Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici. HODNOCENÍ ZHUTNĚNÍ PŮD V MEZIŘADÍ VINIC Diplomová práce

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici HODNOCENÍ ZHUTNĚNÍ PŮD V MEZIŘADÍ VINIC Diplomová práce Vedoucí práce: Doc. Ing. Patrik Burg, Ph. D. Vypracovala: Bc. Soňa Kotlanová Lednice 2013

2

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Hodnocení zhutnění půd v meziřadí vinic vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Lednici dne... podpis...

4 Děkuji vedoucímu diplomové práce doc. Ing. Patriku Burgovi, Ph. D. za odborné vedení, rady a pomoc při vypracování této diplomové práce.

5 OBSAH 1 ÚVOD CÍL PRÁCE LITERÁRNÍ ČÁST Charakteristika půdního zhutnění Preventivní opatření Vztah mechanizace k půdnímu zhutnění Meziřadí v trvalých porostech Nápravná opatření Metody hodnocení Neporušený půdní vzorek Penetrační odpor půdy MATERIÁL A METODY Výběr pokusného stanoviště Použité pomůcky a přístroje Postup výpočtu Metody statistického vyhodnocení VÝSLEDKY Měření jaro Měření podzim Výsledný přehled naměřených hodnot DISKUSE ZÁVĚR SOUHRN SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY PŘÍLOHY... 70

6 SEZNAM POUŽITÝCH TABULEK Tab. 1: Kritické hodnoty fyzikálních vlastností zhutnělých půd pórovitost Tab. 2: Kritické hodnoty fyzikálních vlastností zhutnělých půd objemová hmotnost redukovaná Tab. 3: Kritické hodnoty vlastností zhutnělých půd minimální vzdušnost Tab. 4: Označení veličin uváděných v tabulkách číslo 5 až 34 Tab. 5: Parametry vzorku jaro, varianta 1 Tab. 6: Parametry vzorku jaro, varianta 2 Tab. 7: Parametry vzorku jaro, varianta 3 Tab. 8: Parametry vzorku jaro, varianta 4 Tab. 9: Parametry vzorku jaro, varianta 5 Tab. 10: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované jaro, varianta 1 Tab. 11: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované jaro, varianta 2 Tab. 12: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované jaro, varianta 3 Tab. 13: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované jaro, varianta 4 Tab. 14: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované jaro, varianta 5 Tab. 15: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik jaro, varianta 1 Tab. 16: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik jaro, varianta 2 Tab. 17: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik jaro, varianta 3 Tab. 18: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik jaro, varianta 4 Tab. 19: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik jaro, varianta 5 Tab. 20: Parametry vzorku podzim, varianta 1 Tab. 21: Parametry vzorku podzim, varianta 2 Tab. 22: Parametry vzorku podzim, varianta 3 Tab. 23: Parametry vzorku podzim, varianta 4 Tab. 24: Parametry vzorku podzim, varianta 5 Tab. 25: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované podzim, varianta 1 Tab. 26: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované podzim, varianta 2 Tab. 27: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované podzim, varianta 3 Tab. 28: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované podzim, varianta 4 Tab. 29: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované podzim, varianta 5 Tab. 30: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik podzim, varianta 1 Tab. 31: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik podzim, varianta 2

7 Tab. 32: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik podzim, varianta 3 Tab. 33: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik podzim, varianta 4 Tab. 34: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik podzim, varianta 5 Tab. 35: Průměrné hodnoty objemové hmotnosti redukované na jaře a na podzim Tab. 36: Analýza rozptylu objemové hmotnosti redukované Tab. 37: Metoda následného testování objemové hmotnosti redukované porovnání dle variant Tab. 38: Průměrné hodnoty pórovitosti na jaře a na podzim SEZNAM POUŽITÝCH GRAFŮ Graf 1: Celkové výsledky variant objemové hmotnosti redukované Graf 2: Celkové výsledky variant průměrné pórovitosti SEZNAM POUŽITÝCH OBRÁZKŮ Obr. 1: Diagram rozložení tlaku pod kolem se stejným zatížením a tlakem v pneumatice, ale různou pneumatikou Obr. 2: Rozdělení mechanizačních prostředků pro zpracování půdy a kultivaci Obr. 3: Univerzální kultivátor firmy Ostratický, s. r. o. Obr. 4: Vyznačení místa experimentálního stanoviště na půdní mapě

8 1 ÚVOD Půda, jeden ze základních výrobních prostředků člověka a hlavních kamenů lidské civilizace vůbec, tvoří svrchní část pevného zemského povrchu, tzv. pedosféru. Skládá se z anorganické a organické hmoty, vody, plynů a živých organismů. Mezi těmito složkami existují neustálé vztahy, které jsou ovlivňovány fyzikálními, chemickými a biologickými procesy. Půda patří mezi životně důležité a těžko obnovitelné přírodní zdroje. Jde o základní složku životního prostředí, kdy její funkce produkční a mimoprodukční je nezastupitelná. Vzhledem k rostoucímu antropogennímu zatížení půdy je nutné prohlubovat systém její ochrany. Za hlavní rizika jsou považovány: eroze, omezení biologické aktivity půdy, úbytek organické hmoty a v neposlední řadě zhutňování. Problémem druhotného poškození půd technogenním zhutněním v České republice je ohroženo 45% všech zemědělských půd. U trvalých výsadeb, mezi které patří i vinice, se negativně projevuje zejména technologické zhutnění vyvolané pohybem souprav za podmínek, kdy je překračována okamžitá únosnost půdy. Zhutnění půd je na mnohých stanovištích vážnou příčinou podstatného zhoršení úrodnosti. Vzhledem k tomu, že úrodnost je z pohledu člověka nejdůležitější vlastností půdy, snaží se prostřednictvím zemědělské činnosti, a to zpracováním půdy, založením porostu, výživou a ochranou rostlin, připravit pěstovaným plodinám vhodné podmínky pro jejich růst a vývoj. Aktuální trendy ve zpracování půd jsou oproti dřívějšímu období šetrnější. Při vývoji strojů je sledována nejen výkonnost, ale i dopady ekonomické a environmentální (omezení znečištění životního prostředí, snížení spotřeby pohonných hmot, snížení půdního zhutnění). Předkládaná diplomová práce se zabývá problematikou půdního zhutnění v trvalých porostech a současně preventivními a nápravnými opatřeními, směřujícími k jeho omezení. 8

9 2 CÍL PRÁCE Cílem diplomové práce je zhodnocení fyzikálních vlastností půdy v zatravněném a kultivovaném meziřadí vinic na vytipovaném stanovišti. 9

10 3 LITERÁRNÍ ČÁST 3.1 Charakteristika půdního zhutnění Změny fyzikálních vlastností půdy jsou charakteristickým projevem nežádoucího zhutnění, od něhož se druhotně odvíjí i zhoršená kvalita biochemických a biologických procesů (LHOTSKÝ, 2000). Zhutňování se negativně projevuje především zvýšením objemové hmotnosti půdy, což má za následek snížení objemu nekapilárních pórů, při vyšší intenzitě zhutnění pak i destrukci půdních agregátů. Snížení pórovitosti se promítá do omezené propustnosti pro vodu, tím dochází ke snížení dostupnosti živin pro rostlinu a ovlivňuje se i relace mezi obsahem vzduchu v kořenovém prostoru a teplotou půdy (HŮLA a kol., 2010). Nadměrné zhutnění také negativně zasahuje zejména půdní mezofaunu, jejíž organismy pozitivně ovlivňují půdní mikrostrukturu tím, že vylučují látky, které stabilizují půdní mikročástice (HŮLA a kol., 2010). Ty mají vliv na zasakování srážkové vody, vodní retenční kapacitu, pórovitost a provzdušnění (ŠARAPATKA a kol., 2010). Ve zhutnělých neprovzdušených půdách jsou procesy, které probíhají za účasti mikroorganizmů omezeny (HŮLA a kol., 2010). Stupeň utužení půdy je ovlivněn mnoha faktory. K těmto patří zejména její druh, vlhkost, obsah a kvalita organické hmoty a stupeň prokořenění (ŠARAPATKA, NIGGLI a kol. 2008). 3.2 Preventivní opatření Zhutnění může být povahy genetické, dané povahou půdy, nebo technogenní, způsobené především technologiemi zpracování půdy a pěstování plodin. Přitom ke genetickému řadíme zhutnění způsobené objemovými změnami v jílovitých půdách (bobtnání) nebo i pedogenetickými procesy (ucpávání pórů migrací jemných částic). Naopak k příčinám technogenního zhutnění řadíme především destrukci půdy způsobenou pojezdem a prokluzem mechanizačních prostředků (LHOTSKÝ, 2000). Zabránit nechtěnému utužení půdy je jednou z důležitých otázek šetrného hospodaření. Pedokompakce je prvotně přirozená, vytvářející se půdotvornými procesy se vznikem kompaktních utužených horizontů, nebo antropogenní, která vzniká jako 10

11 důsledek působení těžkých mechanizačních prostředků (ŠARAPATKA, NIGGLI a kol. 2008). Podstatným faktorem utužení půdy je vyvíjený tlak, stejně jako plocha, na niž se tlak rozkládá. Vzhledem k používání velmi silných traktorů se pěstitel snadno dostává do pokušení obdělávat půdu za stavu, který k tomu s ohledem na vlhkost půdy není vhodný. To má dopady především na těžších půdách (ŠARAPATKA, NIGGLI a kol. 2008). Ke zhutnění půdy dochází zejména ve dvou rizikových obdobích. V jarním, kdy je dostatek vláhy po zimě a přenos tlaku zasahuje do větších hloubek. Druhým obdobím je podzimní, kdy je prováděna sklizeň, často za zhoršených podmínek, kdy navíc v meziřadí projíždějí stroje s nákladem sklizeného produktu. Vedle sklizňových operací se také negativně projevuje chemická ochrana. Důvodem je skutečnost, že pěstitelé jsou nuceni vjíždět do porostu bez ohledu na stav půdy, tedy i při její zvýšené vlhkosti (BURG, ZEMÁNEK, SVOBODA, 2005) Agrotechnická opatření působí jednak preventivně a jednak přímo jako reduktory intenzity zhutnění. Mezi nejvýznamnější lze považovat (HŮLA a kol., 2010): 1. Dostatečné hnojení organickými hnojivy hnojení kvalitními organickými hnojivy slouží ke korekci bilance organických látek a příznivě ovlivňuje fyzikální půdní vlastnosti. 2. Vápnění a udržování optimální reakce půdy vápník pozitivně ovlivňuje agregační schopnosti a zvyšuje stabilitu půdní struktury. 3. Omezení nadměrného používání fyziologicky kyselých minerálních hnojiv používání síranu amonného nebo síranu draselného je možno uplatňovat jen na půdách s neutrální reakcí (ph 6,6-7,2). Na slabě kyselých půdách (ph 5,6-6,5) při vyšších dávkách a opakované aplikaci vede používání těchto hnojiv jejich peptizačními účinky k destrukci půdních agregátů a tím dochází ke zvýšené náchylnosti půd ke zhutňování. 4. Doba vstupu strojů na pozemky je usměrnění a optimalizace doby vstupů strojů na pozemky s vhodnými a výkonnými stroji při zajišťování pracovních operací v souladu s půdními podmínkami a s průběhem počasí. 5. Omezování pojezdů těžké mechanizace je účelné spojování pracovních operací s cílem omezit četnost jízd strojů po pozemcích. Soustřeďování 11

12 přejezdů po pozemcích do jízdních drah s opakovanými přejezdy. Racionalizace pohybu strojů po poli, zejména v době sklizně. Mezi preventivní opatření jsou doporučovány konstrukční úpravy mechanismů (odlehčení celkové hmotnosti, přenos zatížení na více os, větší kola nebo pryžové polopásy), rozmnožení počtu vjezdu na pole, omezování pojezdů zvláště ve vlhkém jarním období, ať už sdružováním operací, nebo přechodem na půdoochranné technologie přípravy půdy (LHOTSKÝ, 2000). Především je výhodné využívání speciálních širokoprofilových pneumatik, umožňujících rozložit hmotnost stroje na větší plochu, a tím snížit měrný tlak na půdu (HŮLA, ABRHAM, BAUER, 1997). Pomocí počítačového programu TASC je možné sledovat vliv působení tlaku pod kolem při použití různé pneumatiky se stejným tlakem a se stejným zatížením. Bylo prokázáno, že při používání dvoumontáží nedochází k extrémnímu utužení půdy, naopak při použití úzkých pneumatik v jednomontáži dochází k jejímu extrémnímu utužení (SVOBODA, ČERVINKA, 2013). Obr. 1: Diagram rozložení tlaku pod kolem se stejným zatížením a tlakem v pneumatice, ale různou pneumatikou (SVOBODA, ČERVINKA, 2013) Faktory ovlivňující rozložení zatížení: Typ pneumatik diagonální pneumatiky zapříčiňují větší půdní stres. Nízkoprofilové radiální pneumatiky snižují zhutnění, pokud se používá minimální doporučovaná zátěž. 12

13 Pneumatiky a náprava dle váhy nápravy je důležité použít odpovídající pneumatiky. Tlak pneumatik nižší tlak vytváří větší kontaktní plochu pneumatiky s podložkou a tím rozkládá zatížení. Pneumatiky by měly být nahuštěny tlakem, přibližujícím se k minimální hranici doporučené výrobcem (ARVIDSSON, RISTIC, 1996). Pro ochranu půdní struktury jsou doporučovány kontaktní tlaky do 0,08 MPa (ZEMÁNEK, BURG, 2010). Zhutnění je kumulativní proces, v němž se sčítají nepříznivé vlivy (tlaky aj.) na půdu. Do tlaků 0,10 MPa za příznivého vlhkostního stavu lze počítat s vratnými změnami. Tlak 0,15 MPa se projeví do 0,35-0,40m, vyšší tlaky hlouběji. Písčité půdy nemají téměř schopnost samovolné regenerace zhutnělých horizontů, zatímco u těžších půd existují faktory, které umožňují vratné procesy regeneraci vlastní struktury. Patří k nim mráz, působení kořenů, objemové změny, jako je bobtnání a smršťování. Vratný proces je pomalejší tím, čím sahá zhutnění hlouběji a má charakter pouze funkční, nikoliv produkční. Ochrana vůči zhutnění spočívá v přímém odstraňování následků (různé způsoby kypření), které jsou však pouze startujícím opatřením k regeneraci, po němž musí následovat komplex ochranných opatření. Nutná jsou preventivní opatření, k nimž přispívá i samovolná regenerace půdy při změnách teploty a vlhkosti (mráz, tání, vysušení, ovlhčení). Přirozená regenerace trvá 2-8 let, pokud nenásleduje nové poškození (LHOTSKÝ, 2000) Vztah mechanizace k půdnímu zhutnění Traktory Traktor je ve vinohradnickém podniku nejdůležitějším a také nejdražším mechanizačním vybavením. Jeho využití závisí na pěstební technologii, která určuje stupeň mechanizace jednotlivých operací a také na velikosti vinohradnického podniku. Při pěstování plodných vinic se pohybuje využití traktoru v rozsahu h.ha -1. Vinohradnické traktory svým technickým vybavením a elektrohydraulickým ovládáním funkčních celků přinášejí vysoký komfort a možnosti optimalizovat provádění všech pracovních operací (ZEMÁNEK, BURG, 2010). 13

