Změny fyzikálních vlastností půdy na svažitém pozemku

14. 06. 2023 Ing. Barbora Badalíková a kol. Technologie pěstování Zobrazeno 1109x

Mezi klíčové faktory hodnocení kvality půdy patří základní fyzikální vlastnosti půdy hodnocené dle Kopeckého válečků, kde se převážně hodnotí objemová hmotnost redukovaná, pórovitost, minimální vodní a vzdušná kapacita a maximální vodní kapacita (Jandák a kol., 2007).

Na mnoha místech ČR se pěstují plodiny na nevhodných pozemcích, kde dochází k výrazné degradaci půdy vodní erozí (Janeček a kol. 2012). Při tomto procesu se ztrácí nejúrodnější část ornice a s tím souvisí zhoršování fyzikálních vlastností půdy spojené se snižující se produkční schopnosti.

Badalíková a Bartlová (2012) uvádí, že množství smyvu půdy závisí nejen na ochraně povrchu půdy a na způsobu jejího zpracování, ale celkově na jejich fyzikálních, chemických a biologických vlastnostech. Pěstování plodin a zpracování půdy ovlivňuje fyzikální vlastnosti půdy, a tím vytváří vhodné prostředí pro pohyb vzduchu a vody (Leij a kol., 2002). Změna půdní struktury po zpracování půdy přináší změnu vodivosti a propustnosti pro vodu, teplo a vzduch. Tím se mění vodostálost půdních agregátů, která ovlivňuje erodovatelnost svrchní ornice (Novotná, Badalíková, 2016).

Dalším problémem je i intenzivní hospodaření na půdě, kdy dochází k aberaci půdy. Je to odklon od původních půdních vlastností. Ke změnám půdních vlastností dochází buď přirozenými procesy, nebo jsou způsobeny člověkem, a to v pozitivním anebo negativním smyslu (Varrallya, 1994). Mezi přirozené aberační procesy patří eroze, záplavy, požáry apod. Mezi negativní antropogenní změny patří například utužení půd, které je důsledkem nesprávné technologie zpracování (Vilček a kol., 2005). Dále sem řadíme monokulturní způsob hospodaření a únavu půdy.

Cílem tohoto příspěvku je zhodnocení fyzikálních vlastností a vodostálosti půdních agregátů u černozemí situovaných na svažitém pozemku.

Poloprovozní pokus

Odběry půdy proběhly v letech 2018–2020 na začátku a na konci vegetace v poloprovozním pokusu na dvou různých lokalitách černozemního typu Bošovice (obr. 1) a Hrušky (obr. 2). Odběr půdních vzorků pro stanovení fyzikálních vlastností (neporušené vzorky) a vodostálosti půdních agregátů byl proveden ze dvou hloubek, a sice 0–0,15 m a 0,15–0,30 m. Podle procentického zastoupení vodostálosti půdních agregátů je určována kvalita půdní struktury. Odběrná místa byla vybrána na základě výsledků erozně-akumulačního modelu USPED.

Obr. 1: Lokalita Bošovice

Obr. 2: Lokalita Hrušky

Na pokusu byly sledovány tyto varianty:

• varianta 1 - eluvium (přechodná): půda bez známek transportu v horní části svahu,
• varianta 2 - eroze: zerodovaná půda ve střední části svahu,
• varianta 3 - akumulace: akumulovaná půda ve spodní části svahu.

Na sledovaných pozemcích probíhaly různé agrotechnické zásahy dle určených osevních postupů. Osevní postupy:

• Bošovice: 2018 - ječmen jarní, 2019 - ječmen ozimý dvouřadý, 2020 - řepka ozimá;
• Hrušky: 2018 - pšenice ozimá, 2019 - řepka ozimá, 2020 - pšenice ozimá.

Charakteristika lokalit: Nejbližší klimatologická stanice obou lokalit je ve Slavkově u Brna (212 m n. m.) uvádí průměrnou roční teplotu vzduchu 8–9°C a průměr ročních srážek 500–600 mm.

Bošovice - lokalita náleží do klimatické oblasti T2 (teplá, mírně suchá) při průměrné sklonitosti 6,65°. Půdní typ klasifikovaný na eluviu (přechodná plocha) byl klasifikován jako černozem karbonátová, erozní plochy byly klasifikovány jako regozem karbonátová a akumulační plochy byly klasifikovány jako koluvizem karbonátová (obr. 3).

Obr. 3: Půdní sonda Bošovice

Hrušky - lokalita náleží do klimatické oblasti T2 (teplá, mírně suchá) při průměrné sklonitosti 5,98°. Půdní typ zde byl klasifikovaný na eluviu jako černozem pelická, karbonátová, na erozních plochách jako regozem pelická, karbonátová a na akumulačních plochách jako koluvizem pelická, karbonátová (obr. 4).

Obr. 4: Půdní sonda Hrušky

Odběry vzorků: Pro stanovení fyzikálních vlastností půdy z půdních vzorků v neporušeném stavu dle Kopeckého byly odebrány každým rokem vždy na začátku a na konci vegetace z hloubek 0–0,15 m, 0,15–0,30 m a zahrnují tato stanovení: objemovou hmotnost redukovanou, celkovou pórovitost, momentální obsah vody a minimální vzdušnou kapacitu. Vzorky půdy pro stanovení vodostálosti půdních agregátů byly odebírány také každý rok vždy na začátku a na konci vegetačního období. Odběr byl proveden ze dvou hloubek 0–0,15 m a 0,15–0,30 m. Vodostálost půdních agregátů byla zjišťována metodou mokrého prosévání (Kandeler, 1996).

