Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin
Kvalita humusu ornic půd Bystřicka Bakalářská práce
Vedoucí práce: Ing. Martin Brtnický
Vypracovala: Lenka Hřebíčková
Brno 2013
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Kvalita humusu ornic Bystřicka 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 Děkuji Ing. Martinu Brtnickému, vedoucímu mé bakalářské práce, za odborné vedení, konzultace, cenné informace, rady a připomínky, které mi v průběhu poskytl.
ABSTRAKT Bakalářská práce se zaměřuje na stanovení kvality humusu ornic půd Bystřicka na osmi vybraných lokalitách Českomoravské vrchoviny. Poměrem huminových kyselin k fulvokyselinám byla stanovena kvalita humusu, za přispění zkrácené metody stanovení frakcí látek dle Kononové - Bělčíkové. Na podzim roku 2010 byly odebrány porušené půdní vzorky z ornice a podorničí. V první části je zpracována literární rešerše, která v úvodu vysvětluje půdu v širším slova smyslu, vznik půdy i složení půdy. Další část literární rešerše je podrobněji věnována organickému podílu půdy, půdním organismům a jejich významu v půdě. Ústředním tématem je půdní humus, tvorba humusu, vysvětlující mineralizaci, rašelinění a uhelnatění i humifikaci. Práce také popisuje složení a třídění humusu, klasifikaci humusových látek a v závěru hodnotí význam humusu a bezprostředně kvalitu humusu. Druhá část je věnována charakteristice zájmové oblasti Českomoravské vrchovině – Bystřicka. V poslední části jsou zhodnoceny naměřené výsledky, jak graficky tak statisticky. Ve srovnání s literárními zdroji vychází průměrná výsledná hodnota poměru HK:FK kvality humusu ornic a podorničí vybraných lokalit nižší. Jedná se u 5 lokalit (Domanínek, Rovečné 1, Rovečné 2, Nyklovice, Bohuňov) o humus fulvátní, u 3 zbývajích lokalit (Míchov, Rozsochy, Ubušín) o humus humátně – fulvátní. Mezi ornicí a podorničí byl zjištěn dle statistického hlediska průkazný rozdíl.
KLÍČOVÁ SLOVA: půda, organická hmota, humus, fulvokyseliny, huminové kyseliny, kvalita a význam humusu, vzorky, metody
ABSTRACT This thesis focuses on the determination of the quality of humus topsoil at Bystřice region at the eight selected areas of the Czech-Moravian highlands. Ratio of humic acids was determined fulvo- acids quality humus, the contribution of short methods for determining fractions of substances by Kononové - Bělčíkové. In the fall of 2010 there were taken disturbed soil samples from the topsoil and subsoil. The first part deals with the literature review, which explains in the introduction stage in a broader sense, soil formation and soil composition. Another part of the literature review is more devoted to the organic fraction of the soil, soil organisms and their importance in the soil. The central theme of the soil humus, humus formation, explaining mineralization, peating and monoxiding and humification. The work also describes the composition and classification of humus, humic substances, classification and finally evaluate the importance of humus and humus quality immediately. The second part is devoted to the characteristics of interest of the Czech Moravian Highlands - Bystřicko. The last part evaluatesthe measure results, graphically and statistically. In comparison with literary sources, the average value of the ratio of the resulting HK: FK quality humus topsoil and subsoil selected locations below. It is at 5 locations (Domanínek, Rovečné 1, 2 Rovečné, Nyklovice, Bohuňov) of humus fulvic, remaining high at 3 locations (Michov, Rozsochy, Ubušín) of humus humicly – fulvic. Between topsoil
and
subsoil
was
identified
as
statistically
significant
difference.
KEYWORDS: soil, organic matter, humus, fulvic acid, humic acid, quality and relevance of humus, samples, methods
OBSAH 1 ÚVOD ............................................................................................................................ 8 2 CÍL PRÁCE ................................................................................................................. 10 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED ............................................................................................. 11 3.1 Pojem půda ........................................................................................................... 11 3. 2 Půda jako systém a součást systémů vyššího řádu .............................................. 12 3. 3 Vznik půdy........................................................................................................... 12 3. 3. 1 Faktory a podmínky půdotvorného procesu ................................................ 12 3. 3. 2 Půdotvorný proces ....................................................................................... 13 3. 3. 2. 1 Materiální základ ................................................................................. 13 3. 3. 2. 2 Půdotvorný substrát ............................................................................. 13 3. 3. 2. 3 Zvětrávací proces ................................................................................. 13 3. 3. 3 Klima ........................................................................................................... 14 3. 3. 4 Biologický faktor ......................................................................................... 14 3. 3. 5 Podzemní voda............................................................................................. 14 3. 3. 6 Vliv člověka ................................................................................................. 14 3. 3. 7 Konfigurace terénu ...................................................................................... 15 3. 3. 8 Čas ............................................................................................................... 15 3. 4 Složení půdy ........................................................................................................ 15 3. 4. 1 Elementární složení půd............................................................................... 15 3. 4. 1. 2 Pevná fáze půdy ....................................................................................... 16 3. 4. 1. 3 Kapalná fáze půdy ................................................................................... 16 3. 4. 1. 4 Plynná fáze půdy ...................................................................................... 16 3. 5 Organický podíl půdy .......................................................................................... 17 3. 5. 1 Půdní organismy .......................................................................................... 17 3. 5. 1. 1 Mikroedafon......................................................................................... 18 3. 5. 1. 2 Mezoedafon ......................................................................................... 19 3. 5. 1. 3 Makroedafon ........................................................................................ 20 3. 5. 1. 4 Význam půdního edafonu .................................................................... 21
3. 5. 2 Organická součást půdy ............................................................................... 21 3. 6 Půdní humus ........................................................................................................ 22 3. 6. 1 Humusotvorný materiál ............................................................................... 23 3. 6. 2 Tvorba humusu ............................................................................................ 24 3. 6. 2. 1 Mineralizace......................................................................................... 24 3. 6. 2. 2 Rašelinění a uhelnatění – ulmifikace ................................................... 25 3. 6. 2. 3 Humifikace........................................................................................... 25 3. 6. 3 Složení a třídění humusu.............................................................................. 26 3. 6. 3. 1 Nespecifické humusové látky .............................................................. 26 3. 6. 3. 2 Specifické humusové látky .................................................................. 26 3. 6. 3. 3 Humínové kyseliny .............................................................................. 27 3. 6. 3. 4 Hymatomelanové kyseliny .................................................................. 27 3. 6. 3. 5 Fulvokyseliny....................................................................................... 27 3. 6. 3. 6 Humíny a humusové uhlí ..................................................................... 28 3. 6. 4 Klasifikace humusových látek ..................................................................... 28 3. 6. 5 Další přístupy k třídění humusu ................................................................... 28 1. Dle fyzikálního stavu (velikost částic a jejich charakteru): ............................ 28 2. Dle reakce sorpčního nasycení ....................................................................... 29 3. Dle funkce v půdě ........................................................................................... 29 4. Podle uložení v půdě ....................................................................................... 30 3. 6. 6 Nadložní humus ........................................................................................... 30 3. 6. 6. 1 Mor (surový humus) ............................................................................ 30 3. 6. 6. 2 Moder (drť) .......................................................................................... 31 3. 6. 6. 3 Mull (měl) ............................................................................................ 31 3. 6. 6. 4 Litter (opadanka).................................................................................. 31 3. 6. 7 Obsah a kvalita půdní organické hmoty ...................................................... 32 3. 6. 8 Význam humusu .......................................................................................... 32 3. 6. 9 Hodnocení kvality humusu .......................................................................... 33 4 MATERIÁL A METODIKA....................................................................................... 37
4. 1 Charakteristika území .......................................................................................... 37 4. 1. 1 Poloha a základní údaje bioregionu ............................................................. 37 4. 1. 2 Geomorfologie území .................................................................................. 37 4. 1. 3 Klima ........................................................................................................... 38 4. 1. 4 Hydrologie ................................................................................................... 38 4. 1. 5 Agroekologie území ..................................................................................... 39 4. 1. 6 Půdy ............................................................................................................. 39 4. 1. 6. 1 Kambizemě .......................................................................................... 40 4. 1. 6. 2 Pseoudogleje ........................................................................................ 41 4. 2 Lokalizace ............................................................................................................ 41 4. 3 Metodika stanoveni kvality humusu .................................................................... 43 4. 3. 1 Odběr vzorků ............................................................................................... 43 4. 3. 2 Příprava vzorků v laboratoři ........................................................................ 43 4. 3. 3 Stanovení frakčního složení humusu ........................................................... 43 4. 4 Statistické metody ................................................................................................ 45 4. 4. 1 Aritmetický průměr...................................................................................... 45 4. 4. 2 Rozptyl (variance)........................................................................................ 45 4. 4. 3 Směrodatná odchylka ................................................................................... 45 4. 4. 4 Analýza variance jednofaktorová ................................................................ 45 5 VÝSLEDKY A DISKUSE .......................................................................................... 47 6 ZÁVĚR ........................................................................................................................ 52 7 POUŽITÁ LITERATURA .......................................................................................... 54 8 INTERNETOVÉ ZDROJE .......................................................................................... 58 9 SEZNAM TABULEK ................................................................................................. 59 10 SEZNAM GRAFŮ .................................................................................................... 59 11 SEZNAM OBRÁZKŮ ............................................................................................... 59 PŘÍLOHY .................................................................. Chyba! Záložka není definována.
1 ÚVOD
Lidé se o půdu zajímají již od doby vzniku lidské společnosti. Člověk je s půdou bytostně spojen tak, že na ní hospodaří a půda pro něj nepřímo představuje především funkci obživy, což nemůže kompenzovat žádná jiná složka krajiny. Z historického aspektu se rozvíjely pohledy na půdu a definici tohoto pojmu dvěma směry. Statické pojetí představuje půdu za neživou směs zvětralých hornin a odumřelých organických zbytků v rozličném stupni rozkladu. K tomuto lze uvést Rammanovu definici – „Půda je povrchová, zvětrávající vrstva pevné zemské kůry, která se skládá z rozdrobených, chemicky pozměněných hornin a zbytků rostlin i zvířat, žijících na půdě i v půdě.“ Statické pojetí se nezabývá myšlenkou vývoje půdy a vztahu k přírodnímu prostředí. Dynamické pojetí půdy má své základy v pracích ruského geologa V. V. Dokučajeva (1846 -1903), jenž měl před mnoha sty roky náhled na půdu jako na povrchové vrstvy jakýchkoliv hornin, které jsou přeměněné současným působením vody, vzduchu a rozmanitých organismů. V jeho definici půdu považuje za samostatný přírodněhistorický útvar, který vzniká a vyvíjí se zákonitým procesem působením několika půdotvorných činitelů. (Jandák, Pokorný, Prax, 2008) Pro člověka se stává nejdůležitější vlastností půdy její úrodnost, což znamená schopnost zabezpečovat potřebnými podmínkami (zvláště vodou a živinami) život a reprodukci rostlin a v závislosti na nich i živočichů a lidí. Tedy týkající se zemědělsky využívané půdy – poskytovat sklizně pěstovaných plodin. (Tomášek, 2007) Na půdu je potřeba nahlížet stále komplexněji jako složku přírodního prostředí, která společně s atmosférou, hydrosférou a biocenózou vytváří funkční ekologický systém zvaný ekosystém. Půda se vytváří a vyvíjí na styku a při vzájemném působení litosféry, atmosféry, hydrosféry a biosféry, a taktéž činností člověka jako významného půdotvorného činitele. (Jandák, Pokorný, Prax, 2008) Humus v ornici i humusová hnojiva a obdobné problémy jsou na prvním místě pro rozvoj zemědělství nejen u nás, ale v celosvětovém měřítku (Prát, 1964) Půda je hlavním místem hromadění i uskladňování biogenních prvků a vody, které jsou nevyhnutelné pro zachování a současně obnovu života. Rozsáhlý proces tvorby rostlinné hmoty, akumulace i rozdílné přeměny této hmoty v povrchových vrstvách
8
Země, formování pedosféry je proto tou nejdůležitější hybnou silou vývoje půd a její úrodnosti (Sotáková, 1982).
9
2 CÍL PRÁCE
Cílem bakalářské práce bylo vypracovat literární rešerši o kvalitě humusu v oblasti Českomoravské vrchoviny (Bystřice nad Pernštejnem). Stanovit průměrnou kvalitu humusu ornic v oblasti Českomoravské vrchoviny. Z daného území bylo vybráno z orničního horizontu 8 odběrových míst z katastrálního území obce Rozsochy, Bohuňov, Míchov, Ubušín, Nyklovice, Rovečné a Domanínek. Výsledky byly vyhodnoceny graficky, pro jednotlivé lokality a konfrontovány s literárními, i statisticky. Práce byla doplněna o odběrové mapy daných lokalit, půdní mapy. Zájmové
území
bylo
charakterizováno
hydrologicky, pedologicky a geologicky.
