Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav aplikované a krajinné ekologie
DIPLOMOVÁ PRÁCE
BRNO 2006
Zdeněk ŠIŠKA
Zadání diplomové práce
Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Regionalizace opatření na ochranu půdy a vody v projektech pozemkových úprav vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům.
V Opavě,dne………………………………….. Podpis diplomanta…………………………….
Anotace Cílem této diplomové práce je regionalizace opatření na ochranu půdy a vody. K práci samotné bylo vybráno 6 projektů komplexních pozemkových úprav s různými nebo
podobnými
klimatickými,
morfogeologickými,
hydrologickými
podmínkami. Při řešení byly využity vypočtené hodnoty z univerzální
a
půdními
rovnice před
návrhem opatření a po návrhu opatření. Z vypočtených hodnot bylo sledováno jakým způsobem jednotlivé systémy opatření ovlivnily výslednou ztrátu půdy za rok. Výsledky výpočtu po návrhu opatření ukázaly, že je vhodné zvolit návrh, který je zaměřen na více typů půdoochranných opatření. Takový systém opatření je pak schopen snížit nejen erozní smyv na minimální hodnoty, ale i významně omezit
a zachytit
povrchový odtok z přívalových srážek.
Summary The object of the diploma work is the regionalization of the measures with focus on soil and water protection. There were applied 6 land adjustment projects with different or similar climatic, morphogeologic, hydrological and soil quality conditions. The solution employed the calculated rates of the universal equation before and after the proposal of the measure. It was traced on the basis of the rates how the particular systems influenced the final soil erosion in a year. The results of the proposal demonstrated that it is advisable to apply more types of the soil protection measures at the same time. Such a system of measures is capable not only to decrease the erosive wash up to the minimal rate, but also significantly reduce and catch the rainstorm runoff.
Poděkování Děkuji Ing. Janě Podhrázské Phd., Prof. Františku Tomanovi za poskytnuté rady a pomoc při zpracování této diplomové práce. Dále děkuji paní Barboře Kotulánové z Výzkumného ústavu meliorací a ochrany půdy a kolegům z Pozemkového úřadu Břeclav za poskytnuté podklady a materiály.
Obsah: 1. Úvod ..........................................................................................................................9 1.1. Pozemkové úpravy................................................................................................10 2. Rešerše literatury ...................................................................................................11 2.1. Eroze .....................................................................................................................11 2.1.1. Vodní eroze........................................................................................................11 2.1.2. Větrná eroze.......................................................................................................12 2.1.3. Další druhy eroze ...............................................................................................12 2.2. Stanovení míry erozní ohroženosti .......................................................................13 2.2.1. Stanovení intenzity vodní eroze.........................................................................13 2.2.2. Stanovení intenzity větrné eroze........................................................................15 2.3. Opatření proti vodní erozi.....................................................................................16 2.3.1. Organizační opatření..........................................................................................16 2.3.2. Agrotechnická opatření......................................................................................17 2.3.3. Technická (biotechnická) protierozní opatření ..................................................19 2.4. Opatření proti větrné erozi....................................................................................22 2.4.1. Organizační opatření..........................................................................................22 2.4.2. Agrotechnická opatření......................................................................................23 2.4.2. Technická opatření.............................................................................................23 3. Cíl práce..................................................................................................................25 4. Charakteristika zájmových území .......................................................................26 4.1. Hať ........................................................................................................................26 4.1.1. Charakteristika řešeného území .........................................................................26 4.2. Darkovice..............................................................................................................28 4.2.1. Charakteristika řešeného území .........................................................................28 4.3. Lichnov .................................................................................................................30 4.3.1. Charakteristika řešeného území .........................................................................30 4.4. Moravské Knínice.................................................................................................33 4.4.1. Charakteristika řešeného území ........................................................................33 4.5. Dolní Věstonice ....................................................................................................35 4.5.1. Charakteristika řešeného území .........................................................................35 4.6. Nový Přerov ..........................................................................................................37 4.6.1. Charakteristika řešeného území .........................................................................37 5. Hodnocení opatření na ochranu půdy a vody v zájmových územích...............40 5.1. Hať ........................................................................................................................40 5.1.1. Erozní ohroženost před navrhovanými opatřeními............................................40 5.1.2. Hodnocení opatření............................................................................................40 5.1.3. Posouzení účinnosti ...........................................................................................41 5.2. Darkovice..............................................................................................................41 5.2.1. Erozní ohroženost před navrhovanými opatřeními............................................41 5.2.2. Hodnocení opatření............................................................................................42 5.2.3. Posouzení účinnosti ...........................................................................................42 5.3. Lichnov .................................................................................................................42 5.3.1. Erozní ohroženost před navrhovanými opatřeními............................................42 5.3.2 Hodnocení opatření.............................................................................................43 5.3.3. Posouzení účinnosti ...........................................................................................44 5.4. Moravské Knínice.................................................................................................44 5.4.1. Erozní ohroženost před navrhovanými opatřeními............................................44 5.4.2. Hodnocení opatření............................................................................................44
5.4.3. Posouzení účinnosti ...........................................................................................46 5.5. Dolní Věstonice ....................................................................................................46 5.5.1. Erozní ohroženost před navrhovanými opatřeními............................................46 5.5.2. Hodnocení opatření............................................................................................46 5.5.3. Posouzení účinnosti ...........................................................................................47 5.6. Nový Přerov ..........................................................................................................47 5.6.1. Erozní ohroženost před navrhovanými opatřeními............................................47 5.6.2. Hodnocení opatření............................................................................................48 5.6.3. Posouzení účinnosti ...........................................................................................48 6. Diskuze....................................................................................................................49 6.1. Regionalizace opatření na ochranu půdy a vody ..................................................49 6.2. Hodnocení jednotlivých systémů opatření v řešených územích ...........................50 7. Závěr .......................................................................................................................52 8. Přehled použité literatury.........................................................................................53 9. Přílohy......................................................................................................................54
Seznam tabulek, obrázků a map Tabulka č.1
Exponent zahrnující sklon svahu
Tabulka č. 2 Průměrný úhrn srážek v mm Hať Tabulka č. 3 Průměrná teplota Hať Tabulka č. 4 Průměrný úhrn srážek v mm Darkovice Tabulka č. 5 Průměrná teplota Darkovice Tabulka č. 6 Průměrný úhrn srážek v mm Lichnov Tabulka č. 7 Průměrná teplota Lichnov Tabulka č. 8 Průměrný úhrn srážek v mm Moravské Knínice Tabulka č. 9 Průměrná teplota Moravské Knínice Tabulka č.10 Průměrný úhrn srážek v mm Dolní Věstonice Tabulka č.11 Průměrná teplota Dolní Věstonice Tabulka č.12 Průměrný úhrn srážek v mm Tabulka č.13 Průměrná teplota Nový Přerov
Přílohy Tabulky Tabulka č. 14 Před návrhem opatření Hať Tabulka č. 15 Po návrhu opatření Hať Tabulka č. 16 Navržené poldry Hať
Tabulka č. 17 Před návrhem opatření Darkovice Tabulka č. 18 Po návrhu opatření Darkovice Tabulka č. 19 Navržené poldry Darkovice Tabulka č. 20 Před návrhem opatření Lichnov Tabulka č. 21 Po návrhu opatření Lichnov Tabulka č. 22 Navržené poldry Lichnov Tabulka č. 23 Před návrhem opatření Moravské Knínice Tabulka č. 24 Po návrhu opatření Moravské Knínice Tabulka č. 25 Před návrhem opatření Dolní Věstonice Tabulka č. 26 Po návrhu opatření Dolní Věstonice Tabulka č. 27 Před návrhem opatření Nový Přerov Tabulka č. 28 Po návrhu opatření Nový Přerov Fotodokumentace Foto č. 1 Hráz poldru „U Mareše“ Foto č. 2 Plocha zátopy poldru „U Mareše“ Foto č. 3 Tání sněhu v Darkovicích. Jaro 2006. Foto č. 4 Tání sněhu v Darkovicích. Jaro 2006. Foto č. 5 Ochranné zalesnění Foto č. 6 Zájmové území Dolní Věstonice. Foto č. 7 Zatravnění svažité půdy Foto č. 8 Povodně v Lichnově Mapy Mapa č.1 Přehledná situace řešených území Mapa č.2 erozního ohrožení Hať Mapa č.3 plánu společných zařízení Hať Mapa č.4 plánu společných zařízení Darkovice Mapa č.5 erozní ohroženosti Lichnov Mapa č.6 plánu společných zařízení Lichnov Mapa č.7 plánu společných zařízení Moravské Knínice Mapa č.8 plánu společných zařízení Dolní Věstonice Mapa č.9 plánu společných zařízení Nový Přerov
1. Úvod V České republice je vlivem velké intenzifikace zemědělské výroby 40 % zemědělských půd ohroženo vodní erozí a 10% zemědělských půd erozí větrnou. Důsledkem erozních procesů je poškozování až úplné zničení půdy, základního výrobního prostředku v zemědělství. Centimetrová vrstva půdy se obnoví za 100 až 150 let, přitom během jednoho přívalového deště může dojít k nenávratnému poškození celého půdního profilu. S problémem eroze půdy velmi úzce souvisí znečišťování povrchových vod, znečišťování ovzduší, zanášení vodních toků a nádrží splaveninami.
Problém eroze byl
v minulosti značně podceňován. Ani transformace zemědělství, probíhající u nás od počátku devadesátých let, nepřinesla pro protierozní ochranu výraznější zlepšení, neboť transformovaná družstva a nově vzniklé zemědělské subjekty dále hospodaří na velkých půdních celcích. Dnes je třeba tento přístup změnit a změnit systém hospodaření s ornou půdou směrem k trvalé udržitelnosti rozvoje. Jediná možnost jak problému s erozními procesy předcházet je účinná protierozní ochrana na místě vzniku, to znamená na pozemcích. Pro zjištění a posouzení erozních procesů, slouží výpočet erozní ohroženosti a celá další řada způsobů, které vycházejí z rozboru jednotlivých erozních faktorů. Na základě těchto výpočtů se pak navrhují optimální systémy opatření na ochranu půdy a vody. Účelem této diplomové práce je zjistit a zároveň zmapovat jednotlivé systémy opatření na ochranu půdy a vody ve vztahu k podmínkám, pro které byly navrhovány.
1.1. Pozemkové úpravy Opatření na ochranu půdy a vody jsou řešeny pozemkovými úpravami. Ty jsou v našem právním systému zakotveny zákonem č. 139/2002 Sb o pozemkových úpravách a pozemkových úřadech v platném znění a dále je tento zákon
doplněn vyhláškou
č. 545/2002 Sb. o postupu při provádění pozemkových úprav a náležitostech návrhu pozemkových úprav. Opatření na ochranu půdy a vody se pak navrhují v plánu společných zařízení [9]. V plánu společných zařízení se mimo jiné celý
obvod
pozemkových
úprav
posoudí též z hlediska erozního ohrožení a povodňových rizik, posoudí se možnost retence území ve vztahu k ochraně vody. Současný stav i případný návrh protierozních opatření se posuzuje na základě výpočtu průměrné ztráty půdy a jeho porovnání s přípustnou hodnotou ztráty půdy stanovenou podle hloubky půdního profilu. O použití jednotlivých způsobů ochrany rozhoduje zejména jejich účinnost, požadované snížení smyvu půdy, snížení maximálních průtoků a nezbytná ochrana vodních zdrojů, koryt vodních toků, vodních nádrží a zastavěných částí obce. Zájmy ochrany půdy, vody a krajiny mají přednost před jinými požadavky na pozemky. V návrhu protierozních opatření mají přednost opatření agrotechnická a organizační před technickými [8].
2. Rešerše literatury 2.1. Eroze Slovo eroze je odvozeno od latinského slova „erodere“ rozhlodávat. Eroze je proces, při kterém dochází k rozrušování půdního povrchu, transportu a sedimentaci uvolněných částic působením vody, větru, ledu a jiných erozních činitelů. Působením eroze se půdní povrch snižuje (graduje) a na straně druhé, dochází usazováním degradovaných hmot
k vyvyšování povrchu (agradaci). Vlivem těchto erozních pochodů dochází
k zarovnávání zemského povrchu (planace).
