Vnitřní překážky a efektivita obhospodařování půdního bloku

24. 06. 2026 Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D. a kol. Precizní zemědělství Zobrazeno 1519x

Významným faktorem z hlediska obhospodařování pozemku je přítomnost vnitřních překážek. Tyto překážky se vyznačují nepravidelným či pravidelným (mnohdy liniovým) rozmístěním na půdním bloku. Jejich klasifikace může vycházet z rozdílných parametrů ve vztahu k jejich vlastnostem (velikost plochy, tvar plochy, výška dané enklávy apod.). Dále se jedná o specifiku jejich rozmístění v na půdním bloku (pravidelné či náhodné rozdělení, liniové uspořádání a další), ale vnímat je lze z hlediska jejich funkcí (infrastrukturní či urbanistické prvky, přirozené biotopy, cíleně vytvořené z technickohospodářského či environmentálního důvodu apod.). Opomenout nelze ani stabilitu v čase nebo reálnost změny jejich prostorových vlastností.

Vnitřní překážky půdního bloku

Historicky byly vnitřní prvky dány především přirozenými překážkami, které nebyly vhodné pro přeměnu plochy na zemědělské využití (remízky, skalní masivy, mokřady apod.) Nárůst vnitřních prvků v půdních blocích lze spojovat především s rozvojem technické infrastruktury (elektrická vedení, plynovody, vodovody atd., mapa 1), vodohospodářských opatření (meliorace, závlahy atd.) a lze počítat i s nárůstem nových environmentálních prvků (tůně, mokřady atd.). Opomenout nelze ani nárůst staveb, jako jsou větrné elektrárny. S nárůstem výměry ploch jedné plodiny a s industrializací technických opatření na pozemcích se však vnitřní překážky stávají významným problémem pro dosažení ekonomicky a energeticky efektivního hospodaření, včetně eliminace ekologických rizik. Kromě standardně hodnocených technických parametrů půdního bloku (tvar, výměra, vstupy na pozemek, výškové převýšení atd.) se vnitřní překážky stávají významným faktorem rozhodujícím o efektivitě uplatnění procesů robotizace a automatizace. Zde se jedná jak o pozemní, tak o letecké autonomní prostředky. Z hlediska procesu optimalizace půdních bloků za účelem zvýšení ekonomické a energetické efektivity a omezení negativního vlivu zemědělství na životní se vnitřní překážky stávají významným problémem. K problematice stávajícího stavu přispívá rovněž i nekoncepčnost využívání krajiny všemi odvětvími lidské činnosti, omezená (či spíše problematická evidence) a legislativní nejednotnost.

Mapa 1: Zatížení pozemků energetickou infrastrukturou - vlevo ortofotomapa 50. léta, vpravo aktuální stav (zdroj: https://geoportal.gov.cz, ortofotomapa 50. léta, ortofotomapa ČÚKZ)

Překážky nad povrchem půdy

Na základě procesů optimalizace krajiny prováděných autorským kolektivem lze vnitřní překážky klasifikovat na kategorii překážek umístěných nad povrchem půdy:

• energetická infrastruktura (sloupy elektrického vedení - nízké a vysoké napětí, stožáry velmi vysokého a zvlášť vysokého napětí a trafostanice, obr. 1),
• podzemní a vodohospodářské objekty (betonové skruže, kanalizační / drenážní šachty, hydranty závlah, dočasné rozvody vodovodního vedení na povrchu půdy atd.),
• speciální technické stavby (větrné elektrárny a jejich neodstraněné základy, měřicí a monitorovací stožáry, geodetické body atd.),
• historické a kulturní prvky (do této kategorie lze zahrnout: drobné sakrální stavby, malé vojenské objekty, mezní kameny, hraniční patníky, zbytky staveb atd.),
• přírodní a biologické překážky (solitérní stromy, keřové ostrůvky, plochy půdy mimo kategorii orná půda či trvalé travní porosty uvnitř pozemku).

Obr. 1: Častými vnitřními překážkami v půdních blocích jsou sloupy (vlevo) a stožáry elektrického vedení (vpravo)

Potenciální překážky umístěné pod povrchem půdy

Většinou se jedná o inženýrské sítě (neviditelné, ale chráněné). Tyto překážky je nutné brát v potaz nejen při optimalizaci pozemků ve vztahu k obhospodařování, ale také při vazbě na hloubku zpracování půdy, opravy meliorací, čištění odtokových příkopů, při realizaci objektů, včetně staveb při vytváření středisek řízení a obsluhy při systémovém využití autonomních prostředků apod. Do této kategorie lze zařadit obecně plynovody, produktovody, vodovodní řady, optické a metalické kabely apod. Je však otázkou, jaká bude dostupnost údajů a evidence, včetně přesnosti polohového záznamu o nadzemní a podzemní infrastruktuře z hlediska jejich strategického významu a ve vztahu ke stávající bezpečnostní situaci v Evropě.

Zahraniční studie upozorňují na skutečnost, že velikost a tvar polí mají zásadní vliv na polní efektivitu a výrobní náklady, zejména u konvenční techniky provozované na malých a nepravidelně tvarovaných polích. Zároveň však poukazují na skutečnost, že z hlediska dalšího studia problematiky optimalizace pozemků by se měla věnovat pozornost vlivu vnitřních prvků pole, jako jsou stromy a mokřady uvnitř pole, aby bylo možné lépe reprezentovat reálné podmínky polí a přesněji odhadnout provozní a ekonomické dopady fragmentované zemědělské krajiny.

