Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Šance pro inovace v technických oborech. Monitorování půd

Transkript

1 Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Šance pro inovace v technických oborech Monitorování půd Texty pro obor Průmyslová ekologie

2 Anotace Skripta jsou souborem základních textů o půdě a jejím monitoringu pro středoškolské studenty. Popisují vlastnosti a vznik půd, složení půd, odběry vzorků půd, základní rozbory nejdůležitějších ukazatelů půd, monitoring půd v České republice, výběr z legislativy. Poznámka Tento text neprošel odbornou ani jazykovou korekturou. Použitá a doporučená literatura: 1) Sáňka, M., Materna, J.: Indikátory kvality zemědělskýcha lesních půdčr, MŽP ČR, edice Planeta, 2004 Praha 2) Tomášek, M.: Půdy české republiky, Česká geologická služba, 2003 Praha 3) Ministerstvo životního prostředí ČR: dokumenty z 4) Popl, M., Fähnrich, J.: Analytická chemie životního prostředí, Vydavatelství VŠCHT, 1999 Praha 5) Kolektiv: Bazální monitoring půd , 1. a 2. díl, 2010 Brno, zdroj 6) Kolektiv: Výsledky agrochemického zkoušení zemědělských půd za období , 2009 Brno, zdroj Texty poskládal, upravil a doplnil: Marián Diviš; SPŠ Karviná posledmí úprava: 19 března 2010

3 Obsah 1 Půda Vymezení pojmu půda Faktory a podmínky půdotvorného procesu Půdotvorné faktory Půdotvorné podmínky Půdotvorné procesy Složení půdy Kapalná fáze půdní roztok Plynná fáze půdní vzduch Pevná fáze Základní vlastnosti půdy Barva Popis Rozsahy, kritéria Možnosti využití pro hodnocení půdy Struktura Popis Rozsahy, kritéria Možnosti využití pro hodnocení půdy Textura (zrnitost) Popis Rozsahy, kritéria Možnosti využití pro hodnocení půdy Voda v půdě Popis Rozsahy, kritéria Možnosti využití pro hodnocení půdy Konzistence půdy Popis Rozsahy, kritéria Možnosti využití pro hodnocení půdy Oxidačně-redukční potenciál půdy Popis Rozsahy, kritéria Možnosti využití pro hodnocení půdy Obsahy živin Popis Rozsahy, kritéria Možnosti využití pro hodnocení půdy Obsah humusu Popis Rozsahy, kritéria Možnosti využití pro hodnocení půdy Půdní reakce Popis Rozsahy, kritéria Možnosti využití pro hodnocení půdy Sorpční schopnost půdy Fyzikálně-chemická sorpce Chemická sorpce Biologická sorpce Význam sorpční schopnosti půdy Ukazatele sorpčních vlastností půdy Měrná a objemová hmotnost půdy Měrná hmotnost půdy Objemová hmotnost půdy Biologické vlastnosti půd Popis Rozsahy, kritéria...28

4 Možnosti využití pro hodnocení půdy Kontaminanty v půdách Rozdělení kontaminantů Rizikové prvky, jejich vlastnosti a nebezpečnost Kontaminace půd Vybrané rozbory půd Odběr vzorků Obecný postup odběru vzorků půdy Úprava objemu vzorku kvartací Vybrané analýzy Stanovení druhu půdy (zrnitosti) makroskopicky Stanovení půdní reakce (kyselosti půdy) Stanovení obsahu uhličitanů v půdě Stanovení kovů (rizikových prvků) Stanovení organických kontaminantů Stanovení radioaktivního znečištění půdy Sledování kontaminace půd v ČR Bazální monitoring zemědělských půd Pozorovací plochy Agrochemické zkoumání zemědělských půd Vývoj systému agrochemického zkoušení zemědělských půd Registr kontaminovanych ploch Cíle Způsob odběru vzorků Legislativa Zákon o Ústředním kontrolním a zkušebním ústavu zemědělském Zákon o ochraně zemědělského půdního fondu Zákon o hnojivech Vyhláška o agrochemickém zkoumání půd Přílohy...49 Příloha č Příloha č Příloha č Příloha č Příloha č Příloha č

5 1 Půda 1.1 Vymezení pojmu půda Půdu lze definovat jako samostatný přírodní útvar vzniklý z povrchových zvětralin zemské kůry a z organických zbytků za působení půdotvorných faktorů. Je životním prostředím půdních organismů, stanovištěm planě rostoucí vegetace, slouží k pěstování kulturních rostlin. Je regulátorem koloběhu látek, může fungovat jako úložiště, ale i zdroj potenciálně rizikových látek. Pedologická definice: Půda je svrchní částí pedosféry. Fyzikálně chemická definice: Půda je třísložková soustava Půda je dynamický, stále se vyvíjející živý systém. Přežití a prosperita všech suchozemských biologických společenstev, přirozených i umělých, závisí na tenké vrchní vrstvě Země.Půda je proto bezesporu nejcennější přírodní bohatství. Je přirozenou součástí národního bohatství každého státu. Půdu je proto nutné chránit nejen pro současnou dobu ale se značným výhledem do budoucna. Z definice půdy vyplývá, že půdu jako dynamický systém lze podrobněji popsat jen pomocí jejich funkcí. Funkce půdy: je základní článek potravního řetězce je médium pro růst rostlin je životně důležitou zásobárnou vody pro suchozemské rostliny a mikroorganismy je filtračním čistícím prostředím, přes které voda prochází je genetickou bankou mikroorganismů, tento faktor byl často přehlížen. Je však třeba si uvědomit, že například cyklus vody, uhlíku, dusíku, fosforu, a síry probíhá v půdě prostřednictvím interakcí mikroorganismů s fyzikální a chemickou složkou půdního prostředí. půdní organická hmota je hlavní suchozemskou zásobárnou uhlíku, dusíku, fosforu a síry a bilance a přístupnost těchto prvků je neustále ovlivňována mikrobiální mineralizací a imobilizací. má zásadní a nezastupitelnou roli ve stabilitě ekosystémů a v ovlivňování bilancí látek a energií. působí jako environmentální pufrační medium, jež mimo jiné zadržuje, degraduje, ale za určitých podmínek i uvolňuje potenciálně rizikové látky. půda poskytuje mnoho základních složek stavebních materiálů a surovin poskytuje prostor pro umisťování staveb, pro rekreační činnost a další aktivity člověka. je prostředím, v němž probíhá archeologický a paleontologický výzkum. 1.2 Faktory a podmínky půdotvorného procesu Půda vzniká působením půdotvorných činitelů. Mezi půdotvorné činitele řadíme půdotvorné faktory, které působí přímo při vzniku půdy, a půdotvorné podmínky, které svým vlivem působí na půdotvorné faktory. Půdotvorné faktory jsou Půdotvorné podmínky jsou půdotvorný substrát (mateční hornina) utváření terénu (reliéf) podnebí čas (stáří půdy) biologický faktor podzemní voda vliv člověka Vymezení pojmu půda 5 / 63

