Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav aplikované a krajinné ekologie

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav aplikované a krajinné ekologie

Porovnání rychlostí vsaku vody do půdy na vybraných lokalitách Diplomová práce

Vedoucí práce: Ing. Tomáš Mašíček, Ph.D.

Vypracovala: Bc. Lenka Váchová Brno 2011 1

Mendelova univerzita v Brně Ústav aplikované a krajinné ekologie

Agronomická fakulta 2010/2011

ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE Autorka práce: Studijní program: Obor: Název tématu:

Bc. Lenka Váchová Zemědělská specializace Agroekologie

Porovnání rychlostí vsaku vody do půdy na vybraných lokalitách

Rozsah práce:

50 stran + přílohy

Zásady pro vypracování: 1. Vypracování literárního přehledu popisující danou problematiku se zaměřením na fyzikální vlastnosti půd 2. Charakteristika řešeného území 3. Infiltrační pokusy v polních podmínkách 4. Zpracování, vyhodnocení a porovnání naměřených hodnot na vybraných lokalitách 5. Prodiskutování zjištěných výsledků Seznam odborné literatury: 1. CÍSLEROVÁ, M. Inţenýrská hydropedologie. 1. vyd. Praha: ČVUT v Praze, 1989. 156 s. JANDÁK, J. -- POKORNÝ, E. -- PRAX, A. Půdoznalství. 2. vyd. Brno: Mendelova zemědělská 2. a lesnická univerzita v Brně, 2007. 142 s. ISBN 978-80-7157-559-7. JANDÁK, J. a kol. Cvičení z půdoznalství. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita 3. v Brně, 2003. 92 s. ISBN 978-80-7157-733-1. 4. KUTÍLEK, M. Vodohospodářská pedologie. Praha: SNTL/ALFA, 1978. 295 s. VÁCHOVÁ, L. Měření infiltrace půd a její vyuţití při hodnocení krajiny a její ekologické stability. 5. Bakalářská práce. Brno: MZLU v Brně, 2009. 43 s. 6. VALIŠ, S., ŠÁLEK, J.: Hydropedologické praktikum. 2. vyd. Brno: VUT v Brně, 1970. 189 s. VÁŠA, J., DRBAL, J.: Retence, pohyb a charakteristiky půdní vody. Práce a studie VÚV 131. Praha 7. 1975. 377 s. Datum zadání diplomové práce:

říjen 2009

Termín odevzdání diplomové práce:

duben 2011

Bc. Lenka Váchová Autorka práce

Ing. Tomáš Mašíček, Ph.D. Vedoucí práce

prof. Ing. František Toman, CSc. Vedoucí ústavu

prof. Ing. Ladislav Zeman, CSc. Děkan AF MENDELU

2

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, ţe jsem diplomovou práci na téma: Porovnání rychlostí vsaku vody do půdy na vybraných lokalitách vypracovala samostatně a pouţila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloţeném seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a můţe být pouţita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně.

dne ………………………………………. podpis diplomanta ……………………….

3

PODĚKOVÁNÍ Děkuji vedoucímu diplomové práce Ing. Tomáši Mašíčkovi, Ph.D. za cenné rady, připomínky a odborné vedení při zpracování diplomové práce. Dále děkuji všem pracovníkům Ústavu aplikované a krajinné ekologie Mendelovy univerzity v Brně, kteří se podíleli na terénních měřeních.

Diplomová

práce

byla

zpracována

s

podporou

Výzkumného

záměru

č. MSM6215648905 „Biologické a technologické aspekty udrţitelnosti řízených ekosystémů a jejich adaptace na změnu klimatu“ uděleného Ministerstvem školství, mládeţe a tělovýchovy České republiky.

4

ABSTRAKT Diplomová práce se zabývá stanovením a vzájemným porovnáním infiltrační schopnosti půd na dvou vybraných lokalitách nacházejících v katastrálních územích Nosislav a Ţabčice. Pouţita byla metoda měření výtopové infiltrace pomocí dvou soustředných válců v polních podmínkách s následným zpracováním dat grafickoempirickou metodou dle Kosťjakova. Infiltrační schopnost půdy byla posuzována s ohledem na fyzikální vlastnosti zjištěné rozborem neporušených půdních vzorků. Výsledky svědčí o sníţené infiltrační schopnosti půdy vlivem zhutnění a zároveň o značných rozdílech mezi oběma lokalitami, jejichţ příčinou je především rozdílný půdní druh a z něho vyplývající odlišné fyzikální vlastnosti. Klíčová slova: infiltrace, vodní reţim půd, zhutnění půdy

ABSTRACT This diploma thesis deals with determination and mutual comparison of soil infiltration capacity at two selected localities in the cadastral territory of Nosislav and Ţabčice. The method employed was measuring irrigation infiltration using two concentric cylinders in field conditions. The data were subsequently processed using graphic-empiric method based on Kostiakov. Soil infiltration capacity was assessed with respect to physical characteristics established by analysis of intact soil samples. The results show decreased soil infiltration capacity due to compaction and simultaneously great differences between the two localities. They are most importantly caused by different soil type and consequent different physical characteristics of the soil.

Key words: infiltration, water regime of soil, soil compaction

5

OBSAH 1 ÚVOD.............................................................................................................................8 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED................................................................................................9 2.1 Definice infiltrace.....................................................................................................9 2.2 Význam infiltrace.....................................................................................................9 2.3 Průběh infiltrace.....................................................................................................10 2.4 Redistribuce infiltrované vody...............................................................................12 2.5 Faktory ovlivňující infiltraci...................................................................................13 2.5.1 Hydrologické faktory.......................................................................................13 2.5.2 Půdní faktory...................................................................................................14 3 CÍL PRÁCE..................................................................................................................18 4 CHARAKTERISTIKA ŘEŠENÉHO ÚZEMÍ.............................................................19 4.1 Lokalizace území....................................................................................................19 4.2 Biogeografické členění ..........................................................................................20 4.3 Geologické poměry.................................................................................................20 4.4 Geomorfologické poměry.......................................................................................20 4.5 Klimatické poměry.................................................................................................21 4.6 Půdní poměry..........................................................................................................22 4.6.1 Charakteristika dle BPEJ.................................................................................22 4.6.2 Půdní typ..........................................................................................................23 4.6.3 Půdní druh........................................................................................................23 5 MATERIÁL A METODIKA.......................................................................................25 5.1 Terénní měření výtopové infiltrace........................................................................25 5.2 Zpracování výsledků terénních měření...................................................................26 5.3 Rozbor neporušených půdních vzorků...................................................................28 6 VÝSLEDKY A DISKUZE...........................................................................................30 6.1 Vyhodnocení fyzikálních vlastností půdy..............................................................30 6.1.1 Rozbor neporušených půdních vzorků z lokality Niva...................................31 6.1.1.1 Rozbor neporušených půdních vzorků z 15. 6. 2010................................31 6.1.1.2 Rozbor neporušených půdních vzorků ze 7. 7. 2010.................................32 6.1.1.3 Rozbor neporušených půdních vzorků z 25. 8. 2010................................33 6.1.1.4 Rozbor neporušených půdních vzorků z 21. 10. 2010..............................34 6

6.1.2 Rozbor neporušených půdních vzorků z lokality Kovál.................................35 6.1.2.1 Rozbor neporušených půdních vzorků z 15. 6. 2010................................35 6.1.2.2 Rozbor neporušených půdních vzorků ze 7. 7. 2010................................36 6.1.2.3 Rozbor neporušených půdních vzorků ze 17. 8. 2010..............................37 6.1.2.4 Rozbor neporušených půdních vzorků z 22. 10. 2010..............................38 6.1.3 Srovnání obou zájmových lokalit z hlediska fyzikálních vlastností půdy.......39 6.2 Vyhodnocení infiltrační schopnosti půdy...............................................................41 6.2.1 Výsledky terénních infiltračních pokusů na lokalitě Niva..............................41 6.2.1.1 Výsledky terénních infiltračních pokusů z 15. 6. 2010.............................41 6.2.1.2 Výsledky terénních infiltračních pokusů ze 7. 7. 2010.............................42 6.2.1.3 Výsledky terénních infiltračních pokusů z 25. 8. 2010.............................43 6.2.1.4 Výsledky terénních infiltračních pokusů z 21. 10. 2010...........................44 6.2.2 Výsledky terénních infiltračních pokusů na lokalitě Kovál............................45 6.2.2.1 Výsledky terénních infiltračních pokusů z 15. 6. 2010.............................45 6.2.2.2 Výsledky terénních infiltračních pokusů ze 7. 7. 2010.............................46 6.2.2.3 Výsledky terénních infiltračních pokusů ze 17. 8. 2010...........................47 6.2.2.4 Výsledky terénních infiltračních pokusů z 22. 10. 2010...........................48 6.2.3 Srovnání obou zájmových lokalit z hlediska infiltrační schopnosti půdy.......49 7 ZÁVĚR.........................................................................................................................55

7

1 ÚVOD Voda je nezastupitelným přírodním zdrojem – existence hydrologického cyklu představuje jednu ze základních podmínek ţivota na Zemi. V rámci tohoto cyklu se voda dostává do kontaktu s povrchem půdy v podobě sráţek. Jedním z rozhodujících faktorů, který určuje, zda se sráţková voda projeví jako prospěšný nebo naopak škodlivý činitel, je infiltrační schopnost půdy – tedy její schopnost sráţkovou vodu vsakovat. Rychlost vsakování závisí kromě hydrologických poměrů především na vlastnostech samotné půdy, které jsou do značné míry ovlivněny také činností člověka a jeho hospodařením v krajině. Infiltrační schopnost ovlivňuje vlhkostní poměry půdy. U půdy s dobrou infiltrační schopností dochází k bezproblémovému doplňování zásob půdní vody. Ta představuje jeden z nejdůleţitějších faktorů úrodnosti půdy. Nedostatečná infiltrační schopnost naopak vede ke vzniku povrchového odtoku, který je příčinou celé řady negativních jevů. Patří mezi ně vodní eroze, zanášení vodních toků a vodních nádrţí splaveninami a vznik povodní. Zároveň se projevuje i nedostatkem vody v půdě a její nedostupností pro rostliny. Cílem diplomové práce je na základě terénních měření infiltrace vyhodnotit úroveň infiltrační schopnosti půdy ve vztahu k jejím fyzikálním vlastnostem a provést srovnání výsledků ze dvou různých lokalit. Pro účely měření byly vybrány dva pozemky nacházející se v Jihomoravském kraji v blízkosti obce Ţabčice.

8

2 LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1 Definice infiltrace Pronikání sráţkové vody z povrchu půdy do jejích hlubších vrstev nazývají vsakem či infiltrací autoři Váša a Drbal (1975). Jako průtok vody přes topografický povrch do půdy definuje infiltraci Kutílek (1978). Základními infiltračními charakteristikami jsou rychlost infiltrace a kumulativní infiltrace. Dle Váši a Drbala (1975) jsou tyto veličiny definovány následujícím způsobem: Rychlost infiltrace vt je mnoţství vody, které za jednotku času vsákne do půdy v určitém časovém termínu t od počátku vsakování. Nejčastěji se udává v jednotkách cm.min-1 nebo l.s-1.ha-1. Kumulativní infiltrace it je celkové mnoţství vody, které vsákne do půdy od počátku vsakování, aţ do doby t. Udává se zpravidla v cm či l.ha-1

2.2 Význam infiltrace Infiltrace představuje hlavní sloţku příjmu vodního reţimu půd, který je významnou součástí hydrologického cyklu. Infiltrací jsou sráţky rozděleny na podíl doplňující zásoby vody v půdním profilu a na podíl vody povrchově odtékající. Na infiltračním přítoku závisí růst vegetace. Infiltrovaná voda můţe být zdrojem pro doplňování zásob podzemních vod. Část sráţkové vody tak protéká půdním profilem, horninovým podloţím a rezervoáry podzemních vod, neţ se dostane do vodních toků. Průtok půdním a horninovým podloţím je velmi pomalý ve srovnání s rychlostí povrchového odtoku. Vysoká infiltrace tak způsobuje zpomalení oběhu vody. Toto zpomalení je obecně příznivý jev, zatímco urychlení hydrologického cyklu při nedostatečné infiltraci je neţádoucí. (Váša, Drbal, 1975) Při nízké infiltrační schopnosti půdy dochází ke vzniku nadměrného povrchového odtoku, který můţe být za určitých podmínek příčinou vodní eroze půdy. Důsledkem vodní eroze je degradace půdy, která se projevuje sníţením orniční vrstvy, zhoršením fyzikálních a chemických vlastností, nenávratnou ztrátou zeminy, humusu a minerálních ţivin. Dochází ke zhoršení podmínek pro ţivot půdních organismů. Negativně je ovlivněn růst rostlin a klesá moţnost efektivního vyuţití půdy. Půda představuje jednu ze základních sloţek, která se podílí na utváření krajiny. Narušení půdního prostředí a jeho stability se tak odrazí i na sníţení autoregulační schopnosti a odolnosti krajiny vůči působení rušivých vlivů.(Zdralek, 1999) 9

2.3 Průběh infiltrace Infiltrace představuje příklad nestacionárního nenasyceného proudění. Na kapky vody dopadající na povrch půdy působí gravitace, která je hlavní silou zodpovídající za pohyb infiltrované vody. Dále se uplatňuje nasávací tlak půdy. Průběh infiltrace závisí v prvé řadě na mnoţství a způsobu dodávky vody na povrch půdy (sráţky, závlaha, postřik, zátopa) a dále pak na vlastnostech samotné půdy, především na její zrnitosti, struktuře, pórovitosti, stavbě půdního profilu, počáteční vlhkosti aj. Podle analýzy průběhu infiltrace provedené Colmanem a Bodmanem (1944), zrevidované Philipem (1956 cit. dle Kutílek, 1975) můţeme v půdním profilu při infiltraci vymezit následující 4 zóny: -

zónu nasycení s plným nasycením vodou na hodnotu plné vodní kapacity. Mocnost zóny je omezená.

