Dynamika půdní reakce černozemních oblastí Moravy

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin

Dynamika půdní reakce černozemních oblastí Moravy Bakalářská práce

Vedoucí práce:

Vypracovala:

Ing. Martin Brtnický

Tereza Mičková

Brno 2012

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Dynamika půdní reakce černozemních oblastí Moravy vypracovala samostatně a použila 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 Touto cestou bych ráda poděkovala vedoucímu bakalářské práce panu Ing. Martinu Brtnickému, za odborné vedení a cenné rady při vypracování bakalářské práce.

ABSTRAKT Bakalářská práce se zabývá změnou aktuální (pH/H2O) a výměnné (pH/KCl) půdní reakce na 5 lokalitách černozemních oblastí Moravy. Vzorky pro stanovení pH byly odebrány v období od října 2005 do října 2006 jako porušené z povrchového minerálního horizontu. V práci jsou obsaženy základní informace o půdní reakci, způsobu jejího stanovení a o metodách vyhodnocení naměřených hodnot. Během sledování bylo zjištěno, že největší změny pH/H2O nastaly u lokality č. 2 – Dubany, naopak nejmenší změny se projevily na lokalitě č. 5 – Březí. U výměnné půdní reakce (pH/KCl) byly největší změny patrné na lokalitě č. 3 – Syrovice a nejmenší změny se projevily na lokalitě č. 5 – Březí. Stanovené hodnoty výměnné půdní reakce řadí tyto půdy mezi půdy neutrální, výjimkou je lokalita č. 5 – Březí, kde je půda alkalická. Na základě jednofaktorové analýzy rozptylu bylo prokázáno, že vliv termínu odběru vzorků na změnu pH/H2O i pH/KCl je statisticky neprůkazný. Vliv lokality na změnu pH/H2O i pH/KCl je dle analýzy statisticky průkazný.

KLÍČOVÁ SLOVA půdní reakce, pH, acidifikace, vzorky, měření

ABSTRACT The bachelor's work deals with a change of an actual (pH/H2O) and an exchange (pH/KCI) soil's reaction at 5 localities of chernozem's regions in Moravia. The specimens for a determination of a pH were taken in a period from the October 2005 to the October 2006 as damaged from a surface's mineral horizon. There is included basic information about a soil's reaction, a method of its determination and about methods of the evaluation of measured values in the work. It was discovered during the observation that biggest variations of pH/H2O occurred at a locality no. 2 – Dubany, on the contrary smallest variations appeared at a locality no. 5 – Březí. Biggest values of the exchange (pH/KCI) soil's reaction were noticeable at a locality no. 3 – Syrovice and smallest variations appeared at a locality no. 5 – Březí. Specified values of the exchange soil's reaction classifies those soils as neutral soils, the exception is the locality no. 5 – Březí, where the soil is alkaline. It was proved at the ground of a one-factor analysis of a distribution that the influence of a time of sampling on the change of pH/H2O and even pH/KCI is statistically inconclusive. The influence of a locality on the change of pH/H2O and even pH/KCI is statistically conclusive.

KEY WORDS soil reaction, pH, acidification, specimens, measurement

OBSAH 1 ÚVOD ........................................................................................................................................ 9 2 CÍL PRÁCE ............................................................................................................................ 10 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED ....................................................................................................... 11 3.1 Pojem půda ...................................................................................................................... 11 3.2 Černozemě ....................................................................................................................... 11 3.3 Půdní reakce .................................................................................................................... 12 3.3.1 Obecná charakteristika ........................................................................................... 12 3.3.2 pH .............................................................................................................................. 13 3.3.3 Formy půdní reakce ................................................................................................. 13

3.3.3.1 Aktivní (aktuální) půdní reakce............................................................. 13 3.3.3.2 Výměnná půdní reakce .......................................................................... 14 3.3.3.3 Hydrolytická půdní reakce ..................................................................... 15 3.3.4 Význam půdní reakce .............................................................................................. 15

3.3.4.1 Vliv půdní reakce na edafon .................................................................. 16 3.3.4.2 Vliv půdní reakce na úrodnost .............................................................. 16 3.3.4.3 Vliv půdní reakce na rostliny ................................................................. 17 3.3.4.4 Vliv rostlin na půdní reakci ................................................................... 18 3.3.4.5 Vliv hnojiv na půdní reakci ................................................................... 18 3.3.5 Acidifikace a alkalizace půd .................................................................................... 19

3.3.5.1 Acidifikace .............................................................................................. 19 3.3.5.2 Alkalizace ............................................................................................... 21 3.3.6 Pufrovitost půd ......................................................................................................... 22 3.3.7 Půdní sorpční komplex ............................................................................................ 22

3.3.7.1 Druhy sorpčního komplexu ................................................................... 23 3.3.8. Sorpční schopnost půdy .......................................................................................... 24 3.3.9 Úprava půdní reakce................................................................................................ 25

3.3.9.1 Úprava kyselých půd .............................................................................. 25 3.3.9.2 Úprava zásaditých půd ........................................................................... 26 3.3.10 Stav půdní reakce v ČR ......................................................................................... 26 4 MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ ......................................................................... 29 4.1 Charakteristika území .................................................................................................... 29 4.1.1 Lokalizace ................................................................................................................. 29 4.1.2 Agroekologická charakteristika .............................................................................. 29

4.1.3 Klimatologická charakteristika .............................................................................. 30 4.1.4 Hydrologická charakteristika ................................................................................. 31 4.1.5 Pedologická charakteristika .................................................................................... 32 4.1.6 Geologická charakteristika ..................................................................................... 34 4.2 Metody stanovení ............................................................................................................ 36 4.2.1 Odběr vzorků............................................................................................................ 36 4.2.2 Příprava vzorků v laboratoři .................................................................................. 37 4.2.3 Stanovení aktivní půdní reakce............................................................................... 37 4.2.4 Stanovení výměnné půdní reakce ........................................................................... 37 4.3 Statistické metody ........................................................................................................... 38 4.3.1 Aritmetický průměr ................................................................................................. 38 4.3.2 Rozptyl (variance) .................................................................................................... 38 4.3.3 Směrodatná odchylka .............................................................................................. 38 4.3.4 Jednofaktorová analýza rozptylu ........................................................................... 38 5 VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUSE ...................................................................................... 40 6 ZÁVĚR.................................................................................................................................... 49 7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY .................................................................................. 51 8 SEZNAM OBRÁZKŮ ........................................................................................................... 54 9 SEZNAM TABULEK ............................................................................................................ 54 10 SEZNAM GRAFŮ ............................................................................................................... 54 11 PŘÍLOHY ............................................................................................................................. 55

1 ÚVOD Půda je nejcennějším přírodním bohatstvím. Je základním předpokladem existence člověka na Zemi. Člověk je s půdou spjat již od pradávna tím, že na ní hospodaří. Půda představuje hlavní zdroj obživy člověka a proto je nutná její ochrana. Činností člověka často dochází k poškození přírody, znečištění ovzduší, vody a v neposlední řadě také půdy. K poškození půdy může dojít jejím nevhodným obhospodařováním nebo též vlivem ekologických havárií. Poslední dobou se také značně zvýšil zábor a zastavování zemědělské půdy, přičemž denně ustoupí stavební činnosti asi 15 ha půdy. Zdravá půda je předpokladem pro zdravý růst a vývoj rostlin. Je tedy nezbytné sledovat a upravovat její vlastnosti. Mezi důležité vlastnosti půdy, které by měly být pravidelně sledovány patří i půdní reakce, jež ovlivňuje proces vývoje půd, činnost mikroorganismů, chemické pochody v půdě, její úrodnost a tím i růst rostlin a řadu dalších vlastností. V současné době je čím dál větším problémem acidifikace půd. K acidifikaci půd na našem území dochází vlivem kyselé depozice z průmyslových zdrojů, nevhodným používáním průmyslových hnojiv a v posledních letech se na okyselování půd podepsal i silný pokles ve spotřebě vápenatých hnojiv, který celý tento proces ještě urychlil.

9

2 CÍL PRÁCE Cílem této bakalářské práce bylo zpracovat literární rešerši o půdní reakci v oblasti výskytu černozemí na Moravě. Dále u vzorků odebraných v průběhu roku z povrchového minerálního horizontu stanovit laboratorně aktuální a výměnnou půdní reakci. Výsledky vyhodnotit statisticky a graficky jako časové řady pro jednotlivé lokality. Zájmové území charakterizovat agroekologicky, klimatologicky, hydrologicky, pedologicky a geologicky. Výsledky konfrontovat s literárními. Práci doplnit o odběrové mapy a půdní mapy.

10

3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Pojem půda Nejvýstižnější definici půdy podle Tomáška podal jeden ze zakladatelů světového půdoznalství V. V. Dokučajev, který půdu považuje za „samostatný přírodně-historický útvar, který vzniká a vyvíjí se zákonitým procesem, jenž probíhá působením několika půdotvorných činitelů“. Podobná, i když dnes už poněkud archaicky znějící je definice jednoho ze zakladatelů českého půdoznalectví V. Nováka: „Půda je přírodní útvar, který se vyvíjí z povrchových zvětralin kůry zemské a ze zbytků ústrojenců a jehož stavba a složení jsou výsledkem podnebí a jiných faktorů půdotvorných“ (Tomášek, 2007). Dle Šimka je půda dynamický přírodní útvar tvořený minerálním a organickým materiálem a živými organismy, ve kterém rostou rostliny. Půda byla také definována jako přírodní útvar, který vzniká a vyvíjí se z povrchových zvětralin zemské kůry a zbytků organismů působením půdotvorných faktorů a je schopný zajišťovat životní podmínky organismům v něm žijícím. Jako půda se také označuje svrchní část litosféry, do které zasahují půdotvorné procesy. Podle jiného konceptu je půda pórovité a jemně strukturované médium organominerálního složení a původu (Šimek, 2007). Podle Kozáka et al. je za půdu označována povrchová vrstva souše, vyvíjející se v důsledku působení půdotvorných faktorů a podmínek. Je schopna zajišťovat životní podmínky organismům v ní a na ní žijícím (Kozák et al., 2005).

