OCHRANA PROTI VODNÍ EROZI

Opatření organizačního charakteru

Optimální tvar a velikost pozemku, dílu půdního bloku (DPB) či erozní parcely

Základem organizačních protierozních opatření je situování pozemku, DPB či erozní parcely delší stranou ve směru vrstevnic, což zároveň stimuluje k obdělávání po vrstevnici a současně zkracuje délku po spádnici. Zároveň je žádoucí, aby tato délka pozemku, DPB či erozní parcely ve směru odtoku (odtokových linií) nepřekračovala maximální přípustnou délku (vypočtenou např. dle Univerzální rovnice ztráty půdy – USLE), respektive aby i délka odtokové linie procházející přes více než jeden pozemek, DPB či erozní parcelu (bez účinného přerušení odtoku mezi nimi) nepřekračovala maximální přípustnou délku.

V praxi je možno tento typ opatření implementovat nejčastěji v souvislosti s realizací komplexních pozemkových úprav.

Vhodné umístění pěstovaných plodin, včetně ochranného zatravnění

Návrh vhodného umístění pěstovaných plodin spočívá především v preferenci pěstování erozně nebezpečných plodin na neohrožených nebo jen mírně ohrožených DPB či erozních parcelách. Silně erozně ohrožené plochy na DPB, pásy podél břehů vodních toků a nádrží, dráhy soustředěného povrchového odtoku, profily průlehů, mělké půdy apod. by měly být naopak zatravněny a pravidelně sečeny. Šířka ochranného travního pásu podél vodního toku by měla být navrhována v násobku šířky pracovního stroje (sekačky, …) a pokud má tento travní pás plnit funkci ochrany kvality vody před erozí a zachycovat smytou zeminu, neměla by být jeho šířka menší než 6 m na každém břehu.

Ochranné travní porosty zvyšují drsnost povrchu, přispívají k zachycení smyté zeminy a zpomalení rychlosti povrchového odtoku, rovněž mohou mít funkci sedimentačních a zasakovacích pásů umístěných přímo na půdních blocích nebo jejich dílech.

Vhodné umístění plodin je možno určit z podkladů v Protierozní kalkulačce (https://kalkulacka.vumop.cz).

Pásové pěstování plodin

U pásového střídání plodin se střídají různě široké pásy plodin erozně nebezpečných (kukuřice, brambory, slunečnice a další širokořádkové plodiny) a plodin s vyšším protierozním účinkem (obilniny, pícniny, případně i travní porost). Pásy by měly být vedeny ve směru vrstevnic s max. odklonem do 30°.

Obr. 4-1: Pásové střídání plodin

Mezi opatření organizačního charakteru se řadí i opatření ZASAKOVACÍ PÁSY, OSETÍ SOUVRATÍ a PŘERUŠOVACÍ PÁSY, které je možné použít pro splnění standardu DZES 5.

Obr. 4-2: Zasakovací pás (Hodonínsko, foto VÚMOP, v.v.i.)

Obr. 4-3: Zasakovací pás (Sedmihorky, foto ZEA Sedmihorky)

Obr. 4-4: Osetí souvratí – (Velká Rovná, foto Lucie Brázdová)

Pásové pěstování plodin je zpravidla zahrnováno do výpočtu pomocí USLE změnou hodnoty faktoru P (faktor protierozních opatření).

Opatření agrotechnického charakteru

Protierozní agrotechnická opatření zvyšují vsakovací schopnost půdy, snižují její erodovatelnost a chrání půdní povrch především v období největšího výskytu přívalových srážek (červen, červenec, srpen), kdy erozně nebezpečné plodiny (kukuřice, brambory, cukrová řepa, slunečnice, čirok apod.) svým vzrůstem nebo zapojením nedostatečně kryjí půdu.

Setí nebo sázení po vrstevnici

Orbou po vrstevnicích nebo s malým odklonem (do 30°) od vrstevnic otočnými pluhy, které překlápějí půdu proti svahu, je možné významným způsobem přispět k ochraně půdy před erozí. Překlápěním půdy proti svahu je navíc možno výrazně omezit tzv. „erozi orbou“, která je u nás zatím podceňována.

Obr. 4-5: Vrstevnicové obdělávání

Tab. 4-1: Porovnání maximálních přípustných délek svahu ve směru odtoku při různých směrech obdělávání, sklonu, půdních podmínkách a osevním postupu

Poznámka*: na základě sklonu byla dle metodiky (Janeček a kol., 2012) použita příslušná hodnota P.
Pro sklony 2–4 ° je P = 0,60; 5–6 ° je P = 0,70; 7–10 ° je P = 0,90; 11–15 ° je P = 1,0.

