Protierozní ochrana půdy cvičení (Kubátová, E., 2001)

Transkript

1 Protierozní ochrana půdy cvičení (Kubátová, E., 2001) Tento text je určen studentům ČZU jako pomůcka pro absolvování cvičení z předmětů Protierozní ochrana půdy, Ochrana půdy, Pozemkové úpravy a protierozní ochrana půdy. ÚVOD Eroze půdy je soubor procesů rozrušování, transportu a ukládání půdních částic působením vnějších činitelů. Podle hlavních exogenních činitelů ( na fázi rozrušování se často podílí více činitelů) lze erozi půdy rozdělit do těchto skupin: eroze vodní (z dešťových srážek, proudění v tocích, abraze) větrná ledovcová sněhová gravitační biologická antropogenní V podmínkách ČR se na erozi půdy nejvíce podílí eroze vodní (ze srážek) a větrná. Ohrožení zemědělské půdy v ČR vodní a větrnou erozí: (Sanetrník, Filip, 1990: Meliorace-návody do cvičení) ohrožení vodní erozí - celkem 1,390 mil. ha 31,3 % zeměd.půdy z toho středně až silně 0,447 10,1 ohrožení větrnou erozí - celkem 0,463 10,4 z toho středně až silně 0,032 0,7 celkem je erozí ohroženo 1,853 41,7 z toho středně až silně 0,475 10,8 Důsledky eroze zemědělské půdy: - zhoršování fyzikálních a chemických a biologických vlastností půdy - zanášení níže ležících ploch a objektů (intravilánů, objektů, vodních nádrží, toků, pozemků...) zeminou a agrochemikáliemi. Hodnocení eroze podle intenzity: - eroze normální (přirozená) - eroze zrychlená (abnormální) Stanovení hranice mezi oběma skupinami závisí na rychlosti tvorby půdy, předpokládá se, že při normální erozi je rozrušená a odnesená půda nahrazena nově vytvořenou půdou. Intenzita tvorby půdy je v jednotlivých přírodních podmínkách velmi rozdílná celosvětově kolísá hodnota nově vytvořené půdy od 0,01 do 7,7mm za rok, v průměru se uvádí 0,1 mm ze rok(holý 1994), H.H.Bennet (in Zachar 1960) uvádí hodnotu ročního přírůstku půdy v rozmezí 0,025 až 0,125 mm, Kukal (in Holý 1994) l mm za rok. Přípustný odnos půdy z hlediska trvalé ochrany půdy (kvantitativní i kvalitativní stránka) je dán vyrovnanou erozí.v podmínkách ČR jsou hodnoty přípustné ztráty půdy erozí dány hloubkou půdního profilu. Průměrná dlouhodobá ztráta půdy by neměla překročit následující hodnoty: u půd mělkých ( do 30 cm) l t.ha -1. rok -1 středně hlubokých (30-60 cm) 4 hlubokých (nad 60 cm) 10 1

2 Tyto hodnoty byly stanoveny především s ohledem na zachování úrodnosti zemědělských půd. Ve speciálních případech se uvedené hledisko zpřísňuje např. při ochraně intravilánů, objektů, vodních zdrojů a pod. je nutné individuální posouzení, při němž se vychází z tolerovatelného množství akumulovaného materiálu. Erozní proces obecně lze vyjádřit vztahem mezi intenzitou eroze (zpravidla jako objemová nebo hmotnostní ztráta půdních částic z jednotky plochy za určité časové období a erozními faktory). Obecně lze tento vztah vyjádřit : D = f(c,s,t,v,l,m) Kde: D - degradace půdy C - faktor agresivity klimatu S - " půdy T - " topografický V - " vegetační L - " obdělávání půdy M - " technický (uspořádání pozemků, protierozní opatření,..) VODNÍ EROZE Kvantitativní stanovení intenzity eroze vychází z rozboru příčin eroze. V případě určování intenzity eroze zemědělské půdy v důsledku dešťových srážek, lze proces eroze stručně popsat takto: kapky deště dopadající na povrch půdy rozrušují půdní agregáty, uvolněné půdní částice jsou následně při vzniku povrchového odtoku transportovány, při snížení unášecí síly vody sedimentují. 1. Určení ohroženosti pozemků vodní erozí V podmínkách ČR se pro stanovení intenzity eroze doporučuje a je nejčastěji používána parametrická rovnice tzv. "Universální rovnice " (Wischmeier, Smith, 1978), pomocí níž lze určit dlouhodobě průměrné roční ztráty půdy z jednotky plochy. Jedná se o empirický model, u něhož přesnost výsledků závisí na přesnosti vstupních údajů. Uvedenou rovnici lze ilustrovat pomocí blokového schématu Hudsona (in Holý, 1978): erozní účinnost deště náchylnost půdy k erozi déšť fyzikální vlastnosti půdy využívání půdy energie organizace půdního fondu způsob obhospodařování (vliv osevních postupů a agrotechniky) vliv sklonu a délky svahu vliv protierozních opatření G = f ( R, K, LS, P, C) 2

3 Rovnice má tvar G = R.K.L.S.C.P kde : G - průměrná dlouhodobá ztráta půdy t.ha -1 za rok R - faktor erozní účinnosti deště K - faktor erodovatelnosti půdy L - faktor délky svahu S - faktor sklonu svahu C - faktor ochranného vlivu vegetace P - faktor účinnosti protierozních opatření Jednotlivé parametry této rovnice byly určeny na základě dlouhodobého výzkumu eroze, hodnoty dále uvedené v textu jsou upravené pro naše podmínky. Uvedenou rovnicí lze zjistit dlouhodobou průměrnou roční ztrátu půdy. Nelze ji použít pro období kratší, tím méně pro výpočet ztráty půdy z jednotlivých dešťových srážek Faktor erozní účinnosti deště - R V tomto faktoru je vyjádřena intenzita, úhrn, četnost výskytu a kinetická energie přívalových srážek. W.H.Wischmeier, D.D.Smith definovali tento faktor jako součin kinetické energie deště (E) a jeho maximální třicetiminutové intenzity (i 30 ). R = E.i 30 /100 kde : R - faktor erozní účinnosti deště [MJ.ha -1.cm.h -1 ] E - celková kinetická energie deště [J.m -2 ] I 30 - maximální 30 minutová intenzita deště [cm.h -1 ] Celková kinetická energie deště n E = Σ E i i=1 kde : n - počet úseků deště E i - kinetická energie i-tého úseku deště E i = ( log i si).h si I si - intenzita deště i-tého úseku [cm.h-1 ] H si - úhrn deště v i-tém úseku [cm] Vyhodnocují se pouze deště, u nichž se předpokládá odtok vody po povrchu pozemku - tj. izolované deště (přestávka mezi po sobě následujícími srážkami je delší než 6 hodin) s vydatností větší než 12,5 mm a srážky s vydatností menší než 12,5 mm - pokud v průběhu 15 minut naprší alespoň 6 mm (mají intenzitu větší než 24 mm.h -1 ). V případě, že doba trvání hodnoceného deště je menší než 30 min., za i 30 se dosazuje hodnota 2H s. Pokud po sobě následují deště, jejichž dílčí úhrny jsou menší než 12,5 mm, ale jsou od sebe odděleny dobou kratší než 6 hodin a jejich celkový úhrn přesáhne hodnotu 12,5 mm nebo je splněna podmínka i 30, dešťový faktor se počítá jako by se jednalo o déšť složený z oddílů. Průměrná roční hodnota faktoru R se určuje z maximálních ročních hodnot tohoto faktoru, dále je možno hodnoty faktoru R vypočítaných pro jednotlivé deště statisticky zpracovat a mimo jiné i určit rozdělení erozivních srážek v průběhu roku. 3

