Vybrané půdní parametry a vodní režim v půdě

Transkript

1 Vybrané půdní parametry a vodní režim v půdě Jiří Jandák Mendelova univerzita v Brně Vodní režim půdy je prostorové a časové uspořádání vody v půdě. Je to souhrn všech jevů vnikání vody do půdy, jejího pohybu a zadržování v půdě a také unikání z půdy. Bilance vody v půdě Z 1 + S + P 1 + P 2 = E + T + O 1 + O 2 + Z 2 kde: Z 1 zásoba vody v půdě na začátku bilancovaného období S srážky (včetně event. závlahy) P 1 povrchový přítok z výše položených poloh P 2 podzemní přítok laterální a vertikální (vzlínáním) E výpar z povrchu půdy (evaporace) T spotřeba vody vegetací (transpirace) O 1 povrchový odtok O 2 podzemní odtok Z 2 zásoba vody v půdě na konci bilancovaného období

2 Vnikání vody do půdy S O 1 O 2 Jedná se o srážky, které vsákly do půdy, tj. infiltrovaly. Byly zadrženy v půdě, nestaly se součástí povrchového nebo podzemního odtoku. Infiltrace = vsak do půdy - specifický případ neustáleného proudění v nenasyceném prostředí Rychlost infiltrace V = dq / F dt [m/s] kde: Q = objem infiltrující vody (m 3 ) F = plocha půdy, přes kterou probíhá infiltrace (m 2 ) t = čas (s) Kumulativní infiltrace - celkové množství infiltrované vody do půdy za určitý čas i = Q / F [m]

3 Závisí na: - počáteční vlhkosti - době trvání infiltrace - vlastnostech svrchního horizontu půdy (zrnitost, pórovitost, strukturní stav, vodostálost struktury) - přítomnosti, druhu a zapojení porostu - výskytu brzdících horizontů nebo vrstev v profilu Objemová vlhkost (% obj.) Polní vodní kapacita Nasycení Hloubka Zóna nasycení Přechodná zóna 1 den Počáteční vlhkost 2 Zóna přenosu 2 dny 3 dny 4 dny Zóna zvlhčení Počáteční vlhkost 1 (Upraveno Bodman, Coleman,1944) Zrnitostní třída Na zrnitosti (Blume et al., 2010) Hydraulická vodivost [cm.s -1 ] Písek ~ až ~ Prach ~ až ~ Hlína ~ až ~ Jíl ~ až ~

4 (Upraveno Borůvka) Zrnitostní třída Pórovitost [% obj.] Na pórovitosti (Blume et al., 2010) Hrubé póry [% obj.] Střední póry [% obj.] Jemné póry [% obj.] Písek 46 ±10 30 ± 10 7 ± 5 5 ± 3 Prach 47 ± 9 15 ± ± 7 15 ± 5 Jíl 50 ± 15 8 ± 5 10 ± 5 35 ± 10 Průměr pórů [μm ] > ,2 < 0,2 Na zrnitosti a přítomnosti rostlinného krytu Půdní druh (Khonke, 1968) S rostlinným krytem [mm.h -1 ] Infiltrace Bez rostlinného krytu [mm.h -1 ] Písčitá Písčitohlinitá Hlinitá 15 8 Jílovitohlinitá 5 3

5 Plodina (osevní postup) Průměrný povrchový odtok [% srážek] Monokultura kukuřice 40,3 Osevní postup: kukuřice pšenice dočasný úhor 1. rok dočasný úhor 2. rok Na druhu porostu (Russel, 1961) 23,7 24,7 17,7 12,8 TTP, pastvina 4,3 (Kudrna, 1979) Na výskytu brzdících horizontů nebo vrstev v půdním profilu Pseudoglej: mramorovaný redoximorfní horizont Stagnoglej: šedý glejový horizont Glej: reduktomorfní glejový horizont, kapilární pásmo zpravidla až k povrchu půdy Fluvizem: na jaře často kapilární pásmo až k povrchu půdy Výrazně zhutnělé (utužené) půdy

6 Výrazně zhutnělé (utužené) půdy Orná půda: nájezdy na pole, obratiště techniky, kolejovéřádky apod. Pastviny: vchody na pastviny, dobytčí stezky, napajedla apod. Výrazně ostrohranná polyedrická struktura (foto E. Pokorný) Zadržování vody v půdě Infiltrace je přerušena v okamžiku, kdy jsou všechny póry zaplněny vodou. Tento stav vymezuje hydrolimit plná vodní kapacita. Voda postupně proniká do hloubky. Zadržování vody v půdě Infiltrace je přerušena v okamžiku, kdy jsou všechny póry zaplněny vodou. Tento stav vymezuje hydrolimit plná vodní kapacita. Voda postupně proniká do hloubky. V profilech půd s dostatečně vysokou hydraulickou vodivostí (bez brzdících horizontů nebo vrstev) dochází ve svrchních horizontech přibližně po 24 hodinách po přerušení infiltrace k ustálení vlhkosti na úrovni polní vodní kapacity.

7 Polní vodní kapacita vyjadřuje maximální množství kapilárně zavěšené vody, které půda po nadměrném zavlažení (srážkami nebo závlahou) zadrží svými kapilárními silami v téměř rovnovážném stavu. Je to maximální množství vody, které je půda schopna trvaleji zadržet. Bod vadnutí vyjadřuje množství vody v půdě, kdy jsou rostliny trvale nedostatečně zásobeny vodou. Vadnutí rostlin nepřestává ani po jejich umístění do atmosféry nasycené vodní parou. Bod vadnutí vyjadřuje množství vody v půdě, kdy jsou rostliny trvale nedostatečně zásobeny vodou. Vadnutí rostlin nepřestává ani po jejich umístění do atmosféry nasycené vodní parou. Využitelná vodní kapacita vyjadřuje množství vody v půdě, která je dostupná rostlinám, a kterou může půda trvaleji zadržet.

8 ávisí na: vlastnostech půdních horizontů (zrnitost, pórovitost, apod.) fyziologické hloubce půdního profilu Závislost vláhových charakteristik na zrnitosti (upraveno podle Váši, 1960) Půdní druh Θ V bod vadnutí (% obj.) Θ PK polní vodní kapacita (% obj.) Písčitá 2,11 0,57 6,95 9,31 4,75 20,02 7,07 1,98 9,54 20,94 13,43 32,26 12,69 5,83 20,56 28,81 21,76 39,34 Hlinitá 17,36 10,42 25,52 34,52 27,55 40,06 Hlinitopísčitá Písčitohlinitá Jílovitohlinitá 19,25 14,81 26,26 34,75 33,15 36,92 Jílovitá 24,58 23,20 25,98 40,27 37,40 42,11 Jíl 27,12 21,60 31,97 38,45 30,08 43,39 Θ PK -Θ V Využitelná vodní kapacita (% obj.) 7,20 13,87 16,12 17,16 15,50 15,69 11,33 Fyziologická hloubka půdního profilu je v ČR snižována především vodní erozí

9 Vodní režim půd mohou pozitivně ovlivnit např.: dodržování osevních postupů kvalitní provedení pozemkových úprav Nařízení vlády č. 479/2009 Sb. O stanovení důsledků porušení podmíněnosti poskytování některých podpor. Příloha č. 3 GAEC (1 až 5). Je nezbytný výzkum možností změny hospodaření na půdě ve směru využití schopností mykorhizních hub poutat i tu vodu, která je pouhými vlásečnicovými kořínky rostlin nedostupná.

10 Díky za pozornost