14 S rostoucími požadavky na kvalitu a efektivitu prováděných operací jsou při řízení traktorů uplatňovány elektronické řídící a naváděcí systémy. Například systém Vine Scout zabezpečuje řízení traktoru při jeho průjezdu meziřadím. Zařízení je napojeno na hydraulický systém, ovládající natáčení přední řiditelné nápravy traktoru a veškerá činnost traktoristy se proto může soustředit pouze na ovládání přípojných strojů. Význam tohoto systému roste zejména při dvouřádkovém provádění operací, případně při práci ve večerních hodinách (BURG, 2010). Provozní vlastnosti traktorů ovlivňuje především výkon motoru, hmotnost a její rozložení na hnací kola. S rozložením hmotnosti souvisí využití hnací síly, řiditelnost, stabilita a vybavenost traktoru závěsy pro spojování do souprav se zemědělskými stroji. Je třeba přihlížet k provozní spolehlivosti, snadné údržbě a hospodárnosti provozu, které přímo ovlivňují celkovou výkonnost stroje (HŮLA, ABRHAM, BAUER, 1997). Z hlediska konstrukčního uspořádání se ve vinohradnictví uplatňují níže uvedené typy traktorů. Vinohradnický malotraktor kolový je konstruován s pohonem všech 4 kol, výkon motoru je 40 kw i více. Vinohradnický traktor (malotraktor) pásový pásový podvozek umožňuje výrazné snížení těžiště, tyto traktory jsou používány v těžkých svahových podmínkách. Široká plocha dotyku pásů a půdy znamená dobré záběrové podmínky a hlavně nízký kontaktní tlak na půdu. Vinohradnický traktor univerzálního typu (zúžený, s kabinou nebo bez kabiny) výkon motoru kw. U tohoto typu traktoru dochází k občasnému prokluzu, který negativně ovlivňuje zhutnění půdy v meziřadí. Klasický zemědělský traktor univerzálního typu s kabinou výkon motoru kw. Využití pouze v širších sponech 2,50-3,0 m. Multifunkční portálový nosič jde o konstrukci univerzálních portálových podvozků, nosičů s výměnnými adaptéry, které se využívají pro předřez, chemickou ochranu, zelené práce, sklizeň. Společným konstrukčním znakem nosičů je portálový (mostový) rám na 4 kolovém podvozku, který se pohybuje nad řádkem, na něm je umístěná kabina řidiče. Stopa kol vede středem meziřadí, takže zhutnění neproniká do kořenové zóny keřů v tak velké míře jako u klasických traktorů. U nosičů jsou 14

15 využívány motory s výkonem kw. Výhodou nosičů s adaptéry je vysoká výkonnost, která je dána dobrými záběrovými podmínkami a dobrou možností kontroly práce. U některých operací je vyšší výkonnost dána víceřádkovou konstrukcí adaptérů (ZEMÁNEK, BURG, 2010). Významný pokrok ve zvyšování výkonnosti představují konstrukce adaptérů pro chemickou ochranu pro multifunkční portálové nosiče, které mají záběr 4-6 řádků při jednom průjezdu (BURG, 2011). Například nosič Multirows, vyvinutý ve spolupráci mezi firmou Clemens a Almaje, má stavitelný rám doplněný o paralelogramové uchycení, na které je možné uchytit dva kultivátory a čtyři výkyvné sekce pro provádění kultivačních zásahů ve dvou meziřadích (BURG, 2010). Mechanizační prostředky pro sklizeň Sklizeň je prováděna v podzimním období, často i za zhoršených podmínek, kdy v meziřadí projíždějí mechanizační prostředky s nákladem sklizeného produktu a tím dochází ke zhutnění půdy (BURG, ZEMÁNEK, SVOBODA, 2005). Sklizeň hroznů v České republice se provádí dvěma způsoby, uplatňuje se sklizeň částečně mechanizovaná a sklizeň plně mechanizovaná. Částečně mechanizovaná sklizeň převažuje u menších a středních pěstitelů, při níž využívají různé druhy mechanizačních prostředků. Používají se traktorové nesené i návěsné kontejnery a sklízecí vany. Drobní pěstitelé využívají jednonápravové návěsy se sklizní do beden, s ručním transportem beden z řádku a odvoz je zajištěn malotraktorem nebo přívěsným vozíkem za osobním automobilem. Střední pěstitelé využívají sklízecí vany, vyvážecí traktorové vidle a také sklizeň do velkoobjemových beden, vyváženými lehkými traktorovými návěsy. Při plně mechanizované sklizni jsou používány moderní sklizňové stroje, které disponují velmi dobrou technickou úrovní. Umožňují efektivní sklizeň s dosažením vysoké kvality sklízeného produktu. Jsou konstruovány jako samojízdné nebo traktorové návěsné. Nejnovější trendy v jejich konstrukci se projevují přechodem k univerzálním podvozkům multifunkčním nosičům používajícím adaptéry pro sklizeň. Trendy vývoje v oblasti sklízečů hroznů budou i v budoucnu poplatné vývoji ve všech oblastech techniky (ZEMÁNEK, BURG, 2010). 15

16 3.2.2 Meziřadí v trvalých porostech Meziřadí trvalých porostů představuje prostor, který zůstává po celou dobu životnosti výsadby (15 a více let) vymezený pro průjezd mechanizace. V našich klimatických podmínkách se jeví jako optimální systém trvalého zatravnění meziřadí vinice ob jeden řádek. V lokalitách s vyššími srážkami je možné celoplošné zatravnění s údržbou příkmenného pásu kultivací nebo herbicidy (OSLAVAN, 2013). První mulčování společně s drcením réví se u trvale zatravněného meziřadí provádí zjara. V případě, že se provádí nastýlání slámou v řádku, je možné spojit mulčování trav, drcení réví i s podrcením nastlané slámy (OSLAVAN, 2013). Mezi hlavní důvody pro využívání zatravněného meziřadí ve vinicích patří fakt, že z hlediska výživy porostu představuje rostlinná hmota stálý zdroj humusu. Souvislý travní porost vytvoří dostatečně pevný a pružný povrch, po kterém je možné projíždět traktorem i v období vyšších srážek, což umožní včasné provedení pracovních operací, jako je chemická ochrana či sklizeň. Zatravněné meziřadí také výrazně sníží půdní erozi a silně omezí vyplavování živin ve svažitých polohách (ZEMÁNEK, BURG, 2010). Díky celoročnímu pokryvu půdy travním drnem a vyšší infiltrační schopnosti zatravněných půd tyto nejlépe ze všech zemědělských kultur dokážou čelit vodní i větrné erozi. Na travních porostech může vzniknout také povrchový odtok, zejména díky zhutněné půdě ve stopách traktorů, ale je výrazně menší, než na půdě nekryté vegetací. Půdní struktura pod travními porosty je ve vodě stabilnější díky vyššímu obsahu humusu a vyšší biologické aktivitě (HEJDUK, 2008). Travní porosty vypařují z půdy více vody, než pravidelně kypřený černý úhor. To je především hrozbou v teplejších oblastech. Riziko nadměrné konkurence o vodu lze eliminovat ponecháním příkmenných pásů bez zatravnění, výběrem pomalu rostoucích a nízkých druhů trav a leguminóz, vytvářejících mělké kořeny a udržováním nízkého porostu včasným sekáním (HEJDUK, 2008). Tradiční technologií ošetřování půdy ve vinicích je černý úhor. Půda je v meziřadí pravidelně a mělce kypřená. Důvodem tohoto způsobu je udržet půdu bez vegetace (plevelů), přerušit kapilární vzlínání a výpar vody z hlubších vrstev půdy, popřípadě eliminovat odběr živin dalšími rostlinami z kořenové zóny stromů. Mechanické kypření je často spojeno s aplikací půdních herbicidů (HEJDUK, 2008). 16

17 Celoplošný černý úhor však z našich vinic postupně mizí, neboť si vinohradníci uvědomují jeho negativní stránky. Pravidelné mechanické zpracování půdy podporuje snižování humusu, vznik eroze, ztrátu živin a dále významně zhoršuje vodní hospodaření v půdě. Při ošetřování vinice černým úhorem je velmi nebezpečná možnost zhutnění půdy, které často generuje výskyt chlorózy. K silnému zhutnění dochází především na těžkých a vlhkých půdách pojezdem mechanizačních prostředků v nevhodnou dobu (PAVLOUŠEK, 2010). 3.3 Nápravná opatření Regenerace destruovaných agregátů probíhá lépe v půdách s dostatečným obsahem humusu a za přívodu lehce stravitelného uhlíku. Diferencovaná úprava hnojení, např. vápnění podle potřeby, volba nekyselých i nepeptizujících hnojiv a hlavně obohacování organickou hmotou (využití slámy, zeleného hnojení) má na půdu pozitivní vliv (LHOTSKÝ, 2000). Množství a rozklad organické hmoty v půdě je závislý na jejím zpracování. Organická hmota mimo jiné působí pozitivně na udržení půdní vláhy (HAO a kol., 2001). Hnojením je doplňován úbytek živin, které jsou odčerpávány v průběhu vegetace. V technologických postupech s uplatněním černého úhoru se provádí hnojení hnojem nebo kompostem v tříletých cyklech v dávkách t.ha -1 s požadavkem zapravení hmoty zaoráním nebo pomocí talířových podmítačů. Jedním průjezdem meziřadí je možnost aplikovat hnojivo do dvou až tří meziřadí a to v závislosti na její šířce. Volba aplikační techniky podléhá zejména požadavku dodržení dávky a jejího rovnoměrného rozložení (ZEMÁNEK, BURG, 2010). Přes rozšiřující se způsoby zatravnění meziřadí vinic mají operace spojené s přímým mechanickým působením pracovních orgánů na půdu velký význam, neboť umožňují zapravení organických i minerálních hnojiv (STRAUSS, 2006; ZEMÁNEK, BURG, 2010). Zpracování půdy se všeobecně považuje za nápravné opatření, kterým se zhutnění odstraňuje (JAVŮREK, VACH, 2008). Je udržována dobrá struktura půdy, ničen plevel, vytvářeno vhodné prostředí pro růst kořenů a odběr živin jejich prostřednictvím. Cílem zpracování půdy je také udržení její optimální vlhkosti a vytváření vhodných podmínek pro činnost mikroorganismů (BRAUN, VANEK, 2003). 17

18 Dle hloubky zpracování půdy rozlišujeme ve vinohradnictví tyto operace: - kultivace meziřadí, - kultivace příkmenných pásů, - kypření meziřadí, - přiorávání a odorávání, - hloubkové kypření. Výše uvedené způsoby zpracování půdy vyžadují rozdílné použití mechanizačních prostředků. Pro kypření a kultivaci meziřadí se velmi často využívají mechanizační prostředky s univerzálním rámem, na kterém jsou upevňovány různé pracovní orgány. Volba pracovních orgánů či jejich kombinace je dána účelem operace a požadovanou hloubkou zpracování. Jako pracovní orgány pro kypření a kultivaci jsou nejčastěji využívány dlátové radličky, oboustranné kypřící radličky, univerzální šípové radličky a široké křídlové radlice (STRAUSS, 2006; ZEMÁNEK, BURG, 2010). Racionální je též slučování operací, zejména při kultivaci, kdy se současně s meziřadím zpracovávají také příkmenné pásy. Pracovní orgány kypřičů i kultivačních strojů mohou být řešeny jako nepoháněné (pasivní) nebo poháněné (aktivní). Pohony aktivních pracovních orgánů jsou řešeny od vývodového hřídele nebo pomocí hydromotoru (WALG, 2007; ZEMÁNEK, BURG, 2010). Obr. 2: Rozdělení mechanizačních prostředků pro zpracování půdy a kultivaci (ZEMÁNEK, BURG, 2010) 18

19 Nadměrné zhutnění půdy zvyšuje její odpor při zpracování, zvyšuje také energetickou náročnost tohoto procesu a zhoršuje jeho kvalitu (zvýšená tvorba velkých hrud), zejména při orbě nebo hlubším zpracování. Při odstraňování zhutnění podorniční vrstvy půdy (hluboké kypření dlátovými kypřiči) je energetická náročnost vysoká (HŮLA a kol, 2010). Na půdách, kde toto zhutnění zasahuje do podorniční vrstvy, je nutné tento nepříznivý fyzikální stav odstranit mechanickým zásahem s minimálním negativním dopadem na stanoviště. Podle hloubky a míry škodlivosti zjištěného zhutnění půdy se uplatňují následující mechanická zásahy: - kypření dlátovým kypřičem pro nakypření zhutnělé podorniční vrstvy půdy do hloubky až 0,45 m, - hloubkové meliorační kypření zhutnělých podorničních vrstev přesahující hloubku 0,45 m, - následná stabilizující opatření nakypřené zhutnělé vrstvy půdy. Tato opatření mají za cíl stabilizovat stav nakypření půdy v podorniční vrstvě po provedeném hloubkovém melioračním zásahu (HŮLA a kol, 2010). Mechanizační prostředky pro hloubkové kypření slouží k obnově příznivých poměrů v půdním profilu meziřadí v hloubkách zasahujících do blízkosti kořenového systému keřů. Jedná se především o dostatečné provzdušnění, které napomáhá aktivaci aerobních bakterií, přeměňujících humus na živiny přístupné pro kořenový systém, a o prokypření utuženého podorničí. Přeřezání části kořenů při provádění operace příznivě působí na jejich regeneraci. Tento zásah má také vliv na tvorbu zasakovacích pásů, které s velkou účinností omezují vodní erozi na svažitých pozemcích. Hloubkové kypření lze provádět každoročně, doporučuje se je provádět minimálně v tříletých cyklech, v období od července do listopadu, optimální je také termín po sklizni (ZEMÁNEK, BURG, 2010). Hloubkové kypřiče využívají 1-3 dlátovité nebo křídlové radlice o šířce záběru mm, uchycené na pevné slupici. Čepel radlice je buď pevná, nebo je provedena jako pohyblivá pro lepší pronikání do půdy. Pracovní hloubka se pohybuje v rozmezí mm. Pracovní rychlosti v rozmezí 2,0-4,0 km.h -1 jsou ovlivněny především hloubkou zpracovaného profilu a stupněm utuženosti půdy (ZEMÁNEK, BURG, 2010). 19