4 Reprezentativní údaje průměrné roční hodnoty faktoru R dávají podklady za období alespoň 50 let. Pokud nelze z podkladů ČHMÚ stanovit hodnotu R v dané lokalitě, je možno použít údaje uvedené v příloze (pozor - hodnoty R určené z období kratšího než 20 let používat jako orientační). Srážkové faktory užívané dosud u nás nebyly vždy určovány stejnou metodou a v některých případech byly určovány z krátké časové řady Průměrná hodnota R faktoru vypočítaná pro české kraje je 20. Výpočet této průměrné hodnoty byl proveden ze záznamů 3 stanic ČHMÚ (Klementinum, Bílá Třemešná a Tábor). Tab Rozdělení průměrné roční hodnoty R faktoru do jednotlivých měsíců oblast měsíce IV V VI VII VIII IX X střední Čechy 0,005 0,070 0,268 0,322 0,311 0,020 0,004 jižní Čechy 0,005 0,091 0,295 0,325 0,253 0,031 - jižní Morava - 0,090 0,310 0,320 0,240 0,40 - Průměrná roční hodnota faktoru R v ČR je v podstatě hodnotou faktoru R za vegetační období - přívalové deště, při nichž dochází k povrchovému odtoku se v našich podmínkách vyskytují v průběhu vegetačního období, přičemž podstatná část jich je (jak vyplývá z výše uvedené tabulky) v době od června do srpna. Universální rovnice neuvažuje erozi vzniklou v důsledku jarního tání sněhu Faktor erodovatelnosti půdy - K Tento faktor vyjadřuje vliv kvality půdy na její odolnost vůči dopadajícím dešťovým kapkám a proudící vodě a vliv velikosti infiltrace na množství povrchového odtoku. V USLE byla kvantitativní hodnota faktoru K pro různé půdy určena experimentálně. Odnos půdy byl měřen na standartním pozemku (standartní pozemek má délku po svahu 22,13 m, přímý sklon 9%, je udržován jako kypřený černý úhor s kultivací po svahu) tzn., že hodnoty faktorů L, S, C a P byly rovny 1, potom: K = G/E.I Faktor K je tedy v USLE definován jako odnos půdy z jednotky plochy na jednotku dešťového faktoru ze standartního pozemku. Erodovatelnost půdy je v USLE odvozena ze čtyř charakteristik: zrnitost ( frakce 0,002-0,01 a 0,1-2,0 mm) obsah humusu struktura propustnost Pokud obsah prachu a práškového písku (0,002-0,1 mm) nepřekročí 70%, platí 100.K = 2,1.M 1, (12 - a) + 3,25.(b - 2) + 2,5.(c - 3) kde: M - součin: (% prachu + % prášk. písku) x (100 - % jílu) a - % organické hmoty b - kód třídy struktury ornice:1 - zrnitá 2 - drobtovitá 3 - hrudkovitá 4 - deskovitá, slitá c - kód třídy propustnosti půdního profilu (viz dále) 4

5 Údaje o textuře, struktuře a organické hmotě se vztahují ke svrchní vrstvě půdy (ornici), propustnost půdy se zjišťuje pro půdní profil. Tab Třídy propustnosti půdního profilu třída p r o p u s t n o s t (kód) 1 velmi vysoká, >2,5 mm.min -1 hluboké, dobře odvodněné písky 2 vysoká, 0,83-2,5 mm.min -1 strukturní písčitá hlína až hlinitý písek, černozemě a hnědozemě ze spraší 3 střední, 0,25-0,83 mm.min -1 podorničí s výraznou strukturou nebo tvořené hlínou 4 mírná, 0,08-0,25 mm. min -1 středně propustná svrchní vrstva půdy je uložena na jílovité hlíně se slabě vyvinutou kostkovitou nebo polyedrickou strukturou 5 nízká, 0,025-0,08 mm.min -1 pod svrchní propustnější vrstvou je kompaktní jíl nebo jílovitá hlína 6 velmi nízká < 0,025 mm.min -1 tvrdé kompaktní jíly poznámky půda zůstává po nasycení vodou v pouze několik hodin půda zůstává po nasycení vodou v několik dnů půda zůstává po nasycení vodou v než týden Hodnoty faktoru K je možno určit z nomogramu (Wischmeier, Johnson, Cross in Janeček 1992), který je grafickým vyjádřením výše uvedené rovnice. Výsledný údaj je nutno přenásobit koef. 1,31 (převod na jednotky SI). V případě, že se na řešeném pozemku (v řešené dráze povrchového odtoku) nachází půda různé kvality, tj. s různým faktorem K, je třeba tyto faktory K přenásobit opravným součinitelem na vzdálenost od počátku svahu (pozemku) podobně jako při opravě faktoru S - viz dále. Přibližné určení faktoru K je možné i podle hlavních půdních jednotek (HPJ) tj.2. a 3. místa číselného kódu bonitovaných půdně-ekologických jednotek (dále BPEJ). Při určení faktoru K pomocí BPEJ je nutno mít na zřeteli dobu, kdy byl kód BPEJ určen a zda odpovídá současnému stavu. 5

6 Hodnoty K uvedené v následující tabulce jsou v SI jednotkách. Tab Hodnoty faktoru erodovatelnosti půdy K podle čísla BPEJ 2.a 3.místo faktor K 2.a 3.místo faktor K kódu BPEJ kódu BPEJ 01 0, ,35 Vysvětlivky: 02 0, , , ,26 - uvedené hodnoty jsou průměrné 04 0, ,21 hodnoty příslušné jednotky BPEJ 05 0, , ,30 33 (s t) 0,45-0,30 - při velké šíři vymezení některých 07 0, ,26 jednotek jsou uvedeny průměrné 08 0,65 a) 35 0,24 hodnoty krajních mezí(s-střední,ttěžké) 09 0, , , c) 11 0, d) Symboly použité v tabulce: 12 0, ,52 a) velká variabilita - odvodit z 13 0,55 b) 43 0,61 nomogramu 14 0, ,57 b) obvykle na překryvech teras, ne na 15 0, ,48 svazích 16 0, ,55 c) použít údaje z půd 18-36, v jejichž 17 0, ,50 areálu se nacházejí 18 0, ,39 d) použít údaje z ostatních půd, v jejichž 19 (s t) 0,49-0, ,49 areálu se nacházejí 20, ,33 e) pokud jsou na agradačních valech či 21 0, ,20 jiných svažitých prvcích nivy, použít 22 0, ,34 nomogram 23 0, ,36 f) u svahových půd mozaik a katén 24 (s t) 0,52-0, ,35 hydromorfismu použít nomogram 28 0, e) (velká variabilita-zejména v oblasti 26 0, f) humusu) 27 0, g) g) vyčlenit ze ZPF Stručný popis HPJ viz příloha č Topografický faktor - L x S V Univerzální rovnici vyjadřuje poměr ztrát půdy na jednotku plochy z daného pozemku ke ztrátě půdy na pozemku délky 22,13 m s přímým sklonem 9 % Hodnotu topografického faktoru LS pro přímé svahy lze vypočítat pomocí rovnice 2 ( 0, ,0097s 0,00138s ) LS = l + d kde: l d - nepřerušená délka svahu [m]! pozor - nemusí být rovna šířce pozemku; v případě, že řešený pozemek není od výše ležících ploch oddělen zařízením zachycujícím povrchový odtok, je nutno do výpočtu zahrnout i tyto plochy s - sklon svahu [%] p - exponent zahrnující vliv velikosti sklonu 6