K protierozní ochraně také přispívá provádění dalších agrotechnických operací tímto způsobem (setí/sázení, ostatní kultivace a sklizňové práce). Vrstevnicové obdělávání je podmíněno možnostmi použití mechanizačních prostředků pro jejich práci na svahu. Vysoká účinnost tohoto opatření je demonstrována v tabulce Tab. 4-1 na příkladu výpočtu maximálních přípustných délek svahu ve směru odtoku (výpočet dle USLE) pro erozně nebezpečné plodiny, kdy při překročení těchto délek je nutné účinně přerušit povrchový odtok.

Ochranné obdělávání

Tato technologie spočívá v uchování co největšího množství posklizňových zbytků po předplodinách na povrchu půdy vytvářením pokryvu mulčem a v nenarušování půdního profilu, aby se tento mohl vyvíjet přirozeným způsobem a nadměrným provzdušňováním nedocházelo k přílišné akceleraci mineralizace živin a tím ochuzování o humus, což má ve svém důsledku dopad na zhoršování fyzikálních vlastností půd. Ochranný vliv závisí na stupni pokrytí půdy mulčem, výšce a rovnoměrnosti mulče a na způsobu zpracování půdy (hloubce a způsobu rozrušení půdního profilu, počtu pojezdů mechanizace atp.).

Obr. 4-6: Relativní ztráty půdy vodní erozí na pokryvu půdy mulčem (Janeček, 2008)

Do těchto technologií řadíme bezorebné setí (hlavní plodinu sejeme bezorebným secím strojem s kotoučovými botkami přímo do nezpracované půdy po předplodině), setí/sázení do mulče meziplodiny či předplodiny, setí do mělké podmítky (zejména u předplodin z obilovin nebo z olejnin se provede podmítka radličkovým, případně diskovým podmítačem a následná plodina se seje bezorebným secím strojem) a další možností je setí hlavní plodiny s podplodinou v meziřadí (kukuřice s podplodinou ozimého žita).

Poznámka: V rámci DZES 5 je pro silně erozně ohrožené plochy (SEO) v době zakládání porostu požadována min 30% pokryvnost povrchu půdy rostlinnými zbytky. Pro mírně erozně ohrožené plochy (MEO) je stanovena minimální pokryvnost v době zakládání porostu na úrovni min. 20 %; do 30. června min. 10 % a po 1. červenci musí být vizuálně prokazatelné, že při zakládání porostu byla tato technologie použita. Obrázek Obr. 4-7 ukazuje etalon, používaný SZIF při kontrole pokryvnosti povrchu půdy rostlinnými zbytky.

Obr. 4-7: Ukázka etalonu na kontrolu pokryvnosti povrchu půdy rostlinnými zbytky

Obr. 4-8: Mulč z posklizňových zbytků kukuřice

Příklady možné aplikace ochranného obdělávání:

---

A. Přímé setí do mulče z rostlinných zbytků předplodin
Setí do posklizňových zbytků předplodiny ponechané na povrchu půdy. Na podzim se půda nezpracovává. Na jaře probíhá výsev plodiny do půdy přesným secím strojem pro přímé setí do nezpracované půdy. Tato technologie je bezorebná a vyžaduje likvidaci plevelů použitím herbicidů.

Obr. 4-9: Výsev kukuřice bezorebným secím strojem do rostlinných zbytků předplodiny (foto: Agrotec)

B. Přímé setí do přezimující a vymrzající meziplodiny
Na podzim se půda zpracovává kypřením nebo orbou, vhodné je zaorání organických hnojiv. Bezprostředně po tom následuje výsev meziplodiny. Na jaře se provádí výsev speciálním secím strojem pro přímé setí.

Obr. 4-10: Kukuřice setá bezorebným secím strojem do mulče žita setého (Sedmihorky, foto: ZEA Sedmihorky)

C. Setí do mulče meziplodin
Jedná se o jednu z hlavních variant ochranného zpracování půdy, kdy se jako zdroj mulče využívá nadzemní biomasa meziplodin, a to buď strniskových (umrtvené mrazem), anebo ozimých (umrtvené chemicky).

Poznámka: Doporučen je následující technologický postup: po sklizni obilniny se na strniště nebo na ponechanou rozdrcenou slámu aplikují minerální hnojiva a provede se hlubší podmítka, na kterou ihned navazuje setí strniskových meziplodin. Při použitých ozimých meziplodin (termín zasetí do 15. září) se předseťová příprava půdy provede až před jejich setím. Na jaře lze do mulče umrtveného mrazem nebo chemicky vysévat kukuřici na zrno i siláž. K likvidaci přezimujících plevelů a další nežádoucí vegetace je někdy nutné i po strniskových meziplodinách aplikovat neselektivní herbicid.

