Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin Hodnocení půdních poměrů na lokalitě Lovčice Bakalářská práce Vedoucí práce: Doc. RNDr. Lubica Pospíšilová, CSc. Vypracoval: Jakub Němec Brno 2012
Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Hodnocení půdních poměrů na lokalitě Lovčice vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne. podpis.
Poděkování Rád bych poděkoval vedoucí mé bakalářské práce RNDr. Lubici Pospíšilové, CSc. za cenné rady, připomínky a materiály, které mi při zpracování bakalářské práce poskytla. Dále bych chtěl poděkovat mé přítelkyni Lence, která mně neustále podporovala a poskytovala mi důležitou oporu.
Anotace Bakalářská práce je zaměřena na provedení pedologického průzkumu na vybrané lokalitě v Lovčicích. Byly vykopány dvě půdní sondy v ovocném sadu a ve vinohradu, kde byly odebrány vzorky pro stanovení základních půdních vlastností. Sledovali jsme zrnitostní složení, půdní reakci, vodivost, obsah karbonátů, celkový obsah dusíku, uhlíku, množství a kvalitu humusu a absorbanci HL v UV-VIS oblasti spektra. Ke stanovení byly využity standardní analytické metody a postupy. Klasifikovali jsme zde stejný půdní typ a stanovili bonitovanou půdně ekologickou jednotku (BPEJ) a úřední cenu orné půdy i vinohradu. Výsledky byly porovnány s dostupnou literaturou a materiály KPZP. Půda byla klasifikována jako pararendzina kambická, na flyšových horninách. Klíčová slova: pararendzina, kvalita půdy, bonitace Annotation Bachelor thesis was aimed at pedological survey at locality Lovčice. Two soil profiles were studied in vineyard and orchard. Soil samples were taken for basic soil properties determination such as - texture, soil reaction, conductivity, carbonates content, total nitrogen content, total carbon content and humic substances quality given by their absorbance in UV- VIS spectral range. Standard analytical methods for determination were used. Results were compared with literature data and materials of the Systematic soil survey in the Czech Republic. Both soils were classified as rendzic Leptosol from Carpathian flysch. Results help us to evaluate the five-digit code (BPEJ). Price of arable soil and vineyard was given. Klíčová slova: rendzic Leptosol, soil quality, bonitace
Obsah Úvod... 8 2 Cíl práce... 10 3 Literární přehled... 12 3.1 Leptosoly... 12 3.2 Litozem... 12 3.3 Ranker... 13 3.4 Rendzina... 14 3.5 Pararendzina... 16 4 Materiál a metody... 18 4.1 Lovčice... 18 4.1.1Poloha a charakteristika obce... 18 4.1.2 Obecné údaje... 18 4.1.3 Současnost... 19 4.1.4 Zajímavosti obce... 20 4.2 Objekt studia... 21 4.2.1 Vytyčení půdních sond... 21 4.2.2 Popis půdních profilů... 21 4.2.3 Odběr půdních vzorků... 25 5 Metody... 26 5.1 Zrnitostní složení půdy... 26 5.2 Půdní reakce... 28 5.3 Vodivost... 29 5.4 Uhličitany... 30 5.5 Obsah dusíku... 31 5.6 Stanovení celkového organického uhlíku... 31 5.7 Frakční složení humusových látek... 33
5.8 Spektrofotometrické metody... 33 5.9 Stanovení BPEJ... 34 6 Úřední cena půdy... 40 7 Výsledky a vyhodnocení... 42 8 Závěry... 44 Seznam použité literatury... 45 Seznam obrázků... 47 Seznam tabulek... 48 Přílohy... 49
Úvod Hlavní funkcí půdy je nepřímá výživa lidstva, proto se tedy zajímáme o půdu již od vzniku lidské společnosti. Názory na půdu a přesnou definici půdy se vyvíjely dvěma směry. Prvním je statické pojetí, které považovalo půdu za neživou směs zvětralých hornin a odumřelých organických zbytků v různém stupni rozkladu. Toto pojetí nebere ohledy na vývoj půdy a jeho vztah k životnímu prostředí. Lze sem zařadit Rammanovu definici Půda je povrchová, zvětrávající vrstva pevné zemské kůry, která se skládá z rozdrobených, chemicky pozměněných hornin a zbytků rostlin i zvířat, žijících na půdě i v půdě. Základy dynamického pojetí jsou v pracích ruského geologa V. V. Dokučajeva (1846-1903), jenž je považován za zakladatele moderní vědy o půdě. Nahlížel na půdu jako na povrchové vrstvy jakýchkoliv hornin, které se mění současným působením vody, vzduchu a organismů. Tvrdil, že půda je samostatný útvar vznikající a vyvíjející se v důsledku působení půdotvorných činitelů. Zástupcem tohoto směru v Československu byl Václav Novák. V jeho teorii je půda přírodní útvar, který se vyvinul z povrchových zvětralin zemské kůry a organických zbytků; jeho stavba a složení jsou výsledkem působení klimatu a živých organismů žijících v půdě i na půdě. Dynamické pojetí zdůrazňuje úrodnost půdy, jenž odlišuje půdu od horniny případně zvětraliny. Úrodnost má pro lidstvo velký význam, jedná se totiž o schopnost půdy vytvářet podmínky pro růst rostlin. Každá půda obsahuje podíl regolitu, vody, vzduchu a organické hmoty. Podíly složek zastupují jednotlivé geosféry: litosféru, hydrosféru, atmosféru a biosféru. Pokud jedna z těchto složek chybí, nejedná se o půdu. Jednotlivé půdní složky jsou vzájemně promíšeny a vytvářejí heterogenní polydisperzní systém. Půdu lze tedy chápat jako samostatný přírodně-historický útvar, který vznikl v důsledku komplexního působení vnějších činitelů na mateční horninu v určitém čase. Tím vznikne úplně nová substance, která se částečně podobá živé hmotě tím, že má látkovou výměnu s prostředím, ale také neživé hmotě tím, že se nerozmnožuje. Jde pouze o obnovu, při níž se nezachovávají dědičné znaky. K vnějším činitelům nutno přiradit také kultivační činnost lidí, která se stále intenzivněji v procesu vývoje půdy uplatňuje. Z ekonomického pohledu je půda v zemědělské výrobě základním výrobním prostředkem. V průběhu výroby se půda neopotřebovává, ale většinou se zlepšuje. Z pohledu životního prostředí je nutné půdu chápat více komplexněji jako vnitřní složku přírodního prostředí, která spolu s atmosférou, hydrosférou a biocenózou tvoří 8
ekosystém. Je to tedy funkční celek tvořený živými organismy v jejich prostředí. Půdu tedy není možné charakterizovat pouze jednostranně. Příkladem může sloužit chemické hledisko, kdy je půda chápána jako zásobárna živin potřebných pro výživu rostlin a na druhé straně geologické hledisko, kdy je půda brána jako zvětralá povrchová část zemské kůry promíšená organickými zbytky živočichů a rostlin. Vznik a vývoj půdy je závislý na vzájemném působení litosféry, atmosféry, biosféry, hydrosféry a v neposlední řadě také s činností člověka jako významného půdotvorného činitele. Dalším důležitým pojmem spadajícím pod vývoj půdy je její evoluce, což je postupná změna již formované půdy za určitý čas a metamorfóza půdy tj. změna půdy vlivem změny charakteru půdotvorných faktorů. Tyto změny mohou být vyvolány přirozenými pochody i umělým zásahem člověka. (Jandák a kol., 2009) Obr. č. 1 Harmonické pojetí půdy a člověka (Vopravil a kol., 2009) 9