3.2 Černozemě Černozemě patří do referenční třídy černosoly – půdy s mocným ( 30cm) černickým humusovým horizontem s drobtovou až zrnitou strukturou, vyvinuté z nezpevněných karbonátovo-silikátových substrátů. Tyto půdy představují model optimálního souboru fyzikálních, chemických, mineralogických a biologických vlastností půd pro zemědělské využití (Jandák, Pokorný, Prax, 2010). Název černozemě pochází z ruského čornyj – černý a zemlja – půda. Černozemě se vyvinuly ve stepních oblastech s kontinentálním klimatem, který se vyznačuje chladnou zimou a horkým létem. Půdotvorným substrátem jsou zejména spraše, dále také slíny, slínité jíly a aluviální staré náplavy. Základním pedogenetickým procesem je černozemní humifikace a akumulace humusu. Mezi přeměnami organických látek 11

bohatých na vápník, tj. mezi mineralizací a humifikací je rovnováha. Černozemě mají stabilní mikroagregátovou strukturu, objem pórů v půdě se pohybuje kolem 50 %. Tmavý černozemní humusový horizont má příznivé fyzikální i chemické vlastnosti (Prax, Pokorný, 2004). U nás jsou černozemě rozšířeny v nejsušších a nejteplejších oblastech, kde vznikly v raných obdobích postglaciálu pod původní stepí a lesostepí. V dnešní době se uchovávají ve své původní podobě převážně jen díky zemědělské kultivaci. Roční úhrn srážek v černozemních oblastech činí 450 – 650 mm a průměrná roční teplota je nad 8 °C. Nadmořská výška výskytu černozemí zpravidla nepřesahuje 300 m. Utváření terénu je převážně ploché, rovinaté. Místy však (na jižní Moravě) se mohou hojně uplatňovat v pahorkatinném a dokonce ve vrchovinném reliéfu. Pro půdní profil je charakteristický nápadně mocný, tmavě zbarvený humusový horizont, který obvykle zasahuje do hloubky 60 – 80 cm. Tento horizont se vyznačuje odolnou vodostálou strukturou a hojným edafonem. Černozemě jsou nejčastěji středně těžké, bez skeletu, s vysokým obsahem kvalitního humusu, neutrální reakcí a velmi dobrými sorpčními vlastnostmi. Jsou vhodné pro pěstování našich nejnáročnějších plodin, jako je cukrovka, kukuřice, pšenice, ječmen a vojtěška (Tomášek, 2007). Hluboká humusová vrstva černozemí se tvoří z travinného krytu s bohatě vyvinutým kořenovým systémem a intenzivní biologickou aktivitou, která zajišťuje rychlý koloběh živin. Nerozložené jíly chrání humus před rychlou mineralizací. Černozemě proto patří mezi nejúrodnější půdy zemského povrchu, vhodné zejména pro pěstování obilí. Typické černozemě u nás neexistují. Vyskytují se nejvíc na Ukrajině, ve Střední Asii, na severoamerických prériích a pampách Argentiny. Na zemském povrchu jsou ovšem zastoupeny jen 5,2 % (Dykyjová et al., 1989).

3.3 Půdní reakce 3.3.1 Obecná charakteristika Reakce půdy, respektive půdního roztoku, je jednou z nejdůležitějších chemických charakteristik půdy. Je tomu tak mj. proto, že mnoho chemických a biologických procesů v půdě závisí na koncentraci vodíkových kationtů H+ (ve skutečnosti jsou ionty vodíku ve vodném prostředí hydratované a vodík tedy existuje ve formě iontů H3O+; pro zjednodušení se tato skutečnost opomíjí a používá se formální zápis H+) a 12

hydroxylových aniontů OH-. Množství těchto iontů také ovlivňuje rozpustnost (a tím přístupnost pro rostliny i mikroorganismy) mnoha živin, např. železa, manganu, zinku, hořčíku aj. (Šimek, 2007).

3.3.2 pH Koncentrace (lépe aktivita) iontů H+ a OH- v půdním roztoku se kvantifikuje stanovením půdní reakce (pH). pH je záporný dekadický logaritmus koncentrace aktivních iontů H+. Termín pH pochází z francouzského “pouvoir hydrogéne“, tj. síla vodíku. Za neutrální se považuje roztok o pH = 7. Roztoky s nižším pH jsou kyselé, obsahují více iontů H+, a roztoky s vyšším pH jsou zásadité, obsahují méně iontů H+ než roztok neutrální. Z definice pH vyplývá, že snížení či zvýšení pH o jednotku znamená desetinásobné zvýšení či snížení koncentrace (aktivity) iontů H+ (Šimek, 2007). pH = - log (a(H3O+)) (Vopravil et al., 2009) 3.3.3 Formy půdní reakce Půdní reakce se dělí na dvě základní formy: 1. Aktuální (aktivní) půdní reakce, která se vyjadřuje v jednotkách pH 2. Potenciální půdní reakce, kterou můžeme stanovit dvěmi skupinami metod a) Výměnná půdní reakce – udává se v jednotkách pH nebo mmol.100g-1 b) Hydrolytická reakce – udává se v mmol. 100g-1 (Jandák et al., 2009). 3.3.3.1 Aktivní (aktuální) půdní reakce Je způsobena volnými H+ ionty, které jsou v půdním roztoku. Zdrojem vodíkových iontů jsou disociované minerální a organické kyseliny, kyselé soli a acidoidy. Aktivní kyselost zjišťujeme potenciometrickým měřením koncentrace H+ v půdním roztoku, půdní pastě nebo vodním extraktu. Tato forma kyselosti se nejvíce vyskytuje v půdách odvápněných, sorpčně nenasycených s vysokým podílem adsorbovaných iontů H+ a Al3+ (Jandák, Pokorný, Prax, 2010). Aktivní půdní reakce je zpravidla vyšší v poměru k výměnné půdní reakci přibližně o 1 stupeň pH (Dykyjová et al., 1989).

13

Tab. 1 Hodnocení výsledků aktuální reakce (pH/H2O) (Pokorný, Šarapatka, 2003) pH/H2O

Hodnocení reakce

 4,9

Silně kyselá

5,0 – 5,9

Kyselá

6,0 – 6,9

Slabě kyselá

7,0

Neutrální

7,1 – 8,0

Slabě alkalická

8,1 – 9,4

Alkalická

 9,5

Silně alkalická

3.3.3.2 Výměnná půdní reakce Je způsobena adsorbovanými ionty H+ a Al3+ (Fe3+), které přecházejí do roztoku nebo extraktu výměnou za bazické kationy neutrálních solí z roztoku. Výměnnou kyselost zjišťujeme měřením koncentrace H+ iontů ve výluhu půdy 1M roztokem KCl (Jandák, Pokorný, Prax, 2010). Výměnnou reakci označujeme podle soli, kterou na půdu působíme – pHKCl, pHCaCl2 (Šarapatka, 1996). Výměnná reakce dosahuje ve srovnání s aktivní reakcí nižších hodnot, neboť spolu s volnými vodíkovými ionty v roztoku nebo suspenzi se stanoví i vodíkové ionty vázané sorpčním komplexem (Jandák et al., 2009). Rozdíl pH/KCl a pH/H2O bývá průměrně pH 0,5. Může však dosahovat hodnot od pH 0,2 do 1,0 i více. Větší rozdíly jsou znakem nenasycenosti sorpčního komplexu, ve kterém je již určitá část dvojmocných kationtů nahrazena ionty vodíkovými (Jandák, Pokorný, Prax, 2010).

14

Tab. 2 Hodnocení výsledků výměnné reakce (pH/KCl) (Pokorný, Šarapatka, 2003) pH/KCl

Hodnocení reakce

 4,5

Silně kyselá

4,6 – 5,5

Kyselá

5,6 – 6,5

Slabě kyselá

6,6 – 7,2

Neutrální

 7,3

Alkalická

3.3.3.3 Hydrolytická půdní reakce Při určování hydrolytické kyselosti působíme na půdu 1M roztokem hydrolyticky zásadité soli (CH3COONa, /CH3COO/2Ca). Její hodnotu vyjadřujeme v mmol H+/0,1 kg půdy. Je nejmírnější formou půdní kyselosti, která se může v půdním roztoku projevit teprve při nevhodných chemických zákrocích (hnojením, chemickou meliorací atd.) (Jandák, Pokorný, Prax, 2010). 3.3.4 Význam půdní reakce Půdní reakce je významným ekologickým ukazatelem charakteru půdního stanoviště. Představuje zvláště důležitý činitel pro růst a vývoj rostlin (Dykyjová et al., 1989). Reakce půdy silně ovlivňuje proces vzniku a vývoje půd. Při zvětrávání minerálů hornin, tvořících půdní substrát, hrají významnou roli adsorpce a difúze H+ dovnitř krystalových mřížek a vyvolávají hydrolytický rozklad minerálů. Reakce tedy určuje intenzitu zvětrávání minerálního podílu (Jandák, Pokorný, Prax, 2010). Půdní reakce je velmi důležitá charakteristika nejen pro děje v půdě, nýbrž také ekologicky pro vztah rostlin k půdnímu prostředí. Na hodnotách půdní reakce závisí vytváření půdních koloidních minerálů, intenzita zvětrávání, půdotvorné pochody, vývoj půdního typu, uvolňování živin do půdních roztoků, přijímání živin kořeny rostlin, použití různých hnojiv a řada jiných vlastností (Klika, Novák, Gregor, 1954).

15

3.3.4.1 Vliv půdní reakce na edafon Pro většinu půdních mikroorganismů je optimální půdní reakce neutrální. Se zvyšující se kyselostí půdy se zmenšuje počet bakterií, přičemž klesá biologická aktivita půdy, jeden z důležitých znaků úrodnosti půdy. Proti kyselé reakci jsou nejvíce odolné plísně, jejichž jemné, bělavé, vláknité podhoubí signalizuje kyselé, zamokřené a neprovzdušněné půdy. Naopak při zásadité reakci se množí například aktinomycety (Hraško et al., 1962). Úpravou půdní reakce vápněním můžeme výrazně ovlivňovat důležité fyziologické funkce mnohých mikroorganismů (poutání vzdušného dusíku Azotobacterem prakticky ustává při poklesu pH pod 6, výrazně je také snížena činnost nitrifikačních bakterií atd.). Pro většinu půdních červů jsou optimální podmínky slabě kyselé až slabě alkalické (Jandák, Pokorný, Prax, 2010). 3.3.4.2 Vliv půdní reakce na úrodnost Půdní reakce má výrazný vliv na úrodnost půdy. V silně kyselých půdách se nedaří některým užitečným bakteriím velmi důležitým pro optimální průběh biochemických reakcí v půdě (Rhizobia, Azotobacter chroococcum, nitrifikační bakterie aj.). Dochází ke vzniku příznivých podmínek pro činnost plísní, hub apod., které jsou pro úrodnost půdy méně vhodné. Mineralizační procesy jsou v kyselých podmínkách vesměs zpomaleny a syntetické procesy vedou ke tvorbě méně kvalitních humusových látek (fulvokyselin). Vysoká kyselost půdy nepříznivě ovlivňuje efektivnost využití některých hnojiv. V tomto prostředí je také aktivován hliník a řada těžkých kovů, jejichž přebytek rostlinám škodí a vede k jejich začlenění do potravního řetězce (Richter, Hlušek, 1994). V rozmezí pH 6,0 – 7,0 jsou v optimálním množství dostupné téměř všechny rostlinné živiny. V kyselých půdách je především nedostatek Ca, Mg a K. V silně kyselých půdách mohou být stopové prvky jako Al, Fe, Cu, Zn a Mn ve velkém množství pro rostliny až toxické. V silně alkalických půdách jsou vysoké koncentrace Ca, Mg a K, zatímco rozpustnost mikroelementů je velmi nízká (Tan, 2000). Optimální hodnota pH půdy je předpokladem efektivního využití hnojiv a půdních živin, které mohou zůstat bez účinku, nedosahuje-li půda žádoucího bodu nebo rozmezí půdní reakce (Richter, Hlušek, 2003).