Příklad: Pěstování meziplodiny Svazenky vratičolisté na Horákově farmě, a.s. v Čejči Ing. Oldřich Horák, spolumajitel Horákovy farmy, a.s., uvádí: „Tato technologie umožňuje pěstování širokořádkových kultur, v našem případě kukuřice na svažitých pozemcích. U nás uplatňujeme sled plodin pšenice, svazenka, kukuřice a opět pšenice, svazenka, kukuřice již 10 let. Pšenice by měla být sklizena do 10. srpna. Lepší je rozbít slámu na poli. Pro usnadnění rozkladu slámy je dobře aplikovat před diskováním nebo orbou kejdu, v našem případě digestát z bioplynové stanice v množství cca 50 kg čistých živin dusíku, 20 kg fosforu a 40 kg draslíku na ha. Takto ošetřený pozemek cca za 5–10 dnů diskujeme podruhé, tím zničíme naklíčený výdrol. Po této operaci sejeme ihned – do 2 až 6 hodin, abychom dostali svazenku do vlhké půdy. U nás sejeme secím strojem Amazonka (v Německu je Amazonka standard, ke kterému se porovnává kvalita práce jiných secích kombinací). Norma říká výsevek 10 kg na hektar. Máme ověřené, že při klíčivosti nad 90 % je porost vysetý Amazonkou dostatečně hustý i při výsevku 7–8 kg na hektar. Přísun nějakých živin před setím je nutný, protože požadovaný efekt – získání mulče vytvoří jen svazenka, která do zámrzu vytvoří porost hustý, bujný, vysoký minimálně 30 cm, lépe 40–60 cm. Další práci vykoná zima. Na jaře je z pravidla svazenka vymrzlá a vytvoří na povrchu požadovaný mulč. Může ovšem přezimovat nějaký výdrol, případně plevel, který řešíme postřikem totálním herbicidem po zasetí. Spolu s tímto herbicidem aplikujeme i minerální hnojiva v kapalné formě. Setí kukuřice provádíme u nás v 2. dekádě dubna. Secí stroje musí být konstruované pro bezorebné setí (Kinze, Monosem, John Deere). Jelikož sejeme do studené půdy, musíme počítat s vegetačním zpožděním o 7–10 dnů. Podle toho volíme stupeň ranosti FAO pěstovaného hybridu, to je částečné mínus. Dneska jsou však hybridy, které poskytují vysoký výnos i od stupně ranosti FAO 280. Doba ošetření selektivním herbicidem je podle stavu porostu. Na některých honech je další zaplevelení nízké, v neškodném rozsahu. Přednosti: • šetření půdní vláhou, protože se nehýbe s půdou • obohacení o živiny, které vytáhne svazenka ze spodních vrstev půdy • hlavní předností je mulč, který vytvoří zmrzlá svazenka. Tím, že se nehýbe s půdou, zůstávají po vymrzlých kořenech otvory, kterými zasakuje voda při přívalových srážkách. To je hlavní efekt, proč meziplodinu svazenku zařazujeme do osevního postupu. Několikaleté zkušenosti nám potvrzují, že takto pěstovaná kukuřice na svazích překonává pšenici o 2–3 t na hektar. Je tomu tak za cenu nutných vyšších vstupů a vyšší agronomické náročnosti.“

Obr. 4-11: Porost kukuřice seté do přemrznuté hořčice bílé

Obr. 4-12: Porost kukuřice seté do přemrznuté svazenky vratičolisté

D. Výsev ochranné podplodiny v pásech a meziřadích (setí s podplodinou)
Nejjednodušší protierozní ochranu při tradičním pěstování kukuřice na erozně ohrožených pozemcích je možné zajistit zasetím obilných pásů po vrstevnicích bezprostředně po zasetí kukuřice. Pruhy ozimé obilniny se zasejí běžným obilným secím strojem. Vhodný pro toto opatření je ozimý ječmen, protože po zasetí na jaře nemetá a tím nekonkuruje kukuřici, neboť ta velice špatně odolává v raném stadiu vývoje ostatním plodinám. Jednou z dalších možností je setí kukuřice do půdy tradičně zpracované s ochrannou podplodinou, např. ozimým žitem v meziřadí. Ozimé žito vyseté zjara jen do každého druhého meziřadí kukuřice neprojde stádiem jarovizace a také nemetá. Tento postup vyžaduje úpravu secího stroje pro přesný výsev kukuřice doplněním jednou nebo dvěma obilnými výsevnými skříněmi a secími obilnými botkami pro výsev ozimého žita. Nevýhodou tohoto opatření je nízká protierozní ochrana v době jednoho měsíce od zasetí. Účinnost lze zvýšit výsevem předplodiny do strniště s překypřením radličkovým nebo rotačním kypřičem a výsev kukuřice realizovat upraveným přesným secím strojem s kotoučovými botkami při současném setí žita. Chemická ochrana proti plevelům musí být provedena později než obvykle, aby se obilné pruhy a řádky vyvinuly a plnily tak dostatečně protierozní funkci.