2 Cíl práce V souladu se zadáním byl proveden pedologický průzkum na vybrané lokalitě v Lovčicích. Tato lokalita je spjata s celým mým životem. Již jako malé dítě jsem do Žlíbku, jak je zájmové katastrální území v Lovčicích pojmenováno, jezdil. Ze začátku si hrát a postupem času pomáhat s péčí a sběrem produktů ovocných stromů a vinic. Ovocný sad a vinohrad, kde byly vzorky odebrány, jsou dlouhodobým dědictvím rodiny Němcovi. Tento pozemek se předává spolu s poznatky, zkušenostmi a nástroji již mnoho generací. Jednoho dne budu i já předávat své znalosti mým potomkům. I přes dlouholetou tradici zatím nikdo z předků nevěděl, na jakém typu půdy hospodaří. I proto jsem si vybral toto téma pro svoji práci. Chci využít nových poznatků a zkusit zlepšit podmínky pro růst hroznů ve vinohradu a zjistit optimální druh ovocných stromů pro pěstování. Moji předci dříve vysazovali stromy, které jim zrovna přišly pod ruku. Proto v našem sadu můžete nalézt stromy, jako jsou meruňky, broskvoně, hrušně, trnky, jabloně nebo ořešáky uvedené v příloze č. 7. Takto nastavený trend bych chtěl do budoucna změnit a druhy co nejvíce ujednotit. Je zřejmé, že podmínky nemohou vyhovovat všem druhům ovoce stejně. Mým hlavním cílem je z poznatků získaných z bakalářské práce vysadit nový vinohrad a nové ovocné stromy. Ke správné volbě mi má pomoci zjištění druhu půdy, obsahu humusu, ph, karbonátů, vodivosti, poměru C:N, zrnitosti, ověření správnosti bonitované půdně ekologické jednotky a v podstatě celková úrodnost na dané lokalitě. První sonda byla vykopána na začátku ovocného sadu. Druhá ve dvou třetinách jižně situovaného vinohradu. Po vykopání sond, byly na místě odebrány vzorky a poté v laboratoři provedeny analýzy. Ty jsme následně na ústavu půdoznalství vyhodnotili. Proběhla klasifikace půdních typů a zařazení do bonitované půdně ekologické jednotky. Následně jsme určili úřední cenu půdy a zároveň i celého vybraného zemědělského pozemku. Z katastru nemovitostí jsem zjistil celkovou výměru pozemku. Pro ornou půdu, jak je uvedena v katastru, činí výměra 3 601 m 2 a pro vinici 242 m 2. Cena zanesená v katastru nemovitostí pro ornou půdu je 2 916,80 Kč a pro vinici pouze 196,00 Kč. Bonitovaná půdně ekologická jednotka je pro oba pozemky stejná 24177 a značí půdy svažité (nad 12 o ) na všech horninách, lehčí i středně zrné, s různou štěrkovitostí a kamenitostí nebo bez nich, její vláhové poměry jsou závislé na srážkách. Toto hodnocení mne neuspokojilo a rozhodl jsem se proto určit půdní typ a půdní druh a přesněji charakterizovat základní půdní vlastnosti. 10
Jedním ze základních cílů mé bakalářské práce bylo určit, zdali se aktuální stav a BPEJ shoduje s údaji KPZP a BPEJ, která je vedená na katastrálním úřadě. Dále byla zjištěna aktuální úřední cena orné půdy i vinice. 11
3 Literární přehled 3.1 Leptosoly Název Leptosoly je odvozen od řeckého slova leptos, které znamená primitivní, nebo také iniciální. Dříve byly známy pod pojmem nevyvinuté půdy a to z důvodu nevyvinutosti z hlediska hloubky půdního profilu, obsahu skeletu a neexistence horizontu B. Leptosoly jsou geneticky mladé půdy, jejich tvorba je omezena pouze na A horizont spočívajícím na matečné hornině, případně B horizontem v počátcích vývoje A (B) R A (B) C. Leptosoly vznikají z rozpadů pevných či zpevněných hornin nebo jejich bazálních souvrství. Vyznačují se výraznou skeletovitostí již ve svrchních částech půdního profilu 50 cm až mělkostí. K litickému kontaktu dochází maximálně v hloubce 30 cm. Leptosoly vznikají na nových nebo vysoce odolných substrátech nebo retrográdním vývojem, kdy dochází ke vzniku nové půdy po erozním smytí půdy staré. U leptosolů existuje pouze několik typů akumulace organických látek. Využití leptosolů není příliš valné. Většina nevápnitých leptosolů není obdělávána, zemědělské využití je omezené z důvodu příliš mělkého profilu a vysokému obsahu skeletu, dalším nebezpečím při jejich využívání je náchylnost k erozi. Vápnité leptosoly mají lepší fyzikální i chemické vlastnosti a dobré odvodněn, jejich využití je ale omezené ze stejných důvodů jako u nevápnitých. 3.2 Litozem Dříve jsme se místo názvu litozemě setkávali s pojmem surové půdy. Jedná se o půdy, které jsou velmi slabě vyvinuté, surové a mělké (do 10 cm). Nacházejí se na kompaktních horninách. Litozemě jsou azonální. Původním rostlinným krytem jsou většinou skalní stepi, zakrslé dřeviny a reliktní bory. Litozemě se vyskytují na suchých půdách pahorkatin a hornatin. Nacházejí se v nižších polohách na obtížně zvětrávajících matečních horninách. Jde o extrémně nepříznivé skeletovité půdy. Mohou však mít kvalitní humusový horizont, pak jsou ale nepříznivé díky vysychání či nedostatku vody (jsou vodopropustné). Proto nejsou využívány v zemědělství. Původní vegetací jsou skalní stepi a zřídka i reliktní bory. Hlavním půdotvorným procesem je nevýrazná humifikace spojená buďto se slabým vnitropůdním zvětráváním nebo slabou podzolizací. 12
Stratigrafie půdního profilu: O Ah (Cr) R nebo O R (Ai R nebo Ad R) Subtypy: modální 3.3 Ranker Název je odvozen od rakouského lidového označení značícího na příkrém svahu sídlící. Vznikají ze skeletovitých rozpadů zvětralých hornin, které jinak mají pevnou skalní povahu (žuly, ruly) nebo bazálních souvrství silikátových hornin s více než 50 % skeletu. Obsah skeletu (kamenů a balvanů) je tím větší, čím je mateřská hornina odolnější proti zvětrávání, takže např. na méně odolném pískovci má ranker méně skeletu než na velmi odolném křemenci. U suťových rankerů ultrabazických hornin je možná tvorba melanických či umbrických horizontů. Slabá tvorba podpovrchových horizontů indikuje přechody k vyvinutějším půdám. Mineralogické, resp. chemické složení hornin má podstatný vliv na reakci, formu humusu a množství živin. Např. rankery na křemičitých horninách (křemencích, buližnících) jsou extrémně kyselé, naopak na bazických vyvřelinách jsou rankery poměrně bohaté vápníkem. Jedná se zpravidla o kyselé půdy (ph = 4,5-5,5) s nenasyceným nebo