7 Tab.1.4. sklon v % p < 1 0, , , ,5 > 10 0,6 Hodnoty součinu LS pro přímý svah je možno určit z následujícího grafu. Hodnoty topografického faktoru lze určit zvlášť. Faktor délky svahu - L je možno určit z rovnice L = l d 22,13 p význam jednotlivých výrazů viz výše - topografický faktor Pro přímé svahy sklonu 5 10% lze L určit interpolací z následující tabulky nebo z grafu l d [m] L 0,48 0,68 0,82 0,95 1,17 1,35 1,52 1,66 1,91 2,13 2,61 3,02 3,38 3,69 l d [m] L 3,99 4,27 4,52 4,77 5,22 5,62 6,04 6,39 6,75 7,07 7,39 7,69 7,98 8,26 7

8 faktor délky svahu délka svahu ,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 faktor L Faktor sklonu svahu - S je možno určit z rovnice S = 0,43 + 0,30 s + 6,613 0,043 s 2 kde : s - sklon svahu v % U přímých svalů lze faktor S určit interpolací z následující tabulky nebo z grafu s [%] S 0,18 0,26 0,35 0,45 0,57 0,70 0,84 1,00 1,17 1,35 1,55 1,75 1,97 2,21 S [%] S 2,46 2,72 2,99 3,27 3,57 3,89 4,21 4,55 4,90 5,26 5,64 6,03 6,43 6,85 8

9 faktor sklonu svahu sklon (%) ,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 faktor S Vliv délky a sklonu svahu na intenzitu eroze se posuzuje u jednotlivých pozemků v předpokládaných trasách soustředěného odtoku. Pro výpočet průměrné roční ztráty půdy vodní erozí Universální rovnicí je směrodatná trasa s nejvyšší hodnotou součinu LS. Protože přírodní svahy nejsou zpravidla přímé, je nutné výsledky získané výše uvedenými způsoby korigovat. Pro krátké svahy do l d = 120 m je možno použít opravné koeficienty autorů Castro, Zobeck (in Janeček 1992) uvedenými v následující tabulce, jimiž se hodnoty vypočítané pro přímý svah přenásobí. Tab Opravné součinitele topografického faktoru LS pro různé tvary svahů (Castro, Zobeck in Janeček, 1992) konkávní svah ( ) konvexní svah ( ) sklon Opravné součinitelé pro délky svahu [m] sklon Opravné součinitelé pro délky svahu [m] [%] [%] ,95 0,91 0,89 0,88 0,85 1 1,10 1,08 1,06 1,05 1,03 2 0,90 0,90 0,90 0,91 0,92 2 1,16 1,19 1,20 1,20 1,25 4 0,84 0,85 0,86 0,87 0,89 4 1,28 1,33 1,37 1,39 1,47 6 0,86 0,84 0,83 0,82 0,81 6 1,37 1,37 1,35 1,35 1,35 8 0,96 0,85 0,84 0,83 0,82 8 1,41 1,41 1,41 1,41 1, ,87 0,86 0,85 0,85 0, ,45 1,45 1,45 1,45 1, ,87 0,87 0,87 0,87 0, ,43 1,47 1,47 1,47 1, ,88 0,87 0,87 0,87 0, ,52 1,52 1,52 1,52 1, ,89 0,88 0,88 0,88 0, ,54 1,54 1,54 1,54 1, ,89 0,89 0,89 0,89 0, ,56 1,56 1,56 1,56 1, ,90 0,90 0,90 0,90 0, ,59 1,59 1,59 1,59 1,59 9

10 kombinovaný svah sklon Opravné součinitelé pro délky svahu [m] [%] ,03 1,01 1,00 0,99 0,97 2 1,02 1,05 1,06 1,08 1,09 4 1,06 1,08 1,09 1,09 1,11 6 1,10 1,09 1,08 1,08 1,05 8 1,11 1,10 1,10 1,09 1, ,12 1,12 1,12 1,12 1, ,14 1,14 1,14 1,14 1, ,15 1,15 1,15 1,15 1, ,16 1,16 1,16 1,16 1, ,18 1,18 1,18 1,18 1, ,19 1,19 1,19 1,19 1,19 V případě delších svahů je třeba faktor sklonu svahu opravit v závislosti na vzdálenostech dílčích sklonů od počátku svahu - tj. členitý svah rozdělit na úseky různých sklonů, určit pro ně faktory S i a ty přenásobit hodnotou (viz následující tabulka) vyjadřující vliv vzdálenosti těchto dílčích úseků od počátku svahu. Výsledný faktor S je potom součtem korigovaných dílčích faktorů S i. Tab Vliv vzdálenosti části svahu od horního okraje na faktor S a K číslo pásu (1/10 délky svahu - ve směru spádnice od shora) ,03 0,06 0,07 0,09 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 Příklad výpočtu faktoru S: Spádnice dlouhá 1000 m má od horního okraje sklon proměnlivý takto: 200 m - 3%, 500 m - 6% a posledních 300 m - 4%. délka úseku sklon S i x vliv vzdál.svahu = opravené S i 200 m 3 % 0,26.(0,03+0,06) 0, m 6 % 0,57.(0,07+0,09+0,10+0,11+0,12) 0, m 4 % 0,35.(0,13+0,14+0,15) 0,147 výsledný faktor S = Σ opravených S i = 0, Faktor ochranného vlivu vegetace - C Tento faktor vyjadřuje vliv vegetačního pokryvu a agrotechniky na velikost erozního smyvu. Velikost faktoru C je poměr zjištěného smyvu půdy na pozemku s pěstovanými plodinami (vegetací) ke smyvu na pozemku s kypřeným černým úhorem (kde C = 1) při stejných ostatních podmínkách. 10

11 Vegetační kryt chrání půdu před přímými účinky dopadajících dešťových kapek, zachycuje část srážek (intercepce), snižuje rychlost povrchového odtoku a ovlivňuje půdní vlastnosti (pórovitost, propustnost, mechanické zpevnění půdy kořenovým systémem). Ochranný vliv vegetace je přímo úměrný pokryvnosti porostu v době výskytu erozních srážek - tj. v našich podmínkách od dubna do října, nejčastěji v červnu, červenci, srpnu. U většiny zemědělských plodin se ochranný vliv vegetace v průběhu vegetačního období výrazně mění. Proto je Wischmeier a Smith rozdělili do pěti částí: 1. období podmítky a hrubé brázdy 2. období od přípravy pozemku k setí do jednoho měsíce po zasetí 3. období po dobu druhého měsíce od jarního nebo letního setí (sázení), u ozimů do období od konce 3. období do sklizně 5. období strniště (posklizňové zbytky na povrchu půdy) Protože počátek a konec jednotlivých částí vegetačního období plodin je různá v různých nadmořských výškách i oblastech republiky, je třeba korigovat hodnoty faktoru C podle rozdělení průměrné roční hodnoty faktoru R do jednotlivých měsíců (viz tab. ), tj. hodnotu C v dané vegetační fázi přenásobit podílem R za totéž období. Výsledná roční hodnota C plodiny je rovna součtu takto opravených dílčích C. (viz příklad dále) Do universální rovnice se při posuzování ohroženosti pozemku vodní erozí za faktor C dosazuje průměrná hodnota C za celý osevní postup včetně období mezi střídáním plodin. Tab Hodnoty faktoru vegetačního krytu a agrotechniky podle Wischmeiera a Smithe (in Janeček 1992) Plodina obilniny Zařazení v osevním postupu v 1.roce po jetelovinách po obilninách po okopaninách a kukuřici kukuřice Sláma předplodiny sklizena Sláma předplodiny nesklizena Do herbicidem umrtveného drnu Použitá agrotechnika Hodnoty faktoru vegetačního krytu a agrotechniky podle pěstebních období s 5p OP St OP St OP St OP St OP 0,50 0,02 0,65 0,25 0,70 0,70 0,70 O K 0,25-0,70 0,60 O K 0,04-0,30 0,55 0,02 0,70 0,25 0,75 0,70 0,90 O K 0,25-0,70 0,75 O K 0,04-0,25 0,30 0,02 0,45 0,20 0,50 0,45 0,70 O K 0,20-0,50 0,55 O K 0,04-0,20 0,05 0,02 0,08 0,08 0,08 0,08 0,35 O K 0,25 0,25 O K 0,05-0,20 0,20 0,02 0,25 0,25 0,25 0,25 0,70 O K 0,60 0,60 O K 0,25-0,40 0,04 0,02 0,04 0,04 0,04 0,04 0,40 O K 0,30 0,30 O K 0,15-0,30 St víceletých pícnin 0,02 0,02 0,03 0,03 0,05 0,03 jílku -ozimé meziplodiny 0,05 0,05 0,05 0,05 0,15 0,10 Brambory, cukrovka v přímých řádcích lib.směru 0,65 0,80 0,65 0,30 0,70 vojtěška 0,02 Jetel dvousečný 0,015 Víceletá tráva, louky 0,005 11