6 1.2.1 Půdotvorné faktory Půdotvorný substrát Půdotvorný substrát (mateční hornina) je výchozím materiálem, ze kterého půda vzniká, a předmětem přeměn probíhajících v půdě. Petrologické složení substrátu ovlivňuje rychlost tvorby půdy (zvětrávání pevných hornin), s tím související hloubku půdy a její zrnitostní složení (texturu), na kterém závisí fyzikální, fyzikálně-chemické biologické a další půdní vlastnosti. Chemismus se při vývoji půd nejvýrazněji uplatňuje v souvislosti s obsahem bází (Ca, Mg), na jejichž množství závisí rychlost vyluhování půdy. Vedle obsahu vápníku, hořčíku a hlavních rostlinných živin draslíku a fosforu (tzv. minerální síly substrátu) je důležitá zejména přítomnost uhličitanů jednomocných kationů, hlavně sodíku, a lehce rozpustných solí síranů a chloridů, které mohou způsobovat zasolení půd. Půdotvorné substráty (matečné horniny) se třídí podle různých hledisek, z nichž nejčastější je jejich geologické stáří. To však není náplní našeho studia. Uveďme nakonec tohoto odstavce vztahy mezi substráty a půdami na nich vytvořenými: hlavní skupina substrátů holocenní sedimenty pleistocénní sedimenty staré zvětraliny zvětraliny karbonátových hornin zvětraliny karbonátově-silikátových hornin zvětraliny silikátových hornin hlavní skupina půd nivní půdy, černice, gleje, rašeliništní půdy, arenosoly černozemě, šedozemě, hnědozemě, pseudogleje terrae calcis, lehmy rendziny nevyvinuté půdy, rankery, pararendziny, pelosoly, hnědé půdy, rezivé půdy, podzoly nevyvinuté půdy, rankery, pararendziny, pelosoly, hnědé půdy, rezivé půdy, podzoly Klima Klima je dalším důležitým faktorem, který ovlivňuje směr, intenzitu a rychlost pochodů v půdě. Na teplotě, množství a rozložení srážek během roku závisí, zda dochází k vynášení látek vzlínající vodou (v suchém, aridním podnebí, kde převládá výpar) nebo k vyluhování (ve vlhkém, humidním podnebí, kde převládá infiltrace). Podnebí se při tvorbě půd uplatňuje určujícím způsobem. Klima celého území České republiky je sice dáno její polohou v mírném klimatickém pásu, přesto se však podnebné poměry jednotlivých částí území mohou podstatně lišit, což se projevuje v odlišném vývoji půd daného území. Vztahy mezi klimatem a tvorbou půd jsou značně složité, zejména s ohledem na interakci s jinými faktory a podmínkami půdotvorného procesu. Přesto lze v nejobecnější rovině s jistým omezením konstatovat, že klima teplé oblasti je (či spíše v časnějších obdobích mladších čtvrtohor bylo) příznivé černozemnímu (případně zasolovacímu) půdotvornému procesu, klima oblasti mírně teplé pochodu vnitropůdního zvětrávání a illimerizačnímu procesu, zatímco klima chladné většinou podmiňovalo uplatnění procesu podzolizačního. Faktory a podmínky půdotvorného procesu 6 / 63

7 Biologický faktor Biologický faktor působení hlavně prostřednictvím vegetace, která je vedle účasti edafonu jediným dodavatelem organické hmoty výchozího materiálu k tvorbě humusu. Dále se podstatně ovlivňuje mikrobiální život a tím i hospodaření s živinami, zejména s dusíkem. V našich podmínkách měly/mají rozhodující vliv na vývoj půd dva základní krajinné ekosystémy lesy a stepi, popř. lesostepi. Lesní porosty zpravidla vytvářejí jen malé množství hodnotného humusu (poměrně chudý kořenový systém, opad se hromadí na povrchu půdy, je buď mineralizován nebo se mění v surový humus) a silným okyselováním působí ve směru půdního vyluhování. Původní stepní případně lesostepní porosty naopak svým bohatě rozvinutým kořenovým systémem podporují humifikaci přímo v minerální hmotě půdy a akumulací minerálních látek spolupůsobí při odolnosti vůči vyluhování. Podzemní voda Podzemní voda spolu s vodou povrchovou ovlivňuje celkové vláhové poměry v půdě. Vysoký obsah vody vede fyzikálně-chemickým a chemickým změnám a tím k uplatnění oglejení nebo glejového procesu. Vysoká vlhkost zpomaluje rozklad organických látek a podporuje jejich hromadění (ulmifikaci-rašelinní). Jindy podzemní voda bohatá na rozpuštěné minerální látky způsobuje zasolení. Podle stupně uplatnění ovlhčení při genezi půdy můžeme hovořit o půdách anhydromorfních, u kterých se významně ovlhčení neprojevovalo, dále o půdách semihydromorfních, u kterých šlo převážně o účinky sezónního převlhčení svrchních částí povrchovou vodou, a konečně i o půdách hydromorfních, na jejichž vzniku (i při tvorbě samotného substrátu) se významně podílela voda, a to zejména voda podzemní. Vliv člověka Vliv člověka na půdu se projevuje různým způsobem, a to jak v příznivém, tak i nepříznivém smyslu: zvyšuje hloubku prohumózněné vrstvy, způsobuje pronikavé změny ve fyzikálních, fyzikálně-chemických i biologických vlastnostech půd aj. Na druhé straně však kultivační činnost způsobuje úbytek humusu v proorávané vrstvě, zhutňování půd, vystavuje půdu zvýšeným účinkům eroze, kontaminuje ji cizorodými látkami. Faktory a podmínky půdotvorného procesu 7 / 63

8 1.2.2 Půdotvorné podmínky Reliéf Reliéf ovlivňuje především ostatní činitele: klima v závislosti na nadmořské výšce a expozici stanoviště, rozložení matečných substrátů, vodní režim území aj. Přímo na tvorbu půdy působí ovlivňováním intenzity infiltrace, hlavně však rušivě prostřednictvím eroze a akumulace. Stáří půdy Stáří půdy je časový úsek, po který nerušeně působí soubor přibližně stejných půdotvorných faktorů. Stáří půd se projevuje v jejich zralosti. Čím je půda starší, tím je půdní profil zpravidla lépe vyhraněn. Zralost půdy se může opět projevovat jak v kladném, tak i v záporném směru. Při hodnocení vlivu reliéfu na půdu se berou v úvahu dvě nejvýraznější hlediska, a to nadmořská výška území a relativní výškové rozdíly. Podle nadmořské výšky rozlišujeme v České republice tyto výškové stupně: pod 200 m nížiny m pahorkatiny m vrchoviny nad 900 m hornatiny V našich podmínkách je charakteristické, že rozšíření velké části půd je určováno právě nadmořskou výškou území. S ní úzce souvisí ráz podnebí a původní vegetační pokryv. Půdy, svým výskytem úzce spjaté s určitým výškovým pásmem (zónou), nazýváme zonálními. Do této skupiny patří velká část půd České republiky. Např. černozemě, hnědozemě, illimerizované půdy, většina hnědých půd, půdy rezivé i podzoly. Půdy, které jsou na nadmořské výšce málo závislé, nazýváme azonálními. Patří sem např. půdy aluvionů. Půdy intrazonální, jsou půdy na nadmořské výšce nezávislé, neboť jsou vázané na extrémní substráty např. na vápence, bazické vyvřeliny, hadce. Podle relativní výšky, což je převýšení na vzdálenost 4 km, se půdy dělí takto: pod 30 m roviny m pahorkatiny m vrchoviny m hornatiny nad 600 m velehorský reliéf Relativní výškové rozdíly a s nimi spojená svaživost terénu ovlivňuje půdní kryt zejména prostřednictvím typu a intenzity denudace, vodní eroze a částečně i větrné eroze. U svažitosti terénu se sledují hlavně tyto vlastnosti: sklon, délka, tvar a expozice svahu vůči světovým stranám. Faktory a podmínky půdotvorného procesu 8 / 63