slabě nasyceným sorbčním komplexem (V M < 60). Původní vegetací jsou suťové lesy (lípa, javor, jasan, jilm). Rankery jsou málo rozšířeny. Nacházejí se rozptýleně po celém území pahorkatin a hornatin, a to hlavně na strmých svazích, horských hřbetech či hřebenech a na vrcholech vyvýšenin. V zemědělství využívána velmi ojediněle, vzhledem k nízké úrodnosti a vysokým nákladům na obdělávání využívány především jako trvalé travní porosty. Vzhledem k vysoké skeletovitosti jsou půdy extrémně provzdušněné. Proto se zvláště v polohách do 500 m n.m. projevuje nedostatek vody v letních měsících. Hlavním půdotvorným procesem je výrazná humifikace. Půdy se stratigrafií O - Ah (možné i Am, Au) nebo Ap - Cr - R Rozlišujeme následující subtypy: RNm modální: u zemědělských půd V M (podle Mehlicha) v hloubce 40-70 cm > 30 %, u lesních půd V (podle Kappena) v hloubce 10-25 cm > 20 %, bez výrazného humusového horizontu. RNu umbrický: tmavý Au o mocnosti > 25 cm s V M < 35 %. RNn melanický: tmavý Am o mocnosti > 25 cm s V M > 60 %. 13
RNk kambický: pod humusovým horizontem Ah se v hloubce do 30 cm od povrchu vytváří hnědý Bv horizont. RNz podzolový: pod humusovým horizontem Ae se v hloubce do 30 cm od povrchu vytváří rezivý Bvs horizont. RNd dystrický: u zemědělských půd V M (podle Mehlicha) v hloubce 40-70 cm < 30 %, u lesních půd V (podle Kappena) v hloubce 10-25 cm < 20 %. RNt litický: pevná hornina v hloubce 10-30 cm. RNs suťový: suť o mocnosti nad 50 cm. 3.4 Rendzina Název odvozen od polského rędzić, tj. skřípat (vápnitý skelet při orbě vrže). Rendziny vznikají ze skeletových rozpadů karbonátových hornin (vápence, dolomity, magnezity, travertiny, slíny s vysokým obsahem CaCO 3 ). Při zvětrávání karbonátových hornin se CaCO 3 rozpouští, CO 2 prchá a váže se ve vodě, čímž vzniká kyselina uhličitá H 2 CO 3 a dochází jednak k vymývání vápníku vodou a jednak k jeho vázání v humusu. Kdyby byly výchozí substráty zcela chemicky čisté, byly by oblasti jejich výskytu holé, neboť by se zde nemohla rozvinout vegetace, jež by kromě vápníku nebo hořčíku neměla k dispozici ostatní potřebné živiny. Proto karbonátové substráty mají vždy příměsi, tzv. nerozpustný zbytek (živce, oxidy železa a hliníku, jílové minerály, křemen), díky němuž se na těchto matečných horninách může vytvořit minerální půdní hmota. To je příčinou, proč jsou rendziny mělké, kamenité a s nízkým podílem jemnozemě. Všeobecně se karbonáty nacházejí v celém profilu s výjimkou rendziny vyluhované. Zejména u suťových a povrchově odvápněných rendzin dochází k tvorbě tmavých melanických horizontů. Tvorba kambického horizontu (reziduálních produktů terra fusca a rossa) indikuje přechody ke kambisolům a luvisolům. Rendziny mají ph neutrální až zásadité, příznivé sorpční složení a nepříznivé fyzikální vlastnosti (nedostatek vody). Rendziny jsou kvalitní (humózní), ale pro jednostranný chemismus (nadbytek vápníku a hořčíku, nedostatek draslíku a fosforu) jsou málo úrodné. Po odlesnění rendziny podléhají snadno erozi. Původní vegetací jsou šípákové a teplomilné doubravy až stepi. Hlavním půdotvorným procesem je humifikace, možné je i vnitropůdní zvětrávání. Stratigrafie půdního profilu: O - Ah(Am nebo Ap) - Crk - Rk Rozlišujeme tyto subtypy: 14
RZm modální: karbonáty v celém profilu. RZn melanická: tmavý AM o mocnosti > 25 cm. RZk kambická: v hloubce do 30 cm od povrchu výskyt hnědého, žlutohnědého Bv horizontu. RZj rubifikovaná: v hloubce do 30 cm od povrchu výskyt rubefikovaného horizontu Br. Rubefikace je nazýván proces, kdy dochází ke zbarvení horizontu hydrolýzou uvolněným železem, rozptýleným povrchu částic a agregátů a krystalizovaným v podmínkách dočasného prosýchání půdy v goethit (hnědé zbarvení) hematit (červené zbarvení). Je stimulována při nízkém obsahu organických látek a za přítomnosti nadbytku iontů vápníku. RZv vyluhovaná: karbonáty vylouženy z jemnozemě A-horizotnu (alespoň ze svrchní části). RZt litická: pevná hornina v hloubce 10-30 cm RZs suťová: suť o mocnosti nad 50 cm, s obsahem skeletu > 80 %. Jedná se o typické lesní půdy. Rendziny se vyznačují drobtovou strukturou. Jsou skeletovité (zpravidla více než 30 % skeletu), mělké, na vápencích jílovitohlinité až jílovité půdy dobře propustné pro vodu. Obsah humusu rendzin nižších poloh (do 600 m n. m.) kolísá v horní části a-horizontu v rozmezí 4-14 %, v dolní části obsahuje 1-7 % humusu. Ve vyšších polohách má A-horizont více než 10 % humusu v horní části a 2-10 % v dolní části. Humusový horizont je sorpčně nasycený až s obsahem uhličitanů, proto zpravidla vykazuje neutrální až alkalickou reakci, v humidnějších podmínkách (ve vyšších polohách může vykazovat slabě kyselou reakci. Úrodnost rendzin je nízká, proto nejsou v zemědělství vhodné pro polní plodiny, ale spíše pro trvalé travní porosty. V oblasti Pavlovských vrchů jsou rendziny využívány jako vinohrady. V České republice se pro nízký výskyt vápenců rendziny nacházejí v omezené míře. Nejvíce se vyskytují v krasových oblastech (Středočeský, Moravský, Hranický a Mladečský kras) a v jurském vnějším bradlovém pásmu (Pavlovské vrchy). Rendziny a pararendziny pokrývají souhrnně 4 % zemědělského půdního fondu. 15
3.5 Pararendzina Jak vyplývá již z názvu, jedná se o půdy blízké rendzinám. Jde o půdy vyvinuté ze skeletovitých rozpadů a z bazálních souvrství zpevněných karbonátovo silikátových hornin (vápnitých pískovců, opuk, vápnitých slepenců, brekcií, vápnitých břidlic apod.). Vyznačující se silikátovým mikroskeletem. Půdotvorné substráty pararendzin tvoří přechod mezi nekarbonátovými horninami, z nichž vzniká ranker a horninami karbonátovými, z nichž vzniká rendzina. Pararendziny mají převážně neutrální ph a příznivé sorpční vlastnosti. Ve srovnání s rendzinami jde o příznivější půdy co do mocnosti horizontu, nižšího podílu skeletu a vyrovnanějšího chemismu (omezený podíl vápníku). Jsou to půdy středně hluboké až mělké, v hlavní rhizosféře mají skeletovitost < 30 %, vyznačují se dobrým fyzickým stavem. Pararendziny mají oproti rendzinám vyšší schopnost zadržovat v půdě vláhu, avšak stupeň sorpčního nasycení, ph, obsah a kvalitu humusu mají podobnou. Úrodnost je zpravidla vyšší než u rendzin, ale pro zemědělské účely je střední až nízká. Vytvářejí se v oblastech křídových a zpevněných sedimentů, dále na spraších, spodních morénách kontinentálního zalednění a suti obsahující CaCO 3. Pararendziny se vyskytují zpravidla vždy v nižších oblastech, mají mnohem menší stabilitu než rendziny a ve vlhčích oblastech rychle přecházejí v kambizemě nebo podzoly. Původní vegetací jsou teplomilné doubravy. Hlavním půdotvorným procesem je vedle vnitropůdního zvětrávání humifikace. Obr. č. 2: Profil pararendziny (Vopravil a kol., 2009) 16
