Charakteristika půdních vlastností v závislosti na výškové pásmitosti

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin Charakteristika půdních vlastností v závislosti na výškové pásmitosti Bakalářská práce Vedoucí práce: Doc. RNDr. Lubica Pospíšilová, CSc. Vypracovala: Lucie Puklová Brno 2012

2

3

4 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Charakteristika půdních vlastností v závislosti na výškové pásmitosti vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne. podpis studenta..

5 Poděkování Děkuji vedoucí bakalářské práce paní Doc. RNDr. Lubici Pospíšilové, CSc. za pomoc při realizaci této práce, za poskytnuté odborné rady, podklady, ochotu, trpělivost a připomínky potřebné k vypracování.

6 Abstrakt V bakalářské práci hodnotíme půdy v různých výškových pásmech České republiky, tj. od nížinných fluvizemí, černozemí až po výše položené hnědozemě, luvizemě, kambizemě a podzoly. Byly sledovány základní fyzikální, chemické a biologické vlastnosti jako např. zrnitostní složení, bazální respiraci půdy, půdní reakce, vodivost, obsah a kvalita humusu, barevné indexy a UV-VIS spektra humusových látek. Využili jsme standardní metody stanovení základních charakteristik půd. Podle těchto ukazatelů jsme hodnotili jejich kvalitu, která byla porovnána s dostupnou literaturou a materiály Komplexního průzkumu zemědělských půd. Posuzovali jsme změny vlastností daných půd v průběhu intenzivního využívání člověkem. Klíčová slova: půdní typy, výšková zonalita, kvalita půdy Abstract In bachelor thesis we aimed at characterization of different soil types in Czech Republic depending on vertical zonality. We followed main physical, chemical and biological properties of Fluvisol, Chernozem, Haplic Luvisol, Albeluvisol, Cambisol and Podzol. We used standard methods for determination of soil texture, soil reaction, conductivity, humus content and quality, UV-VIS spectrum of humic substances and bazal soil respiration. According to these indicators, we evaluated their quality and results were compared with available literature data and material of the Systematic soil survey. We assessed the changes in main parameters of studied soils as affected by intensive land-use. Key words: soil types, vertical zonality, soil quality

7 OBSAH Strana 1 Úvod Cíl Literární přehled Vymezení pojmu půda Půdotvorné faktory a procesy Půdní vlastnosti Obecná charakteristika půdních typů Přírodní pásma Pásmitost půd Výšková půdní pásmitost Rozdělení výškové půdní pásmitosti Faktory ovlivňující výškovou půdní pásmitost Výšková půdní pásmitost Českomoravské vrchoviny Výšková půdní pásmitost v širší oblasti Hrubého Jeseníku Materiál a metody zpracování Materiál Popis zkoumaných lokalit Metody studia Zrnitostní složení Stanovení aktivní půdní reakce potenciometricky Stanovení výměnné půdní reakce Stanovení specifické vodivosti vodního výluhu Stanovení karbonátů Stanovení bazální respirace půdy Celkový obsah uhlíku (Corg) Frakční složení humusových látek Barevný index HL v UV-VIS oblasti spektra Výsledky a diskuze Závěr Přehled použité literatury Přílohy....61

8 1 ÚVOD Půda je samostatný přírodní útvar, který patří k nejdůležitějším složkám životního prostředí. Spolu s atmosférou, hydrosférou a biosférou tvoří funkční ekologický systém. Z velké části je složena z minerálních látek, dále organických látek, organizmů v ní žijících, půdní vody a plynů. Mezi těmito složkami a okolním prostředím dochází k neustálé látkové výměně. Půda tedy tvoří otevřený systém, je schopna propouštět látky a energii dovnitř i vně. Půda však funguje i jako systém uzavřený a dokáže regulovat své vnitřní procesy. Obr. 1 Půda ( Půda je základním předpokladem pro růst a vývoj rostlin. Její stav a schopnost utvářet rostlinám vhodné podmínky pro růst po celé vegetační období je vyjádřen kvalitou a zdravím půdy. Kvalitní a zdravá půda dokáže chránit životní prostředí, podporuje produkci rostlin a živočichů a neohrožuje zdraví lidí. Málokdo si uvědomuje, jak je půda pro náš život důležitá. Půda je místem, po kterém se pohybujeme, je to naše místo k životu. Půda je zdroj veškeré lidské obživy. V historii nalezneme mnoho příkladů nesprávného využívání půdy vedoucího k hladomorům a chudobě. Člověk se však z minulosti nedokáže poučit, proto i dnes nacházíme místa, kde půda chřadne z různých důvodů. Jedním z mnoha důvodů může být i neznalost základních půdních vlastností a s tím spojené špatné hospodaření na půdě. Tato práce se zabývá půdními vlastnostmi a jejich změnami v závislosti na nadmořské výšce jejich výskytu, může tedy sloužit nejen studentům, ale i široké veřejnosti, která se o danou problematiku zajímá (Pokorný a kol., 2007). 8

9 2 CÍL Příroda je velice rozmanitá, a proto nelze aplikovat jednotný systém obhospodařování na všechny půdy po celé Zemi. Rozdílná morfologie území, klimatické poměry a další faktory mají zásadní vliv na půdotvorné procesy, vzniklé půdy se proto liší svými vlastnostmi. Cílem této bakalářské práce je vyhodnotit změnu vlastností jednotlivých půd odvíjející se od polohy jejich výskytu. Během terénního cvičení byly odebrány půdní vzorky z různých typů zonálních půd, tj. z různých nadmořských výšek od nížinných fluvizemí, černozemí až po výše položené hnědozemě, luvizemě, kambizemě a podzoly. Sledovali jsme jejich základní fyzikální, chemické a biologické vlastnosti jako např. zrnitostní složení, bazální respiraci půdy, půdní reakce, vodivost, obsah a kvalita humusu, barevné indexy a UV-VIS spektra humusových látek. Podle těchto ukazatelů jsme hodnotili jejich kvalitu, která byla porovnána s dostupnou literaturou a materiály KPZP. Využili jsme materiály KPZP na těch lokalitách, kde bylo možné v blízkém okolí dohledat výsledky analýz z výběrových sond. Umožnilo nám to posoudit, zda-li se vhodně hospodaří na daných půdách a nedochází-li ke zhoršování jejich kvality. Je to z toho důvodu, že antropogenní vliv na půdu může na jedné straně vést ke zlepšení nebo zachování stávajících vlastností půdy nebo vede ke snížení kvality půdy a její postupné degradaci. Bakalářská práce byla vypracována s podporou projektů: 1. NAZV QH Optimalizace vodního režimu v krajině a zvýšení retenční schopnosti krajiny uplatněním kompostu z biologicky rozložitelných odpadů na orné půdě i trvalých travních porostech 2. NAZV QH Stanovení stupně degradačních změn v půdě vlivem antropogenní činnosti v souvislosti s pěstováním plodin 9

