosáhnout ochranným obděláváním, k němuž se řadí jednak přímý výsev do ochranné plodiny nebo strniště, mulčování, využívání meziplodin a minimalizace (sdružování) pracovních postupů.

6-5.jpg
Obr. 6-5 Nefunkční závlahové systémy na jižní Moravě (foto: VÚMOP, v.v.i.)


Ochranné obdělávání půdy

Účinek ochranného obdělávání spočívá v použití technologií, které zkracují bezporostní období a využívají rostlinné zbytky předplodin a meziplodin. Účinná je technologie přímého setí do nezpracované půdy – strniště, navíc doplněné podříznutím širokými šípovými radlicemi. Strniště chrání půdu před větrnou erozí lépe než rozdrcená sláma, kterou vítr odnáší a podříznutí omezí růst plevelů a výdrolů.

Včasným založením porostu meziplodiny do mělce zpracované půdy nebo do strniště lze zkrátit období, kdy je půda nechráněna vegetací. Mohou se využít meziplodiny vymrzající, nebo je možné je umrtvit chemicky. Na jaře je potom hlavní plodina seta do mulče. Lze také využívat současného setí širokořádkové plodiny a ochranné podplodiny (ozimé žito nebo ozimý ječmen) vyseté do meziřadí na jaře.

Technická opatření a větrolamy

K nejúčinnějším opatřením proti větrné erozi patří trvalé větrné bariéry. Mohou to být umělé větrné zábrany nebo úzké pruhy trvalé dřevinné vegetace – ochranné lesní pásy.

Jako umělé dočasné zábrany se používají přenosné ploty z prken, hliníkových fólií, síťové a žaluziové zábrany.

Trvalé lesní porosty, tzv. ochranné lesní pásy (OLP) – větrolamy, patří k nejúčinnějším opatřením proti větrné erozi. Podstatou jejich účinku je snížení rychlosti větru v určité vzdálenosti před a za větrolamem a snížení turbulentní výměny vzdušných mas v přízemních vrstvách.

V dnešní době se stále více dostává do popředí i ekologický význam větrolamů. Jsou náhradou za zlikvidovanou roztroušenou zeleň při vytváření velkých půdních celků, ovlivňují mikroklima lokality, mají význam estetický a krajinotvorný.

V přízemní vrstvě území chráněného větrolamy se intenzita proudění vzduchu zmenšuje, což má za důsledek ochranu ornice před odvíváním, zvýšení vlhkosti půdy zastíněním, snížení intenzity táním, tím také ochranu půdy před vymrzáním.

Kategorizace větrolamů

Větrolamy se dělí na tři základní typy:
prodouvavý – větrolam složený z jedné či dvou řad stromů, bez keřového patra. Jeho protierozní efekt je nízký, navíc v kmenovém prostoru aleje může docházet k tryskovému efektu (Obr. 6-6).

6-6.JPG
Obr. 6-6 Typ prodouvavého větrolamu – Suchá Loz (foto: VÚMOP, v.v.i.)


neprodouvavý – porost je složen z více řad, dobře zapojený, keřové patro je vytvořeno, na návětrné i závětrné straně dochází k vytvoření uzavřené stěny. U neprodouvavého typu větrolamu sice klesá rychlost větru podstatně více, než u typu poloprodouvavého, ale na kratší vzdálenost (Obr. 6-7).

6-7.JPG
Obr. 6-7: Typ neprodouvavého větrolamu – Dolní Dunajovice (foto: VÚMOP, v.v.i.)


poloprodouvavý – t vořen z jedné n ebo d vou ř ad s tromů a keřového patra. (Obr. 6-8) Tento typ je nejvhodnější, protože zde dochází jak k obtékání vzdušných mas přes větrolam, tak také k jejich prostupování porostem. Na závětrné straně dochází ke splývání proudnic, jež obtékají větrolam přes vrchol s těmi, které jím procházejí. Výslednice obou proudů pak směřuje k povrchu půdy ve větší vzdálenosti, než u větrolamu neprodouvavého.


6-8.jpg
Obr. 6-8: Typ poloprodouvavého větrolamu – Dobrovíz (foto: VÚMOP, v.v.i.)


6-9.png
Obr. 6-9: Schéma účinnosti různých typů větrolamů


Po vymezení území, které je ohroženo větrnou erozí, je třeba určit vzdálenost a umístění větrolamů. V rovinatém terénu by měly větrolamy vytvářet obrazce obdélníkového tvaru, kde delší strany představují hlavní větrolamy situované kolmo na převládající směr větru a kratší strany jsou vedlejší větrolamy. V členitém terénu je vhodné přihlížet k jeho konfiguraci a umístit pásy na vyvýšená místa, čímž se ještě zvýší jejich účinnost. Pásy mají být orientovány tak, aby vznikl mezi nimi uzavřený obrazec, který by chránil celé území při měnícím se směru větru. Odstupová vzdálenost hlavních větrolamů se řídí účinností vzrostlého větrolamu a typem půdy, tedy na suchých a výsušných půdách 300 až 400 m, na hlinitých půdách 500 až 600 m, na těžkých půdách až 850 m s výjimkou specifických oblastí s těžkými půdami, které podléhají větrné erozi. Vedlejší pásy mohou být od sebe vzdáleny až 1000 m. Vzdálenost pásů by měla být volena tak, aby snížená rychlost větru mezi pásy byla nižší, než je unášecí rychlost půdních částic.