-

zónu přenosu s velmi pomalou změnou vlhkosti v čase i do hloubky. Vlhkost nedosahuje hodnoty plné vodní kapacity. Mocnost této zóny se zvětšuje v závislosti na délce trvání infiltrace.

-

zónu zvlhčení s prudkou změnou vlhkosti v čase i do hloubky.

-

čelo zvlhčení s velmi strmým vlhkostním gradientem přechodu do původní vlhkosti půdy. Je zřetelné jako viditelná hranice postupu infiltrující vody. Na obrázku (Obr. 1) jsou znázorněny vlhkostní profily při infiltraci do homogenní

půdy s vyznačenými jednotlivými zónami (a). Ve skutečných poměrech dochází ke klínovitému uklonění čela zvlhčení (b).

Obr. 1 Vlhkostní profily při infiltraci do homogenní půdy (Kutílek, 1978) 10

Při infiltraci netvoří čelo vsakující se vody rovinu, ale probíhá jazykovitě podle okamţitých nehomogenních půdních podmínek. Voda vniká do půdy nejsnadněji a nejrychleji trhlinami vzniklými např. při objemových změnách půdy vlivem vlhkostních změn a chodbičkami vytvořenými půdními ţivočichy nebo po odumřelých koříncích rostlin (tzv. influkce). Při přívalových deštích a po táních sněhu stéká voda takovými dutinami velmi rychle do velkých hloubek, dochází k vytváření hlubokých záteků

výrazně přesahujících zónu zvlhčení. Při velmi silné influkci mohou být

obtékány celé partie suché půdy. Pokud se tento jev opakuje často, dochází k vytvoření hrubé sloupkovité (hranolovité) struktury půdy. Naproti tomu víceméně pravidelně vniká voda do půdy nekapilárními póry. Uplatňují se i semikapilární a kapilární póry, ale díky působení kapilárních sil v nich dochází jen k malému pohybu vody a jejich význam je poměrně malý. Vsakování vody do půdy vykazuje časovou proměnlivost. Počáteční vysoká rychlost infiltrace (závislá především na počáteční vlhkosti půdy) se postupem času sniţuje. Je to dáno především sníţením gradientu potenciálu půdní vody vlivem vzrůstající mocnosti (délky) provlhčeného půdního profilu. Dále se sníţení rychlosti půdy podílí mnoţství pseudoagregátů obsaţených v půdě. Vysoce disperzní půdní hmota uvolněná při rozpadu pseudoagregátů vlivem zvlhčení vyplňuje nekapilární póry. Sníţení objemu nekapilárních pórů má za následek také sníţení rychlosti infiltrace. Určitý vliv na rychlost infiltrace můţe mít také vzduch uzavřený v pórech vsakující vodou. Zpomalení se nejvíce projeví při souvislém zatopení povrchu půdy vodou (např. pokud intenzita sráţek přesáhne vsakovací schopnost půdy). V případě, ţe se před čelem zvlhčení nachází méně propustná vrstva s vyšší vlhkostí nebo hladina podzemní vody, stlačuje se vzduch mezi oběma nasycenými zónami a působí jako bariéra proti dalšímu postupu čela zvlhčení a infiltrované vody. Pokud dojde k probublání stlačeného vzduchu, rychlost infiltrace se náhle prudce zvýší. (Kutílek, 1978) Po delším čase se rychlost infiltrace prakticky jiţ nemění, dochází k jejímu ustálení. Při konstantní rychlosti infiltrace je potom vzrůst kumulativní infiltrace s časem lineární.

11

2.4 Redistribuce infiltrované vody Po skončení infiltrace sráţkové vody je půda do určité hloubky prosycena vodou. Díky gravitaci a vysokému gradientu potenciálu mezi provlhčenou svrchní částí půdy a relativně sušší spodní částí půdy pod čelem zvlhčení dochází ke stékání vody z vrchní provlhčené vrstvy dolů, do sušší půdy. Proces se nazývá redistribuce infiltrované vody (Kutílek, 1978) či průsak (Váša, Drbal, 1975). Redistribuce je v podstatě podobná infiltraci, protoţe se dále do hloubky posouvá čelo zvlhčení. Avšak na rozdíl od infiltrace je jediným zdrojem vody provlhčená vrchní vrstva, z níţ voda pomalu stéká do podloţí. Původně ostré čelo zvlhčení, vzniklé během infiltrace se postupně rozplývá a zřetelná hranice mezi vlhkou a sušší částí půdy se ztrácí. (Kutílek, Kuráţ, Císlerová, 2004) Vlhkostní profily při redistribuci vody v půdě znázorňuje následující obrázek (Obr. 2.).

Obr. 2 Vlhkostní profily při redistribuci vody v půdě po infiltraci (Němeček, Smolíková, Kutílek, 1990) S rostoucí hloubkou dochází k zadrţování vody v kapilárních pórech, v nichţ kapilární síly kompenzují vliv sil gravitačních. V přirozených podmínkách, kdy je půda vystavena celé řadě vnějších vlivů, nenastává rovnováţný stav, ale dochází k dalšímu rozdělení vody. Autoři Váša a Drbal (1975) nazývají tento jev redistribucí prosáklé vody. Nejčastěji je vyvolán lokální spotřebou vody (např. rostlinami v kořenové vrstvě či výparem u povrchu půdy apod.) s následným vyrovnáním vlhkosti, způsobeným 12

gradientem potenciálů. Další příčinou mohou být lokální změny teploty v půdě, jejichţ vlivem dochází k energetickým rozdílům a tedy opět ke vzniku gradientu potenciálů (významně se projevuje především v zimě, kdy dochází díky značným teplotním rozdílům k přesycování povrchové vrstvy vodou) Uplatnit se mohou i osmotické síly, plynoucí z rozdílů koncentrací půdního roztoku. Rychlost redistribuce je závislá na intenzitě vnějších vlivů a zpravidla menší neţ rychlost infiltrace.

2.5 Faktory ovlivňující infiltraci Na infiltraci má vliv celá řada faktorů, které se obecně dají rozdělit na faktory hydrologické a půdní, uplatňuje se také vliv vegetačního pokryvu. Jednotlivé faktory jsou mezi sebou úzce provázané a vzájemně se významně ovlivňují. 2.5.1 Hydrologické faktory Mezi hydrologické faktory patří především intenzita a délka trvání sráţek. Kutílek (1975) rozeznává dva typy vztahů mezi infiltrací a intenzitou sráţky. Pokud je intenzita sráţky menší nebo rovna rychlosti infiltrace, celá sráţka se zasákne a nedochází ke vzniku povrchového odtoku. V opačném případě, pokud intenzita sráţek rychlost infiltrace přesáhne, můţeme rozlišit dvě fáze. V první fázi se sráţka zasákne a nezpůsobuje povrchový odtok. Tato fáze je časově omezena. Ve druhé fázi se určitý podíl sráţky vsakuje, ale zároveň dochází ke vzniku povrchového odtoku, který s časem vzrůstá. Přechod mezi první a druhou fází se nazývá počátek výtopy. V grafickém znázornění infiltrace ze sráţky na následujícím obrázku (Obr. 3) je označen jako čas tp. Šrafovaně je označena ta část sráţky, která infiltruje. Významnou vlastností vegetace je zachytávání části sráţkové vody díky smáčení povrchu listů (intercepce). Sráţky dopadají přímo na povrch půdy s menší intenzitou a dochází tak k oddálení vzniku povrchového odtoku a sníţení jeho objemu.

13

Obr. 3 Rychlost infiltrace vody do půdy ze sráţky (Němeček, Smolíková, Kutílek, 1990) 2.5.2 Půdní faktory Z půdních faktorů se na infiltrační schopnosti půdy největší měrou podílí zrnitost, obsah organické hmoty, pórovitost, struktura a vlhkost půdy na počátku infiltrace. Závislost infiltrace na charakteru půdy ukazuje tabulka č. 1. Zjednodušeně lze říci, ţe rychlost infiltrace klesá s rostoucím podílem jílnatých částic a je tedy nejvyšší u půd lehkých a nejniţší u půd těţkých. Tab. 1 Kategorizace infiltrační schopnosti a propustnosti půd při nenasycení vodou (Gardner et al., 1999) kategorie infiltrace velmi vysoká A 2,5-5,0 mm.min-1 a vyšší

charakteristika půdy vysoká aţ nadměrná infiltrace; převáţně hluboké a nadměrně odvodněné písky a štěrkopísky; s časem se infiltrace nezpomaluje

B

vysoká 0,85-2,5 mm.min-1

C

střední hlinité, dobře strukturní pudy, případně středně těţké v -1 0,25-0,85 mm.min povrchové vrstvě a těţší (jh) ve spodině

D

E

hlinitopísčité půdy nebo půdy s velmi propustným podloţím a středně těţkou ornicí; např. lehké spraše

jílovitohlinité půdy, půdy nestrukturní, nestrukturní, nízká -1 pudy s výrazným utuţením, pudy s lehčí povrch. 0,08-0,25 mm.min vrstvou a těţší (jílovitou) spodinou velmi nízká infiltrace od povrchu; těţké, jílovité půdy velmi nízká nebo jíly, popř. půdy obdobného charakteru; v pod 0,08 mm.min-1 počátku můţe být infiltrace velmi rychlá do gravitačních pórů (trhlin) do nabobtnání jílu 14

Obsah organické hmoty v půdě příznivě ovlivňuje rychlost infiltrace. Humusová vrstva brání vytvoření souvislé vodní vrstvy a usnadňuje unikání vzduchu hromadícího se před čelem zvlhčení. (Krešl, 2001) Pórovitost půdy, udávající poměr objemu pórů k celkovému objemu půdy, je pro infiltraci vody do půdy zásadní. Půdní póry jsou prostředím, ve kterém dochází k pohybu půdní vody. Dělí se podle druhu a velikosti sil působících na vodu v nich obsaţenou na kapilární, nekapilární a semikapilární (Jandák, Prax, Pokorný, 2010). Nekapilární póry jsou charakterizované volným působením gravitace na vodu a z hlediska infiltrace mají největší význam. V kapilárních pórech působí na vodu kapilární síly, které vodu zadrţují a umoţňují její pohyb proti působení gravitace. Uplatňují se především při redistribuci prosáklé vody a mají přímý vliv na retenční schopnost půdy. Jejich význam při infiltraci je výrazně menší neţ u nekapilárních pórů, přestoţe i voda v nich obsaţená se můţe dát do pohybu vlivem vsakující vody. Semikapilární póry jsou přechodem mezi póry kapilárními a nekapilárními. Struktura půdy je dána prostorovým uspořádáním půdních agregátů. Z hlediska infiltrace je významná především stabilita půdních agregátů, tedy jejich odolnost vůči rozplavování vodou nebo půdním tlakům. Na stabilitu agregátů má příznivý vliv dostatek kvalitních organických látek, vápníku a příznivé zrnitostní sloţení půdy. Strukturní půda se stabilními drobtovými agregáty a s vyrovnaným poměrem kapilárních a nekapilárních pórů má vyrovnaný vodní reţim s dobrým zasakováním sráţkové vody. (Jandák, Prax, Pokorný, 2010) U nestrukturní půdy je jiţ počáteční rychlost infiltrace niţší a velmi rychle se dále sniţuje, zatímco u strukturní půdy se počáteční vysoká rychlost infiltrace během času sniţuje mírněji. Příčinou prudkého sníţení rychlosti na půdě s vysokým obsahem pseudoagregátů je jejich rozplavení vodou spojené se vznikem půdního škraloupu. Vzduch uzavřený v pórech pod škraloupem zhoršuje průběh infiltrace, zatímco v případě strukturní půdy můţe vzduch z pórů bez problémů unikat. (Kutílek, Kuráţ, Císlerová, 2004) Vliv strukturních vlastností půdy na její schopnost vsakovat vodu je patrný z následující tabulky (Tab. 2), ve které autoři Vališ a Šálek rozdělují půdy dle vsakovací schopnosti do třech kategorií.

15

Tab. 2 Charakteristika půd z hlediska jejich vsakovací schopnosti (Vališ, Šálek, 1970) Kategorie půdy podle vsakovací schopnosti I. Vsakovací schopnost je zpočátku velká aţ střední a v průběhu času se rychle zmenšuje II.