10 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Vymezení pojmu půda Hlavním a základním předmětem této práce je půda, proto je nezbytné si tento pojem vymezit. Názory na definici půdy se vyvíjely dvěma rozdílnými směry. Statické pojetí nahlíží na půdu jako na neživou směs zvětralých hornin a odumřelých organických zbytků v různých stádiích rozkladu. Pedogenezi či nerozlučný vztah půdy a životního prostředí nebere v potaz. Zastáncem této teorie byl Ramman, což potvrzuje jeho definice půdy: Půda je povrchová, zvětrávající vrstva pevné zemské kůry, která se skládá z rozdrobených, chemicky pozměněných hornin a zbytků rostlin i zvířat, žijících na půdě i v půdě. Zakladatelem dynamického pojetí půdy je ruský geolog a půdoznalec Vasilij Vasiljevič Dokučajev, který popsal půdu koncem 19. století jako samostatný přírodní celek, vzniklý vzájemným působením všech přírodních faktorů. Tento princip znamenal v rozvoji půdoznalství obrovský krok kupředu. Dynamické pojetí poukazuje na důležitý vztah mezi půdou a prostředím. Z níže uvedeného obrázku č. 2 je patrné, že půda je výsledkem působení všech sfér Země a zároveň je sama významně ovlivňuje. Z ekonomického hlediska chápeme půdu jako základní výrobní faktor, cenou půdy je renta a kvalitu vyjadřuje její bonita. Význam půdy pro člověka je dán především její úrodností. Úrodností rozumíme schopnost půdy vytvářet vhodné podmínky pro růst rostlin. Právě úrodnost výrazně odlišuje půdu od hornin (Jandák a kol., 2009). Obr. 2 Vztahy mezi sférami a prostředím ( 10

11 3.1.1 Půdotvorné faktory a procesy Půda vzniká působením půdotvorných faktorů na výchozí substrát v určitém čase. Mezi hlavní půdotvorné faktory pro půdy našich oblastí patří: substrát (mateční hornina), vegetační kryt (porost), reliéf terénu, klimatické podmínky, výška hladiny podzemní vody, činnost organismů, činnost člověka (Pelíšek, 1966). Během činnosti půdotvorných faktorů probíhají různé půdotvorné procesy, které se odvíjí od fyzikálních a chemických vlastností mateční horniny, dále od klimatických poměrů a biotického působení. Půdotvorné procesy mají dynamický charakter, nekončí vznikem určitého půdního typu, ale pokračují nepřetržitě dál a mění se podle podmínek vývoje půd. Dílčími pochody v půdotvorném procesu dochází k postupné vertikální diferenciaci půdotvorného substrátu. Vzniknou diferencované půdní vrstvy s odlišnými vnějšími znaky (zrnitost, barva, struktura) a vnitřními znaky (propustnost, půdní reakce). Tyto vrstvy označujeme jako půdní horizonty a jsou viditelné na půdním profilu. Základním procesem vzniku půd je zvětrávání. Z hlediska výškové pásmitosti je pro vznik a vývoj půd nejdůležitější nadmořská výška a také klimatické faktory. Půdy, jejichž vznik ovlivňují tyto dva faktory, dělíme na půdy zonální, azonální a intrazonální (Jandák a kol., 2009). 11

12 3.1.2 Půdní vlastnosti Vlastnosti půdy můžeme rozdělit do tří skupin, a to chemické, fyzikální a biologické. Všechny tyto vlastnosti tvoří dohromady funkční celek, díky kterému je půda schopná správně fungovat. Porušení kterékoli z vlastností může vést ke znehodnocení a poškození půdy. V této kapitole jsou stručně popsány základní půdní vlastnosti. Zrnitostní složení Zrnitostní složení (mechanická stavba, textura) je jedním z nejvýznamnějších půdních znaků. Zrnitost zeminy je dána obsahem jednotlivých velikostně rozdílných minerálních částic. Největší význam má obsah těchto částic v jemnozemi I (částice menší než 2,0 mm). Zrnitost má značný vliv na sorpční schopnost půd, adhezi (přilnavost) a kohezi (soudržnost), od kterých se odvíjí zpracovatelnost půd, orební odpor, pevnost a další technologické vlastnosti. Zrnitostní složení také ovlivňuje tepelný režim půd (písčité půdy jsou záhřevné, kdežto jílovité, těžké půdy jsou chladné a méně záhřevné), jak uvádějí Tomášek (2000) a Jandák a kol. (2009). Zrnitost půdy je důležitý diagnostický znak, který přímo souvisí s kvalitou a úrodností půdy (viz obr. 3). Klasifikace zrnitosti je uvedena v příloze (viz Tab. 12), trojúhelníkový diagram je taktéž uveden v příloze. Obr. 3 Rozličné texturní složení půdy ( 12

13 Struktura půdy Další podstatnou vlastností je půdní struktura, kterou se rozumí vzájemné prostorové uspořádání agregátů v půdě. Vznik struktury je ovlivněn řadou činitelů, z nichž nejdůležitější jsou obsah humusu, obsah jílů a půdní vody, kořeny rostlin, způsob obdělávání půdy, umělé hnojení aj. Významná je stabilita půdních agregátů, která určuje odolnost proti rozplavování vodou nebo mechanickým tlakům. Stabilitu půdních agregátů může zvýšit dostatek kvalitních organických látek, vápník a vhodné zrnitostní složení. Struktura se dělí na kulovitou, polyedrickou, hranolovitou a deskovitou. Příznivá struktura má vliv na dobré provzdušnění půd, půdy jsou zásobeny kyslíkem, čímž se zvyšuje biologická aktivita. Dále příznivá struktura urychluje průsak vody do hlubších vrstev, zmírňuje výpar a zachovává půdní vlhkost (Pelíšek, 1966, Jandák a kol., 2009). Obr. 4 Třídění struktury podle tvaru, vývinu hran a velikosti (Mückenhausen, 1962) Pórovitost Pórovitost vyjadřuje poměr objemu půdních pórů k celkovému objemu půdy v přirozeném uložení. Půdní póry jsou prostory v půdním tělese. Dělí se na póry kapilární o průměru <0,2 mm, které způsobují vzlínání vody v půdě, a póry nekapilární o průměru >0,2 mm, kterými voda prostupuje do hlubších vrstev. Těžké a jílovité půdy mívají malou pórovitost, kdežto lehké a písčité půdy se vyznačují velkou pórovitostí. Pórovitost zemědělských půd se pohybuje mezi 40 až 50 % (Pelíšek, 1966, Jandák a kol., 2009). 13

14 Sorpční schopnost půdy Jedná se o schopnost půdy vázat různé látky z disperzního prostředí, na které se podílí především půdní koloidy. Výměnné reakce jsou závislé na ph půdního roztoku. Soubor půdních koloidů, které se podílí na výměnných reakcích, nazýváme půdní sorpční komplex. Sorpční komplex významně ovlivňuje všechny procesy probíhající v půdě. Rozlišujeme tři druhy sorpčního komplexu: 1. Komplex sorpčně nenasycený půdy s tímto sorpčním komplexem nazýváme jako sorpčně nenasycené, reakce je kyselá, humus má formu pohyblivých kyselých sloučenin, struktura je nestabilní, předpokladem pro vznik je nedostatek vápníku v půdě a humidní klima. 2. Komplex nasycený dvojmocnými kationty půdy označujeme jako sorpčně nasycené, tvoří je ionty vápníku a hořčíku, reakce převážně neutrální, dobrá pufrační schopnost (schopnost bránit se změnám půdní reakce), vodostálá struktura. Fyzikální stav je příznivý, humus je tvořen humínovými kyselinami. Půdy sorpčně nasycené poskytují dobré podmínky pro růst a vývoj rostlin. 3. Komplex sorpčně nasycený jednomocnými kationty převažují jednomocné kationty (sodík), tento sorpční komplex vzniká ve výrazně alkalickém prostředí s velkou zásobou alkalických solí, v suchém klimatu, kde výpar převládá nad srážkami. Půdy označujeme jako solné, pro růst a vývoj rostlin nejsou příznivé. Ukazatelé sorpčních vlastností půd jsou obsah výměnných bází, maximální sorpční kapacita a stupeň sorpční nasycenosti. Obsah výměnných bází (S) udává množství bází, které sorpční komplex právě poutá. Maximální sorpční kapacita (kationtová výměnná kapacita, T nebo KVK) udává největší množství kationtů, které je sorpční komplex schopen poutat na svém povrchu. Stupeň sorpční nasycenosti (V) vyjadřuje poměr okamžitého obsahu výměnných bází k maximální sorpční kapacitě (Jandák a kol., 2009). 14

