ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ. Půda

Transkript

1 ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Půda jak nás omezuje při využití krajiny + půda definice, vznik, členění negativní vlivy na půdu: eroze znečišťování, acidifikace změna struktury změna funkce půdy : Katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství Ing. Martin Dočkal, Ph.D.

2 Význam půdy pro společnost (krajinu) Podle oblasti podmínka růstu biomasy (ekosystémy) zejm. zemědělská a lesnická produkce retence vody (omezení odtoku) (1m půdy na 1km 2 může zadržet až m 3 vody) vázání uhlíku (klimatická změna) biologický filtr přeměna/odstraňování látek archivní+kulturní (archeologie + vztah k půdě ) Půda je vzácný a pomalu obnovitelný zdroj, proto Komplikuje/omezuje: využitelnost území těžbu surovin výstavbu

3 Půda a stavebnictví zakládání staveb mechanika zemin ražba tunelů, vrty sypané hráze, protipovodňové valy pozemkové úpravy, urbanizmus odvodňování, závlahy, povodně skládky, dopravní stavby, eroze, retence krajiny, podzemní voda, transport znečištění, těžba atd. posuzujeme vlastnosti půdy!

4 Hodnocení kvality půdy a její oceňování Abychom věděli, kde je půda nejcennější a případně ji podle toho chránili Jak a na základě čeho stanovit hodnotu (=cenu) půdy a pozemku? 1) Související s půdou úrodnost, hloubka profilu, únosnost 2) Širší souvislosti atraktivita území, výhled, blízkost dálnice Ad 2) Cenové mapy (Min.spravedlnosti, databáze realitních kanc.) Ad 1) mapy kvality půd: Digitální mapy BPEJ (1 : VÚMOP Přesnější - Klasifikována pouze zemědělská půda Digitální mapa KPP Komplexní průzkum půd (1 : ČZU) + Klasifikováno celé území - Nepříliš podrobná

5 Komplexní průzkum půd: Poznání a sledování rozhodujících vlastností pedofondu ČR. V roce terénní průzkum a laboratorní rozbory. Výsledek půdní mapy 1 : pro okresy a 1 : pro bývalé zemědělské podniky. Výsledky trvale aktualizovány. Správcem databáze o půdách ČR je nyní VÚMOP

6 BPEJ bonitované půdně ekologické jednotky Předmětem bonitačního mapování byla veškerá zemědělská půda, t.j.orná půda, trvalé travní porosty, chmelnice, vinice, sady a ostatní kultury. Plošně byly vymezeny a na mapách zobrazeny všechny významně rozdílné lokality větší než 0,5 ha. Vyjadřují hlavní půdní a klimatické podmínky, které mají vliv na produkční schopnost zemědělské půdy a její ekonomické ohodnocení. Lze z nich usuzovat na úrodnost, ph, obsah živin, ale i náchylnost k erozi, odolnost vůči znečištění. Lze z nich určit např. i doporučené osevní postupy pro zemědělce. Vychází z výsledků komplexního průzkumu půd, aktualizují se. Výsledky jsou zpracovány v bonitačních mapách a záznamech BPEJ pro každou BPEJ charakteristické číselné kódy.

7

8 BPEJ Geneze 5timístného číselného kódu vychází z pravidel, které reflektují vlastnosti dané hodnocené lokality, jež mají vliv na produkční schopnost zemědělské půdy a její ekonomické ohodnocení : - první číslo kódu vyjadřuje příslušnost ke klimatickému regionu, - druhá a třetí číslice stanoví příslušnost k určité hlavní půd. jednotce, - číslice na čtvrtém místě vyjadřuje kombinaci svažitosti a expozice, - číslice na pátém místě je kombinací hloubky půdy a její skeletovitosti klimat. jednotka HPJ svažitost, expozice hloubka, skeletovitost