9 1.3 Půdotvorné procesy Pod vlivem půdotvorných činitelů dochází k půdotvorným pochodům, během kterých se z původně mrtvé horniny stává půda, svým způsobem živý organismus, kvalitativně odlišný od výchozího materiálu. Při vzniku a vývoji půdy probíhají různé typy procesů v půdě, jejichž povaha je závislá především na fyzikálních a chemických vlastnostech substrátu, na klimatických faktorech a biotické složce. Každý půdotvorný proces je nepřetržitý, nekončí vznikem půdního typu, ale je jeho součástí. Jde tedy o dynamické a komplikované procesy, které se mění tak, jak se mění podmínky vývoje půd. Elementárních procesů je velké množství a jsou sdružovány do několika kategorií. Pro zjednodušení uveďme jen základní půdotvorné procesy, a to zvětrávání, humifikaci, eluviaci a iluviaci, oglejení a glejový proces a zasolování. Zvětrávání Zvětrávání předchází vlastnímu vzniku půd a děje se i během jejich vývoje vnitropůdní zvětrávání. Zvětráváním se rozumí fyzikální a chemické změny probíhající při rozpadu horniny. Podstatou je mechanický rozpad a chemická přeměna prvotních (primárních) minerálů v druhotné (sekundární), tvorba jílu, uvolňování bází, oxidů železa, hliníku, kyseliny křemičité atd. Zvětrávání je silně ovlivněno klimatem a biologickým faktorem. Humifikace Humifikace probíhá ve větší nebo menší míře ve všech půdách a je tím nejvlastnějším půdotvorným pochodem, který podmiňuje vznik půdy jako takové. Rozumí se jí mikrobiální a chemické procesy, při kterých se organické zbytky mění v humus. Eluviace Eluviace neboli vyplavování či ochuzování je proces, při kterém dochází k přemísťování jednotlivých půdních složek ve formě roztoků nebo koloidů prosakující vodou do spodiny. Podle intenzity pochodu můžeme eluviaci dělit na: vyluhování: posun rozpustných solí, degradaci: posun uhličitanu vápenatého CaCO 3, illimerizaci: posun jílu, podzolizaci: posun sloučenin železa a hliníku, obvykle spolu s organickými složkami. Zvláštní formou vyluhování je slancování, probíhající na zasolených půdách. Iluviace Iluviace neboli obohacování je opakem eluviace. Při iluviaci se vyluhované součásti v určité vrstvě hromadí. Oglejení a glejový proces Oglejení a glejový proces probíhají v půdách zamokřených. Oglejení při periodickém převlhčování povrchovou vodou, glejový proces při více méně trvale zvýšené hladině podzemní vody. Pro oglejení je typické střídání redukčních a oxidačních pochodů v půdě při střídavém převlhčování a vysychání svrchních půdních vrstev. Při něm se uvolňují sloučeniny železa a v období vysychání dochází k jejich shlukování do nápadných konkrecí, tzv. železitých Půdotvorné procesy 9 / 63

10 bročků a jiných novotvarů. Při silnějším oglejení vznikají charakteristické mramorované horizonty. Znaků oglejení do hloubky ubývá. Podstatou glejového procesu je redukce sloučenin železa, případně manganu, podmíněná nedostatkem vzduchu anaerobní podmínky, při současném zvýšení obsahu organických látek a rozkladu prvotních minerálů vlivem vysoké půdní kyselosti. Projevem je zajílení, šedá, zelenavá nebo namodralá barva zeminy, způsobená přítomností dvojmocného železa, případně rozptýleného nerostu vivianitu. Při slabším uplatnění tohoto procesu dochází ke střídání redukčních pochodů s oxidačními a ke vzniku rezivých skvrn. Znaků glejového procesu do hloubky přibývá. Solončakování Solončakování je půdotvorný pochod, při kterém jsou do půdního profilu vnášeny lehce rozpustné soli. Jedná se o sírany, uhličitany a chloridy jednomocných kationů, hlavně sodíku. V našich podmínkách jde nejčastěji o vynášení solí vzlínáním silně mineralizované podzemní vody a aridnějším klimatu. Slancování Slancování se vyznačuje vymýváním solí z povrchových vrstev a jejich akumulací ve spodině. Je třeba si uvědomit, že v půdě probíhá zpravidla několik půdotvorných procesů. Zásadním způsobem se však projevuje jeden z nich hlavní půdotvorný pochod. Ostatní půdotvorné procesy nazýváme vedlejšími. Dojde-li k výraznějšímu uplatnění některého z vedlejších pochodů, pak mluvíme o podřízeném půdotvorném procesu. Pedologie je mnohem přesnější v popisu půdotvorných procesů. Rozděluje je na půdotvorné mikroprocesy, speciální půdotvorné procesy a půdotvorné makroprocesy. Na pochopení problematiky vzniku půdy však postačuje výše uvedené zjednodušení. Zakončeme tento oddíl obrázkem, který ukazuje směry základních pochodů v půdě. Obrázek Půdotvorné pochody Půdotvorné procesy 10 / 63