Charakteristika půdy podle jejích stálých vlastností a podle vlhkosti -Půda hlinitá nebo jílovitá s velkým mnoţstvím snadno rozplavitelných agregátů (pseudoagregáty) -Půda suchá aţ vyprahlá, s obsahem vody odpovídajícím bodu sníţené dostupnosti a méně.

-Půda s vyvinutou agregovanou strukturou o pevných a vodovzdorných agregátech. Obvykle hlinitá aţ Vsakovací schopnost je jílovitohlinitá s větším obsahem humusu a nasyceným na počátku velká i střední, sorpčním komplexem. v průběhu času se -Půda s obsahem vody v rozmezí mezi maximální zmenšuje pozvolna kapilární kapacitou a bodem sníţené dostupnosti. III. -Půda bez agregace, ulehlá, o malé kapilární pórovitosti, nenakypřená. Z hlediska zrnitostního sloţení můţe být Vsakovací schopnost na písčitá, ale i jílovitá nebo hlinitá (spraš). počátku malá aţ střední, -Půda s obsahem vody větším, neţ maximální kapilární v průběhu času je téměř kapacita. konstantní Negativní vliv na pórovitost a strukturu půdy má zhutnění půdy. Mezi jeho následky patří zvýšení objemové hmotnosti půdy, sníţení pórovitosti (především objemu nekapilárních pórů) a při vyšším stupni zhutnění i destrukce půdních agregátů. V důsledku těchto změn dochází k omezení propustnosti půdy pro vodu, sníţení infiltrační schopnosti a celkovému ovlivnění pohybu vody v půdě. (Javůrek, Vach, 2008) Zvýšená vlhkost půdy na počátku infiltrace vyjádřená hodnotou okamţité vlhkosti Θ udávané v hmotnostních či objemových procentech a označovaná jako počáteční vlhkost Θi způsobuje zpomalení rychlosti infiltrace. Čím je vlhkost půdy vyšší, tím je menší rychlost infiltrace v počátečním a středním čase infiltrace. Pro velmi dlouhý čas se rozdíly způsobené odlišnou vlhkostí na počátku infiltrace ztrácejí. (Kutílek, Kuráţ, Císlerová, 2004) Kvalitativní a kvantitativní změny ve vztazích půdy a vody charakterizují půdní hydrolimity. Následující hydrolimity hrají významnou roli z hlediska rychlosti a průběhu infiltrace (Jandák a kol., 2009): -

retenční vodní kapacita udává maximální mnoţství vody, které je půda schopna zadrţet po nadměrném zavlaţení v téměř rovnováţném stavu. Představuje rozmezí mezi kapilární a gravitační vodou. 16

-

maximální kapilární vodní kapacita udává schopnost půdy zadrţet vodu pro potřeby rostlin v kapilárních pórech. Při závlaze se povaţuje za nejvyšší vlhkost, které je moţno dosáhnout, aniţ by nastaly nadměrné ztráty z převlhčení zavlaţované části půdního profilu. Je-li vlhkost vyšší, je půda zamokřena – je mokrá nebo zbahnělá.

-

nasáklivost charakterizuje maximální zaplnění pórů při kapilárním nasycení. Její hodnota je blízká plné vodní kapacitě.

17

3 CÍL PRÁCE Cílem diplomové práce je na základě terénních měření infiltrace vyhodnotit infiltrační schopnost půdy ve vztahu k jejím fyzikálním vlastnostem na dvou vybraných lokalitách a provést porovnání zjištěných výsledků. S tímto cílem byly spojeny následující úkoly: -

terénní měření výtopové infiltrace na vybraných lokalitách prováděné metodou dvou soustředných válců

-

zpracování naměřených údajů, pro které byla zvolena graficko-empirická metoda dle Kosťjakova

-

odběr neporušených půdních vzorků na vybraných lokalitách a jejich následný rozbor a stanovení vybraných fyzikálních vlastností půdy

-

vyhodnocení infiltrační schopnosti půdy na kaţdé z vybraných lokalit v průběhu sledovaného období provedené s ohledem na zjištěné fyzikální vlastnosti půdy a lokální sráţkové úhrny

-

porovnání výsledků z obou lokalit

-

prodiskutování výsledků

18

4 CHARAKTERISTIKA ŘEŠENÉHO ÚZEMÍ 4.1 Lokalizace území Řešené území zahrnuje následující dvě lokality: Nivu a Kovál. Obě se nacházejí na pozemcích Školního zemědělského podniku Ţabčice. Vlastníkem těchto pozemků je Mendelova univerzita v Brně. Lokalita Niva se nachází na pozemku Niva IV B, jehoţ výměra činí 12,04 ha a spadá do katastrálního území Nosislav. Lokalita Kovál se nachází na pozemku Nivky, jehoţ výměra činí 36,39 ha a je součástí katastrálního území Ţabčice. Oba katastry náleţí do Jihomoravského kraje (okres Brno-venkov). Na leteckém snímku (Obr. 4) jsou obě lokality červeně vyznačeny. Jejich vzájemná vzdálenost činí cca 4,5 km vzdušnou čarou, vzdálenost od Brna pak cca 25 km jiţním směrem. Mapa zobrazující širší územní vztahy je součástí přílohy č. 1. Pozemky jsou součástí zemědělského půdního fondu. V obou případech se jedná o ornou půdu. V příloze č. 2 se nacházejí fotografie lokalit pořízené při měření.

Obr. 4 Letecký snímek s vyznačenými lokalitami: 1 – Niva, 2 – Kovál (© Geodis )

19

4.2 Biogeografické členění Dle Biogeografického členění ČR (Culek, 1995) se obě zájmové lokality nacházejí v okrajové části Lechovického bioregionu severopanonské podprovincie v blízkosti hranice s Dyjsko-moravským bioregionem. Lechovický bioregion je tvořen štěrkopískovými terasami s pokryvy spraší a ostrůvky krystalinika. Převaţuje zde 1. dubový vegetační stupeň, na severních svazích 2. bukovo-dubový stupeň. Potenciální vegetaci tvoří dubohabrové háje a teplomilné doubravy. Jedná se o starosídelní oblast (kontinuálně osídlenou od neolitu), coţ je příčinou nízké biodiverzity. Naproti tomu se zde nalézá řada mezních prvků a probíhá tudy řada okrajů areálů. Dominují rozsáhlá pole, dále jsou zastoupeny sady a místy i vinice. Vzácně se vyskytují travinobylinná lada. Přirozená náhradní vegetace se vyskytuje převáţně jen na tvrdých podkladech. Jiţ v prehistorických dobách došlo k souvislému odlesnění zejména východního a jihovýchodního okraje bioregionu. Přirozená lesní vegetace tak dnes zcela chybí. Nacházejí se zde jen ostrůvky akátin nebo kulturních borů. Pouze v luzích lze nalézt topolové a vrbové lesíky.

4.3 Geologické poměry Horninové podloţí tvoří nezpevněné sedimenty mořského neogénu – jíly, písky, štěrky, místy pevněji stmelené a v různé míře vápnité. Tyto sedimenty jsou však většinou pohřbeny pod pleistocenními terasovými štěrkopísky. Oba typy hornin jsou pak z převáţné části kryty zpravidla málo mocnými vrstvami spraše. Starší pevné skalní podloţí vystupuje jen okrajově jako různě velké ostrůvky (tvořené granodiority, jurskými vápenci či kulmskými sedimenty). Místy se významně uplatňují také mladé nivní sedimenty. (Culek, 1995)

4.4 Geomorfologické poměry Reliéf je z velké části jednotvárný rovinný, místy přechází do pahorkatiny. Významným prvkem jsou malá suchá údolíčka – úpady. Dle výškové členitosti má reliéf charakter ploché pahorkatiny s členitostí 30 – 75 m, v plochých sníţeninách aţ roviny s členitostí do 30 m. Typická nadmořská výška se pohybuje v rozmezí 190 – 280 m n. m. (Culek, 1995)

20

4.5 Klimatické poměry Podle klasifikace klimatických oblastí z Atlasu podnebí ČSR 1958 (Tolasz a kol., 2007) území spadá do teplé oblasti A2, podoblasti suché. Jedná se o okrsek teplý, suchý, s mírnou zimou a s kratším slunečním svitem (lednová teplota nad -3°C, sluneční svit ve vegetačním období pod 1500 hodin). Podle Quittovy klasifikace (Tolasz a kol., 2007) se jedná o klimatickou oblast W2, jeţ je charakteristická následujícími faktory: -

počet letních dní: 50 – 60

-

počet dní s průměrnou teplotou 10°C a více: 160 – 170

-

počet dní s mrazem: 100 – 110

-

počet ledových dní: 30 – 40

-

průměrná lednová teplota: -2 – -3 °C

-

průměrná červencová teplota: 18 – 19 °C

-

průměrná dubnová teplota: 8 – 10 °C

-

průměrná říjnová teplota: 8 – 9 °C

-

průměrný počet dní se sráţkami 1 mm a více: 90 – 100

-

suma sráţek ve vegetačním období: 350 – 400 mm

-

suma sráţek v zimním období: 200 – 300 mm

-

počet dní se sněhovou pokrývkou: 40-50

-

počet zataţených dní: 120 – 140

-

počet jasných dní: 40 – 50

Podrobným popisem oblasti Ţabčic z agroklimatického hlediska se dále zabývají autoři Svoboda a Roţnovský (1994), kteří vycházejí z klimatických dat za období 1961– 1990: Teplotu vzduchu v ročním chodu má nejvyšší v průměru měsíc červenec (19,3 °C) a nejniţší leden (- 2,0 °C). Roční průměrná teplota je 9,2 °C, s rozpětím od 7,9 °C do 10,4 °C. Vegetační období má průměrnou teplotu 15,8 °C. Nejniţší hodnota průměrné denní teploty vzduchu připadá na 11. a 13. ledna s hodnotou -7,5 °C. Nejvyšší hodnota průměrné denní teploty vzduchu připadá na 1. srpen s hodnotou 27,7 °C. Období s průměrnými teplotami 5 °C a více začíná 3. března a končí 29. listopadu. Období s průměrnými teplotami 10 °C a více začíná 21. března a končí 4. listopadu. Průměrná 21

délka mrazového období je 119 dnů, od 23. listopadu do 20. března. Nejchladnější období roku je od 8. do 14. ledna, kdy průměrné denní minimální teploty vzduchu jsou niţší neţ -7 °C. Sráţkové poměry jsou vyjádřeny průměrným ročním úhrnem 480 mm. Nejbohatším měsícem na sráţky je červen s průměrným úhrnem 69 mm, nejméně sráţek je průměrně v březnu (23,9 mm) Ve vegetačním období se úhrn sráţek pohybuje od 219 mm do 420 mm, s průměrem 312 mm. Nejmenší úhrny sráţek mají ve vegetačním období měsíce duben (33 mm) a září (36 mm). Období sucha je od poloviny července do začátku října, v některých letech je přísuškem typické jaro, hlavně měsíce duben a květen. Klimatické charakteristiky popisuje také Kolektiv (1969). Vyplývají z polohy v jihomoravské suché oblasti s typickým vnitrozemským klimatem k jihu otevřené níţiny. Do oblasti zasahuje téţ sráţkový stín, suchost zvyšují stále proudící větry, které způsobují velký výpar vodní vláhy.