15 Půdní reakce Půdní reakce je vyjádřena koncentrací vodíkových iontů, které vytvářejí ve vodním roztoku kationty H 3 O +. Koncentrace vodíkových iontů nabývá hodnot od do K vyjádření se používá index ph. Neutrální reakce je označena ph 7, ph 0 až 7 značí kyselou reakci a ph 7 až 14 reakci alkalickou. Aktivní půdní reakce udává koncentraci vodíkových iontů v půdním roztoku (ph/h 2 O). Při potenciální výměnné půdní reakci jsou vodíkové ionty vyměňovány a sorbovány půdními koloidy. Na rozdíl od aktivní reakce má nižší hodnoty ph a je důležitějším a používanějším ukazatelem pro stanovení sorpčního komplexu a jeho nasycenosti. Reakce půdy významně ovlivňuje vznik a vývoj půd a určuje intenzitu zvětrávání minerálních složek. Mění se vlivem povětrnosti, obděláváním, hnojením apod. Zásaditá reakce zvyšuje náboj minerálních a humusových koloidů a ty se stávají velmi pohyblivými. Půdní reakce celkově ovlivňuje složení půdní mikroflóry, mikrofauny i rostlinné vegetace. Na silně kyselých půdách s ph pod 3,5 a na alkalických půdách s hodnotami ph nad 9 většina rostlin nemůže růst. Kyselá půdní reakce se běžně upravuje vápněním. Pokud je však půdní reakce alkalická, odstranění je velmi obtížné a nákladné (Jandák a kol., 2009). Půdní humus Humus je organická půdní hmota vytvořená z rostlinných či živočišných zbytků procesem zvaným humifikace. Tvorba humusu je závislá především na vegetaci, povrchu terénu, mateční hornině a živé půdní složce. Při tvorbě humusu vznikají humínové kyseliny a fulvokyseliny. Humínové kyseliny jsou nejhodnotnějším produktem humifikace, mají tmavou barvu, jsou odolné, stálé, rozpustné v louzích, příznivě ovlivňují vlastnosti určující půdní úrodnost. Fulvokyseliny mají žlutou až hnědou barvu, jsou pohyblivé v půdním profilu, rozpustné ve vodě i v louzích. Vodní roztoky fulvokyselin jsou silně kyselé, ochuzují půdu o živiny a koloidní látky. Důležité je hledisko kvality humusu. Kvalitu vyjadřuje poměr humínových kyselin a fulvokyselin (HK/FK) a také poměr uhlíku a dusíku v půdě (C/N). Humus má značný vliv na fyzikální i chemické vlastnosti (kyselost, koloběh uhlíku a dusíku). Podle obsahu humusu se půdy dělí na slabě humózní <1 %, mírně humózní 1-2,5 %, středně humózní 2,5-5 %, humózní 5-10 %, silně humózní %, humusové %, silně humusové s obsahem humusu >50 % (Sotáková, 1982, Zaujec a kol. 2009). 15

16 3.1.3 Obecná charakteristika půdních typů Následující obecná charakteristika půdních typů odpovídá řazení půdních pásem od nížin po vrcholky hor v oblasti Českomoravské vrchoviny dle Pelíška (1966) a Němečka a kol. (1990). Byly vybrány pouze ty referenční třídy a charakterizujeme ty půdní typy, které jsou následně hodnoceny v experimentální části bakalářské práce. Referenční třída: Fluvisoly Vyskytují se zejména v nížinách, na dnech říčních údolí a podél vodních toků. Půdotvorný proces byl periodicky přerušován záplavami území, kdy se opakovaně akumuloval nános sedimentů. Půdy nemají výrazné diagnostické horizonty. Viditelný je pouze horizont akumulace organických látek. Barva profilu je hnědá až šedohnědá. Zrnitost se mění v závislosti na rychlosti toku a vzdálenosti od koryta toku (Tomášek, 2000). Půdní typ: FL fluvizem Fluvizem vzniká náplavami hmoty nivních sedimentů. Nastává zde půdní zrání (ripening), kdy po vyschnutí hmoty dochází k oxidaci, která vede k nevratným fyzikálněchemickým změnám a ke vzniku struktury. Původní vegetací na fluvizemích byly údolní louky a lužní lesy. V dnešní době se provádí mnoho regulací toků, což vede ke snížení nebezpečí záplav, proto se fluvizemě využívají ve většině případů jako orné půdy, jen malá část je pokryta lužními lesy nebo trvale travními porosty. Sorpční nasycenost profilu se snižuje s růstem nadmořské výšky ( %), naopak obsah humusu v ornici stoupá (1,9-3,8 %). Stratigrafie: O Ah M Cg; Ap M Cg Subtypy: FLm modální, FLi stratifikovaná, FLk kambická, FLg oglejená, FLc karbonátová, FLy psefitická, FLr arenická, FLp pelická (Jandák a kol., 2009). 16

17 Obr. 5 Výskyt fluvizemí na území ČR ( 17

18 Referenční třída: Černosoly Tyto půdy se vyznačují mocným černickým humusovým horizontem o mocnosti větší než 30 cm. Vyvíjejí se na nezpevněných karbonátovo-silikátových substrátech (především na spraších). Typický výskyt černosolí je ve stepních a lesostepních pásmech mírného podnebí. Souhrn jejich vlastností (fyzikálních, chemických, biologických) představuje optimální model pro využití v zemědělství. Půdní typ: CE černozem Černozem vzniká intenzivní akumulací a kondenzací půdní organické hmoty, v podmínkách nepromyvného vodního režimu, na spraších, písčitých spraších, slínech, v rovinatém terénu do 300 m n. m. Půdní profil tvoří zejména hlubokohumózní tmavý černický horizont Ac. Horizont má mocnost nad 30 cm, drobtovitou strukturu, obsahuje 1,9-3,0 % humusu. Poměr HK/FK > 1,5. Půdní reakce neutrální až slabě alkalická, sorpční komplex bývá nasycený až plně nasycený. Využívají se jako orné půdy. Jsou nejúrodnějšími půdami na našem území, což je podmíněno dostatečným množstvím srážek. Stratigrafie: Ap Ac Ac/Ck K Ck Subtypy: CEm modální, CEl luvická, CEx černická, CEr arenická, CEp pelická (Jandák a kol., 2009). Obr. 6 Výskyt černozemí na území ČR ( 18