6-10.jpg
Obr. 6-10: Šachovnicové uspořádání větrolamů – Blatnice pod
Sv. Antonínkem
(foto VÚMOP, v.v.i.)


Důležitým předpokladem vysoké účinnosti ochranných lesních pásů je nejen jejich údržba, ale i správná volba dřevin. Je třeba zohlednit především dvě základní podmínky – druhy musí odpovídat přírodním podmínkám a vyhovovat danému stanovišti a současně musí být vhodné pro konstrukci větrolamu, tj. dosáhnout vhodné výšky, zajistit potřebnou propustnost a dlouhověkost.

V obnovovaných lokalitách nutno dát přednost po primárním zhodnocení stanoviska těm dřevinám, které se osvědčily ve stávající dřevinné skladbě. Dub, lípa a javor nabízejí nejen relativně největší odolnost proti zemědělským postřikům, ale i vitální výmladnost v případech poškození nadzemní části porostů. Listnatá dřevinná skladba větrolamů má plnou účinnost ve vegetační době, při plném olistění. Mimo vegetační dobu však působí listnaté větrolamy pouze jako difuzér proti podzimním a jarním výsušným větrům. Tyto však, jak se zdá, nejvíce škodí přenosem vegetací nechráněné nebo mladými ozimy a jařinami nedostatečně chráněné ornice. Z toho důvodu se doporučuje věnovat v dřevinné skladbě pozornost některým druhům borovice (lesní, černá), která by plnila ochrannou funkci ve větrolamech celoročně. Nutno jí však věnovat větší pěstební péči ve stadiu tyčkovin a slabých tyčovin v souvislosti s možnými škodami mokrým sněhem a námrazou.


Pro dosažení rychlého účinku, dostatečné odolnosti a trvalosti větrolamu je vhodné zajistit kombinaci více dřevin. Dřeviny se dělí na:

Základní: t voří kostru p orostu, v yznačují s e d louhověkostí a dokonalým zakotvením v půdě, díky tomu odolávají velkým nárazovým tlakům způsobených větrem. Jejich obnova je snadná, v mládí rostou zpravidla pomalu. Těmto požadavkům nejlépe vyhovují: dub (Quercus robur, Quercus petrae, jako příměs je možno použít i Quercus cerris, Quercus rubra, Quercus lanuginosa), lípa (Tilia plathyphyllos, Tilia cordata), javor (Acer platanoides, Acer pseudoplatanus, Acer campestre, Acer tataricum), jasan (Fraxinus excelsior), buk (Fagus silvatika), ořešák (Juglans nigra, Juglans regia). Při zakládání OLP na píscích se hodí i borovice (Pinus silvatica);

Dočasné: v mládí se vyznačují rychlým růstem. Nejsou vždy dosti odolné, nedosahují vysokého věku a jejich hlavním úkolem je urychlit působení větrolamu. Pro tento účel se hodí topol (Populus alba, Populus tremula, Populus canadensis), bříza (Betula pendula), jeřáb (Sorbus aria, Sorbus aucuparia, Sorbus domestica, Sorbus torminalis), jilm (Ulmus laevis), olše (Alnus incana, Alnus viridis), v teplejších oblastech moruše (Morus alba), kaštan (Castanea sativa);

Vedlejší: jejich koruny chrání půdu a opadem listí zlepšují obsah živin. Jejich úkolem je doplnění základních dřevin a zajištění optimální propustnosti pod jejich korunami. V dospělosti se z větrolamů neodstraňují. Jako vhodné dřeviny této skupiny lze uvést: jabloň (Malus communis), hrušeň (Pirus communis), třešeň (Prunus avium, Prunus cerasus, Prunus mahaleb), akát (Robinia pseudoacatia), výjimečně také modřín (Larix decidua) a smrk (Picea excelsa).

Zvláštní funkci mají keře. Vytvořením souvislé živé stěny do výše 0,6–1,5 m zabraňují přízemnímu proudění vzdušných mas, zachycují sníh a půdní částice unášené větrem, chrání půdu založeného porostu před přílišným zahříváním a velkým výparem, zabraňují odvátí listí z pásu a vlastním opadem přispívají k obohacení půdy, zabraňují pronikání buřeně do pásů a rozšiřování plevele do sousedních zemědělských kultur. Mohou sloužit jako hnízdiště ptáků a jako úkryt pro zvěř.

Při konstrukci větrolamu je třeba také dbát na jeho polyfunkčnost – pásy trvalé zeleně mohou sloužit jako prvky územních systémů ekologické stability – biokoridory, plní funkci estetickou a krajinotvornou a současně je možné podél nich (někdy také i uvnitř větrolamu) vést cestní síť. Druhová skladba by proto měla být promyšlená a dostatečně pestrá, aby ochranný pás vedle funkce protierozní plnil i funkce další.