11 1.4 Složení půdy Kapalná fáze půdní roztok Kapalnou fází půdy rozumíme půdní vodu a nazýváme ji půdním roztokem. Půdní voda se dělí na gravitační vodu a kapilární vodu. Gravitační voda vsakuje póry většími než 0,2mm směrem do hloubky. Podléhá tedy zemské gravitaci. V kypré, písčité půdě vsakuje voda až po nepropustnou vrstvu, kde může vytvářet podzemní vodu. V těžších půdách vsakuje voda pomaleji a dostává se z části i do kapilárních pórů. Kapilární voda se udržuje v kapilárních pórech, které jsou menší než 0,2mm. Pohybuje se všemi směry, a to vždy z vlhčího místa k suššímu. Pohybuje-li se voda vzhůru, hovoříme o vzlínání. Pohybuje-li se do stran (vodorovně), hovoříme o prosakování. Čím jsou póry menší, tím výše nebo dále se jimi voda může pohybovat, ale tím pomaleji. Kapilární vodu mohou odjímat rostliny svým kořenovým systémem, protože kapilární voda je v kapilárách poutaná velmi slabě. Je tedy zdrojem živin pro rostliny. Složení a koncentrace půdního roztoku jsou výsledkem působení řady fyzikálních, chemických, fyzikálně chemických i biologických procesů probíhajících v půdě např. úroveň hnojení, vlhkost půdy, pěstované byliny, aktivita biologické činnosti, množství vody při deštích. Typické kationty K +, Na +, NH + 4, H +, Ca 2+, Fe 2+, Fe 3+. Typické anionty HCO - 3, SO 2-4, NO - 3, H 2 PO - 4, OH -, Cl -. Celková mineralizace v půdního roztoku může kolísat od několika setin procenta do několika procent (zasolené půdy). Ve zdravých půdách činí obsah solí v půdním roztoku asi 0,05% - 015%. Složení i koncentrace solí se v půdním roztoku během roku mění. Ke zvýšení koncentrace solí dochází zejména hnojením, vysycháním půdy, zvětráváním, intenzívní mineralizací organických látek. Ke snížení koncentrace solí vede zvýšení půdní vlhkosti, odčerpání živin rostlinami i mikroorganismy, vyplavení nebo jejich imobilizace do nerozpustných forem atd Plynná fáze půdní vzduch Plynná fáze půdy je tvořena půdním vzduchem, který je významný pro biologické a chemické procesy v ní probíhající. Vyplňuje póry bez vody a oproti atmosférickému vzduchu obsahuje zpravidla více CO 2, méně O 2 a zvýšené množství vodních par. I když mezi půdou a ovzduším dochází neustále k výměně plynných složek v závislosti na gradientu parciálních tlaků CO 2 směrem z půdy a O 2 z ovzduší do půdy, nedochází k plynulému vyrovnávání rozdílů. Oxid uhličitý v půdním vzduchu dosahuje v průměru 0,3%; tedy asi 10krát větší než ve vzduchu. V podmínkách nedostatečné aerace může obsah CO 2 činit 1-5%. Obsah CO 2 se v půdě zvyšuje v důsledku rozkladu organických látek půdními mikroorganismy, dýcháním kořeny rostlin, nedostatečným provzdušněním. Oxid uhličitý CO 2 s vodou tvoří kyselinu uhličitou H 2 CO 3, která je významným regulátorem reakce půdy (rozmezí ph 5,2-6,5) a působí přímo i při výživě rostlin uhlíkem. Složení půdy 11 / 63

12 Obsah kyslíku v půdním vzduchu se pohybuje v rozmezí 10-20% a zajišťuje dýchání všech půdních organismů, slouží k oxidaci organických i minerálních látek. Nedostatek kyslíku vede k redukci zvláště Fe a Mn sloučenin Obsah dusíku ve formě NH 3 je v půdním vzduchu oproti atmosférickému rovněž zvýšen. Dusík N 2 se uplatňuje při volné a symbiotické fixaci a v anaerobních podmínkách je z NO 3 - opět uvolňován dusík ve formě NO X případně jako elementární N 2 denitrifikací. Vzduch se do půdy dostává kypřením. To se má provádět pravidelně Pevná fáze Pevná fáze je tvořena složkou anorganickou a organickou. Za základní složku se považuje anorganická část, která vzniká zvětráváním matečné horniny a v půdě převažuje. Jejím základem jsou hlinitokřemičitany. Dále to jsou nerozpustné formy uhličitanů, síranů, dusičnanů, fosforečnanů atd. Z kationtů pak železo, hořčík, vápník, mangan, sodík, draslík atd. Organická část je tvořena živou a neživou složkou. Mezi živou složku patří tzv. půdní organizmy. Mají rozličnou velikost a jsou nutnou složkou půdy, protože jsou zdrojem biologické činnosti půdy. Jejich množství podstatně ovlivňuje úrodnost půdy. Nejdůležitějšími půdními organizmy jsou mikroorganizmy a žížaly. Žížaly, patří mezi makroedafon, tvoří až 40% podílu organizmů v půdě. Na 1 ha je jich asi 1 tuna. Jejich význam je v - provzdušňování půdy, - vytváření kapilár pro zadržování vody, - obohacování půdy o humus a minerální látky svými výkaly. Mikroedafon půdy je z hlavní části tvořen bakteriemi. Rozkládají organickou hmotu na jednodušší látky, které dále mineralizují, a tím zajišťují živiny pro rostliny. Zajišťují tak koloběh látek. Mezi nejdůležitější baktérie patří dusíkaté baktérie. Ty rozkládají organické dusíkaté látky až na minerální (anorganickou) formu, která je přístupná rostlinám. Např. amonizační baktérie vytvářejí amoniak (amonné ionty), nitrifikační baktérie okysličují amonné ionty na dusitany a dusičnany, které jsou zdrojem dusíku pro rostliny. Obě skupiny baktérií potřebují ke svému životu dostatek vzduchu. Opakem nitrifikačních baktérií jsou denitrifikační baktérie, které redukují dusičnany až na volný dusík, čímž zbavují půdu dusíku. V půdě žijí i tzv. nitrogenní baktérie, které dokáží zachytit vzdušný dusík a přeměnit jej na amonné ionty nebo až na dusičnany. Tyto baktérie žijí v symbióze s některými rostlinami. Příkladem jsou hlízkovité baktérie, které žijí na kořenech hrachovitých nebo vikvovitých. Humus je směs organických látek v půdě v různém stupni rozkladu a látkové přeměny. Spolu s jílem zajišťuje poutání živin v půdě a jejich uvolňování pro výživu rostlin (sorpční komplex půdy). Humus je tedy neživou organickou složkou půdy vzniklou z odumřelých organizmů. Složení humusu Nejvíce prozkoumanou složkou humusu jsou huminové kyseliny a jejich soli humáty. Hlavní strukturní jednotkou huminové kyseliny je uhlíkatý cyklus s bočními řetězci. Na ně se váží funkční skupiny např. karboxylové, hydroxylové, fenolické, ketonické atd. Huminové kyseliny také obsahují aromatická jádra a dusíkaté heterocykly. Složení půdy 12 / 63

13 Soli huminových kyselin humáty s oxidačním číslem +I (Na +, K +, NH 4 + ) jsou ve vodě rozpustné. Vápenaté humáty, které převládají, a hořečnaté (+II) humáty jsou nerozpustné stejně jako humáty s kationty s oxidačním číslem +III (Fe 3+, Al 3+ ). Další rozšířenou složkou humusu jsou fulvokyseliny a jejich soli fulváty. Jedná se o vysokomolekulární organické sloučeniny, které v základních cyklech obsahují dusík. Jinak obsahují stejné funkční skupiny jako humáty. Fulváty s kationty s oxidačním číslem +II jsou narozdíl od humáty rozpustné ve vodě. Pro úrodnost půdy je důležitý neutrální humus, který obsahuje dostatek vápníku. Nejmenší částicí půdy je micela. Jejím základem je jádro, které vytváří buď anorganický hydratovaný oxid křemičitý (křemičitan) nebo organická huminová kyselina. Kolem jádra je tzv. nabíjecí vrstva, která určuje charakter půdní micely. Podle ní se micely rozdělují na kyselé (acidoidy), zásadité (bazoidy) a obojaké (amfolitoidy). Následuje kompenzační vrstva stálých iontů, která kompenzuje náboj nabíjecí vrstvy. Tato vrstva nevyměňuje ionty s půdním roztokem. Nejvzdálenější vrstva od jádra micely je kompenzační vrstva výměnných iontů. Tato vrstva vyměňuje ionty s půdním roztokem a je hlavním faktorem sorpční schopnosti půdy. Acidoidy mají nabíjecí vrstvu zápornou, kompenzační vrstvy obsahují kationty, a je tedy kyselá. Bazoidy mají nabíjecí vrstvu kladnou, kompenzační vrstvy obsahují anionty, a je tedy zásaditá. V našich zeměpisných šířkách převládají acidoidy. Složení půdy 13 / 63