19 Referenční třída: Luvisoly Vyskytují se převážně na přechodu pahorkatin a nížin, ve vlhčím podnebí s ročním úhrnem srážek mm. Hlavním půdotvorným procesem je illimerizace, kdy dochází k posunu půdních koloidů a sloučenin železa do hlubších vrstev. Vyznačují se luvickým (argilickým) diagnostickým horizontem. Vyvíjejí se na nezpevněných silikátových a karbonátových substrátech. Půdní typ: HN hnědozem Hnědozemě vznikají již zmíněnou illimerizací, a to ze spraší a sprašových hlín v podmínkách nepromyvného vodního režimu. Mají typický luvický horizont Bt, na němž jsou viditelné hnědé povlaky. Obsah humusu v ornici se pohybuje mezi 1,3-2,5 %. Poměr HK/FK se pohybuje okolo 1, půdní reakce je slabě kyselá až kyselá. Využívají se jako orné půdy, vyžadují časté vápnění a hnojení organickými hnojivy. Nachází se v nadmořských výškách 150 až 450 m n. m. Původní vegetací byly doubravy a dubohabrové lesy. Stratigrafie: Ap Bt B/C Ck; O (Ev) Bt B/C C či Ck Subtypy: HNm modální, HNl luvická, HNj rubifikovaná, HNg oglejená, HN pelická (Jandák a kol., 2009). Půdní typ: LU luvizem Vznik illimerizací. Půdní profil má typický značně vybělený (albický) eluviální horizont El, který přechází jazykovitými záteky do luvického horizontu Btd. V profilu se dále střídají světlé plochy pedů a hnědé plošky argilanů. Obsah humusu kolísá mezi 1,3 až 2,5 %, poměr HK/FK bývá menší než 1. Sorpční komplex je slabě nasycený. Vzhledem k tomu, že půdní reakce bývá kyselá až mírně kyselá, je třeba tyto půdy pravidelně vápnit. Luvizemě nejsou tak úrodné jako hnědozemě. Původním porostem byly doubravy a bučiny. Stratigrafie: Ap El El+Btd Btd BC C či Ck; O Ah El El+Btd Btd BC C či Ck Subtypy: LUm modální, LUg oglejená, LUd dystrická, LUj rubifikovaná, LUr arenická (Jandák a kol., 2009). 19

20 Obr. 7 Výskyt hnědozemí na území ČR ( Obr. 8 Výskyt luvizemí na území ČR ( 20

21 Referenční třída: Kambisoly Jsou nejrozšířenějším půdním typem na území České republiky. Vyskytují se v horách, pahorkatinách, vrchovinách a v malém množství i v nížinách. Nejvíce rozšířeny jsou mezi 450 až 800 m n. m. a to převážně na svazích a vrcholech. Klimatické podmínky mírné, teplé, roční úhrn srážek mezi 500 až 900 mm. Průměrná roční teplota 4 až 9 C. Mateční substrát tvoří horniny skalního podkladu, např. žuly, ruly, svory, čediče, břidlice, aj. Hlavním půdotvorným procesem je vnitropůdní zvětrávání. Jedná se o půdy s kambickým hnědým (braunifikovaným) horizontem nebo kambickým pelickým horizontem. Hnědnutím (braunifikací) dochází ke zbarvení horizontu hydrolýzou uvolněnými amorfními oxidy a hydroxidy železa, chaláty nebo goethitem (Tomášek, 2000). Půdní typ: KA kambizem Půdy s kambickým horizontem, jehož zbarvení je hnědší než zbarvení matečního substrátu. Vznik na svazích vyvřelých, přeměněných a sedimentárních hornin, v podmínkách promyvného vodního režimu. Podle výskytu rozlišujeme kambizemě vyšších poloh ( m n. m.) a kambizemě nižších poloh (ve výškách m n. m.), u nichž dochází k rychlejšímu procesu mineralizace, neboť mají méně humusu v orničním horizontu. Kvalita humusu vzrůstá směrem do nižších poloh. Mělké kambizemě na svazích jsou využívány jako lesní půdy. V nižších oblastech se zemědělsky využívají (orné půdy), ve vyšších polohách jsou pokryty trvalými travními porosty. Vyskytují se na plošinách, ve svazích, méně i v rovinatých oblastech. Pokrývají 45 % zemědělského půdního fondu, jsou tedy nejrozšířenějším typem půd v České republice. Původní vegetace doubravy, bučiny, smíšené lesy. Stratigrafie: O Ah Bv IIC; Ap Bv IIC Subtypy: KAm modální, KAl luvická, KAn melanická, KAu umbrická, KAd andická, KAj rubifikovaná, KAg oglejená, KAq glejová, KAf fluvická, KAv vyluhovaná, KAd dystrická, KAt litická, KAy psefitická, KAs tankerová, KAr arenická, KAp pelická. Subtyp: KAl kambizem luvická V horizontu Bvt se nachází slabě vyvinuté argilany (povlaky jílu), které tvoří typický přechod mezi luvizemí a kambizemí (Jandák a kol., 2009). 21

22 Obr. 9 Výskyt kambizemí na území ČR ( 22

23 Referenční třída: Podzoly Vyskytují se v nejvyšších horských oblastech, ve výškách nad 800 m n. m., kde je velmi vlhké a chladné klima. Roční úhrn srážek přesahuje i 800 mm, průměrná roční teplota mezi 0 až 6 C. Mateční substrát tvoří zvětraliny minerálně slabších hornin (žuly, ruly, svory, pískovce). Vytvářejí se však i na píscích nižších poloh. Hlavním půdotvorným procesem je podzolizace. Podzolizace je proces translokace humusu a sesquioxidů. Ve velmi kyselém prostředí se rozkládají oxidy železa a hliníku, které spolu s humusovými látkami sestupují do spodních vrstev. Pod humusovým horizontem se v důsledku toho vytvoří vybělený eluviální podzolový horizont. Podzoly nacházíme převážně pod lesním porostem. Vyznačují se nízkou úrodností (Tomášek, 2000). Půdní typ: PZ podzol Výrazně vybělený (albický) horizont a iluviální humusosesquioxidický spodický horizont. Jedná se o silně kyselé půdy s nenasyceným sorpčním komplexem. Obsahují surový humus, vysoký obsah humusu je jen v humusovém horizontu. Dělí se na podzoly horských poloh a nižších poloh. Původní vegetací jsou smrčiny, kosodřeviny, borové lesy. Stratigrafie: O Ahe Ep Bhs Bs C; Ap Ep Bhs Bs C Subtypy: PZm modální, PZg oglejený, PZq glejový, PZt litický, PZr arenický PZs tankerový, PZo histický (Jandák a kol., 2009). Obr. 10 Výskyt podzolů a kryptopodzolů na území ČR ( 23

24 3. 2 Přírodní pásma První myšlenky o pásmovitém rozdělení přírody vyslovil v 18. století ruský vědec a cestovatel I. I. Lepechin v díle Přemýšlení o potřebě využít léčivé síly vlastních rostlin. Poukazuje na to, že změny v rozdělení rostlin a živočichů na Zemi jsou závislé na podnebí. Teorie byla dále rozvíjena Alexandrem Humboldtem (1805) v knize Myšlenky o rostlinném zeměpise (In: Krupenikov, 1952). Podle Humboldtova názoru se jednotlivé přírodní jevy měnily v závislosti na klimatu, zeměpisné šířce a výšce krajiny. Za naprosto nezávislé na těchto změnách považoval všechny horniny a s nimi nerozlučně spjaté půdy. Přímo odmítal zákonitou souvislost půd a ostatních přírodních prvků, protože nepovažoval půdu za přírodní organismus ani ji neodlišoval od hornin (Krupenikov, 1952). Teprve V. V. Dokučajev zformuloval myšlenku zonálnosti půd. Dopomohly mu k tomu jeho cesty po obrovském ruském území, kde byla zastoupena všechna přírodní pásma. Byl přesvědčen o tom, že půda je samostatný přírodní systém, závislý na ostatních prvcích přírody. Když Dokučajev začal zkoumat půdy na Kavkaze, označil je za půdní chaos, ale byl si jist, že jejich rozšíření je podmíněno zákonům zeměpisného rozdělení činitelů, které půdu vytvářejí. Převážně díky originalitě rozšíření zakavkazských černozemí s jistotou definoval své učení o vertikálních přírodovědeckohistorických zónách (Krupenikov, 1952). 24