12 Vysvětlivky: OP - setí do zorané půdy St - setí do strniště 5s - sláma sklizena 5p - sláma ponechána O po obilovině K po kukuřici Při stanovení pěstebních období je třeba postupovat individuálně - pokud však konkrétní údaje pro danou lokalitu nejsou k dispozici, lze použít data z následující tabulky. Tab Vybrané fenologické fáze některých plodin podle výrobních oblastí (převzato ze skript Toman, 1996) plodina fáze data pro jednotlivé výrobní oblasti kukuřičná řepařská bramborářská horská Pšenice ozimá setí sklizeň Žito ozimé setí sklizeň Ječmen jarní setí sklizeň Oves setí sklizeň Kukuřice setí neuvedeno neuvedeno neuvedeno sklizeň Brambory pozdní setí sklizeň neuvedeno Cukrovka setí neuvedeno neuvedeno sklizeň len setí sklizeň neuvedeno neuvedeno neuvedeno

13 Příklad výpočtu průměrné hodnoty faktoru C daného osevního postupu: plodina: termín setí sklizeň ječmen jarní s podsevem jetel viz ječmen pšenice ozimá brambory pšenice ozimá Pozn.: C i - hodnota faktoru C v příslušném pěstebném období R i - váha R faktoru v příslušném období (viz rozdělení průměrné roční hodnoty R ), úhrn R i za dobu trvání celého osevního postupu musí být roven přesně počtu let tohoto OP. Rozdělení průměrné roční hodnoty R faktoru do jednotlivých měsíců (viz tab. 1.1.) oblast měsíce IV V VI VII VIII IX X střední Čechy 0,005 0,070 0,268 0,322 0,311 0,020 0,004 Plodina Pěsteb. Trvání C i x R i období období C i R i C i x R i Jetel (rok podsevu) ,015 0,442 0,007 Jetel (užitkový rok) ,015 0,989 0,015 Pšenice ozimá ,500 0,003 0, ,550 0,007 0, ,300 0,005 0, ,050 0,660 0,033 5s ,200 0,311 0,062 Brambory ,650 0,024 0, ,800 0,040 0, ,650 0,169 0, ,300 0,780 0,234 Pšenice ozimá ,750 0,011 0, ,500 0,005 0, ,080 0,660 0,053 5s ,250 0,311 0,078 Ječmen jarní s ,650 0,024 0,016 podsevem ,700 0,005 0, ,450 0,070 0, ,080 0,483 0,039 celkem 5,000 0,746 průměrná roční hodnota faktoru C osevního postupu 0,149 (0,746:5) Určení hodnot faktoru ochranného vlivu vegetace pro posouzení erozní ohroženosti stávajícího stavu řešených lokalit je v současné době velmi komplikované. V řadě případů neexistuje stabilní osevní postup a výběr plodin je podřízen předpokládaným tržním výnosům. Zde je třeba si uvědomit, že pokud je faktor C určen pouze pro jednu plodinu, byť i nejčastěji vysazovanou, je tímto postupem ovlivněn výsledek Universální rovnice. Toto je nutno brát v úvahu při posuzování výsledků (ztráty půdy), protože uvedené zjednodušení neodpovídá filozofii Universální rovnice, kterou se určuje průměrná dlouhodobá ztráta půdy. 13

14 1.5. Faktor účinnosti protierozních opatření - P Faktor účinnosti protierozních opatření je v USLE definován jako poměr zjištěného smyvu na pozemku s použitým protierozním opatření ke smyvu na standartním pozemku, který je obděláván ve směru spádnice. Hodnoty faktoru P (Wischmeier, Smith in Janeček l992) jsou pro jednotlivá protierozní opatření (obdělávání podél vrstevnic, pásové obdělávání, hrázkování, terasování) uvedena v následující tabulce. Pokud však nelze předpokládat, že byly dodrženy uvedené podmínky (maximální délky, počty pásů), nelze s uvedenou hodnotou protierozních opatření počítat a je tedy nutno počítat s hodnotou P = 1! Tab, Hodnota faktoru P (Wischmeier, Smith in Janeček 1992) Hodnota faktoru P pro jednotlivé kategorie sklonu [%] Protierozní opatření Maxim.délka pozemku po spádnici Konturové obdělávání 120 m 0,6 60 m 0,7 40 m 0,9-1,0 Maximální šířka a počet pásů Pásové střídání plodin -okopaniny a víceleté pícniny -okopaniny a ozimé obiloviny 40m-6 pásů 0,30 0,50 30m-4 pásy 0,35 0,60 20m-4 pásy 0,40 0,75 20m-2 pásy 0,45 0,90 Hrázkování (přerušené brázdování) při obdělávání podél vrstevnic 0,25 0,30 0,40 0,45 Terasování (podle typu) 0,05 0, Intenzita eroze Při vyhodnocování intenzity vodní eroze metodou Universální rovnice je třeba si uvědomit její omezení. Touto rovnicí lze vypočítat průměrnou dlouhodobou ztrátu půdy pro jednotku času a plochy ( tj. na hektar za rok) vyvolanou srážkami na pozemcích, které jsou chráněny před přítokem cizí vody. Stanovení, zda je nutno pozemek chránit a do jaké míry, vyplývá z porovnání zjištěné ztráty půdy a přípustné ztráty. Přípustná ztráta půdy je v ČR zatím určena především z hlediska dlouhodobého zachování úrodnosti půdy a má následující hodnoty: u půd mělkých ( do 30 cm) l t.ha -1. rok -1 středně hlubokých (30-60 cm) 4 hlubokých (nad 60 cm) 10 Pokud je na pozemku přípustná ztráta půdy překročena, je nutno navrhnout protierozní opatření takového charakteru, aby dlouhodobá ztráta půdy byla snížena pod přípustnou hodnotu. Posuzování nutnosti ochrany vodních zdrojů, intravilánů nebo jiných objektů je třeba provádět individuálně. V těchto případech se vychází z přípustného množství vody s erodovaným materiálem, které tyto objekty ohrožují. Určují se jinou metodou než Univerzální rovnicí (viz dále). 14