Získané výsledky

Některé půdní fyzikální vlastnosti jsou indikátory existence utužených vrstev, které mohou ovlivnit vývoj kořenů rostlin (Mazurana a kol., 2013). Při hodnocení fyzikálních vlastností pomocí Kopeckého válečků byla hodnocena objemová hmotnost redukovaná (OHr) jako hlavní charakteristika odrážející utužení půdy. Je to hodnota nestálá, která se mění během roku v závislosti na vlhkostních poměrech v půdě (Jandák, a kol. 2007).

Fyzikální vlastnosti půdy na lokalitě Bošovice jsou uvedeny v tabulce 1. V průměru let byla zjištěna nejvyšší objemová hmotnost redukovaná (OHr) u varianty eluvium (přechodná) a nejnižší u varianty akumulace. Tomu odpovídaly hodnoty pórovitosti a současně momentální objem vody (MOV) - nejvyšší u varianty 1 a minimální vzdušné kapacity (MVK) - nejvyšší u varianty 3. Varianta akumulace, kde dochází k akumulaci půdy ve spodní části svahu, vytváří momentálně lepší podmínky z hlediska nezpracované, smyté půdy, která se mění na odlišný půdní typ. Obecně rok 2020 byl klasifikován jak vlhčí, s vyšším úhrnem srážek a roky 2018 a 2019 patřily mezi roky sušší s nižším úhrnem srážek. To ovlivnilo i následné měření fyzikálních vlastností.

Tab. 1: Základní fyzikální vlastnosti půdy - Bošovice

Na lokalitě Hrušky (tab. 2) byly hodnoty u všech variant obdobné. O něco nižší byly zjištěny hodnoty OHr u varianty 1 (eluvium), jinak byly hodnoty OHr obdobné. K žádným významným změnám u variant eroze a akumulace nedošlo. Ostatní sledované faktory odpovídaly zjištěnému utužení půdy.

Tab. 2: Základní fyzikální vlastnosti půdy - Hrušky

Mnoha autory bylo zjištěno, že zpracování půdy je jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících biologické, chemické a fyzikální vlastnosti zemědělské půdy. Při intenzivnějším zpracování půdy klesá obsah organických látek a tomu odpovídá také pokles stability půdních agregátů (Eder et al., 1993). Stabilita půdních agregátů vyjadřuje odolnost agregátů k rozpadu při vystavení potenciálnímu rozkladnému působení. Častým kritériem hodnocení stálosti strukturního stavu půdy je určení odolnosti půdních agregátů proti rozplavujícím účinkům vody (tzv. vodostálost). Stabilita půdních agregátů je také jedním z rozhodujících faktorů ovlivňujících odolnost půdy vůči vodní erozi (Hammad et al., 2005).

Graf 1 zobrazuje procentické zastoupení vodostálosti půdních agregátů (VPA) na lokalitě Bošovice. Z výsledků je patrné, že nejlepší kvalita půdní struktury byla dosažena v roce 2020 u varianty 3 (akumulace), podle klasifikační stupnice zde byla kvalita vysoká, a nejnižší (kvalita velmi nízká) u varianty 2 (eroze) v roce 2019.

Graf 1: Vodostálost půdních agregátů (%) - Bošovice

Na lokalitě Hrušky (graf 2) byla zjištěna nejvyšší kvalita půdní struktury (procentické zastoupení VPA) v roce 2018 u varianty 1 (eluvium), kvalita velmi vysoká, a nejnižší kvalita půdní struktury, kvalita nízká, u varianty 2 (eroze) v roce 2019. U varianty 3 (akumulace) byly hodnoty VPA na stejné úrovni ve všech sledovaných letech.

Graf 2: Vodostálost půdních agregátů (%) - Hrušky

Získané výsledky naznačují, že rozdíly u základních fyzikálních vlastností půdy a vodostálosti půdních agregátů byly dané jednak různými variantami odebíraných vzorků půdy, klimatickými podmínkami ve sledovaném roce a způsobem hospodaření podle osevních postupů.

Závěr

Ze získaných výsledků hodnocení fyzikálních vlastností půdy u černozemí na různých stanovištích vyplývá, že tyto vlastnosti byly ovlivněny klimatickými podmínkami a způsobem hospodaření.

V podmínkách s vyšším výskytem dešťových srážek (rok 2020) na lokalitě Bošovice byly zaznamenány nejlepší základní fyzikální vlastnosti u varianty akumulační a v sušších podmínkách (rok 2018, 2019) u variant eluvium a eroze. Na lokalitě Hrušky byly zaznamenány v roce 2020 nejlepší základní fyzikální vlastnosti u varianty eroze a v sušších letech (rok 2018, 2019) u varianty eluvium.

Hodnoty vodostálosti na lokalitě Bošovice byly zaznamenány nejlepší u varianty akumulace v roce 2020 a na lokalitě Hrušky v roce 2018 u varianty eluvium (přechodné) ve svrchní části svažitého pozemku. V průměru sledovaných let nejhorší hodnoty vodostálosti, tedy kvality struktury, byly zjištěny na obou lokalitách u varianty eroze. Zde se jedná o půdy poškozené, smyté, a tedy s vysokým stupněm poruchy strukturotvornosti.

Literatura je u autorů příspěvku.

Příspěvek byl vytvořen s podporou projektu Národní agentury pro zemědělský výzkum při MZe ČR č. QK18100233 a v rámci řešení DKRVO, reg. č. MZE-RO1722, financovaného Ministerstvem zemědělství ČR.