16

Obr. 1 Vliv pH na příjem živin (Richter, Hlušek, 2003) 3.3.4.3 Vliv půdní reakce na rostliny Zemědělské plodiny mají speciální požadavky na půdní reakci, které je nutné respektovat (Richter, Hlušek, 2003). Vhodná půdní reakce je totiž základním předpokladem optimální výživy rostlin (Hraško et al., 1962). Maximální koncentrace vodíkových iontů, přípustná pro zdárný růst rostlin je kolem pH 3, minimální je při pH 9, kdy je prakticky zastavena sorpce fosforu a celá řada prvků je z roztoku vysrážena (Laštůvka, Minář in Havelka et al., 1988). Tab. 3 Nároky vybraných plodin na půdní reakci (Richter, Hlušek, 2003) Plodina

pH/KCl Plodina

pH/KCl Plodina

pH/KCl

Žito ozimé Pšenice ozimá Pšenice jarní Ječmen jarní Oves Brambory Cukrovka Kukuřice Hrách setý Bob obecný Řepka ozimá Mák

4,8 – 7,1 6,0 – 7,2 5,7 – 7,1 6,2 – 7,5 4,7 – 7,3 4,7 – 6,2 6,7 – 7,4 5,5 – 6,8 5,7 – 7,0 6,0 – 6,6 6,0 – 7,5 6,3 – 7,2

5,7 – 6,5 5,4 – 6,7 6,7 – 7,8 5,3 – 6,2 6,7 – 7,1 5,7 – 6,8 5,2 – 6,7 5,3 – 6,5 6,5 – 7,1 6,4 – 7,0 7,0 – 8,4 6,8 – 8,5

5,7 – 7,5 6,0 – 6,9 6,3 – 7,0 6,0 – 7,5 6,5 – 7,8 6,5 – 7,5 6,2 – 8,0 6,0 – 8,0 5,5 – 7,0 4,5 – 6,5

Slunečnice Jetel luční Vojtěška setá Luční trávy Srha, jílek vytrvalý Salát Mrkev Ředkvička Řepa červená Kapusta Zelí Cibule

17

Okurky Rajčata Paprika Tykev Fazole Celer Peckoviny Jádroviny Bobuloviny Jahodník

3.3.4.4 Vliv rostlin na půdní reakci Bylo prokázáno, že rostliny vykazují určitou plasticitu v poměru k půdní reakci a dovedou si málo příznivou reakci do určitého stupně upravovat. Nejcitlivější jsou rostliny klíční, ale s postupným vybudováním asimilačního aparátu a se zvyšujícím se metabolismem stoupá i schopnost rostliny pufrovat prostředí. Rostliny ve sterilních kulturách vylučují kořeny větší počet aminokyselin, amidů i cukrů. Protože tyto látky mají amfoterní charakter, mohou do určité hranice bránit rostlinu před škodlivou reakcí. Tuto odolnost rostlin proti škodlivé reakci lze v praxi podporovat správnou volbou druhu a formy hnojiv (Duchoň, Hampl, 1962). 3.3.4.5 Vliv hnojiv na půdní reakci Aplikace průmyslových hnojiv vychyluje pH půdy více než organická hnojiva. Je to způsobeno jak přímo (např. fyziologicky kyselá hnojiva), tak i změnami v obsahu organické hmoty v půdě (Šarapatka, Dlapa, Bedrna, 2002). Půdní kyselost můžeme negativně ovlivnit jednostranným používáním fyziologicky kyselých hnojiv. Fyziologická reakce hnojiva je způsobena vlivem rostliny v závislosti na selektivním příjmu aniontu nebo kationtu kořeny rostlin. Jsou-li přednostně z hnojiva přijímány kationty a půdy mají malý obsah vápníku, jsou hnojiva fyziologicky kyselá (síran amonný, draselná sůl, síran draselný aj.), při intenzivním příjmu aniontů jsou hnojiva fyziologicky zásaditá (ledek vápenatý, dusíkaté vápno, vápenec aj.) nebo pokud přijímají stejným podílem anionty i kationty, jsou fyziologicky neutrální (Richter, Hlušek, 2003). Vliv hnojiv na pH půdy lze upravovat pomocí ekvivalentu kyselosti. Výpočet vychází z předpokladu, že S, Cl, P, N snižuje obsah vápníku a tedy i pH půdy. Naopak Ca, Mg, K, Na zvyšují hodnotu pH (Richter, Hlušek, 1994). Ekvivalent kyselosti – udává množství CaO (CaCO3) potřebného k neutralizaci vzniklé kyselé reakce po aplikaci hnojiva. Ekvivalent zásaditosti + udává množství alkalicky působícího CaO, které hnojivo dodává do půdy (Richter, Hlušek, 2003). Ekvivalenty kyselosti nebo zásaditosti poskytují informace o působení hnojiva a jsou důležitým ukazatelem pro výpočet dávky udržovacího vápnění (Richter, Hlušek, 1994).

18

3.3.5 Acidifikace a alkalizace půd Acidifikace a alkalizace půdy je definována jako pokles kyselinové, resp. zásadové neutralizační kapacity půdy. Postupná acidifikace půd vede k poklesu obsahu uhličitanů, snadno zvětratelných primárních silikátů a výměnných bazických kationtů. Na druhé straně acidifikace může způsobit akumulaci kationtových kyselin (Al 3+ , Fe3+) anebo síranů. Alkalizace se naproti tomu projevuje zvýšením obsahu bazických kationtů (Na+ , K+ , Ca2+ , Mg2+ ) a jejich solí v půdě. Acidifikace a alkalizace se projevuje změnami půdní reakce. Acidifikace a alkalizace půdy mohou být důsledkem působení přirozených půdních procesů, jako např. procesů podzolizace, illimerizace, salinizace, solodizace a slancování, ale též antropogenně podmíněných procesů, které souvisejí s kyselými dešti (atmosférickou suchou a mokrou kyselou depozicí), hnojením, vápněním, sádrováním, závlahami a jinými entropickými zásahy do půdy. Pro hygienu půdy jsou méně významné přírodní dlouhodobé procesy acidifikace a alkalizace, které probíhají po staletí a tisíciletí a kterým se biocenózy druhovou skladbou postupně přizpůsobily. Pozornost je proto věnována zejména antropogenní zrychlené acidifikaci a alkalizaci půd, které působí na mikroorganismy a rostliny šokově (Šarapatka, Dlapa, Bedrna, 2002).

3.3.5.1 Acidifikace Acidifikace půdy může být definována jako snížení pH půdního roztoku, půdní suspenze nebo vodného výluhu půdy, a nebo také jako snížení neutralizační kapacity půdy (Breemen in Wild, 2003). Acidifikace půd je velmi pomalý proces, který je součástí přirozeného vývoje půdy. Působením kyselých dešťů se snižuje pufrační schopnost půdy a tím se acidifikace výrazně zrychluje. Taktéž se urychluje používáním dusíkatých hnojiv (Sumner, 2000). Jednou z hlavních příčin acidifikace je již zmíněné působení kyselých dešťů. Déšť má přirozeně hodnotu pH kolem 5 – 6. Spalováním fosilních paliv unikají do ovzduší plyny, jako je oxid siřičitý, který se rozpouští v kapkách dešťové vody a vzniká tak kyselina sírová, která snižuje pH dešťové vody a následně tak i pH půdy (URL 2).

19

Mezi nejdůležitější mechanismy, které způsobují acidifikaci, patří: 1. přirozené procesy, jakými jsou disociace kyseliny uhličité a organických kyselin, oxidace sulfidů a ložení bazických kationtů srážkami 2. ochuzování půdy o bazické kationty např. při těžbě dřeva 3. nevhodné používání hnojiv, zejména dusíkatých 4. zalesňování jehličnany 5. atmosférické depozice oxidů síry, dusíku a amoniaku (Michaljevič, Moldan in Jandák, Pokorný, Prax, 2010). Dle Šarapatky et al. je možné celý proces acidifikace půd popsat pěti vývojovými fázemi: 1. Hliník je v půdách imobilní při pH vyšším než 4,2. 2. Kyselá depozice začne okyselovat půdu. Hodnoty pH se zpočátku nemění, protože půda obsahuje zásobu bazických kationtů, které pufrují kyselé vstupy. 3. Po překročení pufrovací kapacity půdy začne pH rapidně klesat. 4. Jakmile pH klesne pod 4,2, mobilita hliníku prudce narůstá a v půdě začíná proces jeho vyluhování. 5. V poslední fázi se už dají jednoznačně dokázat nebezpečné vlivy na ekosystémy. Kromě kyselých dešťů a promyvného typu vodního režimu půd v humidním klimatu se u zemědělských půd prosazují též další acidifikační faktory: 

vysoké dávky fyziologicky kyselých průmyslových (zejména dusíkatých) hnojiv,



omezené použití hnoje a kompostu,



vysoké dávky kejdy (zejména prasat),



vysoké zastoupení obilovin v osevním postupu,



nízké zastoupení víceletých pícnin na orné půdě,



kompakce půdy těžkými mechanismy se zvyšováním koncentrace CO2 v půdním vzduchu,



zrychlená vodní eroze půdy s odkrýváním kyselé spodiny,



nedostatečné vápnění přirozeně kyselých zemědělských půd.

Důsledky kyselosti půdy na její hygienu jsou podle Šarapatky et al. následující: 

aktivizace patogenních a jiných hub v půdě s následným rozvojem chorob rostlin,



snížení nitrifikační schopnosti půd, 20



snížení počtu a aktivity hlízkových bakterií,



zpomalení uvolňování minerálního N z organické hmoty a humusu v půdě,



snížení příjmu P a B rostlinami,



toxicita hliníku a poškozování kořenů rostlin,



petrifikace P v půdě do sloučenin: Fe3(PO4)2 . 8 H2O (vivianit), AlPO4 . 2 H2O (variscit) a FePO4 . 2 H2O (strengit), z nichž není P rostlinám přístupný,



defixace K a jeho uvolňování do půdního roztoku, snadnější vyluhování z půdy,



zhoršení kvality humusu (převaha fulvokyselin, méně huminových kyselin),



zvýšená mobilita těžkých kovů (Cd, Co, Hg, Pb, Cu) a jejich zvýšená akumulace v rostlinách,



destrukce půdy a snížení její odolnosti vůči erozi rozpadem struktury vlivem změny pH,



snížení klíčivosti semen vápnomilných rostlin, jejich horší růst a vývoj,



snížení výnosů většiny kulturních rostlin, které vyžadují v písčité a hlinité půdě pH  5,5 a v jílovité pH  6,0 (Šarapatka, Dlapa, Bedrna, 2002).

