Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta
Ústav aplikované a krajinné ekologie
Návrh protierozních opatření v katastrálním území Krnov Diplomová práce
Vedoucí práce: prof. Ing. František Toman, CSc. Brno 2010
Vypracoval: Bc. Roman Przybyla
Mendelova univerzita v Brně Ústav aplikované a krajinné ekologie
Agronomická fakulta 2009/2010
ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE Autor práce: Studijní program: Obor:
Název tématu: Rozsah práce:
Bc. Roman Przybyla Zemědělská specializace Agroekologie
Návrh protierozních opatření opatř v katastrálním území Krnov 50 stran textu včetně příloh
Zásady pro vypracování: 1. Formou literární rešerše, na základěě studia odborné literatury, popište problematiku eroze půdy a protierozní ochrany. 2. Ve vybraném katastrálním území proveďte proveď ď rozbor současných č časných podmínek a analýzu současného časného stavu využití území z hlediska jeho ohrožení vodní a větrnou erozí. 3. Vyhodnoťte ťte jednotlivé erozní faktory - dešťový ťový faktor, faktor erodovatelnosti půdy, pů faktor sklonu a délky svahu, faktor vegetačního vegetač krytu a agrotechniky. 4. Stanovte stupeňň erozního ohrožení pozemků pomocí univerzální ní rovnice pro výpočet č ztráty půdy. ůdy. 5. Navrhněte ěte systém organizačních, organizač agrotechnických a technických opatření. opatř 6. Stanovte účinnost činnost navržených opatření opatř s ohledem na přípustnou řípustnou ztrátu půdy. pů
Seznam odborné literatury:
1.
PODHRÁZSKÁ, J. -- DUFKOVÁ, J. Protierozní ochrana půdy. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2005. 95 s. ISBN 80-7157-856-8.
2. Janeček,M. a kol.: Ochrana zemědělské půdy před erozí. ISV Praha 2002, ISBN 85866-85-8 3. Pasák, V.: Ochrana půdy před erozí. SZN Praha,1984
Datum zadání diplomové práce:
říjen 2008
Termín odevzdání diplomové práce: duben 2010
Bc. Roman Przybyla
prof. Ing. František Toman, CSc.
řešitel
vedoucí práce
prof. Ing. František Toman, CSc.
prof. Ing. Ladislav Zeman, CSc.
vedoucí ústavu
děkan AF Mendelu
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Návrh protierozních opatření v katastrálním území Krnov vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MENDELU v Brně.
dne……………………………………….
Podpis
diplomanta…………………
PODĚKOVÁNÍ
Děkuji vedoucímu diplomové práce Prof. Ing. Františku Tomanovi, CSc., za cenné rady, připomínky a komentáře, a za všechen věnovaný čas při zpracování diplomové práce.
V neposlední řadě chci tímto poděkovat svým rodičům za umožnění studia na této univerzitě.
Diplomová
práce
byla
zpracována
s podporou
Výzkumného
záměru
č. MSM6215648905 „Biologické a technologické aspekty udržitelnosti řízených ekosystémů a jejich adaptace na změnu klimatu“ uděleného Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy České republiky.
Abstrakt V této diplomové práci navrhuji protierozní opatření ve vybraném katastrálním území Krnov – Opavské předměstí. Toto území je již na první pohled ohrožené nadměrnou erozí. Toto tvrzení dokládají výsledky stanovení stupně erozního ohrožení. Celková rozloha k.ú. je 494,24 ha. Z toho je pouze 20,44% území ohroženo erozí nepatrnou. Zbylých 79,56 % je ohroženo erozí nadměrnou. Za velmi nebezpečnou považuji výskyt eroze extrémní na 22,77% celkové plochy. Pro snížení smyvu půdy, který činí 4404,11 t před zavedením opatření, jsem navrhl systém organizačních, agrotechnických a především technických opatření. Navrhnul jsem 2 varianty řešení, které jistě uspokojí jak teoretiky, tak praktiky v zemědělství. Obě varianty sníží smyv půdy na přípustnou hodnotu. V závěru této práce je zpracovaný přehled možnosti aplikace jednotlivých protierozních opatření a finanční analýza jednotlivých variant návrhů. Klíčová slova: vodní eroze, USLE, protierozní opatření, ochrana půdy