Stratigrafie půdního profilu: Ah - Crk Rk U pararendzin rozlišujeme podle Němečka a kol. (2001) následující subtypy: PRm modální: karbonáty v celém profilu. PRn melanická: tmavý Am o mocnosti > 25 cm. PRk kambická: v hloubce do 30 cm od povrchu výskyt hnědého Bv horizontu. PRj rubifikovaná: v hloubce do 30 cm od povrchu výskyt rubefikovaného horizontu Br. PRg oglejená: sředně výrazné redoximorfní znaky do 60 cm. PRv vyluhovaná: karbonáty vyloužený z jemnozemě A-horizontu (alespoň ze svrchní části). PRt litická: pevná hornina v hloubce 10-30 cm. PRs: suťová: suť o mocnosti nad 50 cm, s obsahem skeletu > 80 %. PRr: arenická: zrnitostní složení jemnozemě 1. PRp: pelická: zrnitostní složení jemnozemě 4. 17
4 Materiál a metody 4.1 Lovčice 4.1.1Poloha a charakteristika obce Lokalita Lovčice se nachází v České republice, Jihomoravském kraji, okresu Hodonín, regionu Kyjovsko, mikroregionu Ždánicko a obci Lovčice. V příloze č. 8 je uvedena poloha Lovčic na přehledové mapě. Ze západu sousedí vesnice s městečkem Ždánice a z jihovýchodu s obcí Nechvalín. Nejbližší město je vzdáleno 12 km jihovýchodně a je jím Kyjov. V okolí obce jsou pole, louky, sady, vinohrady i rozsáhlé lesy. Z geologického hlediska Lovčice leží pod výběžky Kyjovsko-věteřovské pahorkatiny a na výběžcích Ždánského lesa, který je od roku 1996 vyhlášený přírodním parkem. Charakteristikou Ždánského lesa a Kyjovskověteřovské pahorkatiny jsou hluboké listnaté lesy. Převládají zde karpatské dubohabřiny, v nejvyšších partiích i bučiny. Na odlesněných svazích jižních úpatí se místy dodnes udržela cenná travinobylinná společenstva. Důležitým zdrojem vody pro místní zahrádkáře jsou potoky Syslůvka a Jordánek, které se stékají a obec opouštějí jako Lovčický potok. Katastrální plocha Lovčic zaujímá 1649 ha, z toho 916 ha lesní půdy, 531 ha orné půdy, 65 ha ostatních ploch, 55 ha ovocných sadů, 20 ha zahrad, 19 ha pastvin, 17 ha vodní plochy, 17 ha zastavěné plochy, 7 ha luk a 2 ha vinic. 4.1.2 Obecné údaje Podle klimatologické klasifikace (Quitt, 1971) leží popisované území v teplé, suché až mírné oblasti s mírnou zimou. Průměrný roční úhrn srážek se pohybuje mezi 550 600 mm. Dle měření klimatické a srážkové stanice ve Ždánicích (228 m n.m., měření z let 1901 1950) je průměrná roční teplota v Lovčicích 8,6 C, ve vegetačním období (duben-září) je průměrná teplota 15,2 C a průměrný úhrn srážek je 366 mm. 18
Obr. č. 3: Zastoupení půd na Jižní Moravě (Hauptman a kol., 2009) 4.1.3 Současnost V současné době žije v Lovčicích okolo 780 obyvatel. Mluví se zde hanáckým nářečím, a protože obec leží na hanácko-slováckém pomezí, odpovídá tomuto položení i lovčický kroj. V Lovčicích působí fotbalový klub Sokol Lovčice, folklórní soubory Habřéci a Lovečánek, občanské sdružení Jordánek, sbor dobrovolných hasičů, svaz zahrádkářů a myslivecká sdružení. Ke sportovnímu vyžití v obci slouží fotbalové hřiště, ke kulturním a společenským událostem slouží kulturní dům, malé hřiště u lesa s koutkem pro děti a nově upravená školní zahrada. V kulturním domě je umístěna místní knihovna. Severně od obce se nachází uměle vybudovaný rybník. V Lovčicích se do současnosti dochovalo pálení dřevěného uhlí, původní milíře nahradily ocelové kruhové pece. Dále je zde provozována dřevovýroba a zpracování plastů. Z kulturních akcí probíhají tradičně v únoru maškarní ostatky, v červnu petropavelský výlet, v červenci letní noc a třetí neděli říjnovou tradiční krojované hody. 19
4.1.4 Zajímavosti obce Kostel Největší dominantou obce je románský kostel, zasvěcený sv. Petru a sv. Pavlu, postavený v letech 1803 1805. Vnitřní vybavení kostela bylo během své existence několikrát měněno. Poslední velká změna interiéru kostela proběhla v 80. letech 20. století, kdy byl vyzdoben nástěnnými mozaikami z přírodního kamene od pražského uměleckého mistra Antonína Kloudy. Vnitřní vybavení kostela je celkově zmodernizováno a překvapí nás sladěným stylem, dostatek prostoru a světla. Při místním kostele působí chrámový sbor. Vznikl v roce 1939 a od té doby působí nepřetržitě. Jeho sbormistrem je pan Jan Šrámek, jehož zásluhou získal chrámový sbor vysokou uměleckou úroveň. Vlastní vodovod Díky četným pramenům jsou Lovčice soběstačné v zásobování pitnou vodou. Potřebnou zásobu pro vodojem vytváří skupiny pramenů v lesní lokalitě Pod Červenou horou nazvané Vojáčkův Žlíbek, Syslůvka, Za chatou a Nový. Prameny jsou vlastně jímací zářezy, z nichž se voda svádí do sběrných jímek a potrubím se odvádí do vodojemu. Všechno je položeno tak, že pro rozvod vody z vodojemu obec nepotřebuje čerpadla, voda teče samospádem. Podle podmínek lze jímat 100 250 kubíků vody denně. Voda je poměrně kvalitní a chutná, ale pro svoji tvrdost není vhodná pro kojence. Protipovodňový poldr V trati Žleby byla v roce 2006 dokončena stavba suchého poldru, která může při vydatných deštích zachytit více než sto tisíc kubíků vody. Poldr byl vybudován jako protipovodňové opatření pro obnovu a ochranu krajiny. Stavba mokřadního biocentra s ochrannou hrází byla realizována podle schváleného návrhu pozemkových úprav z prostředků Evropské unie, s finanční podporou z operačního programu Rozvoj venkova. Pozemkový úřad v Hodoníně v roce 2007 s touto stavbou vyhrál soutěž v kategorii protierozní opatření pod názvem Společné zařízení v pozemkových úpravách. Soutěž byla vyhlášena Českomoravskou komorou pro pozemkové úpravy ve spolupráci s Ministerstvem zemědělství ČR a jeho Ústředním pozemkovým úřadem. 1 1 http://www.lovcice.cz/o-obci/zajimavosti-obce/ 20