20 Vývoj v oblasti strojů pro zpracování půdy ve vinicích vede ke konstrukci systémů, které umožní zachování půdní struktury při současném snížení rizika půdní eroze (rýčové a rotační pluhy). Hledají se systémy kultivace a kypření, které by vyžadovaly nižší spotřebu energie a zvyšovaly by efektivitu při provádění všech kultivačních zásahů (víceřádková kultivace, slučování pracovních operací). Pro rozrušování utuženého podorničí, zvláště v kolejových stopách bude kladen důraz pro propracovanější konstrukce kypřičů s aktivními pracovními orgány (PEACOCK, 1999; ZEMÁNEK, BURG, 2010). Na trh jsou uváděny hloubkové kypřiče s možností připojení agregátu pro hloubkové hnojení granulovanými nebo kapalnými hnojivy. Přidáním kultivačních slupic se širokými radlicemi je možné využít univerzální rám tohoto kypřiče pro další důležité práce ve vinicích, jako je např. likvidace plevelů, kultivace meziřadí, podřezávání travního drnu (OSTRATICKÝ, 2013). Půda je po orbě často náchylná k opětovnému zhutnění při působení pojezdových ústrojí mechanizačních prostředků. Vyšší únosnost půdy souvisí s menším valivým odporem kol pojezdového ústrojí, což představuje dílčí příspěvek ke snížení energetické náročnosti pracovních operací (HŮLA a kol, 2010). Obr. 3: Univerzální kultivátor firmy Ostratický, s. r. o. (OSTRATICKÝ, 2013) 20

21 3.4 Metody hodnocení Nejjednodušší způsob je empirické pozorování vnějších projevů zhutnění. Na takto postižených půdách lze spatřit místa se stagnující vodou po deštích nebo při jarním tání. Dále můžeme pozorovat špatné vzcházení a deficitní růst porostu, zažloutlou barvu listů, deformaci kořenů. Za sucha má povrch půdy škraloupy a trhliny. Mezi hlavní přímé metody pro zjišťování zhutnění půd používáme odběr neporušených půdních vzorků a měření penetrometrického odporu. Další nepřímé metody nemohou plně nahradit metodu přímou např. zjišťování objemové hmotnosti půdy s využitím gamma záření. Další metody hlavně popisují příznaky zhutnění půdy, např. snížení propustnosti půdy pro vodu a vzduch, vyhodnocování leteckých snímků povrchu půdy a vyhodnocování rozdílů ve vlhkosti či teplotě půdy. Nepřímé metody dokážou efektivně indikovat změny půdních podmínek, ale bez dodatečného průzkumu lze jen obtížně určit příčinu daného stavu a vliv jednotlivých faktorů. Perspektivní se proto v současnosti jeví kombinace s tradičními metodami Neporušený půdní vzorek Je-li nezbytné stanovit fyzikální vlastnosti a popsat vodní a vzdušný režim půdy, je třeba půdní vzorky odebrat neporušené do tzv. Kopeckého fyzikálních válečků, vyhotovených z nerezavějící oceli, většinou o objemu 100 cm 3, s maximální výškou 5 cm. Za využití odpovídajícího, obvykle dvoudílného nástavce, je dle míry zhutnění půdy zatlačujeme, případně opatrně přes nástavec zatloukáme kladívkem ve vertikálním směru do půdy. Alternativním způsobem odběru vzorků je využití různých pákových zařízení. Neporušené vzorky odebíráme buď ze středu půdního horizontu anebo v pravidelných intervalech hloubky. Nejprve odstraníme část zeminy tak, aby se vytvořila plocha 5-10 mm nad horním intervalem odběrových hloubek. Vzhledem k heterogenitě prostorového uspořádání půdních částic odebíráme z každé hloubky 3-5 neporušených půdních vzorků. Pak stroze vertikálně vtláčíme jednotlivé válečky do zájmové hloubky. Každý neporušený vzorek odebíráme i s okolní zeminou tak, abychom předešli jeho porušení. Po vyjmutí odstraníme opatrně nožem přesahující zeminu na okrajích válečku, přiložíme na strany víčka a stáhneme gumičkou. Vnější část válečku očistíme od zeminy a dáme do igelitového sáčku. 21

22 Číslo válečku, které je vyraženo na jeho boku si poznamenáme k příslušnému horizontu do zápisníku a takto odebrané vzorky co nejdříve odvezeme do laboratoře a ihned zpracováváme (JANDÁK, 2003). Základní rozbor neporušeného půdního vzorku Pro základní rozbor neporušeného půdního vzorku potřebujeme Kopeckého váleček o objemu 100 cm 3, hodinové sklo o průměru 7-8 cm (nebo víko na přikrytí vzorků), kruhový filtrační papír nebo nastříhaný čtvercový, zařízení pro kapilární nasávání válečků (vhodné nádoby, skleněné tabulky, dřevěné hranoly vysoké 1,5-2 cm), technické váhy a sušárnu. Postup: U očištěného válečku zapíšeme číslo do záznamu a přesně zvážíme v přirozené vlhkosti. Podložíme stranu s břitem čtverečkem filtračního papíru a necháme sytit vodou ve vhodných nádobách na skleněných tabulkách obalených filtračním papírem následovně: položíme válečky na vrstvu ze 4 listů filtračního papíru, vyvýšeného nad hladinou vody na stojáncích cca mm vysokých v nádobách tak, že okraje všech 4 listů jsou ponořeny do vody nejméně 10 mm hluboko, ale voda rovnou plochu listů vůbec nezaplavuje, takže filtrační papír předává vzorku vodu pouze kapilárním vedením ve svých pórech. Hladina vody může být nejvýše 5 mm pod úrovní dolní základny vzorku. Silně nesoudržné vzorky se podkládají ochrannou síťkou stejného průměru jako filtrační kruhový papír. Celou nádobu (nebo hodinovým sklem každý váleček) pak ještě překryjeme těsně přiléhajícím víkem kvůli zamezení výparu vody. Nasycujeme vodou až do doby, kdy se bude voda lesknout na povrchu vzorku, dle oborové normy však nejméně 24 hodin. Po nasycení případně otřeme vodu z povrchu válečku, zvážíme i s podloženým čtverečkem filtračního papíru a hmotnost zapíšeme. Poté položíme na 4x přeložený filtrační papír, necháme půl hodiny odsávat (za tuto dobu opustí voda největší, nekapilární póry) a opět zvážíme. Toto opakujeme po dvouhodinovém a 24hodinovém odsávání na suchém 4x přeloženém filtračním papíře, poté zvážíme a hmotnost zapíšeme. Takto získáme podklady pro zjištění následujících hodnot: - stav po 30minutovém odsávání (hodnoty pro stanovení nekapilárních pórů), - stav po 2hodinovém odsávání (hodnoty při stavu maximální kapilární vodní 22

23 kapacity a minimální vzdušné kapacity podle Nováka), - stav po 24hodinách odsávání (hodnoty pro dělení pórovitosti na semikapilární a kapilární). Zemina se poté vytlačí do předem zvážené suché misky, kde ji sušíme v laboratorní sušárně při 105⁰C do konstantní hmotnosti. Mezi tím zapíšeme hmotnost prázdného válečku (JANDÁK, 2003). Stanovení zdánlivé hustoty tuhé fáze vzorku (měrné hmotnosti) Pro rozbor je dále potřebné znát hmotnost jednotky objemu tuhé fáze půdy, tzn. specifickou (měrnou) hmotnost, čili hustotu ρ s (g.cm -3 ). Je to stav uměle vytvořený, bez pórů, který se u sypkých materiálů zjišťuje pomocí pyknometru (JANDÁK, 2003). Pro stanovení zdánlivé hustoty tuhé fáze vzorku potřebujeme misku o průměru cca 100 mm, skleněnou tyčinku, vařič, pyknometr (objem 100 cm 3 se zabroušenou zátkou s provrtaným otvorem tvar Gay-Lussac ), vodní lázeň 20 ⁰C, nálevku, teploměr, laboratorní váhy, destilovanou vodu, síto a jemnozem ze vzorku. Jemnozem připravíme z hrubého vyschlého vzorku, odstraní se hrubší skelet, novotvary a rostlinné zbytky. V třecí misce se vzorek po částech rozmělní třením, poté se proseje. Postup: Do misky vsypeme přesně 10 g vzorku jemnozemě, doplníme destilovanou vodou tak, aby vzorek byl ponořen alespoň 5 mm pod hladinou. Suspenzi vaříme po dobu 3 až 10 minut při mírném varu. Mícháme skleněnou tyčinkou a případně doplňujeme odpařenou vodu. Cílem povaření je vypudit ze vzorku vzduch. Zchlazenou suspenzi kvantitativně přelijeme do Gay-Lussacova pyknometru včetně všech zbytků vzorku na tyčince, misce i nálevce (přitom je nutné vyloučit sebemenší ztráty zeminy). Doplníme destilovanou vodou do poloviny zábrusu hrdla a otevřenou ponoříme až po hrdlo do vodní lázně o přesné teplotě 20 ⁰C na dobu minut. Po tomto temperování do baňky asi ze dvou centimetrů spustíme příslušnou zabroušenou skleněnou zátku pro odstranění vzduchových bublin u hladiny, pyknometr otřeme a zvážíme. Celý postup opakujeme s destilovanou vodou (JANDÁK, 2003). 23

24 3.4.2 Penetrační odpor půdy Odpor půdy vůči pronikání kužele penetrometru se zjišťuje především pro posouzení stupně zhutnění půdy. Zjišťování penetračního odporu půdy však má širší možnosti využití. Podle penetračního odporu můžeme např., usuzovat na odpor půdy při jejím zpracování a na stupeň obtížnosti kypření půdy. Při měření se vychází z toho, že penetrační odpor je přímo úměrný hustotě uložení půdních částic, že souvisí s objemovou hmotností a s pórovitostí půdy. To však platí pouze při určité zrnitosti a vlhkosti půdy. Chceme-li podle penetračního odporu usuzovat na stupeň zhutnění půdy, mají naměřené hodnoty penetračního odporu na určitém pozemku pouze vzájemně porovnávací hodnotu. Penetrometrie bývá doporučována jako vhodná diagnostická metoda pro zjišťování zhutnělých vrstev v půdním profilu. V případě výskytu zhutnělé vrstvy, například zhutnělém podorničí, lze zjistit hloubku zhutnění, posoudit účelnost kypření zhutnělé vrstvy a vymezit na pozemku místa, která by se měla zpracovat například dlátovým kypřičem. Výskyt zhutnělé vrstvy v půdním profilu pomocí penetrometru však lze zjišťovat zpravidla pouze na jaře, kdy je půdní profil rovnoměrně provlhčený. Nárůst penetračního odporu v určité hloubce pak může ukazovat na zhutnění. Měření v létě a na podzim je z tohoto hlediska nespolehlivé, protože v půdním profilu mohou být velké vlhkostní rozdíly, jejichž vliv se projeví na penetračním odporu. Pro měření je vhodná doba v dubnu, popř. začátkem května. Pro určení míst se zhutnělým podorničím lze vystačit s porovnáním penetračních křivek nebo se zjišťováním nápadně zvýšeného odporu půdy v určité hloubce. Pro hlavní druhy půd sice byly stanoveny kritické hodnoty penetračního odporu z hlediska zhutnění, úpravu těchto hodnot podle skutečné vlhkosti půdy a zvláště zjištění této vlhkosti je možné uskutečnit pouze při podrobném hodnocení výzkumného charakteru. Výhodou měření penetrometrem je snadné dosažení dostatečného počtu měření a možnost posouzení průběhu odporu do hloubky 0,5 m, v případě potřeby i do větší hloubky. Měření penetrometrem je však znemožněno na pozemcích s větším obsahem kamenů a štěrku v ornici a podorničí (HŮLA, ABRHAM, BAUER, 1997). 24

25 4 MATERIÁL A METODY 4.1 Výběr pokusného stanoviště Pro provedení experimentálních měření byla zvolena plodná vinice v katastrálním území Velké Němčice, v níž je využíván systém zatravnění meziřadí ob jeden řádek. Ve vinici je vysazena odrůda Frankovka, zapěstována na vysokém vedení se dvěma tažni, ve sponu 2,5 x 1,0 m, s opěrnou konstrukcí z betonových sloupků o výšce 2,0 m. Půdní typ je podle bonitačně půdně ekologických jednotek (BPEJ) označen jako , což představuje typickou karbonátovou černozem na slínitých a jílovitých substrátech. Jedná se o těžkou půdu s lehčí ornicí a těžkou spodinou, občasně převlhčenou. Půda je se slabou příměsí skeletu. Měření a odběry vzorků probíhaly dvakrát ročně vždy v jarním a podzimním termínu za vhodných půdních vlhkostních podmínek v pěti variantách: 1. zatravněné meziřadí střed meziřadí, 2. zatravněné meziřadí kolejová stopa, 3. černý úhor střed meziřadí, 4. černý úhor kolejová stopa, 5. kontrola osa řádku. Pro odběr neporušeného půdního vzorku byly zvoleny hloubky 100, 200 a 300 mm, z každé hloubky byly vždy odebrány tři vzorky. Obr. 4: Vyznačení místa experimentálního stanoviště na půdní mapě 25

