Návrh protierozních opatření v katastrálním území Krnov

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav aplikované a krajinné ekologie Návrh protierozních opatření v katastrálním území Krnov Diplomová práce Vedoucí práce: prof. Ing. František Toman, CSc. Vypracoval: Bc. Roman Przybyla Brno 2010

2 Mendelova univerzita v Brně Ústav aplikované a krajinné ekologie Agronomická fakulta 2009/2010 ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE Autor práce: Studijní program: Obor: Bc. Roman Przybyla Zemědělská specializace Agroekologie Název tématu: Rozsah práce: Návrh protierozních opatření v katastrálním území Krnov 50 stran textu včetně příloh Zásady pro vypracování: 1. Formou literární rešerše, na základě studia odborné literatury, popište problematiku eroze půdy a protierozní ochrany. 2. Ve vybraném katastrálním území proveďte rozbor současných podmínek a analýzu současného stavu využití území z hlediska jeho ohrožení vodní a větrnou erozí. 3. Vyhodnoťte jednotlivé erozní faktory - dešťový faktor, faktor erodovatelnosti půdy, faktor sklonu a délky svahu, faktor vegetačního krytu a agrotechniky. 4. Stanovte stupeň erozního ohrožení pozemků pomocí univerzální rovnice pro výpočet ztráty půdy. 5. Navrhněte systém organizačních, agrotechnických a technickýchh opatření. 6. Stanovte účinnost navržených opatření s ohledem na přípustnou ztrátu půdy.

3 Seznam odborné literatury: PODHRÁZSKÁ, J. -- DUFKOVÁ, J. Protierozní ochrana půdy. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská 1. a lesnická univerzita v Brně, s. ISBN Janeček,M. a kol.: Ochrana zemědělské půdy před erozí. ISV Praha 2002, ISBN Pasák, V.: Ochrana půdy před erozí. SZN Praha,1984 Datum zadání diplomové práce: říjen 2008 Termín odevzdání diplomové práce: duben 2010 Bc. Roman Przybyla řešitel prof. Ing. František Toman, CSc. vedoucí práce prof. Ing. František Toman, CSc. vedoucí ústavu prof. Ing. Ladislav Zeman, CSc. děkan AF Mendelu

4 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Návrh protierozních opatření v katastrálním území Krnov vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MENDELU v Brně. dne. Podpis diplomanta

5 PODĚKOVÁNÍ Děkuji vedoucímu diplomové práce Prof. Ing. Františku Tomanovi, CSc., za cenné rady, připomínky a komentáře, a za všechen věnovaný čas při zpracování diplomové práce. V neposlední řadě chci tímto poděkovat svým rodičům za umožnění studia na této univerzitě. Diplomová práce byla zpracována s podporou Výzkumného záměru č. MSM Biologické a technologické aspekty udržitelnosti řízených ekosystémů a jejich adaptace na změnu klimatu uděleného Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy České republiky.

6 Abstrakt V této diplomové práci navrhuji protierozní opatření ve vybraném katastrálním území Krnov Opavské předměstí. Toto území je již na první pohled ohrožené nadměrnou erozí. Toto tvrzení dokládají výsledky stanovení stupně erozního ohrožení. Celková rozloha k.ú. je 494,24 ha. Z toho je pouze 20,44% území ohroženo erozí nepatrnou. Zbylých 79,56 % je ohroženo erozí nadměrnou. Za velmi nebezpečnou považuji výskyt eroze extrémní na 22,77% celkové plochy. Pro snížení smyvu půdy, který činí 4404,11 t před zavedením opatření, jsem navrhl systém organizačních, agrotechnických a především technických opatření. Navrhnul jsem 2 varianty řešení, které jistě uspokojí jak teoretiky, tak praktiky v zemědělství. Obě varianty sníží smyv půdy na přípustnou hodnotu. V závěru této práce je zpracovaný přehled možnosti aplikace jednotlivých protierozních opatření a finanční analýza jednotlivých variant návrhů. Klíčová slova: vodní eroze, USLE, protierozní opatření, ochrana půdy Abstract In this master s thesis, I draw antierosion measures in the chosen area of the town of Krnov Opavské předměstí. Primarily, this area is threatened by extreme erosion. This argument is proved by results of erosion threat assessment. A total coverage of researched area is 494,24 hectares. Only 20,44 % of this area is threatened by slight erosion. Remaining area covers 79,56 % and is extremely threatened by erosion. I consider 22,77 % of the total area to be very dangerous. I made a network of organizational, agrotechnical and especially technical measures for limiting of soil runoff. Before proper measures, the total soil runoff was 4404,11 tonnes in the whole area. I designed two possibilities how to sort out the problem both in theory and practice. Both solutions can decline soil runoff toward accepted values. In the end of this thesis, there are a review of possibilities how to aply certain antierosion measures and their financial analysis. Key words: water erosion, USLE, antierosion measures, soil protection

7 Obsah 1 ÚVOD CÍL PRÁCE POJEM EROZE PŮDY DRUHY EROZE PŘÍČINY VODNÍ EROZE URČENÍ OHROŽENOSTI POZEMKŮ PROTIEROZNÍ OPATŘENÍ PROTI VODNÍ EROZI ORGANIZAČNÍ PROTIEROZNÍ OPATŘENÍ AGROTECHNICKÁ PROTIEROZNÍ OPATŘENÍ TECHNICKÁ PROTIEROZNÍ OPATŘENÍ ZÁKLADNÍ INFORMACE O VYBRANÉM KATASTRÁLNÍM ÚZEMÍ POLOHA MĚSTA KRNOVA GEOMORFOLOGICKÉ POMĚRY GEOLOGICKÉ POMĚRY PŮDNÍ POMĚRY HYDROGEOLOGICKÉ POMĚRY HYDROGRAFICKÉ POMĚRY KLIMATICKÉ PODMÍNKY BIOGEOGRAFICKÉ POMĚRY ZEMĚDĚLSTVÍ ROZBOR EROZNÍCH FAKTORŮ VYHODNOCENÍ JEDNOTLIVÝCH FAKTORŮ PŘÍPUSTNÁ ZTRÁTA PŮDY VODNÍ EROZÍ STANOVENÍ STUPNĚ EROZNÍHO OHROŽENÍ NÁVRH PROTIEROZNÍCH OPATŘENÍ BLOK BLOK BLOK BLOK BLOK BLOK BLOK POROVNÁNÍ ÚČINNOSTI NAVRŽENÝCH PROTIEROZNÍCH OPATŘENÍ FINANČNÍ ANALÝZA NAVRŽENÝCH OPATŘENÍ FINANČNÍ NÁROČNOST JEDNOTLIVÝCH PROTIEROZNÍCH OPATŘENÍ FINANČNÍ NÁROČNOST VARIANTY

8 10.3 FINANČNÍ NÁROČNOST VARIANTY PROTIEROZNÍ OCHRANA Z POHLEDU ZEMĚDĚLCŮ BLÍZKÉHO OKOLÍ ZEMĚDĚLEC A EROZE VÝSLEDKY DOTAZNÍKOVÉHO ŠETŘENÍ NA POVODÍ OPAVY DISKUZE ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK SEZNAM PŘÍLOH