4.6 Půdní poměry 4.6.1 Charakteristika dle BPEJ Dle Katastru nemovitostí (http://nahlizenidokn.cuzk.cz) je kód bonitované půdněekologické jednotky (BPEJ) pro lokalitu Niva 0.59.00 a pro lokalitu Kovál 0.04.01. Dle vyhlášky Ministerstva zemědělství č. 327/1998 Sb. ve znění vyhlášky č. 546/2002 Sb. vyjadřují tyto kódy následující charakteristiky půdy: Niva: 0.59.00 -

klimatický region: velmi teplý, suchý

-

hlavní půdní jednotka: fluvizemě glejové na nivních uloţeninách, těţké i velmi těţké, bez skeletu, vláhové poměry nepříznivé, vyţadují regulaci vodního reţimu

-

sklonitost: úplná rovina aţ rovina

-

expozice: všesměrná

-

skeletovitost: půda bezskeletovitá, s příměsí

-

hloubka: půda hluboká

22

Kovál: 0.04.01 -

klimatický region: velmi teplý suchý

-

hlavní půdní jednotka: černozemě arenické na píscích nebo na mělkých spraších (maximální překryv do 30 cm) uloţených na píscích a štěrkopíscích, zrnitostně lehké, bezskeletovité, silně propustné půdy s výsušným reţimem

-

sklonitost: úplná rovina aţ rovina

-

expozice: všesměrná

-

skeletovitost: půda bezskeletovitá, s příměsí, slabě skeletovitá

-

hloubka: půda hluboká aţ středně hluboká

4.6.2 Půdní typ Dle Atlasu půd České republiky (Kozák a kol., 2009) se na lokalitě Niva jedná o půdní typ fluvizem glejová a na lokalitě Kovál o půdní typ černozem arenická. Půdotvorným substrátem jsou v obou případech hluboké nezpevněné (slabě zpevněné) sedimenty. Na Nivě je to nivní sediment bezkarbonátový, na Koválu spraše či prachovice na terase. 4.6.3 Půdní druh Z hlediska půdního druhu se obě zájmové lokality významně liší. Dle Novákovy zrnitostní klasifikace (Jandák a kol., 2009), která zohledňuje hmotnostní podíl jílnatých částic (< 0,01 mm), patří půda na lokalitě Niva mezi půdy těţké, jílovitohlinité a na lokalitě Kovál se jedná o půdu střední, písčitohlinitou. Obsah jílnatých částic v jednotlivých hloubkách odběru půdních vzorků je uveden v tabulce (Tab. 3). Zastoupení zrnitostních frakcí půdy na jednotlivých lokalitách pak znázorňují následující grafy zrnitostního sloţení (Obr. 5 a Obr. 6). Zrnitostní rozbor byl proveden v laboratoři Ústavu agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výţivy rostlin Mendelovy univerzity v Brně na základě půdních vzorků odebraných v červnu 2009. Tab. 3 Obsah jílnatých částic Hloubka 10 cm 20 cm 30 cm

Niva 55,38% 55,38% 55,38%

Kovál 27,16% 27,98% 27,54%

23

100 90 80 Obsah částic (%)

70 60 50 40 30 20

10 cm

10

0 0,001

20 cm 30 cm

0,010

0,100 1,000 Průměr částic (mm)

10,000

Obr. 5 Zrnitostní křivka – lokalita Niva

100 90

Obsah částic (%)

80 70 60 50 40 30 20

10 cm

10 0 0,001

20 cm 30 cm

0,010

0,100 Průměr částic (mm)

Obr. 6 Zrnitostní křivka – lokalita Kovál

24

1,000

10,000

5 MATERIÁL A METODIKA Za účelem stanovení a vyhodnocení infiltrační schopnosti půdy na zájmových lokalitách byla nejprve prováděna terénní měření výtopové infiltrace a takto získaná data byla následně vyhodnocena graficko-empirickou metodou dle Kosťjakova. Při kaţdém terénním měření infiltrace byl na dané lokalitě proveden i odběr neporušených půdních vzorků pro laboratorní stanovení a výpočet vybraných hydrolimitů a fyzikálních vlastností půdy. Tato metodika vychází z metodiky zmiňované autory Vališem a Šálkem (1970) a byla pouţita také při stanovení infiltrační schopnosti půdy na lokalitě Niva v roce 2008 (Váchová, 2009).

5.1 Terénní měření výtopové infiltrace Pro terénní měření výtopové infiltrace byla zvolena metoda dvou soustředných válců. Zatlučením těchto válců do půdy dochází k vymezení pokusné plochy. Pro účely měření na vybraných zájmových lokalitách byl pouţit vnitřní válec o průměru 30 cm a vnější válec o průměru 55 cm. Do vnitřního válce je umístěn zahnutý hřeb, jehoţ hrot se nalézá ve výšce 2 cm nad povrchem. Pomocí odměrných válců jsou předem připraveny potřebné objemy vody (obvykle 2 l pro první zalití a 1 l pro dolévání vody během pokusu). Pro zajištění bezproblémového průběhu pokusu je důleţité dostatečné mnoţství vody (aţ 50 l pro jeden pokus). Vlastní infiltrační pokus začíná zatopením obou válců vodou. Zároveň se v tomto okamţiku začne na stopkách měřit čas. Mnoţství vody dodané do vnitřního válce (nejčastěji 2 l) je zapsáno do připraveného terénního formuláře (vzor tohoto formuláře je obsaţen v příloze č. 3). Ve chvíli, kdy se na hladině objeví hrot hřebu, je dodáno další odměřené mnoţství vody (1 l) a zároveň zapsán také údaj o čase dolévání. Tento postup se opakuje aţ do ustálení rychlosti infiltrace, za které je povaţováno pět po sobě jdoucích shodných intervalů dolévání. Další podmínkou je čas měření minimálně 1 hod. Pokud vsakování probíhá příliš pomalu, je sníţeno dolévané mnoţství vody na 0,5 l případně aţ na 0,2 l. Hladina vody ve vnějším válci je udrţována na zhruba stejné úrovni jako ve válci vnitřním průběţným doléváním. Tato voda slouţí k zabránění vsakování do stran, coţ je dobře patrné na Obr. č. 7, znázorňujícím soupravu válců včetně tvaru proudnic. Čas je měřen aţ do vsáknutí veškeré vody ve vnitřním válci od posledního dolévání. V tento okamţik je pokus ukončen.

25

Obr. 7 Souprava soustředných válců při infiltračním pokusu (Kutílek, Kuráţ, Císlerová, 2004) Za účelem minimalizovat zkreslení výsledků vlivem nehomogenit v půdním profilu (kameny, otvory po kořenech, chodbičky půdních ţivočichů, apod.) byly na dané lokalitě během jednoho výjezdu provedeny vţdy tři infiltrační pokusy. Průběh terénních měření přibliţují fotografie v příloze č. 2.

5.2 Zpracování výsledků terénních měření K vyhodnocení dat získaných v terénu byla poţita graficko-empirická metoda dle Kosťjakova. Časové záznamy z terénního formuláře byly nejprve převedeny na minuty. Dále byly údaje o mnoţství vsáklé vody převedeny z litrů na centimetry vodního sloupce a děleny plochou vnitřního válce za účelem stanovení kumulativní infiltrace it (cm), která je získána prostým součtem těchto hodnot. Poté byla vypočtena okamţitá rychlost infiltrace vt (cm.min-1) jako mnoţství vsáklé vody (cm) za čas (min). Kumulativní infiltrace byla poté vynesena do grafu v závislosti na čase a její hodnoty proloţeny mocninnou funkcí (Obr. 8). Z grafu byla získána rovnice regrese této funkce ve tvaru: it = a.tb (závislost kumulativní infiltrace na čase)

26

(1)

Parametry a, b této regresní rovnice byly pouţity ke stanovení parametrů následujících Kosťjakovových empirických rovnic (Vališ, Šálek, 1970): it = i1tβ

(cm)

vt = v1t-α (cm.min-1),

(2)

ve kterých: it – kumulativní infiltrace (cm) i1 – koeficient vsakovací schopnosti půdy na konci první časové jednotky (minuty), číselně se rovná kumulativní infiltraci na konci první časové jednotky a odpovídá parametru a v regresní rovnici (1) β – exponent daný půdními vlastnostmi, odpovídá exponentu b (1) vt – rychlost infiltrace (cm.min-1) v1 – koeficient vsakovací schopnosti půd na konci první časové jednotky (minuty), číselně se rovná rychlosti infiltrace na konci první časové jednotky a platí: v1 = i1.β (nebo také: v1= a.b (1)) α – exponent daný půdními vlastnostmi, platí: α = 1-β (nebo také: α = 1-b (1)) t – čas (min)

it = 1,2918t0,4762

Kumulativní infiltrace (cm)

100,00

10,00

1,00

0,10 0,10

1,00

10,00

100,00

1000,00

Čas (min)

Obr. 8 Příklad grafu závislosti kumulativní infiltrace na čase slouţící k získání parametrů Kosťjakovových rovnic (infiltrační pokus č. 2 z 15. 6. 2010, Kovál)

27

Kumulativní infiltrace a rychlost infiltrace, získané z Kosťjakovových rovnic (2), byly vyneseny do grafů a poslouţily k porovnání infiltračních charakteristik na zájmových lokalitách v průběhu sledovaného období.

5.3 Rozbor neporušených půdních vzorků Neporušené půdní vzorky byly odebírány pomocí Kopeckého válečků o objemu 100 cm3 z hloubek 10, 20 a 30 cm (vţdy po 3 vzorcích z kaţdé hloubky). Fotografie znázorňující odběr vzorků jsou součástí přílohy č. 2. U kaţdého vzorku byla pyknometricky stanovena měrná hmotnost a dále aktuální hmotnost, hmotnost po nasycení vodou, hmotnost po 30 minutách odsávání na filtračním papíře, hmotnost po dvou hodinách odsávání, hmotnost po 24 hodinách odsávání a hmotnost po vysušení při 105˚C. S pouţitím údajů získaných při laboratorním rozboru byla dále vypočtena okamţitá vlhkost půdy, objemová hmotnost redukovaná, nasáklivost, maximální kapilární vodní kapacita, retenční vodní kapacita, pórovitost, podíl kapilárních, semikapilárních a nekapilárních pórů a provzdušněnost půdy. Při výpočtech byly pouţity následující vztahy (Jandák a kol., 2009): -

okamţitá vlhkost Θ Θ = (A - C) (% obj.)

-

objemová hmotnost redukovaná ρd ρd = C/Vs (g.cm3)

-

nasáklivost ΘNS ΘNS = B-C (% obj.)

-

maximální kapilární vodní kapacita ΘKMK ΘKMK = B2-C (% obj.)

-

retenční vodní kapacita ΘRK ΘRK = B24 - C (% obj.)

-

pórovitost P P = (ρs - ρd).100 / ρs (% obj.)

-

kapilární póry PK Pk = ΘRK (% obj.)

-

semikapilární póry PS Ps = B30 - B24 (% obj.) 28

-

nekapilární póry PN Pn = P - (B30 - C) (% obj.)

-

provzdušněnost A A= P- Θ (% obj.),

ve kterých: A – hmotnost vzorku bezprostředně po odběru (g) B – hmotnost vzorku nasyceného vzlínající vodou (g) B30 – hmotnost vzorku po 30 min. odsávání na filtračním papíře (g) B2 – hmotnost vzorku po 2 hod. odsávání na filtračním papíře (g) B24 – hmotnost vzorku po 24 hod. odsávání na filtračním papíře (g) C – hmotnost vzorku vysušeného při 105 ºC (g) Vs – objem vysušeného vzorku (100 cm3) ρs – měrná hmotnost (g.cm3)

29

6 VÝSLEDKY A DISKUZE Ve sledovaném roce 2010 byly na kaţdou ze zájmových lokalit – Nivu a Kovál uskutečněny celkem čtyři terénní výjezdy a to v období od června do října tohoto roku. Posun termínu prvního terénního výjezdu aţ na červen (oproti původnímu plánu zahrnout do měření celé vegetační období) byl zapříčiněn mimořádně nepříznivými povětrnostními podmínkami - zejména vytrvalými sráţkami v měsících dubnu a květnu. První terénní měření tak bylo na obou lokalitách provedeno aţ 15. června. Další měření následovala v červenci, srpnu a říjnu. V rámci kaţdého výjezdu bylo provedeno jak terénní měření infiltrace, tak odběr neporušených půdních vzorků.

6.1 Vyhodnocení fyzikálních vlastností půdy Ke stanovení a výpočtu fyzikálních vlastností půdy během měření její infiltrační schopnosti poslouţily neporušené půdní vzorky. Celkem bylo na kaţdé lokalitě odebráno 36 vzorků (vţdy po třech z hloubky 10, 20 a 30 cm). Jejich rozbor byl proveden v laboratoři Ústavu agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výţivy rostlin Mendelovy univerzity v Brně. Výsledky jsou prezentovány formou tabulek (Tab. 4 – 11). K posouzení vlhkostních poměrů v půdě poslouţila hodnota okamţité vlhkosti ve vztahu k lokálním sráţkovým úhrnům a stanoveným hydrolimitům. Údaje o denních sráţkových úhrnech ze sráţkoměrné stanice v Ţabčicích za rok 2010 poskytl Ústav agrosystémů a bioklimatologie Mendelovy univerzity v Brně. Grafy denních sráţkových úhrnů za měsíc červen, červenec, srpen a říjen jsou součástí přílohy č. 4. Pro posouzení fyzikálního stavu půdy v době měření bylo provedeno srovnání zjištěných hodnot objemové hmotnosti redukované a pórovitosti s kritickými hodnotami vyjadřujícími škodlivé zhutnění půdy dle Lhotského (Lhotský a kol., 1984). Dále bylo zohledněno zastoupení jednotlivých kategorií pórů a provzdušněnost půdy. Dle Jandáka a kol. (2009) se hodnoty provzdušněnosti u ornice v dobrém kulturním stavu mají pohybovat v rozmezí 18 – 24 obj. %. Pro pšenici ozimou (Triticum aestivum), která byla ve sledovaném období na obou pozemcích pěstována, jsou optimální hodnoty provzdušněnosti půdy 15 – 20 obj. % a mezní hodnoty 10 – 15 obj. % (Kutílek, Kuráţ, Císlerová, 2004).