Abstract In this master´s thesis, I draw antierosion measures in the chosen area of the town of Krnov – Opavské předměstí. Primarily, this area is threatened by extreme erosion. This argument is proved by results of erosion threat assessment. A total coverage of researched area is 494,24 hectares. Only 20,44 % of this area is threatened by slight erosion. Remaining area covers 79,56 % and is extremely threatened by erosion. I consider 22,77 % of the total area to be very dangerous. I made a network of organizational, agrotechnical and especially technical measures for limiting of soil runoff. Before proper measures, the total soil runoff was 4404,11 tonnes in the whole area. I designed two possibilities how to sort out the problem both in theory and practice. Both solutions can decline soil runoff toward accepted values. In the end of this thesis, there are a review of possibilities how to aply certain antierosion measures and their financial analysis. Key words: water erosion, USLE, antierosion measures, soil protection
Obsah 1
ÚVOD ..................................................................................................................... 10
2
CÍL PRÁCE........................................................................................................... 11
3
POJEM EROZE PŮDY ....................................................................................... 11 3.1 DRUHY EROZE...................................................................................................... 12 3.2 PŘÍČINY VODNÍ EROZE ......................................................................................... 14
4
URČENÍ OHROŽENOSTI POZEMKŮ ............................................................ 16
5
PROTIEROZNÍ OPATŘENÍ PROTI VODNÍ EROZI .................................... 19 5.1 ORGANIZAČNÍ PROTIEROZNÍ OPATŘENÍ ................................................................ 20 5.2 AGROTECHNICKÁ PROTIEROZNÍ OPATŘENÍ........................................................... 24 5.3 TECHNICKÁ PROTIEROZNÍ OPATŘENÍ .................................................................... 27
6
ZÁKLADNÍ INFORMACE O VYBRANÉM KATASTRÁLNÍM ÚZEMÍ ... 34 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9
7
POLOHA MĚSTA KRNOVA ..................................................................................... 34 GEOMORFOLOGICKÉ POMĚRY .............................................................................. 34 GEOLOGICKÉ POMĚRY ......................................................................................... 34 PŮDNÍ POMĚRY .................................................................................................... 35 HYDROGEOLOGICKÉ POMĚRY .............................................................................. 36 HYDROGRAFICKÉ POMĚRY ................................................................................... 36 KLIMATICKÉ PODMÍNKY ...................................................................................... 36 BIOGEOGRAFICKÉ POMĚRY .................................................................................. 37 ZEMĚDĚLSTVÍ ...................................................................................................... 38
ROZBOR EROZNÍCH FAKTORŮ ................................................................... 38 7.1 VYHODNOCENÍ JEDNOTLIVÝCH FAKTORŮ ............................................................ 38 7.2 PŘÍPUSTNÁ ZTRÁTA PŮDY VODNÍ EROZÍ ............................................................... 40
8
STANOVENÍ STUPNĚ EROZNÍHO OHROŽENÍ .......................................... 41
9
NÁVRH PROTIEROZNÍCH OPATŘENÍ ........................................................ 43 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8
10
BLOK 1 ................................................................................................................ 43 BLOK 2 ................................................................................................................ 44 BLOK 3 ................................................................................................................ 45 BLOK 4 ................................................................................................................ 45 BLOK 5 ................................................................................................................ 46 BLOK 6 ................................................................................................................ 47 BLOK 7 ................................................................................................................ 47 POROVNÁNÍ ÚČINNOSTI NAVRŽENÝCH PROTIEROZNÍCH OPATŘENÍ ...................... 48