4.2 Objekt studia 4.2.1 Vytyčení půdních sond Po předběžném poznání území na lokalitě Lovčice jsme vyznačili v pracovní mapě místa výkopu sond. V příloze č. 8 jsou sondy vyznačeny na mapě Lovčic. V potaz jsme brali reliéf terénu, složení vegetace, geologické, litologické a hydrologické poměry tak, aby byly na výsledné půdní mapě správně zobrazeny vztahy půdního pokryvu s půdotvornými faktory. Určili jsme dvě základní sondy tak, aby co nejvíce vystihly ovocný sad a vinohrad. Všeobecně platí, že čím jsou poměry geomorfologické, litologické, hydrologické a porostní různorodější, tím hustší musí být síť sond. Nám postačily ony dvě základní sondy, které byly rozloženy vždy ve středu zájmového území. Hloubení půdních sond jsme provedli ručně s pomocí základního vybavení, tím byl jeden krumpáč, jedna lopata a jeden rýč. Půdorys kopaných sond byl obdélníkový. Jako dostačující šířka sondy byla zvolena hodnota 70 cm, u délky jsme se pohybovali kolem 150 cm a hloubka sondy byla 120 cm. Čelo sondy směřovalo k jihu, tím jsme dosáhli dobrého osvětlení sluncem. Čelo sondy se nacházelo proti svahu tak, že podélná osa byla kolmá na vrstevnice. Jelikož se sonda nacházela na svahu, byla dovolena absence schodů, tím se snížila pracnost výkopu a usnadnil se přístup do sondy. Čelní i obě postranní stěny směřovaly svisle ke dnu. Zeminu z humusových horizontů jsme házeli na opačnou stranu sondy než zeminu ze spodiny, což jsme uvítali při zahazování sondy. Zvláštní pozornost jsme kladli na čelo, po kterém nebylo šlapáno, a povrch nebyl nijak upravován, aby nedošlo ke ztužení svrchního horizontu. 4.2.2 Popis půdních profilů Před začátkem práce v sondě jsme nejprve zapsali do polního půdního záznamu všechny potřebné informativní údaje o lokalitě popisovaného profilu. Zejména se jednalo o: - číslo sondy - datum popisu profilu sondy, - kraj, zeměpisné souřadnice sondy, - místo, katastrální území, místní název tratě, uživatele půdy, - přesné označení polohy a zvláště umístění sondy ve svahu, tvar svahu, - charakteristiku rostlinného krytu klimatickou oblast, 21
- nadmořskou výšku, - expozice a inklinace svahu. Po popisu půdního profilu tyto údaje ještě doplníme o: - zrnitost, skeletovitost, - půdotvorný substrát a obsah CaCO 3, - antropické zásahy, vyznačení hloubky hladiny podzemní vody a charakteru zamokření, - typ a rozsah eroze, - označení půdy na úrovní půdního typu, subtypu, variety, subvariety, hlavní substrátové půdní formy, zrnitostní třídy (půdního druhu), skeletovitosti a hloubky půdy a BPEJ. Základní údaje o lokalitě a půdních sondách uvádíme v Tab. č. 1. Tab. č. 1: Základní údaje lokality Lovčice Půdní sonda Způsob hospodaření GPS Nadmořská výška N EO (m) S1 TTP 49 07,499 17 06,442 317 S2 TTP 49 07,423 17 06,347 301 Sonda číslo 1 První sonda byla vykopána uprostřed meruňkového sadu. Datum popisu profilu sondy připadlo na datum 13. 6. 2011. Lokalita Lovčice spadá pod záštitu Jihomoravského kraje. Souřadnice sondy jsou X = 49 07,499 a Y = 17 06,442. Okresem je Hodonín, katastrálním územím Lovčice, uživatelem a zároveň vlastníkem je Josef Němec (můj otec). Umístění sondy je v horní části svahu, který je tvarem konkávní. Rostlinný kryt tvoří trvalý travní porost. Klimatická oblast je T2. Nadmořská výška 317 m n.m. Expozice svahu je jižní. Zrnitost PHP, skeletovitost ne. Půdotvorný substrát tvoří flyš a obsah CaCO 3.byl po nakapání zředěné HCl patrný. Obsah karbonátů a rozpustných solí byl zřetelný. 22
Antropické zásahy: původně byl sad a vinohrad využíván jako orná půda. Podzemní voda zde není obsažena. Eroze ani akumulace neprobíhá. Půda byla označena jako pararendzina kambická a BPEJ je 2.41.77 Obr. č. 4: Detail půdní sondy 1 Sonda číslo 2 Druhá sonda byla vykopána na konci vinohradu. Datum popisu profilu sondy připadlo na datum 13. 6. 2011. Lokalita Lovčice spadá pod záštitu Jihomoravského kraje. Souřadnice sondy jsou X = 49 07,423 a Y = 17 06,347. Okresem je Hodonín, katastrálním územím Lovčice, uživatelem a zároveň vlastníkem je Josef Němec. Umístění sondy je ve spodní části svahu, který je tvarem konvexní. 23
Rostlinný kryt tvoří trvalý travní porost. I zde byl po nakapání zředěné HCl obsah CaCO 3 patrný. Klimatická oblast je T2. Nadmořská výška 301 m n.m. Expozice svahu je jižní. Zrnitost HP, skeletovitost ne. Půdotvorný substrát tvoří flyš. Obsah karbonátů a rozpustných solí byl zřetelný. Antropické zásahy: původně byl sad a vinohrad využíván jako orná půda. Podzemní voda zde není obsažena. Eroze neprobíhá, ale zjevná akumulace Ao Půda byla označena jako pararendzina kambická a BPEJ je 2.41.77 Obr. č. 5: Detail půdní sondy 2 24
4.2.3 Odběr půdních vzorků Po popisu půdního profilu následovalo provedení odběru půdních vzorků. Vzorky se odebraly z čela sondy, u každého vylišeného a popsaného horizontu. Při odebírání vzorků se postupuje směrem zespodu nahoru, začíná se tedy nejhlubším horizontem a končí se humózním horizontem nebo ornicí. Zabráníme tím případnému znečištění zeminy hlubších horizontů padající zeminou ze svrchních vrstev. Množství odebrané zeminy bylo stanoveno asi na kilogram a půl. Toto množství bylo úměrné počtu stanovených laboratorních rozborů. K odběru zeminy nám sloužila polní lopatka a starý kuchyňský nůž. Nástroje jsme po každém odběru pečlivě očistili, kvůli zabránění promíchání zeminy z více horizontů. Každý vzorek byl po rozmělnění hrudek a hrud vložen do předem popsaných dvojitých papírových sáčků. Všechny sáčky byly přesně popsány lihovým fixem. Na obalu bylo uvedeno katastrální území, číslo sondy, pořadové číslo vzorku u každé sondy a hloubka odběru. Tyto údaje byly doplněny o datum odběru. Odebrané a popsané vzorky jsme odvezli do laboratoře, kde se sáčky otevřely a postavily vedle sebe tak, aby mezi nimi byla mezera a zemina mohla lépe vysychat. Ze sáčků bylo nutné vlhčí zeminu přesypat do misek, rozdrtit hroudy, zeminu rozprostřít do tenčí vrstvy a nechat vysychat za občasného promíchání a drobení. Takto jsme získali zeminu na vzduchu vyschlou, která byla přesetá přes síto velikosti 2 mm a ve frakci menší než 2 mm byly stanoveny základní chemické a fyzikální parametry půdy. 25