9 1 ÚVOD V současné době existuje mnoho definic co je to půda. Je mnoho pohledů na vnímání tohoto prvku krajiny. Jedno je ale jisté; bez půdy a její životodárné schopnosti by na Zemi neexistoval život. Pro lidstvo má význam půda především z pohledu jedné její hlavní charakteristiky a to půdní úrodnosti, což je schopnost vytvářet podmínky pro růst rostlin. Jakmile člověk dokázal využít této schopnosti tím, že začal odlesňovat a pěstovat zemědělské plodiny, narušil určitý zaběhnutý koloběh tvorby půdy. Dochází ke stavu, kdy obnova je menší než odnos - eroze. Eroze je tedy přírodní proces, kdy působením vody, větru, ledu a jiných činitelů dochází k rozrušování povrchu půdy a transportu půdních částic. Počátek vzniku nového jevu, který nazýváme zrychlená eroze, datujeme do období mladší doby kamenné (neolit) 5000 let př.n.l.. V ČR v současné době na jednoho obyvatele připadá 0,41 ha zemědělské půdy. Jedná se o průměrnou hodnotu v zemích EU. Tím, že u nás i ve světě díky zemědělství neustále probíhá proces zrychlené eroze, tak se ochuzujeme o plochy, na kterých by bylo možné pěstovat zemědělské plodiny. Příklad, který mluví za vše; od zavedení intenzivního zemědělství vzrostl počet sedimentů končících v oceánech z 10 miliard t.rok -1 na 25 až 50 miliard t.rok -1. Za tu dobu bylo zničeno erozí 430 mil. ha produktivních ploch. Podle výzkumu, který se zabýval zemědělskou výrobou, se zjistilo, že pro minimální výživu lidí je potřebná plocha 0,07 ha zemědělské půdy. Tato plocha však zajistí pouze průměrnou kalorickou potřebu na obyvatele. Můžeme si tedy položit otázku: jak dlouho nás dokáže půda uživit, když se odhaduje, že v roce 2025 dle současného přírůstku obyvatel, bude na jednoho obyvatele připadat pouze 0,17 ha zemědělské půdy. Přitom každoročně se ve světě ztratí 7,5 mil. ha zemědělské půdy. Podle posledních odhadů je možné, že čísla 0,07 ha zemědělské půdy dosáhneme v roce 2050 a to za předpokladu současného přírůstku obyvatel a ztráty půdy (Janeček 2008). Jak dlouho tedy musí probíhat současný stav řešení eroze, kdy činy v protierozní ochraně následují až po katastrofách. Jak dlouho bude svět přehlížet tento jev, který žene lidstvo do záhuby. Na tyto otázky v současné době nelze odpovědět. 10

10 2 CÍL PRÁCE Cílem této diplomové práce je rozbor aktuálních podmínek vybraného katastrálního území Krnov Opavské Předměstí z pohledu erozního ohrožení. Dále jsou vyhodnoceny jednotlivé erozní faktory K,L,S,C. Součástí je také stanovení stupně erozního ohrožení pozemků pomocí univerzální rovnice pro výpočet ztráty půdy. Na základě stanoveného stupně erozního ohrožení a rozboru aktuálních podmínek budou v této práci uvedeny 2 varianty návrhů protierozních opatření. 3 POJEM EROZE PŮDY Slovo eroze je latinského původu a je odvozené od slova erodere rozhlodávat. V širším slova smyslu rozumíme pojmem eroze rozrušování litosféry resp. pedosféry pohybující se hmotou erogenního původu. V současné době lze erozi definovat jako komplexní proces zahrnující rozrušování půdního povrchu, transport a sedimentaci uvolněných půdních částic působením vody, větru, ledu a jiných erozních činitelů. (Janeček 2008) Při působení eroze na zemský povrch dochází k rozrušování a odnosu půdních částic. Tím se na jedné straně zemský povrch snižuje (degradace) a na druhé straně vyvyšuje (planace), v důsledku hromadění uvolněných částic. Podmínkou planačního procesu je, aby hmoty vyvýšených částí zemského povrchu byly rozpojitelné. Tuto podmínku zajišťuje zvětrávání hornin. Všeobecně se pod pojmem eroze půdy rozumí především mechanické rozrušování půdy vodou a větrem, popř. jinými destrukčními činiteli (ledem, sněhem atd.). Při tomto rozrušování dochází i k transportu a sedimentaci uvolněných částic. Eroze je činnost, která probíhá neustále. V případě nenarušených přírodních podmínek je skoro nepozorovatelná a často zcela neškodná. Proto takovou erozi označujeme jako normální nebo-li geologickou. Naproti tomu existuje eroze abnormální nebo-li zrychlená, která může být velmi výrazná a nebezpečná. Můžeme ji vidět hlavně v zemědělsky a lesnicky intenzivně využívané krajině. V konečném důsledku můžeme říci, že eroze půdy ochuzuje zemědělské půdy o nejúrodnější část ornici, zhoršuje fyzikálně-chemické vlastnosti půd, zmenšuje mocnost půdního profilu, zvyšuje štěrkovitost, snižuje obsah živin a humusu, poškozuje plodiny a kultury, znesnadňuje pohyb strojů po pozemcích a způsobuje ztráty osiv a sadby, hnojiv a přípravku na ochranu rostlin. Transportované půdní částice a na nich 11

11 vázané látky znečišťují vodní zdroje, zanášejí akumulační prostory nádrží, snižují průtočnou kapacitu toků, vyvolávají zakalení povrchových vod, zhoršují prostředí pro vodní organismy, zvyšují náklady na úpravu vody a těžbu usazenin. Velké povodňové průtoky poškozují budovy, komunikace, koryta vodních toků apod. (Janeček 2008) 3.1 Druhy eroze Podle činitele, který způsobuje vznik eroze a působí na průběh erozních procesů, rozeznáváme: vodní erozi (akvatická, fluviální), větrnou erozi (eolická), ledovcovou erozi (glaciální), sněhovou erozi (nivální), zemní erozi a antropogenní erozi. Uvedené druhy eroze se mohou vyskytovat jednotlivě nebo v kombinaci, což způsobuje různou intenzitu erozních procesů. V celosvětovém měřítku působí největší škody vodní a větrná eroze. V současné době se zvětšují nepříznivé důsledky antropogenní eroze. (Holý 1994) Vodní eroze Vodní eroze je vyvolávána kinetickou energií dešťových kapek dopadajících na půdní povrch a mechanickou silou povrchově stékající vody. Povrchový odtok vzniká z dlouhotrvajících srážek, z přívalových dešťů, rychlého tání sněhu a také koncentrací vody v přirozené i umělé hydrografické síti. Hlavním znakem vodní eroze je, že tekoucí voda splachuje, vymílá a odnáší půdu a přemisťuje ji na jiná místa, kde se takto erodované hmoty usazují (sedimentace) a hromadí (akumulace). Při vzniku a během vodní eroze, se uplatňují různé podmínky, jako jsou srážky, územní reliéf, druh a typ půdy, její vegetační kryt aj., jež pak rozhodují o jejím druhu, působnosti a účincích. (Cáblík, Jůva 1963) Druhy vodní eroze bývají označovány podle toho, jak erodující voda působí. Jde-li o činnost mechanickou, mluvíme o korazi. Působí-li voda také chemicky jde o korozi. Obrušuje-li se při pohybu vody skalní podklad (dno, řečiště, mořské pobřeží) jde o abrazi. Podle účinku na půdu může eroze působit jako: eroze plošná (vrstevná), při které je půda erodovaná téměř rovnoměrně po celé ploše pozemku nebo určité části svahu eroze rýhová (brázdová), při které vytváří stékající voda rýžky a brázdy eroze výmolná (stržová), při které vznikají v půdě hluboké brázdy, výmoly, strže 12