FINANČNÍ ANALÝZA NAVRŽENÝCH OPATŘENÍ .................................... 51 10.1 10.2
FINANČNÍ NÁROČNOST JEDNOTLIVÝCH PROTIEROZNÍCH OPATŘENÍ.................. 51 FINANČNÍ NÁROČNOST VARIANTY 1................................................................. 52 8
10.3
FINANČNÍ NÁROČNOST VARIANTY 2................................................................. 53
11 PROTIEROZNÍ OCHRANA Z POHLEDU ZEMĚDĚLCŮ BLÍZKÉHO OKOLÍ ........................................................................................................................... 55 11.1 11.2
ZEMĚDĚLEC A EROZE ....................................................................................... 55 VÝSLEDKY DOTAZNÍKOVÉHO ŠETŘENÍ NA POVODÍ OPAVY .............................. 55
12
DISKUZE .............................................................................................................. 61
13
ZÁVĚR .................................................................................................................. 63
14
SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY................................................................. 64
15
SEZNAM OBRÁZKŮ .......................................................................................... 66
16
SEZNAM TABULEK ........................................................................................... 66
17
SEZNAM PŘÍLOH............................................................................................... 67
9
1
ÚVOD V současné době existuje mnoho definic „co je to půda“. Je mnoho pohledů na
vnímání tohoto prvku krajiny. Jedno je ale jisté; bez půdy a její životodárné schopnosti by na Zemi neexistoval život. Pro lidstvo má význam půda především z pohledu jedné její hlavní charakteristiky a to půdní úrodnosti, což je schopnost vytvářet podmínky pro růst rostlin. Jakmile člověk dokázal využít této schopnosti tím, že začal odlesňovat a pěstovat zemědělské plodiny, narušil určitý zaběhnutý koloběh tvorby půdy. Dochází ke stavu, kdy obnova je menší než odnos - eroze. Eroze je tedy přírodní proces, kdy působením vody, větru, ledu a jiných činitelů dochází k rozrušování povrchu půdy a transportu půdních částic. Počátek vzniku nového jevu, který nazýváme zrychlená eroze, datujeme do období mladší doby kamenné (neolit) 5000 let př.n.l.. V ČR v současné době na jednoho obyvatele připadá 0,41 ha zemědělské půdy. Jedná se o průměrnou hodnotu v zemích EU. Tím, že u nás i ve světě díky zemědělství neustále probíhá proces zrychlené eroze, tak se ochuzujeme o plochy, na kterých by bylo možné pěstovat zemědělské plodiny. Příklad, který mluví za vše; od zavedení intenzivního
zemědělství -1
vzrostl
počet
sedimentů
končících
v oceánech
-1
z 10 miliard t.rok na 25 až 50 miliard t.rok . Za tu dobu bylo zničeno erozí 430 mil. ha produktivních ploch. Podle výzkumu, který se zabýval zemědělskou výrobou, se zjistilo, že pro minimální výživu lidí je potřebná plocha 0,07 ha zemědělské půdy. Tato plocha však zajistí pouze průměrnou kalorickou potřebu na obyvatele. Můžeme si tedy položit otázku: „jak dlouho nás dokáže půda uživit“, když se odhaduje, že v roce 2025 dle současného přírůstku obyvatel, bude na jednoho obyvatele připadat pouze 0,17 ha zemědělské půdy. Přitom každoročně se ve světě ztratí 7,5 mil. ha zemědělské půdy. Podle posledních odhadů je možné, že čísla 0,07 ha zemědělské půdy dosáhneme v roce 2050 a to za předpokladu současného přírůstku obyvatel a ztráty půdy (Janeček 2008). Jak dlouho tedy musí probíhat současný stav řešení eroze, kdy činy v protierozní ochraně následují až po katastrofách. Jak dlouho bude svět přehlížet tento jev, který žene lidstvo do záhuby. Na tyto otázky v současné době nelze odpovědět.
10
2
CÍL PRÁCE Cílem této diplomové práce je rozbor aktuálních podmínek vybraného katastrálního
území Krnov – Opavské Předměstí z pohledu erozního ohrožení. Dále jsou vyhodnoceny jednotlivé erozní faktory – K,L,S,C. Součástí je také stanovení stupně erozního ohrožení pozemků pomocí univerzální rovnice pro výpočet ztráty půdy. Na základě stanoveného stupně erozního ohrožení a rozboru aktuálních podmínek budou v této práci uvedeny 2 varianty návrhů protierozních opatření.
3
POJEM EROZE PŮDY Slovo eroze je latinského původu a je odvozené od slova „erodere“ rozhlodávat.