15 2. OPATŘENÍ PROTI VODNI EROZI Ochranu před vodní erozí je nutno řešit v rámci hydrologických celků, v rámci povodí. Nejčastěji se jedná o celý komplex řešení typu organizačního, agrotechnického a technického, které se vzájemně doplňují. Jejich kombinace umožňuje jak respektování požadavků zemědělské výroby, tak i potřebnou ochranu objektů. Projekt protierozní ochrany půdy by měl obsahovat následující postup: - posouzení současného stavu - ztráty půdy při současné agrotechnice pro stávající pozemky včetně posouzení odtokových poměrů lokality (upozorní na pozemky, kde je překročena přípustná hodnota ztráty půdy, dále na případné ohrožení cizí vodou a na ohrožení objektů) - návrh protierozních opatření - posouzení navržených opatření (navržená opatření musí snížit intenzitu eroze pod přípustné hodnoty a dále musí být zabezpečena ochrana případných vodních zdrojů, intravilánu či dalších objektů. Opatření proti vodní erozi se obvykle dělí do tří skupin: - organizační - agrotechnická a vegetační - technická Organizační opatření - delimitace kultur (ochranné zatravnění, zalesnění) - velikost a tvar pozemku - protierozní rozmísťování plodin Agrotechnická a vegetační opatření A) na orné půdě - obdělávání po vrstevnicích - výsev do ochranné plodiny nebo strniště - důlkování povrchu půdy, hrázkování B) na TTP - obnova drnu - protierozní organizace pastvy C) ve speciálních kulturách (sady, vinice) - důlkování - mulčování - herbicidní úhor - zatravnění meziřadí - krátkodobé porosty v meziřadí Technická opatření - terénní urovnávky - terasy - příkopy - průlehy - protierozní nádrže 15

16 - hrázky - asanace strží - doprovodné objekty 2.1. ORGANIZAČNÍ OPATŘENÍ Delimitace kultur Delimitace půdního fondu je rozčlenění půdního fondu z hlediska terénních, půdních a klimat. podmínek se zřetelem k jeho nejúčelnějšímu využití pro výrobu zemědělskou a lesní. V ČR byla provedena v letech Delimitace kultur je vymezení pozemků sloužících k pěstování jednotlivých kultur. Účelem delimitace uvnitř zemědělského půdního fondu je členění na ornou půdu, zahrady, louky pastviny, vinice, sady a chmelnice. Delimitace kultur může podstatně ovlivnit faktor vegetačního krytu a agrotechniky (C) v Univerzální rovnici. V případě protierozní ochrany půdy se jedná o pěstování plodin na pozemcích odpovídajícího sklonu - t.j. o omezení nebo úplného vyloučení pěstování plodin nedostatečně chránících půdu na sklonitých pozemcích. Obecně lze doporučit při sklonech pozemku : do 3,5 % okopaniny, kukuřici i ostatní širokořádkové plodiny zpravidla bez omezení 3,5-8 % úzkořádkové plodiny bez omezení, okopaniny a širokořádkové s protierozními opatřením (např. pásové pěstování plodin) 8-15 % úzkořádkové plodiny zpravidla bez omezení, okopaniny a širokořádkové plod.v případě, že nejsou vyloučeny, doplnit prieroz. opatřením (např.: pásové pěstování, dále důlkováním, hrázkováním, krátkodobé porosty v meziřadí...) % speciální osevní postupy Orná půda se doporučuje zatravnit ve svahových polohách cca a) nad 18 % b) pozemků (nebo jejich částí) nižších sklonů s malými rozměry, enkláv nebo i pozemků s půdou méně kvalitní, s nižší mocností půdního profilu. c) dále by měly být zatravněny: - údolnice, které odvádí z pozemků soustředěný povrchový odtok, - zamokřené údolní pozemky s nebezpečím záplav - pozemky nad výškovou hranicí pěstování polních plodin - sedimentační pásy - podél vodotečí, vodních nádrží, pásem hygienické ochrany vodních zdrojů a pod. Zatravňování drah soustředěného povrchového odtoku Pro optimální příčný profil (parabolický) zpravidla nejsou nutné rozsáhlé terénní úpravy. Dimenzování šířky zatravnění údolnic je možné podle nomogramu z návrhového odtoku (Q 10 viz dále), sklonu údolnice a střední rychlosti proudění vody v závislosti na zapojení travního porostu: - řídký porost - návrhová rychlost 0,9 m.s -1 - středně hustý (zatravnění zřizováno výsevem) - 1,2 m.s -1 - hustý, zapojený trvalý travní porost - 1,5 m.s -1 Pokud je dráha soustředěného odtoku zřizována uvnitř polí, je třeba její šířku zvětšit na každé straně alespoň o 0,6 m a hloubku parabolického (miskovitého) tvaru o 0,15m. Šířka zatravněné údolnice by neměla být menší než 5 m. 16

17 Zatravněné údolnice je vhodné dobře odvodnit drenáží. Nelze je používat pro přesun skotu (porušení travního drnu). Je nutno je zaústit do recipientu s dostatečnou kapacitou. O travní drn je třeba řádně pečovat ( pravidelné hnojení,sklízení). Sedimentační zatravněný pás Dimenzování šířky sedimentačního zatravněného pásu (ev. zalesněného pásu) je možné pomocí metody CN křivek; jako minimální hodnota se obvykle uvádí š=20 m. Aby sedimentační pásy plnily svou funkci, je třeba, aby měly nulový nebo velmi malý sklon směrem k chráněnému objektu) Běžně jsou šířky pásů 20-60m, jejich vzdálenost m Velikost a tvar pozemku Z hlediska PEO je žádoucí, aby pozemek s ornou půdou neměl ve směru sklonu větší délku než délku přípustnou určenou z hodnoty přípustného smyvu půdy L př = G př RKSCP l př Tato podmínky platí jak pro pozemek obdělávaný jako celek, tak i pro skupinu pozemků, které tvoří souvislý celek - t.j. hranice mezi nimi netvoří překážku povrchovému odtoku. Pokud se navrhuje v rámci PÚ nové uspořádání pozemků, je třeba respektovat: a) homogennost půdních poměrů b) mechanizační přístupnost c) expozici d) velikost a tvar pozemků -optimální tvar pozemku je obdélník s pracovní délkou ve směru vrstevnic (nebo kolmo na směr větrů - ochrana proti větrné erozi) nebo n-úhelník, který má dvě protější strany rovnoběžné, orientované ve směru obdělávání podél vrstevnic (viz obr.) Pasák -optimální velikost pozemku na svazích je dána max.délkou pozemku po svahu (hledisko PEO) - viz výše; rozměr ve směru pracovní délky vyplývá z poměru délky a šířky pozemku viz tab. (Švehla, Vaňous 1997). Tab Minimální a dostatečný poměr délky a šířky pozemku plocha [ha] poměr: pracovní délka/šířka minimálně dostatečně 2 5 2,0 1,5 4,0 3, ,5 3,5 3, ,5 0,7 3,0 2,0 Pozn.: v uvedené tabulce je brána v úvahu efektivnost obdělávání pro agregáty s poloměrem otáčení, výjezdní délkou, šířkou záběru 10m - pozemky menší než 4-5 ha jsou z hlediska mechanizovaného obdělávání (současný stav mechanizace) málo efektivní - pozemky o ploše ha, které mají dostatečnou pracovní délku jsou pro všechny druhy agregátů již využity efektivně - pozemky větší než 70 ha (i v oblastech rovinných) nemají z hlediska efektivnosti obdělávání prakticky význam - efektivnost narůstá nepatrně, rostou náklady na technologickou dopravu. 17