10
agroekologicky,
klimatologicky,
3 LITERÁRNÍ PŘEHLED
3.1 Pojem půda Půda se stává jedním ze základních výrobních prostředků člověka a jedním z ústředních kamenů lidské civilizace vůbec, vytváří svrchní část pevného zemského povrchu – pedosféru, která se vytváří na tzv. kůře zvětrávání. Pevný zemský povrch podléhající vlivům ovzduší a vodstva poskytuje zvětraliny, které nejsou samy o sobě půdou, i přesto jsou hlavním předpokladem jejího vzniku. Přidáme-li ke zmíněným vlivům také činnost organismů (mikroorganismů, vegetace, edafonu), dochází teprve tehdy k tvorbě půdy. Definice jednoho ze zakladatelů českého půdoznalectví Václava 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). Půdu lze obrazně označit “srdcem životního prostředí“. Podobně jako jiné složky životního prostředí ovlivňují půdu, tak půda zpětně ovlivňuje ostatní složky. Tenhle vzájemný vliv vyjadřuje, že zákrok do jedné složky ekosystému je zásahem do ekosystému jako komplexu (Jandák, Pokorný a Prax, 2008). Půda má důležitou úlohu pro vodní režim krajiny, je influkčním i infiltračním prostředím pro atmosférické srážky a nejvýznamnějším prostředím pro jejich retenci, drenáž a akumulaci. Bez půdy by se voda na zemském povrchu vyskytovala pouze v občasných tocích. Hydrologická funkce půdy znamená schopnost dočasně zadržovat vodu (Bičík a kol., 2009). Půda umožňuje přichycení nebo zakotvení rostlin, je zásobárnou vody, minerálních látek (makroelementů a mikroelementů). Půda je prostředím, ve kterém se odehrává významná součást látkového koloběhu v přírodě. Prostředím, kde dochází k rozkladu organických látek, k převedení organických látek na nejjednodušší minerální složky. Další schopností je odolávat změnám půdní reakce při okyselování či alkalizování půdy. Půda je ale i archivem civilizačního a přírodního vývoje. Je svědectvím a zároveň výsledkem tisícileté kultivační činnosti zemědělských předků, včetně v ní ukrytých archeologických a paleontologických artefaktů (Bičík a kol., 2009). 11
3. 2 Půda jako systém a součást systémů vyššího řádu Půda vytváří otevřený (výměna energie a hmoty s prostředím), dynamický, třífázový, heterogenní systém s negativní zpětnou vazbou, podmiňující možnost vyrovnávat změny, zapříčiněné vnějšími faktory (homeostaze). Reakce probíhají v blízkosti rovnovážného stavu, jenž půda neustálou výměnou látek a energie s prostředím nikdy nedosáhne. Půda se skládá ze subsystémů, určených její vnitřní stavbou a zároveň jejími jednotlivými režimy. Půda se stává součástí systému vyššího řádu – ekosystému, biogeocenózy, geosystému. Splňuje funkci sjednocující složky ekosystému, protože je spojena vazbami se všemi jeho složkami (Němeček, Smolíková, Kutílek, 1990). Půda do značné míry určuje efektivnost fungování přírodního i zemědělského ekosystému.
Současně
s klimatem,
vlastností
zemin
charakterizuje
potenciál
zemědělské produkce. Vlastnosti půdy mají také vliv na kvalitu povrchových vod a atmosféru (Wild, 2003).
3. 3 Vznik půdy 3. 3. 1 Faktory a podmínky půdotvorného procesu Půda vzniká působením půdotvorných činitelů, které rozdělujeme do dvou ústředních skupin. A to půdotvorné faktory a podmínky půdotvorného procesu. Faktory působí při vzniku půdy přímo, podmínky obráceně skrz svůj vliv na půdotvorné faktory. Za půdotvorné faktory pokládáme půdotvorný substrát (matečnou horninu), podnebí, biologický faktor, podzemní vodu a vliv člověka. K podmínkám půdotvorného procesu zahrnujeme utváření reliéfu a stáří půdy (Tomášek, 2007). Půdotvorný substrát je výchozím materiálem, z něhož vzniká půda, a objektem přeměn uskutečňujících se v půdě. Petrologická skladba substrátu ovlivňuje rychlost utváření půdy (zvětrávání pevných elementů), a k tomu se vztahuje hloubka půdy a její zrnitostní skladba, na níž závisí fyzikální, fyzikálně-chemické, biologické a jiné půdní vlastnosti (Tomášek, 2007). Vývoj půdy rozdělujeme do tří fází: vznik půdy, evoluci půdy a metamorfózu půdy (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). 12
3. 3. 2 Půdotvorný proces 3. 3. 2. 1 Materiální základ Matečná hornina je celistvá hornina, která není dotčená zvětrávacími pochody, pouze narušená fyzikálně na svém povrchu (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Matečná hornina je základem minerálního podílu složky půdy. (Šimek, 2007) Chemismus se při vývoji půd nejvýznamněji uplatňuje v souvislosti s obsahem bází, zejména vápníku a hořčíku, při čemž na jejich množství závisí rychlost vyluhování půdy (Tomášek, 2007). 3. 3. 2. 2 Půdotvorný substrát Půdotvorný substrát je výchozím materiálem, z něhož vzniká půda, a předmětem přeměn uskutečňujících se v půdě. Petrologické složení substrátu ovlivňuje rychlost tvorby půdy (zvětrávání pevných hornin), s tím také související hloubku půdy i její zrnitostní složení, na němž závisí fyzikální, fyzikálně-chemické, biologické i další půdní vlastnosti (Tomášek, 2007). Půdotvorný substrát je zvětrávacími procesy chemicky a mechanicky narušená matečná hornina (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). 3. 3. 2. 3 Zvětrávací proces „Zvětrávání je soubor procesů přeměn materiálu na povrchu půdy a v jeho blízkosti vlivem interakcí litosféry, atmosféry, hydrosféry a biosféry“ (Šimek, 2007). Fyzikální zvětrávání je zapříčiněno působením fyzikálních účinků tepla, větru, vegetace, vody a ledu na horniny. (Němeček, Smolíková, Kutílek, 1990). Chemické zvětrávání pozměňuje původní chemické složení horniny (Němeček, Smolíková, Kutílek, 1990). Biologické zvětrávání, při němž se živé organismy zúčastňují zvětrávacího procesu a to svým mechanickým i chemickým působením na mateční horninu a půdotvorný substrát. (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). V půdě podléhají odumřelé organické látky působením půdní mikrofauny a mikroflóry složitým přeměnám a přeměnným procesům, které se nazývají jako humifikace (Němeček, Smolíková, Kutílek, 1990). 13
3. 3. 3 Klima Klima je jedním z důležitých faktorů, který podstatně ovlivňuje směr, intenzitu a rychlost pochodů v půdě (Tomášek, 2007). Teplota ovlivňuje většinu biologických i chemických procesů společně s procesy organických látek a tvorby humusu (Šimek, 2007). 3. 3. 4 Biologický faktor Biologický faktor se projevuje především prostřednictvím vegetace, která je vedle účasti edafonu jediným dodavatelem organické hmoty, výchozím materiálem k tvorbě humusu. Podstatně ovlivňuje půdní mikrobiální život (Tomášek, 2007) Každý gram půdy obsahuje několik milionů jedinců hub, aktinomycet, bakterií a dalších mikroorganismů. Organismy půdy jsou aktivním činitelem, který se účastní většiny pochodů přeměn organické hmoty. Pochody probíhají jednak uvnitř těl půdních organismů, či působením enzymů mimo jejich těla (Bičík a kol, 2009) Přítomnost rostlin, živočichů i mikroorganismů v půdě způsobuje biochemické zvětrávání, mísení látek v půdním profilu, umožňuje a významně urychluje koloběhy látek a toky energie, způsobuje tvorbu a stabilizaci agregátů z půdních částic (Šimek, 2007). 3. 3. 5 Podzemní voda Podzemní voda společně s vodou povrchovou ovlivňuje celkové vláhové poměry v půdě. Vysoká vlhkost zpomaluje rozklad organických látek a taktéž podporuje jejich nahromadění (rašelinní-ulmifikaci) (Tomášek, 2007). Při úplném přesycení vodou se vytváří různě silné vrstvy rašeliny (Vaculík, 1983). Naopak spodní voda bohatá na rozpuštěné látky může způsobovat zasolení (Tomášek, 2007). 3. 3. 6 Vliv člověka Vliv člověka se projevuje různým způsobem, jak v příznivém tak nepříznivém slova smyslu (Tomášek, 2007). Kultivační činnost je příčinou zhutňování půd, vystavuje půdu zvýšeným účinkům eroze, kontaminuje ji cizorodými xenobiotickými látkami apod. (Tomášek, 2007).
14
Mechanickým zpracováním kultivovaných půd se změní vodní a vzdušný režim půd, hnojením se mění chemismus půd (Šimek, 2007). 3. 3. 7 Konfigurace terénu Konfigurace terénu ovlivňuje zejména ostatní půdotvorné činitele: klima v závislosti na nadmořské výšce a také expozici stanoviště, vodní režim, rozložení matečních substrátů aj. Na tvorbu půdy působí přímo ovlivňováním intenzity infiltrace, podstatně však rušivě prostřednictvím eroze a akumulace (Tomášek, 2007). 3. 3. 8 Čas Velice důležitý faktor při tvorbě půdy je čas (Šimek, 2007). Stáří půdy je časový úsek, po který působí nerušeně soubor přibližně podobných půdotvorných faktorů. Stáři se projevuje ve zralosti půd. Půdní profil je zpravidla lépe vyhraněn, čím je půda starší (Tomášek, 2007).
3. 4 Složení půdy Půdy je tvořena z úlomkovitých částic minerálních látek, organických materiálů v různých stupních rozkladu, živých organismů, vody či ledu, plyny v pórech různých velikostí (Schaetzl, Anderson, 2005). 3. 4. 1 Elementární složení půd Půdy jsou z chemického hlediska otevřené systémy skládající se z pevné, kapalné a plynné fáze. Otevřené systémy znamenající propojené řadou procesů s okolím, tj. atmosférou, hydrosférou a litosférou. Prostřednictvím zmíněných procesů se realizuje globální koloběh látek a energie v ekosystému (Šimek, 2007). Prvky dle zastoupení v zemské kůře dělíme na makroelementy a mikroelementy. Makroelementy zastupují
v zemské
kůře
více
než
jedno
váhové
procento.
Mikroelementy jsou veškeré ostatní prvky, které v zemské kůře zastupují méně nežli 1 váhové procento (Jandák, Pokorný, Prax, 2008).
15
3. 4. 2 Pevná fáze půdy Pevná fáze půdy se zpravidla skládá převážně látkami anorganickými a látkami organickými (Smolík, 1957). Jelikož je složena z minerálních a organických látek různého tvaru a velikosti jedná se o půdu, o které uvažujeme, jako o polydisperzním systému (Prax, 1990). „Anorganická složka půdy vznikla zvětráváním anorganické matečné horniny, při čemž pevná hornina byla rozrušována, drobena, takže z ní vznikla směs částic od nejjemnějších až po hrubozrnné “ (Smolík, 1957). Pevnou fázi utváří minerální i ústrojná hmota (písek, jemný písek, částice prachová, jílové, bakterie atd. (Haslbach, Vaculík, 1980). 3. 4. 3 Kapalná fáze půdy Strukturní celky jsou porosní a póry jsou různých velikostí. Póry proniká srážková voda, jako zásadní zdroj půdní vláhy do půdního profilu, v němž se udržuje a rozvádí. Voda působí nejen svými molekulami na půdu, ale také svými ionty: H+ + OH-. V půdní vodě je také obsažen vzduch, za jistých okolností také methan, sirovodík aj. plyny (Smolík, 1957). Složení a koncentrace půdního roztoku je různorodé a závisí na charakteru a intenzitě biochemických pochodů v půdě, na skladbě humusu, sorbovaných kationtů či přítomností lehce rozpustných solí (Haslbach, Vaculík, 1980). 3. 4. 4 Plynná fáze půdy Chemické složení půdního vzduchu závisí na intenzitě biologických procesů v půdě a na spojitosti s atmosférou. CO2 vzniká dýcháním kořenů, dýcháním žijících půdních organismů a okysličováním mrtvých organických látek (Smolík, 1957). Množství CO2 je velice měnlivé, protože v půdě vzniká dýcháním rostlin, rozkladem organických látek a některými chemickými reakcemi, ale přechází vlivem změny teploty, větrem, difůzí plynů aj. do atmosféry (Haslbach, Vaculík, 1980). Menší obsah O2 v půdní atmosféře zpomalí humifikační procesy, ale také podpoří vytváření humusových složek, které vytváří trvalý humus. Obsah vzduchu závisí na mnoha faktorech jako zrnitosti, struktuře, na obsahu vláhy a organických látek, na žijících organismech a na obsahu vody (Smolík, 1957). 16
3. 5 Organický podíl půdy Organický podíl je neodmyslitelnou součástí, i přesto, že je jeho obsah podstatně menší než podíl minerální, má rozhodující vliv na vývoj půd a její úrodnost. V této dynamické složce dochází k rychlejším tokům látek a energie, které vytváří charakter vývoje půd (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Představuje složku živou – půdní organismy (edafon) a složku neživou, zastupující odumřelé organismy a produkty transformace organických zbytků. Stává se dynamickou heterogenní součástí půdy s častými změnami v důsledku životní činnosti, rozkladu či syntézy i resyntézy, vzájemných vztahů s minerálním podílem i kapalnou a plynnou fází (Prax, 1990). Organická hmota působí na fyzikální a chemické vlastnosti půd mnohem více, než by odpovídalo jejímu poměrně nízkému obsahu v půdě. Zpravidla na ni připadá třetina i více celkové kapacity kationové výměnné kapacity a její obsah i kvalita obzvláště působí na stabilitu půdních agregátů (Šimek, 2003). Obsah organické hmoty se snižuje s hloubkou půdy. Množství je ovlivněno několika faktory, z nichž největší význam mají srážky i teplota. Vyšší teplota vede k rychlejšímu rozkladu organických látek a tudíž nižšímu obsahu půdní organické hmoty. Vyšší vlhkost vyjadřuje vyšší obsah organické hmoty v půdě (Šimek, 2003). 3. 5. 1 Půdní organismy Mezi půdní organismy zahrnujeme veškeré živé organismy, které nejsou primární producenti (Schaetzl, Anderson, 2005). Zúčastňují se většiny pochodů přeměn organické hmoty, biologického zvětrávání i přeměn částic minerálních. Pochody se uskutečňují jednak uvnitř těl mikroorganismů, nebo působením enzymů mimo jejich těla (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Významnou složku půdní, reprezentující veškeré živé organismy žijící v půdě či na půdě, nebo jen dočasně přežívající v půdě, nazýváme je půdním edafonem. Ten je tvořen jak organismy mikroskopické velikosti (mikroedafon), tak organismy většími (mezoedafon a makroedafon) (Haslbach, Vaculík, 1980). Množství a činnost edafonu závisí zvláště na fyzikálních vlastnostech půdy, klimatických poměrech, ročním období a vzájemných vztazích (Chábera, 1978).