3.3.5.2 Alkalizace Alkalitu půdy vyjadřujeme aktivním pH ( 7,1) nebo obsahem výměnného Na+ v půdním sorpčním komplexu. Silně alkalické půdy obsahují více než 20 % Na ze všech výměnných kationtů půdy. Slabě alkalické půdy se vyznačují převahou vápníku a hořčíku v půdním sorpčním komplexu. Rostliny dobře reagují na vysoký obsah výměnného vápníku a hořčíku, jsou však citlivé na převahu výměnného sodíku, který rozleptává pletiva buněk, peptizuje půdní humus a rozrušuje půdní strukturu (Dykyjová et al., 1989). Zvýšená alkalita půdy způsobuje peptizaci půdních koloidů (tvorba škraloupu), omezuje příjem některých živin (bór, zinek, měď, železo a většiny těžkých kovů) (Richter, Hlušek, 2003). Alkalizace půdy může být záměrně vyvolána aplikací vápence na zemědělském i lesním půdním fondu za účelem eliminace negativních vlivů acidifikace. V takovém případě hovoříme o pozitivní alkalizaci. Jiným případem je negativní alkalizace, která je způsobená např. nežádoucími úlety ze závodů na těžbu a zpracování magnezitových a vápencových surovin. Alkalizace podobně jako acidifikace může způsobit narušení až 21

úplnou destrukci přirozených ekosystémů anebo snížení výnosů a kvality zemědělských plodin. Nadměrná alkalita půdy (pH  8,5) negativně působí na půdní biotu a radikálně snižuje klíčivost semen většiny zemědělských plodin, a to dokonce víc než kyselá půda (Šarapatka, Dlapa, Bedrna, 2002). 3.3.6 Pufrovitost půd Pufrovitost (ústojnost, tlumivost) půd je její schopnost bránit se změnám půdní reakce, tedy udržovat víceméně stálou koncentraci vodíkových iontů v půdním roztoku. Ústojnost půdy spočívá v přítomnosti ústojných systémů, které jsou vytvářeny v půdním roztoku směsí slabé kyseliny a její soli nebo směsí slabé zásady a její soli. Jako kyselá složka ústojných systémů se v půdě uplatňují zejména huminové kyseliny, kyselina uhličitá, fosforečná a křemičitá a koloidní alumosilikáty acidoidní povahy. Závisí na chemickém a zrnitostním složení půd (obsahu jílových minerálů, hydratovaných sesquioxidů, humusu a karbonátech), sorpční kapacitě i stupni nasycenosti půd bazickými kationty (Jandák, Pokorný, Prax, 2010). Na ústojčivé schopnosti humózních půd se výrazně podílí nasycený humus. Při jeho silném nasycení bázemi (vápníku, hořčíku) se snadno odstraňuje vznikající kyselost výměnou bází za H+ půdního roztoku, který s hydroxylovými ionty (OH-) vytvoří molekulu vody (H2O). Ústojčivou schopnost půd zvyšujeme vápněním a dodáváním organické hmoty. Půdy, které obsahují alespoň 0,5 % CaCO3 a 2 % humusu, vykazují většinou dobrou ústojčivou schopnost (Richter, Hlušek, 2003). Půda má tím vyšší pufrovitost, čím víc má organických látek, jílu a karbonátů. Půdy s vysokou pufrovitostí představují optimálnější stanoviště pro rostliny, jelikož mají stabilnější chemické vlastnosti (Dykyjová et al., 1989). 3.3.7 Půdní sorpční komplex Půdní sorpční komplex sestává z vysoce disperzních minerálních, organických a organominerálních složek. Významnou vlastností půdních koloidů je schopnost sorbovat z vnějšího prostředí, zejména z půdního roztoku, různé látky na svůj povrch.

22

Většina půdních koloidů v našich půdách má záporný náboj, proto se poutají ve výměnné formě především kationty. Základní hodnoty charakterizující stav sorpčního komplexu: 1) obsah výměnných bází S – udává v mmol.kg-1 zeminy množství výměnných bází, bazických kationtů, které jsou poutány půdním sorpčním koloidním komplexem v době stanovení (okamžité množství), 2) maximální sorpční kapacita T – udává v mmol.kg-1 zeminy největší množství výměnných bází, kationtů, které půda může poutat, 3) stupeň sorpčního nasycení V – udává obsah bazických kationtů v procentech maximální sorpční kapacity: V = S / T . 100 (%) (Jandák et al., 2009). Z funkčního hlediska rozeznáváme u sorpčního komplexu dvě části: 1. aktivní část, tj. vlastní komplex, jeho aniontová část (v převážné většině našich půd), která působí na volné ionty v půdním roztoku a vyvolává sorpční procesy 2. pasivní část – jsou kationty, sorbované aktivní částí sorpčního komplexu. Jednotlivé kationty jsou v půdním sorpčním komplexu vázány různou silou v pořadí: Na – K – NH4 – H – Ca – Mg – Al – Fe, přičemž sodík je vázán na sorpční komplex nejslaběji (Jandák, Pokorný, Prax, 2010). Čím více bazických kationtů (Ca2+, Mg2+, K+, Na+) půda obsahuje, tím je příznivější stav půdního koloidního komplexu a snižuje se kyselost půdy. Míru kyselosti vyjadřuje potom přesněji stupeň nasycení sorpčního komplexu bazickými kationty v porovnání s hodnotami výměnné půdní reakce (Dykyjová et al., 1989). 3.3.7.1 Druhy sorpčního komplexu Podle převládajícího druhu sorbovaných kationtů a podle kvality aktivní části sorpčního komplexu můžeme rozlišit tři druhy (stavy) sorpčního komplexu různých základních vlastností: 1.

Komplex sorpčně nenasycený – převaha sorbovaných vodíkových iontů. Půdy

s tímto sorpčním komplexem jsou označovány jako půdy sorpčně nenasycené. Reakce je zde kyselá, humus převážně ve formě pohyblivých sloučenin kyselého charakteru. Nedostatek dvojmocných kationtů podmiňuje vznik nestabilní struktury, která je 23

velmi snadno rozrušována. Humidní klima a naprostý nedostatek Ca v půdě jsou předpokladem vzniku nenasyceného sorpčního komplexu. 2.

Komplex nasycený dvojmocnými kationty – půdy s tímto sorpčním

komplexem jsou označovány jako půdy sorpčně nasycené. Pasivní část sorpčního komplexu je tvořena převahou iontů Ca a Mg. Reakce těchto půd se pohybuje kolem neutrální hodnoty, mají značnou pufrační schopnost, dobrou agregační schopnost a vodostálou

strukturu. Humus

je tvořen převážně vysoce kondenzovanými

humínovými kyselinami a jejich vápenatými solemi, v půdě nepohyblivými. Fyzikální stav těchto půd je velmi příznivý. Půdy se sorpčním komplexem nasyceným se tvoří v sušším až mírně vlhkém klimatu na půdotvorných substrátech zásobených dvojmocnými kationty a poskytují velmi dobré podmínky pro růst a vývoj kulturních rostlin. 3.

Komplex sorpčně nasycený jednomocnými kationty – je charakterizován

převahou jednomocných kationtů, zejména sodík v pasivní části sorpčního komplexu. Vznik tohoto druhu sorpčního komplexu je podmíněn výrazně alkalickým prostředím a velkou zásobou alkalických solí (rozpustných) v půdotvorném substrátu, suchým klimatem, kde výpar převládá nad srážkami. Půdy s tímto druhem sorpčního komplexu jsou označovány jako půdy solné. Převaha sodíkového iontu a vysoká alkalita prostředí způsobují výraznou peptizaci koloidů, jejich pohyblivost v půdním profilu, vytváření fyzikálně velmi nepříznivých vrstev a silné rozrušování půdní struktury. Půdy s alkalickým sorpčním komplexem jsou pro kulturní plodiny nepříznivým prostředím (Gedrojc in Jandák, Pokorný, Prax, 2010). 3.3.8. Sorpční schopnost půdy Jde o schopnost půdy poutat (sorbovat) ionty, nebo celé molekuly různých sloučenin z půdního roztoku do pevné fáze půdy. Takto poutané látky (živiny) jsou podle druhu a intenzity sorpce chráněny proti vyplavení, vytváří rezervoár lehce přijatelných živin pro rostliny, umožňující postupný příjem živin během vegetace a podstatně omezují nežádoucí zvýšení koncentrace solí v půdním roztoku (Richter, Hlušek, 1994).

24

3.3.9 Úprava půdní reakce 3.3.9.1 Úprava kyselých půd Kyselost půdy se běžně odstraňuje vápněním, které sníží množství adsorbovaných vodíkových iontů, zvýší pH a sorpčně nasytí půdu vápníkem. Potřebu vápnění definujeme jako množství vápenaté hmoty, kterou musíme do půdy dodat, aby se její reakce upravila na optimální hodnotu. Aktuální reakce není vhodným kriteriem potřeby vápnění, protože se nebere v úvahu potenciální výměnná kyselost, ani ústojná schopnost půdy. Ke stanovení potřeby vápnění je využívána metoda titračního stanovení výměnné půdní reakce k požadované hodnotě pH. Mezi používaná korektiva patří mletý vápenec, dolomitický vápenec, saturační kaly, hašené vápno atd. (Jandák, Pokorný, Prax, 2010). Vápnění kyselých půd je jedním z nejstarších agromelioračních opatření. Podle dosavadních poznatků vápnění na jedné straně upravuje živný režim půdy a posiluje půdní strukturu, na druhé straně však může podpořit vyplavování ostatních kationtů. Proto je nutné přehodnotit stanovení potřeby a dávek vápenato-hořečnatých hnojiv s přihlédnutím k hmotnosti zeminy v ornici, zastoupení skeletu a aciditním-chemickým poměrům v podorničí (Lhotský et al., 1994). Vápnění kyselé orné půdy se provádí zejména k plodinám náročným na vápník (cukrovka, vojtěška, fazol, zelí, cibule, česnek a jiné), anebo k plodinám dobře reagujícím na vápnění (ječmen, slunečnice). Vápnění se neprovádí k acidofilním plodinám (brambory, len, jahodník), anebo plodinám nesnášejícím vápnění (okurky, rajčata, celer). Na travních porostech se většinou vápnění neprovádí (Šarapatka, Dlapa, Bedrna, 2002). Nejvhodnější dobou k vápnění je pozdní léto a podzim, kdy vápníme před podmítkou nebo před podzimní hlubokou orbou, aby se vápenatá hnojiva s půdou dobře promísila (Havelka et al., 1988). Vápnění půd je nezbytným opatřením pro zvýšení úrodnosti většiny půd, a to jak těch, které nedosahují optimálních hodnot výměnného pH (meliorační vápnění), tak i půd, které těchto hodnot dosáhly, neboť přírodní i civilizační vlivy hodnotu pH neustále snižují (vápnění udržovací). Nevápní se pouze půdy karbonátové, kde je přirozený