Příklad: Kukuřice setá současně s žitem ozimým Kukuřice je setá speciálně nastaveným secím strojem s nastavenou meziřádkovou vzdáleností 75 cm a se současným výsevem dvojřádků ozimého žita do každého druhého meziřadí. Ozimé žito se vysévá dávkou 50 kg.ha-1.

Obr. 4-13: Kukuřice setá současně s ochrannou podplodinou (ozimým žitem)

Poznámka: Ochranné obdělávání u brambor Brambory lze pěstovat v systému minimalizace zpracování půdy za předpokladu dobrého výchozího stavu fyzikálních vlastností půdy. V podmínkách dlouhodobého mělkého zpracování půdy s vytvořenou stabilní strukturou mohou být brambory s úspěchem zařazeny např. do osevního postupu s převahou obilnin, a to při zachování úrovně výnosových a kvalitativních parametrů. Pěstování brambor však nelze doporučit v podmínkách úplného vynechání zpracování půdy nebo na stanovištích s nevhodnou strukturou půdy (utužená, málo provzdušněná). Pěstování brambor s využitím mulče předplodiny: • mělká podmítka (cca do hloubky 10 cm) po sklizni předplodiny, • aplikace organického hnojiva (chlévský hnůj 35–40 t/ha), • mělké zapravení organického hnojiva kypřením, • jarní smykování a mělké kypření, • po sázení regulace plevelů systémem omezené mechanické kultivace. Pěstování brambor s využitím meziplodiny: • po sklizni předplodiny podmítka nebo mělká orba včetně možnosti zapravení organické hmoty, bezprostředně po té následuje založení porostu meziplodiny, • na jaře příprava půdy mělkým kypřením a bezprostředně po ní následuje sázení brambor (konvenční technologií nebo technologií odkameňování), • lze vynechat jarní přípravu půdy mělkým kypřením a provádět výsadbu přímo.

Setí kukuřice do úzkého řádku

Jde o novou technologii, která je v současné době testována, kdy je secí stroj nastaven na výsevní vzdálenost řádku kukuřice maximálně na 45 cm. Zrna jsou seta v trojúhelníkovém sponu v počtu cca 110 tisíc jedinců na 1 ha. Zúžená rozteč řádků zajistí rovnoměrnější zapojení porostu, čímž je omezena síla soustředěného povrchového odtoku a dochází k částečnému zvýšení ochrany půdy proti erozi. Tuto technologii je nezbytné kombinovat se setím do mulče. Setí kukuřice do úzkého řádku je stejně jako další nové trendy v protierozním ochranném obdělávání půdy nutné v podmínkách ČR testovat.

Pásové zpracování půdy

Další opatření, které je v současné době testováno na naše podmínky je systém strip-tillage, který se definuje jako vytvoření pásového zpracování půdy o šířce cca 15 cm s hloubkou zpracování půdy mezi 15 až 25 cm se současným uložením minerálního hnojiva. Tuto operaci lze provést na podzim nebo na jaře, kdy o provedení rozhodují především půdní podmínky. Jde o novou a v našich podmínkách nedostatečně odzkoušenou technologii, která se z hlediska ekonomiky a některých nákladových položek chová úsporně (např. spotřeba minerálních hnojiv), ale vzhledem ke specifičnosti požadované technologie se musí vyšší odpisy stroje kompenzovat dostatečnou sezónní výkonností. Do budoucna je to možný perspektivní způsob agrotechniky i u dalších erozně nebezpečných plodin např. cukrovky, čiroku a slunečnice.

Hrázkování, důlkování

Technologie hrázkování je použitelná při pěstování brambor a spočívá v založení ochranných hrázek v meziřadí hrůbků. Hrázkovačem se založí ve stejné vzdálenosti hrázky mezi hrůbky, čímž vznikne řada malých akumulačních příkopů, které brání vzniku soustředěného povrchového odtoku a podporují zadržení vody přímo na pozemku. Hrázkování lze provést následovně:

• provádí se bezprostředně po výsadbě brambor speciálním strojem – hrázkovač,
• řádky musí být vedeny vrstevnicově,
• aby bylo opatření co nejúčinnější, max. nepřerušená délka pozemku po svahu (spádnici) by neměla přesáhnout 300 metrů.

