Degradace pů půd v ČR a souč současné asné technologie základní kladní agrotechniky, změ změny pů půdní dních vlastností vlastností na intenzivně intenzivně země zemědělsky využ využívané vaném území zemí za poslední posledních 20 let Ing. Jan Srbek www.vumop.cz PŮDA neobnovitelný přírodní zdroj plní mnoho funkcí nezbytných pro lidskou činnost a pro přežití ekosystémů degradace půd můž ůže ůž být velmi rychlá, přitom procesy jejího vytvář ření a regenerace extrémně ě pomalé tvorba 1cm půdy trvá stovky let Funkce půdy Produkční funkce půdy fixace rostlin výživa rostlin (voda, živiny) Kulturní funkce půdy uchování informací o změnách klimatu a vegetace zachování paleontologických a archeologických nálezů
Funkce půdy Mimoprodukční (ekologické) funkce půdy infiltrace vody do půdy (doplňování zásob podzemní vody, zpomalení povrchového odtoku) filtrace vody (obohacení vody o min. látky, úprava ph, zachycení kontaminantů) zadržování a akumulace vody (1 ha hlubokéčernozemě může akumulovat až 3500 m 3 vody) ukládání živin (např. N, P, K, Mg ) (zásoba pro rostliny, ochrana vodních toků před eutrofizací) transformační a asanační funkce půdy (umožňuje přeměnu látek rozklad, mineralizace, syntéza ) transportní funkce (migrace látek v půdě, krajině i mezi pedo-, hydro- a atmosférou) pufrační schopnost půdy (tlumení změn ph, teploty ) Degradace půdy Je ztráta či omezení schopnosti půdy plnit své přirozené funkce. Hlavní degradační procesy v ČR vodní a větrná eroze zastavování území (soil sealing) okyselování půd (acidifikace) úbytek organické hmoty (dehumifikace) utužení půd (pedokompakce) znečištění půd (kontaminace) Degradace půdyp Příklad: Každý jednotlivý degradační proces vyvolává obvykle řetězovou reakci projevy dalších degradačních procesů poškozujících půdu...
Škody způsobené degradací v Evropě - Eroze vodní: 115 milionů ha (12 % zemědělské půdy) - Eroze větrná: 42 milionů ha Škody: 14 miliard Euro/rok - Ztráty organické hmoty: až 45 % zemědělské půdy Škody: 5 miliard Euro/rok - Utužení: až 36 % zemědělské půdy Škody: nebyly odhadnuty - Kontaminace: 3,5 milionů jednotlivých lokalit Škody: 2,5 17 miliard Euro/rok - Acidifikace - Salinizace - Dezertifikace Největší problém: zástavba (sealing), tj. trvalé zničení půdy a jejich funkcí Celkové škody v Evropě: 38 miliard Euro/rok Stav půdy a její ochrana v ČR - V ČR výrazně lepší podklady a informace než v jiných státech EU - Od roku 1937 ubylo téměř 800 tisíc ha zemědělské půdy - V posledních letech se úbytky zástavbou zrychlují; ubývají nejkvalitnější půdy - vodní eroze ohroženo 42 % zem. půd, vážně poškozeno 450 000 ha - Utužení: na 40 % zem. půdy; omezena infiltrace a retence, zrychlený odtok - půdy nejsou intoxikovány a kontaminovány (pouze lokální ohniska) Eroze půdy Vliv eroze na funkce půdy zmenšení půdního profilu pro rostliny ztráta organické hmoty a živin, osiva, sadby přímé poškození pěstovaných plodin zhoršení infiltrační a akumulační schopnosti půdy Další negativní působení eroze zanášení vodních toků a nádrží sedimenty škody na nemovitostech aj. Příklady protierozních opatření úprava tvaru a velikosti pozemku ochranné zatravnění, zalesnění pásové střídání plodin vrstevnicové obdělávání terasy, průlehy, meze, příkopy zatravnění údolnic
Změny půdního pokryvu vlivem eroze postupné smytí humusových a níže ležících horizontů změna klasifikace půdy snížení úrodnosti půdy zhoršení mimoprodukčních funkcí (infiltrace, retence vody ) pokles ceny půdy sedimentace částic v úpatí za vzniku koluvizemí výrazné změny v půdách a struktuře půdního pokryvu celé oblasti mapování KPP a bonitace má omezenou platnost a lokálně neplatí výzva pro půdní průzkum, který by umožnil vymezení míru eroze dané lokality
Zastavování území = zakrytí půdy nepropustnými materiály (asfalt, beton) Příčiny nízké ceny pozemků vyplatí se stavět na zelené louce nedostatek stavebních pozemků ve velkých městech Důsledky trvalá ztráta půdy půda není schopna plnit své funkce Stav v ČR v r. 2007 ubylo denně 15 ha zemědělské půdy od r. 1966 do r. 2007 ubylo 235 000 ha zemědělské půdy Řešení podpora využití stávajících objektů a areálů (braunfields) zpřísnění procesu odnětí půdy ze ZPF Zábor půdy v časovém horizontu 10 let