25 3.2.1 Pásmitost půd Pásmitost neboli zonalita půd vyjadřuje skutečnost, že se půdy v různých zeměpisných šířkách a nadmořských výškách od sebe liší chemickými, fyzikálními a biologickými vlastnostmi. Půdy na zeměkouli vznikají půdotvornými procesy, z nichž každý podléhá určité geografické zákonitosti jak podle zeměpisných šířek, tak podle nadmořských výšek. Zonalita byla poprvé popsána ruským půdoznalcem a geologem Vasilijem Vasiljevičem Dokučajevem koncem 19. století. Dokučajev nejprve objevil šířkovou půdní pásmitost, která je založena na principu klimatických poměrů. Klimatické podmínky výrazně ovlivňují půdotvorné procesy, a tím i půdy, které se od rovníku směrem k pólům výrazně liší ve svých vlastnostech. Během průzkumů pohoří Kavkaz zjistil, že půdy nevyhovují stanovené horizontální pásmitosti. Podrobným studiem kavkazských půd objevil i zákonitosti výškové půdní zonality. Stejně jako dochází ke změnám půdních zón směrem od rovníku k pólům, dochází i ke změnám směrem od mořské hladiny k vrcholkům hor. Dokučajevovy objevy půdní zonality se z ruského území rozšířily do zbytku Evropy, lze je aplikovat i na půdy vyskytující se na našem území, neboť je zde mnoho horských masivů vhodných ke zkoumání. V první polovině 20. století se o pásmitosti půd začíná mluvit i na českém území. Ivan Zvorykin a Václav Novák zkoumali půdy na školním lesním závodě Vysoké školy zemědělské v Brně a došli k závěru, že vznik půd mapovaného území je prokazatelně ovlivněn nadmořskou výškou a terénním reliéfem. Výškovou pásmitost tedy považovali za jeden z významných faktorů majících vliv na genezi půd našeho území. Zvorykin dále studoval výškovou pásmitost v Hrubém Jeseníku a v Nízkých Tatrách. Území rozděluje podle nadmořských výšek na předhoří (700 až 800 m) a horskou oblast (nad 800 m). Do 800 m stoupá stupeň podzolizace a nad touto hranicí jsou již zcela vyvinuty podzoly s výraznou profilovou diferenciací. Zvorykin také zjistil, že vlastnosti půd vzniklých na vápenatých matečních horninách se v různých nadmořských výškách téměř neliší. Výškovou půdní pásmitost Českomoravské vrchoviny studoval Josef Pelíšek, který rozdělil tamější půdní pásma na pásmo nejmladších aluviálních náplavů podél vodních toků, pásmo půd černozemních, pásmo hnědozemí a pásmo podzolů, přičemž největší důraz na tvorbu pásem má podle jeho názoru chemismus půdotvorného substrátu (Prax, Pokorný, 2004). 25

26 Prax a Pokorný (2004) také zmiňují, že každé půdní pásmo charakterizují určité půdní vlastnosti a jejich dynamika, klimatické a vegetační poměry. Výšková půdní pásma jsou charakterizována různou dynamikou půdní vlhkosti a teploty, rozdílnou humifikací, biologickou aktivitou, odlišnými chemickými a biochemickými procesy, a také měnícím se koloběhem živin. Všechny tyto faktory mají vliv na tvorbu podmínek pro růst vegetace. Tím se výrazně liší půdní vlastnosti vytvářející podmínky pro růst vegetace, s čímž souvisí i následné způsoby hospodaření a ošetřování půd. V zemědělství jsou kulturní pěstované plodiny sestaveny do pásem výrobních typů, v lesních ekosystémech jsou dřeviny uspořádány do vegetačních stupňů Výšková půdní pásmitost Vyskytuje se směrem od mořské hladiny k vrcholkům hor, vytváří se zde jednotlivá výšková pásma. Na území střední Evropy ji můžeme pozorovat především v lesních oblastech a prakticky ve všech horských pásmech. Zóny půdních typu jsou charakterizovány ekologickými vlastnostmi půdy a klimatickými poměry, což vytváří určitá stanovištní klimaticko-půdní pásma. Tyto pásma mají své využití v zemědělství nebo lesnictví. Podstatná je i celková hmota reliéfu terénu (např. celková hmota terénu nížinného, pahorkatinného, horského). Na osamělých kopcích bývá velmi málo vyvinutá výšková půdní pásmitost, protože mají nedostatek hmoty terénního reliéfu. Výškovou půdní pásmitost lze v dnešní době úspěšně sledovat jen na lesních půdách, které nejsou příliš ovlivněny antropogenní činností, na rozdíl od půd zemědělsky využívaných. Srovnání pásmitosti lesních a zemědělských půd může být využito pro zjištění stupně zkulturnění zemědělských pozemků (Prax, Pokorný, 2004) Rozdělení výškové půdní pásmitosti Pelíšek (1966) uvádí následující rozdělení výškové půdní pásmitosti. V lesních oblastech České republiky rozlišujeme dva typy výškové půdní pásmitosti: Výšková půdní pásmitost horská (makrozonalita) převážně v horských oblastech, pahorkatině a přilehlé nížině. Hlavním půdotvorným faktorem je mateční substrát, klima a terénní reliéf. Pásma půdních typů mají větší rozpětí nadmořských výšek (rozmezí m i více). Výšková půdní pásmitost údolní (mikrozonalita) převážně v údolních oblastech, v nivních oblastech podél vodních toků. Hlavním půdotvorným fak- 26