2.1.1. Vodní eroze K vodní erozi dochází rozrušováním zemského povrchu dešťovými kapkami a povrchovým odtokem. Vodní eroze se dále dělí na erozi plošnou, kdy je půda erodována téměř rovnoměrně po celé ploše pozemku. Větší intenzitou deště dochází k postupnému soustřeďování povrchového odtoku do stružek a rýh. Plošná eroze tak přechází v erozi rýhovou. Rýhy se vlivem tekoucí vody prohlubují, až voda nabývá charakter soustředěného povrchového odtoku, vznikají erozní rýhy různé velikosti a tvaru. Podle tvaru příčného profilu lze rozeznávat rýhy ploché, úzké, široké a oblé. Eroze má za následek degradaci půdy a tím snížení její produkční schopnosti. Smyté půdní částice zanášejí vodní toky, akumulační prostory vodních ploch, snižují kvalitu a jakost vod. Důsledkem eroze půdy je změna fyzikálních vlastností půdy, zejména struktury, textury, objemové hmotnosti, vodní kapacity, pórovitosti, infiltrační schopnosti, příznivé hloubky pro vývoj kořenů aj. Vlivem eroze dochází jak ke kvantitativním změnám fyzikálních vlastností, tak i ke změnám vzájemných vztahů mezi jednotlivými půdními vlastnostmi. Eroze půdy má vliv i na chemické vlastnosti půdy, snižuje obsah organické hmoty a humusu v půdě, snižuje obsah minerálních živin v půdě, obnažuje podorničí s nízkou přirozenou úrodností a vyšší kyselostí. Vznik, průběh a intenzita erozního procesu je ovlivněna kombinovaným působením řady přírodních a člověkem ovlivněných podmínek. Tyto tzv. faktory eroze lze rozdělit na:
a) klimatické a hydrologické - zeměpisná poloha, nadmořská výška, množství, rozdělení a intenzita srážek, směr a síla větrů
povrchový odtok, teplota oslunění, výpar, výskyt,
b) morfologické – sklon území, délka a tvar svahu, expozice a návětrnost c) geologické a půdní – povaha horninového materiálu, půdní druh a typ, textura a struktura půdy, její vlhkost a zvrstvení, obsah humusu d) vegetační – hustota a délka trvání vegetačního pokryvu e) způsob využívání a obhospodařování půdy – poloha tvar pozemků, směr a technologie obdělávání, střídání plodin
2.1.2. Větrná eroze Projevuje se rozrušováním půdního povrchu mechanickou silou větru (abrazí), odnášením rozrušených půdních částic větrem (deflací) a ukládáním těchto částic na jiném místě (akumulací). Procesem větrné eroze jsou na zemědělské půdě působeny škody odnosem ornice, odnosem hnojiv, osiv a ničením plodin. Další škody vznikají zanášením komunikací, vodních toků a jiných objektů, včetně znečišťování ovzduší, neboť nejjemnější půdní částice se větrem dostávají do ovzduší a mohou být příčinou tzv. prašných bouří. Jemný prach pak vniká do místností, vyvolává plicní onemocnění, vyřazuje stroje z provozu apod.
2.1.3. Další druhy eroze Mimo vodní a větrné eroze se v krajině vyskytuje eroze ledovcová, sněhová nebo mechanická. Mechanická eroze označuje transport půdy po svahu vlivem mechanické energie. Příčinou mechanické eroze bývá intenzivní pastva na svazích, dlouhodobá orba pluhem při stálém překlápění ornice směrem po svahu, pojezd těžkou mechanizací na svazích [7].
2.2. Stanovení míry erozní ohroženosti 2.2.1. Stanovení intenzity vodní eroze Průměrnou dlouhodobou ztrátu půdy z pozemků vypočteme podle univerzální Wischmeier - Smithovy rovnice:
G=R.K.L.S.C.P kde: G-
průměrná dlouhodobá ztráta půdy (t. ha-1 za rok)
R–
faktor erozní účinnosti deště – erozní účinnost (tzv. erozivita) dešťových srážek se
projevuje nejvýrazněji na počátku erozního procesu, kdy dešťové kapky dopadají na půdní povrch, na kterém se ještě nestihla vytvořit vrstva povrchově odtékající vody. Z fyzikálního hlediska vykonávají dešťové kapky na půdním povrchu práci, která způsobuje rozbíjení půdních agregátů, uvolňování půdních částic a zhutňování povrchové vrstvy půdy. Faktor erozní účinnosti deště definovali Wischmeier a Smith vztahem: R=(E/100). I30 kde: R – faktor erozní účinnosti deště (MJ. h . cm h-1) E – celková kinetická energie deště I30 – max. 30 minutová intenzita deště Pro určení faktoru R lze tak využít údajů nejbližší srážkoměrné stanice. K-
faktor erodovatelnosti půdy – vyjadřuje odolnost půdy proti rozrušujícímu účinku
deště a jejich transportu po svahu. Určit lze podle hlavní půdní jednotky z tabulkových hodnot nebo jej určíme podle nomogramu. LS -
souhrnným vyjádřením dvou dílčích faktorů: L – faktoru délky svahu a S – faktoru
sklonu svahu. Hodnoty faktoru L byly stanoveny podle vztahu:
1d L= 22,13 kde:
p
ld = nepřerušená délka svahu (m) s = sklon svahu (%)
p= exponent zahrnující sklon svahu
Exponent zahrnující sklon svahu Tab. č. 1 Sklon (%) p
Sklon (%) p
5
0,5
1-3
0,3
3-5
0,4
1
0,2
Za účinné přerušení délky pozemku po spádnici nelze považovat mez, ale pouze sběrný či záchytný průleh nebo příkop, který zamezí pronikání vody na níže ležící plochu.
Faktor sklonu svahu zjistíme ze vztahu:
0,43 + 0,30 s + 0,043s 2 S= 6,613 kde
s= sklon svahu(%)
převýšení S% = x100 délka
Faktor S se dále koriguje s ohledem na tvar svahu podle opravných koeficientů. C-
faktor ochranného vlivu vegetačního pokryvu – vyjádřený v závislosti na vývoji
vegetace a použité agrotechnice P-
faktor účinnosti protierozních opatření Použitím uvedené rovnice lze stanovit dlouhodobou průměrnou roční ztrátu půdy
z pozemku vodní erozí. Rovnici nelze použít pro kratší než roční období ani pro zjištění ztráty půdy erozí způsobené jednotlivými dešti nebo odtokem z tajícího sněhu.
Jestliže vypočtená průměrná ztráta půdy přesáhne přípustnou hodnotu, je nutno ochranu pozemku zajistit protierozními opatřeními. Z hlediska úrodnosti půdy byla dlouhodobá průměrná přípustná ztráta půdy stanovena podle hloubky půdy: - u mělkých půd s hloubkou do 30 cm na l t.ha-1. rok-1, - u středně hlubokých půd s hloubkou od 30 do 60 cm na 4 t.ha-1. rok-1, - u hlubokých půd s hloubkou přes 60 cm na l0 t.ha-1. rok-1.
2.2.2. Stanovení intenzity větrné eroze Míru erozní ohroženosti způsobenou větrem lze zjistit několika způsoby: a) Podle mapy ohroženosti půd větrnou erozí Pro orientační stanovení stupně ohrožení řešeného území byly ve Výzkumném ústavu meliorací a ochrany půdy Praha vytvořeny mapy ohroženosti půd větrnou erozí v ČR v měřítku 1: 200 000. Toto měřítko umožnilo hodnocení potenciální ohroženosti nejmenšího územního celku, jimž je katastrální území. Při hodnocení jednotlivých katastrálních území se vycházelo z map BPEJ, kdy byly využity údaje o klimatických regionech a hlavních půdních jednotkách. b) Podle rovnice erodovatelnosti půd větrem dle Pasáka E= 875,52.10-0,0787.M M – obsah jílnatých částic < 0,01 mm v půdě % Pro určení přípustného odnosu se používají v tomto případě hodnoty přípustné ztráty půdy používané pro zjišťování ohrožeností vodní erozí. c) Podle rovnice komplexního posouzení všech vlivů větrné eroze E= f.( l. K. C. L. V) E – potenciální intenzita větrné eroze l – faktor erodibility půdy – vyjadřuje potenciální ztrátu půdy v t.ha-1 K – faktor drsnosti půdního povrchu, který vyjadřuje drsnost tvořenou výčnělky, brázdami nebo nerovností mikroreliéfu C – klimatický faktor byl odvozen na základě hodnot rychlosti větru a vlhkosti povrchu půdy L – faktor délky pozemku udává délku nechráněného pozemku ve směru převládajícího větru , přičemž za chráněný je považován pozemek o délce rovnající se 10-ti násobku výšky bariéry proti větrné erozi V – faktor vegetačního krytu půdy
2.3. Opatření proti vodní erozi Zemědělskou půdu na svazích je třeba chránit před vodní erozí vlastními protierozními opatřeními. O použití jednotlivých způsobů ochrany rozhoduje jejich účinnost, požadované snížení smyvu půdy a nutná ochrana objektů (vodních zdrojů, toků, nádrží, zastavěných částí měst a obcí) při respektování zájmů vlastníků a uživatelů půdy, ochrany přírody, životního prostředí a tvorby krajiny. Ve většině případů jde o komplex organizačních, agrotechnických a technických opatření, vzájemně se doplňujících a respektujících současně základní požadavky a možnosti zemědělské výroby v nových podmínkách [6]. Při zpracování návrhu KPÚ musí být dána přednost protierozní ochraně půdy před požadavky na nejvhodnější tvar a velikost pozemku z hlediska mechanizace[2].
2.3.1. Organizační opatření Základem organizačních opatření jsou návrhy změn druhů pozemků a protierozní rozmísťování plodin v osevních postupech. Protierozní organizace plodin využívá rozdílného protierozního ochranného účinku pěstovaných plodin, především v období výskytu přívalových dešťů ( od poloviny dubna do konce září) a v době tání sněhu. Při protierozní organizaci plodin se běžně používá rámcové klasifikace pěstovaných plodin do tří skupin: 1. plodiny s vysokým protierozním účinkem po celou dobu vegetace (travní porosty, jeteloviny, jetelotrávy) 2. plodiny s dobrou protierozní ochranou po větší část vegetačního období (obilniny, luskoviny, řepka ozimá) 3. plodiny s nízkým protierozním účinkem po převážnou část vegetačního období (cukrovka, brambory, kukuřice) [3] Protierozní osevní postupy v případě aplikace snižují hodnotu faktoru C vegetačního krytu a agrotechniky. Delimitace druhů pozemků představuje členění v rámci organizace půdního fondu na ornou půdu, zahrady, louky, pastviny, vinice, sady a chmelnice. Pásové střídání plodin sleduje snížení erozního účinku vložením různě širokých pásů s plodinami erozně méně ohroženými (travní porost, vojtěška, jetel, případně obilnina) na pozemek s pěstovanou erozně ohroženou plodinou. Šířka pásů plodin
dostatečně chránící půdu před erozí se volí podle protierozního účinku pěstovaných plodin, přitom se zohledňuje velikost sklonu a typu pozemku.
Minimální šíře ochranného pásu by měla být: 30 m při délce pole s ohroženou plodinou 200 m na svahu 25% (1-3o) 25 m při délce pole s ohroženou plodinou 100 m na svahu 6-9% (4-5o) 20 m při délce pole s ohroženou plodinou 50 m na svahu 10-12% (6-7o)
Sady a vinice jsou charakteristické rovnými řadami výsadeb. Směr řad výsadby ovlivní podstatně agrotechnické zásahy v meziřadí a tím i erozní ohroženost [6].
