Kvalita a zdraví půd Přednáška č.2. zajímavé postřehy.

Transkript

1 , Brno Připravil: Vítězslav Vlček, Ph.D. Kvalita a zdraví půd Přednáška č.2 zajímavé postřehy.."jsme součástí této země a ona je naší součástí... Co ji postihne, postihne všechny syny země náčelník Seattle, 1852 (Dopis v reakci na dotaz americké vlády o nákupu domorodé země) 1

2 KVK Půdní reakce obsah organ. látek obsah výměn bází obsah výměnného vápníku nedost. fyziol. využ. dusíku obsah celk. dusíku MKK mikrostruk. bazální respirace ph mikroelementy vzduch v půdě dusík v půdě mikrobiální činnost Výnos Zdroj: EN Wikipedia, upraveno 2

3 resistence/ resilience J. Lovelock teorie Gaia Daisy world Svět sedmikrásek Zdroj: ortal/health_sciences/english/depart ments/biomedical_sciences/medical_ PHYSIOLOGY/Essays/Hormonal_rein_co ntrol Emiliania huxleyi Zdroj: 3

4 Vývoj krajiny Jak se můžeme vrátit v čase? Přírodní archivy minulosti pylové analýzy ledovcová jádra hlubokomořské vrty sprašové série Zdroj: Autor: DougHardy Zdroj: Wikipedia Autor: W. Berner/University ofbern Albrecht Penck ( ) 1909 uveřejnil spolu s E. Brücknerem monografii o čtyřech ledových dobách(ginz, Mindel, Riss, Würm) Foto: EN Wikipedia 4

5 Doby ledové Před cca 2,5 miliony lety se původně stabilní teplé klima začalo měnit, důvodů je pravděpodobně několik Ledové doby zpočátku trvaly přibližně let, později se jejich cyklus prodlužuje na let s meziledovou dobou o délce20000let. Chladných výkyvů bylo přibližně 50, přičemž 22x pohltily kontinentální ledovce značnou část povrchu Zdroj: Hannes Grobe/AWI cs.wikipedia Würm před lety dosahují mrazy poslední doby ledové svého maxima ledovec se zastavuje přibližně na linii Berlín Varšava. v severní Americe na linii řeky Hudson(New York) 5

6 Holocén Umělá hranice pro posledních cca 12 kyvytvořená záznamy ze skandinávských rašelinišť Ledovec nicméně ustupoval dalších cca 6 ky mladší dryas ( BC) náhlé ochlazení v rámci deglaciace Evropy, převažující teorie předpokládá omezení vlivu Golfského proudu. největší účinek v Evropě, ale pozorovatelné dopady po celém světě: nahrazení lesa ve Skandinávii glaciální tundrou glaciace nebo zvětšení zásob sněhu v horských pásmech po celém světě. víceprachuvatmosféře(zpouštívasii)=sucho. sucho v Levantě (Blízký východ a Kypr) vliv na vývoj některých kultur Lake Aggassiz Zdroj:wikipedia 6

7 Zdroj:wikipedia Starý holocén (cca BC) preboreál a boreál vzestup teplot, s opožděným vzestupem vlhkosti postupné šíření zapojených lesních ploch, zpočátku teplotně nenáročné druhy nahrazovány doubravami, jilmem a lípou šíření zejména lesní fauny v severní polovině země stále převládá mozaika stepí a lesostepí. vznikající černozemě postupně přeměňované v rámci lesa na luvizemě rozšíření spraší, které se časem odvápňují člověk mezolitický způsob obživy (pralesní severoameričtí indiáni) sběr, rybolov apod. pomalé šíření lesa v nížinách a horských oblastech (navíc umocněné kontinentálním klimatem) 7