14 Živá složka půdy edafon je velmi důležitou složkou půdy. Tvoří ji - fauna např. prvoci, hlísti, červi, - součásti živých rostlin např. kořeny, hlízy, - mikroorganizmy např. baktérie, houby, řasy, plísně. Edafon se podílí na vzniku půd při zvětrávání, humifikaci a oběhu živin. Rozděluje se podle velikosti na mikroedafon a makroedafon. Složení půdy 14 / 63

15 2 Základní vlastnosti půdy Pro charakteristiku stanoviště, především z hlediska agronomického a ekologického, se používají soubory parametrů, které slovně nebo číselně charakterizují půdní vlastnost. Stanovují se subjektivně (v terénu) nebo objektivně laboratorními analýzami v laboratoři po odebrání vzorků. Mezi základní skupiny charakteristik patří - morfologická charakteristika, - základní fyzikální vlastnosti půd, - chemické vlastnosti půd, - biologické vlastnosti půd. Bez ohledu na skupiny uvádíme vybrané vlastnosti půd. 2.1 Barva Popis Barva je důležitou charakteristikou při popisu půdního profilu. Vztahuje se k individuálním diagnostickým horizontům. Rozhodujícím činitelem určujícím barvu půdy v povrchových humusových horizontech je obsah organické hmoty, v podpovrchových a substrátových horizontech je to pak přítomnost minerálů a oxido redukční podmínky. Zjišťuje se odhadem nebo přesněji podle Munsellovy barevné škály, kde je srovnáváním se stanovenými stupnicemi určována barva (hue), sytost (chroma) a odstín (value) Rozsahy, kritéria Zemědělské půdy Zabarvení jednotlivých vrstev (horizontů) půdního profilu je důsledkem půdotvorných faktorů a u zemědělských půd významně i typem a intenzitou kultivace. Pokud má humusový horizont vyšší mocnost než je hloubka kultivace (např. černice, některé černozemě), je ornice barevně málo odlišitelná od podorničí. U většiny orných zemědělských půd vznikla ornice kultivací a homogenizací původního humusového horizontu a části hlouběji uloženého horizontu (B, E, C). Tak se vytvořil relativně ostrý barevný přechod mezi ornicí a podorničím. Orniční horizont má většinou zabarvení v odstínech mezi šedavě hnědou a černou, podle obsahu organické hmoty, barva hlubších horizontů je výsledkem pedogenetických procesů a mineralogického složení substrátu. Nečastější zastoupení barev podle Munsellovy barevné škály je v kategorii 10 Y R (od černé přes hnědou a žlutavě hnědou ke světlým šedavým odstínům). Lesní půdy U lesních půd je tmavý až černý humusový horizont soustředěn většinou na relativně tenkou povrchovou vrstvu s akumulací humusu. Postupně, směrem do hloubky se obsah humusu snižuje, což ovlivňuje i zabarvení půdy. Profily lesních půd jsou barevně variabilnější než u půd zemědělských, kde dochází k homogenizaci svrchní orniční vrstvy kultivací. Vlastní organický horizont na povrchu půdy se barevně výrazně odlišuje od minerálních horizontů. Také povrchové vrstvy minerální půdy jsou v různé míře prosyceny humusovými látkami a podle toho vyznívá i jejich vybarvení. Zbarvení minerální půdy může zřetelně dokládat průběh půdotvorných procesů, podzolizace, vytváření slepenců, oglejení. Význam pro vybarvení, mimo humusu, mají především oxidy železa, event. manganu. Barva 15 / 63

16 2.1.3 Možnosti využití pro hodnocení půdy Využitelnost spočívá v použití měřítka pro odhad obsahu organické hmoty v půdě. Současně je barva jedním z kritérií používaných v taxonomii půd a v rozlišení diagnostických horizontů. V typologii lesních půd je barva důležitým indikátorem procesů, které v půdě probíhají a klasifikační systémy se o vybarvení profilů lesních půd opírají. 2.2 Struktura Popis Hodnotí velikost, tvar, vyvinutost a stav povrchu půdních agregátů a prostory mezi nimi. Je určována faktory fyzikálními (vysychání, zvlhčování, mrznutí, tání), chemickými (mineralogická skladba, chemické vazby, tvorby agregátů), biologickými (působení kořenů, půdních živočichů, a mikroorganismů). Stanovuje se pro jednotlivé horizonty Rozsahy, kritéria Struktura není kvantifikována. Základní typy půdní struktury uvádí tabulka Základní typy struktury půdy. kulovitá polyedrická hranolovitá (prismatická) deskovitá hrudovitá polyedrická hrubě prismatická deskovitá hrudkovitá drobně prismatická destičkovitá polyedrická drobtová drobně prismatická lístkovitá jemně drobtová práškovitá Možnosti využití pro hodnocení půdy Vzhledem k subjektivnímu charakteru určování struktury je využití této vlastnosti pro legislativní předpisy problematické. V obecném popisu půd by však charakteristika strukturního stavu neměla chybět. To platí i pro lesní půdy. Přesto jsou základní typy struktury dosti charakteristickou vlastností určitých typů lesních půd. 2.3 Textura (zrnitost) Popis Zrnitost udává velikost a poměrné zastoupení jednotlivých půdních frakcí. Zrnitost se velmi významně podílí na průběhu pedogenetických procesů, ale i na agronomické a ekologické charakteristice půdy. Používají se různé klasifikace zrnitosti. V ČR se doposud nejčastěji používá jednoduchá a praktická Novákova klasifikace. Přesnější klasifikace je uvedena v rámci Taxonomického klasifikačního systému půd ČR (Němeček, 2001). Na základě výsledků laboratorních rozborů je možné půdu přesně zařadit do skupiny zrnitosti podle poměru jednotlivých frakcí. V terénu se zrnitost odhaduje prstovou zkouškou a k vyjádření se používá klasifikační stupnice zrnitosti. Zařazením půdy podle zrnitosti je dán půdní druh. Struktura 16 / 63

17 2.3.2 Rozsahy, kritéria Zemědělské půdy Podle různých klasifikací je hodnoceno zastoupení jednotlivých zrnitostních tříd (frakcí). U nás se nejvíce používá Novákova klasifikace půdní zrnitosti kritéria pro hodnocení zrnitostního rozboru jsou pak dána v tabulce Novákova klasifikace půdního druhu (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 Kritéria hodnocení zrnitostního rozboru. velikost zrn název frakce způsob stanovení menší 0,001 mm jíl přímo 0,001-0,01 mm jemný a střední prach dopočtem menší 0,01 mm jílnaté částice přímo 0,01-0,05 mm hrubý prach přímo + dopočtem 0,05-0,25 mm jemný písek dopočtem 0,25-2,00 mm střední písek přímo Většina našich půd spadá do kategorie střední, půdní druh hlinitý. Zastoupení půdních druhů na základě pozorovacích ploch bazálního monitoringu půd udává tabulka Počty pozorovacích ploch bazálního monitoringu půd v jednotlivých kategoriích půdního druhu (Kňákal, 2000). horizont druh půdy p hp ph h jh jv j celkem počet ornice podorničí spodina Textura (zrnitost) 17 / 63