30

6.1.1 Rozbor neporušených půdních vzorků z lokality Niva 6.1.1.1 Rozbor neporušených půdních vzorků z 15. 6. 2010 Tab. 4 Rozbor neporušených půdních vzorků z 15. 6. 2010, lokalita Niva datum odběru

15. 6. 2010

hloubka odběru (cm)

10

20

30

2,64

2,64

2,66

objemová hmotnost redukovaná (g.cm )

1,27

1,40

1,42

okamţitá vlhkost (obj. %)

38,89

39,24

41,12

nasáklivost (obj. %)

49,45

46,95

45,65

maximální kapilární vodní kapacita (obj. %)

43,15

42,12

43,03

retenční vodní kapacita přibliţná (obj. %)

36,07

37,13

38,76

pórovitost (obj. %)

51,96

46,91

46,68

kapilární póry (obj. %)

36,07

37,13

38,76

semikapilární póry (obj. %)

8,84

6,13

5,15

nekapilární póry (obj. %)

7,05

3,66

2,77

provzdušněnost (obj. %)

13,07

7,67

5,55

měrná hmotnost (g.cm-3) -3

Okamţitá vlhkost půdy narůstá rovnoměrně s hloubkou. Její hodnota převyšuje hodnotu retenční vodní kapacity. Obsah vody v půdě je tedy vyšší neţ kapacita kapilárních pórů a zaplněna je i část semikapilárních prostor. Příčinou je výskyt sráţek ve dnech předcházejících měření (12. 6. – 3,8 mm, 13. 6. – 3,4 mm, 14. 6. – 6,6 mm; viz příloha č. 4, graf 1). Objemová hmotnost redukovaná vykazuje nárůst s hloubkou do 20 cm, dále se její hodnota zvyšuje jen mírně. Kritická hodnota dle Lhotského pro jílovitohlinitou půdu činí 1,40 g.cm-3. Této hodnoty dosahuje půda ve 20 cm a ve 30 cm ji mírně překračuje. Pórovitost je vţdy nepřímo úměrná k objemové hmotnosti redukované. Její hodnota tedy vykazuje pokles do hloubky 20 cm a dále se sniţuje jen nepatrně. Kritická hodnota dle Lhotského, pod kterou by pórovitost u jílovitohlinité půdy v dobrém fyzikálním stavu neměla poklesnout, činí 47 obj. %. V hloubce 20 a 30 cm hodnoty pórovitosti a objemové hmotnosti redukované jiţ poukazují na mírné zhutnění půdy. Optimální zastoupení kapilárních pórů by se mělo pohybovat okolo 2/3 z celkové pórovitosti, semikapilární a nekapilární póry by měly podílet na zbylé 1/3 zhruba rovným dílem. (Jandák a kol., 2009). Půda v hloubce 10 cm tomuto stavu víceméně odpovídá. Ve 20 a 30 cm jiţ mnoţství kapilárních pórů přesahuje 3/4 celkové

31

pórovitosti a výrazně ubývá především nekapilárních pórů, coţ opět odpovídá zhutnění půdy v této hloubce. Provzdušněnost půdy závisí na pórovitosti a okamţité vlhkosti půdy. Její niţší hodnoty jsou tedy dané jednak vyšší vlhkostí půdy způsobené sráţkami a zároveň se na nich podílí i mírně nepříznivý fyzikální stav půdy v hloubce 20 a 30 cm. 6.1.1.2 Rozbor neporušených půdních vzorků ze 7. 7. 2010 Tab. 5 Rozbor neporušených půdních vzorků ze 7. 7. 2010, lokalita Niva datum odběru

7. 7. 2010


10

20

30

2,67

2,69

2,68


1,37

1,56

1,58


19,35

31,45

32,15


49,72

38,74

36,23


40,36

35,72

33,71


34,29

32,03

29,92


48,69

42,01

41,07


34,29

32,03

29,92


10,79

4,78

4,81


3,61

5,20

6,33


29,34

10,56

8,92

-3

měrná hmotnost (g.cm ) -3

Okamţitá vlhkost půdy narůstá s hloubkou. Ve 20 cm se její hodnota jiţ přibliţuje retenční vodní kapacitě a ve 30 cm je její hodnota dokonce vyšší. Na tomto gradientu se bude podílet sráţka o úhrnu 12,1 mm dne 6. 7. – tedy den před terénním měřením a také ostatní sráţky v předcházejícím období (viz příloha č. 4, graf 1 a 2). Hodnoty objemové hmotnosti redukované a pórovitosti vykazují obdobnou změnu v závislosti na hloubce jako při červnovém měření – mezi 10 a 20 cm je rozdíl značný, další změna s hloubkou jen nepatrná. Lhotského limit splňuje půda opět jen ve vrstvě 10 cm, ve 20 a 30 cm jsou jiţ kritické hodnoty jak pro objemovou hmotnost redukovanou, tak pro pórovitost překročeny. Ve srovnání s červnovým měřením je utuţení půdy výraznější. Ve všech hloubkách odběru půdních vzorků jsou nadměrně zastoupeny kapilární póry na úkor pórů semikapilárních a nekapilárních. Nejvýraznější převahu mají opět ve 20 a 30 cm, coţ odpovídá utuţení půdy v této vrstvě. 32

Provzdušněnost půdy je v povrchové vrstvě nadměrně vysoká, v hlubších vrstvách půdy jsou její hodnoty naopak nízké. Je to důsledek poklesu pórovitosti vlivem zhutnění v kombinaci s nárůstem okamţité vlhkosti půdy. 6.1.1.3 Rozbor neporušených půdních vzorků z 25. 8. 2010 Tab. 6 Rozbor neporušených půdních vzorků z 25. 8. 2010, lokalita Niva datum odběru

25. 8. 2010


10

20

30

měrná hmotnost (g.cm )

2,66

2,66

2,65

objemová hmotnost redukovaná (g.cm-3)

1,51

1,83

1,53


37,69

38,01

39,91


46,60

45,50

44,94


42,70

41,66

41,85


39,18

38,33

38,93


43,11

31,11

42,41


39,18

38,33

38,93


4,78

4,41

3,92


-0,85

-11,63

-0,43


5,42

-6,90

2,50

-3

Hodnoty okamţité vlhkosti s hloubkou mírně narůstají a blíţí se retenční vodní kapacitě, tedy stavu po nadměrném zavlaţení, kdy je voda v půdě zadrţována kapilárními póry. Terénnímu měření předcházely dva dny se sráţkami (23. 8. – 6,2 mm a 24. 8. – 4,8 mm; viz příloha č. 4, graf 3). Objemová hmotnost redukovaná dosahuje nejvyšších hodnot ze všech 4 terénních měření. O velmi nepříznivém fyzikálním stavu půdy svědčí především její hodnota ve 20 cm – v této hloubce se bude nalézat vrstva extrémně utuţené půdy, která je pravděpodobně výsledkem některého z agrotechnických zásahů provedených na pozemku v tomto období. Také nízká pórovitost odpovídá škodlivému zhutnění půdy. Nejméně příznivá hodnota je tak jako u objemové hmotnosti redukované opět v hloubce 20 cm. Při odběru, manipulaci či laboratorním zpracování neporušených půdních vzorků došlo pravděpodobně k chybě, která se odrazila na výsledných hodnotách v případě rozdělení pórů a provzdušněnosti. Tyto hodnoty nejsou dále do hodnocení zahrnuty.

33

6.1.1.4 Rozbor neporušených půdních vzorků z 21. 10. 2010 Tab. 7 Rozbor neporušených půdních vzorků z 21. 10. 2010, Niva datum odběru

21. 10. 2010


10

20

30

2,64

2,66

2,66


1,28

1,55

1,53


31,65

37,97

39,30


46,62

42,31

42,62


39,59

39,98

40,66


34,19

37,07

37,59


51,68

41,69

42,53


34,19

37,07

37,59


8,03

3,89

3,93


9,46

0,73

1,01


20,03

3,72

3,23

-3


Okamţitá vlhkost opět vykazuje nárůst s hloubkou. V hloubce 20 a 30 cm její hodnota přesahuje hodnotu hydrolimitu retenční vodní kapacita. Na tomto stavu se bude podílet vyšší výskyt sráţek (viz příloha č. 4, graf 4 a 5) spolu se sníţenou úrovní evapotranspirace v tomto období. Pozemek je jiţ po sklizni a tedy bez souvislého vegetačního krytu a zároveň niţší teploty vzduchu sniţují i samotný výpar z půdy. Hodnoty objemové hmotnosti redukované stále napovídají o přítomnosti utuţené vrstvy půdy okolo 20 cm, s narůstající hloubkou utuţenost půdního profilu mírně klesá. Tomuto stavu odpovídá i zjištěná pórovitost. Pouze svrchní vrstva půdy je prokypřená a v dobrém fyzikálním stavu. Rozdělení pórů ve svrchní vrstvě odpovídá optimálnímu stavu pro dobrou ornici – kapilární póry tvoří zhruba 2/3 z veškerých pórů, s narůstající hloubkou se jejich zastoupení výrazně zvyšuje. Také hodnoty provzdušněnosti jsou dané zhoršeným stavem půdy (zhutněním) a vyšší vlhkostí půdy. Od hloubky 20 cm je obsah vzduchu v půdě velmi nízký.

34

6.1.2 Rozbor neporušených půdních vzorků z lokality Kovál 6.1.2.1 Rozbor neporušených půdních vzorků z 15. 6. 2010 Tab. 8 Rozbor neporušených půdních vzorků z 15. 6. 2010, lokalita Kovál datum odběru

15. 6. 2010


10

20

30

2,66

2,67

2,69


1,57

1,52

1,51


23,82

16,60

16,61


38,46

41,72

39,22


32,14

32,04

29,48


25,88

25,34

22,82


41,09

43,08

44,04


25,88

25,34

22,82


8,34

11,05

10,41


6,86

6,68

10,80


17,27

26,48

27,43

měrná hmotnost (g.cm-3) -3

Vlhkostní poměry půdního profilu jsou ovlivněny sráţkami vyskytujícími se ve dnech předcházejících měření. (viz příloha č. 4, graf 1) Největší hodnoty dosahuje okamţitá vlhkost ve svrchní vrstvě půdy (10 cm), coţ můţe být dáno větší mírou zhutnění této vrstvy a větším podílem kapilárních pórů. Objemová hmotnost redukovaná je nejvyšší právě ve svrchní části půdního profilu. Zde přesahuje Lhotského kritickou hodnotu škodlivého zhutnění, jeţ je pro písčitohlinitou půdu 1,55 g.cm-3. Pro pórovitost je kritický pokles pod 42%. Také to poukazuje na mírně zhoršený fyzikální stav ornice v povrchové vrstvě. Příčinou můţe být některý z agrotechnických zásahů spojený s přejezdy po pozemku. Zastoupení všech typů pórů je v celém měřeném profilu víceméně optimální. Provzdušněnost půdy je vyšší s výjimkou svrchní mírně utuţené vrstvy. Ve 20 a 30 cm přesahuje optimální rozmezí

35

6.1.2.2 Rozbor neporušených půdních vzorků ze 7. 7. 2010 Tab. 9 Rozbor neporušených půdních vzorků ze 7. 7. 2010, lokalita Kovál datum odběru

7. 7. 2010


10

20

30

2,63

2,64

2,66


1,57

1,63

1,74


16,65

10,94

14,15


36,30

37,56

31,66


27,83

29,50

27,29


22,20

23,13

23,17


40,20

38,13

34,68


22,20

23,13

23,17


9,73

10,23

5,96


8,26

4,77

5,55


23,55

27,19

20,53

-3


Vlhkost půdy je ovlivněna sráţkou o úhrnu 12,1 mm den před terénním měřením (viz příloha 4, graf 2). Hodnota okamţité vlhkosti kolísá v celém měřeném profilu – nejvyšší je při povrchu (10 cm), poté klesá a ve 30 cm opět narůstá. Hodnotě retenční vodní kapacity se však v ţádné hloubce nepřibliţuje a na infiltrační schopnost půdy tak nemá negativní vliv. Objemová hmotnost redukovaná v celém profilu přesahuje Lhotského kritickou hodnotu, rovnoměrně narůstá s hloubkou a s ní i míra zhutnění půdy. Pórovitost dle očekávání vykazuje opačný trend a s hloubkou její hodnota klesá. Také její hodnoty odpovídají škodlivému zhutnění. Zastoupení jednotlivých kategorií pórů se mění s hloubkou. Ubývá především nekapilárních pórů a ve 30 cm výrazně klesá zastoupení i pórů semikapilárních. Obsah kapilárních pórů se naopak mírně zvyšuje a výrazně narůstá jejich podíl na celkové pórovitosti. Provzdušněnost půdy je vyšší, ve 20 cm přesahuje optimální rozmezí.

36

6.1.2.3 Rozbor neporušených půdních vzorků ze 17. 8. 2010 Tab. 10 Rozbor neporušených půdních vzorků ze 17. 8. 2010, lokalita Kovál datum odběru

17. 8. 2010


10

20

30

2,61

2,62

2,61


1,58

1,71

1,84


21,89

21,48

21,67


34,85

32,38

27,88


27,56

26,20

24,81


22,33

22,37

21,61


39,61

34,57

29,68


22,33

22,37

21,61


8,12

6,23

4,24


9,16

5,96

3,83


17,72

13,08

8,01

-3


Terénnímu měření předcházely 4 dny se sráţkami: 13. 8. – 8 mm, 14. 8. – 3,8 mm, 15. 8. – 2,8 mm, 16. 8. – 2,2 mm (viz příloha 4, graf 3). Okamţitá vlhkost se v rámci profilu liší jen mírně a její hodnota se přibliţuje retenční vodní kapacitě (ve 30 cm tento hydrolimit přesahuje). Objemová hmotnost redukovaná rovnoměrně narůstá s hloubkou a její hodnoty svědčí o větší míře zhutnění půdy neţ při červencovém měření. Tomu odpovídají také zjištěné hodnoty pórovitosti. S hloubkou se sniţuje obsah všech kategorií pórů, nejméně výrazný je pokles u pórů kapilárních, čímţ se jejich podíl na celkové pórovitosti zvyšuje. Nejpříznivější z hlediska kvality ornice je zastoupení pórů ve 20 cm. Provzdušněnost svrchních vrstev je dobrá, s hloubkou klesá a ve 30 cm dosahuje velmi nízké hodnoty.