26 4.2 Použité pomůcky a přístroje Pro odběr neporušeného půdního vzorku s následným laboratorním rozborem byly použity: Kopeckého fyzikální válečky o objemu 100 cm 3. Laboratorní váha KERN KB (max.1610g d=0,01g), výrobce KERN & SOHN GmbH. Laboratorní sušárna SLN 32 (teplotní rozsah od +5⁰C nad teplotou pracovního prostředí do + 250⁰C). Laboratorní teploměr Paleron Color 12 (měřící rozsah 15-65⁰C). Gay-Lussacovy pyknometry o objemu 100 cm 3 se zabroušenými zátkami (výrobní čísla: 121, 123, 128, 130). 4.3 Postup výpočtu Výpočty parametrů, získaných při základním rozboru neporušeného půdního vzorku: Půdní hydrolimity Je možné definovat jako hraniční hodnoty vlhkosti, jimiž jsou vzájemně odděleny jednotlivé kategorie vody v půdním prostředí. Hranice mezi kategoriemi nejsou ostré, ale přecházejí mezi sebou v určitém intervalu vlhkosti (JANDÁK, POKORNÝ, PRAX, 2007). a) Momentální obsah vody v půdě (okamžitá vlhkost) - Je vyjádřením poměru objemu půdní vody k objemu vysušené půdy. kde je: A hmotnost vzorku bezprostředně po odběru C hmotnost vzorku vysušeného při 105 ⁰C b) Plná vodní kapacita - Je hodnota půdní vlhkosti při úplném nasycení všech půdních pórů vodou. 26

27 kde je: B hmotnost vzorku nasyceného vzlínající vodou C hmotnost vzorku vysušeného při 105 ⁰C c) Vlhkost třicetiminutová - Používá se pro stanovení nekapilárních pórů. kde je: B 30 hmotnost vzorku po třicetiminutovém odsávání na filtračním papíře C hmotnost vzorku vysušeného při 105 ⁰C d) Maximální kapilární vodní kapacita podle Nováka - Je schopnost půdy zadržet maximální množství vody zavěšené v kapilárních pórech pro potřeby vegetace po dvou hodinách odtékání původně plně nasycené půdy. kde je: B 2 hmotnost vzorku po dvouhodinovém odsávání na filtračním papíře C hmotnost vzorku vysušeného při 105 ⁰C e) Retenční vodní kapacita - Je maximální množství vody, které je půda schopna trvaleji zadržet vlastními (kapilárními) silami v téměř rovnovážném stavu po nadměrném zavlažení. Umožňuje rozdělení pórů na póry kapilární a semikapilární. kde je: B 24 hmotnost vzorku po dvacetičtyřhodinovém odsávání na filtračním papíře C hmotnost vzorku vysušeného při 105 ⁰C 27

28 Půdní pórovitost V půdě se nacházejí prostory nezaplněné pevnou fází. Tyto prostory nazýváme půdní póry. Jsou většinou rozdílného tvaru, velikosti a jsou různým způsobem propojeny. Póry umožňují v půdě proudění vody a vzduchu. Probíhají v nich látkové přeměny a výměnné reakce mezi mikroorganismy a kořínky rostlin. V kapilárních pórech (s průměrem menším než 0,2 mm) může voda proudit proti působení gravitace, v nekapilárních (s průměrem větším než 0,2 mm) se voda pohybuje vlivem přitažlivosti do spodních vrstev půdy a na její místo se dostává vzduch (Mze, 2007). a) Celková pórovitost - Podává obraz o okamžitém zastoupení objemu pórů v celkovém objemu půdy. Z celkové pórovitosti se usuzuje na okamžitou ulehlost půdy. kde je: zdánlivá hustota tuhé fáze vzorku objemová hmotnost redukovaná Tab. 1: Kritické hodnoty fyzikálních vlastností zhutnělých půd pórovitost (LHOTSKÝ, 2000) Půdní druh Půdní vlastnost J J V, JH H PH HP P Pórovitost [% obj.] < 48 < 47 < 45 < 42 < 40 < 38 b) Kapilární póry - Jsou totožné s hodnotou přibližné retenční vodní kapacity. kde je: retenční vodní kapacita c) Semikapilární póry - Jsou charakteristické tím, že v nich nastává pozvolné ustalování podzemní vody. Je to přechodná kategorie mezi póry kapilárními a nekapilárními. 28

29 kde je: vlhkost třicetiminutová retenční vodní kapacita d) Nekapilární póry - Představují dutiny v půdě, z nichž voda gravitačně okamžitě odtéká. kde je: P celková pórovitost vlhkost třicetiminutová Objemová hmotnost půdy Je hmotnost objemové jednotky půdy v neporušeném stavu. Její hodnota je závislá na měrné hmotnosti, na podílu pórů v půdě a míře jejich zaplnění vodou. Je to hodnota nestálá, která se mění během roku v závislosti na vlhkostních poměrech v půdě (JANDÁK, POKORNÝ, PRAX, 2007). a) Zdánlivá hustota tuhé fáze zeminy (měrná hmotnost) - Je hmotnost jednotkového objemu tuhé fáze (sušiny). Stanoví se pyknometricky. kde je: P v hmotnost pyknometru s destilovanou vodou (g) P s hmotnost pyknometru se suspenzí (g) N s odvážená jemnozem vzorku (10 g) b) Objemová hmotnost zeminy vlhké (neredukovaná) - Je hmotností jednotkového objemu neporušené půdy o momentální vlhkosti. 29

30 kde je: A hmotnost vzorku bezprostředně po odběru V s objem vzorku (Kopeckého fyzikální váleček o objemu 100 cm 3 ) c) Objemová hmotnost zeminy po vysušení (redukovaná) - Je hmotností jednotky objemu neporušené půdy po vysušení při 105 ⁰C do konstantní hmotnosti. kde je: m z hmotnost neporušeného vzorku po vysušení při 105 ⁰C V s objem vzorku (Kopeckého fyzikální váleček o objemu 100 cm 3 ) Tab. 2: Kritické hodnoty fyzikálních vlastností zhutnělých půd objemová hmotnost redukovaná (LHOTSKÝ, 2000) Půdní vlastnost Objemová hmotnost redukovaná Půdní druh J J V, JH H PH HP P > 1,35 > 1,40 > 1,45 > 1,55 > 1,60 > 1,70 Vzdušné charakteristiky Vzduch v půdě tvoří plynnou fázi půdy, významnou pro biologické i chemické pochody probíhající v půdě a je jednou z nezbytných podmínek života rostlin. Vzdušné poměry v půdě závisí na její schopnosti přijímat, obsahovat a zadržovat vzduch, s pohyblivostí vzduchu v půdě a s výměnou vzduchu mezi půdou a atmosférou (JANDÁK, POKORNÝ, PRAX, 2007). a) Provzdušenost půdy - Vyjadřuje objemovou koncentraci vzduchu ve vzorku. kde je: P celková pórovitost momentální vlhkost 30

31 b) Minimální vzdušná kapacita půdy podle Nováka - Je provzdušenost půdy při vlhkosti maximální kapilární vodní kapacity. Udává podíl nekapilárních pórů v půdě, které voda po navlažení může brzy opustit. kde je: P celková pórovitost maximální kapilární vodní kapacita Tab. 3: Kritické hodnoty vlastností zhutnělých půd minimální vzdušnost (LHOTSKÝ, 2000) Půdní vlastnost Minimální vzdušnost [% obj.] Půdní druh J J V, JH H PH HP P < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 c) Stupeň provzdušení pórů vzorku - Vyjadřuje objemovou koncentraci vzduchu v pórech. kde je: P celková pórovitost momentální vlhkost d) Stupeň provzdušení při stavu maximální kapilární vodní kapacity - Je poměr objemu vzduchu k objemu pórů při stavu maximální kapilární vodní kapacity. kde je: P celková pórovitost maximální kapilární vodní kapacita 31

32 4.4 Metody statistického vyhodnocení Aritmetický průměr je spolu s rozptylem nejvýznamnější statistickou charakteristikou a je nejčastěji používaným průměrem. Počítá se z hodnot zkoumaného znaku všech jednotek hodnoceného souboru a charakterizuje úroveň znaku, je definován jako součet hodnot kvantitativního znaku, dělený rozsahem souboru. Směrodatná odchylka je druhou odmocninou rozptylu a vychází v původních měrných jednotkách znaku. Velikost směrodatné odchylky je ovlivněna nejen variabilitou, kterou měří, ale i úrovní zkoumaného kvantitativního znaku. Je absolutní mírou variace a není vhodná pro srovnání variability. Analýza variance (ANOVA) je analýza rozptylu dat z jednoho nebo více vzorků. Analýza testuje hypotézu, která předpokládá, že jednotlivé vzorky pocházejí ze stejného základního rozdělení pravděpodobnosti, v porovnání s alternativní hypotézou, která předpokládá, že základní rozdělení pravděpodobnosti není u všech vzorků stejné. Scheffeho metoda kontrastů - je jedna z metod mnohonásobného porovnávání. Tuto metodu lze využít k testování významnosti a výpočtu intervalů spolehlivosti v případě různých počtu pozorování ve skupinách (STÁVKOVÁ, DUFEK, 2000). 32

33 5 VÝSLEDKY Pro zjišťování půdního zhutnění byla použita přímá metoda odběru neporušeného půdního vzorku pomocí Kopeckého fyzikálních válečků s následným laboratorním rozborem. Naměřené hodnoty byly zpracovány do přehledných tabulek. Získané výsledky byly vyhodnoceny dle dostupných statistických ukazatelů a metod jako jsou např. aritmetické průměry, směrodatné odchylky, analýzy variance, atd. Uvedené metody statistického vyhodnocení byly aplikovány pomocí počítačového softwaru Microsoft Office Excel Tab. 4: Označení veličin uváděných v tabulkách číslo 5 až 34 Označení Parametr Jednotka A hmotnost vzorku s válečkem po odběru [g] B hmotnost vzorku po nasycení vzlínající vodou s válečkem [g] B 30 hmotnost vzorku po 30 minutovém odsávání s válečkem [g] B 2 hmotnost vzorku po 2 hodinovém odsávání s válečkem [g] B 24 hmotnost vzorku po 24 hodinovém odsávání s válečkem [g] C hmotnost vzorku vysušeného v sušárně při 105 o C [g] T hmotnost válečku (tary) [g] Θ momentální vlhkost [% obj.] Θ NS plná vodní kapacita [% obj.] Θ 30 vlhkost 30-ti minutová [% obj.] Θ KMK maximální kapilární vodní kapacita [% obj.] Θ RK retenční vodní kapacita [% obj.] P pórovitost [% obj.] P K póry kapilární [% obj.] P S póry semikapilární [% obj.] P N póry nekapilární [% obj.] ρ objemová hmotnost neredukovaná ρ d objemová hmotnost redukovaná ρ s zdánlivá hustota tuhé fáze Py s hmotnost pyknometru se suspenzí [g] Py v hmotnost pyknometru s destilovanou vodou [g] A a provzdušněnost půdy [% obj.] A KMK minimální vzdušná kapacita půdy [% obj.] A r stupeň provzdušnění pórů vzorku [% obj.] A rkmk stupeň provzdušnění při stavu maximální vodní kapacity [% obj.] 33

34 5.1 Měření jaro 2012 V následujících tabulkách jsou uvedeny vstupní naměřené hodnoty v jarním období, které byly odebrány z hloubky 100, 200 a 300 mm. Tabulky jsou řazeny dle variant zatravněné meziřadí střed meziřadí, zatravněné meziřadí kolejová stopa, černý úhor střed meziřadí, černý úhor kolejová stopa a kontrola osa řádku. Dále v následujících tabulkách jsou uvedeny výsledné hodnoty objemové hmotnosti redukované, v tabulkách jsou uvedeny výsledné hodnoty pórovitosti a vzdušných charakteristik a vždy žlutě jsou zvýrazněny hodnoty, které přesahují kritickou mez, vyjadřující škodlivé zhutnění, které hodnotí v tabulkách 1-3 LHOTSKÝ (2000). 34

35 Tab. 5: Parametry vzorku jaro, varianta 1 Hloubka [mm] číslo vzorku A [g] B [g] B 30 [g] Zatravněné meziřadí - střed meziřadí (jaro) B 2 [g] B 24 [g] C [g] T [g] misky [g] vzorku s miskou před umístěním do sušárny [g] 1 268,99 281,54 278,09 277,00 269,08 211,13 83,53 52,56 232,20 Číslo pyknometru Py s [g] Py v [g] Vysušený vzorek [g] 2 269,41 281,07 277,91 276,75 268,91 203,88 79,15 42,78 226, ,71 131,24 161, ,03 283,48 279,57 278,15 270,88 196,06 90,28 42,76 217,97 153, ,08 272,18 268,33 266,93 260,04 207,63 81,28 54,81 228, ,65 269,97 263,83 261,78 253,68 198,45 82,43 52,39 217, ,26 131,38 146, ,59 287,42 284,80 283,67 275,86 210,56 83,99 45,23 230,70 165, ,38 273,48 268,79 267,24 257,80 208,51 78,50 53,46 226,68 155, ,27 130, ,75 267,10 262,66 261,11 253,11 188,99 85,00 44,13 207,01 144, ,90 285,13 281,19 279,78 272,48 197,15 93,21 44,20 218,46 152,95 158,57 152,82 35

36 Tab. 6: Parametry vzorku jaro, varianta 2 Hloubka [mm] číslo vzorku A [g] B [g] B 30 [g] Zatravněné meziřadí - kolejová stopa (jaro) B 2 [g] B 24 [g] C [g] T [g] misky [g] vzorku s miskou před umístěním do sušárny [g] Číslo pyknometru Py s [g] Py v [g] Vysušený vzorek [g] ,43 275,02 270,64 268,62 261,11 163,08 88,77 18,14 185,56 144, ,99 132, ,02 262,80 257,68 255,61 247,64 186,80 77,38 42,14 207,56 144, ,77 282,69 278,65 276,85 267,84 169,06 96,52 24,92 190,68 144, ,12 286,28 283,70 282,71 274,92 191,40 86,87 28,45 211,73 162, ,64 131, ,66 276,03 271,36 269,78 261,45 190,52 89,98 43,83 210,14 146, ,25 274,64 269,96 267,92 259,69 195,24 91,50 52,67 213,75 142, ,55 275,33 271,50 269,93 262,24 176,93 83,39 23,38 196,87 153, ,50 133, ,98 274,69 271,77 270,63 263,79 269,06 81,62 111,65 288,94 157, ,29 279,52 275,91 274,66 266,81 202,73 85,05 42,12 221,50 160,61 36