Acidifikace půdy = okyselování půd a jejich debazifikace (snížení obsahu bazických kationtů Ca 2+, Mg 2+, K +, Na + v půdním sorpčním komplexu). Příčiny Přírodní: humidní klima, rozklad organické hmoty, zvětrávání minerálů Antropogenní: spalování fosilních paliv, doprava emise oxidů S a N kysele působící hnojiva (síran amonný, draselný ) odběr bazických prvků (Ca) sklizní intenzivní závlaha vysoké zastoupení obilovin a málo víceletých pícnin v OP Acidifikace půdy Důsledky pokles ph půd snížení výnosu plodin nedostatek některých živin (Ca, Mg) zvýšení rozpustnosti rizikových prvků destrukce půdní struktury zvýšení náchylnosti k erozi petrifikace fosforu do těžko přístupných sloučenin omezení mikrobiální činnosti (zpomalení mineralizace ) Řešení omezení kyselých vstupů (hnojiv, imisí) pravidelné střídání plodin větší zastoupení víceletých pícnin udržovací vápnění (dolomitický vápenec) Dehumifikace půdy Význam humusových látek sorpce kationtů (živin) povrchová koncentrace polutantů příznivý vliv na stabilitu půdní struktury Huminová kyselina Příčiny působení eroze půdy zvýšená mineralizace po odvodnění zvýšená aerace a následná mineralizace po rozorání TTP nedodávání org. hmoty do půdy při intenzivním hospodaření Důsledky ztráta stability půdních agregátů, zranitelnost erozí snížení filtrační a akumulační schopnosti půd zvýšení mobility kontaminantů snížení poutání živin, ohrožení vod eutrofizací
Dehumifikace půdy Řešení podpora víceletých pícnin (=podpora živočišné výroby) podpora meziplodin kladná bilance organických látek citlivé zásahy do vodního režimu půd dostatečné organické hnojení Organická hnojiva statková hnojiva hnůj, (močůvka, kejda) posklizňové zbytky sláma zelené hnojení komposty čistírenské kaly sledovat obsahy rizikových prvků rybniční sedimenty Utužení půdy = snížení pórovitosti půdy = zvýšení objemové hmotnosti = zvýšení penetračního odporu Příčiny Genetické (ohroženo 15 % z.p.) zrnitost půdy (těžké půdy) struktura půdy, obsah Ca, Mg Antropogenní (ohroženo 30 % z.p.) pojezdy těžké mechanizace (za nevhodné vlhkosti půdy) orba do stále stejné hloubky nedostatek pícnin v osevním postupu nedostatečné organické hnojení Utužení půdy Důsledky Vliv na produkční schopnost půd snížení výše a jakosti produkce plodin zvýšení energetické náročnosti při zpracování půdy snížení účinnosti hnojení zhoršení vodního, vzdušného a termického režimu půdy Vliv na ekologické funkce půd omezení infiltrace - urychlení povrchového odtoku potlačení mikrobiální aktivity půdy - nekvalitní humus Řešení omezení příčin (vstup na pozemky, vhodná mechanizace ) nápravná opatření (podrývání, dlátování ) stabilizační opatření (vápnění, organické hnojení )
Profil se zřetelnou pedokompakcí a nepříznivou strukturou Utužení půdy Kontaminace půdy - v ČR pouze lokální problém Vstup kontaminantů do půdy imise - průmysl, doprava imise ze spalování tuhých paliv v intravilánech těžba a zpracování rud aplikace čistírenských kalů a sedimentů do půdy záplavy v areálech fluvizemí aplikace hnojiv a pesticidů deponie odpadů, staré zátěže, havárie
Šetrné technologie obdělávání půdy příklady z praxe Důvody? ochrana půdy před degradací plnění podmínek GAEC (MEO, SEO ) udržitelné hospodaření Uplatnění meziplodin při pěstování kukuřice na MEO půdách 1) Přímé setí kukuřice do vymrzlé meziplodiny nejúčinnější protierozní ochrana vyžaduje půdu s dobrou strukturou, neutuženou a lehce zpracovatelnou s důrazem na včasné setí používá se secí stroj s kotoučovými secími botkami během zimy vymrzající meziplodina (hořčice bílá, svazenka vratičolistá) odumře a kukuřice se na jaře vysévá do půdy pokryté mulčem vzniklého z porostu vymrznuté meziplodiny. asi 20 dní před vysetím kukuřice se aplikuje přijatelný herbicid (glyfosát)
Včas zasetá svazenka vratičolistá (do 10.8.) pro vytvoření maximálního množství biomasy na mírně erozně ohrožených půdách Na jaře zasetá kukuřice na zrno do mulče vymrzlé a chemicky umrtvené svazenky 2) Kukuřice setá do celoplošně zkypřeného strniště po přemrzlé meziplodině (pro ekologické zemědělství) ochrana půdy převážnou část roku nejvhodnější meziplodinou je svazenka nebo hořčice kypření se provádí radličkovým kypřičem nebo disky umožňuje mechanickou likvidaci plevelů lze použít i na půdách s horší strukturou Kvetoucí svazenka jako přerušovač monokultury brambor. Odkvetlá rostlina se rozdrtí a výdrol ze semen v témže roce vzejde a vytvoří další zelenou hmotu.