9 Klimatické regiony (kód 0-9) Klimatické regiony zahrnují území s přibližně shodnými klimat. podmínkami pro růst a vývoj zemědělských plodin. Určující parametry: sumy denních teplot nad 10 o C, průměrná vláhová jistota ve vegetačním období, pravděpodobnost výskytu suchých vegetačních období, průměrné roční teploty a roční úhrn srážek. Celkem je vyčleněno 10 skupin klimatických regionů. Kód Symbol regionů regionů Charakteristika regionů Suma teplot nad 10 o C Průměná roční teplota o C Průměrný roční úhrn srážek v mm Pravděpodobnost suchých vegetačních období Vláhová jistota 0 VT velmi teplý, suchý T 1 teplý, suchý < T 2 teplý, mírně suchý T 3 teplý, mírně vlhký (7) (700) MT 1 mírně teplý, suchý , MT 2 mírně teplý, mírně (700) vlhký 6 MT 3 mírně teplý (až ,5-8, >10 teplý) vlhký 7 MT 4 mírně teplý, vlhký >10 8 MCH mírně chladný, >10 vlhký 9 CH chladný, vlhký pod 2000 <5 >800 0 >10

10 Hlavní půdní jednotka (kód 01-78) Hlavní půdní jednotka je účelové seskupení půdních forem příbuzných ekologickými vlastnostmi, které jsou charakterizovány genetickým půdním typem, subtypem, půdotvorným substrátem, zrnitostí, výraznou sklonitostí, hloubkou půdního profilu, skeletovitostí a stupněm hydromorfismu. V ČR vyčleněno 78 HPJ.

11 Další půdně ekologické faktory byly jednotně začleněny do následujících kategorií: SVAŽITOST+EXPOZICE, Kombinací ukazatelů je tvořen číselný kód na 4. pozici BPEJ. Kód Kategorie sklonitosti Kategorie expozice Kód Svah Charakteristika o úplná rovina o rovina o mírný svah o střední svah o výrazný svah o příkrý svah 6 25 o sráz Kód Expozice 0 rovina (0-1 o ), expozice všesměrná 1 jih (JZ-JV) 2 východ a západ (JZ-SZ a JV-SV) 3 sever (SZ-SV)

12 SKELETOVITOST + HLOUBKA PŮDY Kombinací ukazatelů je tvořen číselný kód (5. pozice BPEJ). Kód Kategorie skeletovitosti Kategorie hloubky půdy Číselný kód Charakteristika 0 bezskeletovité s celkovým obsahem skeletu do 10 % 1 slabě skeletovité s celkovým obsahem skeletu do 25 % 2 středně skeletovité s celkovým obsahem skeletu do 50 % 3 silně skeletovité s celkovým obsahem skeletu nad 50 % Kód Charakteristika 0 60 cm půda hluboká cm půda středně hluboká 2 30 cm půda mělká

13 Využití bonitace: - základní kvantitativní a kvalitativní informace o půdě - pro ochranu půdního fondu - racionální uspořádání půdního fondu (pozemkové úpravy) - posuzování vhodnosti půdy k pěstování + volba plodin - optimalizace agrotechnických opatření - daně, nájemné + ekonomické ocenění půdy obecně mapy BPEJ slouží k výpočtu úřední ceny dané zemědělské půdy. Nejvyšší úřední cenu mají černozemě na spraši (Haná, Olomoucko) Kč/ha, nejnižší cena je Kč/ha.

14

15 Zemědělský půdní fond Součástí jsou pozemky druhu orná půda, zahrada, louka, pastvina, trvalý travní porost, chmelnice, vinice. Co z toho vyplývá? Při nakládání s pozemkem k jiným než zemědělským účelům (např. stavba) je nutno zažádat o vynětí půdy ze ZPF souhlas orgánu ochrany ZPF. Rozlišuje se: stavba rodinného domu stavba pro podnikání stavba garáže, bazénu, zahrádkářské chaty apod. Záleží též, zda: pozemek pro stavbu se nachází v zastavěném území obce či mimo něj se jedná o lokalitu určenou platným územním plánem k zástavbě či nikoliv Půdu lze odejmout fondu trvale nebo dočasně. Dočasně v případě, že po ukončení účelu jejího odnětí bude plocha rekultivována tak, aby mohla být vrácena do ZPF.