2.3.2. Agrotechnická opatření Protierozní agrotechnická opatření se používají ke zlepšení vsakovací schopnosti půdy, zvýšení její protierozní odolnosti a k vytvoření ochrany jejího povrchu především v období výskytu přívalových srážek, kdy zejména širokořádkové plodiny (kukuřice, brambory, cukrová řepa) svým vzrůstem a zapojením nedostatečně chrání půdu [4]. Výsev do ochranné plodiny, strniště, mulče nebo posklizňových zbytků je často spojeno s omezeným zpracováním půdy. K protierozní ochraně se využívá rostlinného materiálu v různých formách, který je ponechán na povrchu půdy nebo je částečně zapraven a zabraňuje tak povrchovému odtoku. U plodin s vyššími předpoklady k eroznímu poškození se využívá jako mulčovací materiál sláma z předplodiny: obilnina, kukuřice, chemicky umrtvená ozimá plodina nebo vymrzlá jarní meziplodina setá na podzim ( hořčice, svazenka). Protierozní orba by měla být prováděna pouze otočnými pluhy vždy ve směru vrstevnic, případně s mírným odklonem od vrstevnic. Tímto způsobem orby se půda překlápí proti svahu, omezují se její ztráty sesouváním a přináší i energetické úspory. Při vrstevnicové orbě na svazích o sklonu 14-21% (8-120) je spotřeba nafty o 30% na 1 ha menší a zvýší se i výkonnost agregátu, vyšší o 20% proti orbě po spádnici. Kukuřice je z širokořádkových plodin s nejmenší protierozní ochranou. Jedním z opatření je výsev kukuřice do strniště meziplodiny s kypřením pouze výsevných řádků. Další variantou protierozní ochrany je setí do tradičně zpracované půdy za současného výsevu ochranné plodiny [6].
Při protierozní ochraně brambor se využívá podsevu obilnin na sklizeň v mléčné zralosti nebo postupné zlepšující předplodiny v podobě jetele nebo jetelotrávy. Při pěstování brambor lze využít i mulčování slámou, získanou z předplodiny. Účelem hrázkování meziřadí a důlkováním povrchu půdy je zabránění vzniku povrchového odtoku vytvořením dostatečných prostor pro spadlé srážky přímo na pozemku. Obě technologie se realizují speciálními stroji – hrázkovačem nebo důlkovačem. Účelem zatravnění meziřadí v sadech, vinicích a chmelnicích erozně ohrožených, je zajištění vegetačního krytu půdy plodinou s vysokým protierozním účinkem. Navržená opatření odstraní vodní erozi téměř na úrovni trvalých travních porostů snížením hodnoty faktoru vegetačního krytu a agrotechniky C. Vlivem tohoto vegetačního krytu dochází k větší evapotranspiraci pěstované speciální kultury. Trvalé zatravnění lze navrhnout jen tam, kde srážky činí ročně 400-800 mm, případně do této hodnoty je třeba navrhnout doplňkovou závlahu.
Nevýhody trvalého zatravnění: -
zvýšená potřeba vody
-
zvýšená potřeba živin
-
nutnost častého sečení trávy
-
možnost rozšíření hlodavců a jiných škůdců
Některé nevýhody trvalého zatravnění všech meziřadí zmírníme střídáním zatravněných meziřadí s nezatravněnými a jejich obměnou.
Porost podkultury ve výsadbách speciálních kultur snižuje vodní erozi podobně jako zatravnění, avšak s vyšší účinností. Z důvodu hospodaření
s vláhou jsou zvláště
vhodné ozimé žito a ozimá pšenice, které se ve fázi sloupkování posečou a ponechají jako mulč. Mulčování (nastýlání) půdy ve vinicích a sadech spočívá v zajištění nastýlky organické hmoty o tloušťce 10-20 cm. Mulčování výrazně omezuje erozi, zmenšuje nebo vylučuje potřebu kultivace, snižuje výpar, zvyšuje vsak do půdy. Nevýhodou mulčování je posun kořenů blíže k povrchu a tím možnost jejich poškozování, hlavně při případné orbě. Při mulčování je nezbytná ochrana proti hlodavcům.
Důlkováním se zadržuje srážková voda na povrchu půdy a prodlužuje se doba její infiltrace do půdního profilu.
2.3.3. Technická (biotechnická) protierozní opatření Při řešení protierozní ochrany v určitém povodí nejsou samostatně použita agrotechnická a organizační opatření schopna ve většině případů podstatně omezit povrchový odtok. Je nezbytné proto rozdělit svažité plošně značně rozsáhlé pozemky s neúměrnou délkou svahu protierozními opatřeními (zejména liniového charakteru) a spolu s realizací nových svodných prvků (vymezené a zatravněné dráhy soustředěného povrchového odtoku) vytvořit v povodí odpovídající síť nových hydrolinií. Biotechnické prvky není možno navrhnout izolovaně dle vypočtené limitní šířky svahu (znemožňovalo zemědělskou činnost v často sklonitém, vertikálně a horizontálně
členitém území ČR) a předpokládat, že jen ony vyřeší protierozní ochranu daného území. Celý systém těchto biotechnických opatření je nutno chápat pouze jako tzv. „kostru protierozních opatření“ v řešeném území, kterou je nutno doplnit systémem organizačních, agrotechnických, popřípadě stavebně technických opatření. Biotechnické liniové prvky protierozní ochrany je možno chápat jako trvalou překážku napomáhající zejména rozptýlením povrchového odtoku a jsou navrhovány tak, aby svou lokalizací determinovaly způsob hospodaření jakéhokoliv zemědělského subjektu. Vedle základní funkce protierozní mají spolu s doprovodnou dřevinou zelení na nich rostoucí velký význam i z hlediska krajině estetického a ekologického. Systém liniových protierozních prvků v kombinaci se zelení může fungovat v krajině i jako nezbytná součást lokálních biokoridorů a tvořit tak základ územního systému ekologické stability krajiny [2]. Protierozní meze, často navrhované s průlehy ve spodní nebo horní části svahu, či bez průlehů jako bezodtokové, tvoří překážku soustředěnému povrchovému odtoku. Jsou složeny ze tří základních částí: zasakovacího pásu nad mezí, vlastního tělesa meze a odváděcích prvků. Výhody protierozních mezí: -
velmi dlouhá doba životnosti, dokonce lze předpokládat, že její užitná hodnota poroste, protože samovolné zvyšování meze povede ke snižování sklonu nad mezí a tím i eroze
-
velký zasakovací a filtrační účinek. Voda zasakuje a je infiltrována přes celou šířku záchytného prvku. Celá šířka prvku je tedy aktivní.
-
nízké náklady na údržbu bez potřeby použití speciální mechanizace
-
velká ekologická hodnota, zahrnuje v sobě pruh louky, pruh křovin a skupinky stromů. Při vysoké druhové rozmanitosti výsadeb bude výborným interakčním prvkem v územním systému ekologické stability
Nevýhody protierozních mezí: Určitým problémem je přejíždění meze. Pro přejíždění je nutné budovat propust nebo část meze snížit a ponechat jen průleh, přes který lze přejet. Zasakovací pásy spolu se zatravněnými údolnicemi jsou účinné liniové prvky protierozní ochrany, které jsou investičně málo náročné. Zasakovací pásy travní, křovinné, popř. lesní se navrhují buď na svažitých pozemcích podél vrstevnic, kde se střídají s plodinami nedostatečně chránící půdu před erozí nebo se budují podél nádrží, vodotečí k zabránění vzniku erozních smyvů. Účinnost zasakovacích pásů spočívá v převedení povrchově odtékající vody, zejména vody přitékající z výše ležících pozemků, v odtok podpovrchový [6]. Příčné průlehování pozemků je považováno za jedno z nejdůležitějších podpůrných ochranných opatření na orné půdě. Spočívá v rozdělení dlouhého svahu příčnými průlehy na řadu menších. Záchytné průlehy se budují jako široké mělké příkopy s mírným sklonem svahů na svažitých zemědělských pozemcích. Budují se také tam, kde jejich délka po spádnici překračuje přípustnou délku svahu, zjištěnou pomocí univerzální rovnice z faktoru délky svahu:
Lp =
Gp RxKxSxCxP
Z vypočtené hodnoty faktoru délky svahu L se stanoví přípustná délka svahu lprip lprip=22,13xLprip Zatravněné vodní cesty (vyšší charakter průlehů) jsou přirozené nebo upravené dráhy soustředěného povrchového odtoku, zpevněné vegetačním krytem. Jsou schopny bezpečně bez projevů eroze odvést povrchový odtok, ke kterému dochází v důsledku morfologických rozmanitostí krajiny, zejména na příčně zvlněných pozemcích,
v úžlabinách, údolnicích v době přívalových dešťů nebo jarního tání, kdy soustředěně po povrchu odtékající voda v těchto místech zpravidla způsobuje erozní rýhy [1]. Manipulační pásy se používají tam, kde se vyskytují velmi svažité pozemky, které jsou obdělávané kolmo nebo téměř kolmo na vrstevnice. Navrhují se k tomu, aby bylo možno rozdělit nebezpečně dlouhé svahy na více pásů po vrstevnici a tím zajistit střídání více plodin na svahu. Jejich realizace je nutná hlavně na svazích se sklonem větších 15%. Protierozní příkopy se používají pro doplnění hydrografické sítě a slouží k zachycování a odvádění povrchové vody a splavenin. Z funkčního hlediska se navrhují jako: 1.
záchytné – k ochraně pozemků před přítokem vnějších vod, zejména z lesů
2.
sběrné – pro zachycení vnitřních vod, používají se zpravidla k omezení příliš velké délky povrchového odtoku z pozemku
3.
svodné – slouží pro zajištění neškodného odtoku vody do recipientů
Asanace strží se rozdělují na zachované a nezachované. U strží nezachovaných znamená asanace jejich úplnou likvidaci, úpravu prostoru a plochy do stavu zemědělského pozemku a jeho následné zemědělské využívání. Asanace strží zachovaných vychází z hydrologického
posouzení
a
využití
stabilizovaných
strží
jako
svodných
hydrotechnických zařízení pro odvod soustředěných přívalových vod. Stabilizace se provádí prvky stavebními, biotechnickými a biologickými. V důsledku změn ve využívání půdy se zpravidla zvýšily kulminační průtoky, které ohrožují zastavěné části obcí. Jednou z možností, jak přispět k jejich snížení, jsou nádrže. Nádrže jsou jedním z velmi účinných opatření regulujících odtok vody a zachycujících transportované splaveniny. Při projektování je nutné, aby jejich záchytný prostor byl tak velký, aby byl schopen zadržet objem vody odtékajícího přívalového deště nebo jarního tání s dobou opakování alespoň 100 let. Aby bylo možno zajistit maximální účinnost jsou vhodné pouze pro malá povodí. Z hlediska vlivu na kvalitu vody jsou vhodnější tzv. suché nádrže, jejichž dno je možno obhospodařovat jako louku. Plní se jen při zvýšených průtocích. Po odtoku vody z nádrže, sediment po vyschnutí prorůstá trvalými travními porosty a není nutné časté odstraňování nánosů [6].
Polní cesty je nutno navrhovat tak, aby vedle funkce dopravní přístupnosti k pozemkům plnily i funkci protierozní. Příkopy polních cest zachycují a odvádějí povrchovou vodu nejen z povrchu cesty, ale i z okolních pozemků , takže v některých úsecích plní funkci odváděcích příkopů. Tam, kde dochází k vodní erozi, je možno rozdělit svah vhodným umístěním cesty tak, že těleso cesty se stane základním protierozním opatřením [5].
2.4. Opatření proti větrné erozi 2.4.1. Organizační opatření Pozemky by měly mít obdélníkový tvar s delší stranou kolmo na směr převládajícího směru větru. Na písčitých půdách nechráněných vegetací by neměla šířka pozemku ve směru převládajícího větru přesáhnout 50m. Při protierozním rozmísťování plodin se využívá přirozené odolnosti některých plodin vůči erozi. Jednotlivé plodiny lze z tohoto pohledu rozdělit do tří skupin: 1.
plodiny odolné – travní porosty, víceleté pícniny, ozimé obilniny
2.
plodiny středně odolné - jarní obilniny, řepka ozimá
3.
plodiny málo odolné - okopaniny, slunečnice, kukuřice, zelenina, speciální plodiny (majoránka, kmín apod.)
Na silně ohrožené pozemky se umisťují málo odolné plodiny pouze s doporučením a návrhem kombinace jiných protierozních opatření . Pásové střídání plodin sleduje snížení erozního účinku vložením různě širokých pásů plodin, odolných proti erozi na pozemek s pěstovanou erozně ohroženou plodinou. Účinek tohoto opatření se při větrné erozi zvýší při použití systému pěstování výškově rozdílných plodin. Pásy vždy umísťujeme kolmo k převládajícímu směru větru. Protierozní směr výsevu se využívá zejména u plodin s typickým řádkovým výsevem. Toto opatření nemá v případě větrné eroze vysoký účinek, ale situováním řádků kolmo k převládajícímu směru větru můžeme částečně negativní působení větru snížit [2].