37 Tab. 7: Parametry vzorku jaro, varianta 3 Hloubka [mm] číslo vzorku A [g] B [g] B 30 [g] B 2 [g] Černý úhor - střed meziřadí (jaro) B 24 [g] C [g] T [g] misky [g] vzorku s miskou před umístěním do sušárny [g] Číslo pyknometru Py s [g] Py v [g] Vysušený vzorek [g] ,08 280,20 276,93 275,79 266,47 181,79 82,27 23,45 200,47 158, ,97 132, ,00 277,02 272,48 271,05 261,75 197,94 84,36 45,54 215,11 152, ,14 289,23 285,85 284,61 276,06 175,08 89,51 17,37 195,33 157, ,81 278,85 275,72 274,50 267,08 183,09 85,98 28,06 202,30 155, ,41 133, ,26 291,37 289,65 289,13 281,62 199,63 80,55 24,23 219,45 175, ,99 286,19 282,60 281,47 272,94 174,70 98,08 23,60 192,96 151, ,16 276,67 272,51 270,98 261,09 176,65 84,03 22,50 193,44 154, ,61 131, ,47 281,93 278,50 277,12 267,59 183,62 85,11 25,01 200,88 158, ,19 293,52 290,83 289,72 281,62 207,45 93,46 43,32 225,21 164,13 37

38 Tab. 8: Parametry vzorku jaro, varianta 4 Hloubka [mm] číslo vzorku A [g] B [g] B 30 [g] B 2 [g] Černý úhor - kolejová stopa (jaro) B 24 [g] C [g] T [g] misky [g] vzorku s miskou před umístěním do sušárny [g] Číslo pyknometru Py s [g] Py v [g] Vysušený vzorek [g] ,57 283,76 278,90 277,49 269,07 194,62 95,46 45,29 212,43 149, ,40 131, ,29 285,18 280,32 278,79 269,69 178,66 87,96 22,57 197,57 156, ,80 297,47 294,04 292,77 283,31 211,10 99,21 51,78 229,88 159, ,40 282,03 278,37 277,19 269,27 215,99 80,91 53,16 235,43 162, ,61 133, ,37 288,85 285,36 284,25 276,36 214,20 89,41 52,65 233,64 161, ,82 284,55 282,04 281,08 274,46 178,92 86,24 16,89 198,92 162, ,84 306,03 303,83 302,97 296,49 228,24 93,15 52,37 248,30 175, ,12 130, ,47 282,90 280,62 279,65 273,12 212,54 78,76 44,78 232,56 167, ,32 275,83 271,72 270,44 262,20 199,21 80,08 41,87 217,98 157,34 38

39 Tab. 9: Parametry vzorku jaro, varianta 5 Hloubka [mm] číslo vzorku A [g] B [g] B 30 [g] B 2 [g] Kontrola - osa řádku (jaro) B 24 [g] C [g] T [g] misky [g] vzorku s miskou před umístěním do sušárny [g] Číslo pyknometru Py s [g] Py v [g] Vysušený vzorek [g] ,95 269,50 266,53 265,24 256,54 194,85 77,78 41,10 215,82 153, ,36 131, ,46 280,42 277,50 276,22 267,93 199,72 87,12 44,60 220,75 155, ,67 289,72 287,35 286,23 278,01 203,42 90,76 43,16 225,12 160, ,45 273,28 267,95 266,34 258,24 200,04 83,64 51,97 220,44 148, ,12 131, ,49 273,89 271,74 270,77 263,81 200,57 79,38 43,14 221,54 157, ,51 277,31 273,09 271,71 263,76 199,42 81,43 41,89 218,65 157, ,89 281,25 278,39 277,30 268,72 205,95 90,49 52,25 225,87 153, ,66 131, ,53 262,25 256,71 255,02 246,02 180,38 85,46 42,10 197,95 138, ,48 268,38 264,68 263,20 254,05 199,45 83,50 51,80 217,50 147,65 39

40 Tab. 10: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované jaro, varianta 1 Hloubka [mm] číslo vzorku Θ Zatravněné meziřadí - střed meziřadí (jaro) Θ NS Θ 30 Θ KMK Θ RK ρ ρ d prům. ρ d 1 26,89 39,44 35,99 34,90 26,98 1,85 1,59 1, ,16 40,82 37,66 36,50 28,66 1,90 1,61 1, ,45 39,90 35,99 34,57 27,30 1,79 1,53 1, ,98 38,08 34,23 32,83 25,94 1,79 1,53 1, ,16 41,48 35,34 33,29 25,19 1,70 1,46 1, ,27 38,10 35,48 34,35 26,54 1,92 1,65 1, ,83 39,93 35,24 33,69 24,25 1,76 1,55 1, ,89 37,24 32,80 31,25 23,25 1,65 1,45 1, ,74 38,97 35,03 33,62 26,32 1,75 1,53 1,51 Tab. 11: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované jaro, varianta 2 Hloubka [mm] číslo vzorku Θ Zatravněné meziřadí - kolejová stopa (jaro) Θ NS Θ 30 Θ KMK Θ RK ρ ρ d prům. ρ d 10 21,72 41,31 36,93 34,91 27,40 1,67 1,45 1, ,98 40,76 35,64 33,57 25,60 1,66 1,45 1, ,11 42,03 37,99 36,19 27,18 1,67 1,44 1, ,30 36,46 33,88 32,89 25,10 1,89 1,63 1, ,99 39,36 34,69 33,11 24,78 1,70 1,47 1, ,18 40,57 35,89 33,85 25,62 1,67 1,43 1, ,61 38,39 34,56 32,99 25,30 1,74 1,54 1, ,95 35,66 32,74 31,60 24,76 1,78 1,57 1, ,63 33,86 30,25 29,00 21,15 1,80 1,61 1,57 40

41 Tab. 12: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované jaro, varianta 3 Hloubka [mm] číslo vzorku Θ Černý úhor - střed meziřadí (jaro) Θ NS Θ 30 Θ KMK Θ RK ρ ρ d prům. ρ d 19 28,47 39,59 36,32 35,18 25,86 1,87 1,58 1, ,24 40,26 35,72 34,29 24,99 1,80 1,52 1, ,92 42,01 38,63 37,39 28,84 1,88 1,58 1, ,80 37,84 34,71 33,49 26,07 1,82 1,55 1, ,31 35,42 33,70 33,18 25,67 2,05 1,75 1, ,81 37,01 33,42 32,29 23,76 1,77 1,51 1, ,98 38,49 34,33 32,80 22,91 1,76 1,54 1, ,75 38,21 34,78 33,40 23,87 1,81 1,59 1, ,60 35,93 33,24 32,13 24,03 1,88 1,64 1,59 Tab. 13: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované jaro, varianta 4 Hloubka [mm] číslo vzorku Θ Černý úhor - kolejová stopa (jaro) Θ NS Θ 30 Θ KMK Θ RK ρ ρ d prům. ρ d 28 26,78 38,97 34,11 32,70 24,28 1,76 1,49 1, ,24 41,13 36,27 34,74 25,64 1,84 1,56 1, ,27 38,94 35,51 34,24 24,78 1,89 1,59 1, ,66 38,29 34,63 33,45 25,53 1,91 1,63 1, ,41 37,89 34,40 33,29 25,40 1,90 1,62 1, ,55 36,28 33,77 32,81 26,19 1,91 1,62 1, ,82 37,01 34,81 33,95 27,47 2,05 1,76 1, ,95 36,38 34,10 33,13 26,60 1,96 1,68 1, ,90 38,41 34,30 33,02 24,78 1,84 1,57 1,67 41

42 Tab. 14: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované jaro, varianta 5 Hloubka [mm] číslo vzorku Θ Θ NS Kontrola - osa řádku (jaro) Θ 30 Θ KMK Θ RK ρ ρ d prům. ρ d 37 27,42 37,97 35,00 33,71 25,01 1,81 1,54 1, ,22 38,18 35,26 33,98 25,69 1,83 1,55 1, ,65 38,70 36,33 35,21 26,99 1,90 1,60 1, ,74 41,57 36,24 34,63 26,53 1,76 1,48 1, ,68 37,08 34,93 33,96 27,00 1,86 1,57 1, ,55 38,35 34,13 32,75 24,80 1,85 1,58 1, ,70 37,06 34,20 33,11 24,53 1,81 1,54 1, ,79 38,51 32,97 31,28 22,28 1,63 1,38 1, ,33 37,23 33,53 32,05 22,90 1,74 1,48 1,47 Tab. 15: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik jaro, varianta 1 Hloubka [mm] číslo vzorku P Zatravněné meziřadí - střed meziřadí (jaro) prům. P P K P S P N ρs A a A KMK A r A rkmk 1 44,02 44,31 26,98 9,01 8,03 2,83 17,13 9,12 38,92 20, ,07 44,31 28,66 9,00 5,41 2,83 13,91 6,57 32,30 15, ,83 44,31 27,30 8,69 9,84 2,83 20,38 11,26 44,47 24, ,32 51,77 25,94 8,29 18,09 3,21 26,34 19,49 50,34 37, ,50 51,77 25,19 10,15 19,16 3,21 30,34 21,21 55,67 38, ,50 51,77 26,54 8,94 13,02 3,21 22,23 14,15 45,83 29, ,29 53,54 24,25 10,99 17,05 3,25 31,46 18,60 60,17 35, ,43 53,54 23,25 9,55 22,63 3,25 35,54 24,18 64,12 43, ,89 53,54 26,32 8,71 17,86 3,25 31,15 19,27 58,90 36,44 42

43 Tab. 16: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik jaro, varianta 2 Hloubka [mm] číslo vzorku P Zatravněné meziřadí - kolejová stopa (jaro) prům. P P K P S P N ρs A a A KMK A r A rkmk 10 41,56 41,66 27,40 9,53 4,63 2,48 19,84 6,65 47,73 15, ,56 41,66 25,60 10,04 5,92 2,48 20,58 7,99 49,52 19, ,88 41,66 27,18 10,81 3,89 2,48 18,77 5,69 44,82 13, ,59 45,99 25,10 8,78 7,71 2,79 15,29 8,70 36,77 20, ,48 45,99 24,78 9,91 12,79 2,79 24,49 14,37 51,58 30, ,90 45,99 25,62 10,27 13,01 2,79 24,72 15,05 50,55 30, ,25 38,84 25,30 9,26 5,69 2,57 19,64 7,26 48,80 18, ,77 38,84 24,76 7,98 6,03 2,57 17,82 7,17 45,96 18, ,51 38,84 21,15 9,10 7,26 2,57 17,88 8,51 47,66 22,68 Tab. 17: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik jaro, varianta 3 Hloubka [mm] číslo vzorku P prům. P Černý úhor - střed meziřadí (jaro) P K P S P N ρs A a A KMK A r A rkmk 19 36,15 37,00 25,86 10,46 0,17 2,48 7,68 0,97 21,25 2, ,55 37,00 24,99 10,73 2,83 2,48 11,31 4,26 29,34 11, ,29 37,00 28,84 9,79 2,34 2,48 6,37 1,10 17,54 3, ,03 42,05 26,07 8,64 9,32 2,77 17,23 10,54 39,14 23, ,68 42,05 25,67 8,03 2,98 2,77 7,37 3,50 20,09 9, ,45 42,05 23,76 9,66 12,03 2,77 19,64 13,16 43,22 28, ,57 45,94 22,91 11,42 13,24 2,94 25,59 14,77 53,79 31, ,05 45,94 23,87 10,91 11,27 2,94 23,30 12,65 50,60 27, ,20 45,94 24,03 9,21 10,96 2,94 20,60 12,07 46,60 27,30 43

44 Tab. 18: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik jaro, varianta 4 Hloubka [mm] číslo vzorku P prům. P Černý úhor - kolejová stopa (jaro) P K P S P N ρs A a A KMK A r A rkmk 28 45,70 43,65 24,28 9,83 11,59 2,75 18,92 13,00 41,40 28, ,18 43,65 25,64 10,63 6,91 2,75 14,94 8,44 34,60 19, ,07 43,65 24,78 10,73 6,56 2,75 12,80 7,83 30,42 18, ,24 39,51 25,53 9,10 4,61 2,68 10,58 5,79 26,97 14, ,72 39,51 25,40 9,00 5,32 2,68 11,31 6,43 28,47 16, ,56 39,51 26,19 7,58 5,79 2,68 11,01 6,75 27,84 17, ,96 40,11 27,47 7,34 2,15 2,79 8,14 3,01 22,03 8, ,77 40,11 26,60 7,50 5,67 2,79 11,82 6,64 29,73 16, ,61 40,11 24,78 9,52 9,31 2,79 16,71 10,59 38,31 24,28 Tab. 19: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik jaro, varianta 5 Hloubka [mm] číslo vzorku P prům. P Kontrola - osa řádku (jaro) P K P S P N ρs A a A KMK A r A rkmk 37 41,32 40,35 25,01 9,99 6,32 2,62 13,90 7,61 33,63 18, ,90 40,35 25,69 9,57 5,64 2,62 12,68 6,92 31,00 16, ,83 40,35 26,99 9,34 2,50 2,62 9,18 3,62 23,65 9, ,84 50,87 26,53 9,71 16,60 3,14 25,10 18,21 47,51 34, ,94 50,87 27,00 7,93 15,01 3,14 21,26 15,98 42,57 31, ,83 50,87 24,80 9,33 15,70 3,14 22,28 17,08 44,71 34, ,25 50,64 24,53 9,67 14,05 2,97 20,55 15,14 42,59 31, ,44 50,64 22,28 10,69 20,47 2,97 28,65 22,16 53,61 41, ,24 50,64 22,90 10,63 16,71 2,97 23,91 18,19 47,59 36,21 44