25

obsah uhličitanů (CaCO3 a MgCO3) vyšší než 0,3 % a půdy, kde hodnota pH výrazně převyšuje optimální rozmezí (hodnotu) půdní reakce (Vaněk, Penk et al., 1991). 1. Udržovací vápnění – (periodické) představuje dávky vápenatých hnojiv, které jsou potřebné pro udržení pH půdy na požadované úrovni. Dávka by měla odpovídat množství vápníku odčerpaného rostlinami včetně ztrát vymýváním, kyselostí hnojiv a kyselého spadu. Dávky: těžké půdy až 2 t CaO . ha-1 , střední 1,5 t CaO a lehké půdy do 1 t . ha-1. Na těžkých půdách používáme pálené vápno, na středních a zejména lehkých mletý vápenec a strusky (s minimem těžkých kovů). 2. Meliorační vápnění – (ozdravovací) vápnění velmi kyselých půd, které nedosahují optimálních hodnot pH. U těchto půd je toto opatření prvořadou podmínkou zvýšení půdní úrodnosti. Dávky ani zde nemají překročit 5 – 6 t CaCO3 a 1,2 – 2,0 t CaO . ha-1. Na středních a těžkých půdách se používá pálené vápno. Meliorační vápnění se provádí často na půdách po odvodnění (půdy kyselé). Dále také při předvýsadbové přípravě vinohradů, sadů a chmelnic. Dávka se přepočítává na hloubku, na kterou se provádí předvýsadbová příprava (Richter, Hlušek, 1994). 3.3.9.2 Úprava zásaditých půd Alkalita velmi zhoršuje fyzikální stav půdy a její biologickou činnost. Úprava reakce alkalických půd je mnohem obtížnější a nákladnější než u kyselých půd. Množství hmot k snížení alkality závisí na stupni nasycení půdy výměnným sodíkem. Mezi používaná korektiva patří mletý sádrovec, síra, kyselina sírová atd. (Jandák, Pokorný, Prax, 2010). 3.3.10 Stav půdní reakce v ČR Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský (ÚKZÚZ) provádí pravidelně každých 6 let agrochemické zkoušení zemědělských půd (AZZP), jehož prostřednictvím se zjišťují vybrané parametry půdní úrodnosti. Mezi základní chemické rozbory patří také stanovení výměnné půdní reakce. Průměrná hodnota půdní reakce zemědělské půdy v ČR činí 6,1 stupně pH. Půda s extrémně kyselou, silně kyselou a kyselou půdní reakcí (pH do 5,5) představuje téměř 30 % prozkoušené výměry zemědělské půdy, což je více než 1 000 000 ha. Dalších 26

43 % výměry zemědělské půdy má slabě kyselou půdní reakci (pH 5,6 – 6,5). Pravidelně vápnit (alespoň udržovací dávkou) by bylo třeba celkem 73 % zemědělské půdy. Podíl alkalických půd s pH nad 7,2 zaujímá 11,4 % výměry zemědělské půdy. Tab. 4 Půdní reakce – pH/roztok CaCl2 – zemědělská půda

Kraj

Průměrná

Podíl půd v %

hodnota

Reakce kyselá Reakce alkalická

pH

(do 5,5)

(nad 7,2)

Středočeský

6,4

18,80

18,98

Jihočeský

5,7

40,16

0,16

Plzeňský

5,7

42,56

0,08

Karlovarský

5,6

51,34

0,29

Ústecký

6,5

16,66

31,86

Liberecký

5,7

43,98

1,21

Královéhradecký

6,2

21,85

10,24

Pardubický

6,1

25,27

7,13

Vysočina

5,6

46,30

0,34

Jihomoravský

6,8

12,29

42,36

Olomoucký

6,3

22,74

11,87

Zlínský

6,2

21,75

11,00

Moravskoslezský

5,9

34,66

1,62

Česká republika

6,1

29,98

11,36

Průměrná hodnota půdní reakce orné půdy ČR je 6,2 stupně pH. Podíl kyselých půd činí 24 %. Největší podíl kyselých půd se nachází v kraji Karlovarském (45 %), následuje kraj Vysočina (44 %) a kraj Plzeňský (36 %). Půdy trvalých travních porostů vykazují průměrnou hodnotu 5,6 stupně pH. Kyselé půdy zaujímají 53 % výměry, nejvíce v kraji Olomouckém (63 %), v kraji Vysočina (59 %) a v kraji Plzeňském (58 %). U speciálních druhů pozemků je stav půdní reakce dán výběrem pozemků při jejich zakládání. Nejvyšší průměrnou hodnotu půdní reakce mají vinice (pH 7,3), následují chmelnice a ovocné sady (pH 6,5). Podíl kyselých půd u vinic je zanedbatelný 27

(2 %), převažují zde alkalické půdy (70,7 %). U chmelnic a ovocných sadů je podíl kyselých půd do 15 % a podíl alkalických půd do 27 % (URL 1).

28

4 MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ 4.1 Charakteristika území 4.1.1 Lokalizace Vzorky byly odebrány na území Moravy, v Olomouckém kraji v okrese Prostějov v k.ú. Želeč a Dubany. Dále v kraji Jihomoravském v okrese Brno-venkov v k.ú. Syrovice, v okrese Znojmo v k.ú. Kašenec a v okrese Břeclav v k.ú. Březí. Lokalita Želeč a Dubany spadají do Prostějovského bioregionu, Syrovice a Kašenec do Lechovického bioregionu a k.ú. Březí patří do Mikulovského bioregionu. 4.1.2 Agroekologická charakteristika Prostějovský bioregion V současnosti zde zcela dominuje orná půda, zachovány jsou fragmenty vlhkých luk a travnatých lad. Lesy až na drobné akátiny, jehličnaté a topolové lesíky chybějí (Culek et al., 1996). Lokalita Želeč a Dubany se nachází v řepařské výrobní oblasti (ŘVO), pro kterou je typické pěstování cukrovky, kukuřice na zrno, pšenice pro potravinářské účely, sladovnického ječmene, vojtěšky, kukuřice na siláž, raných brambor, řepky olejky, slunečnice, máku, hrachu setého, sóji (URL 3). Lechovický bioregion Pro toto území jsou charakteristická rozsáhlá pole, sady, místy i vinice (Culek et al., 1996). Lokalita Syrovice a Kašenec leží v kukuřičné výrobní oblasti (KVO), pro kterou je charakteristické pěstování plodin, jako je kukuřice na zrno, pšenice potravinářská, sladovnický ječmen, sója, slunečnice, len olejný, vojtěška, kukuřice na siláž, žito na osivářské účely, rané brambory, zelenina (URL 3)

29

Mikulovský bioregion Současné využití tohoto území je velice pestré, a to jako pole, vinice, listnaté lesy, bory na píscích, skalní a stepní lada, rybníky s rákosinami (Culek et al., 1996). Stejně jako lokalita Syrovice a Kašenec, tak i lokalita Březí se nachází v kukuřičné výrobní oblasti.

Obr. 2 Mapa zemědělských výrobních oblastí ČR (URL 4) 4.1.3 Klimatologická charakteristika Prostějovský bioregion Celé území se podle Quittovy klasifikace nachází v teplé oblasti T 2, pouze vyšší západní okraj území leží v mírně teplé oblasti MT 11. Podnebí je na severu vlhčí, jižněji sušší, jelikož se zde postupně začíná uplatňovat mírný srážkový stín Drahanské vrchoviny (Culek et al., 1996). Lechovický bioregion Téměř celý bioregion leží dle Quitta v teplé oblasti T 4, která je v ČR nejteplejší. Podnebí je zde výrazně teplé a nejsušší na Moravě, jelikož se zde uplatňuje srážkový stín Českomoravské vrchoviny. Vzhledem k plochému reliéfu je celá oblast vystavena převážně západnímu proudění. Významné jsou též jihovýchodní větry, které v zimě přinášejí déšť a v létě sucho nebo bouřky (Culek et al., 1996).

30

Mikulovský bioregion Dle Quittovy klasifikace leží celé území v nejteplejší oblasti ČR, v oblasti T 4. Bioregion má celkově v ČR nejteplejší podnebí. Podnebí je zde velmi teplé a suché (Culek et al., 1996).

Obr. 3 Výřez z mapy klimatických regionů ČR (URL 5) 4.1.4 Hydrologická charakteristika Lokalita Želeč a Dubany se nachází v okrese Prostějov, jehož téměř celé území leží v povodí Moravy, ačkoliv tato řeka okresem neprotéká. Většinu vod odvádí na východ do Moravy řeky Blata, Valová a Brodečka, ze severozápadní části okresu Třebůvka, do které se vlévá několik menších pravostranných přítoků. Nejvýznamnější z nich je krasový potok Špraněk. Punkva a Bílá voda, pramenící v jihozápadní části okresu v povodí řeky Svitavy (Dyje), mají výrazný podíl na utváření Moravského krasu. Značná část okresu byla v minulosti odvodněna melioracemi, na mnoha místech zbytečnými, což se v kombinaci s relativně nízkým úhrnem srážek projevuje dlouhodobějším vodním deficitem ve více částech okresu. Vzhledem k poloze okresu a jeho georeliéfu tu dochází pouze k lokálním povodním. Největší vodní nádrží v regionu je Plumlovská přehrada. (Šafář et al., 2003). Okres Brno-venkov, v němž leží lokalita Syrovice, je netypický, neboť je tvořen pruhem území o délce asi 2 až 19 km kolem města Brna, což se projevuje i v jeho hydrologických poměrech. Pro tento okres jsou příznačné pouze krátké, převážně dolní úseky řek a říček. Hlavní řeky přitékají na jeho území ze sousedních okresů a po spojení 31

ve větší toky (Svratka se Svitavou, Jihlava s Oslavou a Rokytnou) a přibrání několika menších přítoků z okresu Brno-venkov odtékají. Jediným relativně větším tokem, který se celý od pramene až po ústí nachází na jeho území, je pravostranný přítok Svratky Bobrava. Lokalita Kašenec leží v okrese Znojmo, jehož hlavním tokem je řeka Dyje. Na území tohoto okresu do Dyje přitéká několik významných, převážně levostranných přítoků. Želetavka ústí do horní části nádrže Vranov. Zleva přitéká také Jevišovka. Část znojemského okresu ležící na území Dyjsko-svrateckého úvalu má poměrně příznivé hydrogeologické podmínky a zdroje podzemní vody. Patří k nim např. jímací území u Miroslavi, v Loděnicích, Kubšicích a Moravském Krumlově. Největším zdrojem vody v okrese je vyrovnávací vodní nádrž Znojmo. Lokalita Březí se nachází v břeclavském okrese, který s výjimkou úzkého pruhu území podél řeky Moravy v jeho východní části, náleží do povodí Dyje. Řeka Dyje protéká soustavou tří novomlýnských nádrží, jež jsou zdrojem vody pro závlahy, slouží pro ochranu před velkými vodami, k chovu ryb a pro rekreační účely. V tomto okrese jsou mimo jiné významné Lednické, Pohořelické a další rybníky (Mackovčin et al., 2007). 4.1.5 Pedologická charakteristika Prostějovský bioregion Vyskytují se zde převážně černozemě vzniklé na spraších, které u okraje Drahanské vrchoviny přecházejí v hnědozemě. V úvalových polohách jsou podél říček vyvinuty typické černice (Culek et al., 1996).