12 eroze bystřinná a říční, při které soustředěné dešťové odtoky a vodní proudy vymílají ve stržích, úžlabinách a údolích trvalá vodní koryta Uvedené erozní formy nebývají v přírodě zpravidla ostře rozlišeny, nýbrž navzájem navazují, a to často bez zjevného přechodu. (Cáblík, Jůva 1963) Eroze plošná Prvním stupněm plošné eroze je eroze selektivní, při které dochází k odnosu jemných půdních částic a na ně vázané chemické látky. Dochází ke změně půdní textury a obsahu živin v půdě. Půda se stává hrubozrnnější, s menším obsahem živin. Tato forma eroze probíhá pozvolna, často nepozorovaně a nezanechává viditelné stopy. Lze ji zjistit z jemného materiálu, akumulovaného v dolních částech svahu. Dále tato eroze způsobuje nestejnoměrný vývoj vegetace v různých částech svahu, v důsledku smytého materiálu Tab.1: Klasifikace škodlivosti plošné eroze podle intenzity odnosu (Zachar 1970) Stupeň Intenzita odnosu půdy erozí (mm.rok -1 ) Hodnocení eroze 1 do 0,05 nepatrná 2 0,05-0,5 slabá 3 0,5-1,5 střední 4 1,5-5,0 silná 5 5,0-20,0 velmi silná 6 nad 20,0 katastrofální Eroze rýhová Prvním stádiem rýhové eroze je tvorba rýžek a brázd, kdy v povrchu půdy se tvoří drobné úzké zářezy, které vytvářejí na postiženém svahu hustou síť. Brázdová eroze se liší od rýžkové širšími zářezy. Obecně můžeme říci, že rýhová eroze je nejvyšší stupeň plošné eroze. Z rýžek a brázd postupně vznikají hlubší rýhy, které se směrem po svahu postupně prohlubují takový stav již označujeme jako rýhovou erozi. Tab. 2: Třídění intenzity rýhové eroze podle délky erozních rýh Stupeň Délka erozních rýh (km.km -2 ) Hodnocení eroze 1 pod 0,1 nepatrná 2 0,1-0,5 slabá 3 0,5-1,0 střední 4 1,0-2,0 silná 5 2,0-3,0 velmi silná 6 nad 3,0 výjimečná 13

13 Eroze výmolná Navazuje na erozi rýhovou v místech, kde erodující voda neustále rozšiřuje rýhy. Příčinou může být nesprávný způsob obdělávání pozemků, nevhodně uspořádány pozemky, také velmi členitý povrch a to má za následek soustřeďování velkého množství vody do male plochy. Proto ne vždy eroze výmolná navazuje na erozi rýhovou a může vznikat přímo. Vznikají tak výmoly, strže a hluboké brázdy, které mohou být hluboké 1 až 2 metry. Eroze bystřinná Eroze bystřinná je nejzřetelnějším stupněm erozního vymílání zemského povrchu. Vzniká především v horských polohách s příkrými svahy, které jsou nedostatečně chráněny vegetačním krytem nebo jsou zcela holé. Tím dochází k rychlému, soustředěnému a prudkému odtoku dešťových vod, které pak silně erodují půdy a následně tvoří výmoly a strže. Konečným výtvorem této činnosti jsou bystřiny, což jsou krátké horské potoky, zaříznuté ve dně hlubokých a úzkých strží. (Cáblík, Jůva 1963) 3.2 Příčiny vodní eroze Klimatické a hydrologické poměry Klimatické a hydrologické poměry jsou charakterizovány zeměpisnou polohou, nadmořskou výškou, teplotou ovzduší a jejími denními a ročními změnami, intenzitou a časovým rozdělením ovzdušných srážek, poměry výparu a povrchového odtoku, směrem a intenzitou převládajících větrů, jejich relativní vlhkostí aj. (Cáblík, Jůva 1963) Obecně můžeme říci, že k vodní erozi jsou především náchylná kontinentální území s občasnými prudkými dešti. Proto hlavními činiteli vzniku eroze je déšť nebo sníh, přičemž nerozhoduje jejich celoroční množství, ale hlavně jejich intenzita, trvání a doba výskytu. Další faktory, které ovlivňují klimatické podmínky je zeměpisná šířka, nadmořská výška, teplota, oslunění, výpar, výskyt, směr a síla větrů. Územní poměry Mezi územní poměry řadíme sklon území, délka a tvar svahů, jejich výslunnost a návětrnost. Obecně platí, že čím je území členitější, tím je erozní činnost větší. 14

14 Podle účinku eroze rozlišujeme čtyři výrazné úseky územního reliéfu (Jůva, Cáblik 1963): oblast návrší neboli rozvodnicové, kde půda zůstává erozí v podstatě neporušena oblast úbočí neboli svahové, jež trpí erozním splachem a vymíláním oblast úpatí neboli podlahové, vyznačují akumulaci vodou přinesené zeminy oblast dolin neboli údolí, ve kterých se usazuje erozně spláchnutá půda, někdy však také působí na eroze říční v korytech bystřin a řek Geologické a půdní poměry Půdní poměry jsou charakterizovány povahou půdotvorného substrátu, zrnitostí, obsahem humusu a jinými vlastnostmi. Vegetační poměry Hlavním faktorem, který ovlivňuje vznik vodní eroze je vegetační kryt. Při dobrém druhovém složení a zapojení porostu dochází k ochraně půdy před erozními účinky vody. Naopak při nevhodném nebo rychlém odstranění vegetace dochází ke vzniku zrychlené eroze. Nejlepší ochranu poskytují přirozené porosty, které jsou trvalé, hluboko kořenící a s velkou rozmnožovací schopností. Mezi takové porosty řadíme porosty lesní a luční. Naproti tomu polní kultury poskytují půdě velmi malou ochranu. Především jednoleté plodiny nedosahují velké nadzemní a podzemní mohutnosti jako trvalé porosty. Způsob využívání a obhospodařování půdy Při využívání zemědělské půdy rozhoduje o účincích eroze polohové a tvarové umístění pozemků, zejména na svazích. Pozemky umístěné délkovým rozměrem po svahu a v tomto směru také obhospodařované a hlavně orané, mohou být postiženy vodní erozí katastrofálně. Naproti tomu, příčný směr orby i příčné řádkování plodin na svahu, velmi účinně brání eroznímu splachování. Dalším důležitým faktorem je volba osevního postupu. Nevhodně volené plodiny na pozemky, které jsou na svahu, významně ovlivňují vznik a sílu vodní eroze. V osevním postupu rozeznáváme plodiny širokořádkové (brambory, řepa, kukuřice) a úzkořadkové (obilniny). Cáblík a Jůva 1963 uvádějí, že brambory vyseté v řádcích po spádu zrychluji erozi, kdy při přívalových srážkách nastává odtok 40 70%, což způsobuje odnos ornice 25 t/ha/hod. 15