18 Protierozní rozmísťování plodin Protierozní rozmísťování plodin využívá různého ochranného účinku vegetace (různá hodnota faktoru C) v období výskytu přívalových srážek a v době tání sněhu. Účinnost jednotlivých plodin je možno vyjádřit ve vztahu k velikosti ztrát na půdě bez vegetace: jetelotrávy - mají nejvyšší účinek, snižují erozi na 1/100 jeteloviny - snižují erozi na 1/50 obiloviny - " 1/5-1/20 v závislosti na době setí, sklizně a na použité technologii pěstování. U ozimů může dojít k erozi při tání sněhu u špatně vzrostlých porostů a při zpracování půdy po sklizni. U jařin na počátku vegetace při výskytu přívalových srážek v dubnu a květnu a dále při zpracování půdy po sklizni hrách - podobné jako obiloviny, bob má nižší protierozní účinek (řidší porost) řepka oz. - nejméně odolná při zpracování půdy před zasetím v srpnu a po zasetí v září letní meziplodiny - dtto řepka, pokud nejsou pěstovány bezorebnou technologií cukrovka, brambory - snižují erozi cca na 1/2 - výrazné škody způsobené soustředěným odtokem (malý počet rostlin na ploše, opakovaná kultivace, pozdní nárůst nadzemní hmoty) kukuřice - při výsevu do zpracované půdy má nejnižší protierozní účinek - při výsevu do ochranné plodiny, strniště nebo při pásovém pěstování je možno ji pěstovat maximálně do 12% Do kategorie opatření "protierozní rozmísťování plodin patří: a) osevní postupy (faktor "C") Ochrana půdního profilu spočívá : - v ochraně povrchu půdy před účinky dopadajících dešťových kapek (útlum kinetické energie, ochrana půdních agregátů) - ve snížení rychlosti povrchově stékající vody. Ochranný vliv vegetace je tím větší, čím je během veget. období porost hustší a čím déle během roku existuje. Pro ochranu půdy před vodní erozí je důležité, aby pokrytí půdy porostem bylo co největší v období jarního tání sněhu a především v období častého výskytu přívalových srážek - tj. cca od poloviny května do počátku září. V našich podmínkách nedostatečně kryjí půdu v první třetině tohoto období okopaniny a zvl. kukuřice (květen, červen), v třetí třetině jsou nejvíce ohrožené plochy po sklizených obilovinách, které jsou podmítnuté nebo připravené k setí a po zasetí letních meziplodin. Na ohrožených plochách spočívá řešení mimo jiné i: - v posklizňových úpravách povrchu půdy - ve vyloučení málo kryjících plodin z osevního postupu - volbou speciálních protierozních postupů (viz dále) - ve změně agrotechniky - viz opatření agrotechnická a vegetační. Ad posklizňová úprava povrchu půdy) Jedná se o období mezi sklizní jedné plodiny a setím plodiny následující. Nejvýrazněji se změny délek jednotlivých pěstebních období (tab. 2.2) projeví v měsíci srpnu. Jako příklad lze uvést řepku ozimou (jako obilnina) v osevním postupu po jarním ječmeni (termín sklizně 31.7.), pěstovanou v bramborářské oblasti (termín setí 30.9.), setou do zorané půdy: 18

19 pěstební období C i kalendářní R i C i x R i kalendářní R i C i x R i období období 5.období strniště po ječmeni 0, ,104 0, ,311 0,078 1.období podmítky a hrubé brázdy 0, ,221 0, ,010 0,007 2.období od přípravy pozemku k 0, ,011 0, ,014 0,010 setí do 1 měsíce po zasetí 3.obd. od konce 2.období do , ,005 0, ,005 0,002 4.obd. od konce 3. obd. do sklizně 0, ,712 0, ,712 0,057 5.období. strniště 0, ,104 0, ,104 0,026 hodnoty faktoru C za stejnou dobu trvání 0,262 0,179 b) pásové střídání plodin (faktor P) Při pásovém střídání plodin se na pozemku střídají plodiny s různým stupněm ochrany půdního povrchu. Nejvíce jsou to okopaniny nebo kukuřice s víceletými pícninami nebo ozimými obilovinami, event. polní plodiny s travními porosty ve smíšených honech. Uspořádání pásů může být různé: -vrstevnicové pásové obdělávání - plodiny jsou uspořádány v pásech podél vrstevnic -polní pásové hospodaření - pásy mají jednotnou šířku, jsou orientovány napříč sklonu pozemku, ale nezakřivují se podél vrstevnic (max.odklon od směru vrstevnic 30 o ) -kombinace obou předchozích - pásy jednotné šířky chráněných plodin (pravidelného osevního postupu) doplněné pásy travních porostů nebo jetelovin, které svou proměnlivou šířkou reagují na proměnlivý sklon terénu (zachování stálé šířky plodinových pásů) Podle porostu na pásech a podle uspořádání pásů je ovlivňován faktor "P" a "C" tab Hodnota faktoru P (Wischmeier, Smith in Janeček 1992) Hodnota faktoru P pro jednotlivé kategorie sklonu [%] Protierozní opatření Pásové střídání plodin Při maximální šířce a počtu pásů -okopaniny a víceleté pícniny -okopaniny a ozimé obiloviny 40m-6 pásů 0,30 0,50 30m-4 pásy 0,35 0,60 20m-4 pásy 0,40 0,75 20m-2 pásy 0,45 0,90 Pokud jsou hodnoty šířek pásů pro jednotlivé kategorie sklonu překročeny ( a tím i rozměr pozemku po spádnici - tj.nepřerušená délka povrchového proudění), nelze s uvedenou hodnotou "P" počítat. V případě, že se v pásech nestřídají plodiny pravidelného osevního postupu je nutno provést korekci faktoru "C". 19

20 2.2. AGROTECHNICKÁ A VEGETAČNÍ OPATŘENÍ Opatření na orné půdě Vrstevnicové obdělávání Je účinné při nižších sklonech terénu - viz faktor "P" Tab.2.4. Hodnota faktoru P (Wischmeier, Smith in Janeček 1992) Hodnota faktoru P pro jednotlivé kategorie sklonu [%] Protierozní opatření Přímé řádky libovolného směru 1,0 1,0 1,0 1,0 Maxim.délka pozemku po spádnici Konturové obdělávání 120 m 0,6 60 m 0,7 40 m 0,9 Nedoporučuje se při sklonech větších než 12%. Při větších sklonech území je bezpečnější volit směr obdělává ní v mírném odklonu od vrstevnic - umožní se tím bezpečnější odvedení přebytečné vody. Orat je třeba otočnými (obracecími) pluhy, které při práci podél vrstevnic překlápí půdu proti svahu - omezí se tím sesouvání ornice ze svahu. (Nové technologie v ochraně půdy., Kolektiv VUMOP, 1995) se uvádí, že "jedna orba otočným pluhem s ukládáním ornice proti svahu znamená v průměru zadržení 10 tun ornice, která se může smýt se svahu v důsledku eroze a mechanického zpracování půdy na každém hektaru". Kromě otočných pluhů je možno orat i tzv. výkyvnými pluhy - stejné výhody jako otočné, nelze s nimi pracovat pouze na půdách kamenitých a extrémně těžkých. Nevytváří rozory a sklady, na svažitých pozemcích otáčí skývu proti svahu Ochranné obdělávání půdy, výsev do ochranné plodiny nebo strniště (faktor "C") Je to způsob obdělávání půdy a pěstování plodin, který ponechává alespoň 30 % rostlinných zbytků na povrchu půdy. Jedná se o redukované obdělávání půdy, obohacování půdy o organickou hmotu a o ochranu povrchu půdy - "konzervační způsob obdělávání". Při tomto způsobu obdělávání se především chrání povrch půdy před erozním působením vody i větru zapojeným porostem pěstovaných plodin, případně plodin a rostlinných zbytků. Místo orby se erozně ohrožené pozemky kypří - posklizňové zbytky se zapravují pouze částečně. Místo pluhů se používají kypřiče, které půdu neřežou, ale drobí. Tento typ PEO se používá ve speciálních osevních postupech zvl. na mělkých půdách mírně teplého a chladného klimat.regionu. - 1, Hrázkování (faktor "P") Vytváření malých depresí, ve kterých se může zadržovat srážková voda - prodlužuje se tak její doba infiltrace a snižuje velikost povrchového odtoku. Tato úprava povrchu půdy se používá především u brambor (hrázkování) a kukuřice (důlkování). Provádí se spec. hrázkovači, důlkovači, které je možno připojit za zahrnovací radlice sazeče a tělesa oborávače brambor nebo za výsevné botky stroje pro setí kukuřice. 20