32

Obr. 4 Výřez z půdní mapy ČR (Želeč, Dubany) (URL 7) Lechovický bioregion Celý bioregion se nachází v černozemní oblasti, ve které převažují typické černozemě na spraších. Na západě v širším okolí Znojma až po Pohořelice se vyskytují karbonátové formy černozemí, často však poškozené erozí (erozní forma). V širokém okolí Hrušovan nacházíme na lehkých podkladech, jako jsou mírně zahliněné písky a štěrkopísky chudší variety černozemí. V místech, kde jsou písky a štěrkopísky víceméně čisté, nacházíme ostrůvky typických kambizemí (nenasycených).

V úpadech a

sníženinách se nacházejí typické černice, ojediněle se objevuje i slabé solončakování (Culek et al., 1996).

Obr. 5 Výřez z půdní mapy ČR (Syrovice, Kašenec) (URL 7) 33

Mikulovský bioregion Území leží v černozemní oblasti. Vyskytují se zde typické černozemě na spraších, místy i karbonátové. Na slínech pak najdeme černozemě pelické, na neogenních píscích Dunajovických vrchů černozemě arenické, na svazích a hřbetech jsou časté erozní formy daných typů půd. Na dnech plochých sníženin najdeme černozemě černicové a typické i pelické černice. Dále se zde vyskytují hnědozemě, kambizemě a rendziny (Culek et al., 1996).

Obr. 6 Výřez z půdní mapy ČR (Březí) (URL 7) 4.1.6 Geologická charakteristika Prostějovský bioregion Pro tento bioregion jsou charakteristické rozsáhlé, často mírně ukloněné plošiny kryté spraší, které spočívají na vápnitém mořském, zčásti i nevápnitém limnickém neogénu. Ten se však na povrchu uplatňuje jen nepatrně. Okrajově se v malých ostrovech objevují kulmské břidlice a droby, granodiorit brněnského masívu a devonské vápence. Aluvia toků vyplňují nivní půdy (Culek et al., 1996).

34

Obr. 7 Výřez z geologické mapy ČR (Želeč, Dubany) (URL 6) Lechovický bioregion Podloží tohoto bioregionu je tvořeno nezpevněnými sedimenty mořského neogénu, jako jsou jíly, písky, štěrky, místy pevněji stmelené a v různé míře vápnité. Většinou jsou však pohřbeny pod pleistocénními terasovými štěrkopísky. Oba typy hornin jsou pak z převážné části kryty zpravidla málo mocnými vrstvami spraše. Starší pevné skalní podloží vystupuje jen okrajově jako různě velké ostrůvky, zejména podél Dyje pod Znojmem a na okraji brněnského masívu. Většinou jsou tvořeny granodiority a příbuznými horninami, východně od Brna jurskými vápenci a kulmskými sedimenty (Culek et al., 1996).

Obr. 8 Výřez z geologické mapy ČR (Syrovice, Kašenec) (URL 6) 35

Mikulovský bioregion V centru bioregionu vystupuje flyš ždánické jednotky, ve kterém se kromě typické flyšové facie (střídání pískovců s jílovci) významně uplatňují slíny. Z flyšového pásma vystupují mohutné kry jurských vápenců, které tvoří Pavlovské vrchy. Jinak v tomto bioregionu zcela dominují nezpevněné sedimenty mořského neogénu, kterými jsou převážně vápnité jíly, písky, slíny a štěrky (Culek et al., 1996).

Obr. 9 Výřez z geologické mapy ČR (Březí) (URL 6)

4.2 Metody stanovení 4.2.1 Odběr vzorků Vzorky byly odebrány na 5 různých lokalitách v období od října roku 2005 do října roku 2006. Termíny odběrů: 1. odběr 10.10.2005 – 24.10.2005 2. odběr 14.6.2006 – 16.6.2006 3. odběr 30.8.2006 – 1.9.2006 4. odběr 16.10.2006 – 20.10.2006

Tab. 5 Lokality odběrů Lokalita Číslo Název 1 Želeč 2 Dubany 3 Syrovice 4 Kašenec 5 Březí

36

Vzorky byly odebrány z povrchového minerálního horizontu vrtákem jako porušené půdní vzorky do papírových sáčků. Každý sáček byl označen číslem lokality a datem odběru. 4.2.2 Příprava vzorků v laboratoři Odebrané vzorky se ponechaly v laboratoři v otevřených sáčcích vyschnout na vzduchu. Po vyschnutí se vzorky rozmělnily v třecí misce a poté se prosívaly přes síto o průměru ok 2 mm za vzniku jemnozemě. 4.2.3 Stanovení aktivní půdní reakce Princip metody: Hodnota aktivní reakce se stanoví změřením pH vodní suspenze zeminy pomocí kombinované elektrody. Činidla: tlumící roztoky pro nastavení pH metru (např. o hodnotě 4 a7), destilovaná voda zbavená oxidu uhličitého. Postup stanovení: Do kádinky o velikosti 50 cm3 se naváží 10 g zeminy na vzduchu vyschlé (jemnozem), pomocí pipety se přidá 25 cm3 vychladlé destilované vody, zbavené CO2 5 min. převařením. Vzniklá suspenze se 5 minut intenzivně míchá tyčinkou a nechá se 24 hodin stát. Po 24 hodinách se pomocí pH metru v kádince změří hodnota pH, označí se jako pH/H2O (Jandák et al., 2009). 4.2.4 Stanovení výměnné půdní reakce Princip metody: Ionty vodíku, poutané půdními koloidy, se vytěsní draselnými ionty a elektrometricky se změří výměnná reakce půdy. Činidla: Chlorid draselný, roztok c(KCl) = 1 mol.l-1 – 74,56 g KCl se rozpustí v destilované vodě a doplní po rysku v odměrce na 1 litr. Postup stanovení: Do kádinky se naváží 10 g jemnozemě a přidá se 25 ml roztoku KCl. Poté se suspenze důkladně míchá po dobu 5 minut a nechá se 24 hodin stát. Po 24 hodinách se vloží elektrody a změří se pH, dokud se hodnoty na pH metru neustálí (1 – 2 minuty). Ustálená hodnota pH se odečte a zaznamená jako pH/KCl (Jandák et al., 2009).

37

4.3 Statistické metody 4.3.1 Aritmetický průměr Je spolu s rozptylem nejvýznamnější statistickou charakteristikou. Je nejčastěji používaným průměrem, počítá se z hodnot zkoumaného znaku všech jednotek hodnoceného souboru a charakterizuje úroveň znaku (Stávková, Dufek, 2000).

4.3.2 Rozptyl (variance) Je definován jako průměrná čtvercová odchylka počítaná od aritmetického průměru. Je to nejdůležitější míra variance, která vhodně a přesně postihuje odlišnosti všech jednotlivých hodnot zkoumaného kvantitativního znaku (Stávková, Dufek, 2000).

4.3.3 Směrodatná odchylka Je druhou odmocninou rozptylu a jako taková vychází v původních měrných jednotkách znaku (Stávková, Dufek, 2000).

4.3.4 Jednofaktorová analýza rozptylu Analýza rozptylu (ANOVA) je statistický test, který testuje nulovou hypotézu o shodě středních hodnot pro více výběrů (3 a více). Odlišnost rozptylů a aritmetických průměrů jednotlivých porovnávaných výběrů se považuje za míru intenzity působení posuzovaných faktorů (úrovní). Jednofaktorová analýza rozptylu posuzuje vliv jednoho faktoru na měřenou veličinu. Je možné ji provést, pokud jsou jednotlivé výběry

38

navzájem nezávislé, pocházejí z normálního rozdělení a mají homogenní rozptyl. Nulová hypotéza se zamítá, pokud platí, že: F ≥ F1-α;k-1;N-k kde F1-α;k-1;N-k je kvantil Fisher-Snedecorova rozdělení na hladině významnosti (1-α) a se stupni volnosti (k-1) a (N-1). F < Fkrit

H0 nezamítnuta (neprokázán statisticky významný rozdíl)

F ≥ Fkrit

H0 zamítnuta (prokázán statisticky významný rozdíl) (Drápela, 2000)

39

5 VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUSE Výsledky měření aktuální (pH/H2O) a výměnné (pH/KCl) půdní reakce byly vyhodnoceny graficky jako časové řady pro jednotlivé lokality. Pro statistické vyhodnocení byla použita jednofaktorová analýza rozptylu, kdy byl sledován vliv lokality a vliv termínu odběru na změnu půdní reakce. Z grafů je patrné, jak se během ročního sledování měnila aktuální a potenciální půdní reakce na jednotlivých lokalitách.

Lokalita č. 1 - Želeč 7,80

Hodnota pH

7,60 7,40 pH/H2O

7,20

pH/KCl

7,00 6,80 6,60 1.

2.

3.

4.

Odběr

Graf 1 Změny pH/H2O a pH/KCl na lokalitě č. 1 Na lokalitě č. 1 se hodnoty pH/H2O pohybují v rozmezí 7,56 – 7,74. Nejnižší hodnota pH/H2O byla naměřena při 3. odběru (1.9.2006) a nejvyšší při 1. odběru (10.10.2005). Hodnoty pH/KCl se pohybují v rozmezí 7,06 – 7,27. Nejnižší hodnota pH/KCl byla naměřena při 3. odběru (1.9.2006) a nejvyšší při 1. odběru (10.10.2005).

40

Lokalita č. 2 - Dubany 7,60 7,40

Hodnota pH

7,20 7,00

pH/H2O

6,80

pH/KCl

6,60 6,40 6,20 6,00 1.

2.

3.

4.

Odběr

Graf 2 Změny pH/H2O a pH/KCl na lokalitě č. 2 Na lokalitě č. 2 se hodnoty pH/H2O pohybují v rozmezí 7,08 – 7,47. Nejnižší hodnota pH/H2O byla naměřena při 2. odběru (14.6.2006) a nejvyšší při 3. odběru (1.9.2006). Hodnoty pH/KCl se pohybují v rozmezí 6,55 – 6,97. Nejnižší hodnota pH/KCl byla naměřena při 2. odběru (14.6.2006) a nejvyšší při 3. odběru (1.9.2006).

Lokalita č. 3 - Syrovice 7,60

Hodnota pH

7,40 7,20 7,00 pH/H2O

6,80 6,60

pH/KCl

6,40 6,20 6,00 5,80 1.

2.

3.

4.

Odběr

Graf 3 Změny pH/H2O a pH/KCl na lokalitě č. 3

Na lokalitě č. 3 se hodnoty pH/H2O pohybují v rozmezí 7,14 – 7,46. Nejnižší hodnota pH/H2O byla naměřena při 4. odběru (20.10.2006) a nejvyšší při 1. odběru 41

(12.10.2005). Hodnoty pH/KCl se pohybují v rozmezí 6,42 – 6,88. Nejnižší hodnota pH/KCl byla naměřena při 2. odběru (16.6.2006) a nejvyšší při 1. odběru (12.10.2005).