V širším slova smyslu rozumíme pojmem eroze rozrušování litosféry resp. pedosféry pohybující se hmotou erogenního původu. V současné době lze erozi definovat jako komplexní proces zahrnující rozrušování půdního povrchu, transport a sedimentaci uvolněných půdních částic působením vody, větru, ledu a jiných erozních činitelů. (Janeček 2008) Při působení eroze na zemský povrch dochází k rozrušování a odnosu půdních částic. Tím se na jedné straně zemský povrch snižuje (degradace) a na druhé straně vyvyšuje (planace), v důsledku hromadění uvolněných částic. Podmínkou planačního procesu je, aby hmoty vyvýšených částí zemského povrchu byly rozpojitelné. Tuto podmínku zajišťuje zvětrávání hornin. Všeobecně se pod pojmem eroze půdy rozumí především mechanické rozrušování půdy vodou a větrem, popř. jinými destrukčními činiteli (ledem, sněhem atd.). Při tomto rozrušování dochází i k transportu a sedimentaci uvolněných částic. Eroze je činnost, která probíhá neustále. V případě nenarušených přírodních podmínek je skoro nepozorovatelná a často zcela neškodná. Proto takovou erozi označujeme jako normální nebo-li geologickou. Naproti tomu existuje eroze abnormální nebo-li zrychlená, která může být velmi výrazná a nebezpečná. Můžeme ji vidět hlavně v zemědělsky a lesnicky intenzivně využívané krajině. V konečném důsledku můžeme říci, že eroze půdy ochuzuje zemědělské půdy o nejúrodnější část – ornici, zhoršuje fyzikálně-chemické vlastnosti půd, zmenšuje mocnost půdního profilu, zvyšuje štěrkovitost, snižuje obsah živin a humusu, poškozuje plodiny a kultury, znesnadňuje pohyb strojů po pozemcích a způsobuje ztráty osiv a sadby, hnojiv a přípravku na ochranu rostlin. Transportované půdní částice a na nich 11
vázané látky znečišťují vodní zdroje, zanášejí akumulační prostory nádrží, snižují průtočnou kapacitu toků, vyvolávají zakalení povrchových vod, zhoršují prostředí pro vodní organismy, zvyšují náklady na úpravu vody a těžbu usazenin. Velké povodňové průtoky poškozují budovy, komunikace, koryta vodních toků apod. (Janeček 2008)
3.1 Druhy eroze Podle činitele, který způsobuje vznik eroze a působí na průběh erozních procesů, rozeznáváme: vodní erozi (akvatická, fluviální), větrnou erozi (eolická), ledovcovou erozi (glaciální), sněhovou erozi (nivální), zemní erozi a antropogenní erozi. Uvedené druhy eroze se mohou vyskytovat jednotlivě nebo v kombinaci, což způsobuje různou intenzitu erozních procesů. V celosvětovém měřítku působí největší škody vodní a větrná eroze. V současné době se zvětšují nepříznivé důsledky antropogenní eroze. (Holý 1994)
Vodní eroze Vodní eroze je vyvolávána kinetickou energií dešťových kapek dopadajících na půdní povrch a mechanickou silou povrchově stékající vody. Povrchový odtok vzniká z dlouhotrvajících srážek, z přívalových dešťů, rychlého tání sněhu a také koncentrací vody v přirozené i umělé hydrografické síti. Hlavním znakem vodní eroze je, že tekoucí voda splachuje, vymílá a odnáší půdu a přemisťuje ji na jiná místa, kde se takto erodované hmoty usazují (sedimentace) a hromadí (akumulace). Při vzniku a během vodní eroze, se uplatňují různé podmínky, jako jsou srážky, územní reliéf, druh a typ půdy, její vegetační kryt aj., jež pak rozhodují o jejím druhu, působnosti a účincích. (Cáblík, Jůva 1963) Druhy vodní eroze bývají označovány podle toho, jak erodující voda působí. Jde-li o činnost mechanickou, mluvíme o korazi. Působí-li voda také chemicky – jde o korozi. Obrušuje-li se při pohybu vody skalní podklad (dno, řečiště, mořské pobřeží) – jde o abrazi. Podle účinku na půdu může eroze působit jako: eroze plošná (vrstevná), při které je půda erodovaná téměř rovnoměrně po celé ploše pozemku nebo určité části svahu eroze rýhová (brázdová), při které vytváří stékající voda rýžky a brázdy eroze výmolná (stržová), při které vznikají v půdě hluboké brázdy, výmoly, strže
12