8 Střední holocén (cca BC) atlantik a epiatlantik období klimatického a lesního optima rozvoj druhového bohatství lesa zaostává za klimatickými podmínkami. rozvoj smíšených doubrav, šíření jasanu, později buku a jedle, postupná degradace acidifikací a vlivem obhospodařování stabilizace výškové zonality lesa (doubravy, bučiny, smrčiny..) průměrné teploty jsou o 1 2 o C vyšší než dnes vznik a vývoj zemědělství antropogenní bezlesí v příhodných oblastech navazuje na bezlesí primární Mladý holocén (cca 1250 BC - současnost) subboreál, subatlantik a subrecent(sub= menší než) Subboreál (= jako boreál ale ne tak studené), subatlantik (=jako atlantik ale klimatické optimum není tak výrazné atd.) Subboreál (cca BC) pozdní doba bronzová/starší doba železná. Respektive období vzniku řeckých městských států až založení Říma. Položeny základy evropské civilizace. ale také velké skalní řícení (chladnější zimy než dnes), průtoky řek na minimu(teplá, suchá léta) 8

9 Lužická ekologická katastrofa (Vojen Ložek) Někdyna konci dobybronzové(kolemr.1000 před n.l.)došlo v pískovcových krajinách Kokořínska a Českého Švýcarska k ekologickému kolapsu (jde o projev zemědělské kolonizace v souběhu s rozkolísáním klimatu?). změny společenstev měkkýšů, jako náhlé a drastické ochuzení jejich společenstev. Subatlantik (cca 700 BC 750) studené a vlhké období, v Evropě šíření lesa díky vlhku je možné zemědělství i v oblastech v současnosti méně příznivých pro zemědělství(např. sever Afriky) v rámci ČR osídlení vázáno vesměs na nižší polohy, výjimkou je šumavské hradiště Sedlo (902 m n.m.), a Obří hrad (1010 m n.m.)vdobělaténské( BC) Středověká kolonizace (9 13/14 stol.) výše položené oblasti vesměs osídleny až v teplé periodě 12 a 13 stol. 9

10 malá doba ledová nepřesné označení prudkého ochlazení klimatu mezi 14 a 19 stol. S nejnižšími teplotami přibližně v 17. století. nemá nic společného s glaciálem!!! růst počtu obyvatel v Evropě od raného středověku do počátku 14. století přerušila série neúrod, epidemií a zim. zánik některých vesnic ve vyšších polohách Grónsko se pokrylo ledem, zvětšení alpských ledovců. Léta velmi krátká a studená. V zimě zamrzají všechny řeky západní Evropy. ve14a15stol.rostespotřebadřeva těžbarud od16stolrozvojsklárennašumavěavjizerskýchhorách umělé zakládání lesa od 18.stol. záznamy např. ze zámku Jezeří Barokní (komponované) krajiny 10

11 18 a 19 stol. Marie Terezie, Josef II záznamy o erozi stružková, stržová, ale i plošná, v rámci mapových podkladů, resp. katastrálních operátů (1785, 1820) po degradaci pozemky často vedeny jako pustiny nebo pastviny Obce brněnského okresu postižené erozí v letech Láznička 1959 poslední století první polovina 20 století: začátek používání minerálních (tzv. strojených hnojiv) začátek používání přípravků na ochranu rostlin druhá polovina 20 století: první významné projevy acidifikace a dálkového transportu prvků změny vlastnických struktur scelování pozemků do velkých územních bloků zvýšená eroze povrchová těžba hnědého uhlí 11

12 Po roce 1948 mizí: ha lesíků, hájků, zasakovacích pásů km stromořadí a alejí ha mezí km polních cest navíc je na pole přeměno ha luk a pastvin Stav po roce 1989 změny struktury vlastnictví půdy obecněnižšícenyzpnežnazápadodnás stavební činnost a zábory ZP zejména na nejcennějších půdách celková výměra ZPF se snižuje z mil. ha (1986) na mil.ha(2007) stav zemědělství v ČR v r celková rozloha 7887 tis. ha počet obyvatel zemědělská půda 53,9 % orná půda 71,4 % lesní porosty 33,6 % znevýhodněné oblasti (LFA) cca 60 % průměrná velikost podniku ekologické zemědělství 89 ha (1. v rámci EU, Slovensko 28 ha) 10,6 % ZPF ( ha, podniků) 12