17
Edafon má velice podstatnou funkci v základním koloběhu látek v přírodě a zejména ovlivňuje řadu biochemických a dalších procesů při tvorbě i vývoji různých půdních typů a na druhou stranu charakter půdotvorného procesu a jeho základní podmínky zvláště ovlivňují složení a množství půdního edafonu (Haslbach, Vaculík, 1980). Rozhodující význam půdních organismů se zakládá na tvorbě humusu, který velmi ovlivňuje úrodnost půdy (Chábera, 1978). 3. 5. 1. 1 Mikroedafon Mikroorganismy mají velký vliv na růst rostlin, tvorbu a akumulaci organické hmoty, stav a kvalitu půdy. Každý život je závislý na mikrobiálních procesech, transformace organické hmoty se uskutečňuje díky mikrobiálním procesům (Magdoff, Weil, 2004). Mikroedafon se skládá ze všech mikroorganismů, nacházející se v půdě rostlinného (mikrofytoedafon) a živočišného (mikrozooedafon) původu. K mikroorganismům rostlinného původu se zařazují bakterie, aktinomycety, houby i řasy. Mezi mikroorganismy živočišného původu patří zejména prvoci (Prax, 1990). Bakterie vytvářejí nejpočetnější skupinu půdních mikroorganismů (Haslbach, Vaculík, 1980). Vzájemné druhové zastoupení i rozmístění je dáno zejména charakterem vodního a vzdušného režimu, zásobou organických rozložitelných látek i minerálních živin v půdním prostředí (Haslbach, Vaculík, 1980). Bakterie se vyskytují nejvíce v neutrálním až slabě alkalickém prostředí a jejich množství je závislé na půdním typu, druhu porostu, klimatu aj. Aktinomycety se vyskytují zvláště v teplých a suchých, dobře provzdušněných, neutrálních či slabě zásaditých půdách, rozkládající bílkoviny, celulózu i sacharidy. Řasy se vyskytují ve svrchních polohách mokrých půd, patří mezi chlorofylní rostliny obohacující půdu kyslíkem, organickými látkami a tím poskytují výživu bakteriím (Chábera, 1978).
18
Tab. č. 1 Zastoupení v celém komplexu mikroedafon (v orniční vrstvě do 15cm, střední půda) (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Mikroedafon
Počet v 1g půdy
Hmotnost v kg/ha
Bakterie
600 000 000
10 000
Plísně a aktinomycety
400 000
10 000
Řasy
100 000
140
Prvoci
1 100 000
370
3. 5. 1. 2 Mezoedafon Mezoedafon je utvářen zástupci říše živočišné, avšak ne společně s obratlovci. Součástí mezoedafonu jsou háďátka, chvostoskoci, žížaly, stonožky, hmyz i jeho vývojová stádia, měkkýši a řada dalších (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Dle toho, jakou část života tráví tyto organismy v půdě, rozlišujeme geobionty, kteří jsou vázáni na půdní prostředí po celý život, geophila, jejichž vývojová stádia vegetují v půdě, avšak v dospělém stavu v půdě nežijí, geoxena, vyskytující se v půdě pouze náhodně (Haslbach, Vaculík, 1980). Množství druhů i počet jedinců je zvláště závislý na vlastnostech a složení půdy. Většina zástupců mezodafonu potřebuje dostatečnou zásobu organických zbytků, zvláště bohatých na bílkoviny, kvalitní provzdušnění vrstev, příznivou retenci, vlhkost a také teplotu. Většina organismů se vyskytuje v povrchových vrstvách půdy (10-15 cm) a pouze menší část proniká do větších hloubek (žížaly obvykle do 30-35cm, některé druhy až do 1m). Hlavní význam je založen zvláště v mechanickém rozrušování a kypření půdní hmoty, ve vytváření kanálků i chodbiček, kterými lehce zasakuje srážková voda a proniká vzduch a také mechanické rozrušování organických zbytků a jejich zatahování do půdy (Jandák, Pokorný, Prax, 2008).
19
Tab. č. 2 Zastoupení a hmotnostní množství různých skupin mezoedafon v ornici (do 15cm) na střední půdě (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Mezoedafon
Počet v 1000 ccm
Hmotnost v kg/ha
Háďátka
50 000
50
Členovci
390
92
Měkkýši
5
40
Žížaly
2
4 000
3. 5. 1. 3 Makroedafon Makroedafon je utvářen především obratlovci žijícími v půdě. Nejvýznamněji se vyskytují krtci, sysli, křečci, hraboši, myši aj. Jejich funkce je stejná jako u mezoedafonu (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Krtek patří mezi přirozené kypřiče půdy, stává se kultivátorem v přírodních půdách a je spolutvůrce ideální drobtovité struktury zásadně v černozemních půdách. Existuje mnoho dalších živočichů, kteří si budují doupata v půdě a tím půdu provrtávají, ale nemohou se rovnat významu krtka. Patří sem např. z hlodavců králík, svišť, jezevec, liška aj, kteří si v zemi hloubí doupata. Savci především ovlivňují půdu tím, že ji provrtávají a žijí v ní. Velká většina hlodavců jsou velice zběhlý na hrabání a tím půdě přispívají k promíchávání (Schaetzl, Anderson, 2005). Jejich nejzásadnější význam spočívá v tom, že spolupůsobí na tvorbě a změnách půdy, podpoře zvětrávání hornin (Novák, Káš, Nosek, 1959). Způsobují zásadně mechanické provrtávání, prohrabování půdy svými norami, zatahování organických zbytků do větších hloubek půdy a také promíchávání různých vrstev půdy (Haslbach, Vaculík, 1980). Exkrementy a svými těly po odumření doplňují organickou hmotu a látky bohaté na dusík (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). 20
Jelikož jsou jednotlivá zvířata a jejich nory velké, jejich počet a zároveň celková biomasa na hektar je malý ve srovnání s mikroby a malými bezobratlými (Schaetzl, Anderson, 2005). 3. 5. 1. 4 Význam půdního edafonu Ve všech půdních procesech má významnou roli. Účastní se chemické i mechanické změny, je součástí procesů přeměny organických látek, působí také při přeměně minerálních látek. Jsou rozhodujícím činitelem přeměny organických látek mineralizací, ulmifikací či humifikací. Půdní organizmy rozkládají a zároveň přetvářejí půdní organickou hmotu na jednodušší látky. Nejzásadnější rozkladnou schopnost má díky rychlému rozmnožování a rozličným způsobům výživy mikroedafon (Nypl, Kuráž, 1992). Edafon v půdě hraje velice zásadní roli a má velký vliv na kvalitu i úrodnost půdy, ale naopak může být také nevhodnými zásahy člověka do půdy negativně ovlivňován. Nejpodstatnější dopad na edafon způsobuje aplikace pesticidů a také nepřiměřené používání minerálních hnojiv, acidifikace půd, těžké kultivační mechanismy a jiné faktory (Mikula, 1998). 3. 5. 2 Organická součást půdy Organická hmota je složitý, heterogenní, polydisperzní soubor organických látek různorodého původu, s variabilním složením, stupněm disperzity, aktivity a tím i stanoviskem k jiným složkám půdní hmoty a živým organismům (Sotáková,1982). Organická součást půdy, organický podíl je označován jako humus v širším slova smyslu, vedle půdního edafonu (Haslbach, Vaculík, 1980). Organická hmota se utváří zároveň s ostatními složkami půdy v půdotvorných procesech působením půdotvorných činitelů (Sotáková, 1982). Organické látky v půdě jsou jednoduché a také složené cukry (monosacharidy a polysacharidy), lignin (dřevovina), organické kyseliny, aminokyseliny, tuky i další lipidy v organických rozpouštědlech rozpustné látky, třísloviny, bílkoviny a mnoho dalších chemických sloučenin. Všechny pocházejí z živých, z odumírajících či odumřelých organismů, živočichů i rostlin (Prát, 1964).
21
Tvorba organické hmoty půdy má své vnitřní i vnější pravidla, které jsou spojené s biologickou
produktivitou,
biochemickou
aktivitou,
hydrotermickými
i geochemickými podmínkami přírodního i kulturního prostředí (Sotáková, 1982). Rozkladem, syntézou odumřelé organické hmoty (zbytků jak rostlinných, živočišných i mikrobiálních) v půdě chemickými i biologickými procesy vzniká humus (Chábera, 1978). Organická hmota je součástí půdy, která ji odlišuje od horniny a zároveň půdě zabezpečuje úrodnost. Organické látky mají vliv na vytváření příznivých fyzikálních vlastností, vodo-vzdušného i tepelného režimu a chemizmu. Jednotlivé složky se účastní tvorby sorpčního komplexu, strukturních agregátů, objemové a měrné hmotnosti, zásob energie i biogenních prvků (Sotáková, 1982).
3. 6 Půdní humus Půdní humus reprezentuje složitý, proměnlivý soubor organických látek lišící se původem, minerálním podílem a fyzikálními vlastnostmi. Nesourodostí a proměnlivostí je charakteristický nejen celý soubor, ale i každá jeho složka (Sotáková, 1982). Humus je utvářen z rostlinných zbytků i zbytků z živočišných organismů, které jsou v různém stupni rozkladu, nalézající se na půdě, v půdě či jsou s půdou v různém stupni smíšené. Humus je hmota procházející neustálými změnami, jak z pohledu chemického složení, tak týkající se vlastností a funkcí v půdě (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). V tvorbě humusu a rozkladu organické hmoty, a tím v celém velkém koloběhu látek má půdní živěna největší význam. Procesy humifikační i humus se spojují zvláště s mikrobiální činností, avšak jsou při tom významní i příslušníci zooedafonu. K rozmnožení humusu přikládá význam edafon vůbec svými vlastními těly po odumření (Novák, Káš, Nosek, 1959). Z chemického hlediska se popisuje jako soubor tmavě zbarvených organických dusíkatých polyfunkčních látek kyselinové povahy, spíše koloidního charakteru, vysoké molekulové hmotnosti, poměrně odolných vůči mikrobiálnímu rozkladu. Typická je dále cyklická struktura jádra, vazba na minerální podíl, půdní i amfoterní charakter. V tomto případě se jedná o látky, které prošly kompletně humifikačním pochodem, tak je označován humus vlastní (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). 22
3. 6. 1 Humusotvorný materiál Mezi tento materiál patří odumřelé organismy i jejich části včetně produktu metabolismu. Nejdůležitějším zdrojem jsou části rostlin ponechané v půdě, nebo na ní (strniště) (Prax, 1990). Důležitým zdrojem jsou i celé rostliny při zeleném hnojení. Velké množství organických látek, které můžeme zařadit do humusotvorného materiálu, zanechává v půdě také edafon (URL 1).