Lokalita č. 4 - Kašenec 7,80

Hodnota pH

7,60 7,40 pH/H2O

7,20

pH/KCl

7,00 6,80 6,60 1.

2.

3.

4.

Odběr

Graf 4 Změny pH/H2O a pH/KCl na lokalitě č. 4

Na lokalitě č. 4 se hodnoty pH/H2O pohybují v rozmezí 7,51 – 7,71. Nejnižší hodnota pH/H2O byla naměřena při 1. odběru (12.10.2005) a nejvyšší při 2. odběru (16.6.2006). Hodnoty pH/KCl se pohybují v rozmezí 7,05 – 7,23. Nejnižší hodnota pH/KCl byla naměřena při 1. odběru (12.10.2005) a nejvyšší při 4. odběru (20.10.2006).

42

Lokalita č. 5 - Březí 7,90

Hodnota pH

7,80 7,70 pH/H2O

7,60

pH/KCl

7,50 7,40 7,30 1.

2.

3.

4.

Odběr

Graf 5 Změny pH/H2O a pH/KCl na lokalitě č. 5 Na lokalitě č. 5 se hodnoty pH/H2O pohybují v rozmezí 7,70 – 7,79. Nejnižší hodnota pH/H2O byla naměřena při 1. odběru (24.10.2005) a nejvyšší při 3. odběru (30.8.2006). Hodnoty pH/KCl se pohybují v rozmezí 7,47 – 7,61. Nejnižší hodnota pH/KCl byla naměřena při 4. odběru (20.10.2006) a nejvyšší při 2. odběru (16.6.2006).

Souhrnný graf pH/H2O 8,00

Hodnota pH

7,80 1. Lokalita

7,60

2. Lokalita

7,40

3. Lokalita

7,20

4. Lokalita

7,00

5. Lokalita

6,80 6,60 1.

2.

3.

4.

Odběr

Graf 6 Souhrnný graf pH/H2O Z grafu 6 je patrné, že největší změny pH/H2O nastaly u lokality č. 2 – Dubany. Naopak nejmenší změny se projevily u lokality č. 5 – Březí.

43

Hodnota pH

Souhrnný graf pH/KCl 7,80 7,60 7,40 7,20 7,00 6,80 6,60 6,40 6,20 6,00 5,80 5,60

1. Lokalita 2. Lokalita 3. Lokalita 4. Lokalita 5. Lokalita

1.

2.

3.

4.

Odběr

Graf 7 Souhrnný graf pH/KCl Z porovnání vývoje změn pH/KCl na jednotlivých lokalitách z grafu 7 je patrné, že největší změny nastaly u lokality č. 3 – Syrovice. Naopak nejmenší změny se projevily u lokality č. 5 – Březí. Na základě jednofaktorové analýzy rozptylu je vliv lokality na změnu pH/H2O statisticky průkazný (Tab. 6). Tab. 6 Jednofaktorová analýza rozptylu – vliv lokality na změnu pH/H2O Výběr

Počet

Součet

Průměr Rozptyl

Želeč

4

30,64

7,66

0,0056

Syrovice

4

29,04

7,26

0,0216

Kašenec

4

30,57

7,6425

0,00823

Březí

4

30,96

7,74

0,0014

Dubany

4

28,8

7,2

0,033

Zdroj variability

SS

Rozdíl

MS

F

Mezi výběry

1,00442

4

0,25111

17,981

Všechny výběry 0,20948

15

0,01397

Celkem

1,2139

19

44

Hodnota P

F krit

0,000013640 3,0555682

Vliv termínu odběru vzorků na změnu pH/H2O je podle jednofaktorové analýzy rozptylu statisticky neprůkazný (Tab. 7). Tab. 7 Jednofaktorová analýza rozptylu – vliv termínu odběru na změnu pH/H2O Výběr

Počet

Součet

Průměr Rozptyl

1. odběr

5

37,52

7,504

0,06283

2. odběr

5

37,36

7,472

0,10437

3. odběr

5

37,79

7,558

0,03907

4. odběr

5

37,34

7,468

0,09072

Zdroj variability

SS

Rozdíl

Mezi výběry

0,02594

3

0,00865 0,11643 0,949163566 3,238867

Všechny výběry 1,18796

16

0,07425

Celkem

1,2139

MS

F

Hodnota P

F krit

19

Na základě jednofaktorové analýzy rozptylu je vliv lokality na změnu pH/KCl statisticky průkazný (Tab. 8). Tab. 8 Jednofaktorová analýza rozptylu – vliv lokality na změnu pH/KCl Výběr

Počet

Součet

Průměr

Rozptyl

Želeč

4

28,7

7,175

0,007633

Syrovice

4

26,45

6,6125 0,038492

Kašenec

4

28,66

7,165

0,0063

Březí

4

30,1

7,525

0,003633

Dubany

4

26,78

6,695

0,0383

Zdroj variability

SS

Rozdíl

Mezi výběry

2,28282

4

0,57071 30,2414 0,000000507 3,05557

Všechny výběry

0,28308

15

0,01887

Celkem

2,5659

19

MS

45

F

Hodnota P

F krit

Vliv termínu odběru vzorků na změnu pH/KCl je podle jednofaktorové analýzy rozptylu statisticky neprůkazný (Tab. 9). Tab. 9 Jednofaktorová analýza rozptylu – vliv termínu odběru na změnu pH/KCl Výběr

Počet

Součet

1. odběr

5

35,26

7,052

0,12997

2. odběr

5

34,93

6,986

0,24283

3. odběr

5

35,37

7,074

0,10798

4. odběr

5

35,13

7,026

0,15533

Zdroj variability

SS

Rozdíl

Mezi výběry

0,02146

3

0,00715 0,04497 0,986855784 3,23887

Všechny výběry

2,54444

16

0,15903

Celkem

2,5659

19

MS

Průměr Rozptyl

F

Hodnota P

F krit

Hodnota pH

Průměrné hodnoty pH na jednotlivých lokalitách 8 7,8 7,6 7,4 7,2 7 6,8 6,6 6,4 6,2 6

pH/H20 pH/KCl

Želeč

Dubany

Syrovice

Kašenec

Březí

Lokalita

Graf 8 Průměrné hodnoty pH na jednotlivých lokalitách Graf 8 znázorňuje průměrné hodnoty pH/H2O a pH/KCl na jednotlivých lokalitách.

46

Lokalita č. 1 – Želeč Průměrné pH/H2O na této lokalitě činí 7,7, což půdu řadí mezi půdy slabě alkalické. Průměrné pH/KCl je zde 7,2, tudíž je podle výměnné půdní reakce půda neutrální. Rozdíl mezi průměrnými hodnotami pH/H2O a pH/KCl je 0,5. Lokalita č. 2 – Dubany Průměrné pH/H2O na této lokalitě je 7,2, půda je slabě alkalická. Průměrné pH/KCl je zde 6,7 a proto je půda podle výměnné půdní reakce neutrální. Rozdíl mezi průměrnými hodnotami pH/H2O a pH/KCl je 0,5. Lokalita č. 3 – Syrovice Na této lokalitě průměrné pH/H2O činí 7,3 a proto je zde půda označena jako slabě alkalická. Průměrné pH/KCl činí 6,6, podle něhož je půda neutrální. Rozdíl mezi průměrnými hodnotami pH/H2O a pH/KCl je 0,7. Lokalita č. 4 – Kašenec Průměrné pH/H2O na této lokalitě činí 7,6, půda je proto slabě alkalická. Podle průměrného pH/KCl, které je 7,2, označujeme půdu jako neutrální. Rozdíl mezi průměrnými hodnotami pH/H2O a pH/KCl je 0,4. Lokalita č. 5 – Březí Průměrné pH/H2O na této lokalitě činí 7,7, tudíž je půda slabě alkalická. Průměrné pH/KCl je zde 7,5 a proto je podle výměnné půdní reakce půda alkalická. Rozdíl mezi průměrnými hodnotami pH/H2O a pH/KCl je 0,2. Průměrné hodnoty pH/H2O se pohybují od 7,2 (Dubany) do 7,7 (Želeč, Březí). U pH/KCl jsou průměrné hodnoty v rozmezí od 6,6 (Syrovice) do 7,5 (Březí). Největší rozdíl mezi průměrnými hodnotami pH/H2O a pH/KCl byl zjištěn na lokalitě č. 3 – Syrovice. Z výše uvedených hodnot vyplývá, že všechny tyto půdy jsou podle pH/H2O řazeny mezi půdy slabě alkalické. Podle pH/KCl jsou tyto půdy neutrální, výjimkou je lokalita č. 5 – Březí, kde je půda alkalická.

47

Podle agrochemického zkoušení zemědělských půd (AZZP) je pro všechny půdní typy v Olomouckém kraji průměrná hodnota výměnné půdní reakce 6,3, což řadí půdy tohoto kraje mezi slabě kyselé. Sledované lokality (Želeč a Dubany) vykazují vyšší průměrnou hodnotu výměnné půdní reakce, než je průměrná hodnota v kraji. Na lokalitě Želeč (č. 1) je tato hodnota vyšší o 0,9 a na lokalitě Dubany (č. 2) o 0,4. Obě lokality jsou řazeny mezi půdy neutrální. V Jihomoravském kraji je podle AZZP pro všechny půdní typy průměrná hodnota výměnné půdní reakce 6,8, což řadí půdy tohoto kraje mezi neutrální. Na sledované lokalitě Syrovice (č. 3) je průměrná hodnota o 0,2 nižší a na lokalitě Kašenec (č. 4) je hodnota o 0,4 vyšší než průměrná hodnota v kraji. Obě tyto lokality jsou však také řazeny mezi půdy neutrální. Na lokalitě Březí (č. 5) je průměrná hodnota výměnné půdní reakce vyšší o 0,7, než je průměrná hodnota v kraji. Tato lokalita je řazena mezi půdy alkalické.