15 4 URČENÍ OHROŽENOSTI POZEMKŮ K určení ohroženosti zemědělských půd vodní erozí a k hodnocení účinnosti navrhovaných protierozních opatření se v České republice využívá tzv. Univerzální rovnice pro výpočet dlouhodobé ztráty půdy erozí USLE dle Wischmeiera a Smithe (1978). V současné době se využívá tzv. revidovaná univerzální rovnice podle Renarda RUSLE (Janeček 2007). Rozdíl mezi USLE a RUSLE je úprava jednotlivých faktorů rovnice. Jedná se o zpřesnění hodnot a faktorů, nové určení časových průběhů a zavedení nových vztahů. Ztráta půdy vodní erozí se stanoví na základě rovnice: G = R. K. L. S. C. P Kde: G je průměrná dlouhodobá ztráta půdy (t.ha -1.rok -1 ) R faktor erozní účinnosti dešťů, vyjádřený v závislosti na kinetické energii, úhrnu a intenzitě erozně nebezpečných dešťů K faktor erodovatelnosti půdy, vyjádřený v závislosti na textuře a struktuře ornice, obsahu organické hmoty v ornici a propustnosti půdního profilu L faktor délky svahu, vyjadřující vliv sklonu svahu na velikost ztrát půdy erozí S faktor sklonu svahu, vyjadřující vliv sklonu svahu na velikost ztrát půdy erozí C faktor ochranného vlivu vegetačního pokryvu, vyjádřený v závislosti na vývoji vegetace a použité agrotechnice P faktor účinnosti protierozních opatření Použitím uvedené rovnice se zjistí průměrná dlouhodobá ztráta půdy a udává množství půdy, které bylo na pozemku uvolněno vodní erozí, nezahrnuje však její ukládání na pozemku, či na plochách ležících pod ním. Rovnici nelze použít pro kratší než roční období. 16

16 Schéma působení erozních faktorů při vodní erozi (Slavík 2000) Eroze půdy Erozivita Erodovatelnost půdy Déšť Energie deště Fyzikální vlastnosti půdy Organizace půdního fondu Využívání půdy Osevní postup a agrotechnika Sklon a délka svahu Protierozní opatření R K LS P C 4.1 Faktor erozní účinnosti dešťových srážek R Roční hodnota faktoru R se určuje z dlouhodobých záznamů o srážkách a představuje součet erozní účinnosti jednotlivých přívalových dešťů, které se v daném roce vyskytly, přičemž se neuvažují deště s úhrnem menším než 12,5 mm a pokud v průběhu 15 min nespadlo alespoň 6,25 mm a musí být oddělené od ostatních dešťů dobou delší než 6 hodin (Janeček 2007). Pro Českou republiku je stanovena průměrná hodnota 20 MJ.ha -1.cm -1 (metodika č. 5/92). Podle posledního vývoje poznatků erozní účinnosti deště a změn výskytu přívalových dešťů, by se měla průměrná hodnota pro ČR zvýšit na hodnotu 45 nebo 66 (zpráva o řešení projektu QF 3098 z roku 2006). 4.2 Faktor erodovatelnosti půdy K Faktor erodovatelnosti půdy, resp. náchylnosti půdy k erozi je v univerzální rovnici definován jako odnos půdy v t.ha -1 na jednotku dešťového faktoru R ze standardního 17

17 pozemku o délce 22,13 m (na svahu o sklonu 9%), který je udržován jako kypřený černý úhor kultivací ve směru sklonu. Tento faktor lze stanovit 3-mi způsoby: 1. Podle vztahu odvozeného pro faktor K 2. Podle nomogramu sestrojeného na základě uvedeného vztahu 3. Přibližně podle hlavních půdních jednotek (HPJ) bonitační soustavy půd U prvních dvou postupů stanovení je třeba mít k dispozici základní údaje o dané půdě, případně výsledky rozborů přímo v terénu odebraných směsných půdních vzorků z vyšetřovaného pozemku (Janeček 2007). 4.3 Faktor délky svahu L Hodnota faktoru délky L se stanoví ze vztahu Wismeiera a Smithe: L = (l / 22,13) p Kde: 22,13 je délka standardního pozemku (m) l horizontální projekce nepřerušené délky svahu p exponent zahrnující vliv sklonu svahu 4.4 Faktor sklonu svahu S Ztráta půdy se zvyšuje se vzrůstajícím sklonem svahu, a to rychleji než je tomu u délky svahu. Hodnota faktoru sklonu svahu S se určuje pomocí vztahu S =,,,, Pro vyjádření vlivu proměnného sklonu svahu, příp. k vyjádření vlivu změn půdních vlastností (K) na svahu na ztrátu půdy erozí, lze rozdělit svah na 10 stejně dlouhých úseků a faktor sklonu svahu S stanovit jako vážený průměr faktoru S, příp. K dílčích úseků. Výsledná hodnota faktoru sklonu svahu S pro svahy nepravidelného tvaru se stanoví podle vah následovně od nejvyšší polohy S1 po nejnižší S10 ze vztahu: S = 0,03.S1 + 0,06.S2 + 0,07.S3 + 0,09.S4 + 0,10.S5 + 0,11.S6 + 0,12.S7 + 0,13.S8 + 0,14.S9 +0,15.S10 18

18 4.5 Faktor C Vegetační pokryv má v protierozní ochraně velký význam. Zásadou je, aby půda byla v době přívalových dešťů chráněna vegetací. Vegetace chrání půdu před destruktivním účinkem dopadajících kapek a následně zpomaluje rychlost povrchového odtoku. Má také vliv na další půdní vlastnosti pórovitost, propustnost, vlhkost. Stupeň ochranného účinku plodin a jejich posklizňových zbytků rozdělili Wischmeier a Smith do 5 základních období: 1. období podmítky 2. období od přípravy pozemku k setí do jednoho měsíce po zasetí nebo sázení 3. období po dobu druhého měsíce od jarního nebo letního setí či sázení, u ozimu do období od konce 3. období do sklizně 5. období strniště Hodnoty faktoru C vegetačního krytu a agrotechniky pro hlavní plodiny, představují poměr smyvu na pozemku s pěstovanými plodinami ke ztrátě půdy na kypřeném černém úhoru. Hodnoty faktoru C pro jednotlivá pěstební období jsou uvedeny v příloze 1. V konečném výpočtu jsou hodnoty faktoru C korigovány procentuálním rozdělením R-faktoru v průběhu roku (příloha 2). 4.6 Faktor P Hodnoty faktoru P jsou uvedeny v příloze 4. Jestliže nelze předpokládat, že by byly dodrženy uvedené podmínky maximálních délek a počtu pásů, nelze s účinností příslušných opatření vyjádřených hodnotami faktoru P počítat a hodnota faktoru P = 1 (Janeček 2002) 5 PROTIEROZNÍ OPATŘENÍ PROTI VODNÍ EROZI Zemědělskou půdu na svazích je třeba chránit před nežádoucími účinky vodní eroze. K ochraně využíváme vhodná protierozní opatření. Při výběru protierozních opatření rozhodují místní podmínky, jejich účinnost, požadované snížení smyvu půdy a nutná ochrana objektů (vodních zdrojů, toků a nádrží, intravilánů měst a obcí atd.) při respektování zájmu vlastníků a uživatelů půdy, ochrany přírody, životního prostředí a tvorby krajiny (Janeček 2008). 19