27 torem je výška hladiny podzemní vody, terénní reliéf a mateční substrát. Pásma půdních typů mají malá rozpětí (rozmezí 0,5-2 m). Podle chemismu matečních hornin dělíme výškovou půdní pásmitost také na dva typy: Výšková pásmitost monogenetická, tzn. vytvořená na horninách se stejným chemickým složením, u nás málo rozšířená. Výšková pásmitost polygenetická, tzn. vytvořená na soustavách chemicky odlišných matečních hornin, tento typ v ČR převládá. Podle sledu pásem rozeznáváme: Výškovou půdní pásmitost pravou, která má zákonitý sled půdních pásem z nížin do horských poloh. Výškovou půdní pásmitost inverzní, ta je závislá na inverzi klimatu, např. v hlubokých a těsných údolích Faktory ovlivňující výškovou půdní pásmitost Výšková půdní pásmitost je závislá na všech půdotvorných faktorech, největší vliv však má chemismus mateční horniny, reliéf terénu a klima. Reliéf terénu poloha, expozice a sklon svahů na stejné mateční hornině, při stejném klimatu může způsobit pohyb některého půdního pásma do vyšších nebo nižší nadmořských výšek nebo může místy dokonce i chybět v jinak terénově vyrovnaném okolí. Stratigrafie a hloubka půd v jednotlivých pásmech závisí na reliéfu terénu. Také sled a rozmezí výškových pásem a jejich nadmořských výšek se odvíjí od terénního reliéfu. Na jižních a severních, stejně jako na západních a východních svazích dochází k rozdílům v nadmořských výškách určitých pásem. Mateční horniny nejvýrazněji je zonalita vyvinuta v horských oblastech s mírně stoupajícími svahy a na silikátových mírně slabších horninách (zvětraliny rul, žul a pískovců). V oblastech tvořených minerálně silnými silikátovými horninami a silikátovými horninami s obsahem CaCO 3 je zpravidla menší počet půdních pásem. Klimatické poměry v různých nadmořských výškách je různý úhrn srážek, tím se liší i hydrotermální poměry a intenzita půdotvorných procesů. Nastává tedy odlišné výškové seskupení půdních pásem. Vegetační kryt ovlivňuje množství a jakost humusu, tím i koloběh živin. Hospodářská činnost člověka půdní pásma jsou ovlivněna různým stupeň zkulturnění, což platí pro půdy zemědělské a některé půdy lesní (Pelíšek, 1966). 27

28 3.2.3 Výšková půdní pásmitost Českomoravské vrchoviny Českomoravská vrchovina se nachází v jižní části České vysočiny na pomyslné historické hranici Čech a Moravy. Patří k nejstarším pohořím Českého masivu. Nejvyšších nadmořských výšek dosahuje v Jihlavských vrších (Javořice 837 m) a ve Žďárských vrších (Devět skal 836 m). Vznik je spojen s varijským vrásněním, kdy došlo k tektonickému pohybu směrem od Francie, přes Německo, Šumavu až na Českomoravskou vrchovinu. Pro krajinu je typický rozdíl mezi ústředními a okrajovými částmi území. Reliéf se od středních částí stupňovitě snižuje a přechází v rozlehlá údolí, nad nimiž vyčnívají jednotlivé vrchy. Charakteristické jsou klenbové vyvýšeniny složené z hlubinných vyvřelin, tzv. ruwary. Vyskytují se zejména v okolí Třebíče. Quitt (1971) řadí toto území do klimatického regionu MT 5 a CH 7. Klima je mírně teplé, roční úhrn srážek se pohybuje okolo mm, průměrné roční teploty vyšplhají na 5-9 C. Pramení zde několik českých řek, např. Sázava, Želivka, Nežárka, Svratka, Oslava, Jihlava, Jevišovka, Moravská Dyje. Územím prochází hlavní evropské rozvodí mezi Černým a Severním mořem. Z geologického hlediska je součástí Českého masivu a tvoří ji převážně krystalinikum. Základními horninami jsou zde horniny přeměněné - pararuly, které převažují, dále ortoruly, granulity, amfibolity, serpentinity. Nachází se zde i oblasti sestavěné hlubinnými vyvřelinami, např. žula, syenit, gabro (Pelíšek, 1966). Nejvíce rozšířenými půdami jsou zde kambizemě dystrické, které přecházejí v kambizemě typické. Na nejvyšších vrcholech převládají podzoly kambizemní a typické. Na plošinách a v nížinách se vyskytují pseudogleje, v nivách řek fluvizemě glejové a pseudogleje organozemní (Culek, 1996). Geomorfologie Českomoravské vrchoviny dle Czudka (1972): Provincie: Česká vysočina Subprovincie: Česko-moravská soustava Oblast: Českomoravská vrchovina Celek: Křemešnická vrchovina, Hornosázavská pahorkatina, Železné hory, Hornosvratecká vrchovina, Křižanovská vrchovina, Javořická vrchovina, Jevišovická pahorkatina Výškovou pásmitostí Českomoravské vrchoviny se zabýval pedolog a geolog Josef Pelíšek ve své knize Výšková půdní pásmitost střední Evropy (1966). Jednotlivá výšková pásma popsal následovně: 28

29 1. pásmo půd glejových a semiglejových ( m n. m.) 2. pásmo černozemí na spraších ( m n. m.) 3. pásmo nížinných hnědozemí (čokoládově hnědých lesních půd nížinných) na spraších ( m n. m.) 4. pásmo nížinných podzolů na krystaliniku a sprašových hlínách ( m n. m.) 5. pásmo hnědých lesních půd (okrových a rezivých) na krystaliniku ( m n. m.) 6. pásmo humusových podzolů (horských) na krystaliniku ( m n. m.) 1966) Obr. 11 Schéma výškové půdní pásmitosti Českomoravské vrchoviny (Pelíšek, 29

30 Vztahy mezi vlastnostmi půd a výškovou pásmitostí Pelíšek (1966) popisuje vztahy mezi vlastnostmi půd a výškovou pásmitostí v oblasti Českomoravské vrchoviny. Vztahy mezi určitými vlastnostmi půd a celkovou výškovou pásmitostí jsou velmi zřetelné. Vztahy mezi výškovou pásmitostí a expozicí terénu ovšem tak výrazné nejsou, protože v této oblasti převládají expozice jihovýchodních a východních svahů. Severních svahů, na kterých by se mohly vzájemné vztahy projevit, je zde velmi málo. Z hlediska zrnitostního složení se stoupající nadmořskou výškou klesá obsah jílnatých částic a přibývá skeletu. Z velké části je to ovlivněno matečními horninami. Pásmo černozemí (průměrný obsah jílu %) má jako mateční horniny převážně sedimenty se zvýšeným obsahem jílu, kdežto u půd vyšších pásem (obsah jílu %) se jíl postupně vytváří půdotvornými procesy z pevných krystalických břidlic. Strukturní stav rovněž vykazuje odlišnosti v důsledku rozdílných matečních hornin. Půdy nížinných pásem na minerálně bohatých horninách mají velmi dobrou strukturu. Půdy ve vyšších pásmech vzniklé na minerálně chudších horninách jsou málo strukturní až nestrukturní. Dynamika struktury se projevuje hlavně v lesních půdách nížinné oblasti, zatímco u lesních půd vysočin ke změnám struktury téměř nedochází. Pórovitost půdních profilů se taktéž zvyšuje se stoupající nadmořskou výškou. Pórovitost svrchních vrstev nížinných půdních pásem se pohybuje v rozmezí %, svrchní vrstvy např. humusových podzolů dosahují pórovitosti %. Vysoká pórovitost půd vrcholových oblastí má velký vodohospodářský význam. Dochází zde k zachování atmosférických srážek, což způsobuje rovnoměrné zásobování vodních toků vodou. Maximální kapilární kapacita a propustnost také projevují závislost na výškové pásmitosti, s rostoucí nadmořskou výškou se zvyšují. Půdy nacházející se ve vyšších nadmořských výškách tedy disponují příznivým vodním režimem, tyto půdy mají příznivou půdní vlhkost, zvýšenou pórovitost a lehčí zrnitostní složení. Změny vodního režimu zároveň vyvolávají změny režimu vzdušného. Se zvyšujícím se obsahem vody v půdních pórech v jednotlivých výškových pásmech se snižuje obsah vzduchu. Se stoupající nadmořskou výškou klesá i teplota půd. Výraznou výškovou pásmitost jeví i reakce půd. Kyselost půd se zvyšuje s rostoucí nadmořskou výškou, reakční číslo ph se snižuje. Neutrální až mírně kyselá reakce převládá v černozemním půdním pásmu, v hnědozemním a luvizemním pásmu je reakce 30