18 Lesní půdy Pro část lesních půd má značný význam právě příměs hrubších částic - skeletu. Ten pak velmi značně ovlivňuje jak půdotvorné procesy, tak i úrodnost půdy. V horských oblastech je možno se setkat s podklady tvořenými jen skeletem a organickým horizontem. V takovém případě jde o stanoviště mimořádně citlivá na zásahy do lesních porostů a vegetačního krytu vůbec. Podrobnější rozdělení skeletu podle ČSN velikost částic v mm název 2-8 drobný štěrk 8-32 střední štěrk hrubý štěrk kameny nad 256 balvany K roztřídění jemnozemě i jílovitých frakcí se používá klasifikace podle Nováka, stejně jako pro půdy zemědělské Možnosti využití pro hodnocení půdy Půdní druh je důležitý parametr, který ovlivňuje i další vlastnosti půdy. Využitelnost je především jako jedna z charakteristik úrodnosti půd a dále jako kritérium třídění pro použití diferencovaných limitů obsahů rizikových látek v půdě a obsahů živin v půdě. Textura je též parametrem, který vstupuje do metodických postupů výpočtu zranitelnosti půd. 2.4 Voda v půdě Popis Obsah vody v půdě je zásadní parametr ovlivňující růst rostlin. Aktuální zásoba vody v půdě závisí především na srážkách a výšce hladiny podzemní vody. Důležitá je však vlastnost půdy zadržovat vodu, jež závisí především na textuře a struktuře. K popisu této charakteristiky se používají půdní hydrolimity: maximální vodní kapacita (maximální množství vody, které je půda schopna zadržet) polní vodní kapacita (obsah vody v půdě po ztrátě vody gravitační) bod vadnutí (obsah vody při kterém již rostliny nejsou schopny překonat síly poutající molekuly vody v půdě) maximální kapilární vodní kapacita (schopnost půdy zadržovat vodu pro potřeby rostlin) retenční vodní kapacita (obsah vody zadržený v kapilárních pórech) V terénu se vlhkost určuje pocitem, který zemina vyvolává stiskem v dlani. Používá se pětistupňová základní stupnice: 1. vyprahlá 2. suchá 3. vlahá 4 vlhká 5.mokrá. Je též důležitým doprovodným znakem pro charakteristiku barvy a konzistence Rozsahy, kritéria Zemědělské půdy Existují pouze orientační hodnoty rozsahů hydrolimitů. Tabulka uvádí průměrné hodnoty půd ČR pro maximální kapilární vodní kapacitu stanovovanou rozborem neporušeného půdního vzorku. Schematicky je znázorněno rozložení hydrolimitů v závislosti na vodním potenciálu na obrázku. Voda v půdě 18 / 63

19 Průměrné hodnoty maximální kapilární vodní kapacity pro jednotlivé druhy půdy. Výsledky hodnocení programu bazálního monitoringu půd (Kňákal, 2000). druh půdy celkem horizont p hp ph h jh jv j maximální kapilární vodní kapacita v % ornice nd 30,73 34,87 35,24 37,77 41,26 46,48 35,07 podorničí 26,90 29,73 30,37 34,00 36,84 41,94 44,83 33,79 spodina 25,59 29,46 31,24 34,58 36,00 39,92 52,79 33,73 nd = nedefinováno (žádná plocha k dispozici) Lesní půdy Rozložení vody a jednotlivé její formy v lesních půdách nejsou ovlivněny obděláváním, jsou dány přirozenými procesy, do jisté míry však závisí na hospodářských zásazích, druhovém složení porostů, probírkách, způsobu mýtních těžeb i na rozsáhlejších kalamitách. Schopnost lesních půd přijímat a zadržovat vodu je do značné míry ovlivněna mocností a kvalitou materiálu organického horizontu. Množství vody zadržované v silnějších vrstvách surového humusu v horských oblastech se pohybuje řádově v l0 2 m 3. ha Možnosti využití pro hodnocení půdy Využitelnost půdních hydrolimitů je pro praxi omezená protože se standardně nestanovují. Důležité je uplatnění ve výzkumu a pokusnictví. V zahraniční legislativě se pro správní rozhodování nepoužívají. 2.5 Konzistence půdy Popis Udává stupeň vzájemného poutání částic mezi sebou a lpění zeminy k cizím předmětům. Klasifikuje se podle - stupně lepivosti: nelepivá silně lepivá - stupně plasticity: neplastická silně plastická - stupně pevnosti:kyprá velmi tuhá Rozsahy, kritéria Nejsou uváděny pro absenci kvantifikace této vlastnosti Možnosti využití pro hodnocení půdy Používá se pouze pro orientační hodnocení půdy v terénu. V legislativě se nepoužívá. 2.6 Oxidačně-redukční potenciál půdy Popis Tato veličina charakterizuje oxidační a redukční procesy v půdě Vyjadřuje se milivoltech (mv) jako napětí elektrického proudu (rozdíl potenciálů) mezi dvěma elektrodami umístěnými v půdě nebo v půdním roztoku. Označuje se Eh. Jeho velikost závisí na koncentraci a vzájemném poměru oxidantů (látka schopná přijmout elektron) a reduktantů (látka schopná odevzdat elektron). Konzistence půdy 19 / 63

20 2.6.2 Rozsahy, kritéria Rozsahy Eh jsou velmi závislé na aktuálním stavu půd, především hydromorfních poměrech. Kritéria stanovena nejsou. Orientační rozsahy v našich půdách je možno odvodit z tabulky udávající závislost mezi sloučeninami dusíku a Eh. Závislost mezi sloučeninami dusíku a Eh (Hraško, 1988). Eh (mv) NO x HO 3 HO 3 + NO 2 NO NO + N Možnosti využití pro hodnocení půdy Oxidačně redukční potenciál je sice významná vlastnost, která se podílí na ovlivňování chemických pochodů v půdě, vzhledem ke značné proměnlivosti se však jako kritérium hodnocení kvality půd neuvádí zřídka. V legislativě se nepoužívá. 2.7 Obsahy živin Popis Obsahy hlavních živin a mikroelementů jsou spolu s ph základním ukazatelem pro agrochemické hodnocení půd. Obsahy se většinou stanovují jako přijatelná forma pro rostliny a jsou uváděny v mg.kg -1 půdy nebo v procentech. Hlavními živinami z hlediska agrochemického je dusík, fosfor, draslík, vápník, hořčík, síra, železo, k agrochemicky sledovaným mikroelementům se pak řadí bór, mangan, měď, molybden, zinek Rozsahy, kritéria Zemědělské půdy Kritéria pro hodnocení obsahů makroelementů, mikroelementů, poměru K : Mg a obsahy uhličitanů jsou uvedeny ve vyhlášce č. 275/1998 Sb. o agrochemickém zkoušení zemědělských půd a zjišťování půdních vlastností lesních pozemků, ve znění vyhlášky č. 400/2004 Sb.). Příloha 2 uvádí průměrné obsahy hlavních živin na základě hodnocení výsledků bazálního monitoringu zemědělských půd ČR. Podrobnější informace o agrochemických vlastnostech půd vztažené k územním jednotkám (produkční bloky, katastry, okresy) jsou dostupné v databázích agrochemického zkoušení zemědělských půd (AZZP), které provádí ÚKZÚZ v šestiletém cyklu. Kritéria pro konkrétní hodnoty obsahů jsou stanovena z hlediska minimálních úrovní. Maximální úrovně stanoveny nejsou, avšak nadbytek živin v půdě může působit negativně jak na mikroorganismy, tak na růst rostlin. V rámci AZZP se nestanovují hodnoty pro dusík z důvodu relativně vysoké proměnlivosti, závislosti na klimatických podmínkách a aktuálním hnojení. Příloha 2, tabulky 5 7 uvádějí rozsahy hodnot obsahů minerálního dusíku v zemědělských půdách ČR na základě dlouhodobých sledování ÚKZÚZ v programu bazálního monitoringu půd, polních zkoušek a lyzimetrických sledování. Lesní půdy Závislost mezi obsahem prvků v půdě a růstem lesních porostů i jejich vitalitou je v lesních ekosystémech podstatně volnější než v zemědělských kulturách. Jednak je celková spotřeba živin lesními porosty (tj.to množství, které se lesním půdám odnímá těžbou lesních produktů) podstatně nižší než zemědělskými plodinami, jednak jsou porosty, alespoň hlavních jehličnatých dřevin a částečně i listnatých dřevin silně závislé na koloběhu látek mezi porosty a půdou. Tam je pak velmi oslabena přímá vazba mezi koncentrací určitého prvku v půdě a růstem resp. jinou reakcí určité dřeviny. Obsahy živin 20 / 63