Návrh technického založení – výsadby, ochrany a zajištění větrolamů

Technika výsadby je podmíněna celoplošnou přípravou půdy zpravidla na podzim. Vlastní uspořádání prostorové struktury vychází z principu založení poloprodouvavého OLP, tj. prostorové uspořádání je tvořeno 6 až 8 řadami stromů a 4 řadami keřů (po dvou řadách na obou stranách). Počet řad závisí na jejich vzájemné vzdálenosti. Rozmístění jednotlivých druhů dřevin v OLP se doporučuje ve skupinách, tj. do dřeviny základní jsou začleňovány skupiny dřevin doplňkových. Jednotlivé druhy keřů jsou střídány po skupinách o délce 10–60 m. Počet sazenic je závislý na použití druhu, resp. jejich věku a je dán příslušnými normami pro výsadbu.

Funkčnost dřevin je dána jednak strukturou vertikálního a horizontálního uspořádání a jednak věkem, resp. odpovídajícími funkčními parametry (výška, zápoj). Za funkční výšku dřevinného patra považujeme parametr min. 12–15 m.

Vnitřní struktura OLP – vzdálenost řad vychází z používané mechanizace pro výsadbu i následnou údržbu. Osvědčená, vzhledem k v současnosti používané malé mechanizaci, je vzdálenost 1,5 m. Z prostorového hlediska je snahou cílové, dlouhověké dřeviny navrhovat do středu OLP, okraje jsou tvořeny méně vzrůstnými stromy a keři.

Pro rychlejší funkčnost prvku, lze doporučit kombinovat výsadbu s dřevinami rychle rostoucími např. topol, jasan s obmýtím do 20let.

Ochrana a zajištění kultur patří k nejnáročnějším. V prvních 3 až 5 letech je nutná ochrana hlavně proti biotickým činitelům (buřeň, zvěř). V případě většího úhynu je nutné provést vylepšení odpovídajícím sadebním materiálem. Dále je nutné zabezpečit, aby nedocházelo k nežádoucím účinkům při hnojení a chemické ochraně zemědělských kultur.

Ideální je oplocení v úsecích 100–150 m s ponecháním mezer pro migraci zvěře. Vhodná je rovněž kombinace individuální ochrany (mechanické) s chemickou a oplocením. Na územích ohrožovaných větrnou erozí se výrazně projevují klimatické výkyvy extrémním suchem a zároveň růstem průměrných měsíčních teplot, zvláště v letním období. Proto je nutné počítat i s vysokým procentem nezdaru zalesnění.

Klasickým příkladem klimatických výkyvů je jev zvaný „horké vlny“. Horkou vlnou se rozumí vícedenní období letních veder, během něhož dosahují denní teploty 30°C a více. Horké vlny patří mezi nebezpečné povětrnostní jevy a jako takovým je jim dnes věnována zvýšená pozornost v souvislosti s možnou změnou klimatu, vyvolané růstem obsahu skleníkových plynů a aerosolů v ovzduší. Úbytek srážkové činnosti spolu s přísušky případně horkými vlnami znamená pro lesní ekosystém silný stres. Následkem jsou vysoké nezdary zalesnění, až přes 50 % v lesních kulturách. V porostech středního a vyššího věku se jedná o značné rozšíření druhotných škůdců s následkem vysokého podílu nahodilých těžeb.

Po zapojení potřebují větrolamy pravidelné výchovné zásahy, v opačném případě dochází k přehuštění, ztrátě odolnosti a větrolam ztrácí na funkčním účinku. V porostech, kde se udržuje dokonalé, ale nepřehoustlé zapojení, nedochází v tak velké míře k prosychání dřevin, jako u přehoustlých, výchovou neovlivněných porostů. Při výchovných zásazích je nutno odstraňovat oslabené a usychající jedince a přehoustlý podrost z keřů u vedlejších dřevin. Včas je třeba odstranit předrůstovou složku větrolamu, protože ta má nepříznivý vliv na růst základních dřevin.

Výchovné zásahy zlepšují výživu a zásobování dřevin vodou, zlepšují jejich růst a stavbu. Současně dochází ke zlepšení struktury porostu a aerodynamických vlastností větrolamu. Při všech návrzích a volbě dřevin je nutné vždy mít na zřeteli, že ochranné lesní pásy jsou úzké pruhy lesa, rostoucí v extrémních podmínkách, kde je třeba potlačovat rozbujení plevelů. Při vzrostlých stromových dřevinách a požadované 50 % prodouvavosti se dostává z obou stran do pásu světlo. Je tedy třeba stále pečovat o zastínění a zápoj a tím zabránit přílišnému pronikání světla do porostu, aby se plevele nerozbujely.

Určitou ochranou proti větrné erozi jsou i další prvky trvalé dřevinné vegetace, jako jsou aleje podél cest, břehové porosty, prvky ÚSES. Přestože neposkytují dostatečný účinek, a jejich funkce je primárně ekologická, mohou být vhodným doplňkem dalších opatření proti větrné erozi.