3) Setí do mulče meziplodin Jedná se o jednu z hlavních variant ochranného zpracování půdy, kdy se jako zdroj mulče využívá nadzemní biomasa meziplodin, a to nejčastěji ozimých (ozimé žito umrtvené chemicky). 4) Přímé setí do mulče (slámy) z rostlinných zbytků předplodiny (silážní kukuřice po kukuřici na zrno) na podzim se půda zpracovává radličkami nebo disky na jaře probíhá výsev do půdy přesným secím strojem pro přímé setí do nezpracované půdy bezorebná technologie 5) Pásové zpracování půdy Pásové zpracování půdy (strip-tillage) Výhody: zlepšení ochrany půdy proti erozi (ponechání rostlinných zbytků v meziřádcích) uložení hnojiv blízkosti kořenů vhodnější podmínky pro výsev (nižší startovací dávky hnojiv)
Zpracovaná půda týden před setím metodou strip-till pro úzký řádek kukuřice 37,5 cm, 90 tis. jedinců na ha Vzrostlá kukuřice měsíc po zasetí zřejmé rostlinné zbytky na povrchu v meziřadí Půda a její chování v závislosti na způsobu hospodaření příklady z modelových pokusů Vliv přídavku organické hmoty na aktivitu půdní mikroflóry (pokusná lokalita Třebsín) Bazální respirace Varianta mg CO 2/kg.hod bez org. hnojení 3,70 zelené hnojení 4,06 chlévský hnůj 5,46 podpora aktivity mikroorganizmů stabilizace půdní struktury podpora humifikace podpora infiltrace a retence vody
Porovnání vlivu vnosu organických látek na erozi půdy testováno polním simulátorem deště vliv na infiltraci/povrchový odtok srovnáno vůči ztrátě půdy z úhoru (100%) Povrchový odtok Varianta Stav půdy Ztráta půdy mm % kg/ha % chlévský hnůj Zelené hnojení (hořčice bílá) úhor suchá 3,51 60,2 1568 38,3 mokrá 6,05 79,6 2237 52,1 suchá 6,56 112,5 2300 56,1 mokrá 7,55 99,3 2744 63,9 suchá 5,83 100,0 4097 100,0 mokrá 7,60 100,0 4293 100,0 Vliv způsobu využití půdy na obsah a kvalitu organické hmoty (lokalita Krymlov) původně orná půda následně zalesněná / zatravněná Využití půdy Cox HK:FK zalesněná 1,32 1,5 TTP 1,54 0,8 orná 1,27 0,9 u orné půdy nižší obsah organické hmoty vlivem provzdušnění a následné mineralizace relativně vyšší kvalita organické hmoty u zalesněné půdy Pseudoglej modální - Krymlov Vliv způsobu využití půdy na obsah a kvalitu organické hmoty (lokalita Čejkovice) srovnání změn orné půdy po zatravnění zvýšení obsahu uhlíku u TTP vyšší stabilita půdních agregátů u TTP lepší infiltrace vody nižší hodnoty pórovitosti celkově mírné zhoršení fyzikálního stavu lokality od roku 1968 (sonda KPP) % 50,0 48,0 46,0 44,0 42,0 40,0 38,0 36,0 34,0 32,0 30,0 ornice - pórovitost P S2 S3 S1 září březen říjen sonda/odběr oraná TTP listopad 1968, oraná
Vliv přídavku organické hmoty na odolnost porostu vůči suchu Bez ponechání organické hmoty S ponecháním organické hmoty Děkuji za pozornost! srbek.jan@vumop.cz