37

6.1.2.4 Rozbor neporušených půdních vzorků z 22. 10. 2010 Tab. 11 Rozbor neporušených půdních vzorků z 22. 10. 2010, lokalita Kovál datum odběru

22. 10. 2010


10

20

30

2,61

2,60

2,59


1,66

1,68

1,49


21,68

23,71

11,98


34,47

32,48

19,59


27,83

28,21

19,62


25,66

25,68

15,39


36,34

35,33

42,60


25,66

25,68

15,39


4,57

4,13

9,75


6,11

5,51

17,47


14,66

11,62

30,62

-3


Vlhkostní poměry v půdním profilu nejsou ovlivněné ţádnou významnější sráţkou (viz příloha 3, graf 4). Nerovnoměrné rozloţení - především strmý pokles okamţité vlhkosti ve 30 cm bude pravděpodobně způsobený utuţením svrchní vrstvy půdy a vyšším obsahem kapilárních pórů v této vrstvě a naopak nadměrným zastoupením nekapilárních pórů v 30 cm, které způsobuje rychlé odvedení vody do hlubších vrstev. Hodnoty objemové hmotnosti redukované překračují v 10 a 20 cm Lhotského kritickou hodnotu. Stejně tak i pórovitost svědčí o zhutnění svrchní části půdního profilu a její hodnota ve 30 cm je, tak jako hodnota objemové hmotnosti redukované, opět příznivá. V 10 a 20 cm je podíl jednotlivých pórů zhruba stejný, vůči optimálnímu zastoupení zde lehce převaţují kapilární póry. Ve 30 cm je stav zcela odlišný – převaţují póry nekapilární a semikapilární. Provzdušněnost půdy je v svrchní vrstvě (do 20cm) niţší, ve 30 cm naopak nadměrná. Nepříznivý

fyzikální

stav

půdy

je

pravděpodobně

výsledkem

některé

z posklizňových operací na pozemku, spojené s přejezdy, které způsobily utuţení svrchní části půdního profilu.

38

6.1.3 Srovnání obou zájmových lokalit z hlediska fyzikálních vlastností půdy Zjištěné fyzikální vlastnosti půdy se v průběhu sledovaného období výrazně proměňují a vypovídají o značných rozdílech mezi oběma zájmovými lokalitami. Vzájemná odlišnost je daná především různým půdním druhem. Na lokalitě Niva se jedná o půdu těţkou, jílovitohlinitou. Naproti tomu na lokalitě Kovál je půda středně těţká, písčitohlinitá. Následující tabulka (Tab. 12) ukazuje proměnlivost okamţité vlhkosti půdy na obou zájmových lokalitách za celé sledované období. Zvýrazněné jsou ty hodnoty, při kterých okamţitá vlhkost přesáhla retenční vodní kapacitu půdy. Na její zvýšené hodnotě se podílely sráţky. Na první pohled je patrný rozdíl mezi oběma lokalitami. Na lokalitě Niva byla zjištěná vlhkost půdy vţdy vyšší, bez ohledu na výskyt sráţek. Těţká půda s vyšším zastoupením kapilárních pórů, která se nachází na Nivě má větší schopnost zadrţovat vodu v půdě. Naopak středně těţká půda na lokalitě Kovál, s niţším obsahem kapilárních pórů a s větším zastoupením pórů nekapilárních snadněji prosychá. V případě Nivy se na zvýšené vlhkosti ve spodních vrstvách půdního profilu můţe podílet i vyšší hladina podzemní vody. Tab. 12 Srovnání hodnot okamţité vlhkosti na obou zájmových lokalitách Okamţitá vlhkost (obj. %) Niva

období měření

lokalita

Kovál

hloubka

10 cm

20 cm

30 cm

10 cm

20 cm

30 cm

červen

38,89

39,24

41,12

23,82

16,60

16,61

červenec

19,35

31,45

32,15

16,65

10,94

14,15

srpen

37,69

38,01

39,91

21,89

21,48

21,67

říjen

31,65

37,97

39,30

21,68

23,71

11,98

Dalším důleţitým faktorem, který se odráţí na infiltrační schopnosti, je zhutnění půdy. O stavu půdy z tohoto hlediska ze zjišťovaných charakteristik nejvíce vypovídá objemová hmotnost redukovaná (Tab. 13) a pórovitost (Tab. 14). Z obou tabulek je patrný rozdíl mezi oběma lokalitami. Zvýrazněny jsou hodnoty, které překračují Lhotského kritickou hodnotu škodlivého zhutnění pro daný půdní druh. Na lokalitě Niva je v celém sledovaném období výrazný rozdíl mezi svrchní prokypřenou vrstvou ornice a hlubšími utuţenými vrstvami půdního profilu. Naproti tomu na lokalitě Kovál mají tendenci k zhutňování i svrchní vrstvy půdního profilu. 39

V průměru vyšší dosahované hodnoty objemové hmotnosti a odpovídající niţší hodnoty pórovitosti u lokality Kovál jsou opět dány rozdílným půdním druhem. Tab. 13 Srovnání hodnot objemové hmotnosti redukované na obou zájmových lokalitách objemová hmotnost redukovaná (g.cm-3)

období měření

lokalita

Kovál

Niva

hloubka

10 cm

20 cm

30 cm

10 cm

20 cm

30 cm

červen

1,27

1,40

1,42

1,57

1,52

1,51

červenec

1,37

1,56

1,58

1,57

1,63

1,74

srpen

1,51

1,83

1,53

1,58

1,71

1,84

říjen

1,28

1,55

1,53

1,66

1,68

1,49

Tab. 14 Srovnání hodnot pórovitosti na obou zájmových lokalitách pórovitost (obj. %)

období měření

lokalita

Kovál

Niva

hloubka

10 cm

20 cm

30 cm

10 cm

20 cm

30 cm

červen

51,96

46,91

46,68

41,09

43,08

44,04

červenec

48,69

42,01

41,07

40,20

38,13

34,68

srpen

43,11

31,11

42,41

39,61

34,57

29,68

říjen

51,68

41,69

42,53

36,34

35,33

42,60

Při infiltraci vody do půdy hrají nejdůleţitější roli nekapilární póry, díky kterým dochází k odvádění infiltrované vody do hlubších vrstev půdního profilu. Půda na obou zájmových lokalitách se výrazně liší také v této fyzikální charakteristice, jak je zřejmé z následující tabulky (Tab. 15). Zvýrazněny jsou hodnoty, kdy podíl nekapilárních pórů nedosahuje ani 10 % z celkové pórovitosti. V optimálním případě by se nekapilární póry na celkové pórovitosti měly podílet 1/6, tedy zhruba 17 % (Jandák, 2003). U Nivy je v některých případech zastoupení nekapilárních pórů aţ extrémně nízké, naopak na Koválu se ve většině případů pohybuje okolo optimální hodnoty. Velké rozdíly mezi lokalitami jsou opět dány především rozdílným druhem půdy.

40

Tab. 15 Srovnání zastoupení nekapilárních pórů na obou zájmových lokalitách obsah nekapilárních pórů (obj. %)/podíl nekap. pórů na celkové pórovitosti (%) lokalita období měření

hloubka červen

Kovál

Niva 10 cm

20 cm

7,05/13,6 3,66/7,8

30 cm

10 cm

20 cm

30 cm

2,77/5,9 6,86/16,7 6,68/15,5 10,80/24,5

červenec 3,61/7,4 5,20/12,4 6,33/15,4 8,26/20,5 4,77/12,5

5,55/16,0

srpen

3,83/12,9

říjen

-

-

9,46/18,3 0,73/1,7

-

9,16/23,1 5,96/17,2

1,01/2,4 6,11/16,8 5,51/15,6 17,47/41,0

6.2 Vyhodnocení infiltrační schopnosti půdy Vyhodnocení infiltrační schopnosti půd na obou zájmových lokalitách v průběhu sledovaného období bylo prováděno na základě dat o rychlosti vsakování vody do půdy získaných při terénních infiltračních pokusech a zpracovaných Kosťjakovovou metodou. Celkem bylo provedeno 24 pokusů, vţdy po třech na kaţdé lokalitě. Výsledky jsou prezentovány formou grafů závislosti rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase, zobrazujících vţdy všechny tři pokusy provedené během jednoho měření. Infiltrační charakteristiky byly posuzovány s ohledem na fyzikální vlastnosti půdy, měnící se v průběhu sledovaného období (viz kap. 6.1.1 a 6.1.2). Data získaná z kaţdého infiltračního pokusu zpracovaná formou tabulek naměřených, vypočítaných a empiricky stanovených hodnot (dle Kosťjakova) jsou součástí přílohy č. 5. Tato příloha obsahuje také parametry Kosťjakovových rovnic. 6.2.1 Výsledky terénních infiltračních pokusů na lokalitě Niva 6.2.1.1 Výsledky terénních infiltračních pokusů z 15. 6. 2010 Zjištěná infiltrační schopnost půdy na lokalitě Niva byla při tomto terénním měření nejniţší za celé sledované období. Hlavní příčinou je v tomto případě především vysoká počáteční vlhkost půdy v důsledku sráţek. V celém půdním profilu přesahovala hodnotu retenční vodní kapacity. Před začátkem měření tak byly vodou zaplněny nejen všechny kapilární póry v půdě, ale i část pórů semikapilárních a nekapilárních, které hrají nejdůleţitější roli při vnikání vody do půdy a jejím dalším pronikání do hlubších vrstev půdního profilu. Tomu odpovídá především niţší počáteční rychlost infiltrace. Z grafu (Obr. 9) je patrné, ţe průběh prvního infiltračního pokusu se značně liší oproti pokusu druhému a třetímu. Obě infiltrační charakteristiky – rychlost infiltrace a kumulativní infiltrace při něm dosahují několikanásobně vyšších hodnot. Tato 41

odchylka je pravděpodobně způsobena přítomností některé z preferenčních cest v půdním profilu (různé trhliny, otvory po kořenech rostlin, chodby půdních ţivočichů), kterou při pokusu infiltrovaná voda pronikala mnohem rychleji bez ohledu na fyzikální vlastnosti půdy.

40,00

3,50

35,00

3,00

30,00

2,50

25,00

2,00

20,00

1,50

15,00

1,00

10,00

Kumulativní infiltrace it (cm)

Rychlost infiltrace vt (cm.min-1)

Niva - 15. 6. 2010 4,00

v=f(t); p. 1

0,50

5,00

0,00

0,00

v=f(t); p. 2 v=f(t); p. 3

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

Čas (min)

i=f(t); p. 1 i=f(t); p. 2 i=f(t); p. 3

Obr. 9 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase; 15. 6. 2010, lokalita Niva 6.2.1.2 Výsledky terénních infiltračních pokusů ze 7. 7. 2010 Při červencovém terénním měření na lokalitě Niva byla zjištěna nejvyšší infiltrační schopnost půdy za celé sledované období. Dokončeny a vyhodnoceny mohly být bohuţel pouze dva infiltrační pokusy (1. a 3.). Příčinou zrušení pokusu č. 2 byly technické problémy na stanovišti. Počáteční vlhkost půdy byla při tomto měření niţší především v povrchové vrstvě. Uplatňuje se zde vliv jak plně zapojeného porostu pšenice ozimé (Triticum aestivum) spolu s vyšší teplotou vzduchu v tomto období, která podporuje evapotranspiraci. Tyto dva faktory zastínily i vliv sráţky, která v oblasti spadla den před měřením. Z grafů denních sráţkových úhrnů (viz příloha č. 4) je patrné, ţe s výjimkou zmíněné sráţky červnovému měření předcházela nejsušší perioda za celé sledované období. 42

Z grafu (Obr. 10) je dobře patrná jak vysoká počáteční rychlost, tak vysoká hodnota kumulativní infiltrace, která se v čase 60 min od začátku měření pohybuje okolo 100 cm. Výsledky obou pokusů se od sebe navzájem odchylují, příčinou bude výskyt nehomogenit – překáţek či preferenčních cest v půdním profilu.

140,00

9,00 120,00 8,00 100,00

7,00 6,00

80,00

5,00 60,00

4,00 3,00



Niva - 7. 7. 2010 10,00

40,00

2,00 20,00 1,00 v=f(t); p. 1

0,00

0,00 0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

Čas (min)

100,00

v=f(t); p. 3 i=f(t); p. 1 i=f(t); p. 3

Obr. 10 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase; 7. 7. 2010, lokalita Niva 6.2.1.3 Výsledky terénních infiltračních pokusů z 25. 8. 2010 Na infiltrační schopnosti půdy při tomto měření se pravděpodobně nepříznivě podepsal špatný fyzikální stav půdy, především přítomnost silně utuţené vrstvy v hloubce okolo 20 cm. Počáteční vlhkost byla téţ vyšší a to v důsledku sráţek. Na sníţené infiltrační schopnosti se podílí i fakt, ţe pozemek byl jiţ po sklizni – nalézalo se zde pouze strniště a odpadá tak pozitivní vliv zapojeného porostu na vsakování vody do půdy. Oproti červencovému měření dosahuje kumulativní infiltrace v 60 min téměř desetkrát niţších hodnot – pohybuje se okolo 10 cm, také počáteční i ustálená rychlost infiltrace jsou výrazně niţší.