5 Metody 5.1 Zrnitostní složení půdy Zrnitostní složení půdy, někdy nazývané mechanickou skladbou nebo také texturou či půdním druhem je jedním z nejvýznamnějších půdních charakteristik ovlivňujících fyzikální, chemické (sorpční) a biologické vlastnosti půdy a dále její zpracovatelnost a úrodnost. Zrnitost půdy je dána zastoupením jednotlivých velikostně rozdílných minerálních částic. Pro půdy má největší význam jejich obsah v tzv. jemnozemi, tj. v sumě minerálních částic o velikosti pod 2 mm v průměru. U vzorků jemnozemě se také provádí většina půdních rozborů. Částice větší než 2 mm nazýváme skelet a rozdělujeme ho na hrubý písek (2-4 mm), štěrk (4-30 mm), kameny (> 30 mm) a balvany (>300 mm). Jemnozem je možno dále třídit na částice: - střední písek (2-0,25 mm) - jemný písek (0,25-0,05 mm) - hrubý prach (0,05-0,01 mm) - střední a jemných prach (silt) (0,01-0,001 mm) - jíl (pod 0,001 mm) Jemnozem je podstatnou složkou půdy, zahrnuje a ovlivňuje všechny základní půdní vlastnosti. Proto se mechanické, zrnitostní, strukturní, chemické i biologické analýzy půdy stanovují na vzorcích jemnozemě a jejich výsledky charakterizují půdu jako celek. Z četných klasifikačních stupnic pro mechanické třídění zemin je možno se u nás setkat se stupnici Kopeckého (1899), se zjednodušenou stupnicí Spirhanzlovou (1944), které jsou již mírně zastaralé; a se stále používanou stupnicí Novákovou (1953). Rozhodujícím kritériem Novákovy stupnice je procentický obsah I. Zrnitostní kategorie v jemnozemi, tj. podle obsahu částic s velikostí pod 0,01 mm (Tab. č. 2). Na základě zastoupení jednotlivých frakcí můžeme zeminu klasifikovat a určit půdní druh. 26
Tab. č. 2: Klasifikační stupnice podle Nováka (Vopravil a kol., 2009) Kategorie Charakteristika Označení Obsah částic < 0,01 mm Půdy 1. písčitá zemina P 0-10 lehké 2. hlinitopísčitá Hp 10-20 % lehké 3. písčitohlinitá Ph 20-30 % střední 4. hlinitá H 30-45 % střední 5. jílovitohlinitá Jh 45-60 % těžké 6. jílovitá Jv 60-75% těžké 7. jíl J > 75 % těžké Moderní klasifikace zrnitosti hodnotí vždy dvě zrnitostní kategorie a charakteristika zrnitosti se zjistí z grafu, nejčastěji v podobě trojúhelníku. Nejčastěji je u nás používán trojúhelník USDA (US Department of Agriculture Americké Ministerstvo zemědělství). Tato klasifikace je dnes ve světě v mírných obměnách nejrozšířenější. Jedná se o grafickou klasifikaci, kdy se půdní druh určuje z průsečíku obsahů jednotlivých zrnitostních frakcí. Toto určení je však více přesnější než Novákova metoda, proto se v současné době stále častěji používá. Je však nutno mít k dispozici kompletní zrnitostní rozbor podle charakteristik uvedených na stranách trojúhelníku. Písčité půdy obsahují v jemnozemi nízký podíl jemných (jílovitých) částic, čímž je ovlivněn také jejich charakter. Půdy zrnitostně lehké mají obecně nižší sorpci, hůře zadržují vodu, dobře ji však infiltrují, jsou záhřevné a díky vysokému provzdušnění dochází k intenzivní mineralizaci půdní organické hmoty, které tím mívají přirozeně menší obsah. Naopak půdy zrnitostně těžké, s vysokým zastoupením jílovitých částic, mají vysokou sorpční schopnost (avšak vazby jsou často pevné a prvky obtížně rostlinám dostupné), v závislosti na vlhkosti mění svůj objem (za vlhka bobtnají, za sucha se pak smršťují), špatně vsakují srážkovou vodu, a tím jsou za vlhka špatně obhospodařovatelné (Vopravil a kol., 2009). 27
5.2 Půdní reakce Půdní reakce neboli kyselost půdy patří mezi důležité ukazatele stavu půdního prostředí. Ovlivňuje růst rostlin, složení mikrobních společenstev, rozpustnost a dostupnost prvků, humifikační proces, pedogenezi půd, pohyblivost těžkých kovů apod. Půdní reakce se označuje symbolem ph (z latinského pondus Hydrogenii) a ve vodných roztocích je definována jako záporný dekadický logaritmus aktivity vodíkových (hydroxoniových) iontů (ve vzorci označena a). ph = - log(a(h 3 O + )) Reakce půdy dosahuje rozmezí hodnot od 0 do 14. Hodnota ph rovna 7 značí neutrální reakci, čím je číslo menší než 7, tím je půda kyselejší naopak čím je číslo větší než 7, tím je reakce půdy více zásaditá (alkalická). Každá plodina má určité rozmezí hodnot půdní reakce, ve kterém je schopna optimálně růst. Reakci půdy můžeme rozdělit na reakci aktivní (značeno ph H2O ; stanoveno ve vodním výluhu nebo suspenzi) a výměnnou (značeno ph KCl, nebo ph CaCl2 ; stanoveno ve výluzích nebo suspenzích uvedených roztoků). Aktivní půdní reakce popisuje aktuální stav půdního roztoku. Při jejím stanovení je proměřována suspenze vody a vzorku půdy. Není v ní tedy zahrnuta aktivita vodíkových iontů, poutaných pevně na sorpčním komplexu půdy. Při reakci výměnné je ke vzorku přidán roztok neutrální soli, která vytěsní vodíkové ionty z vazebných míst na sorpčním komplexu. V roztoku je poté stanoveno množství vodíkových iontů elektrodou nebo titračně. Hodnota výměnné reakce je nižší, než u reakce aktivní, neboť se do ní promítnou také ionty vázané na sorpčním komplexu. Samotné stanovení půdní reakce je prováděno dvěma elektrodami srovnávací a měrnou. V současnosti se používají téměř výhradně elektrody kombinované. Po vložení elektrody do výluhu, nebo suspenze vzorku se přímo odečítá hodnota půdní reakce. V Tab. č. 3 uvádíme kritéria hodnocení aktivní a výměnné půdní reakce podle Vopravila a kol. (2009). 28
Tab. č. 3: Kritéria hodnocení aktivní a výměnné půdní reakce (Vopravil a kol., 2009) ph H2O Hodnocení ph KCl Hodnocení < 4,9 silně kyselá < 4,5 silně kyselá 5,0-5,9 kyselá 4,6-5,5 kyselá 6,0-6,9 slabě kyselá 5,6-6,5 slabě kyselá 7,0 neutrální 6,6-7,2 neutrální 7,1-8,0 slabě alkalická > 7,3 alkalická 8,1-9,4 alkalická / > 9,5 silně alkalická / Půdní reakce patří i mezi ukazatele degradace půdy v našich podmínkách zejména hrozí nebezpečí acidifikace tj. okyselování půdy. Při okyselování půdy právě dochází ke snižování hodnot ph, a tím i všem dalším nepříznivým důsledkům změna růstových podmínek pro rostliny, jakost vod apod. Hlavní příčinou okyselování půd je znečištěné ovzduší kyselé deště a v zemědělství zejména nevhodná aplikace minerálních hnojiv. Proto je vhodné sledovat hodnoty ph na obhospodařovaných lokalitách, tak aby bylo možné včas rozeznat toto nebezpečí. (Vopravil a kol., 2009) 5.3 Vodivost Salinita půdy Původ solí v půdě pochází především z primárních minerálů. Hromadí se v půdě z podzemních vod, závlahových vod nebo z mořské vody. Člověkem jsou do půdy dodávány především jako průmyslová hnojiva. Z aniontů se v půdě vyskytují především sírany, chloridy, uhličitany, nitráty a fosfáty. Z kationtů jsou to ionty vápníku, hořčíku, draslíku, sodíku v kyselých půdách hliníku a železa. Podle Tab. č. 4 jsme určili obsah solí a vodivost. Podrobný popis stanovení specifické vodivosti vodního výluhu je uveden v příloze č. 1. 29
