Ochrana proti erozi zemědělské půdy

Nástroje ochrany - Standardy Dobrého zemědělského a environmentálního stavu DZES

Aktualizace vrstvy erozní ohroženosti v DZES 5

• Dostupnost aktualizovaného digitálního modelu terénu DMT

• Dostupnost nových nebo aktualizovaných prvků ovlivňujících topografický faktor LS

• Pravidelná aktualizace vrstvy erodovatelnosti půd (K faktor)

• Pravidelné zapracování revizí vrstvy na základě žádostí zemědělců a poradců akreditovaných na podoblast péče o půdu
• Pravidelná aktualizace regionalizované mapy faktoru erozní účinnosti deště R

• Zohlednění změny přípustné ztráty půdy vodní erozí Gp dle schváleného harmonogramu
• Aktualizace na základě monitoringu eroze

Specifické půdoochranné technologie na MEO plochách

• Přerušovací pásy
• Zasakovací pásy
• Osetí souvratí
• Setí/sázení po vrstevnici
• Odkameňování
• Podrývání u cukrové řepy
• Pěstování luskoobilných směsí (LOS)
• Pásové zpracování půdy (strip-till – ST)
• Pěstování kukuřice s šířkou řádku do 45 cm bezorebným způsobem (PK)

Podklady pro realizaci půdoochranných technologií na MEO plochách

• Odtokové linie
• Vhodnost setí/sázení po vrstevnici

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 vodní eroze

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

• Hrozba pro trvalou udržitelnost úrodnosti půdy
• Ovlivnění kvantitativních parametrů vodních zdrojů
  • Zanášení koryt vodních toků
  • Zanášení vodních nádrží
• Ovlivnění kvalitativních charakteristik vodních zdrojů
• Ohrožení intravilánu měst a obcí, komunikací a další infrastruktury v krajině procesy povrchového odtoku a vodní eroze

Hodnocení erozního ohrožení půdy

• Teoretická východiska hodnocení erozního ohrožení půdy
• Stavy ohrožení a poškození půdy vodní erozí