2.4.2. Agrotechnická opatření Půdu je nutno udržovat trvale ve strukturním stavu s dostatečnou vlhkostí (hnojením
organickými
látkami,
zvýšením
obsahu
jílnatých
částic,
použitím
strukturotvorných látek, závlaha) a tak zvyšovat její odolnost proti erozi. Při kultivaci půd ohrožených větrnou erozí by měly být používány takové typy nářadí, které půdu nerozprašují, ale naopak vytvářejí hroudy. Půdy náchylné k větrné erozi by neměly být orány a kultivovány nebo jen při takové vlhkosti, kdy se vytváří dostatek druhotných agregátů. Půda ohrožená větrnou erozí by v žádném období neměla zůstat nechráněná. Tento požadavek lze realizovat dvojím způsobem: 1.
Ponecháním posklizňových zbytků na půdním povrchu
2.
Pěstováním ochranných (krycích) meziplodin
Nejpoužívanějším způsobem ochrany prostřednictvím posklizňových zbytků je bezorebné setí plodin do stojícího strniště. Podmínkou této metody je zajištění likvidace plevelů a výdrolů [2].
2.4.2. Technická opatření Mezi technická opatření řadíme: Umělé větrné zábrany – jako umělé zábrany se používají přenosné plochy z odpadových prken, hliníkových fólií apod.. Tyto zábrany se používají zejména při ochraně zeleniny.
Přirozené zábrany (větrolamy) – větrolamy z hlediska větrné eroze snižují rychlost větru v určité vzdálenosti před a za větrolamem a snižují také turbulentní výměny vzdušných mas v přirozených vrstvách.
Z hlediska propustnosti a účinnosti můžeme větrolamy rozdělit do tří skupin:
Prodouvavé – jsou složeny z jedné či dvou řad stromů, bez keřového patra. Tento typ není příliš vhodný, z důvodu možnosti vzniku tryskového efektu v kmenovém prostoru. Neprodouvavé – jsou složeny z více řad stromů i keřového patra, takže jsou zapojeny v celé výšce profilu a tvoří uzavřenou stěnu, kterou vítr neprochází. Tento typ tlumí významně rychlost větru v bezprostřední blízkosti větrolamu, avšak v již krátké
vzdálenosti za větrolamem nabírá větrný proud původní rychlost. V důsledku mírného přetlaku na návětrné straně a podtlaku na straně závětrné dochází před i za větrolamem k nežádoucím turbulencím. Další nevýhodou nepropustných větrolamů je nepříznivé hromadění
navátin (zeminy, sněhu) uvnitř pásů
a v létě značný vzestup teploty na
závětrné straně. Účinnost neprodouvavého větrolamu 10-20 H (výška větrolamu). Poloprodouvavé – složeny z 1-3 řad stromů i keřového patra, ale korunová vrstva má menší zapojení a keřové patro není příliš husté. Vítr je částečně obtéká a částečně prostupuje porostem, přičemž vzdušné proudy narážejí na kmeny , větve, listy a dochází k přeměně kinetické energie na jiné formy. Optimální propustnost poloprodouvavého větrolamu by měla být kolem 40-50%. Z hlediska ochrany proti větrné erozi je tento typ větrolamu o doporučené celkové šířce 4-7 m nejvhodnější neboť jeho účinnost je ze všech tří typů nejvyšší, uvádí se na návětrné straně 10H, na závětrné straně 20-25H. K ukládání navátin dochází rovnoměrně na ploše mezi jednotlivými větrolamy. Oproti širokým neprodouvavým typům větrolamů dochází k minimálnímu záboru orné půdy při dosažení maximální účinnosti [2].
3. Cíl práce Cílem této diplomové práce je regionalizace opatření na ochranu půdy a vody. K práci samotné bylo vybráno 6 projektů Komplexních pozemkových úprav v těchto katastrálních územích: Hať, Darkovice, Lichnov, Moravské Knínice, Dolní Věstonice a Nový Přerov. Území s různými nebo podobnými klimatickými, morfogeologickými, hydrologickými a půdními podmínkami. Při řešení byly využity vypočtené hodnoty z univerzální Wischmeier - Smithovy rovnice před návrhem opatření a po návrhu opatření. Z vypočtených hodnot bylo sledováno jakým způsobem jednotlivé systémy opatření ovlivnily faktory C – ochranného vlivu vegetace, L – faktor, P – protierozních opatření a tím i G - výslednou ztrátu půdy za rok. Výpočty a mapy návrhu opatření jsou doloženy v příloze této diplomové práce. Na základě těchto zjištěných a porovnaných výsledků byla provedena regionalizace jednotlivých systémů opatření s ohledem na podmínky regionu.
4. Charakteristika zájmových území 4.1. Hať 4.1.1. Charakteristika řešeného území Průměrný úhrn srážek v mm Tabulka č. 2 Měsíc
**
I
II
III
IV
33,2 32,4 36,1 49,4
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Rok
IV-IX
X-III.
81 88,1 90,1 87,3 58,2
43 44,5 37,7
681
454,1
226,9
V
X
XII
Rok
IV-IX
X-III.
3,5 -0,2
8,2
14,5
1,7
Průměrná teplota Tabulka č. 3 Měsíc
*
I
II
III
-2,6 -1,4 3,1
IV
VI
VII
VIII
IX
8,1 13,4 16,4 18,1 17,4 13,8 8,5
XI
Zájmové území náleží do hlavního povodí řeky Odry. Hydrogafická síť je tvořena pouze místním tokem „Bečva“, který protéká od západu k východu. Jinak je v hospodářském obvodu pouze několik sběracích kanálů pro odvedení přebytečných srážkových vod. Vnitřní drenáž luvizemí lze hodnotit jako půdy na rozhraní periodicky promyvném až promyvném vodním režimem. To znamená, že u těchto půd ve větší části roku nedochází vůbec k ovlhčení celého půdního profilu a jen tehdy, je-li větší intenzita srážkového období, je předpoklad k ovlhčení celého profilu, Velkou překážkou k stejnoměrnému provlhčení je iluviální horizont, který se svou velmi zhutnělou konsistencí brání pronikání vody do nižších vrstev a tím dochází k projevu slabého oglejení v profilu. Vodní režim luvických půd oglejených je obdobný jako u hnědozemě illimerizované slabě oglejené. Drnoglej a nivní půda má velkou propustnost pro vodu a malou vodní jímavost. Katastrální území Hať leží v oblasti tvořené horninami čtvrtohorního stáří. Nejrozšířenějším substrátem jsou pleistocénní sprašové hlíny. Malou část tvoří nevápnité nivní uloženiny a glaciofluviální uloženiny. Sprašové hlíny jsou žlutohnědé až světle šedožluté barvy, jejich podstatou jsou částice jilnaté a hlavně prach tj. zrna o rozměrech 0,01 – 0,05 mm. Fyzikální jíl je zastoupen nižším podílem. Na odkryvech se sprašová hlína
vyznačuje rozpadem na svislé hranoly. Jsou to dosti pórovité zeminy, do nichž se voda vsakuje, přitom se však neztrácí rychle do podloží a zůstává v pórech zeminy. Nevápnité nivní uloženiny jsou většinou lehké naplaveniny, propustné, místy až silně propustné. Glaciofluviální písky a štěrkopísky usazené ledovcovými vodami v blízkosti čela ledovců mají nepříznivé chemické a fyzikální vlastnosti, velkou propustnost pro vodu, malou vodní jímavost a neuvolňují žádné živiny pro rostliny. V řešeném území se nacházejí tyto typy půd: 14 - luvizemě modální, hnědozemě luvické
včetně slabě oglejených na sprašových
hlínách (prachovicích) nebo svahových (polygenetických) hlínách s výraznou eolickou příměsí, středně
těžké s těžkou spodinou, s příznivými vláhovými poměry
21- půdy arenického subtypu, regozemě, pararendziny, kambizemě, popřípadě i fluvizemě
na lehkých,
nevododržných,
silně výsušných substrátech
22 - půdy jako předcházející HPJ 21 na mírně těžších substrátech typu hlinitý písek nebo písčitá hlína s vodním režimem poněkud příznivějším než předcházející
43 - hnědozemě luvické, luvizemě oglejené na sprašových hlínách (prachovicích), středně těžké,
ve
spodině
i
těžší,
bez
skeletu nebo
jen
s
příměsí,
se
sklonem
k převlhčení
44 - pseudogleje modální, pseudogleje luvické, na sprašových hlínách (prachovicích), středně
těžké,
těžší
ve
spodině,
bez
skeletu nebo s příměsí, se sklonem k
dočasnému zamokření
46 – hnědozemě luvické oglejené, luvizemě oglejené na svahových (polygenetických) hlínách, středně těžké, ve spodině těžší, bez skeletu až středně skeletovité, se sklonem
k
dočasnému zamokření
51 - kambizemě oglejené a pseudoglej modální na zahliněných štěrkopíscích, terasách a morénách, zrnitostně lehké nebo středně těžké lehčí, bez skeletu až středně skeletovité, s nepravidelným vodním režimem závislým na srážkách
58 – fluvizemě glejové na nivních uloženinách, popřípadě s podložím teras, středně těžké nebo středně těžké lehčí, pouze slabě skeletovité, hladina vody níže 1 m, vláhové poměry po odvodnění příznivé
70 - gleje modální, gleje fluvické a fluvizemě glejové na nivních uloženinách, popřípadě s podložím teras, při terasových částech širokých niv, středně těžké až velmi těžké, při zvýšené hladině vody v toku trpí záplavami
4.2. Darkovice 4.2.1. Charakteristika řešeného území Průměrný úhrn srážek v mm Tabulka č. 4 Měsíc
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Rok
IV-IX
X-III.
**
26
23
34
44
71
84
97
89
63
54
42
32
659
448
211
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Rok
IV-IX
X-III.
3,4 -0,1
8,2
14,5
1,7
Průměrná teplota Tabulka č. 5 Měsíc
*
I
II
-2,2 -1,7 2,9
7,8 13,1 16,0 17,9 17,0 13,4 8,4
Reliéf vymezeného území je zvlněný. Území je převážně svažité, nadmořská výška se pohybuje mezi 230 – 280 m. Po stránce geomorfologické patří stejně jako Hať do plošiny Opavsko – Hlučínské. Zájmové
území
leží
v oblasti
tvořené
horninami
čtvrtohorního
stáří.
Nejrozšířenějším substrátem jsou pleistocenní sprašové hlíny. Malou část tvoří glaciofluviální písky a nevápnité nivní uloženiny. Hydrologické podmínky jsou podobné jako u sousedního katastrálního území Hať.Zájmové území náleží do hlavního povodí řeky Odry. Hydrografická síť je tvořena pouze sběracími kanály pro odvedení přebytečných srážkových vod.
V řešeném území se nacházejí tyto typy půd: 14 – luvizemě modální, hnědozemě luvické
včetně slabě oglejených na sprašových
hlínách (prachovicích) nebo svahových (polygenetických) hlínách s výraznou eolickou příměsí, středně
těžké s těžkou spodinou, s příznivými vláhovými poměry
22 – půdy na mírně těžších substrátech typu hlinitý písek nebo
písčitá
hlína
s
vodním režimem výsušným
40 – půdy se sklonitostí vyšší než 12
stupňů
47 – pseudogleje modální, pseudogleje luvické, kambizemě oglejené na svahových (polygenetických)
hlínách, středně těžké, ve spodině těžší až středně skeletovité, se
sklonem k dočasnému zamokření
68 – gleje modální i modální zrašelinělé, gleje histické, černice glejové zrašelinělé na nivních uloženinách v okolí menších vodních toků, půdy úzkých depresí včetně svahů, obtížně vymezitelné, středně těžké až velmi těžké, nepříznivý vodní režim
70 – gleje modální, gleje fluvické a fluvizemě glejové na nivních uloženinách, popřípadě s podložím teras, při terasových částech širokých niv, středně těžké až velmi těžké, při zvýšené hladině vody v toku trpí záplavami
4.3. Lichnov 4.3.1. Charakteristika řešeného území Průměrný úhrn srážek v mm Tabulka č. 6 Měsíc
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Rok
srážky (mm)
25
24
33
47
65
76
90
76
54
50
38
31
609
Průměrná teplota Tabulka č. 7 Měsíc
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Rok
°C
-2,3
-1,0
2,6
7,5
12,8
15,8
17,8
16,8
13,1
8,2
3,1
-0,2
7,9
Zájmové území náleží do geomorfologické oblasti vrchoviny Nízkého Jeseníku. Průměrná nadmořská výška činí 430 m. Nejvyšší nadmořská výška se nachází při hranicích s hospodářským obvodem Zátor a činí 520 m. Nejnižším místem jsou pozemky kolem potoka Čižiny při hranici s katastrem obce Úblo, která leží 344 m.n.m. Převážná část pozemků je na svazích. Jsou značně členité, nepravidelných tvarů a značně roztříštěné plochami lesů. Na úbočích svažujících se do údolí k potoku Čižině se nacházejí převážně prudké svahy, místy pokryté trvalým drnem. Kolem potoka Čižiny se vytvořila na menší ploše niva přecházející do sousedních hospodářských obvodů. Většina pozemků má expozici jihovýchodní, menší část severozápadní. Značná část pozemků je ohrožena plošnou až rýhovou vodní erozí. Mechanizačně je většina pozemků přístupná kromě značně svažitých ploch, které jsou většinou využívány jako pastviny. Hospodářství Lichnov náleží do hlavního povodí řeky Odry, dílčího povodí řeky Opavy.