48

6 ZÁVĚR Ve své bakalářské práci jsem se zabývala změnou aktuální a výměnné půdní reakce na 5 lokalitách černozemních oblastí Moravy. Vzorky byly odebrány v období od října 2005 do října 2006 jako porušené z povrchového minerálního horizontu. V první části práce jsem zpracovala literární rešerši, ve které jsem popsala půdu jako pojem, charakterizovala černozemě, definovala půdní reakci, popsala její formy, význam, způsoby úpravy a stav půdní reakce v ČR. Dále jsem definovala pojmy jako jsou acidifikace, alkalizace, pufrovitost a půdní sorpční komplex, které s půdní reakcí úzce souvisí. Druhá část práce obsahuje podrobnou charakteristiku zájmového území. Následující část se věnuje metodám odběru vzorků, metodám stanovení půdní reakce a způsobu jejího vyhodnocení. V poslední části jsou obsaženy grafy, statistické vyhodnocení naměřených hodnot a diskuse. Z výsledků měření, statistického a grafického vyhodnocení jsou patrné tyto závěry: Při sledování změn aktuální půdní reakce (pH/H2O) v průběhu roku na zkoumaných lokalitách bylo zjištěno, že největší změny nastaly u lokality č. 2 – Dubany, naopak nejmenší změny se projevily na lokalitě č. 5 – Březí. U výměnné půdní reakce (pH/KCl) vykazuje největší změny lokalita č. 3 – Syrovice a nejmenší změny jsou patrné na lokalitě č. 5 – Březí. Nejnižší průměrná hodnota pH/H2O (7,2) byla zaznamenána na lokalitě č. 2 – Dubany. Naopak nejvyšší průměrná hodnota (7,7) byla zjištěna na lokalitě č. 1 – Želeč a na lokalitě č. 5 – Březí. Nejnižší průměrná hodnota pH/KCl (6,6) byla naměřena na lokalitě č. 3 – Syrovice a naopak nejvyšší průměrná hodnota (7,5) byla na lokalitě č. 5 – Březí. Největší rozdíl mezi průměrnými hodnotami pH/H2O a pH/KCl byl zjištěn na lokalitě č. 3 – Syrovice. Na základě jednofaktorové analýzy rozptylu bylo prokázáno, že vliv termínu odběru vzorků na změnu pH/H2O i pH/KCl je statisticky neprůkazný. Vliv lokality na změnu pH/H2O i pH/KCl je dle analýzy statisticky průkazný. Z porovnání výsledků naměřených na sledovaných lokalitách s výsledky AZZP pro Olomoucký kraj je patrné, že půdy na sledovaných lokalitách (Želeč a Dubany) mají vyšší průměrné hodnoty výměnné půdní reakce než je průměrná hodnota pro všechny půdní typy v kraji, tyto půdy jsou řazeny mezi půdy neutrální. Při srovnání naměřených výsledků s výsledky AZZP pro Jihomoravský kraj je zřejmé, že lokality Syrovice a 49

Kašenec mají průměrné hodnoty výměnné reakce mírně odlišné, než je průměrná hodnota pro všechny půdní typy kraje, ale i tak jsou rovněž řazeny mezi půdy neutrální. Naopak lokalita Březí vykazuje vyšší průměrnou hodnotu výměnné půdní reakce, než je průměrná hodnota v kraji a půda je řazena mezi půdy alkalické.

50

7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY CULEK, Martin, et al. Biogeografické členění České republiky. Praha: Enigma, 1996, 347 s. ISBN 80-853-6880-3. DRÁPELA, Karel. Statistické metody II: (pro obory lesního, dřevařského a krajinného inženýrství). Vyd. 1. V Brně: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2000, 144 s. ISBN 80-715-7474-0. DUCHOŇ, František a Jan HAMPL. Agrochemie: Úvod do studia chemie užité v rostlinné výrobě. 2. vyd. Praha: Československá akademie zemědělských věd, 1962, 431 s. DYKYJOVÁ, Dagmar, et al. Metody studia ekosystémů. Praha : Academia, 1989, 692 s. HAVELKA, Bohumil, et al. Výživa a hnojení rostlin. 2. vyd. Brno: Vysoká škola zemědělská v Brně, 1988, 314 s. HRAŠKO, Juraj, et al. Rozbory pôd. Vyd. 1. Bratislava: Slovenské vydavatel‘stvo pôdohospodárskej literatúry, 1962, 342 s. JANDÁK, Jiří, et al. Cvičení z půdoznalství. Vyd. 1. V Brně: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2009, 92 s. ISBN 978-80-7157-733-1 (DOTISK : BROž.). JANDÁK, Jiří, Eduard POKORNÝ a Alois PRAX. Půdoznalství. Vyd. 3., přeprac. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2010, 143 s. ISBN 978-80-7375-445-7 (BROž.). KLIKA, Jaromír, Václav NOVÁK a Alois GREGOR. Praktikum fytocenologie, ekologie, klimatologie a půdoznalství. Praha : Československá akademie věd, 1954, 773 s. KOZÁK, Josef, et al. Pedologie. Praha: Česká zemědělská univerzita, katedra pedologie a geologie FAPPZ, 2005, 132 s. ISBN 80-213-0907-5. LHOTSKÝ, Jiří, et al. Kultivace a rekultivace půd. Praha: Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, 1994, 198 s. MACKOVČIN, Peter, et al. Brněnsko. Vyd. 1. Praha: Agentura ochrany přírody a krajiny ČR, 2007, 932 s. ISBN 978-80-86064-66-6. POKORNÝ, Eduard a Bořivoj ŠARAPATKA. Půdoznalství pro ekozemědělce. Praha: Ministerstvo zemědělství ČR v Ústavu zemědělských a potravinářských informací, 2003, 40 s. Příručka ekologického zemědělce. ISBN 80-708-4295-4.

51

PRAX, Alois a Eduard POKORNÝ. Klasifikace a ochrana půd. Vyd. 2., přeprac. V Brně: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2004, 176 s. ISBN 80-715-7746-4. RICHTER, Rostislav a Jaroslav HLUŠEK. Výživa a hnojení rostlin /I. obecná část/. 1. vyd. V Brně: Vysoká škola zemědělská, 1994, 171 s. ISBN 80-715-7138-5. RICHTER, Rostislav a Jaroslav HLUŠEK. Půdní úrodnost. 2., upr. vyd. Praha: Ústav zemědělských a potravinářských informací, 2003, 44 s. ISBN 80-727-1130-X. STÁVKOVÁ, Jana a Jaroslav DUFEK. Biometrika. Vyd. 1. V Brně: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2000, 194 s. ISBN 80-715-7486-4. SUMNER, M. Handbook of soil science. Boca Raton, Fla: CRC Press, c2000, 2148 s. ISBN 0-8493-3136-6. ŠAFÁŘ, Jiří, et al. Olomoucko. Vyd. 1. Praha: Agentura ochrany přírody a krajiny ČR, 2003, 454 s. ISBN 80-860-6446-8. ŠARAPATKA, Bořivoj. Pedologie. Vyd. 1. Olomouc: Vydavatelství Univerzity Palackého, 1996, 235 s. ISBN 80-706-7590-X. ŠARAPATKA, Bořivoj, Pavel DLAPA a Zoltán BEDRNA. Kvalita a degradace půdy. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2002, 246 s. ISBN 80-244-0584-9. ŠIMEK, Miloslav. Základy nauky o půdě - 1. neživé složky půdy. 2., upr. a rozš. vyd. České Budějovice: Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Biologická fakulta, 2007, 160 s. ISBN 80-704-0747-6. TAN, Kim H. Environmental soil science. 2nd ed., rev. and expanded. New York: M. Dekker, c2000, 452 s. ISBN 08-247-0340-5. TOMÁŠEK, Milan. Půdy České republiky. 4. vyd. Praha: Česká geologická služba, 2007, 68 s. ISBN 978-80-7075-688-1 (BROž.). VANĚK, Václav a Jan PENK, et al. Vápnění zemědělských půd. Vyd. 1. Praha: Ministerstvo zemědělství České republiky, 1991, 107 s. ISBN 80-708-4047-1. VOPRAVIL, Jan, et al. Půda a její hodnocení v ČR. 1. vyd. Praha: Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v.v.i., 2009, 148 s. ISBN 978-808-7361-023. WILD, Alan. Soils, land, and food: managing the land during the twenty-first century. New York: Cambridge University Press, 2003, 246 s. ISBN 05-215-2759-7.

52

INTERNETOVÉ ZDROJE: URL 1 KLEMENT, Vladimír a Aleš SUŠIL. Výsledky agrochemického zkoušení zemědělských půd za období 2004 - 2009. In: ÚKZÚZ[online]. Brno, srpen 2010 [cit. 2012-03-07]. Dostupné z: http://www.ukzuz.cz/Folders/1542-1Agrochemicke+zkouseni+pud.aspx URL 2 Soil and acid rain. In: Vernier [online]. [cit. 2012-03-14]. Dostupné z: http://www2.vernier.com/sample_labs/ESV-08-COMP-soil_and_acid_rain.pdf URL 3 Půdní fond ČR. In: Mendelu [online]. [cit. 2012-04-13]. Dostupné z: http://web2.mendelu.cz/af_217_multitext/ke_stazeni/produkce/Pudni_fond_CR.pdf URL 4 Situační a výhledová zpráva půda. In: Eagri [online]. Praha: Ministerstvo zemědělství, Listopad 2009 [cit. 2012-04-13]. Dostupné z: http://eagri.cz/public/web/file/45535/puda_11_2009.pdf URL 5 Klimatické regiony ČR. In: Ovocnářská unie [online]. [cit. 2012-04-13]. Dostupné z: http://www.ovocnarska-unie.cz/web/web-sispo/klimreg/klimapa.html URL 6 Česká geologická služba. [online]. [cit. 2012-04-14]. Dostupné z: http://www.geology.cz/app/ciselniky/lokalizace/index.php?start_y=632796&start_x=11 22544 URL 7 AOPK ČR [online]. [cit. 2012-04-15]. Dostupné z: http://www.nature.cz/monitoring-pud/ctihtmlpage.php?what=1503

53

8 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 Vliv pH na příjem živin Obr. 2 Mapa zemědělských výrobních oblastí ČR Obr. 3 Výřez z mapy klimatických regionů ČR Obr. 4 Výřez z půdní mapy ČR (Želeč, Dubany) Obr. 5 Výřez z půdní mapy ČR (Syrovice, Kašenec) Obr. 6 Výřez z půdní mapy ČR (Březí) Obr. 7 Výřez z geologické mapy ČR (Želeč, Dubany) Obr. 8 Výřez z geologické mapy ČR (Syrovice, Kašenec) Obr. 9 Výřez z geologické mapy ČR (Březí)

9 SEZNAM TABULEK Tab. 1 Hodnocení výsledků aktuální reakce (pH/H2O) Tab. 2 Hodnocení výsledků výměnné reakce (pH/KCl) Tab. 3 Nároky vybraných plodin na půdní reakci Tab. 4 Půdní reakce – pH/roztok CaCl2 – zemědělská půda Tab. 5 Lokality odběrů Tab. 6 Jednofaktorová analýza rozptylu – vliv lokality na změnu pH/H2O Tab. 7 Jednofaktorová analýza rozptylu – vliv termínu odběru na změnu pH/H2O Tab. 8 Jednofaktorová analýza rozptylu – vliv lokality na změnu pH/KCl Tab. 9 Jednofaktorová analýza rozptylu – vliv termínu odběru na změnu pH/KCl

10 SEZNAM GRAFŮ Graf 1 Změny pH/H2O a pH/KCl na lokalitě č. 1 Graf 2 Změny pH/H2O a pH/KCl na lokalitě č. 2 Graf 3 Změny pH/H2O a pH/KCl na lokalitě č. 3 Graf 4 Změny pH/H2O a pH/KCl na lokalitě č. 4 Graf 5 Změny pH/H2O a pH/KCl na lokalitě č. 5 Graf 6 Souhrnný graf pH/H2O Graf 7 Souhrnný graf pH/KCl Graf 8 Průměrné hodnoty pH na jednotlivých lokalitách 54

11 PŘÍLOHY

Příloha 1 Mapa lokalit