21 Tab.2.5. Hodnota faktoru P (Wischmeier, Smith in Janeček 1992) Hodnota faktoru P pro jednotlivé kategorie sklonu [%] Protierozní opatření Hrázkování (přerušené brázdování) při obdělávání podél vrstevnic 0,25 0,30 0,40 0, Opatření na trvalých travních porostech protierozní organizace pastvy Na pastvinách může dojít k eroznímu ohrožení po narušení zápoje travního porostu, které může být způsobeno: - v trasách soustředěného pohybu zvířat (přístup na pastvinu, u nevhodně řešeného napájení) - přílišným zatížením pastvin, výběhů (vysoká hustota zvířat) Nejnižší poškozování je při pastvě celodenní, při pasení na větší ploše po delší čas. Z hlediska ochrany travního porostu na svazích se uvádí jako únosná velikost stáda: 80 kusů mladého skotu nebo 400 ovcí na plochu ha. Napájení je vhodné řešit bez přepadu (aby nedocházelo k rozbahňování půdy) a rozmístit je po ploše tak, aby zvířata nechodila za vodou cestou delší než m. Pastevní výběhy zřizovat na svazích do sklonu 21%, maximální zátěž do 9 DJ na 1 ha, nepoužívat za deštivého počasí ( 1 DJ - dobytčí jednotka = 1 býk, kráva je cca 0,9 DJ jalovice - 0,6 DJ tele - 0,25 DJ ) Frekventované náhonové cesty, stání u napajedel a bezprostřední okolí přístřešků, kde je nebezpečí devastace drnu - nutno zpevnit protierozní obnova drnu Při sklonech pozemku 27-38% použít technologii "aplikace herbicidu - bezorebné setí do drnu - hnojení" spojené s mechanickou likvidací náletových dřevin. (aplikace herbicidu - likvidace stařiny a trvalých nekvalitních druhů) Při sklonech pozemku 12-27% je pro radikální obnovu drnu optimální disková technologie. Diskování se provádí do hloubky 8-12 cm při 4-6 násobném opakování v různých směrech. V případě výskytu nekvalitních trvalých druhů se doporučuje v předstihu použití herbicidů. Výsev nového travního porostu je třeba provést co nejdříve po mechanickém zpracování starého drnu. Složení nového porostu by mělo obsahovat alespoň 60 % výběžkatých trav a jetele ve směsi Opatření ve speciálních kulturách Opatření ke snížení povrchového odtoku v meziřadí v sadech, vinicích protierozní směr výsadby (faktor "P") Na málo členitých pozemcích - obdělávání šikmo ke směru vrstevnic s odtokem vody ke kraji pozemku a zaústěním do technických opatření. Nutno zamezit přetékání vody z meziřadí do meziřadí (agrotechnika, průlehy,..) Vhodné na přímých svazích do sklonu 12 %. 21

22 zatravnění meziřadí (faktor "C") Ochrana půdy v meziřadí travním porostem. Nutno pravidelně kosit (4-8 krát) - vhodné ukládat v příkmenném pásu, který je udržován jako herbicidní úhor. Vhodné při sklonech %, nevýhodou je zvýšená evapotranspirace - tj. zvýšená potřeba vody, živin, nutnost častého sežínání trávy a možnost zvýšeného výskytu škůdců (např.hlodavců). Uvedené nevýhody lze snížit střídáním zatravněných a nezatravněných meziřadí (princip pásového pěstování) krátkodobé porosty v meziřadí (faktor "C") Ochrana půdy v meziřadí podobná jako v předchozím případě, ale s menší účinností, protože se do meziřadí vysévají zeměď. plodiny nebo směsky. Vhodné jsou ozimé žito, oz. pšenice, které se ve fázi sloupkování posekají a ponechají na místě jako mulč. Doporučená minim. šířka podplodiny jsou 2 m. Tímto opatření se snižuje faktor "C" - určuje se váženým průměrem z ploch s různým vegetačním krytem. Nevýhodou porostů v meziřadí je odčerpávání živin a vláhy hlavním plodinám důlkování povrchu půdy v meziřadí Vytvářením minidepresí pomocí důlkovačů nebo hrázkovačů se zadržuje srážková vody a prodlužuje se tak doba její infiltrace do půdy. Důlkování lze provádět v libovolném směru v různých sklonech, mezní sklon je dán svahovou dostupností strojů. Tímto opatřením se snižuje faktor "P": sklon terénu : 2-7 % P = 0, % 0, % 0, % 0,45 Při výpočtu faktoru "P" je třeba určit vážený průměr důlkované a nedůlkované plochy mulčování Ochrana půdy v meziřadí nastýlkou organické hmoty ve vrstvě cm silné. Může být dočasná - navrstvení cm na jaře, na podzim se zaorává, nebo trvalá - cca 20 cm, aby neprorůstal plevel. K mulčování lze s výhodou použít organický materiál získaný na místě - drcené větve, révoví, ozimá podkultura a pod., nebo dovezený - např. sláma. Mulčování se doporučuje na erozně ohrožených svazích u sadů, vinic ve sklonech až 18%. Umožňuje výsadbu po spádnici, při výsadbě napříč svahu je možno meziřadí mulčovat i střídavě. Tímto opatřením se snižuje faktor"c". Další výhody mulčování: umenšuje se potřeba kultivace, snižuje výpar, zvyšuje vsak. Nevýhody : nutnost ochrany proti hlodavcům, možnost poškození kořenů při případné orbě v důsledku jejich posunu směrem k povrchu herbicidní úhor Udržování černého úhoru pomocí herbicidů - 2-3x během vegetace se umrtví nadzemní část vzrostlých plevelů. Protierozně působí zbytky rostlin (jako mulč) i prorůstající nový plevel. Výhody: snížení eroze oproti erozi na kultivované půdě 22