31 mírně až středně kyselá a v pásmu podzolů převládá kyselá až silně kyselá reakce (viz obr. 12). Obsah celkového pravého humusu a průměrná mocnost surového povrchového humusu se zvyšuje do vyšších půdních pásem. Půdy v nížinných pásmech obsahují 3-5 % pravého humusu, půdy ve vysočinných oblastech obsahují průměrně 6-12 % v povrchových vrstvách. V nížinných pásmech dochází k rychlejší mineralizaci humusu, rozloží se zde přibližně % organické hmoty. Pouze % organických zbytků se rozloží ve výše položených půdních pásmech. Kvalita humusu také podléhá výškovému rozdělení. Černozemní pásmo obsahuje více humínových kyselin než fulvokyselin, a to v poměru 1:2-4. Podíl fulvokyselin naopak převládá v půdách vyšších poloh. Fulvokyseliny jsou chudší na uhlík, z toho vyplývá, že s rostoucí nadmořskou výškou a s přibýváním fulvokyselin se snižuje obsah uhlíku v pravém humusu. Obr. 12 Vztahy mezi reakcí a humusovými poměry podle výškových půdních pásem v lesních půdách Českomoravské vrchoviny (Pelíšek, 1966). 31

32 Poměr uhlíku a dusíku (C/N) rovněž vykazuje závislost na výškové pásmitosti, rovněž se zvyšuje s nadmořskou výškou. V černozemním a hnědozemním nížinném pásmu je poměr C/N v rozmezí 8-15, ve vysočinných polohách dosahuje hodnot Tyto hodnoty značí zhoršující se kvalitu humusu s rostoucí nadmořskou výškou, jelikož z humusu ubývá přístupný dusík. Maximální sorpční kapacita klesá se stoupající nadmořskou výškou, zároveň ubývá půdních bází a snižuje se nasycenost sorpčního komplexu. Obr. 13 Vztahy mezi poměry dusíku a sorpčním komplexem podle výškových půdních pásem v oblasti Českomoravské vrchoviny (Pelíšek, 1966) 32

33 3.2.4 Výšková půdní pásmitost v širší oblasti Hrubého Jeseníku Hrubý Jeseník se nachází v oblasti severní Moravy. Nejvyšší vrchol Praděd dosahuje výšky 1492 m. Území spadá do povodí řek Desné, Moravy a Odry. Roku 1969 zde byla vyhlášena chráněná krajinná oblast Jeseníky o rozloze 740 km 2. Geomorfologické členění dle Czudka (1972): Provincie: Česká vysočina Subprovincie: Krkonošsko-jesenická Oblast: Jesenická Celek: Zábřežská vrchovina, Mohelnická brázda, Hanušovická vrchovina, Kralický Sněžník, Rychlebské hory, Zlatohorská vrchovina, Hrubý Jeseník, Nízký Jeseník Geologicky je Hrubý Jeseník tvořen převážně horninami krystalinika, převládají kyselé, minerální chudé horniny (ruly, svory, fylity, amfibolické břidlice). Území je tvořeno oddělenými horskými skupinami, mezi nimiž se nacházejí hluboká sedla a kotliny, jeho vznik je spojen s varijským a alpinským vrásněním. V nejvyšších horských polohách se z půd vyskytují humuso-železité podzoly a kambizemní podzoly. V nížinách najdeme kambizemě, ostrůvky rendzin, litozemí a organozemě (Culek, 1996). Celá oblast je klimaticky výrazně pásmovitá. Dle Quitta (1971) leží nižší oblasti v klimatické chladné oblasti CH 7, vyšší části nad 900 m v oblasti CH 6 a hřbety nad 1200 m v CH 4, která je v ČR nejchladnější. V nížinách jsou průměrné roční atmosférické srážky 600 mm a průměrná roční teplota 8 C. V horském pásmu průměrný úhrn ročních srážek je mm a průměrná teplota klesá na 1-2 C. Výšková půdní pásmitost zde byla studována od aluviální roviny řeky Moravy (230 m n. m.) až k hřebenu Pradědu. Výškový rozdíl byl přibližně 1250 m. Výškovou půdní pásmitost tvoří pásmo půd semiglejových (1), hnědozemních (2), nížinných podzolů (3), okrové lesní půdy (4), rezivé lesní půdy (5) a humusové podzoly (6) viz obr

34 1966) Obr. 14 Schéma výškové půdní pásmitosti v oblasti Hrubého Jeseníku (Pelíšek, Vztahy mezi vlastnostmi půd a výškovou pásmitostí Pelíšek (1966) uvádí vztahy mezi vlastnostmi půd a výškovou půdní pásmitostí. Výsledné zhodnocení je obdobné jako u výše uvedené výškové pásmitosti v oblasti Českomoravské vrchoviny. Obsah celkového jílu s nadmořskou výškou klesá. Pórovitost má se zvyšující se nadmořskou výškou stoupající tendenci. Maximální kapilární vodní kapacita a minimální vzdušná kapacita se rovněž mírně zvyšují do horských poloh. Strukturní stav má také výraznou pásmitost. Nížinné lesní půdy mají výraznou strukturu, kdežto lesní půdy v horských pásmech jsou téměř bezstrukturní. Půdní reakce taktéž vykazuje zákonité vztahy s nadmořskou výškou. Mírně kyselou až neutrální reakci mají půdy nížinných pásem, reakce v horských pásmech je silně kyselá. Vztahy mezi pásmitostí a expozicí terénu ukázaly, že lesní půdy na severních svazích a pod stejným lesním porostem mají v průměru kyselejší půdní reakci o 0,2-0,5. Největší rozdíly mezi půdními reakcemi na jižních a severních svazích byly zjištěny v nížinných půdních pásmech, naopak v horských pásmech byly tyto rozdíly velmi nízké. V horských oblastech mají půdy dvakrát až třikrát více humusu než půdy nížinné. I obsah humusu na severních a jižních svazích se liší. V průměru obsahují severní svahy o 1-3 % více humusu než jižní. 34

35 4 MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ 4.1 Materiál Půdní typy, jak bylo uvedeno dříve, byly vybrány a studovány v této bakalářské práci v závislosti na sledu jednotlivých výškových půdních pásem ČR: fluvizem modální (lokalita Ivaň) černozem modální (lokalita Bratčice) hnědozem modální (lokalita Veverské Knínice) luvizem oglejená (lokalita Vikýřovice) kambizem luvická (lokalita Pocoucov) podzol modální (lokalita Javořice) 4.2 Popis zkoumaných lokalit Lokalita Ivaň Lokalita Iváň je tvořena nevrstevnatými a nevápnitými sedimenty, které byly přineseny v důsledku periodického zaplavování území. Typické jsou střídající se hutné plastické a jílovité sedimenty bohaté na organické zbytky a štěrkopísčité náplavy. Lokalita se nalézá v mírně zvlněné rovině lužního lesa nedaleko řeky Jihlavy. Vegetační porost tvoří tvrdý luh (javory, duby). Hladina podzemní vody je v hloubce 2 m, v rámci roku však kolísá. Nivní uloženiny neobsahují karbonáty ( Podrobný popis půdního profilu je uveden v příloze. Obr. 15 Lokalita Ivaň ( 35