Tab. č. 3 Množství hmoty zbytků hlavních plodin a meziplodin (v t/ha suché hmoty) (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Plodina
Hmota zbytků (t/ha) Plodina
Hmota zbytků (t/ha)
Vojtěška
8,20
Pšenice ozimá
3,49
Jetel luční
5,23
Ječmen jarní
2,48
Jetel plazivý
3,29
Oves
2,86
Jílek malokvětý
3,65
Žito
3,22
Hořčice
1,42
Řepka ozimá
1,48
Svazenka
1,57
Brambory
0,91
Bob
3,14
Cukrovka
1,08
U trvale travního porostu je hlavním zdrojem humusotvorného materiálu podzemní část bylinné vegetace, pod lesními porosty jsou zdrojem organické hmoty opady hromadící se na povrchu půd (Prax, 1990). Do humusotvorného materiálu zařazujeme také chlévský hnůj, ve kterém jsou ve větší míře obsaženy nenarušené součásti rostlinných těl (Jandák, Pokorný, Prax, 2008).
23
3. 6. 2 Tvorba humusu Odumřelé zbytky rostlin a živočichů se přeměňují různým způsobem. Mohou být rozkládány až na těkavé sloučeniny, které uniknou do vzduchu a v půdě zůstávají popelniny (tj. mineralizace) (Prát, 1964). V současnosti je rozšířen názor, že vytváření humusu probíhá ve dvou stupních, za přímé účasti půdních mikroorganismů, které vylučují do půdy enzymy. V prvním stupni se uskutečňuje rozložení organické hmoty na jednoduché sloučeniny, mezi které patří aminokyseliny, polypeptidy, fenoly. V druhém stupni se vytváří sklad těchto sloučenin, při kterém se utváří vysokomolekulární sloučeniny – humusové látky. U obou zmíněných procesů mají hlavní úlohu enzymy, které způsobují tyto reakce (Káš, 1961). Vznik meziproduktů rozkladu i syntézy a tvorba humusu jsou podmíněny charakterem humusotvorného materiálu, zároveň také prostředím, ve kterém tento rozklad probíhá. Dochází k rozkladu na anorganické složky s uvolňováním energie, jedná se o mineralizace v aerobních podmínkách, dále k tvorbě složitějších a stabilnějších organických látek obvykle aromatické povahy, humifikace, a také k produkci a hromadění energeticky bohatých sloučenin v důsledku ulmifikace, rašelinění. Ke zmíněným procesům zařazujeme také karbonizaci, uhelnatění, probíhající spíše v anaerobních podmínkách (Prax, 1990). Humusotvorný proces je podřízen geografickým zákonitostem, proto odlišné podmínky půdotvorných procesů v konkrétních přírodních oblastech mají výrazný vliv na množství humusu a kvalitu humusu (Sotáková, 1982). 3. 6. 2. 1 Mineralizace Mineralizace vede k přeměně organické hmoty až na jednoduché složky (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Více jak polovina humusotvorného materiálu podléhá mineralizaci. Přes meziprodukty se tvoří zásadní sloučeniny jako CO2, H2O, NH3, PO43(Prax,1990). Probíhá za příznivých podmínek teplotních, vyšších teplot, a vlhkostních, nižšího obsahu vody, zejména v půdách lehčího charakteru, silně provzdušněných (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). V těchto podmínkách se velice rychle rozvíjí činnost aerobních bakterií, které rozkládají organickou hmotu na již uvedené složky. Humus se v těchto
24
podmínkách nevytváří, pokud se vyskytnou dočasné podmínky pro jeho vytvoření, je rychle rozložen činností aerobních bakterií (spalován) (Haslbach, Vaculík, 1980). Rychlost mineralizace je závislá na vlastnostech i množství výchozího materiálu, přístupu vzduchu, teplotě a vlhkosti půdy, kyselosti a obsahu dusíkatých látek (Richter, 1997). 3. 6. 2. 2 Rašelinění a uhelnatění – ulmifikace Rašelinění je procesem přeměny odumřelé organické hmoty uskutečňující se v prostředí s nedostatkem atmosférického kyslíku, čili v zamokřených půdách či pod vodou (Nypl, Kuráž, 1992). Výrazně se při tomto procesu prosazuje také nedostatek asimilovatelných živin, kyselá reakce prostředí, nízká teplota, vysoká vlhkost (Haslbach, Vaculík, 1980). Rašelinění i uhelnatění organické hmoty je procesem z velké části enzymatickým a biochemickým. Prosazuje se zde činnost anaerobních bakterií. Výsledkem jsou huminové a ulminové látky tmavohnědých až černých barev společně s vysokým obsahem uhlíku (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). „Dochází k nedokonalému rozkladu organických zbytků“ (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Při extrémních podmínkách může dojít až ke karbonizaci, při níž se vytváří tzv. humusové uhlí – je to tmavá látka bohatá uhlíkem, obsahující dusík, koloidně neaktivní, nepeptizovatelná (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Produktem ulmifikace jsou rašeliny obsahující humusové látky, ale hlavně součásti původního materiálu či konzervované zbytky vegetace (Prax, 1990). 3. 6. 2. 3 Humifikace Vlastní humifikace vytváří pravý nebo také vlastní humus, je procesem spíše anaerobním. Humifikace je soubor pochodů mikrobiologických, z velké části enzymatických i biochemických, při nichž se z meziproduktů rozkladu organické hmoty vytváří nové látky, nazývané souborně jako látky huminové (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Za mikrobní činnosti se organické látky přeměňují různými pochody jako hnití, tlení, trouchnivění, rašelinění, slatinění (Prát, 1964). Huminové látky jsou typické vyšším obsahem uhlíku (52 - 59%), užším poměrem obsahu uhlíku a dusíku (rostlinné zbytky průměrně 30 - 100 : 1, humus orných půd 25
průměrně 10 : 1). Obvykle jsou hnědé až černohnědé barvy, mají vlastnosti koloidů (s výjimkou koloidů). Při tomto procesu je organická hmota rozkládána až na nejjednodušší složky, ale pouze v omezené míře (Haslbach, Vaculík, 1980). 3. 6. 3 Složení a třídění humusu Rozlišujeme dle několika rozlišných kritérií, jako je stupeň disperze, mikroskopické znaky, místo vzniku, botanický původ aj. Humus rozlišujeme dle chemického složení na dvě základní skupiny: a) nespecifické humusové látky (nehuminové či primární látky); b) specifické humusové látky (huminové či sekundární látky). 3. 6. 3. 1 Nespecifické humusové látky V půdě zastupují 10-15% z celkového organického podílu a vytváří nerozložené či částečně rozložené zbytky rostlin, organických hnojiv, živočichů, mikroorganismů i makroedafonu (Richter, 1997). Zařazujeme zde látky rostlinného i živočišného původu (cukry, proteiny, třísloviny, lignin, tuky, vosky aj.). Dále látky sekundárních forem mikrobiální syntézy (proteiny, cukry, tuky aj.), produkty vysoko- či nízkomolekulové rozkladných sloučenin (aminkyseliny, fenoly, mastné kyseliny) (Sotáková,1982). Tyto látky nejsou tmavě zbarveny na rozdíl od specifických látek, zároveň také vytváří energeticky a živinnou zásobu půdy (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). 3. 6. 3. 2 Specifické humusové látky V půdě jsou tyto látky nově vytvořené vysokomolekulární, organické či organominerální dusíkaté sloučeniny, které jsou typické řadou speciálních, pro výživu rostlin a také půdní úrodnost významných vlastností (Richter, Hlušek, 2003). Z komplexního hlediska připadá na humifikované půdy 85-90% z celkového obsahu organických látek (Richter, 1997). Specifické humusové látky jsou typické vysokou biologickou rezistencí a obvykle tmavým zbarvením (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Patří sem skupina humínových kyselin a její organominerální sloučeniny a dále skupina fulvokyselin a její organominerální sloučeniny (Sotáková, 1982). 26
Rozlišujeme tyto základní skupiny humusových kyselin (vlastní humusové látky): humínové kyseliny, fulvokyseliny, hymatomelanové kyseliny, humíny a humusové uhlí (Prax, 1990). 3. 6. 3. 3 Humínové kyseliny Tmavého zbarvení hromadící se obvykle na místě vzniku. Jsou typické svojí dobrou rozpustností v louhu (Prax,1990). Typickým znakem huminových kyselin je také jejich rozpustnost v slabých alkalických roztocích (NaOH, KOH, NH4OH) a schopnost vysrážet se kyselinami. Z roztoků se HK snadno vysráží působením vodíku minerálních sloučenin a také působením kationtů jako jsou Ca, Mg, Fe, Al. Zařazujeme je do skupiny vysokomolekulárních dusíkatých organických sloučenin s cyklickou stavbou a vlastnostmi kyselin (Sotáková, 1982). Elementární složení záleží na půdním typu, chemickém složení rostlinných zbytků a podmínkách humifikace. Rozlišujeme následující kolísající rozmezí: C-52-62%, H-2.85.8%, O-31%-39%, N-1.7-4.9%. V rozpustném stavu se snadno střetávají vodíkem minerálních kyselin a dvoj i trojmocnými kationty (Ca2+, Mg2+, Fe3+, Al3+) (Prax,1990). „Humínové kyseliny obsahují 1-10% popelovin (Si, Al, Fe, S, P, Ca, Mg, K, Na aj)“ (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Považují se za nejkvalitnější složku humusových látek. Vápník společně s hořčíkem vytváří ve vodě nerozpustné humáty vápenaté či hořečnaté, které podporují tvorbu drobtovité struktury (Richter, Hlušek, 2003). 3. 6. 3. 4 Hymatomelanové kyseliny Hymatomelanové kyseliny se oddělují alkoholovou extrakcí z humínových kyselin. Považujeme je za součást humínových kyselin, mají žluté až žlutohnědého zbarvení a na rozdíl od humínových kyselin mají menší molekulovou hmotnost (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). 3. 6. 3. 5 Fulvokyseliny Fulvokyseliny mají žluté až hnědé zbarvení, jsou velmi pohyblivé a v půdním profilu se velmi lehce přemisťují (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Zařazují se do skupiny 27
vysokomolekulárních dikarboxylových dusíkatých sloučenin, které se na rozdíl od huminových kyselin vyjadřují nižším obsahem uhlíku (Sotáková, 1982). Typické dobrou rozpustností ve vodě, minerálních kyselinách, louzích i v roztocích hydrolyticky zásaditých solí. Na rozdíl od huminových kyselin mají fulvokyseliny jednodušší stavbu makromolekuly a rozlišné celkové složení. Fulvokyseliny obsahují: C-40-50%, H-4-6%, O-40-48%, N-2-6% (Tedy méně C a více O). Popeloviny se pohybují v rozmezí 2-8% (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Fulvokyseliny mají kyselý charakter, jsou typické pro kyselé půdy. Jejich zvýšený obsah v půdě převádí prvky do forem přijatelných pro rostliny (Richter, Hlušek, 2003). Jejich vysoká kyselost a dobrá rozpustnost ve vodě napomáhá fulvokyselinám energeticky rozkládat minerální sloučeniny půd (Sotáková, 1982) 3. 6. 3. 6 Humíny a humusové uhlí Jedná se o humínové kyseliny pevně vázané na minerální podíl půdy zvláště na jílové minerály, čímž se vysvětluje odolnost vůči mikroorganismům, kyselinám i zásadám (Richter, Hlušek, 2003). Humusové uhlí nalézáme v půdním humusu jako nejstarší, vývojově kulminující složku produktů humifikace (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). 3. 6. 4 Klasifikace humusových látek Humusové látky mají různý charakter, nelze je charakterizovat dle jednoho hlediska. Důležitá je půdní složka, proto je podstatné klasifikace řídit především hlediskem pedologickým (Prát, 1964). Humus určujeme dle původní vegetace na humus polní, luční, lesní, slatinový či vrchovištní (Sotáková, 1982). 3. 6. 5 Další přístupy k třídění humusu 1. Dle fyzikálního stavu (velikost částic a jejich charakteru): • původní organické zbytky v nezměněném stavu (posklizňové zbytky, lesní stelivo, přirozený opad listí aj); • hrubý či surový humus, částečně fyzikálně rozrušené struktury původního materiál,
ale
s mikroskopicky
zjistitelnou 28
strukturou
buněčné
skladby
organických
zbytků
(Haslbach,
Vaculík,
1980).