Hydrografickou
síť
tvoří
říčka
Čižina
protékající
údolím
směrem
severovýchodním. Do ní se vlévá Lichnovský potok a Tetřevský potok a několik bezejmenných vodotečí a svodnic. Podél Čižiny a vodoteče tekoucí do Horního Benešova se nachází hladina spodní vody, která periodickým kolísáním uzpůsobuje převlhčení až zamokření půdních profilů a dává tak vznik glejovému procesu různě výraznému, což se projevuje u půd vzniklých na nevápnitých nivních uloženinách. Půdy vzniklé na svahových hlínách jsou pro srážkové vody středně propustné. Vzhledem k tuhé konzistenci a těžšímu zrnitostnímu složení ve
spodních horizontech profilu, dochází u těchto půd k dočasnému přebytku vody a tím k procesu oglejení. V sušších obdobích jsou tyto půdy méně vysýchavé vzhledem k dobrému kapilárnímu zdvihu. Půdy vzniklé na kulmských horninách jsou pro srážkové vody snadněji propustné, zároveň však rychleji vysychají v důsledku lehčího zrnitostního složení a nedostatečného vzlínání. Jelikož se nachází většinou ve svažitých polohách, je zejména při vydatnějších srážkách značná část vody odváděna povrchovým splachem. U půd v rovinatějších polohách při snížené vodopropustnosti spodiny dochází k dočasnému převlhčení a vzniku oglejení.
V řešeném území se nacházejí tyto typy půd: 15 – luvizemě modální a hnědozemě luvické, včetně oglejených variet na svahových hlínách s eolickou příměsí, středně těžké až těžké, až středně skeletovité, vláhově příznivé pouze s krátkodobým převlhčením
26 – kambizemě modální eubazické a mezobazické na břidlicích, převážně středně těžké, až středně skeletovité, s příznivými vláhovými poměry
37 – mělké s hloubkou půdního profilu do 30 cm
39 – litozemě modální na substrátech bez rozlišení, s mělkým drnovým horizontem s výchozy pevných hornin, zpravidla 10 až 15 cm mocným, s nepříznivými vláhovými poměry
40 – půdy se sklonitostí vyšší než 12
stupňů
46 – hnědozemě luvické oglejené, luvizemě oglejené na svahových (polygenetických) hlínách, středně těžké, ve spodině těžší, bez skeletu až středně skeletovité, se sklonem
k
dočasnému zamokření
47 – pseudogleje modální, pseudogleje luvické, kambizemě oglejené na svahových (polygenetických)
hlínách, středně těžké, ve spodině těžší až středně skeletovité, se
sklonem k dočasnému zamokření
48 – kambizemě oglejené, rendziny kambické oglejené, pararendziny kambické oglejené a pseudogleje modální na opukách, břidlicích, permokarbonu nebo flyši, středně těžké lehčí až středně těžké, bez skeletu až středně skeletovité, se sklonem k dočasnému, převážně jarnímu zamokření
58 – fluvizemě glejové na nivních uloženinách, popřípadě s podložím teras, středně těžké nebo středně těžké lehčí, pouze slabě skeletovité, hladina vody níže 1 m, vláhové poměry po odvodnění příznivé
59 – fluvizemě glejové na nivních uloženinách, těžké i velmi těžké, bez skeletu, vláhové poměry nepříznivé, vyžadují regulaci vodního režimu
67 – gleje modální na
různých substrátech často vrstevnatě uložených, v polohách
širokých depresí a rovinných celků, středně těžké až těžké, při vodních tocích závislé na výšce hladiny toku, zaplavované, těžko odvodnitelné
68 – gleje modální i modální zrašelinělé, gleje histické, černice glejové zrašelinělé na nivních uloženinách v okolí menších vodních toků, půdy úzkých depresí včetně svahů, obtížně vymezitelné, středně těžké až velmi těžké, nepříznivý vodní režim
70 – gleje modální, gleje fluvické a fluvizemě glejové na nivních uloženinách, popřípadě s podložím teras, při terasových částech širokých niv, středně těžké až velmi těžké, při zvýšené hladině vody v toku trpí záplavami 73 – kambizemě oglejené, pseudogleje glejové i hydroeluviální, gleje hydroeluviální i povrchové, nacházející se ve svahových polohách, zpravidla zamokřené s výskytem svahových pramenišť, středně těžké až velmi těžké, až středně skeletovité
4.4. Moravské Knínice
4.4.1. Charakteristika řešeného území Průměrný úhrn srážek v mm
Tabulka č. 8
Měsíc
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Rok
mm
29
27
30
40
59
78
78
65
45
46
43
36
576
Průměrná teplota
Tabulka č. 9
Měsíc
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Rok
°C
-2,6
-1,1
3,0
8,0
13,3
16,2
18,8
17,2
13,5
8,2
3,2
-0,5
8,1
Směr a síla větru: převládají západní, jihozápadní a severovýchodní vzdušné proudy o průměrné síle 2 – 4 °Bf, Zájmové území je součástí geomorfologického územního celku zvaného vrchovina Svratecké klenby. Převážná část území severovýchodně, severně, západně a jižně od obce je svažitého charakteru s nejvyšší nadmořskou výškou 352 m. Větší část území východně od obce charakterizujeme jako mírně zvlněnou rovinu až mírně svažitý terén. Západně od obce podél potoka Kuřimka se táhne úzká aluviální niva s nejnižší nadmořskou výškou 260 m. Absolutní převýšení terénu činí 98 m. Geologickým podkladem hospodářského obvodu v jeho jižní části jsou kyselé horniny ze skupiny žul, zvané brněnská vyvřelina. Je to součást geologického útvaru prahor krystalinika. Zvětrávacím procesem se vytvořily na tomto matečním substrátě mělké, slabě štěrkovité hnědé půdy s kamenitou spodinou, omezující užitečnou hloubku půdního profilu. Matečný substrát je představován písčitými sedimenty mořského neogénu, překrytými pleistocénní spraší. Na tomto podkladě se vyvinul velmi hluboký profil hnědozemě slabě smyté. V trati „U panských luk“ je geologický podklad půd tvořen slínitými sedimenty mořského neogenu, překrytými pleistocénní vápnitou spraší. Vytvořil se zde profil černozemě degradované silně smyté. Na převážné části zájmového území jsou zastoupeny horniny čtvrtohorního stáři: pleistocénní spraš a holocenní nivní uloženiny. Pleistocénní vápnitá spraš s četnými výkvěty vysráženého uhličitanu vápenatého a s výskytem civcárů tvoří geologický podklad zájmového území prakticky v celém okolí
obce. Vytvořily se na ní hluboké profily půd typu hnědozemě a černozemě degradované. Ve svažitější části terénu je činností plošně vodní eroze ochuzován humusový horizont,
čímž dochází až k obnažování matečného substrátu. Podle stupně eroze dělíme tyto půdy na slabě a silně smyté. V severní části území v okrsku degradované černozemě je vápnitá spraš překryta vrstvou smíšené svahoviny z převážně kyselého materiálu, jejíž původ lze hledat v blízkém výchozu brněnské vyvřeliny. V severovýchodní části zájmového území v trati „Na chřibech“ (což je výchoz devonského vápence) je geologický podklad tvořen svahovinou z převážně karbonátového materiálu (z úlomků devonského vápence). Vytvořil se zde velmi hluboký, slabě štěrkovitý profil rendziny, v celém profilu vápenité. Východně od obce v trati „Na rybnících“ jsou geologickým podkladem vápnité nivní uloženiny holocenního stáří. Vytvořil se zde velmi hluboký profil lužní půdy glejové karbonátové, u které probíhá v důsledku přitomnosti vysoké hladiny spodní vody glejový proces, projevující se rezivými skvrnami a manganitými bročky již od 45 cm níže. Půda je v celém profilu vápnitá. V západní a jižní části území se podél potoka Kuřimka vytvořila úzká aluviální niva, jejíž geologický podklad tvoří holocenní nevápnité (místy slabě vápnité) nivní uloženiny. V důsledku trvalého převlhčení profilu spodní vodou se zde vytvořily drnoglejové půdy s nepříznivými fyzikálními vlastnostmi. Zájmové území spadá do hlavního povodí řeky Moravy, dílčího povodí řeky Svratky. Hydrografická síť je jednoduchá. Od východu k západu protéká územím potok Kuřimka. Jižní částí území protéká Batelovský potok, který se v trati „Na podhájí“ vlévá do potoka Kuřimka. Podél těchto toků se vytvořila úzká aluviální niva s půdami s nepříznivým vodním režimem, trvale zamokřenými spodní vodou. V celém půdním profilu probíhá redukčně oxidační proces přeměn sloučenin železa v podmínkách nedostatku vzduchu zvaný glejový proces. Vytvořil se zde velmi hluboký profil drnoglejových půd. Východně od obce v trati „Na rybnících“, jíž protéká potok Kuřimka, se vytvořily hydromorfní lužní půdy glejové karbonátové. Hladina spodní vody se zde pohybuje v hloubce 106 cm. Zvýšená vlhkost trvá v profilu po celý rok. Tento fakt dává předpoklad ke vzniku a průběhu glejového procesu ve spodních částech půdního profilu.
Černozemě degradované mají poměrně příznivý vodní režim. Vytvořený humusoiluviální horizont s projevy ilimerizace je poněkud těžšího zrnitostního složení a soudržnější. Vyznačuje se vyšší vodní kapacitou a menší propustností pro průsakovou vodu. Na druhé straně však u černozemí degradovaných silně smytých je vodní režim nepříznivý, deficitní. Mateční substrát – spraš je propustný pro průsakovou vodu. Obdobný vodní režim mají hnědozemě silně smyté, vytvořené na spraši. U okrsku hnědozemí a hnědozemí slabě smytých, vytvořených na spraši je poněkud příznivější vodní režim. Vytvořený zhutnělý iluviální horizont je slaběji propustný pro průsakovou vodu, která tak neodtéká rychle do spodních částí půdního profilu. V menší lokalitě se v důsledku sezónního převlhčení profilu vytvořil typ hnědozemě slabě oglejené. Proces povrchového oglejení se v půdním profilu projevuje rezivými skvrnami a manganitými bročky. Zcela deficitní vodní režim mají mělké, slabě štěrkovité hnědé půdy, vytvořené na silně propustném matečním substrátě – brněnské vyvřelině.
4.5. Dolní Věstonice
4.5.1. Charakteristika řešeného území Průměrný úhrn srážek v mm Tabulka č. 10 Měsíc
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Rok
srážky (mm)
27
25
26
36
56
60
70
56
48
44
40
28
516
Průměrná teplota Tabulka č. 11 Měsíc
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Rok
°C
-2,0
-0,4
4,1
9,2
14,2
17,1
19,3
18,5
14,9
9,3
3,8
0,0
9,0
Zájmové území je součástí karpatské soustavy, která je zde zastoupená západním úsekem flyšového pásma Vnějších Západních Karpat a karpatskými neogenními pánvemi.