43

Z grafu (Obr. 11) je patrné, ţe pokus číslo 2. se odchyluje od zbylých dvou infiltračních pokusů. Tento jev je, stejně jako v případě červnového měření, pravděpodobně opět dán přítomností preferenčních cest v půdním profilu.

40,00 35,00

5,00

30,00 4,00

25,00

3,00

20,00 15,00

2,00



Niva - 25. 8. 2010 6,00

10,00 v=f(t); p. 1

1,00

5,00

0,00

0,00 0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

v=f(t); p. 2 v=f(t); p. 3 i=f(t); p. 1 i=f(t); p. 2

Čas (min)

i=f(t); p. 3

Obr. 11 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase; 25. 8. 2010, lokalita Niva 6.2.1.4 Výsledky terénních infiltračních pokusů z 21. 10. 2010 Při říjnovém měření byla dle očekávání zjištěna vyšší počáteční vlhkost půdy. V tomto období je to především výsledek niţší teploty vzduchu a tím zároveň vyšší relativní vlhkosti, která vede ke sníţení výparu z půdy. Vlhkost půdy byla ovlivněna také mírnou sráţkou. Oproti minulému měření je fyzikální stav půdy příznivější. Hodnota kumulativní infiltrace se pohybuje v 60 min od začátku měření okolo 35 cm. Z grafu (Obr. 12) je patrné, ţe infiltrační pokus č. 1 se výrazně odchyluje od zbylých dvou pokusů a to především extrémně nízkou počáteční rychlostí infiltrace a následkem toho i niţší hodnotou kumulativní infiltrace. Tento jev můţe být způsoben přítomností nehomogenit – překáţek v půdním profilu, jako jsou např. kameny apod. Roli můţe hrát i vzduch uzavřený v pórech na počátku pokusu či nerovnoměrné rozdělení vlhkosti. 44

45,00

8,00

40,00

7,00

35,00

6,00

30,00

5,00

25,00

4,00

20,00

3,00

15,00

2,00

10,00

v=f(t); p. 1

1,00

5,00

v=f(t); p. 2

0,00

0,00



Niva - 21. 10. 2010 9,00

v=f(t); p. 3

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

i=f(t); p. 1 i=f(t); p. 2

Čas (min)

i=f(t); p. 3

Obr. 12 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase; 21. 10. 2010, lokalita Niva 6.2.2 Výsledky terénních infiltračních pokusů na lokalitě Kovál 6.2.2.1 Výsledky terénních infiltračních pokusů z 15. 6. 2010 Přestoţe prvnímu – červnovému měření na lokalitě Kovál předcházelo několik dní s výskytem sráţek, počáteční vlhkost půdy nebyla výrazně zvýšená (příčinou je půdní druh) a její vliv na sníţení infiltrační schopnosti půdy je tak nepatrný. Vyhodnocena mohla být pouze data při dvou infiltračních pokusech (2. a 3.). Při pokusu č. 1 byla rychlost infiltrace od počátku měření výrazně pomalejší a v průběhu pokusu se voda do půdy zcela přestala vsakovat. Z tohoto důvodu musel být tento pokus zrušen. Příčinou je pravděpodobně výskyt překáţky v půdním profilu. U zbylých dvou vyhodnocených pokusů hodnota kumulativní infiltrace po 60 min od začátku měření pohybuje okolo 10 cm, jak je patrné z následujícího grafu (Obr. 13).

45

3,50

16,00

3,00

14,00 12,00

2,50

10,00 2,00 8,00 1,50



Kovál - 15. 6. 2010

6,00 1,00

4,00

0,50

2,00

0,00

0,00

v=f(t);p. 2

0,00

50,00

100,00

150,00

v=f(t);p. 3

200,00 i=f(t); p. 2

Čas (min)

i=f(t); p. 3

Obr. 13 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase; 15. 6. 2010, lokalita Kovál 6.2.2.2 Výsledky terénních infiltračních pokusů ze 7. 7. 2010 Při červencovém měření, stejně jako při měření červnovém se počáteční vlhkost neprojevuje jako faktor zpomalující infiltrační schopnost půdy. Z grafu (Obr. 14) je patrný velký rozptyl zjištěných hodnot infiltračních charakteristik. Nejvýrazněji se odchyluje pokus č. 3. – nízká úroveň infiltrace je dána pravděpodobně překáţkou nalézající se v půdním profilu a zabraňující vsakování vody. U zbylých dvou pokusů se kumulativní infiltrace po 60 min měření pohybuje okolo 18 cm.

46

1,20

25,00

1,00

20,00

0,80 15,00 0,60 10,00



Kovál - 7. 7. 2010

0,40 5,00

0,20

v=f(t); p. 1 v=f(t); p. 2

0,00

0,00 0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

v=f(t); p. 3 i=f(t); p. 1 i=f(t); p. 2

Čas (min)

i=f(t); p. 3

Obr. 14 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase; 7. 7. 2010, lokalita Kovál 6.2.2.3 Výsledky terénních infiltračních pokusů ze 17. 8. 2010 Infiltrační schopnost půdy při tomto terénním měření můţe být mírně negativně ovlivněná zvýšenou počáteční vlhkostí půdy. Ta v hlubších vrstvách přesahuje retenční vodní kapacitu půdy. Zároveň byl při tomto měření zjištěn nepříznivý fyzikální stav půdy – především výrazné zhutnění zvyšující se s hloubkou měřeného půdního profilu (30 cm). Hodnota kumulativní infiltrace v 60 min od počátku měření se pohybuje okolo 10 cm. Z grafu (Obr. 15) je patrná extrémní odchylka u hodnot infiltračních charakteristik u pokusu č. 2. Ta je opět důsledkem přítomnosti nějaké preferenční cesty v půdním profilu.

47

7,00

50,00 45,00

6,00 40,00 5,00

35,00 30,00

4,00

25,00 3,00

20,00



Kovál - 17. 8. 2010

15,00

2,00

10,00 1,00 5,00 0,00

0,00 0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

v=f(t); p. 1 v=f(t); p. 2 v=f(t); p. 3 i=f(t); p. 1 i=f(t); p. 2

Čas (min)

i=f(t); p. 3

Obr. 15 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase; 17. 8. 2010, lokalita Kovál 6.2.2.4 Výsledky terénních infiltračních pokusů z 22. 10. 2010 Při posledním – říjnovém měření na lokalitě Kovál se na infiltrační schopnosti půdy pravděpodobně negativně odrazilo výrazné utuţení svrchní vrstvy půdy. Na první pohled jsou z grafu (Obr. 16) patrné velké rozdíly v hodnotách infiltračních charakteristik mezi jednotlivými pokusy. Rozptyl hodnot u kumulativní infiltrace v 60 min měření činí téměř 15 cm. Vypovídací schopnost takových výsledků je pak samozřejmě značně zkreslená. Příčinou je opět výskyt různých nehomogenit v půdním profilu – překáţek zabraňujících vsakování či naopak preferenčních cest.

48

8,00

25,00

7,00 20,00 6,00 5,00

15,00

4,00 10,00

3,00



Kovál - 22. 10. 2010

2,00 5,00 1,00

v=f(t); p. 1 v=f(t); p. 2

0,00

0,00 0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

v=f(t); p. 3 i=f(t); p. 1 i=f(t); p. 2

Čas (min)

i=f(t); p. 3

Obr. 16 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase, 22. 10. 2010, lokalita Kovál 6.2.3 Srovnání obou zájmových lokalit z hlediska infiltrační schopnosti půdy Zjištěná infiltrační schopnost půdy je u obou lokalit rozdílná. Liší se jak absolutními hodnotami infiltračních charakteristik (rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace), tak jejich výkyvy v průběhu sledovaného období na jednotlivých lokalitách. Při červnovém měření byla na obou lokalitách zjištěna infiltrační schopnost velmi nízká, v případě Nivy nejniţší za celé sledované období. Při tomto měření se na obou pozemcích vyskytoval jiţ plně zapojený porost pšenice ozimé (Triticum aestivum) a půda se nacházela v relativně dobrém (oproti ostatním měřením) fyzikálním stavu. Nízká úroveň infiltrace je tak v případě Nivy především důsledkem zvýšené vlhkosti půdy způsobené sráţkami. Srovnání infiltračních charakteristik na obou lokalitách při červnovém měření znázorňuje Obr. 17. Červencové měření naopak na obou lokalitách svědčilo o nejvyšší infiltrační schopnosti ve sledovaném období. Na Nivě jsou zjištěné hodnoty výrazně vyšší neţ u Koválu a zároveň i několikanásobně vyšší oproti ostatním měřením na Nivě. U

49

lokality Kovál není tento rozdíl nijak výrazný. Srovnání obou lokalit opět přibliţuje graf (Obr. 18), na kterém je rozdíl u zjištěných infiltračních charakteristik dobře patrný.

40,00

3,50

35,00

3,00

30,00

2,50

25,00

2,00

20,00

1,50

15,00

1,00

10,00

0,50

5,00

v=f(t); Kovál

0,00

0,00

v=f(t); Niva

0,00

50,00

100,00 Čas (min)

150,00

200,00



červen 2010 4,00

i=f(t); Kovál i=f(t); Niva

Obr. 17 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase, srovnání lokalit Niva a Kovál, červen 2010 Při srpnovém měření se pravděpodobně projevil velmi špatný fyzikální stav půdy zjištěný na obou lokalitách. Infiltrační schopnost půdy je v důsledku zhutnění velmi nízká a zjištěné hodnoty se u obou lokalit jen mírně liší, coţ je dobře vidět na Obr. 19. U lokality Kovál odpovídají přibliţně červnovému měření, v případě Nivy jsou mírně vyšší. Při říjnovém měření dosahuje infiltrační schopnost půdy na Nivě středních hodnot a je výrazně vyšší neţ v případě lokality Kovál, coţ je dobře patrné na Obr. 20. Při tomto měření se projevil (především u Nivy) vliv zvýšené počáteční vlhkosti, která je pro závěr vegetačního období charakteristická. Na Koválu velký rozptyl mezi výsledky jednotlivých infiltračních pokusů znemoţňuje porovnání s ostatními měřeními ve sledovaném období.

50

10,00

140,00

9,00

120,00

8,00 100,00

7,00 6,00

80,00

5,00 60,00

4,00 3,00



červenec 2010

40,00

2,00

v=f(t); Kovál

20,00

1,00 0,00

v=f(t); Niva

0,00 0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

i=f(t); Kovál

140,00

i=f(t); Niva

Čas (min)

Obr. 18 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase, srovnání lokalit Niva a Kovál, červenec 2010

50,00 45,00

6,00 40,00 5,00

35,00 30,00

4,00

25,00 3,00

20,00



srpen 2010 7,00

15,00

2,00

10,00 1,00 5,00 0,00

0,00 0,00

50,00

100,00 Čas (min)

150,00

200,00

v=f(t); Kovál v=f(t); Niva i=f(t); Kovál i=f(t); Niva

Obr. 19 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase, srovnání lokalit Niva a Kovál, srpen 2010 51

45,00

8,00

40,00

7,00

35,00

6,00

30,00

5,00

25,00

4,00

20,00

3,00

15,00

2,00

10,00

1,00

5,00

0,00

0,00 0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

Čas (min)

100,00

120,00



říjen 2010 9,00

v=f(t); Kovál v=f(t); Niva i=f(t); Kovál i=f(t); Niva

Obr. 20 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase, srovnání lokalit Niva a Kovál, říjen 2010 Následující dva grafy znázorňují výsledky infiltračních pokusů za celé sledované období. Pokusy, které se v daném měření výrazně odchylovaly (pravděpodobně v důsledku výskytu nehomogenit v půdním profilu), nebyly pro přehlednost do grafů zahrnuty. Obr. 21 znázorňuje infiltrační pokusy na lokalitě Niva, Obr. 22 na lokalitě Kovál. Z grafů je patrné, ţe infiltrační schopnost půdy na Nivě vykazuje větší proměnlivost v průběhu sledovaného období a celkově dosahuje vyšší úrovně neţ v případě Koválu. Na lokalitě Kovál je zjištěná infiltrační schopnost bez výraznějších výkyvů.