16 Orgán ochrany ZPF (Pověřené OÚ, Obce s rozšíř. působností) a) vymezí, kterých pozemků nebo jejich částí se souhlas týká, b) stanoví podmínky k zajištění ochrany ZPF, c) schválí případný plán rekultivace d) vymezí, zda a v jaké výši budou předepsány odvody za odnětí půdy ze ZPF. Odvody podle BPEJ a míry ochrany pozemku (ZCHÚ?)!

17 Půda je: PŮDA OBECNÉ VLASTNOSTI obecná definice: trojrozměrné kontinuum v prostoru a v čase formující svrchní část zemské kůry - komplexní prostředí pevného, kapalného, plynného skupenství a půdních organismů - svrchní, biologicky oživená vrstva zemské kůry - substrát pro rostliny (poskytuje vodu, živiny, kyslík) Z hlediska chemického složení Prvek % O 49,0 Si 33,0 Al 6,7 Fe 3,2 Ca 2,0 Na 1,1 Mg 0,8 Prvek % K 1,8 Ti 0,5 P 0,08 Mn 0,08 S 0,04 C 1,4 N 0,2

18 Půda je: pro půdní fyziky a většinu lidí (zahrádkáře): pro inženýry: - jemnozrnný, dobře zvětralý materiál na kterém mohou růst rostliny - důraz na fyzikální a chemické vlastnosti - jakýkoliv zemní materiál, který lze těžit bez použití trhavin - důraz na zrnitostní složení, na obsah organické hmoty

19 Geneze půd vývoj půdy určuje 5 půdotvorných faktorů: - Mateční substrát - Podnebí - Působení organismů - Topografie - Čas (jediný nezávislý faktor) Různé kombinace faktorů vedou k tvorbě podobných půdních typů. V průběhu vývoje se tvoří půdní vrstvy = horizonty - rychlost vzniku prům. 0,1 mm/rok záleží na podmínkách 1cm půdy na žulovém podkladu vzniká let na písečných eolických sedimentech (spraše) 4 6let

20 Nízký úhrn srážek a nízká vlhkost Matečný substrát s převahou křemene či vysoký obsah jílů Vysoká hladina podzemní vody Strmé svahy Nízké teploty Faktory zpomalující půdotvorbu Přítomnost toxických látek

21 plynná fáze - půdní vzduch kapalná fáze - voda Složení půdy ` pevná fáze - organická hmota Půdní vzduch - prostorově a časově variabilní - vysoká vlhkost - vysoký obsah CO 2 pevná fáze - minerály Minerály - liší se chemickým složením - částice různých velikostí - původ v matečné hornině Organická hmota - obrovský vliv na vlastnosti půdy stabilizuje strukturu půdy - částečně rozpadlé organismy syntetizováno půdními mikroby - zdroj živin Půdní voda - nezbytná pro růst rostlin - základní medium pro transport látek

22 roztoči Edafon - organismy v půdě (fyto+zoo edafon) nedílná složka půdy (1 gram obsahuje cca bakterií, řas a prvoků) baktérie plísně aktinomycety prvoci červi obratlovci

23 Půdní textura a půdní struktura agregáty prostorové uspořádání zrnitost % jíl, prach, písek Dáno, týká se jen minerální fáze, lze jen přerozdělit minerální + organická fáze lze ovlivnit pozitivně i negativně půdní druhy půdní typy