Obr. 4-14: Detail hrázkovače brambor

Technologie důlkování je použitelná obdobně jako hrázkování u brambor, místo hrázek jsou ale vytvářeny důlky. Jde o klasickou technologii pěstování s cílem vytvořit důlky v meziřadí ve vzdálenosti 30–40 cm. Důlky omezují povrchový odtok v meziřadí a zvyšují infiltraci vody. Zpravidla se uvažuje, že lze na 1 ha vytvořit 28 000 důlků o objemu 2 l, což představuje možnost zadržení 56 m³ha^-1. Důlkování lze provést následovně:

• provádí se bezprostředně po výsadbě brambor speciálním strojem – důlkovačem, který je možno připojit za zahrnovací radlice sazeče a tělesa oborávače brambor,
• řádky musí být vedeny vrstevnicově,
• aby bylo opatření co nejúčinnější, max. nepřerušená délka pozemku po svahu (spádnici) by neměla přesáhnout 300 metrů.

Obr. 4-15: Zařízení na důlkování brambor s detailem důlku v meziřadí brambor

Obr. 4-16: Půdoochranný paket na úpravu tvaru hrůbku

Modifikací využívající přednosti obou zmiňovaných technologií, pro pěstování brambor, představují tzv. půdoochranné pakety. S jejich využitím se počítá především na mírně svažitých pozemcích. Princip zpracování hrůbku spočívá ve vymělčení a zúžení nekolejové brázdy v kombinaci s důlkování a hrázkováním. Upravený tvar hrůbku významně zlepšuje zadržení srážkové vody, zpomaluje povrchový odtok, a tím snižuje i riziko vzniku vodní eroze. Tato skutečnost zcela jednoznačně přispívá ke zlepšení vodního režimu uvnitř samotného hrůbku. Ten se zároveň odráží na lepší využitelnosti minerálních hnojiv, která při aplikaci do míst s vyšší vláhovou jistotou zvyšují prokořenění v hrůbku a urychlují příjem dodaných živin, čímž snižují riziko jejich ztrát vyplavením.

Důlkování a hrázkování nekolejové brázdy u brambor, miskovitý žlábek
Lokalita: Jedouchov, Datum: červen 2016, Autor: Martin Mistr (VÚMOP)

Důlkování a hrázkování u brambor, miskovitý žlábek
Lokalita: Jedouchov, Datum: červen 2016, Autor: Martin Mistr (VÚMOP)

Plečkování, dlátování, podrývání

Plečkování je meziřádková kultivace, která se provádí v průběhu vegetace u širokořádkových kultur (kukuřice, slunečnice, cukrovka, brambory). Plečky jsou jak s pasivními pracovními orgány (radličky), tak i aktivními. Výhodou je jak odplevelovací efekt mechanickou cestou (snížení potřeby herbicidů), ale zároveň i efekt protierozní, kdy nakypřená vrstva půdy v meziřadí zabraňuje rychlému odtoku povrchové vody a tím omezení vodní eroze.

Dlátování (hloubkové kypření) je využitelné zejména u cukrové řepy, kdy pasivními dláty kultivujeme meziřadí rostlin a docilujeme vyššího efektu zasakování povrchové vody než u plečkování.

Podrývání představuje technologii, která omezuje působení vodní eroze a zároveň snižuje stupeň zhutnění půd. Podrývání je v podstatě velmi hluboké kypření (min. do hloubky 35 cm). K podrývání je možné využít dlátové kypřiče (různého konstrukčního řešení), kombinované kypřiče nebo podrýváky, které umožňují prokypření půdy při minimálním narušení jejího povrchu. Podrývání představuje technologii, která zlepšuje infiltrační vlastnosti půdy, snižuje stupeň zhutnění a tím následně snižuje náchylnost půdy k vodní erozi. Pracovní hloubku kypřiče/ podrýváku při podrývání lze stanovit právě podle hloubky zhutnění nebo vlhkosti zpracovávané půdy, vždy však musí být minimálně 35 cm. Při hlubším kypření je nutné zohlednit vlhkost půdy, která by měla být v době kypření drobivá (půdní masa se rozpadá při mírném tlaku). Hloubka podrývání by měla být minimálně o 5–10 cm větší, než je zemědělcem využívaná hloubka orby.