Optimalizace a vnitřní překážky

V rámci optimalizace pozemků je uzpůsobení jejich tvaru tak, aby při práci mechanizace bylo eliminováno jejich objíždění spojené s vícenáklady na PHM, osiva, hnojiva apod. Dále lze u nízkých překážek, jako jsou například velké kameny, skalní výchozy nebo plochy porostlé pouze nízkou vegetací, které je možné přejet s rameny postřikovače v pracovní poloze, provést jejich vyjmutí z plochy půdního bloku v aplikačních mapách. Tím lze zajistit návaznost pracovních jízd postřikovače s individuálním vypínáním trysek bez omezení výkonu.

Způsob pohybu pracovních souprav bez cílené optimalizace tvaru pozemku, či bez optimalizace trajektorií, je dán na rozhodnutí obsluh. Z hlediska monitoringu trajektorií pracovních souprav ze zemědělské praxe je patrné, že způsob jejich objíždění je závislý i na typu pracovní operace. Na mapě 2 je patrný rozdíl pohybu souprav při aplikaci minerálních hnojiv a postřikovače. Při aplikaci minerálních hnojiv dochází k vyhnutí se překážce, čímž však může docházet k přehnojení již aplikovaných jízd a k vynechávkám mezi vychýlením trajektorie kolem překážky a následnou jízdou. Tento způsob vychází i z dosavadní technické úrovně aplikačních systémů, že využití sekční kontroly u rozmetadel není pro tyto případy reálné.

U práce postřikovačů se dominantně setkáváme se systémy objetí překážky, kdy při využití sekční kontroly dochází k eliminaci opakovaného dávkování, tedy překrytí již aplikované plochy. Výhodou postřikovačů se sekční kontrolou s individuálním vypínáním trysek je to, že zajišťují i rovnoměrnost dávkování během otáčky, kdy se mění pracovní rychlost ramen na vnitřním a vnějším oblouku (mapa 2). Důvodem tohoto systému pohybu je především omezení vynechávek při regulaci plevelů a škodlivých činitelů. Přestože u postřikovačů dochází k eliminaci překryvů, vede daný způsob k nárůstu zatížení pozemku kolejovými stopami, k nárůstu spotřeby času na práci na pozemku a ke zvýšení poškození porostu, ale také k nárůstu spotřeby PHM (mapa 3).

Mapa 2: Způsob objíždění vnitřních překážek při aplikaci granulovaných minerálních hnojiv rozmetadlem (vlevo) a při aplikaci kapalných látek postřikovačem (vpravo)

Mapa 3: Systém objíždění překážek při aplikaci kapalných látek postřikovačem je rovněž spojen s nárůstem spotřeby PHM

Největší variabilita přístupu obsluh k objíždění překážek je u zpracování půdy (mimo orbu, strip till apod.), viz mapa 4. Při objíždění tak vznikají nepravidelně velké zóny s opakovaným zpracováním půdy, se zatížením ploch v důsledku přejezdu kol či pásů apod. Kvalita obsluh rovněž rozhoduje o výši rizika poškození strojů, především při jejich případné práci v přímém vektorovém směru.

Mapa 4: Pohyb pracovních souprav při objíždění vnitřních překážek při provádění podmítky

Jednou z možností optimalizace pohybu pracovních souprav ve vztahu k vnitřním enklávám je optimalizace pracovních jízd, aby byl eliminován efekt jejich opakovaného objíždění, který snižuje efektivitu práce a zvyšuje náklady na jednotku plochy. Vhodné řešení optimalizace pracovních jízd vůči vnitřní překážce dokládá schéma 1. Toto řešení může být spojeno s poklesem produkční části pozemku. Na druhou stranu je prokázáno, že případné zhutnění půdy na opakovaně přejetých plochách vede k poklesu výnosů. Individuálně je potřeba u konkrétních překážek posuzovat i míru přesevů ve vztahu k navýšení nákladů na osivo. Z praktického hlediska je nutné podotknout, že metodický postup řešení daného problému vychází z konkrétní situace.

Schéma 1: Řešení optimalizace pracovních jízd vůči vnitřní překážce na půdním bloku

Závěry

Vnitřní překážky půdního bloku mají zásadní vliv na ekonomickou a energetickou efektivitu pěstebních systémů a rozhodují o technické efektivitě práce strojů.

Z hlediska rozvoje autonomních robotických prostředků a jejich polního nasazení mohou být některé vnitřní prvky limitující pro jejich využití, nebo mohou při jejich dané struktuře a charakteru jejich nasazení zcela vyloučit.

Z hlediska efektivního, ale ekologického, hospodaření na půdě, zejména při neustálém poklesu výměry zemědělské půdy, by měla být systémově řešena i otázka vzniku nových vnitřních prvků. A to jak ve vztahu k infrastruktuře národního hospodářství, tak ve vztahu k ekologickým funkcím krajiny.

Práce vznikla v rámci projektu Podpora operačních skupin a projektů EIP, Strategický plán Společné zemědělské politiky na období 2023–2027, 23/001/5377c/500/004332: Optimalizace vnitřního uspořádání půdních bloků v oblasti Českomoravské vrchoviny.

Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D.^1,2, Doc. Ing. Milan Kroulík, Ph.D.³, Ing. Jan Lang¹, Ing. Jiří Kapička², Ing. Martin Mistr, Ph.D.¹, Ing. Josef Chára^4
1Výzkumný ústav monitoringu a ochrany půdy, v.v.i., ²Brant ATEEC, ³Centrum precizního zemědělství při ČZU, ⁴SAS AGRO, s.r.o.

mapa 2, 3, 4 - M Kroulík, mapa 5 - V. Brant a M. Kroulík, 2024