45 5.2 Měření podzim 2012 V následujících tabulkách jsou uvedeny vstupní hodnoty naměřené v podzimním období, které byly odebrané z hloubky 100, 200 a 300 mm. Tabulky jsou řazeny dle variant zatravněné meziřadí střed meziřadí, zatravněné meziřadí kolejová stopa, černý úhor střed meziřadí, černý úhor kolejová stopa a kontrola osa řádku. Dále v následujících tabulkách jsou uvedeny výsledné hodnoty objemové hmotnosti redukované, v tabulkách jsou uvedeny výsledné hodnoty pórovitosti a vzdušných charakteristik a vždy žlutě jsou zvýrazněny hodnoty, které přesahují kritickou mez, vyjadřující škodlivé zhutnění, které hodnotí v tabulkách 1-3 LHOTSKÝ (2000). 45

46 Tab. 20: Parametry vzorku podzim, varianta 1 Hloubka [mm] číslo vzorku A [g] B [g] B 30 [g] Zatravněné meziřadí - střed meziřadí (podzim) B 2 [g] B 24 [g] C [g] T [g] misky [g] vzorku s miskou před umístěním do sušárny [g] Číslo pyknometru Py s [g] Py v [g] Vysušený vzorek [g] 1 266,94 274,98 273,11 272,75 269,55 177,99 82,43 23,44 207,62 154, ,04 131, ,23 273,81 271,40 270,84 266,83 195,74 84,54 45,53 226,14 150, ,98 282,77 280,07 279,02 274,85 169,77 89,63 17,36 200,51 152, ,28 267,90 264,57 264,25 260,65 171,84 85,92 28,04 200, ,48 260,16 257,94 257,42 254,58 168,90 80,56 24,22 196, ,34 133,41 144, ,78 282,67 278,65 277,40 272,36 167,30 98,06 23,58 195,90 143, ,61 263,62 261,36 260,66 257,19 165,81 84,09 22,49 193,79 143, ,68 131, ,17 253,35 248,30 247,29 242,54 155,91 84,99 24,99 180,31 130, ,34 273,81 270,72 269,64 264,65 183,08 93,46 43,31 212,19 139,77 143,80 46

47 Tab. 21: Parametry vzorku podzim, varianta 2 Hloubka [mm] číslo vzorku A [g] B [g] B 30 [g] Zatravněné meziřadí - kolejová stopa (podzim) B 2 [g] B 24 [g] C [g] T [g] misky [g] vzorku s miskou před umístěním do sušárny [g] Číslo pyknometru Py s [g] Py v [g] Vysušený vzorek [g] ,63 267,42 263,57 262,16 257,60 178,53 95,41 45,29 205,58 133, ,41 131, ,62 287,10 285,17 284,82 280,98 182,43 87,97 22,56 214,20 159, ,58 291,11 288,91 288,63 284,87 205,42 99,14 51,76 236,11 153, ,26 270,10 268,34 267,64 264,25 205,33 80,82 53,16 235, ,17 280,18 277,80 277,25 273,29 204,17 89,37 52,64 234, ,15 131,71 151, ,32 280,48 278,60 277,91 274,59 173,77 86,16 16,90 203,88 156, ,20 287,74 285,43 284,70 280,74 208,61 93,05 52,36 238,33 156, ,55 266,56 263,65 262,67 258,35 190,69 81,97 44,77 219, ,63 133,41 145, ,84 276,74 275,73 275,22 272,56 200,23 80,00 41,82 232,60 158,41 152,17 47

48 Tab. 22: Parametry vzorku podzim, varianta 3 Hloubka [mm] číslo vzorku A [g] B [g] B 30 [g] B 2 [g] Černý úhor - střed meziřadí (podzim) B 24 [g] C [g] T [g] misky [g] vzorku s miskou před umístěním do sušárny [g] Číslo pyknometru Py s [g] Py v [g] Vysušený vzorek [g] ,03 267,41 264,68 263,46 258,31 195,37 83,43 52,57 225,31 142, ,53 131, ,04 261,09 258,29 257,13 251,51 183,34 79,15 42,12 212,50 141, ,76 264,15 260,33 259,19 254,21 176,03 90,24 42,75 204,74 133, ,16 269,38 267,05 266,21 262,83 205,48 81,22 54,80 234,96 150, ,29 131, ,85 250,33 245,73 244,30 239,68 181,84 81,78 52,38 208,52 129, ,16 267,57 264,78 263,83 259,02 188,66 83,78 45,22 218,03 143, ,18 267,60 264,99 264,34 260,88 198,64 85,72 53,44 226,70 145, ,26 266,52 264,17 263,63 260,23 189,01 84,95 44,13 217, ,48 133,40 144, ,33 282,19 280,33 279,67 276,19 194,88 93,16 44,18 225,55 150,70 48

49 Tab. 23: Parametry vzorku podzim, varianta 4 Hloubka [mm] číslo vzorku A [g] B [g] B 30 [g] B 2 [g] Černý úhor - kolejová stopa (podzim) B 24 [g] C [g] T [g] misky [g] vzorku s miskou před umístěním do sušárny [g] Číslo pyknometru Py s [g] Py v [g] Vysušený vzorek [g] ,55 274,30 271,47 270,40 264,61 159,57 88,72 18,14 191,06 141, ,23 131, ,63 261,42 258,77 257,80 252,90 185,62 77,30 42,79 215,80 142, ,14 282,01 280,18 279,61 275,85 170,92 96,87 24,91 201,68 146, ,23 267,15 265,04 264,29 261,08 172,65 86,68 28,45 200, ,51 268,86 266,56 265,67 262,33 193,06 81,30 43,82 221, ,75 131,51 149, ,44 256,04 253,17 252,37 248,94 182,31 91,44 52,66 207,73 129, ,60 250,95 248,57 248,02 245,01 157,65 83,18 23,36 183,44 134, ,44 131, ,46 262,40 260,12 259,79 256,22 255,82 81,35 111,67 289,52 144, ,91 261,04 258,49 257,76 253,37 181,76 84,95 44,10 210,73 137,66 144,20 49

50 Tab. 24: Parametry vzorku podzim, varianta 5 Hloubka [mm] číslo vzorku A [g] B [g] B 30 [g] B 2 [g] Kontrola - osa řádku (podzim) B 24 [g] C [g] T [g] misky [g] vzorku s miskou před umístěním do sušárny [g] ,91 245,96 242,98 241,93 237,61 172,74 77,72 41,09 198,69 Číslo pyknometru Py s [g] Py v [g] Vysušený vzorek [g] ,27 241,23 235,09 233,43 228,47 160,64 87,06 44,58 183, ,67 133,40 116, ,50 266,17 263,57 262,69 258,00 180,47 90,73 43,16 208,09 137, ,84 270,41 269,02 268,63 266,08 203,69 83,71 51,96 231,81 151, ,32 131, ,09 264,69 263,11 262,56 260,20 193,74 79,18 43,12 221,99 150, ,69 265,56 262,65 261,90 258,76 189,28 81,25 41,86 217,51 147, ,55 278,31 275,52 274,92 271,99 202,92 90,43 52,25 232,18 150, ,66 131, ,62 272,41 269,01 267,99 263,32 188,88 85,40 42,09 218,09 146, ,12 269,58 267,31 266,83 263,88 202,08 83,13 51,79 230,85 150,29 131,65 50

51 Tab. 25: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované podzim, varianta 1 Hloubk a [mm] číslo vzorku Zatravněné meziřadí - střed meziřadí (podzim) Θ Θ NS Θ 30 Θ KMK Θ RK ρ ρ d prům. ρ d 1 29,96 38,00 36,13 35,77 32,57 1,85 1,55 1, ,48 39,06 36,65 36,09 32,08 1,79 1,50 1, ,94 40,73 38,03 36,98 32,81 1,82 1,52 1, ,56 38,18 34,85 34,53 30,93 1,71 1,44 1, ,24 34,92 32,70 32,18 29,34 1,72 1,45 1, ,00 40,89 36,87 35,62 30,58 1,71 1,44 1, ,20 36,21 33,95 33,25 29,78 1,70 1,43 1, ,26 37,44 32,39 31,38 26,63 1,52 1,31 1, ,11 40,58 37,49 36,41 31,42 1,66 1,40 1,38 Tab. 26: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované podzim, varianta 2 Hloubka [mm] číslo vzorku Zatravněné meziřadí - kolejová stopa (podzim) Θ Θ NS Θ 30 Θ KMK Θ RK ρ ρ d prům. ρ d 10 26,98 38,77 34,92 33,51 28,95 1,60 1,33 1, ,78 39,26 37,33 36,98 33,14 1,92 1,60 1, ,78 38,31 36,11 35,83 32,07 1,84 1,54 1, ,27 37,11 35,35 34,65 31,26 1,82 1,52 1, ,27 39,28 36,90 36,35 32,39 1,82 1,52 1, ,29 37,45 35,57 34,88 31,56 1,87 1,57 1, ,90 38,44 36,13 35,40 31,44 1,85 1,56 1, ,66 38,67 35,76 34,78 30,46 1,73 1,46 1, ,43 38,33 37,32 36,81 34,15 1,91 1,58 1,54 51

52 Tab. 27: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované podzim, varianta 3 Hloubka [mm] číslo vzorku Θ Černý úhor - střed meziřadí (podzim) Θ NS Θ 30 Θ KMK Θ RK ρ ρ d prům. ρ d 19 29,80 41,18 38,45 37,23 32,08 1,73 1,43 1, ,67 40,72 37,92 36,76 31,14 1,71 1,41 1, ,24 40,63 36,81 35,67 30,69 1,63 1,33 1, ,26 37,48 35,15 34,31 30,93 1,80 1,51 1, ,61 39,09 34,49 33,06 28,44 1,56 1,29 1, ,94 40,35 37,56 36,61 31,80 1,73 1,43 1, ,26 36,68 34,07 33,42 29,96 1,72 1,45 1, ,43 36,69 34,34 33,80 30,40 1,73 1,45 1, ,47 38,33 36,47 35,81 32,33 1,81 1,51 1,47 Tab. 28: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované podzim, varianta 4 Hloubka [mm] číslo vzorku Θ Černý úhor - kolejová stopa (podzim) Θ NS Θ 30 Θ KMK Θ RK ρ ρ d prům. ρ d 28 30,40 44,15 41,32 40,25 34,46 1,72 1,41 1, ,50 41,29 38,64 37,67 32,77 1,71 1,43 1, ,26 39,13 37,30 36,73 32,97 1,75 1,46 1, ,35 36,27 34,16 33,41 30,20 1,72 1,44 1, ,97 38,32 36,02 35,13 31,79 1,78 1,49 1, ,35 34,95 32,08 31,28 27,85 1,54 1,30 1, ,13 33,48 31,10 30,55 27,54 1,54 1,34 1, ,96 36,90 34,62 34,29 30,72 1,64 1,44 1, ,30 38,43 35,88 35,15 30,76 1,54 1,38 1,39 52

53 Tab. 29: Hodnocení vlhkosti a objemové hmotnosti redukované podzim, varianta 5 Hloubka [mm] číslo vzorku Θ Kontrola - osa řádku (podzim) Θ NS Θ 30 Θ KMK Θ RK ρ ρ d prům. ρ d 37 26,54 36,59 33,61 32,56 28,24 1,58 1,32 1, ,15 38,11 31,97 30,31 25,35 1,39 1,16 1, ,46 38,13 35,53 34,65 29,96 1,64 1,37 1, ,40 34,97 33,58 33,19 30,64 1,80 1,52 1, ,29 34,89 33,31 32,76 30,40 1,79 1,51 1, ,02 36,89 33,98 33,23 30,09 1,75 1,47 1, ,45 37,21 34,42 33,82 30,89 1,79 1,51 1, ,43 40,22 36,82 35,80 31,13 1,71 1,47 1, ,70 36,16 33,89 33,41 30,46 1,75 1,50 1,49 Tab. 30: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik podzim, varianta 1 Hloubka [mm] číslo vzorku P Zatravněné meziřadí - střed meziřadí (podzim) prům. P P K P S P N ρs A a A KMK A r A rkmk 1 41,89 42,70 32,57 3,56 5,76 2,66 11,93 6,12 28,48 14, ,53 42,70 32,08 4,57 6,88 2,66 15,05 7,44 34,57 17, ,69 42,70 32,81 5,22 4,66 2,66 12,75 5,71 29,87 13, ,47 41,41 30,93 3,92 6,62 2,46 13,91 6,94 33,55 16, ,19 41,41 29,34 3,36 8,49 2,46 13,95 9,01 33,86 21, ,58 41,41 30,58 6,29 4,71 2,46 14,58 5,96 35,06 14, ,88 46,95 29,78 4,17 10,93 2,60 18,68 11,63 41,62 25, ,65 46,95 26,63 5,76 17,26 2,60 28,39 18,27 57,18 36, ,33 46,95 31,42 6,07 8,84 2,60 20,22 9,92 43,64 21,41 53

54 Tab. 31: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik podzim, varianta 2 Hloubka [mm] číslo vzorku Zatravněné meziřadí - kolejová stopa (podzim) P prům. P P K P S P N ρs A a A KMK A r A rkmk 10 49,15 43,19 28,95 5,97 14,23 2,62 22,17 15,64 45,10 31, ,98 43,19 33,14 4,19 1,65 2,62 7,20 2,00 18,47 5, ,46 43,19 32,07 4,04 5,35 2,62 10,68 5,63 25,75 13, ,83 45,36 31,26 4,09 10,48 2,81 15,56 11,18 33,95 24, ,07 45,36 32,39 4,51 9,17 2,81 15,80 9,72 34,30 21, ,17 45,36 31,56 4,01 8,60 2,81 13,88 9,29 31,43 21, ,94 42,03 31,44 4,69 4,81 2,65 12,04 5,54 29,40 13, ,94 42,03 30,46 5,30 9,18 2,65 18,28 10,16 40,67 22, ,22 42,03 34,15 3,17 2,90 2,65 7,79 3,41 19,37 8,48 Tab. 32: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik podzim, varianta 3 Hloubka [mm] číslo vzorku P Černý úhor - střed meziřadí (podzim) prům. P P K P S P N ρs A a A KMK A r A rkmk 19 43,33 44,79 32,08 6,37 4,88 2,52 13,53 6,10 31,23 14, ,94 44,79 31,14 6,78 6,02 2,52 14,27 7,18 32,47 16, ,11 44,79 30,69 6,12 10,30 2,52 17,87 11,44 37,93 24, ,91 44,64 30,93 4,22 5,76 2,55 11,65 6,60 28,48 16, ,23 44,64 28,44 6,05 14,74 2,55 22,62 16,17 45,95 32, ,77 44,64 31,80 5,76 6,21 2,55 13,83 7,16 31,60 16, ,08 42,39 29,96 4,11 9,01 2,55 15,82 9,66 36,72 22, ,18 42,39 30,40 3,94 8,84 2,55 14,75 9,38 34,17 21, ,90 42,39 32,33 4,14 4,43 2,55 10,43 5,09 25,50 12,45 54