19 Hlavním požadavkem na protierozní opatření je komplexnost. Při hodnocení erozních procesů a při návrhu protierozních opatření je účelné vycházet z povodí jako ze základní jednotky, v níž lze organickou soustavou zásahů vhodně upravit odtokové poměry (Holý 1994). Návrh protierozní ochrany vychází z průzkumu, kterým se získávají podklady k posouzení hydrologických poměrů řešeného území a stanovení jeho erozní ohroženosti. Průzkum současně vytváří předpoklady pro soulad protierozních opatření s pozemkovými úpravami a ostatními vodohospodářskými a ekologickými zásahy a zájmy v krajině. Významnou součástí průzkumu je rekognoskace terénu, při které se ověřují a upřesňují především (Janeček 2008): hydrologické poměry organizace a využití půdního fondu způsob obhospodařování pozemků nesrovnalosti mapových podkladů se současným stavem Při zpracování projektu protierozní ochrany je možné využít následujícího postupu (Metodika 5/1990): vyhodnocení území posouzení současného smyvu půdy a odtokových poměrů návrh organizačních opatření posouzení smyvu po návrhu organizačních opatření návrh agrotechnických opatření posouzení smyvu půdy po návrhu agrotechnických opatření návrh technických a protipovodňových opatření posouzení smyvu půdy po návrhu komplexních protierozních opatření 5.1 Organizační protierozní opatření K nejjednodušším protierozním opatřením se řadí zásahy organizačního charakteru. Tyto zásady vycházejí především ze znalosti příčin vzniku vodní eroze, které následně vyusťují v obecné protierozní zásady (Dumbrovský 2006). včasný termín výsevu plodin výsev víceletých pícnin do krycí plodiny posun podmítky do období s nižším výskytem přívalových dešťů, tzn. na září zařazování bezorebně setých meziplodin rozmístění plodin podle svažitosti pozemku 20

20 Důležitou roli v protierozní ochraně sehrává vegetační pokryv, který působí proti erozi několika směry (Dumbrovský 2006): chrání půdu před přímým dopadem kapek podporuje vsak dešťové vody do půdy svými kořeny zvyšuje soudržnost půdy, která se tak stává odolnější vůči účinkům stékající vody. Těchto vlastností, které se různí podle typu plodiny, lze využít při výběru organizačních opatření s protierozním účinkem. Optimalizace velikosti a tvaru pozemku Z hlediska protierozní ochrany je žádoucí, aby měl pozemek poměr délek stran 1:2 až 1:3 (Holý 1978). Dalším důležitým parametrem je rozměr pozemku orné půdy ve směru sklonu. Ten by neměl převyšovat přípustnou délku stanovenou na základě vypočtené přípustné ztráty půdy erozí. Tato podmínka platí jak pro rozměr pozemku obdělávaného jako jeden celek, tak pro skupinu pozemků, oddělených pouze hranicemi, které nejsou schopné účinně zachycovat povrchový odtok (Janeček 2008). Optimalizace velikosti a tvaru pozemku se provádí v rámci komplexních pozemkových úprav (KPÚ). Při těchto úpravách dojde k vytvoření nových půdních bloků a k reorganizaci polní cestní sítě. Zároveň se tato optimalizace navrhuje v návaznosti na systém protierozní ochrany půdy a územního systému ekologické stability (ÚSES). Druhou možnosti úprav jsou tzv. jednoduché pozemkové úpravy (JPÚ), kdy se vytvářejí nové pozemky v rámci stávajících ucelených bloků zemědělské půdy (Dumbrovský 2006). Delimitace druhů pozemků Delimitace druhu pozemků se chápe jako prostorová a funkční optimalizace pozemků, sloužících k pěstování jednotlivých kultur. Představuje členění v rámci organizace zemědělského půdního fondu na ornou půdu, zahrady, louky, pastviny, vinice, sady a chmelnice (Podhrázská, Dufková 2005). Ochranné zatravnění Ochranné zatravnění se aplikuje na orné půdě větších sklonů. Optimálně zapojený porost je nejlepší ochranou. Pro zatravnění jsou preferovány trávy výběžkaté tvořící pevný drn (zejména u protierozních opatření liniového charakteru) (Podhrázská, 21

21 Dufková 2005). Z hlediska protierozní ochrany (PEO) je doporučena změna druhu pozemků z orné půdy na TTP tyto půdy (Dumbrovský 2006): půdy na svazích nad 12, mělké (30 10 cm) středně skeletovité půdy na pevných substrátech a svazích 7-12 zamokřené glejové (GL), glejové rašelinové (GLrš), zasolené půdy (SC, SK) a jíly nemeliorované oglejené půdy v klimatických regionech MCH a CH, severní expozice svahů 7-12 v chladném klimatickém regionu CH půdy v nadmořské výšce m Trvalými travními porosty by měly být chráněny plochy (Janeček 2008): podél břehů vodních toků a nádrží (buffer zóny) v drahách soustředěného povrchového odtoku profily průlehů a těles ochranných hrázek Ochranné zalesnění Ochranné zalesnění se nejčastěji uplatňuje jako plošné zalesnění nebo jako ochranné lesní pásy. Do lesního půdního fondu je nutné převést půdně ekologické jednotky na svazích větších jak 17. Dále půdy glejové zrašeliněné, různé hydromorfní a semihydromorfní půdy (Podhrázská, Dufková 2005). U všech převodů z kategorie luk a pastvin do lesního fondu musí být dle zákona č. 114/1992 Sb. provedeno vyhodnocení botanického složení porostu příslušným odborným pracovištěm, které rozhodne, zda převod je z hlediska ochrany přírody možný. Protierozní rozmísťování plodin Principem rozmístění plodin spočívá v umístění plodin nedostatečně chránících půdu před erozí (širokořádkové plodiny) na pozemky rovinné nebo mírně svažité do sklonu nejvýše 8%. Na orné půdě se sklonem od 8% do 15% je možné zvýšit ochranný účinek širokořádkových plodin střídáním s vrstevnicovými pásy obilovin (Janeček 2002). Při protierozním rozmísťování plodin se vychází z různého protierozního účinku jednotlivých plodin, který je dán: typem vzrůstu plodiny charakterem olistění plodiny 22

22 rychlostí vývinu způsobem pěstování Při tradičním pěstování lze plodiny podle jejích protierozní účinnosti seřadit od nejvyšší po nejnižší protierozní účinnost: travní porosty jetel vojtěška obilnina ozimá obilnina jarní řepka ozimá hrách plodiny okopaninového charakteru (slunečnice, brambory, cukrovka, kukuřice) (Janeček 2008). Vhodná struktura osevního postupu v našich podmínkách je dána % obiloviny, % okopaniny a 30 % zastoupení pícnin. Ochranný účinek osevního postupu je přímo úměrný podílu, který v nich zaujímají víceleté pícniny. Pásové střídání plodin Úkolem pásového střídání plodin je snížení erozního účinku vložením různě širokých pásů s plodinami erozně méně ohroženými (travní porost, jetel, vojtěška, příp. ozimá obilovina, hrách, řepka ozimá), s pásy plodin s nízkým protierozním účinkem (okopaniny, kukuřice) (Podhrázská, Dufková 2005). Na pozemky, které jsou více ohrožené (větší sklon, delší svah), je nezbytné dát přednost plodinám s vysokým protierozním účinkem víceletá pícnina, travní porost (Metodika 16/89). Šířka pásů je závislá na sklonu a délce svahu, propustnosti půdy, její náchylnost k erozi a na šířce záběru strojů. Minimální šíře ochranného pásu by měla být: 30 m při délce pole s ohroženou plodinou 200 m na svahu 2 5 % 25 m při délce pole s ohroženou plodinou 100 m na svahu 6 9 % 20 m při délce pole s ohroženou plodinou 50 m na svahu % Pásy se navrhují buď jako vrstevnicové nebo jako pásy s mírným odklonem od vrstevnic (do max. odklonu 30 od vrstevnic). Vrstevnicové pásy by měly být uspořádány tak, že mezi stejně široké pásy plodin jsou umisťovány zpravidla nestejně široké pásy travních porostů či jetelovin (Dumbrovský 2006). Podle ČSN je minimální šířka pásů 20 m. Podstata pásového střídání plodin je ve snížení velikosti hodnoty faktoru P. Hodnoty změn faktoru P jsou uvedeny v příloze 4. Protierozní směr výsadby Protierozní směr výsadby je protierozní opatření, při kterém se výsadba ovocných stromů, keřů révy vinné provádí v malém podélném sklonu šikmo ke směru vrstevnic (max. 30%). Voda odtéká meziřadím na okraj pozemku, kde je zaústěna do technického opatření liniového (příkop, průleh, cestní patky apod.) Agrotechnická či jiná opatření 23