Z geologického hlediska je flyšové pásmo v daném území zastoupeno ždánickou jednotkou. Z hlediska geomorfologického zařízení je zájmové území součástí Alpskohimalájského systému, reprezentovaného provinciemi Karpaty a Panonská pánev. Karpaty sem zasahují svou podprovincií Západní Karpaty, resp. soustavou Vněkarpatských sníženin a vnějších Západních Karpat. Panonská provincie je zastoupena podprovincií Západopanonská pánev, resp. soustavou Vnitrokarpatských
sníženin. Reliéf území
tvoří geomorfologický celek Mikulovské vrchoviny představovaný geomorfologickým podcelkem Pavlovské vrchy. Panonské sníženiny jsou představovány v daném území podsoustavou Vídeňské pánve, jejím geomorfologickým celkem Dolnomoravským úvalem a jeho geomorfologickým podcelkem Dyjsko-moravskou nivou. Pavlovské vrchy jsou členitou vrchovinou na tektonicky porušených flyšových strukturách Západních Karpat s intenzivními tangenciálními pohyby a morfologicky výraznými bradly. Nejvyšší bod v území se nachází pod úpatím vápencových bradel Pavlovských vrchů ve výšce 315 m n.m.. Nejnižším bodem zájmového území je hladina dolní zdrže Novomlýnských nádrží s průměrnou kvótou ve 169,5 m n.m., resp. hladina „staré“ Dyje (slepého ramena mino ohrázovaného prostoru) ve 167 m n.m. Po dokončení systému Novomlýnských nádrží zůstaly jen nepatrné části Dyjskosvratecké a Dyjsko-moravské nivy mimo trvalou záplavu. Jde zejména o severní část obce dolní Věstonice a tzv. hrúdy vátých písků z převátých nízkých teras v dnešní Střední zdrži.
Řešené území je odvodňováno do Dyje a je součástí povodí Dunaje. Severní okraj Dolních Věstonic byl před zřízením Nových Mlýnů II. a III. silně podmáčeným územím. Vždy při vyšší hladině vody v řece Dyji se značně zvyšovala hladina spodní vody. Vodní nádrže stabilizovaly spodní vodu. Voda prosakující v podloží II. nádrže je jímána ve slepém ramenu Dyje a čerpací stanicí přečerpávána do nádrže číslo III.
V řešeném území se nacházejí tyto typy půd: 01 – černozemě modální, černozemě karbonátové, na spraších nebo karpatském flyši, půdy středně těžké, bez skeletu, velmi hluboké, převážně s příznivým vodním režimem
06 – černozemě pelické a černozemě černické pelické na velmi těžkých substrátech (jílech, slínech, karpatském flyši a tercierních sedimentech), těžké až velmi těžké
s
vylehčeným orničním horizontem, ojediněle štěrkovité, s tendencí povrchového převlhčení v profilu
08 – černozemě modální a černozemě pelické, hnědozemě, luvizemě, popřípadě kambizemě luvické, smyté, kde dochází ke kultivaci přechodného horizontu nebo
i
substrátu na ploše větší než 50%, na spraších, sprašových a svahových hlínách, středně těžké i těžší, převážně bez skeletu a ve vyšší sklonitosti
20 – pelozemě modální, vyluhované a melanické, regozemě pelické, kambizemě pelické pararendziny pelické, vždy na velmi těžkých substrátech, jílech, slínech, flyši,
i
tercierních
sedimentech a podobně, půdy s malou vodopropustností, převážně bez
skeletu,ale i středně skeletovité, často i slabě oglejené
40 – půdy se sklonitostí vyšší než 12
stupňů
4.6. Nový Přerov 4.6.1. Charakteristika řešeného území Průměrný úhrn srážek v mm Tabulka č.12 Měsíc
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Rok
mm
21
22
22
33
55
62
70
65
42
40
33
30
495
Průměrná teplota Tabulka č. 13 Měsíc
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Rok
°C
-1,7
-0,4
4,6
9,6
14,3
17,9
19,9
18,8
15,2
9,4
3,9
0,0
9,3
Zájmové území spadá do oblasti geomorfologického územního celku úvalu Dyjsko-svrateckého. Převážná část území je jednak rovina v údolní poloze řeky Dyje a terénním stupněm přechází v mírně zvlněnou rovinu, která na menší části hospodářského obvodu vystupuje kopcovitou protáhlou vlnou směrem od severu k jihu. Tyto svažité polohy svojí příznivou expozicí k světovým stranám, jsou předurčeny pro pěstování vinné révy. Ve svažitých polohách se velmi silně uplatňuje vodní eroze nejen plošná, ale i brázdová, která způsobuje místy obnažení matečního substrátu.
Jsou to polohy výsušné
vhodné pro založení vinic a sadů. V rovinné a mírně zvlněné poloze je nejmenší nadmořská výška 175 m, s terénním převýšením maximálně do 210m. Geologický podklad zájmového území je tvořen jednak písčitými a slínitými uloženinami mořského neogénu, v údolní poloze řeky Dyje nivními nevápnitými, lokálně vápnitými uloženinami. Zájmové území leží v povodí řeky Dyje. Řeka Dyje tvoří přibližně osu široké nivy s lokalitami meandrů mrtvých ramen se stojatou vodou zarostlých rákosem a vodní florou. Řeka Dyje je regulována a koryto opatřeno ochrannými hrázemi. Přesto však pravidelně z jara se rozlévá po lučních plochách nivy. Regulace umožňuje rychlejší odtok rozlitých vod a zároveň rychlejší vysychání zaplavené půdy. Obvody nivních půd glejových a lužních půd glejových překrytých v údolní poloze řeky Dyje trpí po větší část roku nadměrným ovlhčením půdního profilu, pouze v horké letní periodě je jejich vodní režim příznivý. Černozemě vzniklé na slínitých neogenních sedimentech mají vodní režim poměrně vyrovnaný. Jsou schopny udržovat průsakovou vodu vzhledem k těžšímu zrnitostnímu složení spodin a matečního substrátu. Obvody
černozemních půd vzniklých na písčitých sedimentech mořského neogénu
vykazují
naopak v celku méně příznivý vodní režim, vzhledem ke své poměrně vysoké propustnosti pro srážkovou, průsakovou vodu. Tytéž poměry platí i pro obvody černozemí vzniklých na svahovinách, případně na spraších, překrývajících písčité nebo stěrkopískové terasy.
V řešeném území se nacházejí tyto typy půd: 04 – černozemě arenické na píscích nebo na mělkých spraších (maximální překryv do 30 cm) uložených na píscích a štěrkopíscích, zrnitostně lehké, bezskeletovité, silně propustné půdy s výsušným režimem
05 – černozemě modální a černozemě modální karbonátové, černozemě luvické a fluvizemě modální i
karbonátové na spraších s mocností 30 až 70 cm na velmi
propustném podloží, středně těžké, převážně bezskeletovité, středně výsušné, závislé na srážkách ve vegetačním období
06 – černozemě pelické a černozemě černické pelické na velmi těžkých substrátech (jílech, slínech, karpatském flyši a
tercierních sedimentech), těžké až velmi těžké
s vylehčeným orničním horizontem, ojediněle štěrkovité, s tendencí povrchového převlhčení v profilu
55 – fluvizemě psefitické, arenické stratifikované, černice arenické i
pararendziny
arenické na lehkých nivních uloženinách, často s podložím teras, zpravidla písčité, výsušné
56 – fluvizemě modální eubazické až mezobazické, fluvizemě kambické, koluvizemě modální na nivních uloženinách, často s podložím teras, středně těžké lehčí až středně těžké, zpravidla bez skeletu, vláhově příznivé 62 – černice glejové, černice glejové karbonátové na nivních uloženinách, spraši i sprašových hlínách, středně těžké i lehčí, bez skeletu, dočasně zamokřené spodní vodou kolísající v hloubce 0,5 - 1 m
5. Hodnocení opatření na ochranu půdy a vody v zájmových územích 5.1. Hať 5.1.1. Erozní ohroženost před navrhovanými opatřeními Pro výpočet ztráty půdy byly zjištěny tyto údaje:. Faktor R byl stanoven na základě průměrné hodnoty mezi stanicemi Opava a Ostrava. R=10,6 Faktor K byl stanoven podle pedologických charakteristik pozemku (HPJ). Hodnoty K faktoru se pohybovaly v rozmezí hodnot 0,20-0,66. Faktor C byl vypočítán na základě osevního sledu – řepka, pšenice, pšenice, kukuřice, pšenice, ječmen. C=0,327 Faktory LS byly určeny z polohopisných map. Faktor protierozních opaření P=1 – bez opatření Z celkem 53 hydrolinií nevyhovělo maximální přípustné ztrátě 7 hydrolinií, lze tedy konstatovat, že 13 % mikropovodí je ohroženo nad přípustnou mez.
5.1.2. Hodnocení opatření V zájmovém území bylo navržen organizační opatření, a to vyloučením pěstování širokořádkových plodin na erozně ohrožených pozemcích. Dalším z navržených opatření bylo provedení podmítky až v měsíci září a tím prodloužit pokryv půdy. Výsev ozimé pšenice provádět přednostně na počátku agrotechnické lhůty. Provádět pravidelné hnojení organickým hnojem a tím zajistit dobrou strukturu půdy. Tímto organizačním opatřením došlo k ovlivnění faktoru ochranného vlivu vegetace C. Na lokalitě U Mareše bylo navrženo ochranné zatravnění velmi svažité orné půdy. Z agrotechnických opatření byla navržena úprava odhrnovaček pluhů a zvýraznit tak hřebeny zorané půdy přes zimu v hrubé brázdě. V zájmovém území Hať byla také navržena biotechnická opatření. Podél navrhovaných záchytných příkopů byly navrženy travní zasakovací pásy v šířce 3 – 5 m, aby zabránily zanášení příkopů splaveninami. Dalším opatřením k ochraně půdy a vody byly úpravy svodnic soustředěného povrchového odtoku. Účelem tohoto opatření je neškodné odvedení odtoků z přívalových srážek ze zemědělsky obdělávaných pozemků.
Jednotlivé dráhy soustředěného povrchového odtoku jsou zakresleny v mapové příloze. V území byla také navržena síť záchytných příkopů, které jsou zemní, zatravněné. Pro zajištění ochrany zástavby před vodami přívalových dešťů bylo navrženo 5 hrází suchých nádrží na hlavních dráhách soustředěného odtoku .
5.1.3. Posouzení účinnosti Výše uvedená organizační opatření pomohla ovlivnit faktor C ochranného vlivu vegetace z hodnoty 0,327 na hodnotu 0,14. Po provedeném výpočtu se změněným faktorem, klesla erozní ztráta půdy o více než polovinu a podařilo se tak snížit ztrátu půdy pod stanovenou mez. V území byly také navrženy biotechnické zařízení, které slouží zejména k neškodnému odvedení povrchových vod a jejímu rozptýlení.
K ochraně
zastavěné části obce byly navrženy poldry, které jsou z hlediska ochrany vody nejúčinějším zařízením. Jejich retenční objem byl nadimenzován, tak aby byl schopen zachytit 100 letou vodu.
5.2. Darkovice 5.2.1. Erozní ohroženost před navrhovanými opatřeními Pro výpočet ztráty půdy byly zjištěny tyto údaje:. Faktor R byl stanoven podobně jako v Hati na základě průměrné hodnoty mezi stanicemi Opava a Ostrava. R=10,6 Faktor K byl stanoven podle pedologických charakteristik pozemku (HPJ). Hodnoty K faktoru se pohybovaly v rozmezí hodnot 0,20-0,66. Faktor C – pro stávající osevní postup byl faktor C určen C=0,30 Faktory LS byly určeny ze státních map odvozených 1: 5000 . Faktor protierozních opaření P=1 – bez opatření Z celkem 92 hydrolinií nevyhovělo maximální přípustné ztrátě 19 hydrolinií. Lze tedy konstatovat, že 20 % mikropovodí je ohroženo nad přípustnou mez.
5.2.2. Hodnocení opatření Po provedeném výpočtu bylo v zájmovém území navrženo opatření organizačního typu, a to vyloučení širokořádkové plodiny kukuřice. Tímto opatřením došlo ke snížení faktoru C. Na některých erozně ohrožených pozemcích bylo navrženo agrotechnické opatření v podobě trvalého zatravnění. Rovněž toto opatření snižuje faktor C. Mezi biotechnická opatření v Darkovicích patří také systém polních cest, které spolu s příkopy zajistí neškodné odvedení vod z pozemků. Zatravnění bylo provedeno také podél některých polních cest, aby nedocházelo k zanášení cest splaveninami. V rámci protierozních a protipovodňových opatření byly navrženy 2 poldry.