24 Půdní druh podle zrnitostních charakteristik zrnitostního složení - obsah < 0,01mm) Novákova klasifikace viz. příloha č. 8 k vyhlášce č. 275/1998 Sb. ve znění pozdějších předpisů procento jílnatých částic < 0,01 mm označení půdního druhu 0 10 písčitá p hlinitopísčitá hp písčitohlinitá ph hlinitá h jílovitohlinitá jh jílovitá jv > 75 jíl j lehké střední těžké pozn. půda x hlína Trojúhelníkový diagram zrnitosti půd

25 Zrnitost půd v ČR převažující druh 1-písčitý 2-hlinitopísčitý 3-písčitohlinitý 4-hlinitý se zastoupením prachu 5-hlinitý 6-zahliněné a zajílené písky 7-jílovitohlinitý 8-jílovitý jíly 9-štěrkovitý a kamenitý zdroj: Tomášek, M; Atlas půd České Republiky ČGÚ, Praha 1995

26 Půdní typ taxonomické kategorie podle: - hlavního půdotvorného procesu - dominantního horizontu: tloušťka, textura, minerální složení, barva, struktura, jílovité mat., organická hmota příklad: luvizem, černozem, hnědozem, kambizem, podzol...

27 Půdní struktura příklady strukturovaných půd drobtovitá polyedrická sloupcovitá prizmatická deskovitá zdroj: Sulzman

28 Lze s tím něco dělat? cesty ke zlepšení půdní struktury snížení narušování půdy práce na půdní ploše jen za sucha zakrývání povrchu - mulč přihnojování hnůj, kompost, odpady ze sklizně rotace plodin, víceleté pícniny umělé zlepšení polymery na bázi přírodních tmelů

29 Význam organické látky v půdě před zvlhčením po zvhlčení vysoký obsah organické hmoty nízký obsah organické hmoty vysoký obsah organické hmoty nízký obsah organické hmoty zdroj: Sulzman

30 A půdní horizonty: A svrchní část - ornice ( org. hmota), tmavě hnědá až černá barva B B spodina (výluhy - obohacování) C základ zvětralá matečná hornina C

31 Negativní vlivy na půdu: EU formulovala 7 hrozeb ztráta organické hmoty v půdě změny struktury a textury půdy ztráta biodiverzity půdních organismů znečištění půdy, zasolování, acidifikace změna vlhkosti půdy eroze zástavba půdy + změna funkce Jaké jsou příčiny a následky?

32 Zpomalení přísunu živin (nedostatek organických látek) Příčiny Opakování intenzivních pěstebních postupů vyčerpání živin Hnojení umělými hnojivy nízká dotace org. látek Následky Nižší produkční schopnosti (úrodnost) Snižování soudržnosti půdy a odolnosti vůči rozplavení Snižování propustnosti a retenční kapacity

33 Změny struktury a textury Příčiny Pojezd těžkými mechanismy druhotné zhutňování půdy (zhutněné podbrázdí) Erozní + sedimentační procesy postupná sedimentace Následky Rozbití agregátů snížení retenční schopnosti a provzdušnění, Snižování propustnosti Ovlivnění vlhkosti (omezený přístup vlhkosti B horizontu) + omezený koloběh živin snížení produkce o 10 20% Větší náchylnost k erozi

34 Příčiny Acidifikace Kyselé depozice (kyselé deště a rozpouštění CO 2 ve vodě) Nevhodná druhová skladba vegetace bučiny opad ph neutrální + čerpání živin ze spodních vrstev monokulturní smrčiny kyselý opad + mělký kořenový systém Odčerpání Ca z půdy (při intenzivní zemědělské výrobě ) Následky Ovlivnění retence cizorodých látek (mobilita TK) Ovlivnění hospodaření s živinami Snížení neutralizačního potenciálu prostředí vůči imisím Náprava znečištění!, druhová skladba, vápnění, org. hnojiva