21 V lesních půdách je vždy nezbytné posuzovat odděleně obsahy biogenních i rizikových prvků v organickém horizontu (nadložním humusu) a v minerální půdě. V organickém horizontu je především důležitý celkový obsah prvků, protože se předpokládá, že to, co je v této vrstvě obsaženo, tvoří pohotovější zásobu a dřeviny z ní také část živin běžně čerpají. Dnes je doporučeným postupem ke zjištění této zásoby analyzovat materiál lučavkou královskou. Organický horizont je bezprostředně ovlivněn i depozicí látek z ovzduší. Některé z nich (např. olovo) jsou z větší části v této vrstvě poutány a proto obsah některých rizikových prvků a látek může v nadložním humusu dosáhnout velmi vysokých koncentrací. Jejich stanovení pak podává obraz o zatížení dané lokality i s větším časovým odstupem. V minerálních půdách nás zajímají jednak celkové zásoby biogenních prvků, jednak ta část z nich, kterou mohou dřeviny bez potíží přijímat (přístupná zásoba živin). Výsledky celkových analýz určují to, co může být využito v dlouhodobé perspektivě (tedy řádově v generacích lesa). Jsou však základem i pro bilance např. celkových ztrát působených kyselou depozicí. Určují se dnes běžně ve výluhu vzorku půdy lučavkou královskou, dříve ve výluhu 20 % kyselinou solnou. U dusíku jde v lesních půdách vždy jen o celkovou zásobu, údaje o obsazích minerálních forem dusíku jsou jen výjimečné. Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský podle zákona 156/1998, ve znění pozdějších předpisů, organizuje průzkum stavu povrchových půdních vrstev na převážné části lesů ČR podle přírodních lesních oblastí, analyzuje půdní vzorky a zpracovává výsledky. Sledují se koncentrace všech hlavních rostlinných živin i vybraných stopových prvků. Výsledky průzkumu podle jednotlivých přírodních lesních oblastí jsou však k dispozici již od roku V současnosti probíhá již druhý cyklus průzkumu. V tomto rámci se pro stanovení přístupných živin používá extrakční činidlo Mehlich III. Výsledky stanovení bazických kationtů v tomto extrakčním činidle ve větších souborech se významně neliší od stanovení výměnných bazí. jinými metodami. Obsahy živin v lesních půdách jsou obecně velmi nízké ve srovnání se zemědělskými půdami Možnosti využití pro hodnocení půdy Obsahy makroelementů a mikroelementů jsou spolu s ph nejvýznamnějším agrochemickým ukazatelem, používaným v zemědělské praxi. Hodnota ph a kategorie zásobenosti půd živinami (P, K a Mg - přijatelný obsah ve výluhu Mehlich III) jsou pro uživatele zemědělské půdy dány vyhláškou č. 275/1998 Sb. o agrochemickém zkoušení zemědělských půd a zjišťování půdních vlastností lesních pozemků (ve znění vyhlášky č. 400/2004 Sb.), na základě zákona č. 156/1998 Sb. ve znění pozdějších předpisů. Uvedené kategorie zásobenosti a příslušná kritéria jsou podkladem pro sestavování plánů hnojení. Použití obsahů živin v půdě jako kritérií pro opatření v oblasti environmentální je problematické. Ve vztahu k dusíku je zakotveno ve Směrnici Rady 91/676/EEC, o ochraně vod před znečištěním dusičnany ze zemědělských zdrojů jejíž implementací do české legislativy je Nařízení vlády č. 103/2003 Sb., o stanovení zranitelných oblastí a o používání a skladování hnojiv a statkových hnojiv, střídání plodin a provádění protierozních opatření v těchto oblastech. Zjišťování obsahů živin v půdě je podkladem pro sestavování plánů hnojení a pro hodnocení úrodnosti půd z krátkodobého pohledu. Obsahy živin 21 / 63

22 Stanovení minerálního dusíku v půdě (Nmin = N-NO 3 + N-NH 4 ) je možné použít jako diagnostický ukazatel, brzy na jaře pro zpřesnění potřeby hnojení, nebo na podzim před zámrzem pro zjištění případného nebezpečí vyplavení nitrátového dusíku a ohrožení kvality vod. Chemismus lesních půd, obsahy živin v půdách a jejich celková úrodnost jsou důležitým kriteriem pro vymezování lesních typů. Zjišťování koncentrací a celkových obsahů prvků v nadložním humusu a minerální půdě je i podkladem při rozhodování o obnovných cílech, pro posuzování příčin nepříznivého vývoje zdravotního stavu lesních porostů a pro rozhodování o melioraci půd a přihnojování kultur a porostů v kritických případech. 2.8 Obsah humusu Popis Obsah humusu (organické hmoty) je velmi důležitým parametrem ovlivňujícím úrodnost půdy i funkci půdy v ekosystému. Zjišťuje se stanovením oxidovatelného organického uhlíku (C OX ) a vynásobením přepočítacím koeficientem 1,724 na humus. Tento přepočet platí za předpokladu, že humus obsahuje 58% uhlíku. Důležitým parametrem je kvalitativní složení humusu, které se vyjadřuje poměrem uhlíku k celkovému dusíku v půdě nebo poměrem humnových kyselin a fulvokyselin. U poměru uhlíku k celkovému dusíku (C : N) je číslo < 10 považováno za ukazatel dobré kvality humusu. Čím je číslo větší než 10, tím je humus méně kvalitní. Poměr humnových kyselin a fulvokyselin je spolehlivějším ukazatelem kvality. Např. u podzolových půd se tento poměr pohybuje do 0,5, u černozemních půd je většinou větší než Rozsahy, kritéria Zemědělské půdy Obsah humusu se vyjadřuje v % a v humusovém horizontu normálních zemědělských půd (vyjma organické půdy) se pohybuje od několika desetin procenta až po 5%, i více. Základní klasifikaci půd podle obsahu humusu udává tabulka 1 a 2. Obsah humusu se zjišťuje v terénu odhadem (podle barvy humusového horizontu, půdního typu, erozně akumulačních poměrů) a laboratorně stanovením oxidovatelného organického uhlíku (C OX ) s vynásobením přepočítacím koeficientem 1,724 na humus. Tento přepočet platí za předpokladu, že humus obsahuje 58% uhlíku. Hodnocení obsahu humusu. Obsah humusu v % Zásoba humusu < 0.5 extrémně nízká 0,5 1,0 velmi nízká 1,0 2,0 nízká 2,0 3,0 střední 3,0 5,0 dobrá > 5,0 velmi dobrá Obsah humusu 22 / 63