Typický
výskyt
je
v chladnějších krajích mírného pásma v jehličnatých lesích, na podzolových půdách (Prát, 1964); • jemný amorfní humus, fyzikálně perfektně rozpadlý, bez struktury původního materiálu, z větší části biologicky přeměnný (v kulturních půdách, v humifikační vrstvě lesních půd aj.); • koloidně až molekulárně disperzní humus, který vykazuje vlastnosti koloidních látek (sorpce, koagulace aj.) (Haslbach, Vaculík, 1980). 2. Dle reakce sorpčního nasycení • neutrální, sorpčně nasycený humus, jehož funkce v půdě je zásobování rostlin živinami, spoluúčastní se na vytváření sorpčního komplexu, ovlivňuje agregační schopnost půdy, vododržnost, zlepšuje provzdušenost u těžších půd, je energetickým zdrojem pro edafon, při rozkladu se uvolňuje do půdy oxid uhličitý, organické kyseliny a jiné látky, které podporují další zvětrávání; • kyselý, sorpčně nenasycený humus, který se odlišuje působením od sorpčně nasyceného tak, že zvyšuje půdní kyselost, což má vliv např. na biologickou činnost půdních mikroorganismů. Sorpční komplex není dostatečně rozvinut, dochází tak k rozrušování půdní struktury, nedochází ani k agregaci, v profilu je možný pohyb železa či hliníku. Obzvlášť kyselé půdy mohou způsobovat v důsledku uvolnění hliníku poruchy vývoje rostlin (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). 3. Dle funkce v půdě Organické látky neživé můžeme rozdělit do tří základních skupin: • Materiál humusotvorný, který vytváří nerozložené organické živočišné i rostlinné organismy a tzv. půdní plazmu (odumřelá těla půdním mikroorganismů) • Meziprodukty humifikačních procesů, nazývané také jako “zetlelina“, které jsou tvořeny odlišnými jednoduššími chemickými sloučeninami společně s mechanicky rozmělněnou hmotou organických zbytků
29
• Vlastní humus, což je amorfní produkt humifikačních procesů významně koloidních vlastností, tvořený huminovými látkami a dalšími doprovodnými sloučeninami (Haslbach, Vaculík, 1980).
Vlastní humus dále rozdělujeme na humus živný a humus stálý (trvalý). Humus živný, je utvářen zejména látkami nehuminové povahy a fulvokyselinami, obvykle jednoduššími chemickými sloučeninami, které lehce podléhají rozkladu (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Humus živný není řazen mezi vlastní humusové látky, skládá se z různých látek, z nerozložených organických zbytků rostlin i živočichů, z nově tvořících sloučenin, které postupně přecházejí v pravý humus. Mikroorganismy humus živný velice rychle rozkládají, z toho důvodu v půdě rychle ubývá, není-li stále doplňován (Prát, 1964).
Humus trvalý (stálý, stabilní) je charakteristický velmi pomalým rozkladem, proto se v půdě často hromadí. Je složen z humusu vlastního i z nehumifikované složky. Spolu s humusovými kyselinami a humíny zařazujeme do této skupiny hlavně lignin a celulosu. Označení stabilní je z důvodu poměrné stálosti tohoto půdního podílu. Trvalý humus obsahuje organické složky chemicky i biologicky těžko rozložitelné. Stává se tak trvalou složkou půd a zlepšuje fyzikální stav (Prát, 1964). 4. Podle uložení v půdě 1. Autochtonní- na místě vzniku 2. Alochtonní- po přemístění (Válek a kol., 1962). 3. 6. 6 Nadložní humus 3. 6. 6. 1 Mor (surový humus) Tvoří rostlinné zbytky, které jsou dobře rozpoznatelné (Tomášek, 2000). Vytváří se z větší části na kyselých, minerálně chudých půdách v chladném a vlhkém klimatu (Němeček a kol, 2001). Vytváří se pod jehličnatým lesním porostem v podmínkách nízké biologické aktivity a zároveň omezené mineralizaci (Sotáková, 1982). 30
Tvoří se převážně v silně kyselém podloží. Houby a plísně se z největší části účastní rozkladu organické hmoty. Surový humus vytváří zplstnatělou vrstvu prostoupenou myceliemi plísní, hyfami hub a kořenů rostlin, která lze lehce oddělit od minerálního podkladu (Tomášek, 2000). 3. 6. 6. 2 Moder (drť) Obsahuje organické zbytky z části rozložené, avšak organický původ je u zbytků stále rozeznatelný. Vytváří se v klimatu spíše vlhčím a chladnějším (Tomášek, 2000). Vytváří přechodné postavení mezi morem a mulem. Moru se podobá v akumulaci částečně až dobře humifikovaného organického materiálu na povrchu půdy. Mulu se podobá vyšší aktivitou půdní fauny (Němeček a kol., 2001). Vytváří se obvykle z lesní hrabanky (Sotáková, 1982). Přeměna organické hmoty se uskutečňuje v kyselém prostředí za přítomnosti zooedafonu (Tomášek, 2000). 3. 6. 6. 3 Mull (měl) Pokročilé humifikační procesy vytvářejí organickou strukturu již nerozeznatelnou. Tvoří se převážně pod listnatými a smíšenými porosty, v mírném až teplém klimatu (Tomášek, 2000). Tvoří se na půdách dobře zásobených živinami, propustných, na povrchu vlhkých, často i přechodně zamokřených (Němeček a kol., 2001). Vlivem zvláště intenzivní činnosti zooedafonu, bakterií i aktinomycet je rozklad organické hmoty velmi rychlý (Němeček a kol., 2001). 3. 6. 6. 4 Litter (opadanka) Tvořena jehličím, větvemi, listím, opadanou kůrou stromů či zbytky rostlin bez významnějšího rozkladu. Lze rozlišit druh rostliny i orgánu, z něhož opadanka pochází (Tomášek, 2000).
31
3. 6. 7 Obsah a kvalita půdní organické hmoty Obsah organické hmoty vytyčený dle oxidovatelného uhlíku se v ornicích našich zemědělských půd pohybuje nejčastěji od 1,5 do 7 %, obvykle však v rozmezí 2 – 3%. V celém půdním profilu se potom pohybuje zásoba humusu hodnot od 50 do 800t/ha, nejčastěji od 100 do 200 t/ha (Prax, 1990). Obsah organické hmoty lze v půdách stanovit dle obsahu oxidovatelného uhlíku. Stanovené oxidovatelné množství se násobí koeficientem 1.724 (humus obsahuje přibližně kolem 58% C) (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Kvalita organické hmoty je závislá na povaze humusotvorného materiálu a zároveň také na podmínkách humifikace (Prax, 1990). Kvalita humusu je zpravidla stanovena poměrem fulvokyselin a humínových kyselin, převažující podíl humínových kyselin ukazuje vyšší kvalitu humusu (Šimek, 2002). Většina našich půd má poměr HK: FK menší než 1. Nízké hodnoty mají zejména půdy hydromorfní a podzolové (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Kvalitní humus je typickým znakem černozemí, lužních půd (fluvizemí) a rendzin (Prax, 1990). Významný ukazatel kvality humusu v půdě je obsah oxidovatelného uhlíku a celkového dusíku. Celkový dusík bývá v půdě hodnotou stálou a spolu s oxidovatelným uhlíkem lze stanovit poměr C:N. Užší poměr vyjadřuje vyšší kvalitu humusu a naopak. Průměrná hodnota C:N v půdách České republiky je stanovena C:N 10-12:1 (Šimek, 2002). 3. 6. 8 Význam humusu Význam humusu v půdě vyplývá z toho, že správně vytvořený humus se stává nepostradatelným činitelem při vytváření fyzikálních, chemických a biologických vlastností půdy pro výživu rostlin (Mikula, 1998). Humus také charakterizuje mikrobiální činnost půdy, která je maximálně důležitá pro úpravu živin ve formě přijatelné rostlinami i pro koloběh živin, obzvláště dusíku, fosforu a síry (Mikula, 1998). Je nutné, aby půda byla neustále a dostatečně zásobována organickou hmotou, také je potřeba, aby její teplotně i vlhkostně příznivý stav zajišťoval intenzivní mikrobiální činnost (Mikula, 1998). 32
Příznivý vliv humusových látek spočívá v pozitivním působení na řadu půdních vlastností, které mají rozhodující vliv na obsah živin v půdě a dále svými vlastnostmi působí na půdní úrodnost (Richter, Hlušek, 2003). Bez vyrovnané bilance organických látek se snižuje obsah živného a trvalého humusu a zhoršuje se tak celá řada půdních vlastností (Richter, 1997). Humusové látky obsahují různé látky, které jsou zařazené mezi růstové stimulátory, označované také jako fytohormony (Prát, 1964). Význam humusových látek je různorodý a spočívá v pozitivním ovlivňování všech půdních vlastností působících rozhodujícím způsobem na obsah živin v půdě i na půdní úrodnost. Přítomnost humusových látek přispívá k vysokému poutání živin v půdě, je podstatným faktorem drobtovité struktury půdy, jejímž výsledkem je příznivý vodní, vzdušný a tepelný režim půdy. Vyvazuje škodlivé sloučeniny a zároveň z části váže některé těžké kovy v půdě, zamezuje vysrážení fosforečných sloučenin z půdního roztoku (URL 8). 3. 6. 9 Hodnocení kvality humusu Kvalitu humusu můžeme stanovit zjednodušeně smyslově – dle barvy (čím tmavší, tím lepší kvalita humusu). Dále lze stanovit dle struktury rozkladu organické hmoty, podle typu půdy či půdní reakce (URL 7). V této práci využijeme stanovení dle poměru huminových kyselin a fulvokyselin (HK:FK). Humínové kyseliny mají za úkol stabilizaci a dozrávání půdního humusu. V půdě se soustavně liší pH, vlhkost, teplota, oxidačně- redukční potenciál, organizmy a také jejich generace a tudíž s těmito podmínkami je spojena neustálá tvorba a destrukce jednotlivých složek soustavy huminových kyselin. Fulvokyseliny se lehce rozkládají a zároveň poměrně rychle obnovují v neustálém procesu mineralizace a humifikace. V půdách s vysokou biologickou aktivitou je díky rychlé mineralizaci obsah fulvokyselin nižší (Sotáková, 1982). Humínové kyseliny a fulvokyseliny mají vlastnosti fyziologicky aktivních látek zásluhou přítomnosti vitamínů, stimulátorů, polyfenolů a rozdílných metabolitů mikroorganizmů. Schopnost proniknout do rostlin i tkání a pohybovat se v rostlinných 33
orgánech mají fulvokyseliny lepší jako humusové kyseliny. Humusové látky však podporují klíčení semen, zvětšování buněk, odnožování, zvětšování plochy listů, přírůstky hmoty i sušiny, čili podílejí se prakticky na zlepšování a zároveň zvyšování úrod a její kvality (Sotáková, 1982). Kvalitní, humátní humus je určován hodnotou poměru větší než 2. V jiném případě se hodnoty pohybují v rozmezí od 0,5 – 2,6 a díky tomu lze určit charakter kvality (typ) humusu. (Jandák a kol, 2003). Při hodnocení kvality humusu dle obsahu HK a FK se považuje za kvalitní humus ten, který je vyjádřen poměrem CHK:CFK vyšším než 1, za méně kvalitní s poměrem menším než 1 (Sotáková, 1982).
Tab. č. 4 Typ humusu v závislosti na poměru CHK:CFK (Jandák a kol, 2003) Poměr CHK:CFK více než 2 2 - 1 1- 0,5 méně než 0,5
Typ humusu humátní fulvátně - humátní humátně - fulvátní fulvátní
Dle Dykyjové je určen kvalitní humus podle poměru huminových kyselin k fulvokyselinám (kvalitní humus = 2, nekvalitní humus = 0,5 – 1,0). Kvalitu humusu lze stanovit také podrobnou frakcionací i rozborem jednotlivých složek půdního humusu. Frakcionace humusových látek je založena zejména na peptizaci,
vysrážení
i
rozpouštění
jednotlivých
skupin
humusových
látek,
prostřednictvím různých kyselin, louhů i solí. Určují se kondenzované tmavší organické látky (huminové kyseliny, humáty, humusové uhlí aj.) a také jednoduché, světlejší organické látky (organické kyseliny, fulvokyseliny apod.) (Dykyjová a kol, 1989).