55 Tab. 33: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik podzim, varianta 4 Hloubka [mm] číslo vzorku P Černý úhor - kolejová stopa (podzim) prům. P P K P S P N ρs A a A KMK A r A rkmk 28 50,55 49,84 34,46 6,86 9,23 2,86 20,15 10,30 39,86 20, ,01 49,84 32,77 5,87 11,37 2,86 21,51 12,34 43,01 24, ,95 49,84 32,97 4,33 11,65 2,86 19,69 12,22 40,22 24, ,78 46,98 30,20 3,96 11,62 2,66 18,43 12,37 40,26 27, ,89 46,98 31,79 4,23 7,87 2,66 14,92 8,76 34,00 19, ,26 46,98 27,85 4,23 19,18 2,66 26,91 19,98 52,50 38, ,32 47,68 27,54 3,56 18,22 2,65 29,19 18,77 59,19 38, ,60 47,68 30,72 3,90 10,98 2,65 25,64 11,31 56,23 24, ,10 47,68 30,76 5,12 12,22 2,65 31,80 12,95 66,11 26,93 Tab. 34: Hodnocení pórovitosti a vzdušných charakteristik podzim, varianta 5 Hloubka [mm] číslo vzorku P prům. P Kontrola - osa řádku (podzim) P K P S P N ρs A a A KMK A r A rkmk 37 50,89 52,12 28,24 5,37 17,28 2,68 24,35 18,33 47,85 36, ,69 52,12 25,35 6,62 24,72 2,68 33,54 26,38 59,17 46, ,76 52,12 29,96 5,57 13,23 2,68 22,30 14,11 45,74 28, ,22 48,85 30,64 2,94 14,64 2,93 19,82 15,03 41,10 31, ,64 48,85 30,40 2,91 15,33 2,93 20,35 15,88 41,84 32, ,69 48,85 30,09 3,89 15,71 2,93 21,67 16,46 43,61 33, ,05 42,58 30,89 3,53 7,63 2,60 13,60 8,23 32,34 19, ,54 42,58 31,13 5,69 6,72 2,60 19,11 7,74 43,89 17, ,14 42,58 30,46 3,43 8,25 2,60 17,44 8,73 41,38 20,71 55

56 5.3 Výsledný přehled naměřených hodnot K vyhodnocení průkaznosti rozdílů mezi hodnocenými variantami byla použita analýza variance (hladina významnosti α = 0,05). Jako metoda následného testování byla použita Scheffeho metoda kontrastů na hladině významnosti α = 0,05. Uvedené metody statistického vyhodnocení byly aplikovány pomocí počítačového softwaru Unistat 4.53 pro Excel a MS Excel. Tab. 35: Průměrné hodnoty objemové hmotnosti redukované na jaře a na podzim Místo odběru Zatravněné meziřadí - střed meziřadí (varianta 1) Zatravněné meziřadí - kolejová stopa (varianta 2) Černý úhor - střed meziřadí (varianta 3) Černý úhor - kolejová stopa (varianta 4) Kontrola - osa řádku (varianta 5) Hloubka [mm] Jaro 100 1,58 Průměr (jaro) Průměrné ρd směrodatná odchylka (jaro) Podzim 1, ,55 1,55 0,04 1, ,51 1, ,45 1, ,51 1,51 0,06 1, ,57 1, ,56 1, ,61 1,59 0,03 1, ,59 1, ,55 1, ,62 1,61 0,06 1, ,67 1, ,56 1, ,54 1,52 0,05 1, ,47 1,49 Průměr (podzim) směrodatná odchylka (podzim) 1,45 0,07 1,52 0,03 1,42 0,04 1,41 0,02 1,42 0,12 Objemová hmotnost redukovaná je hmotnost jednotkového objemu vysušené půdy a je důležitým parametrem pro hodnocení míry zhutnění. Z naměřených hodnot objemové hmotnosti redukované, které uvádí tab. 35 je zřejmé, že hodnoty ve svrchních vrstvách půdy se pohybují v rozmezí 1,2-1,5 g.cm -3, směrem do spodiny tato hodnota vzrůstá. Nejvyšší celkové hodnoty objemové hmotnosti redukované, uvedené v grafu 1, byly naměřeny v zatravněném meziřadí kolejová stopa (varianta 2) a černém úhoru kolejová stopa (varianta 4), což odpovídá očekávání. Tento stav je zapříčiněn možností kultivace meziřadí v průběhu vegetace, kdy dochází k pravidelnému nakypření půdního 56

57 profilu v celé šířce meziřadí, což se příznivě projevuje na snížení celkových hodnot půdních tlaků. Naopak u zatravněného meziřadí, kde je pokryv pravidelně mulčován, dochází k opakovanému přejezdu mechanizačních prostředků, které neprovádí zásah do půdní struktury, což se projevuje nárůstem hodnot objemové hmotnosti redukované. V zatravněném meziřadí střed meziřadí (varianta 1) je objemová hmotnost redukovaná nižší než u černého úhoru střed meziřadí (varianta 3) a to z důvodu větší intenzity zpracování půdy u černého úhoru. Travní pokryv v zatravněném meziřadí částečně tlumí přenos bočních tlaků z oblasti kolejových stop, proto jsou výsledné hodnoty nižší. V důsledku pravidelného kypření a půdních podmínek stanoviště, byla nejnižší hodnota objemové hmotnosti redukované naměřena ve variantě 5 (kontrola osa řádků). Graf 1: Celkové výsledky variant objemové hmotnosti redukované Pomocí analýzy variance bylo provedeno testování pro jednotlivé varianty pokusu a jejich vzájemné interakce. Z výsledků těchto analýz, uvedených v tabulkách 36 a 37 je zřejmé, že byly zjištěny statistické rozdíly. Vysoce průkazný rozdíl byl prokázán mezi objemovou hmotností redukovanou v jarním a podzimním období, a to u černého úhoru kolejová stopa (varianta 4). Rozdíl byl způsoben vlhkostí v době odběru. V jarním období byla naměřena průměrná momentální vlhkost 28,18% a v podzimním období 57

58 25,02%. Na vyšší vlhkost půdy mohly mít vliv déletrvající nižší teploty vzduchu, mohla se projevit i zásoba vody ze zimního období nebo vysoká hladina podzemní vody. Tab. 36: Analýza rozptylu objemové hmotnosti Zdroj variability Součet čtverců Stupně volnosti Průměrný čtverec Stat. F Významnost Hlavní efekty 0, ,015 4,463 0,0026 Objemová hmotnost 0, ,015 4,463 0,0026* Vysvětleno 0, ,015 4,463 0,0026 Chyba 0, ,003 Celkem 0, ,007 Poznámka: * - průkazný rozdíl (α = 0,95) Tab. 37: Metoda následného testování objemové hmotnosti porovnání dle variant Skupina Příp. Průměr V4P V3P V5P V1P V2J V2P V5J V4P 3 1,4100 V3P 3 1,4233 V5P 3 1,4233 V1P 3 1,4467 V2J 3 1,5100 V2P 3 1,5233 V5J 3 1,5233 V1J 3 1,5467 V3J 3 1,5867 * V4J 3 1,6133 * * * Poznámka: * - významně odlišné páry (α = 0,05) Pórovitost spolu s objemovou hmotností je významným ukazatelem stavu fyzikálních vlastností půdy. Pórovitost vyjadřuje celkové procentuální množství volného prostoru, který není vyplněn pevnými částicemi půdy. Povrchové horizonty v minerálních půdách dosahují hodnot 40-60%. 58

59 Tab. 38: Průměrné hodnoty pórovitosti na jaře a na podzim Průměrné P [%obj] Místo odběru Hloubka [mm] Jaro Průměr (jaro) směrodatná odchylka (jaro) Podzim Průměr (podzim) směrodatná odchylka (podzim) Zatravněné meziřadí - střed meziřadí (varianta 1) Zatravněné meziřadí - kolejová stopa (varianta 2) Černý úhor - střed meziřadí (varianta 3) Černý úhor - kolejová stopa (varianta 4) Kontrola - osa řádku (varianta 5) ,31 42, ,77 49,87 4,90 41, ,54 46, ,66 43, ,99 42,16 3,60 45, ,84 42, ,00 44, ,05 41,66 4,48 44, ,94 42, ,65 49, ,51 41,09 2,24 46, ,11 47, ,35 52, ,87 47,29 6,01 48, ,64 42,58 43,69 2,90 43,53 1,69 43,94 1,34 48,17 1,49 47,85 4,85 Graf 2: Celkové výsledky variant průměrné pórovitosti Dle přehledu průměrných hodnot pórovitosti, uvedené v tabulce 38 a v grafu 2 vyplývá, že nejvyšší hodnoty jsou naprosto v souladu s očekáváním. Zatravnění ve vinici obvykle vede ke zvýšení pórovitosti. V zatravněném meziřadí kolejová stopa 59

60 (varianta 2) došlo ovšem ke snížení pórovitosti a to v důsledku vlhkosti v době odběru vzorků půdy. Průměrná momentální vlhkost v zatravněném meziřadí kolejová stopa činila v jarním období 22,27% a v podzimním období 29,82%. V důsledku vyšší vlhkosti v podzimním období, lze předpokládat, že bude i vyšší hodnota utužení. Při orbě a kypření se zvyšuje podíl nekapilárních pórů a tím pádem se zvětšuje pórovitost. Proto i nejvyšší průměrná hodnota pórovitosti byla naměřena ve variantě 5 (kontrola osa řádků) jak uvádí graf 2. Tab. 39: Analýza rozptylu pórovitosti Zdroj variability Součet čtverců Stupně volnosti Průměrný čtverec Stat. F Významnost Hlavní efekty 259, ,853 2,107 0,0793 Objemová hmotnost 259, ,853 2,107 0,0793 Vysvětleno 259, ,853 2,107 0,0793 Chyba 273, ,696 Celkem 533, ,400 Na základě provedené analýzy variance nebyl prokázán statisticky průkazný rozdíl mezi hodnotami pórovitosti u sledovaných variant v hodnocených termínech. Výsledky těchto analýz jsou zaznamenány v tabulce č

61 6 DISKUSE Předkládaná diplomová práce se zabývala hodnocením zhutnění půd v meziřadí vinic. Experimentální měření probíhalo ve vinici v katastrálním území Velké Němčice, v níž je využíván systém zatravnění meziřadí ob jeden řádek. Pro zjišťování stupně zhutnění byla využita přímá metoda odběru neporušeného půdního vzorku pomocí Kopeckého fyzikálních válečků s následným laboratorním rozborem. Měření a odběry vzorků probíhaly dvakrát ročně vždy v jarním a podzimním termínu za vhodných půdních vlhkostních podmínek z hloubky 100, 200 a 300 mm na zatravněném i kultivovaném meziřadí v oblasti kolejových stop, středu meziřadí a v ose řádků. Cílem bylo postihnout rozdíly mezi jednotlivými variantami a termíny odběru vzorků. Ke zhodnocení fyzikálních vlastností půdy bylo provedeno statistické vyhodnocení pomocí analýzy variance (výsledky uvádí tabulka 36 a 39). Jelikož byl zjištěn průkazný rozdíl mezi hodnocenými variantami, a to u objemové hmotnosti redukované, byla provedena metoda následného testování s využitím Scheffeho metody kontrastů, která umožnila zachytit významně odlišné dvojice, jak uvádí tabulka 37. Významnou veličinou charakterizující intenzitu půdního zhutnění je objemová hmotnost. Ze získaných statistických výsledků byl pomocí analýzy variance prokázán vysoce průkazný rozdíl mezi objemovou hmotností redukovanou v jarním a podzimním období a to u černého úhoru kolejová stopa, kdy v jarním období činila průměrná hodnota objemové hmotnosti redukované 1,61 g.cm -3 a v podzimním období 1,41 g.cm -3. Tento rozdíl byl způsoben vlhkostí v době odběru, kdy v jarním období byla naměřena průměrná momentální vlhkost 28,18% a v podzimním období 25,02%. Na vyšší vlhkost půdy mohly mít vliv déletrvající nižší teploty vzduchu, mohla se projevit i zásoba vody ze zimního období nebo vysoká hladina podzemní vody. Podle KŇÁKALA (2000) je půdní struktura ve vinicích a sadech nejčastěji v kategorii nevyhovující (1,4-1,6 g.cm -3 ). HŮLA a kol. (2010) uvádějí, že při nadměrném zhutnění nad hodnotou objemové hmotnosti 1,6 g.cm -3 se již značně snižuje efektivnost minerálního hnojení, zejména dusíkem. Nejvyšší celkové hodnoty objemové hmotnosti redukované byly naměřeny v zatravněném meziřadí kolejová stopa (1,52 g.cm -3 ) a černém úhoru kolejová stopa 61