Tab. č. 4: Hodnocení zasolení (Vlček, 2009) Třída Obsah solí (%) Vodivost Slovní označení 0 0,00-0,015 0-4 nezasolené 1 0,15-0,35 4-8 slabě zasolené 2 0,35-0,65 8-15 středně zasolené 3 > 0,65 > 15 silně zasolené 5.4 Uhličitany Uhličitany jsou významnou složkou mentálního půdního podílu. Jejich přítomnost silně ovlivňuje další půdní vlastnost. Mají výraznou tlumící schopnost, mají výrazný vliv při nasycování sorpčního komplexu. Vápenaté humáty se výrazně uplatňují při tvorbě půdní struktury. V půdě se vyskytují jako uhličitan vápenatý, méně často jako uhličitan hořečnatý, ostatní formy se vyskytují sporadicky. Uhličitany jsou v půdě buď primárního původu (mateční hornina) nebo sekundárního původu (hnojení). V prvním případě obsah uhličitanů v půdním profilu klesá od povrchu nebo jsou jen ve spodní části profilu. V případě sekundárního výskytu jsou obsaženy jen v povrchové (orniční) vrstvě. Princip stanovení: podstatou je rozklad zředěnými kyselinami podle rovnice: CaCO 3 + MgCO 3 + 4 HCl CaCl 2 + MgCl 2 + 2 H 2 O + 2 CO 2 Množství vznikajícího oxidu uhličitého je měrou pro stanovení obsahu uhličitanů v půdě: a) odhadem v terénu i v laboratoři, b) hmotnostní metodou c) barometrickou metodou (měří se změna tlaku vyvolaná produkcí oxidu uhličitého) d) objemovou metodou volumetrickou, užívanou nejčastěji unikající oxid se objemově měří ve vápnoměru. (Jandák a kol., 2009) Kvalitativní stanovení obsahu uhličitanů a karbonátů vápnoměrem uvádíme v příloze č. 2. 30
5.5 Obsah dusíku Stanovení celkového obsahu dusíku bylo provedeno na elementárním analyzátoru LECO TruSpec CN. Byla použita standardní metoda stanovení a za provedené analýzy děkuji RNDr. I. Drápelové z Ústavu ekologie lesa, LDF, Mendelovy univerzity v Brně. 5.6 Stanovení celkového organického uhlíku Nejčastěji u nás používanou metodou stanovení celkového obsahu organického uhlíku je oxidimetrická titrace. V podstatě se jedná o oxidaci organického uhlíku (Corg) kyslíkem oxidanu (dvojchromanu draselného) v prostředí kyseliny sírové. Zoxidovaný uhlík se stanoví buď z kvanta vyprodukovaného CO 2, nebo se vypočte z oxidačního činidla, spotřebovaného při titraci. Jedna z řady variant oxidimetrického stanovení je oxidačně redukční titrace podle Walkley-Blacka (1934) v modifikaci Nováka-Pelíška. Podrobný postup uvádíme v příloze č. 3. Tab. č. 5: Vztah mezi obsahem humusu a navážkou půdního vzorku (Jandák a kol., 2009) Humus (%) Corg (%) Navážka (g) < 1 < 0,58 1,00 1 2 0,60 1,20 1,00 0,50 2 4 1,20 2,30 0,50 0,20 4 7 2,30 4,10 0,20 0,15 7 10 4,10 5,80 0,15 0,10 10 15 5,80 8,70 0,10 0,05 Obsah humusu byl vypočítán jako: Humus (%) = Corg (%). 1,724 Koeficient 1,724 byl vypočítán za předpokladu, že v humusu je pouze 58 % uhlíku. Hodnocení bylo provedeno podle Jandáka a kol. (2009) a uvádíme ho v tab. 5, 6 a 7. 31
Tab. č. 6: Hodnocení půd podle procenta stanoveného humusu (Jandák a kol., 2009) Hodnocení obsahu humusu Humus (%) velmi vysoký více než 5 vysoký 3 5 střední 2 2,9 nízký 1 1,9 velmi nízký méně než 1 Tab. č. 7: Obsah humusu v ornicích našich půd (Jandák a kol., 2009) Půdní představitel Humus (%) černozem 2,2 4,5 hnědozem 1,7 1,9 luvizem 1,5 3,6 pseudoglej 1,9 4,0 fluvizem 3,3 4,5 černice 3,8 5,3 glej 0,9 2,9 kambizem nižších poloh 1,7 4,3 kambizem vyšších poloh 3,4 8,6 podzol 3,4 15,5 regozem 2,1 3,4 32
5.7 Frakční složení humusových látek Humusové látky podle chemického složení rozdělujeme na specifické humusové látky, nespecifické humusové látky a meziprodukty rozkladu, jak uvádějí Sotáková (1982, 1988) a Pospíšilová a Tesařová (2009). Specifické humusové látky jsou tvořeny huminovými kyselinami, hymatomelanovými kyselinami, fulvokyselinami, huminy a humusovým uhlím. K jejich stanovení jsme využili metodu krátké frakcionace podle Kononové a Bělčikové (1963). Podrobný postup uvádíme v příloze č. 4. 5.8 Spektrofotometrické metody Stanovení absorbance humusových látek v UV-VIS oblasti spektra patří mezi nedegradační techniky studia vlastností HL. Princip měření je založen na přímém vztahu mezi absorbancí a koncentrací. Platí zde Lambert Beerův zákon o empirickém vztahu mezi intenzitou absorpce monochromatického záření po přechodu kyvetou o stanové tloušťce, ve které se nachází měřený roztok dané nebo zjišťované koncentrace. Předností metody je výpočet tzv. barevných indexů, které charakterizují stupeň kondenzace HL. Barevné indexy (Q4/6) vypočítáme jako poměr absorbance při 465 nm a 665 nm (Orlov, 1985). Hodnoty barevného indexu pro vysoce kondenzované huminové látky jako HK jsou nízké, dosahují hodnot 3 4. Pro méně kondenzované fulvokyseliny jsou charakteristické hodnoty vysoké, tj. 9 10. Podrobný postup stanovení uvádějí Pospíšilová a Tesařová (2009). Měření bylo provedeno na UV-VIS spektrometru Varian Cary 50 Probe s optickým vláknem a spektra byla měřena v intervalu 300 700 nm po 1 nm, rychlost snímání byla 1,200 nm/min. Parametry přístroje uvádíme v Tab. č. 8. Měření byla provedena pomocí UV-VIS spektrofotometru VARIAN CARY 50 PROBE s optickým vláknem. 33
Tab. č. 8: Parametry přístroje Varian Cary Probe 50 Parametry přístroje Verze přístroje 3 Start (nm) 700 Stop (nm) 300 X Mode nanometry Y Mode absorbance UV-VIS scenovací rychlost (nm/min) 1200 UV-VIS interval měření dat (nm) 1 UV-VIS průměrný čas (sec.) 0,05 Optický režim dvojitý paprsek Základní korekční linie ano Cyklický režim ne 5.9 Stanovení BPEJ Data bonitovaných půdně ekologických jednotek (BPEJ) jsou důležitou pomůckou při oceňování zemědělské půdy a zemědělských pozemků, při řešení racionálního uspořádání, zúrodňování, ochrany a využívání zemědělského půdního fondu v souladu s jeho produkčním potenciálem a ekonomickou efektivností a při řešení pozemkových úprav. Jsou však i důležitým zdrojem pro získávání kvantitativních i kvalitativních informací o morfogenetických vlastnostech půd, reliéfu terénu a klimatu. Bonitace zemědělské půdy byla prováděna v letech 1974 až 1980. Je provedena pro zemědělskou půdu (les není ohodnocen), tj. pro ornou půdu a pro louky a pastviny. Bonitační výsledky jsou registrovány v republikové bonitační databázi. Izolinie BPEJ a jejich kódy jsou zakresleny v mapách SMO-5 a současně jsou k dispozici ve formě vektorových dat. Údaje o zastoupení BPEJ na jednotlivých parcelách jsou k dispozici na katastrálních a pozemkových úřadech. Charakteristika BPEJ a postup pro jejich vedení a aktualizaci je stanoven ve vyhlášce č. 327/1998 Sb. Zároveň svěřuje vedení a aktualizaci BPEJ pozemkovým úřadům, které mají za úkol zjišťovat změny půdních a klimatických podmínek pozemků terénním průzkumem, dále provádí jejich vyhodnocení, na jehož podkladě se ověřují, upřesňují či nově vymezují nové hranice rozdílných BPEJ na mapách, případně se mění číselný kód BPEJ. Správcem 34