52

140,00

9,00 120,00 8,00 100,00

7,00 6,00

80,00

5,00



Niva

10,00

60,00

4,00 3,00

v=f(t); červen v=f(t); červenec v=f(t); srpen v=f(t); říjen i=f(t); červen i=f(t); červenec i=f(t); srpen i=f(t); říjen

40,00

2,00 20,00 1,00 0,00

0,00 0,00

20,00

40,00

60,00 80,00 Čas (min)

100,00

120,00

140,00

Obr. 21 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase, červen – říjen

Kovál

8,00

25,00

7,00 20,00 6,00 5,00

15,00

4,00 10,00

3,00 2,00

5,00 1,00 0,00

0,00 0,00

50,00

100,00 Čas (min)

150,00

200,00


Rychlost infiltrace it (cm.min-1)

2010

v=f(t); červen v=f(t); červenec v=f(t); srpen v=f(t); říjen i=f(t); červen i=f(t); červenec i=f(t); srpen i=f(t); říjen

Obr. 22 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase, červen – říjen 2010

53

Počáteční předpoklad o proměnlivosti infiltrační schopnosti půdy v závislosti na termínu měření byl následující: Infiltrační schopnost půdy bude niţší na jaře a na podzim a vyšší v letním období (do sklizně pěstované plodiny). Tento předpoklad vycházel mimo jiné z výsledků terénních měření prováděných v období duben – listopad roku 2008 na lokalitě Niva (sousední pozemek Niva IV A se shodným půdním druhem a BPEJ), při kterých byla zjištěná infiltrační schopnost půdy na počátku a na konci sledovaného období niţší z důvodu vyšší počáteční vlhkosti půdy. Ta je dána především sníţenou evapotranspirací vlivem niţších teplot vzduchu a nepřítomností zapojeného vegetačního krytu na počátku a konci vegetační doby (Váchová, 2009). Terénní měření ve sledovaném období červen – říjen roku 2010 tento předpoklad potvrdila jen částečně. V závěru tohoto období, které je zároveň i závěrem vegetační doby, byla zjištěná infiltrační schopnost půd opravdu nízká, coţ je patrné především na lokalitě Niva. Na lokalitě Kovál vykazují výsledky měření během celého sledovaného období jen mírné výkyvy a ani sníţení infiltrační schopnosti půdy ke konci vegetační doby tak není příliš patrné. Naopak u Nivy jsou tyto výkyvy extrémní. Mnohem více neţ termín měření se projevuje vliv fyzikálního stavu půdy – především škodlivé zhutnění půdy, které bylo na základě rozborů neporušených půdních vzorků zjištěno na obou zájmových lokalitách. Část výsledků byla navíc ovlivněna sráţkami vyskytujícími se v oblasti v době těsně před termínem terénních měření. Vliv sráţek na zvýšenou počáteční vlhkost se projevil výrazněji opět u lokality Niva. Další předpoklad vycházel ze srovnání obou zájmových lokalit z hlediska půdního druhu. Infiltrační schopnost půdy by měla klesat s rostoucím podílem jílnatých částic (Gardner, 1999). U středně těţké půdy s vyšším zastoupením nekapilárních pórů (lokalita Kovál) by tedy měla být celkově vyšší neţ u půdy těţké (lokalita Niva). Výsledky měření tento předpoklad nepotvrdily. Na lokalitě Niva byla infiltrační schopnost půdy během sledovaného období v průměru výrazně vyšší, neţ na Koválu. Příčinou můţe být vyšší míra zhutnění svrchní orniční vrstvy na lokalitě Kovál.

54

7 ZÁVĚR Cílem diplomové práce bylo stanovit rychlost infiltrace vody do půdy na zájmových lokalitách Niva a Kovál a následně tyto lokality na základě zjištěné infiltrační schopnosti porovnat. Oba pozemky se nacházejí na území Školního zemědělského podniku Ţabčice, jsou shodně vyuţívány jako orná půda s konvečním způsobem zpracování a ve sledovaném roce na nich byla pěstována pšenice ozimá (Triticum aestivum). Hlavním rozdílným faktorem je tedy půdní typ a půdní druh. Na Nivě je půda těţká, jílovitohlinitá a půdním typem je zde fluvizem glejová. Půda na Koválu je středně těţká, písčitohlinitá a jedná se černozem arenickou. Za účelem stanovení infiltrační schopnosti půdy byla prováděna na obou lokalitách terénní měření výtopové infiltrace v období od června do října 2010 a zjištěná data zpracována graficko-empirickou metodou dle Kosťjakova. Aby mohl být vyhodnocen fyzikální stav půdy, byly zároveň odebírány neporušené půdní vzorky. Výsledky měření infiltrační schopnosti půdy vypovídají o značných rozdílech mezi oběma lokalitami, které jsou dány odlišnými fyzikálními vlastnostmi zjištěnými na základě rozborů půdních vzorků. Příčinou těchto rozdílů je především půdní druh. Zjištěná infiltrační schopnost půdy je celkově vyšší na lokalitě Niva. Na této lokalitě také dochází v průběhu sledovaného období k větším výkyvům v zjištěných hodnotách infiltračních veličin. Těţká půda na Nivě vykazuje větší schopnost zadrţovat vodu ze sráţek a její infiltrační schopnost je tak více závislá na hydrologických poměrech ve sledovaném období. V případě obou lokalit lze vysledovat trend sníţení infiltrační schopnosti na začátku a konci sledovaného období, který je dán především vyšší vlhkostí půdy. Příčinou tohoto jevu je především niţší teplota vzduchu, zvýšený výskyt sráţek a v závěru období také nepřítomnost vegetačního pokryvu. Dalším faktorem, který se na infiltrační schopnosti půdy negativně podepsal a částečně zastínil i vliv klimatických faktorů, je její nepříznivý fyzikální stav. Škodlivé zhutnění půdy bylo zjištěno na obou lokalitách a jeho míra se v průběhu sledovaného období proměňuje v závislosti na prováděných agrotechnických operacích. Zhutňování půdy je problém, který se projevuje nejen na sníţení infiltrační schopnosti půdy, ale je příčinou celé řady jevů, které se negativně odráţí na celkové kvalitě a úrodnosti půdy. Z toho důvodu by bylo vhodné snaţit se minimalizovat

55

negativní dopady agrotechnických operací na půdní strukturu, především dbát na jejich provádění za optimální vlhkosti půdy.

56

LITERATURA CULEK, M.: Biogeografické členění České republiky, 1. vyd. Praha: ENIGMA, 1995. 375 s. ISBN 80-85368-80-3 GARDNER et al.: Kategorizace infiltrační schopnosti a propustnosti půd při nenasycení vodou, 1999. dostupné na: http://www.env.cz [cit. 18. 3. 2011] JANDÁK, J. a kol.: Cvičení z půdoznalství, 2. vyd. Brno: MZLU v Brně, 2009. 92 s. ISBN 80-7157-733-2 JANDÁK, J., PRAX, A., POKORNÝ, E.: Půdoznalství, 2. vyd. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2010. ISBN 80-7157-559-3 JAVŮREK, M., VACH, M.: Negativní vlivy zhutnění půd a soustava opatření k jejich odstranění, Metodika pro praxi, Praha: Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., 2008. 26 s. ISBN 978-80-87011-57-7 LHOTSKÝ, J. a kol.: Soustava opatření k zúrodňování zhutněných půd, metodika ÚVTIZ 14/1984, Praha, 1984. 39 s. KOLEKTIV: Školní statek Ţabčice, Informační zpráva o školním statku Ţabčice, vydaná u příleţitosti 50. výročí zaloţení Vysoké školy zemědělské. Brno: VŠZ, 1969. Archiv MZLU v Brně. KOZÁK, J. a kol.: Atlas půd České republiky, 2. vyd. Praha: ČZU, 2009. 150 s. ISBN 978-80-213-2008-6 KREŠL, J.: Hydrologie, 1. vyd. Brno: MZLU v Brně, 2001. 125 s. ISBN 80-7157-513-5 KŘOVÁK, F., KOVÁŘ, P.: Moţnosti zvyšování ekologické stability, retence a akumulace vody v krajině, Závěrečná zpráva, 1. vyd. Praha: ČZU v Praze, 2004. 49 s. ISBN 80-213-1252-1 KUTÍLEK, M.: Vodohospodářská pedologie, 2. vyd. Praha: SNTL/ALFA, 1978. 261 s. KUTÍLEK, M., KURÁŢ, V., CÍSLEROVÁ, M.: Hydropedologie 10, 2. vyd. Praha: ČVUT v Praze, 2004. 176 s. ISBN 80-01-02237-4 NĚMEČEK, J., SMOLÍKOVÁ, L., KUTÍLEK, M.: Pedologie a paleopedologie, 1. vyd. Praha: Academia, 1990. 552 s. ISBN 80-200-0153-0 SVOBODA, J., ROŢNOVSKÝ, J.: Agroklimatická charakteristika oblasti Ţabčic, 1. vyd. Brno: MZLU v Brně, 1995, 53 s. TOLASZ, R. a kol.: Atlas podnebí Česka, Praha: Český hydrometeorologický ústav, Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2007. 255 s. ISBN 978-80-8669026-1 (CHMI), 978-80-244-1626-7 (UP) 57

VALIŠ, S., ŠÁLEK, J.: Hydropedologické praktikum, 2. vyd. Brno: VUT v Brně, 1970. 189 s. VÁŠA, J.; DRBAL, J.: Retence, pohyb a charakteristiky půdní vody, Práce a studie VÚV 131, Praha, 1975, 377 s. ZDRALEK, M.: Eroze půdy a její význam při hodnocení stability krajiny, Ekologická stabilita a její hodnocení 1999, Sborník referátů, 1. vyd. Ostrava:VŠB-TU v Ostravě, 1999. s. 62-64 ISBN 80-7078-738-4 Vyhláška Ministerstva zemědělství č. 327/1998. dostupná na: http://www.mze.cz/ attachments/vyhlaska_BPEJ_a_aktualizace.doc [cit. 16.3.2011]

http://nahlizenidokn.cuczk.cz [16. 3. 2011] http: //www.mapy.cz [16. 3. 2011]

58

SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 Vlhkostní profily při infiltraci do homogenní půdy (Kutílek, 1978) Obr. 2 Vlhkostní profily při redistribuci vody v půdě po infiltraci (Němeček, Smolíková, Kutílek, 1990) Obr. 3 Rychlost infiltrace vody do půdy ze sráţky (Němeček, Smolíková, Kutílek,1990) Obr. 4 Letecký snímek s vyznačenými lokalitami (© Geodis) Obr. 5 Zrnitostní křivka – lokalita Niva Obr. 6 Zrnitostní křivka – lokalita Kovál Obr. 7 Souprava soustředných válců při infiltračním pokusu (Kutílek, Kuráţ, Císlerová 2004) Obr. 8 Příklad grafu závislosti kumulativní infiltrace na čase slouţící k získání parametrů Kosťjakovových rovnic (infiltrační pokus č. 2 z 15. 6. 2010, Kovál) Obr. 9 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase; 15. 6. 2010, lokalita Niva Obr. 10 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase; 7. 7. 2010, lokalita Niva Obr. 11 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase; 25. 8. 2010, lokalita Niva Obr. 12 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase; 21. 10. 2010, lokalita Niva Obr. 13 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase; 15. 6. 2010, lokalita Kovál Obr. 14 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase; 7. 7. 2010, lokalita Kovál Obr. 15 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase; 17. 8. 2010, lokalita Kovál Obr. 16 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase, 22. 10. 2010 lokalita Kovál Obr. 17 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase, srovnání lokalit Niva a Kovál, červen 2010 Obr. 18 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase, srovnání lokalit Niva a Kovál, červenec 2010

59

Obr. 19 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase, srovnání lokalit Niva a Kovál, srpen 2010 Obr. 20 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase, srovnání lokalit Niva a Kovál, říjen 2010 Obr. 21 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase, červen – říjen 2010 Obr. 22 Závislost rychlosti infiltrace a kumulativní infiltrace na čase, červen – říjen 2010

60

SEZNAM TABULEK Tab. 1 Kategorizace infiltrační schopnosti a propustnosti půd při nenasycení vodou (Gardner et al., 1999) Tab. 2 Charakteristika půd z hlediska jejich vsakovací schopnosti (Vališ, Šálek, 1970) Tab. 3 Obsah jílnatých částic Tab. 4 Rozbor neporušených půdních vzorků z 15. 6. 2010, lokalita Niva Tab. 5 Rozbor neporušených půdních vzorků ze 7. 7. 2010, lokalita Niva Tab. 6 Rozbor neporušených půdních vzorků z 25. 8. 2010, lokalita Niva Tab. 7 Rozbor neporušených půdních vzorků z 21. 10. 2010, lokalita Niva Tab. 8 Rozbor neporušených půdních vzorků z 15. 6. 2010, lokalita Kovál Tab. 9 Rozbor neporušených půdních vzorků ze 7. 7. 2010, lokalita Kovál Tab. 10 Rozbor neporušených půdních vzorků ze 17. 8. 2010, lokalita Kovál Tab. 11 Rozbor neporušených půdních vzorků z 22. 10. 2010, lokalita Kovál Tab. 12 Srovnání hodnot okamţité vlhkosti na obou zájmových lokalitách Tab. 13 Srovnání hodnot objemové hmotnosti redukované na obou zájmových lokalitách Tab. 14 Srovnání hodnot pórovitosti na obou zájmových lokalitách

61

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav aplikované a krajinné ekologie

Recommend Documents