36 Lokalita Bratčice Obec Bratčice leží na soutoku potoků Lejtna a Šatava. Od Brna je vzdálena asi 20 km jižním směrem. Lokalita zapadá do Syrovicko-Ivaňské terasy, její nadmořská výška je 220 m n. m. a nachází se nedaleko povrchové těžby štěrkopísků. Po ukončení těžby se na rekultivací upravených plochách vytváří antrozemě. Oblast se nachází v klimatickém regionu teplý, s mírnou zimou (T2). Kde roční úhrn srážek představuje mm. Průměrná roční teplota 8-9 C (Němeček a kol., 1965). Území je rovinaté až mírně zvlněné. Geologicky ji tvoří bazální spodnotortonské klastiky. Zdejší černozemě vznikaly převážně na spraši, která byla navátá na štěrkopískovou terasu. Hladina podzemní vody se nachází asi 20 m pod povrchem. Atmosférické srážky se pohybují pouze ve svrchní části půdního profilu, jde tedy o nepromyvný vodní režim, který je pro vznik černozemí typický ( Podrobný popis půdního profilu je uveden v příloze. Obr. 16 Lokalita Bratčice ( 36

37 Lokalita Veverské Knínice Nacházíme ji asi 20 km západně od Brna v okrese Brno-venkov v Jihomoravském kraji. Geograficky se území se nachází v Boskovické brázdě. Na východě se rozkládá zalesněná oblast přírodní park Podkomorské lesy, které jsou součásti Bobravské vrchoviny. Převážnou část území parku tvoří listnaté dubovo-habrové lesy. Park je prameništěm mnoha potoků a potůčků v povodí Svratky. Oblast se nachází v klimatickém regionu teplý, mírně suchý s mírnou zimou (A3) viz Němeček a kol. (1965). Kde roční úhrn srážek představuje mm a dlouhodobý roční úhrn srážek je 576 mm. Průměrná roční teplota je 8 9 C a dlouhodobý průměr teplot je 8,4 C. Geologicky je území Boskovické brázdy rozhraním mezi Brněnskou vyvřelinou a Drahanskou vysočinou. Představuje reliéf pahorkatiny, kde převládají mírné až prudší svahy. Je tvořeno různými horninami permo-karbonského stáří, kde převažují arkosové pískovce s vložkami jílů (vápnité i nevápnité). Tento podklad je překryt sprašemi, sprašovými pokryvy nebo svahovinami. Sonda byla lokalizována na orné půdě před přírodním parkem Podkomorského lesa (Němeček a kol., 1965, Quitt, 1971, Culek, 1996). Podrobný popis profilu hnědozemě modální je uveden v příloze. Obr. 17 Lokalita V. Knínice ( 37

38 Lokalita Vikýřovice Vikýřovice leží na levém břehu řeky Desné, v okrese Šumperk. Nadmořská výška je 335 m n. m. Podle Culka (1996) náleží do Jesenického bioregionu. Geologicky je území tvořeno převážně krystalinikem, převládají horniny kyselé, chudé na živiny, jsou zde ale i ostrůvky minerálně bohatších hornin. Bioregion je tektonicky zdviženou hornatinou, kterou tvoří oddělené horské skupiny s výškami nad 1200 m n. m. Nejvíce se zde vyskytují kambizemní podzoly, v polohách nad 1050 m n. m. se nacházejí místy zrašelinělé humuso-železité podzoly. Dále zde můžeme najít kambizemě, rendziny a litozemě (Němeček a kol., 1966). Dle Quitta (1971) leží toto území v chladné klimatické oblasti, s průměrnými srážkami kolem 800 mm. Podrobný popis půdního profilu je uveden v příloze. Obr. 18 Lokalita Vikýřovice ( 38

39 Lokalita Pocoucov Obec Pocoucov se nachází asi 3,5 km severně od Třebíče. Náleží do Velkomeziříčského bioregionu, který se rozprostírá na moravské straně Českomoravské vrchoviny. Pahorkatina bioregionu je tvořena především rulami a syenity. Na severozápadním okraji obce se nachází chráněná lokalita Syenitové skály. V této oblasti můžeme nalézt i tzv. ruwary neboli výhory, což jsou suché balvanité pahorky v polích vysoké až 25 m, u kterých dochází k exfoliaci (odštěpení) klenby (Němeček a kol., 1966, Culek, 1996). Dalším charakteristickým jevem pro toto území je tzv. balka, rovina uprostřed strží, kterými dříve protékala řeka. Quitt (1971) řadí území do klimatické oblasti MT 5, podnebí je mírně teplé, normální až krátké léto, mírně suché, zima je mírně chladná, mírně suchá. Lokalitu řadíme do kambizemního stupně výškové pásmitosti. Popis půdního profilu je uveden v příloze. Obr. 19 Lokalita Pocoucov ( Obr. 20 Syenitové skály u Pocoucova ( 39

40 Lokalita Javořice Lokalita Javořice podle Culka (1996) patří do Javořického bioregionu, který se rozkládá na geomorfologickém celku Javořická vrchovina. Javořice je nejvyšším vrcholem Javořické vrchoviny a zároveň i nejvyšším vrcholem celé Českomoravské vrchoviny (837 m). Leží přibližně 10 km od Telče. Oblíbeným turistickým místem je pramen známý jako Studánka páně, který se nachází na severozápadním svahu Javořice. Bioregion byl vytvořen především na žulách a granodioritech moldanubického masivu. V okolí Javořice a ve vyšších polohách převládají kambizemní podzoly, v jižnějších oblastech se vyskytují gleje a rašeliny (Němeček a kol., 1969). Vegetaci zastupují horské bučiny, smrčiny a podél vodních toků i olšiny. Nižší polohy náleží do mírné teplé oblasti MT 3, léto je krátké a mírně chladné, zimní období je normálně dlouhé, vyšší polohy mají chladné podnebí CH 7 (Quitt, 1971). Podrobný popis půdního profilu je uveden v příloze. Obr. 21 Lokalita Javořice ( Obr. 22 Vrchol Javořice ( 40

41 4.3 Metody studia K vyhodnocení změn půdních vlastností byly vybrány tyto ukazatele: Zrnitostní složení Aktivní půdní reakce (ph/h2o) Výměnná půdní reakce (ph/kcl) Vodivost vodního výluhu Stanovení bazální respirace půdy Celkový obsah organického uhlíku (Corg) Frakční složení HL Barevný index HL v UV-VIS oblasti spektra Zrnitostní složení Pro pedologické účely se provádí třídění zrn pomocí půdní hydrosuspenze, což je voda, v níž je rozptýlen vzorek zeminy. Princip spočívá v rozdílných rychlostech pádu různě velkých zrn při sedimentačních (usazovacích) metodách nebo odolnosti zrn proti unášecí síle proudu vody různé rychlosti při metodách elutriačních neboli vyplavovacích. Zrnitostnímu rozboru předchází preparace vzorku, při které musí dojít k dokonalému rozrušení shluků půdních agregátů (Jandák a kol., 2003). Jandák a kol. (2003) dále uvádí, že teoretickým podkladem pro sedimentační metody je Stokesův vzorec pro kulové částice: ; (m.s -1 ) Pro zjištění času T, při němž jednotlivá částice o poloměru r proběhne sedimentační dráhu h, se do předchozího vzorce dosadí za v = h/t, pak ; (s), ; (m), 41