13 RAKOUSKO zdroj: komodita Jsme potravinově soběstační? pšenice 162 % cukrová řepa/cukr 124 % brambory 85 % řepka 119 % ovoce mírného pásma 68 % zelenina 37 % víno 29 % soběstačnost zaokrouhleno (r.2011) komodita Jsme potravinově soběstační? hovězí maso 122 % vepřové maso 61 % drůbeží maso 79 % skopové a kozí maso 90 % mléko 125 % vejce 88 % soběstačnost zaokrouhleno (r.2011) Zpracováno podle Zprávy o stavu zemědělství za rok 2011, MZe 13

14 Pokud to zjednodušíme stavprasatjenejnižšíodr.1921 stav drůbeže je podobný jako v 60-letech uvedený stav se promítá i do úrovně hnojení statkovými hnojivy a skladby pěstovaných plodin zvláště víceletých píscnin A planetárně? 1,4 mld. kusů dobytka přeměněno30 50%povrchusouše v rámci minerálních hnojiv je vázáno více N než ve všech přirozených ekosystémech lidmijevyužívánovícenež50%dostupnépitnévody Crutzen a Stoermer (2000) navrhují termín Antropocén s hranicí okolo r kategorizace zemědělského území zemědělské výrobní oblasti znevýhodněné oblasti pro zemědělce (tzv. Less Favoured Areas) LFA zranitelné oblasti 14

15 Zemědělské výrobní oblasti LFA = less favourable areas Méně příznivé oblasti (tzv. LFA) Zdroj: LFA mapa Evropa Zdroj: culture/rurdev/lfa/image s/map_en.jpg 15

16 Zranitelné oblasti V současnosti novelizováno NV č Sb., spadá sem cca 44 % území tzv. Nitrátová směrnice Cena zemědělské půdy 16

17 Mapa vývoje cen ZP Je libo například sklady v krajině Josefa Lady?? Zdroj: Autor: Vojenský geografický a hydrometeorologický úřad v Dobrušce, Atlas.cz 17

18 Vliv klimatu na půdní degradaci Změna klimatu (proč se jí zabývat) při posledním interglaciálu (Eem) bylo sice o 2 2,5 o C tepleji než je v současnosti(vs. globální oteplování ) v současnosti roste nevyrovnanost klimatu vliv na zemědělství?, ekonomiku?, průmysl?... Zdroj: z přednášky RNDr. J.Rožnovského: Podnebí ČR a výskyty sucha

19 téměř dvě ze tří katastrofických událostí od roku 1980 lze přímo připisovat záplavám, bouřím, suchu nebo vlnám tepla. hospodářské ztráty se díky těmto událostem více než zdvojnásobily na zhruba 8,5 mld. euro ročně. změna klimatu spolu s narušením retenční schopnosti krajiny velmi pravděpodobně zvyšuje četnost záplav a povodní. pravděpodobně dále poroste výskyt extrémních událostí (jako horká léta, sucha a silné deště či krupobití) povodeň vúdolí Berounky u Srbska vroce (xylografie podle kresby E. Herolda) In: krajina.kr-stredocesky.cz Obrázek povodní 1872, 2002, 2013 apod. Zdroj: ČTK Pohled na zaplavené Litoměřicko z Radobýluna snímku z 5. června 2013 dopoledne. V pozadí jsou Mlékojedy. 19

20 téhož roku byla převeliká povodeň, takže řeka Mže (=Berounka) sedmkráte vystoupila ze svého řečiště, rozlévajíc se velmi široko po rovinách, ničila pole a způsobila převelikou škodu na oseních Zbraslavská kronika, rok 1322(In: Svoboda 2009) PRAVDĚPODOBNÉ dopady na krajinu aridizaceklimatu, zvýšení četnosti extrémních událostí bude zřejmě znamenat i změnu hospodaření s vodními zdroji regionem ČR, který je tímto vývojem ohrožen nejbezprostředněji, je oblast jižní Moravy a Polabí Z-index procento měsíců zasažených suchou epizodou Komentář k legendě: Oblasti s výskytem sucha <20 % lze označit jako oblast s nulovým až nízkým rizikem, >60 % jako oblasti s vysokým rizikem a >90 % jako oblasti s extrémně vysokým rizikem výskytu suchých epizod(trnka 2006). 20