23 Hodnocení obsahu humusu v půdách lehkých a ostatních (Prax, 1995). Půdy Obsah humusu v půdách (% hmotnostní) lehké střední a těžké Bezhumózní 0 0 Slabě humózní < 1 < 2 Středně humózní Silně humózní > 2 > 5 Jako kritérium pro hodnocení ztrát organické hmoty lze použít kritéria pro hodnocení eroze. Lesní půdy Obsah, forma a distribuce organických látek v půdním profilu patří k parametrům které nejvíce odlišují lesní půdy od zemědělských. Výživa porostů, jejich stabilita, produkce i funkce, jsou ovlivněny množstvím a kvalitou materiálu v organickém horizontu (nadložním, povrchovém humusu ). Pro posuzování organického horizontu je vypracována celá řada různých klasifikací. Základem je však klasické třídění na mor (surový humus), moder a mul. Mor (surový humus) je forma humusu vznikající při zbrzděném rozkladu organické hmoty, to se projevuje výrazným rozčleněním organického horizontu na jasně oddělené alespoň 3 vrstvy : - hrabanku, (A00, L), tvořenou nerozloženými, nebo nepatrně rozloženými zbytky opadu, bez dalších příměsí, - drť (A01, F) - směs polorozložených částic, často bez možnosti identifikovat výchozí materiál, zpravidla obsahuje i houbové hyfy a zbytky jemných kořínků, - měl (A02, H) - amorfní materiál, tvořený převážně vlastním humusem, většinou ostře oddělený od povrchu minerální půdy. Zásoba surového humusu v porostech typických pro výskyt tohoto nadložního horizontu (smrčiny vyšších poloh) se pohybuje mezi 80 a 100 t sušiny na 1 hektar. Menší akumulace je zjišťována ve smrkových monokulturách v nižších polohách, naopak vyšší, až do více než 200 t.ha-1 na stanovištích náchylných k rašelinění. Důležité je, že podíl spalitelných látek v tomto materiálu dosahuje až 90 %. Moder se většinou vyskytuje v listnatých porostech v příznivějších podmínkách. Ukazuje však na poněkud zpomalený postup rozkladu ústrojných zbytků. Od moru se liší tím, že nelze od sebe oddělit vrstvu drtě a hrabanky, měl se místí s povrchem minerální půdy. Zásoba moderu je většinou do 30 t suš. ha-1, jen ve smrkových porostech za příznivých podmínek v nižších polohách může být zásoba vyšší. Obsah spalitelných látek je cca 50 %. Mul. Na podzim je jasně patrná hrabanka, další dva subhorizonty splývají, během vegetační doby zpravidla je na povrchu půdy směs dosud nerozloženého opadu a drtě i měli, mísící se především činností členovců s povrchem minerální půdy. Je charakteristickou humusovou formou pro lesní půdy s nejčilejším metabolismem, pod listnatými porosty např. v lužních lesích. Zásoba tohoto typu organického horizontu je většinou do10 t suš.ha-1 se spalitelným podílem zpravidla pod 30 %. Obsah humusu 23 / 63

24 Obsah humusu v minerálních horizontech lesních půd navazuje na nadložní humus. V porostech, kde se tvoří surový humus, je zpravidla podíl humusových látek v povrchových vrstvách minerální půdy nižší, při hladkém průběhu rozkladu organických zbytků a intenzivním koloběhu látek, podíl půdního humusu stoupá. Je nutno upozornit na dosti běžnou nepřesnost v označování. Často se povrchová vrstva organické hmoty pod lesními porosty označuje jako humusová vrstva a materiál, ze kterého se skládá jako humus. Pod jedním názvem tak vystupují dvě odlišné věci. Jednak směs různých částí biomasy z lesního ekosystému v různém stavu rozkladu, často členěná do 2-3 jasně oddělených vrstev a humus, jako látka vznikající činností půdních organismů a vystupující i v hlubších vrstvách minerální půdy. Při tom tato látka je zpravidla obsažena i v organickém horizontu na povrchu lesních půd. Pro odlišení je tedy vhodné v lesnické terminologii používat názvu nadložní (organický) horizont, aby se předešlo nejednotnému výkladu Možnosti využití pro hodnocení půdy Obsah organické hmoty je jedním z nejdůležitějších ukazatelů kvality půdy pro zemědělské využití. Ztráty organické hmoty jsou nejvážnějším projevem degradace zemědělského půdního fondu. Hodnocení obsahu humusu (organické hmoty) by mělo sloužit k vyhodnocení potřeb dodávek organické hmoty organickými hnojivy a též k vyhodnocení provádění protierozních opatření a k případnému vyhodnocení jejich účinnosti. Obsah organické hmoty je jedním z možných kritérií pro zpracování diferencovaných hodnot limitních obsahů rizikových prvků v půdě. Pro hodnocení lesní půdy je rozhodující především forma nadložního humusu. Je do značné míry ovlivněna i hospodařením (druhová skladba, intenzita probírek). Je nutno zdůraznit, že jen do jisté míry. Např. ve smrčinách vyšších poloh je tvorba surového humusu přirozeným jevem. 2.9 Půdní reakce Popis Půdní reakce se označuje číslem ph, které je záporným logaritmem koncentrace vodíkových iontů. Prakticky se ph půdy stanovuje jako výměnné nebo aktivní. Výměnné ph (výměnná kyselost) charakterizuje ionty vázané sorpčním komplexem a stanoví se výluhem neutrální solí (KCl), označuje se jako ph/kcl. Je způsobena uvolněnými ionty vodíku H + z výměnné vrstvy micel. Stanovení v sobě zahrnuje i aktivní ph. Aktivní ph (aktivní kyselost) je ph půdního roztoku a stanoví se vodním výluhem. Označuje se jako ph/h 2 O. Je to nejnebezpečnější forma ph. Je způsobena volnými oxoniovými ionty. Pro potřeby agrochemie (výpočet dávek vápenatých hnojiv pro vápnění) a pro kategorizaci půd podle ph se používá ph výměnné. Platí, že aktivní ph má hodnotu o 0,5 až 0,6 vyšší než výměnné ph. Půdní reakce 24 / 63