34
Tab. č. 5 Kvalita humusu v půdních typech (Dykyjová a kol, 1989). huminové kyseliny, fulvokyseliny 2,0-3,0 1,5-2,0 1,0-2,0 1,5-2,5 0,5-1,5 1,0-1,5 0,5-1,0 0,5-1,0 0,8-1,2 0,6-1,0 0,2-0,8 0,3-1,0
Půdní typ černozem drnová půda rendzina lužní půda nivní půda slanec illimerizovaná půda oglejená půda hnědá půda glejová půda podzolová půda rašelinová půda
Pokud je množství humusu v půdě ovlivněno klimatickými i ekologickými činiteli (rostlinným pokryvem), pak je jeho složení navíc ovlivněno vlastnostmi minerální části půdy (pH, sorpční nasycení, jílové minerály aj). U půd sorpčně nasycených nacházíme vyšší hodnoty HK:FK. Humus je stabilní, změna probíhá velmi pomalu (Pospíšil, 1980). Základní ukazatel humusového režimu půd je zásoba humusu určité kvality ve vztahu k neustálému doplnění těchto zásob čerstvou organickou hmotou a k rozkladu původní zásoby humusu. Zásoba akumulace humusu se odvíjí od vydatnosti hlavního zdroje organických látek, od rostlinstva a zároveň odumírajících nadzemních i podzemních orgánů rostlin (Sotáková, 1982). Humus půd sorpčně nedosycených, kyselých, s převládajícím procesy podzolizace je nestálý a vyjadřuje vysoký obsah nízkomolekulárních humusových kyselin (HK:FK = 0,2) (Pospíšil, 1980). V místech, kde se snižuje účinnost periodické biologické aktivity na hloubku humifikace, se zpravidla vytváří humus fulvátového typu. Naopak v podmínkách příznivých pro činnosti mikroflóry se vytváří humátový humus (Sotáková, 1982). Humusotvorný proces podléhá geografickým zákonitostem, proto odlišné podmínky půdotvorných procesů v konkrétních přírodních oblastech mají podstatný vliv na množství humusu i kvalitu humusu. Na akumulaci i rozklad, celkový humusový režim působí také agrotechnika. Mechanické obrábění, monokulturní pěstování rostlin, 35
nedostatečné hnojení organickými i průmyslovými hnojivy, každoročně se opakující vysychání půd a silné provzdušňování, bývá obvykle zásadní příčinou značných ztrát humusu. Pro dynamiku humusu a úrodnost obhospodařovaných půd není nejdůležitější obsah a zvyšování ale spíše kvalitativní složení a pravidelné dodávání čerstvé organické hmoty. Pravidelným používáním organických hnojiv také pěstováním víceletých krmných plodin na orných půdách můžeme dosáhnout vysoký biologický potenciál, aktivitu nově utvářených humusových látek a tím také soustavné zvyšování produkční schopnosti půd i úrod pěstovaných plodin (Sotáková, 1982). Pravidelné používání organických hnojiv, úprava půdní reakce, úprava vzdušného i vodního režimu může zásadně omezit postupné snižování zásob původního humusu (Sotáková, 1982). Ze studie Metodiky hodnocení množství kvality půdní organické hmoty v orných půdách 2008 vyplývá, že rozdíly v organickém či minerálním hnojení se ale na kvalitě humusových látek neprojevují (Kubát, Cerhanová, Mikanová, Šimon, 2008). U většiny našich půd vychází poměr HK:FK menší než 1. Kvalitní humus je znakem především černozemí, fluvizemí i rendzin, nízké hodnoty humusu jsou typické u hydromorfních a podzolových půd. Kvalita závisí jak na povaze humusotvorného materiálu, tak na podmínkách humifikace (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Nízká kvalita humusu způsobuje špatnou syntézu vysokomolekulárních látek (Brtnický, Pokorný, 2006). U půd, kde se vyskytuje kvalitní humus je typická odolnost vůči zhutnění i okyselení (Pokorný, Šarapatka, Hejtková, 2007).
36
4 MATERIÁL A METODIKA
4. 1 Charakteristika území 4. 1. 1 Poloha a základní údaje bioregionu Žďárský bioregion se nachází na pomezí jižní Moravy a východních Čech, zaujímá převážnou většinu části geomorfologického podcelku Žďárské vrchy a okraje Železných hor a Křižanovské vrchoviny. Plocha bioregionu zaujímá 762 km2 (Culek, 1995). 4. 1. 2 Geomorfologie území Českomoravská vrchovina je tvořena z převážné části pahorkatinou se sníženinami pánví, kotlin a brázd (Šimek, 2009). Reliéf
je
v centrální
části
tvořen
klenbovitě
vyklenutým
povrchem
s charakteristickými protaženými plochými hřeby. Povrch je rozčleněn říční sítí s rozevřenými širokými údolími. Typické jsou zde tektonicky a strukturně podmíněné menší kotliny. Na hřbetech ve vrcholových polohách jsou často vytvořeny výrazné izolované skály jako např. Čtyři palice, Devět skal (Culek, 1995). Větší část Žďárského bioregionu utvářejí migmatické ruly až migmatity s pruhy ortorul, také pásy amfibolitů, na severu se vyskytují i fylity a amfibolitický granodiorit. Zvláštností je ranský masiv utvářený hlubinnými ultrabazickými gabry, gabrodiority atd. (Culek, 1995). Významným hlediskem v krajině Českomoravské vrchoviny jsou rašeliniště, která jsou rozdělena nerovnoměrně a soustředěna do několika oblastí (Šimek, 2009). Reliéf má na jihozápadním a severozápadním okraji charakter pahorkatiny s výškovou členitostí 75-150 m, v západní části převažuje ráz ploché vrchoviny s členitostí 150-200 m, na nejvyšších hřbetech a směrem k zaříznutému údolí Svratky převažuje ráz členité vrchoviny s výškovou členitostí 200-260 (Culek, 1995). V Českomoravské vrchovině se vyskytují ložiska polymetalické a uranové rudy. Oblast má poměrně velký dostatek stavebního materiálu, zejména žuly na Českomoravské vrchovině a vápence zvláště na Drahanské vrchovině (Mištera, 1997).
37
4. 1. 3 Klima Podle Quitta se celé území nachází v chladné oblasti CH7, pouze výběžek západně od Žďáru náleží mírně teplé oblasti MT 3 (Culek, 1995). Bioregion se vyznačuje mírným rozdílem ve srážkách mezi návětrným a závětrným svahem (Polička 8,5°C, 705 mm; Nové Město na Moravě 6,0°C, 724 mm; Žďár nad Sázavou 6,1 °C, 736 mm; na západě nejvyšší polohy 4,5°C, 900 mm). Směrem k jihovýchodu srážky klesají poměrně značněji (Culek, 1995). Českomoravská vrchovina má společně s Drahanskou vrchovinou drsnější podnebí s průměrnou roční teplotou 6-7°C a 600-700 mm srážek (Mištera, 1997). Obr. č 1 Mapa klimatické regiony ČR dle Quitta
MT 7 MT 3 4. 1. 4 Hydrologie Vodstvo je odváděno do úmoří Černého moře, hlavním tokem, který sbírá všechny řeky
regionu,
je
Morava.
Protéká
nížinnou
oblastí
Hornosvrateckého
i
Dolnomoravského úvalu. Vodnaté i větší přítoky jsou Českomoravské vrchoviny, která umožňuje cestu evropským rozvodím. Svratka přijímá nejprve Svitavu, Jihlavu před soutokem s Dyjí. Na Svratce se nachází přehrady a vodní nádrže – Vír nad Brnem Brněnská přehrada. Na Českomoravské vrchovině je také větší počet rybníků (Mištera, 1997). 38
Oblast Bystřicka je odvodňována řekou Svratkou společně s jejími přítoky, z nichž největší jsou pravostranné (Fryšávka, Bystřice, Nedvědička, Loučka (URL 3). 4. 1. 5 Agroekologie území Kraj Vysočina stále pokračuje v dlouholeté tradici zemědělství. Zdejší přírodní podmínky jsou spíše podprůměrné. Nadmořská výška společně se sklonitostí území snižuje produkční schopnost půd, což vede ke snížené efektivnosti (URL 4). Po komplikovaném období transformace se zemědělství kraje stále vyznačuje velkovýrobním způsobem hospodaření. Velká většina zemědělských podniků se zaměřuje na kombinaci živočišné i rostlinné výroby. Více než jedna třetina území je pokryta lesy a současně tvoří dvě třetiny plochy zemědělská půda (URL 6). Vedle středočeské oblasti má kraj nejvíce zemědělské půdy, z toho 4/5 připadají na ornou půdu. Jihomoravské úvaly se rozkládají ve výrobní oblasti kukuřičné, na kterou připadá skoro 1/5 z rozlohy zemědělské půdy. Řepařská výrobní oblast zabírá zbylou níže položenou část regionu, více jak 1/3 rozlohy. Na Českomoravskou a Drahanskou vrchovinu je omezena zásadně bramborářská oblast. Českomoravská vrchovina staví oblast do popředí a dokonce na první místo v pěstování, produkci brambor, řepky, ovsa i žita (Mištera, 1997). 4. 1. 6 Půdy Struktura půdního krytu Českomoravské vrchoviny je značně jednoduchá, tvořená kambizeměmi, na zdejším horninovém podloží převážně kyselými. S přibývající nadmořskou výškou klesají hodnoty pH a stupně sorpčního nasycení půd, přecházejí kyselé kambizemě, do kambizemí dystrických (Šimek, 2009). Na nejvyšších hřbetech převažují kambizemní podzoly. V četných plochých sníženinách se vyskytují primární pseudogleje až typické gleje (v okolí Žďáru pelické), také organozemní pseudogleje a ostrůvky organozemí (rašelinišť, vrchovišť) (Culek, 1995).
39
4. 1. 6. 1 Kambizemě Půdy s kambickým hnědým horizontem, vyvinutým v hlavním souvrství svahovin magmatických, metamorfických a zpevněných sedimentárních hornin v podmínkách periodicky promyvného vodního režimu. Půdy se vytvářejí zásadně ve svažitých podmínkách pahorkatin, vrchovin a hornatin i v rovinném terénu, ale spíše v menší míře (Němeček a kol, 2001). Kambizemě jsou zařazeny mezi nejčastější typy České republiky. Vyskytují se na rozsáhlém území, které se odlišují rozdílnými klimatickými podmínkami a půdotvorným substrátem (Šimek, 2009). Kambizemě rozšiřujeme dle klimatických paramterů na kambizemě nižších poloh (300-600 m n.v.) a vyšších poloh (600-1000 m n.v.). Kambizemě nižších poloh obsahují v ornici méně humusu. Kvalita humusu je značně rozdílná, směrem do nižších oblastí vzrůstá (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Obsah humusu v ornicích se pohybuje od 1-6 %. Kvalita vzrůstá směrem k oblastem chladnějším a humidnějším. Kvalita a obsah se zvyšuje od nejlehčích půd k těžším půdám a půdám z eutrofních substrátů (Němeček a kol, 2001). V humusu převažují FK, průměrná hodnota poměru HK:FK v humusovém horizontu je 0,75, v hlubších částech profilu klesá až na 0,1 – 0,3. (Sotáková, 1982) Dle specifických substrátových, klimatických, vegetačních podmínek nacházíme u kambizemí všechny formy nadložního humusu. Úrodnost je rozlišná, především se snižuje s nadmořskou výškou. Kambizemě nižších poloh jsou využívány spíše jako orné půdy, ve vyšších polohách je typické spíše zastoupení trvalých travních porostů (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Tab. č. 6 Obsah humusu v ornici a podorničí kambizemí (Němeček, Pospíšilová, Sotáková, 1982) Obsah humusu (%) ornice podorničí 1,5 -2,5 < 0,5 2,5 - 4,0 0,5 -1,5 4,0 - 10,0 1,0 - 3,0
Kambizem vrchovin nižších horských poloh vyšších horských poloh
40
4. 1. 6. 2 Pseoudogleje Půdy charakteristické významným mramorovým, redoximorfním horizontem. Vytvářejí se jednak pedogenně (z luvizemí) či litogenně z vrstvených či nepropustných (písčitojílovitých, jílovitých) substrátů (Němeček a kol, 2001). Pseudogleje se nacházejí v rovinatých částech reliéfu humidnějších oblastí (400 až 800 m n. v.) (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Zásadním půdotvorným procesem pseudoglejí je oglejení (Tomášek, 2000). V důsledku periodicky zvýšené vlhkosti dochází při účasti nízkomolekulárních organických látek k mobilizaci, také redukci i migraci železa i manganu (Fe3+ redukován na Fe2+, Mn4+ redukován na Mn2+) (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Jedná se hlavně o půdy těžší až těžké. Půdní reakce je kyselá až silně kyselá, sorpční vlastnosti jsou horší. Obsah organických látek je více méně vysoký vzhledem k pomalejšímu rozkladu při omezeném provzdušnění (Tomášek, 2000). Humusovou formou bývá nejčastěji moder či morový moder. Humusový horizont i ornice mají zvýšený obsah humusu. V ornicích se obsah pohybuje v rozmezí 2,5-3,5% (Němeček a kol, 2001). Převažující složkou humusu jsou FK i volné HK s poměrem HK:FK menším než 1 (Sotáková, 1982). Pseudogleje jsou považovány za půdy méně úrodné. Nacházíme je spíše v rovinatých částech reliéfu humidnějších oblastí (Jandák, Pokorný, Prax, 2008).
4. 2 Lokalizace Vzorky byly odebrány v okrese Žďár nad Sázavou v okolí města Bystřice nad Pernštejnem a městyse Jimramova. Vzorky pocházejí z katastrálního území obce Rozsochy, Bohuňov, Míchov, Ubušín, Nyklovice, Rovečné a Domanínek. Bystřicko se nachází v severovýchodním vrcholu Českomoravské vrchoviny. Celé území odvodňuje řeka Svratka se svými přítoky (URL 3). Bystřicko se nalézá v Hornosvratecké vrchovině, kde Žďárské vrchy na severu oblasti navazují na jižnější Nedvědickou vrchovinu, která se zařazuje mezi nejčlenitější částí celé Vysočiny (URL 3).
41
Jimramov se nachází na soutoku řeky Svratky s Fryšávkou na rozhraní Čech a Moravy, v CHKO Žďárské vrchy a zároveň v přírodním parku Svratecká hornatina (URL 4, URL 5).