21 Žarošice Staré město pod Sněžníkem I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Lokalita Žarošice: období : roční průměrná teplota vzduchu je 9,1 C. období roční průměrná teplota vzduchu ve sledovaném období je 10,4 C období roční průměrná teplota vzduchu je 12,2 C (oproti období se zvýšila o 3,1 C). Lokalita Staré Město pod Sněžníkem: období : průměrná roční teplota vzduchu je 6,2 C. období průměrná roční teplota vzduchu je 7,7 C (oproti období se zvýšila o 1,5 C). období průměrná roční teplota vzduchu je 9,3 C (oproti období se zvýšila o 3,1 C). Risk of Human Induced Desertification 21

22 Ohrožení půdního fondu klimatickou změnou: zrychlená půdní eroze fyzikálnídegradace/utužení ztráta půdní organické hmoty Zrychlená eroze důsledky snížení zemědělské produkce nepřímé škody ve snížení produkční schopnosti půd změna fyzikálních vlastností půdy změna chemických vlastností půdy omezeníedafonu náchylnost ke zhutňování a ztvrdnutí a další typy degradace půdy 22

23 Degradace fyzikálních vlastností půdy (poškození struktury, utužení, slévavost povrchu) proces zásadního porušení fyzikálního stavu půdy, v kterém se redukuje pórovitost, propustnost pro vodu a plyny, zvyšuje se pevnost, změny v půdní struktuře a v chování některých fyzikálních vlastností. k utužení dochází zejména mechanickým tlakem Princip změny fyzikální vlastnosti půd zejména sucho má vliv na změnu fyzikálních vlastností vedoucí k utužení a ztvrdnutí půdních vrstev, resp. tvorbu profilových trhlin, zpomalení či zastavení tvorby agregátů v případě výskytu dlouhodobého sucha, časté střídání klimatických jevů vede k možným intenzivním procesům destrukce struktury půdy. Hodnoty vybraných půdních vlastností u zhutněných půd v ZPF půdní vlastnost H objemováhmotnost [g/cm 3 ] nad 1,45 pórovitost [% obj.] pod 45 minimální vzdušnost [% obj.] pod 10 max. kapil.kapacita [% obj.] nad 35 23

24 Identifikace půd Intenzita projevů zhutnění závisí a kolísá podle vlhkosti půdy, všeobecně těžší půdy jsou náchylnější na deformace, v minerálních půdách organická hmota snižuje náchylnost půd k utužení pro všechny zrnitostní třídy, zhutněnímjeohroženokolem30 50%půdZPF Ztráta POH Ochrana POH v půdě je kritickým bodem pro trvale udržitelné hospodaření na půdě. Je však třeba konstatovat, že úroveň humusuvpůděseuždnessnižuje(kobzaetal.2002) Jak může ovlivňovat klimatická změna množství organické hmoty množství a distribuce POH záleží na více faktorech, především na půdním typu a zrnitostním složení, pozitivní management: exogenní vstupy organických látek a doplňkové závlahy, vysoké ohrožení půd ztrátou organického uhlíku může zapříčinit náchylnost půdy na jiné ohrožení(eroze, salinita, fyzikální degradace). 24

25 Měli byste znát například odpovědi na otázky: které typy degradace připadají zejména v úvahu v rámci změny klimatu cojsoutolfaajakjsouobecnědefinovány copatřídozpfčrajakjevelký jakýjedennízáborpůdyvčr cojemaládobaledová jak můžeme zjišťovat vývoj klimatu v minulosti vývoj při středověké kolonizaci, barokní krajiny apod 25