5.2.3. Posouzení účinnosti Navržené vyloučení kukuřice z osevního sledu snížilo faktor ochranného vlivu vegetace z hodnoty 0,3 na hodnotu 0,14, což snížilo erozní smyv o polovinu. Na lokalitách s navrženým zatravněním klesl faktor C na 0,005. Erozní smyv se tímto snížil na desetinu původní hodnoty. Z tohoto výsledku vyplývá, že se jedná o nenákladné a velmi účinné opatření. Suché retenční nádrže byly vyprojektovány tak, aby byly schopny pojmout 100 letou povodňovou vlnu. Údaje o navržených poldrech jsou uvedeny v příloze.
5.3. Lichnov 5.3.1. Erozní ohroženost před navrhovanými opatřeními Pro výpočet ztráty půdy byly zjištěny tyto údaje:. Faktor R=10,31 – mapy s vyznačením izohyet Faktor K byl stanoven podle pedologických charakteristik pozemku (HPJ). Hodnoty K faktoru se pohybovaly v rozmezí hodnot 0,20-0,60. Faktor C – pro stávajíci osevní postup byl faktor C určen C=0,3 Faktory LS byly určeny ze státních map odvozených 1: 5000 . Faktor protierozních opaření P=1 – bez opatření Z celkem 130 hydrolinií nevyhovělo maximální přípustné ztrátě 70 hydrolinií, lze tedy konstatovat, že 54 % mikropovodí je ohroženo nad přípustnou mez.
5.3.2 Hodnocení opatření Katastrální území Lichnov bylo v roce 1996 a 1997 postiženo katastrofálními povodněmi. Řeka Čižina (přestože protéká přes obec svým horním tokem) obnovila do značné míry své původní koryto a proměnila se v dravou řeku, která způsobila značné škody v obci. Přesto, že povodni bylo možné zabránit (přívalové deště způsobily více než stoletou vodu),
jsou možná určitá opatření v povodí, která by průtočné
množství
protékající vody obcí mohla snížit. Jako základní komponent plánu společných zařízení je navrženo kompletní řešení protierozní a protipovodňové ochrany s použitím prvků agrotechnických, organizačních, biotechnických vzájemně se doplňujících. Základní kostru protierozní ochrany v Lichnově tvoří ochranné retenční nádrže a navazující systém záchytných průlehů, doplněný prvky agrotechnickými (protierozní technologie u erozně nebezpečných plodin) a organizačními (ochranné zatravnění). Biotechnická zařízení v zájmovém území tvoří 5 retenčních nádrží, které mají za cíl chránit zastavěnou část obce Lichnov. Dále jsou to svodné prvky, které zajišťují neškodný převod vody z průlehů do poldrů jakož i odvedení vody z navržených poldrů do recipientu. Svodné prvky jsou navrženy v šířce 12 m o celkové délce 1500 m. Dalšími navrženými biotechnickými prvky jsou protierozní průlehy se zasakovacími pásy. Průlehy jsou navrženy pro neškodné odvedení vody i erozního smyvu, zejména pro odvedení odtoků z krátkodobě trvajících přívalových dešťů nebo náhlého tání sněhu. Zasakovací pásy ohraničují průlehy. V rámci navržené cestní sítě slouží polní cesty C 40-47 k protierozní ochraně. Účelem těchto cest je kromě dopravní přístupnosti k pozemkům, také rozdělení a zkrácení svahu a tím snížení erozního smyvu. Toto opatření ovlivnilo při výpočtu erozního smyvu po návrhu opatření faktor délky svahu L. Posledním z navržených biotechnických opatření je stabilizace strže. Hloubka této strže je v horní části 3 m a v dolní části dosahuje až 16 m. Stabilizace strže byla navržena pomocí stabilizačních přehrážek. Agrotechnická a organizační opatření v zájmovém území tvoří orba po vrstevnici otočnými pluhy. Při tomto způsobu orby se skýva překlápí proti svahu a dochází tak k menšímu eroznímu smyvu. Dalším navrženým agrotechnickým opatřením je výsev do ochranné plodiny, strniště, mulče či posklizňových zbytků. Půda je tímto opatřením kryta po delší dobu než u klasického setí do zorané půdy. V zájmovém území bylo navrženo i
omezení pěstování okopanin a kukuřice. Na některých pozemcích bylo navrženo zatravnění. Poslední tři opatření snižují faktor ochranného vlivu vegetace C.
5.3.3. Posouzení účinnosti Na základě navržených opatření v Lichnově vyplývá, že účinnost opatření je dostatečná. Vyloučením širokořádkových plodin z osevního sledu, byl snížen faktor ochranného vlivu vegetace C z hodnoty 0,29 na 0,12. Toto opatření snížilo přípustný smyv pod stanovenou mezní hodnotu. Na místech s navrženým zatravněním bylo dosaženo minimální ztráty půdy, většinou pod 1 t/ha rok, což vyhovuje po stránce účinnosti mělkým půdám s mocností půdního profilu do 30 cm. Např: linie číslo 51,60. Protipovodňová ochrana v podobě 5-ti navržených poldrů byla dimenzována na 100 letou vodu.
5.4. Moravské Knínice 5.4.1. Erozní ohroženost před navrhovanými opatřeními Pro výpočet ztráty půdy byly zjištěny tyto údaje:. Faktor R=23,15, byl stanoven na základě map s izohyetami Faktor K byl stanoven podle pedologických charakteristik pozemku (HPJ). Hodnoty K faktoru se pohybovaly v rozmezí hodnot 0,34-0,65. Faktor C=0,29, byl určen na základě osevního sledu s tímto zastoupením plodin: 50% obilnin, 25% okopanin, 3% olejnin. Faktory LS byly určeny z polohopisných map. Faktor protierozních opaření P=1 – bez opatření Z celkem 55 hydrolinií nevyhovělo maximální přípustné ztrátě 29 hydrolinií, lze tedy konstatovat, že 53 % mikropovodí je ohroženo nad přípustnou mez.
5.4.2. Hodnocení opatření Řešené území je převážně zorněné a převládají zde ekologicky zcela nestabilní společenstva kulturních plodin na orné půdě. Pozemky jsou scelené do velkých ploch, které nejsou dostatečně protierozně zabezpečeny. Negativně se projevuje zejména nízký podíl trvalých travních porostů a rozptýlené dřevinné vegetace. V tomto zájmovém území bylo navrženo komplexní řešení s použitím prvků organizačních, agrotechnických a biotechnických. Mezi organizační opatření patří v tomto
zájmovém území ochranné zatravnění a vyloučení plodin s nedostatečným protierozním účinkem po převážnou část vegetačního období (kukuřice, brambory, cukrovka). Toto opatření ovlivnilo faktor ochranného vlivu vegetace C. V návrhu protierozní ochrany bylo navrženo i agrotechnické opatření, a to pěstování erozně nebezpečných plodin s použitím protierozních agrotechnologií. Mezi tyto technologie byly zařazeny, výsev do ochranné plodiny, strniště, mulče nebo posklizňových zbytků. Erozí ohrožená půda by tak neměla zůstat bez dostatečného vegetačního krytu nebo alespoň krytu z posklizňových zbytků, zejména v období častého výskytu přívalových srážek. Tyto opatření rovněž ovlivňují faktor ochranného vlivu vegetace C. Jako základní biotechnická opatření použitá k řešení protierozní ochrany v Knínicích byly navrženy: systém protierozních průlehů a mezí, asanace drah soustředěného povrchového odtoku (zatravněné údolnice). Průlehy byly navrženy na orné půdě, v kombinaci s agronomickými a organizačními opatřeními jako mělké široké příkopy s mírným sklonem svahů, kde je povrchově odtékající voda zachycena a neškodně odváděna. Protierozní meze byly navrženy ve směru s mírným odklonem od vrstevnic tak, aby bylo zajištěno nejen zadržení povrchového odtoku, ale i jeho neškodné odvedení do vhodného recipientu (potok, cestní nebo svodný příkop). Vlastní realizace bude spočívat v naorání průlehu víceradličnými pluhy a fixace směru pomocí výsadby stromové a keřové zeleně určující směr obdělávání pozemku. Vytvořením průlehu s neustálým odoráváním ze svahu bude vytvořena postupně mez se záchytným a odváděcím prvkem. Tímto odpovídajícím tradičním procesem vznikání mezí, bude ušetřena nákladná práce těžkých svahových mechanizmů a zabrání se tak utužení ornice. Tyto meze budou výborným interakčním prvkem v územním systému ekologické stability, jelikož v sobě zahrnují pruh louky, pruh křovin a skupinky stromů. Toto opatření zkrátí délku svahu a sníží tak přípustný smyv, jakož i odvede neškodně povrchový odtok vody. Dalším z biotechnických opatření je navržená asanace drah soustředěného povrchového odtoku. Tyto zatravněné vodní cesty jsou přirozené nebo upravené dráhy soustředěného povrchového odtoku zpevněné vegetačním krytem. Jsou schopny bezpečně bez projevů eroze odvést povrchový odtok, ke kterému dochází v důsledku morfologické rozmanitosti krajiny. Posledním z biotechnických zařízení v zájmovém území jsou navrženy 4 polní cesty (C,102,111,115), které mají sloužit i k protierozní ochraně. Svým umístěním mohou zkrátit délku svahu a tím snížit erozní smyv.
5.4.3. Posouzení účinnosti Navrženými opatřeními v Moravských Knínicích se podařilo snížit erozní smyv pod stanovenou mez. Omezením širokořádkových plodin společně s protierozními agrotechnologiemi na některých pozemcích se faktor ochranného vlivu vegetace C snížil z hodnoty 0,29 na hodnotu 0,14. Navržené protierozní meze snížily faktor LS. Lze tedy konstatovat, že tato opatření spolupůsobením snížila erozní smyv až o polovinu. Na pozemcích s navrženým zatravněním klesl faktor C na hodnotu 0,01. Toto opatření snížilo erozní ztrátu půdy na minimální hodnoty. Ve většině případů činí erozní ztráta půdy méně než 1t/ha/rok.
5.5. Dolní Věstonice 5.5.1. Erozní ohroženost před navrhovanými opatřeními Pro výpočet ztráty půdy byly zjištěny tyto údaje:. Faktor R=25 Faktor K byl stanoven podle pedologických charakteristik pozemku (HPJ). Hodnoty K faktoru se pohybovaly v rozmezí hodnot 0,34-0,65. Faktor C= viz. přílohy Faktory LS byly určeny z polohopisných map. Faktor protierozních opaření P=1 – bez opatření
Posuzovaná zemědělská půda v území Dolní Věstonice byla rozdělena na bloky. Pro každý blok byly stanoveny odtokové linie. Výpočet byl proveden alternativně pro tři druhy plodin, pro brambory, obilniny a zatravněné meziřadí vinic. Výpočet byl proveden pro několik odtokových linií na jednom bloku, proto jsou odtokové linie rozděleny na odtokovou linii a a) odtokovou linii b).
5.5.2. Hodnocení opatření V rámci protierozní půdy bylo v Dolních Věstonicích navrženo organizační, agrotechnické i biotechnické zařízení. Mezi organizační opatření ve Věstonicích patří ochranné zatravnění, protierozní osevní postupy. V návrhu je doporučeno zvýšit podíl plodin s vyšším půdoochranným účinkem, jímž se vyznačují vojtěška, trávy a částečně i ozimé obilniny. Tato opatření ovlivňují faktor ochranného vlivu vegetace C. Dalším
organizačním opatřením v Dolních Věstonicích je pásové střídání plodin. Toto bude realizováno střídáním různě širokých pásů
s plodinami erozně méně ohroženými na
pozemek s pěstovanou erozně ohroženou plodinou. Jedním typem takové erozně méně ohroženého pásu jsou navržené biopásy. Tyto biopásy jsou osety vybranými plodinami za účelem zvýšení potravní nabídky ptačích společenstev a živočišných druhů, vázaných na polní stanoviště. Toto opatření ovlivňuje faktor protierozních opatření P. Agrotechnická opatření byla provedena již před návrhem pozemkových úprav. Jedná se o současné zatravnění meziřadí vinic. Návrh protierozních opatření upozorňuje na důležitost tohoto, již provedeného opatření. Navrženým agrotechnickým opatřením v Dolních Věstonicích je výsev do ochranné plodiny. Toto opatření ovlivňuje faktor C. Mezi biotechnická opatření patří v Dolních Věstonicích systém polních cest, které budou doplněny o cestní příkopy. Cestní příkopy mají zajistit neškodné odvedení povrchových vod z pozemků. Cesty budou také osázeny doprovodnou zelení a budou tak plnit kromě funkce dopravní přístupnosti a protierozní ochrany, také součást kostry územního systému ekologické stability.