23 Nevýhody: malé omezení povrchového odtoku, nadměrná chemizace, nebezpečí transportu použitých chemických látek. Tab Průměrné roční hodnoty faktoru C pro sady v plodnosti (TS Agroprojekt Zemní terasy) výsadba ve směru spádnice vrstevnice Příkmenný pás-herbicidní úhor a meziřadí-plošně kypřený 0,44 0,22 černý úhor Celoplošný herbicidní úhor (ve vlhkých oblastech porostlý 0,36 0,18 mechy) Příkmenný pás-herbicid. úhor, meziřadí -krátkodobý porost 0,10-0,20 0,05-0,10 (dle hustoty a trvání) Příkmenný pás-herbicid. úhor, meziřadí přerušovaně 0,06 brázdováno (důlkováním) Příkmenný pás-herbicid. úhor nastýlaný posečenou trávou z 0,02 0,01 meziřadí (za podmínky,že příkmenný pás je vyvýšen nad meziřadí) Celoplošná nastýlka slámou (0,1 m ulehlá) 0, TECHNICKÁ OPATŘENÍ K technickým protierozním opatřením se zpravidla přistupuje tehdy, když už byly vyčerpány možnosti snížení eroze pomocí organizačních, vegetačních a agrotechnických opatření. V některých případech je však přednostní návrh technických opatření výhodnější. Týká se to zejména případů ochrany objektů (sídlišť, vodních zdrojů) před povrchovým odtokem a splaveninami a dále i ochrany zemědělských pozemků před přítokem cizí vody. Typy technických opatření: terénní urovnávky terasy příkopy průlehy retenční hrázky protierozní nádrže asanace strží doprovodné objekty Nutnou podmínkou realizace technických opatření je zpracování projektové dokumentace podle platných vyhlášek o dokumentaci staveb Terénní urovnávky Jedná se o urovnání terénních nerovností mezoreliéfu -do 10m. Tyto terénní úpravy by měly příznivě ovlivnit jeden nebo více z následujících faktorů: členitost terénu, sklon, délku svahu, režim povrchového a podpovrchového odtoku, přístupnost pozemku a pod. U terénních urovnávek může dojít k vytvoření zemních stupňů - v případě jejich ojedinělého výskytu se jedná o urovnávky, u soustavy mezí se jedná o terasy. 23

24 Vhodné je vytvoření vypuklého svahu nebo roviny se sklonem k okraji pozemku. Terénními urovnávkami nesmí být přerušeny dráhy soustředěného povrchového odtoku. Opatření se zpravidla používá na hlubokých půdách (zejména spraších), při větších délkách svahu, při sklonech do cca 18%. Před terénními úpravami je nutné sejmutí ornice a její následné rozprostření doplněné biologickou rekultivací Terasy Terasování je způsob protierozních opatření, při kterém se původní velké sklony pozemku zmenšují pomocí terénních stupňů. Terasování je jedna z nejstarších úprav - metod ochrany svahových polí. V současné době se používá především ve spec. kulturách (vinice, sady). Jedná se o odstupňování prudších svahů na mírné sklony (nebo až nulové, případně protisklon) pomocí zemních nebo zděných stupňů vedených převážně podél vrstevnic tak, aby se terasy co nejvíce přimykaly k původnímu terénu a současně vyhovovaly pěstebním požadavkům. Pro terasy je charakteristické obdělávání ve směru delší strany terasy. Význam teras: protierozní ochrana půdy zlepšení mechanizační přístupnosti pozemku lepší využití vláhy ( zpomalení povrch. odtoku) Šířka terasové plošiny je ovlivněna půdními a geologickými poměry v souvislosti s výškou terasového svahu, sklonem terénu (původním), přípustným smyvem půdy a plánovaným zemědělským využitím. Limitující podmínky: - půdní a geolog. poměry ( zvl. hloubka půdního profilu) - limitní šířka pásů (přípustný smyv) Ovlivňující faktory: - způsob zemědělského využití (vzdálenost řad) - mechanizační přístupnost - možnost zadržení a odvedení povrchového odtoku vody - ochrana rostlin před vysycháním (vzdálenost krajní řady u násypové hrany, způsob případné závlahy) Délka terasy je určována terénními poměry, mechanizační přístupností. Při podélném sklonu větším než 3% je nutno délku posoudit z hlediska erozního ohrožení. Každá terasa musí být zpřístupněna cestou. Orientační doporučené délky teras (sady, vinice): 150 m (výjimečně až 200 m) při jednostranné přístupnosti 300 m (výjimečně až 450 m) při oboustranné přístupnosti Terasový svah Jeho výška závisí na původním sklonu terénu, šířce a sklonu terasové plošiny, na půdních geolog. podmínkách. Vždy je nutno posoudit stabilitu. Zpravidla se udává jako optimální výška 6 m, maximální 8 m. Sklon terasového svahu je možno navrhnout 1:1-při výšce do 1,5m a při větších výškách 1:1,25 až 1:1,5 a menší - podle stability. Zpevnění svahu je možné vegetační - ohumusování a osetí travou s možnou skupinovou výsadbou keřů, nebo pomocí opěrných zdí. Terasové dílce jsou zpravidla neparalelní terasové útvary, kde délka nemusí být výrazně převládajícím rozměrem. Příčný rozměr (kolmý na směr z řad) je zpravidla stejný v celé délce dílce, jednotlivé dílce jsou od sebe odděleny terénními stupni, jsou propojeny komunikačně. 24

25 Rozdělení teras podle stupně: zemní zděné podle šířky : úzké - umožňují výsadbu 1-2 řad vinné révy nebo ovocných stromů či keřů (minim.7 m - úpatní průjezdný pruh 2,5 m + vrcholový neprůjezdný 1,5 m + 2 řady s meziřadím 3 m) široké - minimálně pro 3 řady révy (stromů, keřů) t.j. u vinic minimálně 8m (při vzdál.řad 2m) 12m ( " 3m) u sadů (podle ovocného druhu) min. cca 10-20m optimálně - vinice i sady m podle orientace směrem k vrstevnicím: - vrstevnicové (přibližně): zpravidla paralelní, do určité míry respektují směr vrstevnic, mají převážně mírný až nulový podélný sklon ( do 3%), zpravidla stejnou šířku terasové plošiny, změny směru jsou řešeny směrovými lomy nebo oblouky - konturové : kopírují vrstevnice, mají nulový podélný sklon, proměnlivou šířku plošiny, změny směru jsou řešeny oblouky, vliv rozdílného sklonu terénu je eliminován šířkou terasové plošiny, terasový svah má jednotný sklon - spádnicové : nerespektují směr vrstevnic, šířka terasové plošiny je zpravidla stejná, terasy jsou zpravidla paralelní, přímé, orientovány jsou přibližně po spádnici, pro svůj vyšší podélný sklon (10-15%) mají omezenou protierozní funkci - nutno provést posouzení ztráty půdy erozí - přechodové : svým charakterem nepatří mezi jednoznačně vrstevnicové nebo spádnicové, jsou vedeny šikmo na vrstevnice, mají podélný sklon cca 5-10% a tedy i omezenou protierozní funkci - nutno posoudit - paralelní : terasy s přibližně rovnoběžnými osami terasových plošin, vliv rozdílného sklonu je eliminován proměnlivým sklonem terasového svahu při zpravidla neměnné šířce terasové plošiny jednotlivých teras Posouzení vhodnosti použití teras Vhodnost navržení teras je třeba posuzovat z širšího hlediska. Jedná se o zásah, který je dlouhodobý a stavebně nákladný. Při velkorysém řešení dochází k výrazné změně lokality i okolní krajiny. Posuzovat je nutno z následujících hledisek: a) zemědělská výroba (ekonomika provozu) b) geologické a půdní podmínky ( ekonomika výstavby) c) protierozní ochrana a vodní hospodářství d) krajina - ochrana přírodních a kulturních hodnot Zemní terasy jsou vhodné na svazích středně až výrazně ohrožených erozí - sklon 15-30%, výjimečně i více. Terasování musí zabezpečit zpomalení a plošné rozptýlení povrchového odtoku a zároveň i neškodné odvedení přebytečné vody. Z hlediska klimatických podmínek je terasování vhodnější na výsušných jižních, JV a JZ svazích a v sušších oblastech - zpomaleným povrchovým odtokem, zvýšeným vsakem se zlepšuje vláhový režim půd. Z hlediska geolog. a půdních podmínek se nedoporučuje terasování na svážných územích. Pokud je zcela výjimečně část teras navrhována na svážném území, je nutno současně řešit i stabilizaci sesuvu. Terasování středně a výrazně erodovaných půd, často s nepatrnou vrstvou 25