Obr. č. 2 Půdní mapa zájmové oblasti Bystřice nad Pernštejnem a úzké okolí 1:75 000 (URL 10)
42
4. 3 Metodika stanoveni kvality humusu 4. 3. 1 Odběr vzorků Odběr se uskutečnil na podzim 14. 10. 2010 na 8 lokalitách (Domanínek, Rovečné 1, Rovečné 2, Nyklovice, Ubušín, Míchov, Bohuňov a Rozsochy). Vzorky byly odebrány porušené pomocí vrtáku z ornice i podorničí, poté byly převezeny do laboratoře v označených igelitových sáčcích. 4. 3. 2 Příprava vzorků v laboratoři Vzorky odvezené do laboratoře byly následně zpracovány. Otevřené sáčky se postavily vedle sebe, aby mezi nimi byla dostatečná mezera a zemina mohla snadněji vysychat. Do misek se vysypala vlhčí zemina, kde byla potřeba rozdrtit větší hroudy, zeminu rozprostřít do tenčí vrstvy a ponechat vysychat za občasného promíchání i drobení. Na suchu z hrubého vyschlého vzorku byl odebrán hrubší skelet, novotvary i rostlinné zbytky. V poslední misce se po částech rozmělňoval vzorek tak, aby se nezpůsobovalo drcení částic. Rozmělněný vzorek byl prosetý na 2 mm sítu (Jandák a kol, 2003).
4. 3. 3 Stanovení frakčního složení humusu Stanovení humusu humusových látek bylo zjištěno zkrácenou metodou stanovení frakcí humusu dle Kononové - Bělčíkové. Princip metody je založen v rozrušování stabilních sloučenin humátů vápenatých, hořečnatých, (železitých a hlinitých), pufrovaným roztokem pyrofosforečnanu sodného (směs: 44,6g Na4P4O7.10 H2O a 4g NaOH v 1000cm3, tj. 0,1 M koncentrace obou složek s
pH=13). Dochází přitom k uvolňování humátů sodných, které jsou
extrahovány příhodnou formou, extrahovány ze vzorku. Tato metoda poskytuje současné stanovení sumy volných huminových látek a také vázaných ve formě humátů dvojmocných bází i nesilikátových forem železa a hliníku. Humusové látky jsou rozděleny vhodným postupem na humínové kyseliny (HK) a fulvokyseliny (FK). Samostatnou extrakcí HL v NaOH v paralelním vzorku lze stanovit množství volných HL. Metoda bývá také doplněna stanovením optických vlastností HK (Jandák a kol, 2003). Postup při stanovení celkových humusových látek. Navážilo se 5g vzorku do 250 ml PE lahve, vzorek byl zalit 100 ml směsí pyrofosforečnanu sodného a NaOH (pH=13) a 43
byl ponechán při laboratorní teplotě 16-18 hodin v klidu. Po uplynutí této doby jsme obsah PE lahví důkladně odstředili i protřepali (při otáčkách 2000 po dobu 10 minut). Získaný čirý eluát jsme nasbírali do 250 ml odměrky. Usazenina se poté znovu zalila 50 ml pyrofosforečnanem sodným, důkladně byla promíchána a odstředěna (při 2000 otáčkách po dobu 10 minut). Postup byl opakován celkově třikrát. Získaný výluh byl pečlivě promíchán a následně odpipetován 2 x 25ml do Erlenmayerových baněk. Výluhy v baňkách byly dány odpařit do sucha, hnědého zbarvení. Po vychladnutí byla přidána spalovací směs (5 ml 0,166M K2Cr2O7) a nadále byl výluh ponechán stát 24 hodin. Poté byl obsah baněk zředěn destilovanou vodou, byla přidána kyselina fosforečná a také indikátor. Titrováno bylo pomocí roztoku 0,5M Mohrovy soli, tímto se stanovil obsah veškerých huminových látek. Ze základního výluhu bylo do kádinek odpipetováno 2 x 50 ml. Do kádinek byl přidán 1 ml koncentrované kyselina sírová, která byla společně se vzorkem opatrně promíchána a nadále spalována po dobu 15 minut v sušárně vyhřáté na 60 – 70 °C. Po vychladnutí byla sraženina HK odstředěna (při 1800 otáček po dobu 10 minut). Eluát, který obsahoval FK byl zachycen do další kádinky, kde po odpaření a titraci byl stanoven obsah CFK. Při titraci byl zjevný značný barevný přechod z modrozelené do cihlově červené barvy. Díky tomuto procesu bylo provedeno rozdělení HL na HK a FK. Současně se vzorky byl připraven i slepý pokus (blank). Výpočty: Baňky: CHL= (a-b) x 0,3 Kádinky: CHK= (a-b) x 0,15 a= spotřeba Mohrovy soli při titraci slepého vzorku b= spotřeba Mohrovy soli při titraci vzorku Poměr obsahu uhlíku humínových kyselin (CHK) a uhlíku fulvokyselin (CFK) je nejzásadnějším a nejvíce užívaným ukazatelem kvality půdní organické hmoty. Získání základního alkalického výluhu humusových kyselin je prvním krokem frakcionace HL, při kterém zjišťujeme obsah CHK, CFK a tak lze vypočítat poměr CHK:CFK (Jandák a kol, 2003).
44
4. 4 Statistické metody 4. 4. 1 Aritmetický průměr Aritmetický
průměr
společně
s rozptylem
je
nejzásadnější
statistickou
charakteristikou. Bývá nejčastějším používaným průměrem, vypočítává se z hodnot zkoumaného znaku veškerých jednotek hodnoceného souboru a zároveň charakterizuje úroveň znaku. Aritmetický průměr se charakterizuje, jako stálost součtu hodnot při jejich nahrazení aritmetickým průměrem.
4. 4. 2 Rozptyl (variance) Definován jako průměrná čtvercová odchylka vypočítaná od aritmetického průměru. Zařazuje se mezi nejvýznamnější míru variance, která příhodně a spolehlivě postihuje rozdílnost celkových jednotlivých hodnot zkoumaného znaku.
xi – proměnná hodnota x – aritmetický průměr n- rozsah souboru
4. 4. 3 Směrodatná odchylka Je definována jako druhá odmocnina rozptylu, vychází v původních měrných jednotkách znaku.
4. 4. 4 Analýza variance jednofaktorová Pokud zkoumáme působnost jednoho faktoru, je tato analýza využívána. Jedná se o testování průkaznosti rozdílu mezi průměry vypočtenými, které bývají na sobě nezávislé. Účelem je stanovení odchylky průměrných hodnot a zjištění průkaznosti odchylek, či zda jsou odchylky pouze náhodné.
45
Stanoví se nulová hypotéza H0, která vysvětluje zda-li je rozdíl mezi průměry průkazný či nikoliv. Tato hypotéza H0 je ověřena testovým kritériem, to znamená normovaná veličina Snedecorova rozdělení F, který vychází ve vztahu:
Fvyp
H0 se nezamítá (není průkazný rozdíl) (Stávková, Dufek, 2003).
46
5 VÝSLEDKY A DISKUSE
Výsledky měření zpracované do tabulek a grafů, společně se statistickým vyhodnocením.
Tab. č. 7 Kvalita humusu ornic, HK:FK, vybraných lokalit na Českomoravské vrchovině Kvalita humusu ornice Lokalita Domanínek Rovečné 1 Rovečné 2 Nyklovice Ubušín Míchov Bohuňov
HK/FK 0,37 0,46 0,31 0,42 0,58 0,73 0,49
Rozsochy
0,78
Graf č. 2 Výsledné hodnoty poměru HK:FK vybraných lokalit
U lokalit Domanínek, Rovečné 1, Rovečné 2, Nyklovice, Bohuňov se pohybovaly výsledné hodnoty v rozmezí menším než 0,5. Jedná se tedy o fulvátní humus.
47
U lokalit Ubušín, Míchov a Rozsochy se naměřené hodnoty pohybovaly v rozmezí 1-0,5. Jedná se o humátně-fulvátní humus. Dle Sotákové (1982) je u zmíněných lokalit kvalita humusu ornic nižší. Tab. č. 8 Kvalita humusu podorničí, HK:FK, vybraných lokalit na Českomoravské vrchovině Kvalita humusu podorničí Lokalita
HK/FK
Domanínek
0,14
Rovečné 1
0,20
Rovečné 2
0,19
Nyklovice
0,52
Ubušín
0,28
Míchov
0,05
Bohuňov
0,22
Rozsochy
0,30
Graf č. 3 Výsledné hodnoty poměru HK:FK vybraných lokalit
U všech lokalit se pohybovaly výsledné hodnoty podorniční v rozmezí menším než 0,5. Jedná se tedy o fulvátní humus. Dle Sotákové (1982) je kvalita humus nízká.
48
Tab. č. 9 Porovnání poměru HK:FK v ornici a podorničí na vybraných lokalitách Českomoravské vrchoviny
Kvalita humusu Lokalita
HK/FK podorničí
ornice
Domanínek Rovečné 1 Rovečné 2 Nyklovice Ubušín Míchov Bohuňov Rozsochy
0,37 0,46 0,31 0,42 0,58 0,73 0,49 0,78
0,14 0,20 0,19 0,52 0,28 0,05 0,22 0,30
Graf č. 4 Výsledné hodnoty poměru HK:FK ornic a podorničí vybraných lokalit
49
Tab. č. 10 Průměrná kvalita humusu v ornici a podorničí oblasti Bystřicka
Průměrná kvalita humusu (%) ornice podorničí 0,52 0,24
Graf č. 5 Průměrná kvalita humusu v ornici a podorničí oblasti Bystřicka
Tab. č. 11 Jednofaktorová analýza variance kvality humusu v ornici a podorničí
Výběr ornice podorniční Zdroj variability Mezi výběry Všechny výběry Celkem
SS 0,316265 0,329885 0,64615
Počet
Součet Průměr Rozptyl 8 4,142892 0,517862 0,027912 8 1,893393 0,236674 0,019214 Hodnota F krit P 1 0,316265 13,42201 0,002555 4,600111
Rozdíl
MS
14 0,023563 15
50
F
Pomocí jednofaktorové analýzy variance bylo zjištěno, že rozdíl kvality humusu v ornici a podorničí je statisticky průkazný. Na vybraných lokalitách byl zjištěn rozdíl kvality humusu v ornici a podorničí, v ornici je vyšší obsah humusu oproti podorničí. Nejvýraznější rozdíl kvality humusu ornice a podorničí se projevil na lokalitě Míchov společně s lokalitou Rozsochy. Nejméně výrazný rozdíl kvality humusu ornice a podorničí se projevil na lokalitě Nyklovice a dále na lokalitě Ubušín. Podle Sotákové (1982) určujeme kvalitativní složení humusu u kambizemí průměrnou hodnotou 0,75, u kyselých 0,70, převládající složkou jsou FK, u pseudoglejí převládají složky humusu FK i volné HK s poměrem nižším než 1. U odebraných vzorků lokalit v oblasti Bystřicka se pohybuje průměrná kvalita humusu u ornic v rozmezí 0,52, u podorničí 0,24. Hodnota poměru vychází menší než 1, jedná se tedy o fulvátní typ humusu. Kvalita humusu ornice i podorničí vychází nižší. Petrášová s Pospíšilovou uvádí kvalitu humusu kambizemí v oblasti Českomoravské vysočiny oblast Vatín (nadmořská výška 530 m), v poměru HK:FK menší než 1. Dle dostupných literatur je kvalita humusu nižší. Poměr kvality humusu HK:FK vychází na odebraných lokalit Bystřicka- Českomoravské vrchoviny v hodnotách také menší než 1. Porovnáním výsledků s odbornou literaturou zjistíme, že se výsledky lokalit Bystřicka mírně odlišují, důvodem různorodosti výsledků jsou klimatické podmínky, nadmořská výška a agrotechnické zásahy aj. Průměrné výsledky lokalit Bystřicka byly porovnány s oblastí Velkomeziříčska, kde vychází průměrný poměr HF:FK v ornici 0,61 a v podorničí 0,25 (Komínková). Průměrné hodnoty lokalit kvality humusu se mírně odlišují, ale vychází dle odborných literatur typ humusu stejný. Kvalita humusu je zde určena také nižší, hodnoty poměru lokalit nepřevyšují poměr CHK:CFK větší než 1, jelikož se v oblasti vyskytují stejně jako na Bystřicku nejčastěji kambizemě i pseudogleje.