5.5.3. Posouzení účinnosti
Na základě provedeného výpočtu po návrhu opatření lze konstatovat, že navržená opatření jsou dostatečně účinná. Organizačními opatřeními se podařilo ovlivnit faktor ochranného vlivu vegetace C. Zejména pásové střídání plodin snížilo faktor P z hodnoty 1 na hodnotu 0,4. Přípustný erozní smyv byl snížen pod 10t/ha.
5.6. Nový Přerov 5.6.1. Erozní ohroženost před navrhovanými opatřeními Pro výpočet ztráty půdy byly zjištěny tyto údaje:. Faktor R=28 Faktor K byl stanoven podle pedologických charakteristik pozemku (HPJ). Hodnoty K faktoru se pohybovaly v rozmezí hodnot 0,13-0,41. Faktor C= 0,44 Faktory LS byly určeny z polohopisných map. Faktor protierozních opaření P=1 – bez opatření
Z provedeného výpočtu na blocích budoucí nebo stávající viniční tratě vyplývá, že je půda ohrožená vodní erozí.
5.6.2. Hodnocení opatření V Novém Přerově bylo navrženo v současných nebo budoucích vinicích zatravnění meziřadí. Tímto opatřením dojde k ovlivnění faktoru C. Na základě podkladů Českého hydrometeorologického ústavu a konzultace s místními znalci bylo v zájmovém území navrženo organizační, agrotechnické a biotechnické opatření proti větrné erozi. Z organizačních opatření bylo navrženo uspořádání osevních postupů tak, aby se ve směru převládajícího větru střídaly plodiny odolné a méně odolné proti účinku větru. Navržených agrotechnických opatření v Novém Přerově bylo několik. Návrh doporučuje kultivovat náchylné půdy jen při dostatečné vlhkosti. Na písčitých půdách je nutno omezit kypření povrchu půdy a používat mechanizaci, která nerozprašuje půdu. Dále bylo navrženo bezorebné setí obilnin s ponecháním stávajícího strniště na povrchu půdy. V řešeném území bylo navrženo také technické opatření v podobě ochranného lesního pásu (větrolamu), který má doplnit stávající síť větrolamů. Je navržen v délce 1100m. Jeho plocha by měla činit 4,9 ha. Tyto pásy dřevin mají být orientovány kolmo na směr převládajícího směru větru.
5.6.3. Posouzení účinnosti V případě založení viničních tratí a následného zatravnění meziřadí budou navržená opatření proti vodní erozi dostatečně účinná. Zatravnění meziřadí snížilo faktor ochranného vlivu vegetace C a tím i průměrnou ztrátu půdy, která se snížila pod limit hlubokých půd (10t/ha/rok). Technické opatření proti větrné erozi, ochranný lesní pás je navržen o šířce 20m. Tento typ větrolamu lze označit jako neprodouvavý a svou účinností patří mezi středně účinné opatření. Účinnost neprodouvavého větrolamu je na závětrné straně 10-20 H (H – výška větrolamu).
6. Diskuze 6.1. Regionalizace opatření na ochranu půdy a vody Do jednoho regionu lze zařadit území nacházející se na území Severní Moravy: Lichnov, Hať, Darkovice. Tento region spadá do hlavního povodí Odry, Lichnov do dílčího povodí řeky Opavy. Průměrný roční úhrn srážek se pohybuje v těchto územích v rozmezí 600 – 700 mm. Průměrná roční teplota tohoto regionu činí 8°C. Uzemí v tomto regionu se od sebe navzájem liší svými půdními poměry. V Hati a Darkovicích jsou půdy zastoupeny převážně hnědozemí na spraši, největší zastoupení půd v Lichnově patří kambizemím. Všechny tři území se potýkaly s přívalovými srážkami a proto opatření na ochranu půdy a vody bylo více zaměřeno na ochranu před přívalovými srážkami. Mimo organizační a agrotechnická opatření, která sice dokáží velmi účinně snížit erozní smyv, ale nedokáží účinně zabránit přívalovým vodám byl v plánech společných zařízení kladen důraz také na opatření biotechnická (suché poldry, asanace drah soustředěného povrchového odtoku, systém polních cest s příkopy a zasakovacími pásy).
Do druhého regionu lze zařadit dvě území nacházející se na území Jižní Moravy: Dolní Věstonice a Nový Přerov. Tento region náleží do povodí Dyje. Průměrný roční úhrn srážek činí oproti výše uvedenému regionu o 100 mm méně to znamená 500 mm. Průměrná teplota je vyšší o 1°C, a to 9°C. Tento region je zastoupen půdami typu
černozemě a v menší řadě fluvizeměmi. V tomto regionu byla opatření navrhována zejména organizační a agrotechnická na snížení erozních procesů ve viničních tratích, orné půdě a k omezení eroze větrné opatření biotechnické.
Posledním vymezeným regionem je území Moravských Knínic, které je součástí geomorfologického
celku
zvaného
severozápadním směrem od Brna.
vrchovina
Svratecké
klenby,
nacházející
se
Tento region spadá do dílčího povodí Svratky a
hlavního povodí Moravy. Průměrný úhrn srážek činí 576 mm a teplota 8,1 oC. Region je zastoupen zejména černozemí degradovanou, a půdami jejichž matečným substrátem je spraš. V tomto regionu byl navržen komplex opatření organizačních, agrotechnických a biotechnických (systém protierozních cest a mezí).
6.2. Hodnocení jednotlivých systémů opatření v řešených územích
V Hati byl navržen systém organizačních opatření, a to omezení širokořádkových plodin, odložení provedení podmítky
nebo posunutí výsevu ozimů na začátku
agrotechnických lhůt. Z důvodu protipovodňové ochrany obce byly navrženy retenční nádrže, nejúčinnější prvky na ochranu půdy a vody. Ty byly doplněny o
asanace drah
soustředěného odtoku, podél polních cest byly navrženy příkopy a zasakovací pásy.
Velmi podobným způsobem bylo řešeno sousední území Darkovice. Navrženo bylo vyloučení kukuřice, zatravnění nejohroženějších půd. V rámci protipovodňové ochrany byly navrženy a schváleny 2 suché nádrže.
Zájmové území Lichnov bylo v roce 1996 postiženo rozsáhlými povodněmi. Projekt pozemkových úprav kladl důraz na protipovodňovou ochranu. Navrženy byly rovněž suché nádrže, průlehy se zasakovacími pásy, systém protierozních cest, svodné prvky. Z organizačních a agrotechnických opatření omezení širokořádkových plodin, zatravnění, výsev do ochranné plodiny.
Moravské Knínice patří z těchto území stejně jako Lichnov k nejvíce erozně ohroženým územím (přes 50% hydrolinií nevyhovělo přípustné ztrátě). I v tomto území bylo přistoupeno k organizačním, agrotechnickým
a biotechnickým opatření. Kostru
biotechnických opatření tvoří v tomto území systém průlehů, mezí, asanace drah soustředěného povrchového odtoku a systém polních cest. Z agrotechnických
a
organizačních opatření, omezení širokořádkových plodin, zatravnění, výsev do ochranné plodiny. V Dolních Věstonicích bylo navrženo organizační opatření, a to zatravnění, protierozní osevní postupy, pásové střídání plodin. S ohledem na viniční tratě návrh pozemkových úprav zdůrazňuje současné agrotechnické opatření v podobě zatravnění meziřadí. Návrh protierozní ochrany je zakončen systémem polních cest doplněných o příkopy.
V Novém Přerově bylo navrženo v současných a budoucích vinicích zatravnění meziřadí. Návrh společných zařízení řešil i erozi větrnou. Proti větrné erozi byl navržen
systém organizačního a agrotechnického opatření, jako je střídání plodin více erozně ohrožených s méně erozně ohroženými, šetrná kultivace půd, bezorebné setí obilnin. Posledním opatřením v této oblasti je ochranný lesní pás neprodouvavého typu.
7. Závěr Na základě zjištěných výsledků lze konstatovat, že organizační opatření výrazně snížily ztrátu půdy pod stanovenou mez. Ochranné zatravnění orné půdy nebo zatravnění meziřadí pomohlo snížit ztrátu půdy ve všech řešených územích na minimum svých původních hodnot. Vyloučení nebo omezení erozně nebezpečných plodin snížilo ztrátu mnohdy až na polovinu. Zejména v Moravských Knínicích, Lichnově a Hati byla tato opatření doplněna o prvky biotechnického rázu. Jedná se o systém protierozních mezí, polních cest a průlehů, které rozdělením dlouhých svahů dokázaly významně snížit ztrátu půdy, ale i neškodně odvést a rozptýlit povrchový odtok vod. V katastrálních územích Lichnov, Hať a Darkovice, nacházejících se na Severní Moravě byla řešena i ochrana proti vodám z přívalových srážek. V rámci plánu společných zařízení byly navrženy suché nádrže schopné pojmout 100 letou povodňovou vlnu. Na území Jižní Moravy byla ochrana půdy a vody zaměřena převážně na opatření ve viničních tratích. V Dolních Věstonicích se podařilo snížit ztrátu půdy zatravněním meziřadí ve vinicích a pásovým střídáním plodin na orné půdě. V Novém Přerově řešil návrh pozemkových úprav i erozi větrnou. Mimo doporučených agrotechnických opatření byl v tomto území navržen větrolam neprodouvavého typu. Výsledky výpočtu po návrhu opatření tak potvrdily, že je vhodné zvolit variantu, která je zaměřena na více typů půdoochranných opatření. Takový systém opatření je pak schopen snížit nejen erozní smyv na minimální hodnoty, ale i významně omezit a zachytit povrchový odtok z přívalových srážek. Účinným nástrojem integrovaného řešení krajiny jsou komplexní pozemkové úpravy, které mají za cíl tuto problematiku řešit uceleně v návaznosti na zlepšení životního prostředí pomocí územního systému ekologické stability, vyřešit dopravní přístupnost k pozemkům, jejich scelení, jakožto i bezplatné převedení těchto veřejně prospěšných zařízení obci. Z hlediska co nejpřesnějšího určení faktoru náchylnosti půdy k erozi (K) a stanovení limitu přípustné ztráty půdy (G),
je vhodné před započetím prací provést
aktualizaci bonitovaných půdně ekologických jednotek. Před samotným návrhem pozemkových úprav by bylo účelné zpracovat v území studii na protierozní a protipovodňovou ochranu a vybrat tak při zpracování plánu společných zařízení nejoptimálnější způsob řešení s ohledem na limity území, jenž zahrnují klima, reliéf území, hydrologické a geologické podmínky.
8. Přehled použité literatury [1]
DUMBROVSKÝ M. a kol.: Doporučený systém protierozní ochrany v procesu komplexních pozemkových úprav. VÚMOP Praha 1995
[2]
DUMBROVSKÝ M., MEZERA J., STŘÍTECKÝ L.: Metodický návod pro vypracování návrhů pozemkových úprav. Českomoravská komora pozemkových úprav 2004
[3]
KOKOLIA V., KOS M.: Protierozní osevní postupy. ÚVTIZ Praha 1989
[4]
JANEČEK, M.: Ochrana zemědělské půdy před erozí. ISV nakladatelství, Praha 2002
[5]
PASÁK, V.: Ochrana půdy před erozí. SZN Praha 1984
[6]
PODHRÁZSKÁ, J., DUFKOVÁ J.: Protierozní ochrana půdy. MZLU Brno 2005
[7]
SKLENIČKA, P.: Základy krajinného plánování. Naděžda Skleničková, Praha, 2003
[8]
Vyhláška č. 545/2002 Sb. o postupu při provádění pozemkových úprav a náležitostech návrhu pozemkových úprav
[9]
Zákon č. 139/2002 Sb. o pozemkových úpravách a pozemkových úřadech v platném znění
9. Přílohy