35 Obohacování půd nežádoucími látkami kontaminanty - rezidua z hnojiv (Cd ve fosfátech) splach v důsledku zhutnění povrchu - nejčastěji ropné uhlovodíky - pesticidy - usazování erodovaných částic (sorbce chem. látek) Znečištění půdy závisí i na půdním typu, HPV, a dalších remediace půdy in-situ x ex-situ Znečištění často pomalé, ale zpětné čištění rovněž velmi pomalé! zasolování přirozený proces v aridních oblastech (výparný režim) (Maďarsko, Španělsko)

36 znečištění (znehodnocení) půdy antropogenním x přiroz. způsobem

37 Druhotné zamokření Příčiny Změny vlhkostního režimu půd...většinou jde o lokální problém Hutnění (kompakce) půd vlivem pojezdu těžkých mechanizmů vznik nepropustného horizontu v podbrázdí Stavba (dům, liniová stavba-komunikace) vliv na proudění PV Následky zamokření: srážkovými vodami (přívalová srážka) vodou z tajícího sněhu snížení úrodnosti, rizika sesuvů nepřístupnost pro mechanizmy Řešením je jen zřídka systematické odvodnění!!!

38 ...opačný extrém: Vysychání půdy (desertifikace) Příčiny Nadměrné čerpání podzemní vody (intenzivní zemědělství) Zrychlení odtoku vody z povodí Dlouhodobé změny klimatu Následky Větrná eroze + následná zvýšená prašnost (zdravotní estetické i technické důsledky) Ztráta vegetačního pokryvu (zemědělství + ekologie) ekonomické ztráty... Desertifikace ohrožuje asi 40% světové půdy! (UN 2005) Degradace půd a přeměna v pouště je globálním problémem!

39 Ztráta půdy - eroze Příčiny Nevhodné způsoby obhospodařování a využití území Globální změny podnebí Následky Ztráta nejúrodnější vrstvy a živin, přímé škody na sklizni Texturální (zrnitostní složení) změny Druhotné škody na objektech a infrastruktuře Škody na vodním hospodářství (zanášení a eutrofizace)

40 Stržová eroze následek povrchového odtoku z chmelnice v k.ú.třeboc Vinice Chmel Jedna z příčin?... podíl OP v krajině! TTP Orná Chmel Vinice TTP 75% 0,27% 0,47% 24,04% Orná

41 Rýžková a rýhová eroze v k.ú. Lučkovice

42 Eroze - tolerováno (dle hloubky horizontu) odnos: 1(4, 10) t/ha.rok 5 m 3 /ha.rok 0,5 mm/rok Organizační kde les, kde louka a orná; velikost a tvar pozemků; cesty Agrotechnická a vegetační orba po vrstevnicích; péče o pozemky - ať se voda vsakuje!; volba plodin (i pásové hosp.) Technická průlehy, příkopy, nádrže srovnej přírůstek půdy 0,1 mm/rok! v ČR ohroženo cca 50% zemědělských pozemků nutná PROTIEROZNÍ OPATŘENÍ!!! :

43 Zábor půdy výstavba (změna funkce půdy) Výstavba na zelené louce je dosud ekonomicky zajímavější (dnes již vznikají studie a projekty na využití brownfields ) Zemědělská půda v ČR ,99 mil.ha ,28 mil.ha Trvalá x dočasná změna obchodní centrum x golfové hřiště (možnost návratu k produkci)

44

45 Půda Opatření Závěr: pomalu obnovitelný přírodní zdroj možné poškozování nutné hodnocení kvality a následná ochrana ZPF základní složka ŽP (koloběh vody, živin, energie ) péče o pozemky (i zatravnění) řešení ekologických problémů (emise, havárie ) ekologicky šetrné agrotechnické postupy (hnojení, mechanizace, střídání plodin ) smysluplné využití půdního fondu

46 Co je třeba znát! Jak se hodnotí kvalita půdy Komplexní průzkum půd x BPEJ Negativní vlivy na půdu: změny struktury a textury acidifikace ochuzení, kontaminace a sanace sucho a zamokření Vynětí pozemku ze ZPF jak a kdy? Změna využití pozemku trvalá x dočasná