23 musí být prováděna tak, aby nedocházelo k přetékání vody z meziřadí do meziřadí, nejlépe formou doplňkových průlehů. Popsaný směr výsadby je vhodný v terénech nečlenitých až mírně členitých ve sklonech 2 12%, kde má největší účinnost (Podhrázská, Dufková 2005). 5.2 Agrotechnická protierozní opatření Protierozní agrotechnická opatření se používají ke zlepšení vsakovací schopnosti půdy, zvýšení její protierozní odolnosti a k vytvoření ochrany jejího povrchu především v období přívalových srážek (Janeček 2008). Důležitým prvkem, který slouží k ochraně půdy je vegetace. Ta má vliv na přímou ochranu půdy před destruktivním působením kinetické energie dopadajících dešťových kapek. Dále zpomaluje rychlost povrchového odtoku a také nepřímo působí na půdní vlastnosti. Ochranný vliv vegetace je přímo úměrný pokryvnosti a hustotě porostu v době přívalového deště (IV-IX) (Dumbrovský 2006). Výsev do ochranné plodiny, strniště, mulče nebo posklizňových zbytků Souhrnně můžeme nazvat celou tuto podkapitolku jako ochranné obdělávání půdy. Jedná se tedy o systém hospodaření, který udržuje nejméně 30% rostlinných zbytků na povrchu půdy. To má vliv na snížení vodní a větrné eroze. V podstatě zde mluvíme o redukovaném obdělávání (Janeček 2008). Ze zemědělských operací, které se provádí, při přípravě pozemku, se vypustí orba. Půda se zpracovává pouze kypřiči. Posklizňové zbytky se při bezorebném zpracování pouze částečně zapraví a zbytek zůstane na povrchu půdy tím se tvoří nastýlka (mulč). K mulčování se využívají kypřiče půdy s pasivními pracovními orgány (dlátové a radličkové kypřiče, šípové podřezávače) a kypřiče s rotačními pracovními orgány (Podhrázská, Dufková 2005). Ponecháním rostlinných zbytků mulče na povrchu půdy při uplatnění bezorebné technologie má své výhody i nevýhody (Janeček 2008). Výhody zvýšení vlhkosti, zlepšení infiltrace, snížení výparu, omezení vzniku krusty (půdního škraloupu), snížení počtu pojezdů a v úspoře energie Nevýhody snížení teploty, zvýšení možnosti zaplevelení a potřeby herbicidů, zvýšení množství škůdců a rozšíření chorob rostlin, potřeba výkonnějších traktorů a dražších bezorebných secích strojů 24

24 Protierozní orba Jde o systém orby, který se provádí ve směru nebo v malém odklonu od vrstevnic (vrstevnicová orba). Tímto způsobem se půda překlápí proti svahu, omezují se ztráty sesouváním a přináší to i energetické úspory. Odhaduje se, že se jednou orbou otočným pluhem s ukládáním ornice proti svahu zadrží až 10 tun ornice na každém ha, která by se orbou záhonovými pluhy sesunula po svahu (Janeček 2008). Vrstevnicová orba má pozitivní účinek proti působení přízemních větrů, které chrání půdu před deflací. Přičemž půdní částice odváté z hřebenů brázd jsou ukládány do sousedních brázd a nedochází k jejich ztrátě. Dalším pozitivním vlivem této orby je rovnoměrnější rozložení sněhu na polích. Tím se zabrání vzniku holomrazů a při jarním tání se půda lépe zásobuje vláhou z tajícího sněhu (Holý 1994). Protierozní technologie pěstování kukuřice a slunečnice Kukuřici a slunečnici řadíme mezi širokořádkové plodiny, které velmi málo chrání půdu před erozí. Navíc kukuřice je plodina, která se dá pěstovat téměř ve všech klimatických a morfologických podmínkách, což má za následek velké erozní škody. Jako nejjednodušší PEO je zasetí obilních pásů (1 2 m široké) po vrstevnicích bezprostředně po zasetí kukuřice. Jako obilovina se využívá ozimý ječmen nebo ozimé žito. Pruhy by měly být zasety s odstupem m od sebe podle stupně ohrožení pozemků erozí. Nevýhodou tohoto opatření je malá účinnost po dobu jednoho měsíce po zasetí. (Janeček 2002). Další možností je setí kukuřice do mulče, případně do přemrzlých (vymrznutých) meziplodin. Vhodnou vymrzající meziplodinou je hořčice bílá a svazenka vratičolistá. Protierozní technologie pěstování obilnin a řepky ozimé Při tradičním pěstování řepky ozimé je nutná protierozní ochrana hlavně v období před zasetím. V tomto období je velký výskyt přívalových dešťů. Jedním ze způsobů protierozní ochrany je setí ozimé řepky do mulče přesným secím strojem s kotoučovými secími botkami. Jako mulč může být použit desikovaný porost jílku jednoletého (Janeček 2002). Dále je možné využít mělkou podmítku při zakládání porostu řepky. Nejčastější předplodinou jsou pak obiloviny, především pšenice. V tomto případě je však nutná regulace plevelů a vzešlého výdrolu herbicidy v porostu řepky (Janeček 2007). Obilniny jsou plodiny s dobrým protierozním účinkem, ale na pozemcích s vyšší erozní ohrožeností (vyšší sklonitost, délka svahu) jejich protierozní účinek klesá a je 25

25 vhodné použít protierozní technologie pěstování. Jde o technologie s mělkým zpracováním půdy, při které je maximum rostlinných zbytků ponecháno na povrchu půdy. Při zpracování půdy se provádí mělké prokypření, které má charakter mělké podmítky. Je vhodné pro tuto činnost použít kypřiče vybavené podřezávacími šípovými radličkami, které mají snížený mísící účinek rostlinné zbytky nejsou promíseny se zeminou, ale zůstávají na povrchu půdy (Janeček 2008). Pro setí obilnin po mělké podmítce je možné využít secí stroje pro setí v postupech minimálního zpracování a půdoochranného zpracování půdy. Jedná se o secí stroje s jednokotoučovými i dvoukotoučovými secími botkami, šípovými radličkovými botkami, případně botkami dlátovými (Janeček 2007). U postupů zakládání porostů ozimých obilnin po řepce nebo obilninách a ozimé řepce po obilnině lze protierozní účinek zvýšit rozdrcením slámy předplodiny a jejím rovnoměrným rozptýlením po povrchu pozemku. Při setí je nutné dbát na to, aby sláma nebyla zatlačena do půdy a omezilo se riziko ukládání osiva na slámu (Janeček 2008). Další možným řešením je využití meziplodin. Setí může probíhat současně s podmítkou nebo v samostatné operaci po podmítce s minimálním časovým odstupem (Janeček 2008). Protierozní ochrana brambor Brambory jsou širokořádkové plodiny, které jen velmi málo chrání půdu před erozí, a proto je nutné zajistit na takových pozemcích protierozní opatření. První možností je postup, který využívá podsevu obilovin sklizené v mléčné zralosti. Druhou možností je výsadba brambor do zkypřené meziplodiny žita. Třetí možností je využití mulče. Mulč chrání půdu v zimním období a spolu se strništěm zabraňuje erozi při rychlém tání sněhu. Před výsadbou se mulč zapraví diskovým nářadím. Poslední možností, kterou lze u této plodiny využít je hrázkování, které se provádí ihned po výsadbě do doby plného zapojení porostu (Podhrázská, Dufková 2005). Hrázkování a důlkování povrchu půdy Účelem hrázkování meziřadí a důlkování povrchu půdy je zabránění vzniku povrchového odtoku vytvořením dostatečných prostor pro spadlé srážky přímo na pozemku. Obě technologie se provádějí speciálními stroji hrázkovačem nebo důlkovačem. Hrázkování se používá u širokořádkových plodin, které se pěstují v hrubcích. Důlkování povrchu půdy lze využít u všech širokořádkových plodin s tím, že účinnost tohoto opatření je nižší než u hrázkování (Podhrázská, Dufková 2005). 26