51
6 ZÁVĚR
Cílem bakalářské práce bylo stanovení kvality humusu ornic půd na vybraných 8 lokalitách Bystřicka v oblasti Českomoravské vrchoviny. Na daných lokalitách byly odebrány na podzim roku 2010 z ornice i podorničí porušené vzorky. Kvalita humusu byla stanovena prostřednictvím zkrácené metody stanovení frakcí látek dle Kononové – Bělčíkové. V úvodu je zpracována literární rešerše, která vysvětluje základní problematiku týkající se půdy, půdní organické hmoty, humusu, složení a třídění humusu i kvality a významu humusu. Zájmové území bylo v další části charakterizováno agroekologicky, klimatologicky, hydrologicky, pedologicky i geologicky. Práce byla doplněna o odběrové mapy, půdní mapy. Výsledky měření všech lokalit byly graficky i statisticky vyhodnoceny. Z výsledků práce je zřejmé, že průměrné hodnoty poměru HK:FK kvality humusu ornic i podorničí v oblasti Bystřicka vycházejí nižší. Dle Jandáka (2008) se jedná u 5 lokalit (Domanínek, Rovečné 1, Rovečné 2, Nyklovice, Bohuňov) o fulvátní humus a u zbývajích 3 lokalit (Míchov, Rozsochy, Ubušín) humus humátně - fulvátní. Hodnoty poměru HK:FK vycházejí v průměru u ornice 0,52 a podorničí 0,24. Nejvyšší kvalita humusu ornice byla naměřena na lokalitě Rozsochy, poměr HK:FK vyšel 0,72, nejvyšší kvalita podorničí byla naměřena na lokalitě Nyklovice, poměr HK:FK 0,52. Nejnižší kvalita humusu ornice byla naměřena na lokalitě Rovečné 2, poměr HK:FK 0,31, nejnižší kvalita humusu podorničí byla naměřena na lokalitě Míchov, poměr HK:FK 0,05 Naměřené hodnoty lokalit se v menší míře liší ve srovnání s odbornými literaturami. Rozdílné hodnoty kvality humusu způsobuje široké rozmezí klimatických i vegetačních podmínek. Mezi příčiny snižování kvality humusu patří i mnoho dalších faktorů, jako je agrotechnika, osevní postupy, způsob hospodaření, pěstované plodiny, aplikace hnojiv, mikrobiální činnost, povrchový smyv půdy, odnos větrem aj. Statistickou analýzou jednofaktorové variance byl prokázán významný statistický rozdíl mezi ornicí a podorničím. Zemědělsky využívané orné půdy jsou obvykle pravidelně hnojeny organickými hnojivy, do půdy se zaorávají posklizňové rostlinné 52
zbytky. Ornice je tímto obohacována větším množstvím organické hmoty oproti podorničí, kam se dostává podstatně menší množství organických zdrojů.
53
7 POUŽITÁ LITERATURA
BIČÍK, Ivan a kol. Půda v české republice. Praha: Pro Ministerstvo životního prostředí a Ministerstvo zemědělství vydal Consult, 2009, 255 s. ISBN 978-80-903482-4-0
BRTNICKÝ, M., POKORNÝ, E.: Deficitní vlastnosti ornic v oblasti střední Moravy. In MendelNet'06 Agro - sborník z mezinárodní konference posluchačů postgraduálního doktorského studia. MZLU v Brně: Ediční středisko MZLU v Brně, 2006, s. 60. ISBN 80-7157-999-8.
CULEK, Martin, a kol. Biogeografické členění České republiky. 1. vyd. Praha: ENGIMA, s.r.o., 1995. 347 s. ISBN 80-85368-80-3
DYKYJOVÁ, Dagmar a kol. Metody studia travinných ekosystémů. Vydala Academie věd. Praha: 1989. 692 s.
HASLBACH, J., VACULÍK, R. Půdoznalství. Vysoká škola zemědělská v Brně, 1980. 160 s. Číslo publikace 576.
CHÁBERA, Stanislav. Pedologie a pedogeografie. Pedagogická fakulta v Českých Budějovicích, 1978. 61 s.
JANDÁK, Jiří, a kol. Cvičení z půdoznalství. Brno: Mendlova zemědělská a lesnická univerzita, 2009. 92 s. ISBN 978-80-7157-733-1
JANDÁK, Jiří, Eduard POKORNÝ a Alois PRAX. Půdoznalství. Brno: Mendlova zemědělská a lesnická univerzita, 2008. 141 s. ISBN 978-80-7375-061-9
KOMÍNKOVÁ, Jitka. Kvalita humusu orničních horizontů půd Velkomeziříčska. Brno: Agronomická fakulta, 2013. 52 s. V tisku
54
MAGDOFF, Fred, Weil Ray R. Soil organic matter in substainable agriculture. Includes bibliographical reference and index. Printed in the United States of America. 2004. 398 s. ISBN 0-8493-1294-9
MIKULA,
Pavel.
Organická
hmota
v půdě.
Praha:
Ústav
zemědělských
a
potravinářských informací, 1998. 46 s. ISBN 80-66153-22-3
MIŠTERA, Ludvík. Geografie regionů České republiky II. Regiony ČR. Vydavatelství ZČU, Plzeň. 1997. 166 s. Číslo publikace: 840.
NĚMEČEK, Jan, a kol. Taxonomický klasifikační systém půd České republiky. Vydal ČZÚ Praha spolu s VÚMOP Praha, 2001. 78s. ISBN 80-238-8061-6
NĚMEČEK, Jan, Libuše SMOLÍKOVÁ a Miroslav KUTÍLEK. Pedologie a paleopedologie. 1. vyd. Praha: Nakladatelství Československé akademie věd 1990. 552 s. ISBN 80-200-0153-0
NOVÁK, Václav, Václav, KÁŠ a Josef NOSEK. Živěna půdní (edafon). Vydala Československá akademie zemědělských věd, 1959. 269 s.
NYPL, Vladimír a Václav KURÁŽ. Hydrologie a pedologie. 1. vyd. Praha: VŠCHT Praha, 1992. 293 s. ISBN 80-7080-152-2
POKORNÝ, Eduard, ŠARAPATKA Bořivvoj, HEJÁTKOVÁ, Květuše. Metodická pomůcka, Hodnocení kvality půdy v ekologicky hospodařícím podniku. Vydala ZERA – Zemědělská a ekologická regionální agentura, o.s. 2007. ISBN 80-903548-5-8
POSPÍŠIL, František. Obsah a složení humusu v půdách v českých zemích. Vydala Academia, nakladatelství Československé akademie věd, 1980. 92 s. 21-076-80
POSPÍŠILOVÁ, Lubica, TESAŘOVÁ, Marta. Organický uhlík obhospodařovaných půd. Brno: Ediční středisko MZLU v Brně, 2009. 42 s. 55
PRÁT, S. Humus a jeho význam. Vydalo nakladatelství Československá akademie věd, Praha. 1964. 168 s.
PRAX, Alois. Půdoznalství. Vysoká škola zemědělská v Brně, 1990. 99 s.
RICHTER, Rostislav a Jaroslav HLUŠEK. Půdní úrodnost. 2. upr. vyd. Praha: Ústav zemědělských a potravinářských informací, 2003. 44 s. ISBN 80-7271-130-X.
RICHTER, Rostislav. Půdní úrodnost. Institut výchovy a vzdělávání MZe ČR v Praze. 1997. 35 s. ISBN 80-7105-145-4.
SCHAETZL, Randal and Sharon, ANDERSON. Soils genesis and geomorphology. Cambridge university press. 2005. 617 s. ISBN 978-0-521-81201-6
SMOLÍK, Ladislav. Pedologie. Vydalo Státní nakladatelství technické literatury 1957. 400 s. Typové číslo L 17-C3-3-II
SOTÁKOVÁ, S. Organická hmota a úrodnosť pody. Vydala Príroda, vydavatelstvo kníh a časopisov n.p., Bratislava 1982. 234 s. Číslo publikáne 5256
STÁVKOVÁ, J., DUFEK, J. Biometrika. Dotisk, Brno MZLU 2003. 194 s. ISBN 807157-486-4
ŠIMEK, Miloslav. Základy nauky o půdě – 3. Biologické procesy a cykly prvků. Biologická fakulta JU, České Budějovice 2003. 151 s. ISBN 80-7040-630-5
ŠIMEK, Miloslav. Základy nauky o půdě- 1. Neživé složky půdy. 2. vyd. Biologická fakulta JU, České Budějovice, 2007. 160 s. ISBN 80-7040-747-6
TOMÁŠEK, Milan. Půdy České republiky. 4. vyd. Praha: Český geologický ústav, 2000. 68 s. ISBN 978-80-7075-688-1
56
VACULÍK, Rudolf. Půdoznalství – III. Vysoká škola zemědělská v Brně, 1983. 109 s.
VÁLEK, Bohumil, a kol. Nomenklatura humusu. Praha: Ústav vědeckotechnických informací ministerstva zemědělství, lesního a vodního hospodářství, 1962. 32 s.
WILD, Alan. Soils, Land and Food. Published by the press syndicate of the University of Cambridge, 2003. 246 s. ISBN 0-521-82065-0
57
8 INTERNETOVÉ ZDROJE URL 1: Agrokom [online]. 2001 Půdní humus. Vybrané kapitoly z metodiky, Ing. Eduard Pokorný, Ing. Radomíra Střalková, Jitka Podešvová, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zemědělský výzkumný ústav Kroměříž, s.r.o. [cit. 2013-0322]. Dostupné z: http://www.agrokrom.cz/texty/Obilnarske_listy/POKORNY_PUDNI_HUMUS_20016. pdf URL 3: Mikroregion Bystřicko [online]. Charakteristika mikroregionu Bystřicko. [cit. 2013-03-23]. Dostupné z: http://www.bystricko.cz/?clanek=40 URL 4: e-Vysočina [online].
Městys Jimramov. [cit. 2013-03-23]. Dostupné z:
http://jimramov.e-vysocina.cz/ URL 5: Jimramov [online].
Městys Jimramov. [cit. 2013-03-25]. Dostupné z:
http://www.jimramov.cz/index.php?option=com_content&view=section&id=5&Itemid =53 URL 6: Bussinesinfo.cz. [online]. Charakteristika kraje Vysočina. [cit. 2013-03-25]. Dostupné z: http://www.businessinfo.cz/cs/clanky/charakteristika-kraje-vysocina2102.html URL 7: Biom.cz. [online]. Humus-půda a rostlina- humus a půda. [cit. 2013-04-02]. Dostupné z: http://biom.cz/cz/odborne-clanky/humus-puda-rostlina-2-humus-a-puda URL 8: eagri.cz. [online].
Hodnocení kvality půdy v ekologicky hospodařícím
podniku. Zpracováno s podporou Ministerstva zemědělství ČR. Doc. Ing. Eduard Pokorný, Ph.D., Prof. Dr. Ing. Bořivoj Šarapatka, CSc., Ing. Květuše Hejátková. [cit. 2013-04-03]. Dostupné z: http://eagri.cz/public/web/file/26922/Hodnoceni_kvality_pudy.pdf URL 9: mezistromy.cz [online]. Českomoravská vrchovina. Lesnisko-dřevařský vzdělávací portál. [cit. 2013-04-03]. Dostupné z: http://www.mezistromy.cz/cz/les/prirodni-lesni-oblasti/ceskomoravska-vrchovina URL 10: geology.cz [online]. Půdní mapy [cit. 2013-04-05]. Dostupné z: http://www.geology.cz/extranet/mapy/mapy-online/mapserver URL 11: PETRÁŠOVÁ, V., POSPÍŠILOVÁ L., (2007): Vztah mezi frakčním složením humusu a barevným indexem, 6 s. [online], [cit. 2013-04-10]. Dostupné z: http://mnet.mendelu.cz/mendelnet07agro/articles/enviro/petrasova.pdf 58
9 SEZNAM TABULEK Tab. č. 1 Zastoupení v celém komplexu mikroedafon (v orniční vrstvě do 15cm, střední půda) (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Tab. č. 2 Zastoupení a hmotnostní množství různých skupin mezoedafon v ornici (do 15cm) na střední půdě (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Tab. č. 3 Množství hmoty zbytků hlavních plodin a meziplodin (v t/ha suché hmoty) (Jandák, Pokorný, Prax, 2008). Tab. č. 4 Typ humusu v závislosti na poměru CHK:CFK (Jandák a kol, 2003) Tab. č. 5 Kvalita humusu v půdních typech (Dykyjová a kol, 1989) Tab.č. 6 Obsah humusu v ornici a podorničí kambizemí (Němeček, Pospíšilová, Sotáková, 1982) Tab. č.7 Kvalita humusu ornic, HK:FK, vybraných lokalit na Českomoravské vrchovině Tab č. 8 Kvalita humusu podorničí, HK:FK, vybraných lokalit na Českomoravské vrchovině Tab. č. 9 Porovnání poměru HK:FK v ornici a podorničí na vybraných lokalitách Českomoravské vrchoviny Tab. č. 10 Průměrná kvalita humusu v ornici a podorničí oblasti Bystřicka Tab. č 11 Faktor Tab č. 12 Anova
10 SEZNAM GRAFŮ Graf č. 2 Výsledné hodnoty poměru HK:FK vybraných lokalit Graf č. 3 Výsledné hodnoty poměru HK:FK vybraných lokalit Graf č. 4 Výsledné hodnoty poměru HK:FK ornic a podorničí vybraných lokalit Graf č. 5 Průměrná kvalita humusu v ornici a podorničí oblasti Bystřicka
11 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. č 1 Mapa klimatické regiony ČR dle Quitta Obr. č. 2 Půdní mapa zájmové oblasti Bystřice nad Pernštejnem a úzké okolí
59
PŘÍLOHY
60