systému BPEJ je Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy Praha Zbraslav. Tento ústav poskytuje souhrnné údaje o BPEJ a o jejich účelových seskupeních pro řadu činností, spojených např. s ochranou přírody, využíváním půdního fondu, s územním plánováním atd. Současně je i subjektem, který odborně posuzuje např. všechna odvolání proti zařazení konkrétního pozemku do jedné z bonitovaných půdně ekologických jednotek. Význam číslic kódu BPEJ (5 míst) Klimatický region (KR) 2.41.7.7 Skeletovitost a hloubka půdy Hlavní půdní jednotka (HPJ) Sklonitost a expozice Klimatický region První číslice kódu značí příslušnost ke klimatickému regionu (0 9). Klimatické regiony byly vyčleněny na základě podkladů Českého hydrometeorologického ústavu v Praze výhradně pro účely bonitace zemědělského půdního fondu (ZPF). Zahrnují území s přibližně shodnými klimatickými podmínkami pro růst a vývoj zemědělských plodin. V České republice bylo vymezeno celkem 10 klimatických regionů. Klimatické regiony 0-5 jsou převážně suššího a teplejšího charakteru, klimatické regiony 6-9 jsou spíše vlhčí a chladnější. Za základní kritéria byly vzaty údaje jako: suma průměrných denních teplot rovných nebo vyšších než 10 C, průměrné roční teploty a průměrné teploty ve vegetačním období (IV - IX), průměrný úhrn ročních srážek a srážek ve vegetačním období (IV - IX), pravděpodobnost výskytu suchých vegetačních období v % (IV - IX), výpočet vláhové jistoty, výpočet hranice sucha ve vegetačním období a další faktory, nadmořská výška, údaje o známých klimatických singularitách a faktor mezoreliéfu. Tato kritéria jsou shrnuta a uvedena v Tab. č. 9. 35
Tab. č. 9: Charakteristika klimatického regionu (VÚMOP, 2008) Kód regionu Charakteristika regionu Suma teplot nad 10 C 2800-3100 Průměrná roční teplota C Průměrný roční úhrn srážek v mm Pravděpodobnost suchých vegetačních období v % 0 velmi teplý, suchý 9-10 500-600 30-50 0-3 1 teplý, suchý 2600-8-9 <500 40-60 0-2 2800 2 teplý, mírně 2600-8-10 500-600 20-30 2-4 suchý 2800 3 teplý, mírně 2500- (7)8-9 550-650 10-20 4-7 suchý 2800 4 mírně teplý, 2400-7-8,5 450-550 30-40 0-4 suchý 2600 5 mírně teplý, 2200-7-8 550-650 15-30 4-10 mírně vlhký 2500 6 mírně teplý (až 2500-7,5-8,5 700-900 0-10 >10 teplý), vlhký 2700 7 mírně teplý, 2200-6-7 650-750 5-15 >10 vlhký 2400 8 mírně chladný, 2000-5-6 700-800 0-5 >10 vlhký 2200 9 chladný, vlhký <2000 <5 >800 0 >10 Vláhová jistota ve vegetačním období Hlavní půdní jednotka Druhá a třetí číslice vymezuje příslušnost k určité hlavní půdní jednotce (těch je v ČR 78, označení 01 78). Hlavní půdní jednotka je účelové seskupení půdních forem, příbuzných ekologickými vlastnostmi, které jsou charakterizovány morfogenetickým půdním typem, půdotvorným substrátem, zrnitostí a u některých hlavních půdních jednotek výraznou svažitostí, hloubkou půdního profilu, skeletovitostí a stupněm hydromorfismu. Sklonitost a expozice Sklonitost se označuje ve stupních kvadrantu a v terénu se stanovuje sklonoměrem. Pomocným podkladem pro určení sklonitosti mohou být mapy s přesným výškopisem. Hodnocení sklonitosti a expozice podle VÚMOP (2008) uvádíme v Tab. č. 10 a 11. 36
Tab. č. 10: Hodnocení sklonitosti (VÚMOP, 2008) Kód Kategorie Charakteristika 0 0-1 úplná rovina 1 1-3 rovina 2 3-7 mírný sklon 3 7-12 střední sklon 4 12-17 výrazný sklon 5 17-25 příkrý sklon 6 >25 sráz Expozice vyjadřuje polohu lokality BPEJ vůči světovým stranám. Tab. č. 11: Hodnocení expozice (VÚMOP, 2008) Kód Charakteristika 0 se všesměrnou expozicí 1 jih (jihozápad až jihovýchod) 2 východ a západ (jihozápad až severozápad, jihovýchod až severovýchod) 3 sever (severozápad až severovýchod) Skeletovitost a hloubka půdy Skelet vyjadřuje komplexní hodnocení štěrkovitosti a kamenitosti podle jejich obsahu v ornici a podorničí. Zahrnuje půdní částice. Ostrohranný skelet indikuje primární, případně deluviální uloženiny větší jak 2 mm. Hlavními zrnitostními frakcemi skeletu jsou hrubý písek (2-4 mm), štěrk (4-30 mm), kameny (30-300 mm) a balvany (nad 300 mm). Tvar skeletu indikuje původ půdotvorného substrátu. Obroušený zaokrouhlený skelet svědčí o sekundárních uloženinách, přemístěných vodou. Přítomnost skeletu v půdě významně ovlivňuje další půdní vlastnosti a charakteristiky, zejména objemovou hmotnost, vodní kapacitu, infiltraci, náchylnost k erozi, teplotu půdy a tím ovlivňuje také hydrologické chování půdy stejně tak jako degradaci půd a její produktivitu. Obsah skeletu se uvádí v procentech objemových v půdní hmotě formou zlomku, kde skeletovitost v ornici se značí v čitateli a v podorničí ve jmenovateli, jeho hodnocení uvádíme v Tab. č. 12 a 13. 37
Tab. č. 12: Hodnocení skeletovitosti (Vopravil a kol., 2009) Obsah skeletu (obj. %) Charakteristika skeletovitosti < 5 žádná 5-10 příměs 11-25 slabá 26-50 střední 51-75 silná < 75 velmi silná Stupeň skeletovitosti hodnotíme ve vykopané sondě nebo polosondě, v ornici pak ze vzorku odebraného rýčem. Zde je nutno dávat pozor na množství skeletu omytého deštěm na povrchu pozemku, které vizuálně znásobuje jeho množství oproti skutečnému obsahu skeletu v profilu půdy. Tab. č. 13: Hodnocení skeletovitosti (VÚMOP, 2008) Kód Charakteristika 0 bezskeletovitá, s příměsí (s celkovým obsahem skeletu do 10 %) 1 slabě skeletovitá (s celkovým obsahem skeletu 10-25 %) 2 středně skeletovitá (s celkovým obsahem skeletu 20-50 %) 3 silně skeletovitá (s celkovým obsahem skeletu nad 50 %) Hloubka půdy charakterizuje mocnost půdního profilu. Je dána přítomností souvislého skalního podloží, výskytem souvislé, výrazně skeletovité vrstvy nebo trvalé hladiny podzemní vody v profilu a to na konvenční hloubku 150 cm. Tato hloubka je zónou nejvýraznějšího kořenění většiny rostlin, akumulace vody, vzduchu, živin, teploty. Hloubka půdy je tedy důležitým ukazatelem produkční schopnosti půdy a jejích dalších funkcí. Hloubka půdy se posuzuje ve třech kategoriích (Tab. č. 14). Rozeznáváme půdy hluboké, středně hluboké a půdy mělké. Hluboké půdy v porovnání s mělkými poskytují větší prostor pro rozvoj kořenů rostlin a pro akumulaci vody a rostlinných živin. Hluboké půdy jsou proto více produktivní. Tyto rozdíly jsou nejvýraznější zejména tehdy, pokud na rostliny působí určitý stres, např. sucho. 38