26 5.3 Technická protierozní opatření Organizační a agrotechnická protierozní opatření ve většině případů nejsou schopna podstatně omezit povrchový odtok. Proto je nezbytné rozdělit svažité, plošně značně rozsáhlé pozemky s neúměrnou délkou svahu protierozními opatřeními (zejména liniového charakteru) a spolu s realizací nových svodných prvků (upravené a zatravněné dráhy soustředěného povrchového odtoku) vytvořit v povodí odpovídající síť nových hydrolínií (Podhrázská, Dufková 2005). Technické prvky není možno navrhnout izolovaně, čistě technokraticky dle výpočtu limitní šířky pásu a předpokládat, že jen ony vyřeší protierozní ochranu daného území. Proto je musíme chápat jako tzv. kostru protierozních opatření, které je nutné doplnit o opatření organizační a agrotechnická. Technické liniové prvky jsou trvalou překážkou napomáhající zejména k rozptýlení povrchového odtoku a jsou navrhovány tak, aby svou lokalizací usměrňovali způsob zemědělských subjektů. Vedle základní funkce - protierozní - mají spolu s doprovodnou dřevinnou zelení na nich rostoucí velký význam i z hlediska krajinně estetického a ekologického. Systém liniových protierozních prvků v kombinaci se zelení může fungovat v krajině i jako nezbytná součást lokálních biokoridorů a tvořit tak základ územních systémů ekologické stability krajiny (Podhrázská, Dufková 2005). Jednou z možností realizace technických opatření jsou komplexní pozemkové úpravy. Většina technických opatření patří svým charakterem do systému společných zařízení. Proto je nutné je v návrhu komplexních pozemkových úprav přesně plošně vymezit (Dumbrovský 2004). Terénní urovnávky Urovnávka terénu je jedním z přímých zásahů do půdy. Jde především o odstranění vertikálních nerovností přesunem zeminy. V našich podmínkách je dost omezena hloubka odkopu. Zpravidla je možné tento typ prací provádět jen na hlubokých půdách. Obvyklá hloubka odkopu je 0,2 m, u černozemí do 0,4 m a na spraších nad 0,4 m (Dýrová 1988). Protierozní meze Protierozní funkci mají pouze meze trasované ve směru vrstevnic, či s mírným odklonem od vrstevnic do 3%. Meze se mohou navrhovat s průlehy v horní nebo spodní části, či bez průlehů jako bezodtokové jsou-li trvalou překážkou povrchovému odtoku. U mezí můžeme rozlišit 3 základní části zasakovací pás nad mezí, vlastní těleso meze a odváděcí prvek. Protierozní mez se navrhuje dle sklonu svahu vysoká cca 1-1,5 m, 27

27 ve sklonu 1 : 1,5. Zatravní se a zároveň osází i keři. Keře musí co nejrychleji vytvořit dobrý zápoj, aby zamezily růstu plevelů. Nejlépe je budovat meze v podélném sklonu 2-5 % s napojením na svodný prvek, např. příkop, průleh, stabilizovanou dráhu soustředěného odtoku, strž apod. Zasakovací pás před mezí se buduje ve sklonu 1-3% a zatravní se v šířce 4-5 m. Průleh pod mezí se je proveden ve sklonu 20% k mezi a dimenzuje až na 50-ti letou vodu (Podhrázská, Dufková 2005). Údržba mezí je velmi minimální ve srovnání s jinými druhy protierozních opatření. Zasakovací pás se udržuje jako druh louky a odváděcí průleh je udržován orbou. Výhoda mezí: dlouhá doba životnosti, velký zasakovací a filtrační účinek, nízké náklady na údržbu, velká ekologická hodnota. Nevýhoda mezí: přejíždění pro přejíždění je nutné budovat propust nebo část meze snížit a ponechat jen průleh, přes který lze přejet. Budování protierozních mezí je velmi vhodným protierozním opatřením zejména při realizaci KPÚ, kdy protierozní meze mají vedle svého půdoochranného významu i význam pro vybudování kostry ekologické stability (Dumbrovský 2006). Protierozní průlehy Průlehování pozemků je jedno z nejdůležitějších podpůrných opatření na orné půdě. Průlehy se navrhují k zachycování, infiltraci a odvádění krátkodobého povrchového odtoku způsobené přívalovými dešti či náhlým jarním táním. Průlehy jsou mělké zpravidla pouze vegetací zpevněné široké příkopy s mírnými sklony svahů, založené s malým, příp. až nulovým podélným sklonem, kde se povrchově stékající voda zachycuje nebo je neškodně odvedena. Z funkčního hlediska se průlehy navrhují jako: záchytné slouží zpravidla k ochraně pozemků před cizí vodou sběrné dělíme je na vsakovací a odváděcí o vsakovací mají nulový nebo malý podélný sklon, vhodné v sušších oblastech pro půdy propustné a na pravidelné svahy o odváděcí slouží k odvádění vody z pozemku do svodných průlehů (příkopů) vhodné pro půdy těžké s minimálním vsakem ve vlhčích oblastech ve zvlněném terénu svodné navrhují se pro neškodné odvedení vody ze záchytných průlehů, zejména pro odvedení odtoků z krátkodobě trvajících přívalových srážek nebo náhlého tání sněhu 28

28 Sběrné průlehy se navrhují k přerušení příliš velké dráhy povrchového odtoku. Jsou vhodné pro svahy s hlubšími půdami do sklonu nejvýše 15%. Navrhují se jako jednotlivé protierozní prvky nebo v soustavě zpravidla paralelně. Při návrhu soustavy sběrných průlehů by jejich paralelní vzdálenost neměla překročit přípustnou délku pozemku zjištěnou z USLE pro přípustnou ztrátu půdy erozí (G přip. ) (Janeček 2008) L přip. = 29 ř..... Z vypočtené hodnoty faktoru délky svahu L přip. se stanoví přípustná délka svahu l přip. ze vztahu: l přip. = 22,13. L přip. Orientační parametry záchytných průlehů (Dumbrovský 2006) podélný sklon 0-3% sklon svahů 10-20% (tj. 1:10 až 1:5) max. délka 600 m max. hloubka 100 cm min. hloubka 20 cm Orientační parametry svodných průlehů (Dumbrovský 2006) střední průtočná rychlost pro zatravněné 1,5 m.s -1, pro ostatní podle druhu zpevnění příčný profil (parabolický, příp. lichoběžníkový, sklon 1:10 až 1:5) max. hloubka 100cm min. hloubka 30 cm min. šířka 300 cm podélný sklon 0-20 % Realizací průlehů dojde ke snížení hodnoty faktoru L. Protierozní příkopy Protierozní příkop je menší otevřené umělé koryto sloužící k zachycování a odvádění povrchové vody a splavenin. Z funkčního hlediska se navrhují příkopy záchytné, sběrné a svodné (Janeček 2008). Základním cílem návrhu a realizace protierozních příkopů je neškodné odvedení vody při ochraně intravilánů, ochranných pásem či jiných významných území a objektů a zamezit přítoku cizí vody na pozemek. K zachycení přítoku vnější vody na pozemek, k zachycení povrchové vody uvnitř pozemku a k neškodnému odvedení přebytečné