62 (1,51 g.cm -3 ). Například SVOBODA, ZEMÁNEK (2005) uvádějí, že travní pokryv v meziřadí vinic je schopný tlumit intenzitu půdního zhutnění. Obdobně také PEACOCK (1999) hovoří o příznivém účinku travního pokryvu, případně i uměle vysetých půdopokryvných rostlinách na příznivou půdní strukturu, jež napomáhá snížit rozsah zhutnění. Výsledky měření na experimentálním stanovišti Velkých Němčic tento předpoklad nepotvrdily. Příčinou tohoto stavu může být upřednostněné využívání zatravněného meziřadí s ohledem na množství dešťových srážek a dalších klimatických činitelů pro průjezd strojů a strojních souprav v předešlých letech. Podle NÉMETHYHO (2006) mohou působit půdopokryvné rostliny naopak negativně. Příčinou je vyšší vlhkost půdy, která se udržuje pod travním mulčem a podílí se na zvýšeném přenosu kontaktních tlaků často i do větších hloubek. Další možnou příčinou může být i obecně snížená možnost kypření půdy v zatravněném meziřadí. Celková pórovitost ve většině případů úzce koreluje s objemovou hmotností redukovanou. Vyjadřuje celkové procentuální množství volného prostoru, který není vyplněný pevnými částicemi půdy. Povrchové horizonty minerální půdy mají pórovitost 40-60%, což znamená, že 40-60% objemu půdy je tvořeno póry, zbytek pevnými částicemi. Póry jsou vyplněny vzduchem nebo vodou. Velmi důležité je zastoupení jednotlivých skupin pórů podle velikosti (nekapilární, semikapilární, kapilární). Celková průměrná pórovitost neporušeného půdního vzorku při jarním měření byla laboratorně stanovena na úrovni 44,42%, při podzimním měření 45,43%. Póry nekapilární zaujímají při jarním měření 9,64%, při podzimním měření 9,92%. Póry semikapilární zaujímají při jarním měření 9,46%, při podzimním měření 6,44%. Póry kapilární zaujímají při jarním měření 25,35%, při podzimním měření 30,79%. ŠIMEK (2003) uvádí poměr zastoupených nekapilárních, semikapilárních a kapilárních pórů pro středně těžké půdy následovně: nekapilární 10-15%, semikapilární 20-25%, kapilární 15-20% a celková pórovitost poté činí 45-55%. Z toho vyplývá, že zastoupení nekapilárních, semikapilárních, ale také kapilárních pórů v půdě prováděného experimentálního měření je nedostačující. Pouze celková průměrná pórovitost je v souladu s hodnotami, které uvádí LHOTSKÝ (2000). Pórovitost jílovitých půd je 40-60%, písčitých 35-45%, humózních 70-80% a utužených půd 25-30%. KOSTELANSKÝ a kol. (2004) uvádí, že v našich půdách je rozptyl pórovitosti mezi 30-65%. Obecně se pórovitost zvyšuje všemi kypřícími způsoby zpracování půdy na 62

63 50-60%. Také HŮLA, ABRHAM, BAUER (1997) uvádí, že při orbě a kypření se zvyšuje podíl nekapilárních pórů a tím pádem se zvětšuje pórovitost, naopak utužováním půdy se pórovitost snižuje. Fyzikální vlastnosti půdy ovlivňuje kultivace zemědělské půdy včetně orby a používání strojního zařízení. WALL a HEISKANEN (2003) uvádějí, že orba způsobuje směšování eluviálního horizontu a někdy i svrchní části iluviálního horizontu do ornice. Dále uvádějí, že obdělávání půdy způsobuje snižování obsahu organické hmoty v půdě, používání strojního zařízení (mechanizace) má za následek zvyšování objemové hmotnosti. Objemová hmotnost se u většiny půd pohybuje v intervalu 1,2 až 1,8 g.cm -3. LHOTSKÝ (1994) uvádí, že vyšší obsah humusových látek v půdě působí příznivěji na její fyzikální vlastnosti zejména tím, že zlepšuje půdní strukturu a provzdušnění půdy, zvyšuje vodní kapacitu a teplotu půdy. Vliv organických hnojiv na chemické vlastnosti se projevuje hlavně zvýšenou sorpcí živin ve výměnné formě, obohacením půdy o živiny a mobilizací živin z anorganických rezerv. Podle LHOTSKÉHO (2000) jsou půdy soustavně hnojené organickými hnojivy vlivem vyššího obsahu humusu schopny lépe jímat vodu a tím tak pomáhat rostlinám překonat období sucha, být odolnější proti okyselení půdy a také být záhřevnější. Výsledky práce naznačují nutnost provedení opatření proti zhutňování nejen u technologických postupů s kultivovaným meziřadím, ale i v zatravněném meziřadí. Ve vinohradnictví budou tato opatření směřovat k využívání hloubkových kypřičů. V kultivovaném meziřadí je třeba uvažovat o nasazení těžkých radlicových kypřičů nebo kypřičů s dlátovými radlicemi a zásah provádět do hloubky mm nejlépe po sklizni. Dle LHOTSKÉHO (2000) kypřící zásah na zhutnělých půdách musí být také provázán s preventivním opatřením. Snížení míry půdního zhutnění slučováním pracovních operací lze pouze za předpokladu důsledného dodržení všech agrotechnických opatření. 63

64 7 ZÁVĚR Diplomová práce se zabývá hodnocením zhutnění půd v meziřadí vinic v jarním a podzimním období roku 2012 na vytipovaném stanovišti Velkých Němčic. Pro zjištění stupně půdního zhutnění byla použita přímá metoda odběru neporušeného půdního vzorku pomocí Kopeckého fyzikálních válečků s následným laboratorním rozborem. Dále k zhodnocení fyzikálních vlastností půdy byla použita statistická metoda analýza variance a jako následná metoda testování byla použita Scheffeho metoda kontrastů. Překládaná práce je pochopitelně limitovaná krátkým časovým úsekem, po který probíhal výzkum. Serioznějších výsledků by bylo možno dosáhnout dlouhodobějším sledováním po několik sezon. Výsledky diplomové práce dokazují negativní dopad průjezdu mechanizačních prostředků na zhutnění půdy. Jednoznačně to potvrzují rozdíly ve zhutnění půdy v kolejových stopách a ve středu meziřadí. Výsledky diplomové práce nepotvrdily předpoklad vlivu zatravnění na snížení půdního zhutnění, ale ani neprokázaly zásadní rozdíly půdního zhutnění u sledovaných technologických postupů. Půda společně s ostatními složkami životního prostředí je nezastupitelným a nenahraditelným faktorem ovlivňující život na Zemi. Nadměrné zhutnění půd, zejména v podorničním profilu, je závažnou bariérou pro plné využívání jejich produkčního potenciálu. K zabránění těmto negativním tendencím by měla směřovat preventivní opatření. Snížení míry půdního zhutnění slučováním pracovních operací lze pouze za předpokladu důsledného dodržení všech agrotechnickým opatření. Mezi preventivní opatření lze doporučit konstrukční úpravy mechanismů, jako je odlehčení celkové hmotnosti, přenos zatížení na více os, větší kola nebo pryžové polopásy, dále rozmnožení počtu vjezdu na pole, omezování pojezdů zvláště ve vlhkém jarním období, ať už sdružováním operací, nebo přechodem na půdoochranné technologie přípravy půdy. Také využívání speciálních širokoprofilových pneumatik, umožňujících rozložit hmotnost stroje na větší plochu a tím tak snížit měrný tlak na půdu, vede ke zlepšení půdní struktury. 64

65 8 SOUHRN Diplomová práce s názvem Hodnocení zhutnění půd v meziřadí vinic je zaměřena na problematiku půdního zhutnění v trvalých porostech ve vztahu k používaným mechanizačním prostředkům. Literární přehled práce je doplněn o literární rešerši zaměřenou na soubor preventivních a nápravných opatření, vedoucích k omezení půdního zhutnění. Ve výsledkové části práce jsou shrnuty a vyhodnoceny výsledné hodnoty fyzikálních vlastností půdy, stanovené v jarním a podzimním období roku 2012 na experimentální vinici ve Velkých Němčicích, v níž je využíván systém zatravnění meziřadí ob jeden řádek. Ze získaných výsledků vyplývá, že k největšímu zhutnění půdy dochází v zatravněném meziřadí v oblasti kolejových stop. Klíčová slova: vinice, půdní zhutnění, neporušený půdní vzorek, mechanizace SUMMARY This thesis is about Evaluation of concretion of soil between the vineyards and it focuses on problems with concretion of permanent growth in connection to usage of mechanical equipment. Literary summary of this thesis is completed with literary research which concentrates on prevention and remedies leading to minimising soil concretion. Towards the end of this thesis results of physical properties of soil are evaluated based on spring and autumn of 2012 at the experimental vineyards in Velke Nemcice where the method of grassing gaps of every other line was used. Based on the outcome we can see that the biggest concretion of soil happens on the grassed areas of the rail tracks. Key words: vineyards, soil concretion, mechanization, intact soil sample 65

66 9 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY Literatura: ARVIDSSON, J., RISTIC, R. 1996: Soil stress and compaction effects for four traktor tyres. Journal of Terramechanics, č. 5, s ISSN BRAUN, J., VANEK, G. 2003: Pestujeme vinič pestovanie, ošetrovanie, odrody, rez, ochrana, hnojenie. Nezávislosť, a. s., Bratislava. 216 s. ISBN BURG, P. 2010: Novinky z veletrhu Intervitis-Interfructa Vinařský obzor. č. 6, s ISSN HAO, X, CHANG, C., LINDWALL, C. W. 2001: Tillage and crop semence effects on organic carbon and total nitrogen kontent in an irrigated Alberta soil. Soil & Tillage Research, vol. 62, iss. 3 4, p HEJDUK, S. 2008: Význam zatravnění meziřadí v ovocných sadech a vinohradech. Zahradnictví: časopis profesionálních zahradníků, roč. LXXXII, č. 1, s. 70. ISSN HŮLA, J., ABRHAM, Z., BAUER, F. 1997: Zpracování půdy. 1 vyd. Praha: Brázda. 140 s. ISBN HŮLA, J., a kol. 2010: Dopad netradičních technologií zpracování půdy na půdní prostředí. Praha: Výzkumný ústav zemědělské techniky. 60 s. ISBN JANDÁK, J., a kol. 2003: Cvičení z půdoznalství. 1 vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita. 92 s. ISBN JANDÁK, J., POKORNÝ, E., PRAX, A. 2007: Půdoznalství. 2 vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita. 146 s. ISBN

67 JAVŮREK, M., VACH, M. 2008: Negativní vlivy zhutnění půd a soustava opatření k jejich odstranění. Praha: Výzkumný ústav rostlinné výroby. 26 s. ISBN KOSTELANSKÝ, F., a kol. 2004: Obecná produkce rostlinná. 2 vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita. 212 s. ISBN KŇÁKAL, P. 2000: Fyzikální vlastnosti hodnocené na pozorovacích plochách bazálního monitoringu zemědělských půd. Zpráva ÚKZÚZ LHOTSKÝ, J. 2000: Zhutňování půd a opatření proti němu. Praha: Ústav zemědělských a potravinářských informací. 65 s. ISBN MINISTERSTVO ZEMĚDĚLSTVÍ ČR. 2007: Hodnocení kvality půdy v ekologicky hospodařícím podniku. 1 vyd. Náměšť nad Oslavou: ZERA Zemědělská a ekologická regionální agentura,o.s. 29 s. ISBN PEACOCK, B., 1999: Managing Compacted Soils in Vineyards. January 26, 1999, Symposium on University of California Cooperative Extension Tulare Country PAVLOUŠEK, P. 2010: Černý úhor ve vinicích a jeho vliv na révu vinnou, Vinařský obzor. č. 5, s ISSN STÁVKOVÁ, J., DUFEK, J. 2000: Biometrika. 1 vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita. 194 s. ISBN STRAUSS, M. 2006: Bodenbearbeitung Welche Geräte kommen in Frage? Das Deutsche Weinmagazin, roč. 27/2006, č. 4, s ISSN SVOBODA, J., ZEMÁNEK, P. Sledování vlivu organické hmoty na půdní zhutnění v provozních podmínkách vinic na jižní Moravě. Workshop Trendy ve výzkumu a vývoji strojů a technologií ve vinohradnictví ZF MZLU v Lednici, , s

68 SVOBODA, M., ČERVINKA, J. 2013: Vliv různé pneumatiky u kloubového traktoru na utuženost půdy. Mendelova univerzita v Brně, AF, Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky, řešení projektu IGA TP 11/2013 ŠARAPATKA, B., NIGGLI, U., a kol. 2008: Zemědělství a krajina: cesty k vzájemnému souladu. 1 vyd. Olomouc. 274 s. ISBN WALG, O. 2007: Taschenbuch der Weinbautechnik. 2. Auflag. Kaisetlautern: Rohr Druck. 620 s. ISBN WALL, A., HEISKANEN, J. 2003: Water retention characteristics and related physical properties of soil on afforested agricultural land in Finland. In: Forest Ecology and Management, 186/2003, p ZEMÁNEK, P., BURG, P. 2010: Vinohradnická mechanizace. 1.vyd. Olomouc: Ing. Petr Baštan. 200 s. ISBN Internetové zdroje: BURG, P. Moderní mechanizační prostředky pro chemickou ochranu vinic [online] [cit ]. Dostupné z: < s529x58721.html BURG, P., ZEMÁNEK, P., SVOBODA, J. Hloubkové kypření trvalých porostů [online] [cit ]. Dostupné z: < s513x43620.html OSLAVAN, Zhodnocení zatravnění vinice z hlediska agrotechnického, biologického a ekonomického [online] [cit ]. Dostupné z: < 68

69 OSTRATICKÝ, Univerzální kultivátory, hloubkové kypřiče [online] [cit ]. Dostupné z: < 69

70 10 PŘÍLOHY SEZNAM POUŽITÝCH OBRÁZKŮ Obr. 1: Pokusné stanoviště Velké Němčice podzim 2012 Obr. 2: Odběr neporušeného půdního vzorku jaro 2012 Obr. 3: Rozbor neporušeného půdního vzorku vysušené půdní vzorky Obr. 4: Stanovení zdánlivé hustoty vzorku odměření 10g vzorku jemnozemě Obr. 5: Stanovení zdánlivé hustoty vzorku vaření suspenze Obr. 6: Stanovení zdánlivé hustoty vzorku uzavřený pyknometr zabroušenou zátkou

71 Obr. 1: Pokusné stanoviště Velké Němčice podzim 2012 Obr. 2: Odběr neporušeného půdního vzorku jaro 2012

72 Obr. 3: Rozbor neporušeného půdního vzorku vysušené půdní vzorky Obr. 4: Stanovení zdánlivé hustoty vzorku odměření 10g vzorku jemnozemě

73 Obr. 5: Stanovení zdánlivé hustoty vzorku vaření suspenze Obr. 6: Stanovení zdánlivé hustoty vzorku uzavřený pyknometr zabroušenou zátkou