29 vody ze zájmového území se užívají především záchytné a svodné protierozní příkopy. Musí být vždy napojeny na stálou hydrografickou síť v povodí. Příkopy záchytné budují se nad chráněným územím v místech, kde je nebezpečí přítoku cizích vod z výše ležících ploch (jak zemědělských, tak nezemědělských). Tyto příkopy slouží i pro ochranu intravilánu nebo důležitých staveb. Nevýhodou těchto příkopu je, že není možno je příčně přejíždět (Podhrázská, Dufková 2005). Příkopy svodné slouží k odvádění vody i s erozním smyvem. Musí být důkladně opevněny, protože mají většinou velký podélný sklon, kde probíhá zpravidla bystřinné proudění (Podhrázská, Dufková 2005). Příkopy je potřeba dimenzovat na základě základních hydraulických rovnic pro průtok. Při navrhování profilu a sklonu příkopu je nutno dbát na to, aby byly schopné odvést návrhový kulminační průtok s pravděpodobností výskytu alespoň 1x za 10 let nebo individuálně podle stupně ochrany zájmového území. Výpočet potřebného sedimentačního prostoru v příkopech vyplývá z velikosti zájmového sběrného území, půdního smyvu a charakteristik koryta (Podhrázská, Dufková 2005). Pro svodné příkopy lze použít zatravnění. U svodných příkopů, kde při velkých průtočných rychlostech již nestačí prosté zatravnění nebo drnování, je nutno použít odpovídající zpevnění, např. polovegetační (kombinované) zpevnění, kamenná dlažba, betonové tvarovky, apod. Spodní část profilu je chráněna tvrdým zpevněním, horní část je oseta. Orientační parametry příkopů (Smrček, Dumbrovský 2008) podélný sklon 0-3%, u svodných podle sklonu terénu sklony svahů 1:1,15 až 1:2 max. délka 800 m max. hloubka 100 cm min. hloubka 40 cm Dimenzování příkopů se provádí na základě hydrotechnických a hydraulických výpočtů. Budování protierozních příkopů snižuje hodnotu faktoru L. 30

30 Protierozní hrázky Protierozní hrázky se budují na úpatí svahů zemědělských pozemků především k ochraně důležitých objektů před zatopením povrchovou vodou z přívalových srážek. Hrázky mohou mít funkci retenční, záchytnou a odváděcí. Navrhují se samostatně nebo v kombinaci s dalšími liniovými prvky technického charakteru. Výstavbou hrázky se vytvoří retenční prostor pro zachycení a neškodného odvedení odtoku ze sběrného území (do 15 ha). Pro zvýšení účinnosti vsaku se doporučuje souběžně s patou hrázky navrhnout vsakovací drén, doplněný dle podélného sklonu hrázky situováním vhodného vtokového objektu v kombinaci s patřičně dimenzovaným flexibilním svodným drénem (Smrček, Dumbrovský 2008). Doprovodná zeleň se vysazuje na jejich spodním svahu, případně v pruhu pod hrázkou. Rozsah zatravnění zasakovacího zatravněného pásu je min. 6 m. Orientační parametry ochranných hrázek (Smrček, Dumbrovský 2008) podélný sklon (0,5-2 %) sklony svahů (1:1,5 až 1:2) min. šířka v koruně 0,5 m max. délka m max. výška 1,2 m min. výška 0,6 m Hrázky musí být vybaveny vypouštěcím zařízením, které zajistí odtok relativně čisté vody po usazení půdních částic před hrázkou a zachycení plovoucích předmětu ochrannou mříží (česlemi) osazenou před vypouštěcím zařízením (Janeček 2008). Stabilizace drah soustředěného povrchového V důsledku morfologické rozmanitosti zemědělské krajiny, dochází zejména na příčně zvlněných pozemcích, během přívalových dešťů a jarního tání, k soustřeďování po povrchu odtékající vody a vytváření hlubokých erozních rýh. Proto je nutné tyto místa (vodní cesty) chránit nejlépe vegetačním pokryvem zatravněním. Vegetační pokryv je schopný bez projevů eroze odvést povrchový odtok (Podhrázská, Dufková 2005). Při realizaci zatravněných drah soustředěného odtoku (údolnic) není nutné provádět zemní práce pro dosažení optimálního parabolického příčného profilu. Kapacita přírodních profilů bude většinou adekvátní a bude třeba jen definovat rozsah zatravnění. 31

31 Pro návrh zatravnění je nutné znát hydrologické podklady a hydraulické parametry. Návrhový průtok pro dimenzování drah soustředěného odtoku je minimálně Q 10. U pozemků, které byly sceleny bez ohledu na protierozní ochranu lze využít pro velikost návrhu zatravnění nomogram (Janeček 2002). Na zatravnění se používají trávy výběžkaté, které vytvoří velmi pevný drn. Používané travní druhy: kostřava luční, kostřava červená výběžkatá, kostřava červená trsnatá, jílek vytrvalý, lipnice luční, psineček luční. Systém údržby spočívá zejména (Podhrázská, Dufková 2005): pravidelné sečení minimálně 2x až 3x ročně na výšku 8-10 cm, zároveň sečené přispívá k vytvoření bohatého, pevného, odolného a stabilního porostu přihnojování - zejména na jaře po zasetí bezprostřední odstraňování škod vzniklých při provádění agrotechnických operací Terasování Terasy slouží k ochraně extrémně svažitých pozemků o sklonu vyšším než 20 %, zároveň umožňují využívat pozemky, které by pro velký sklon a členitost nebylo možné současnými formami zemědělské výroby efektivně využívat. Terasy jsou vždy značným zásahem do geologie, geomorfologie, pedologie i biologie krajiny a mohou narušit přirozené ekologické mechanismy, jejichž rozsah lze těžko předvídat. Proto terasy považuje jako krajní řešení v protierozní ochraně. Terasy je možné realizovat pouze v nejnutnějším rozsahu a je třeba dbát na co největší zachování a respektování alespoň části přirozeného terénu (Janeček 2002). Zasakovací pásy Jedná se o liniové prvky protierozní ochrany. Úkolem pásů je převedení povrchového odtoku v odtok podpovrchový. Navrhují se především na svažitých pozemcích podél vrstevnic. Na svahu se střídají s plodinou, která nedostatečně chrání půdu před erozí. Zasakovací pásy se můžou též vytvářet podél vodotečí a nádrží. Typy zasakovacích pásů travní, křovinné, příp. lesní. Pás by neměl být užší než 20 m. Ochranné nádrže Ochranné nádrže jsou velmi účinná opatření regulující odtok vody a zachycují splaveniny. Nádrže navrhujeme všude tam, kde přes všechna provedena opatření 32