eroze bystřinná a říční, při které soustředěné dešťové odtoky a vodní proudy vymílají ve stržích, úžlabinách a údolích trvalá vodní koryta Uvedené erozní formy nebývají v přírodě zpravidla ostře rozlišeny, nýbrž navzájem navazují, a to často bez zjevného přechodu. (Cáblík, Jůva 1963) Eroze plošná Prvním stupněm plošné eroze je eroze selektivní, při které dochází k odnosu jemných půdních částic a na ně vázané chemické látky. Dochází ke změně půdní textury a obsahu živin v půdě. Půda se stává hrubozrnnější, s menším obsahem živin. Tato forma eroze probíhá pozvolna, často nepozorovaně a nezanechává viditelné stopy. Lze ji zjistit z jemného materiálu, akumulovaného v dolních částech svahu. Dále tato eroze způsobuje nestejnoměrný vývoj vegetace v různých částech svahu, v důsledku smytého materiálu Tab.1: Klasifikace škodlivosti plošné eroze podle intenzity odnosu (Zachar 1970) Stupeň 1 2 3 4 5 6
Intenzita odnosu půdy erozí (mm.rok-1) do 0,05 0,05 - 0,5 0,5 - 1,5 1,5 - 5,0 5,0 - 20,0 nad 20,0
Hodnocení eroze nepatrná slabá střední silná velmi silná katastrofální
Eroze rýhová Prvním stádiem rýhové eroze je tvorba rýžek a brázd, kdy v povrchu půdy se tvoří drobné úzké zářezy, které vytvářejí na postiženém svahu hustou síť. Brázdová eroze se liší od rýžkové širšími zářezy. Obecně můžeme říci, že rýhová eroze je nejvyšší stupeň plošné eroze. Z rýžek a brázd postupně vznikají hlubší rýhy, které se směrem po svahu postupně prohlubují – takový stav již označujeme jako rýhovou erozi. Tab. 2: Třídění intenzity rýhové eroze podle délky erozních rýh Stupeň
Délka erozních rýh (km.km-2)
Hodnocení eroze
1 2 3 4 5 6
pod 0,1 0,1 - 0,5 0,5 - 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 nad 3,0
nepatrná slabá střední silná velmi silná výjimečná
13
Eroze výmolná Navazuje na erozi rýhovou v místech, kde erodující voda neustále rozšiřuje rýhy. Příčinou může být nesprávný způsob obdělávání pozemků, nevhodně uspořádány pozemky, také velmi členitý povrch a to má za následek soustřeďování velkého množství vody do male plochy. Proto ne vždy eroze výmolná navazuje na erozi rýhovou a může vznikat přímo. Vznikají tak výmoly, strže a hluboké brázdy, které mohou být hluboké 1 až 2 metry. Eroze bystřinná Eroze bystřinná je nejzřetelnějším stupněm erozního vymílání zemského povrchu. Vzniká především v horských polohách s příkrými svahy, které jsou nedostatečně chráněny vegetačním krytem nebo jsou zcela holé. Tím dochází k rychlému, soustředěnému a prudkému odtoku dešťových vod, které pak silně erodují půdy a následně tvoří výmoly a strže. Konečným výtvorem této činnosti jsou bystřiny, což jsou krátké horské potoky, zaříznuté ve dně hlubokých a úzkých strží. (Cáblík, Jůva 1963)
3.2 Příčiny vodní eroze Klimatické a hydrologické poměry Klimatické a hydrologické poměry jsou charakterizovány zeměpisnou polohou, nadmořskou výškou, teplotou ovzduší a jejími denními a ročními změnami, intenzitou a časovým rozdělením ovzdušných srážek, poměry výparu a povrchového odtoku, směrem a intenzitou převládajících větrů, jejich relativní vlhkostí aj. (Cáblík, Jůva 1963) Obecně můžeme říci, že k vodní erozi jsou především náchylná kontinentální území s občasnými prudkými dešti. Proto hlavními činiteli vzniku eroze je déšť nebo sníh, přičemž nerozhoduje jejich celoroční množství, ale hlavně jejich intenzita, trvání a doba výskytu. Další faktory, které ovlivňují klimatické podmínky je zeměpisná šířka, nadmořská výška, teplota, oslunění, výpar, výskyt, směr a síla větrů. Územní poměry Mezi územní poměry řadíme sklon území, délka a tvar svahů, jejich výslunnost a návětrnost. Obecně platí, že čím je území členitější, tím je erozní činnost větší.
14
Podle účinku eroze rozlišujeme čtyři výrazné úseky územního reliéfu (Jůva, Cáblik 1963): oblast návrší neboli rozvodnicové, kde půda zůstává erozí v podstatě neporušena oblast úbočí neboli svahové, jež trpí erozním splachem a vymíláním oblast úpatí neboli podlahové, vyznačují akumulaci vodou přinesené zeminy oblast dolin neboli údolí, ve kterých se usazuje erozně spláchnutá půda, někdy však také působí na eroze říční v korytech bystřin a řek Geologické a půdní poměry Půdní poměry jsou charakterizovány povahou půdotvorného substrátu, zrnitostí, obsahem humusu a jinými vlastnostmi. Vegetační poměry Hlavním faktorem, který ovlivňuje vznik vodní eroze je vegetační kryt. Při dobrém druhovém složení a zapojení porostu dochází k ochraně půdy před erozními účinky vody. Naopak při nevhodném nebo rychlém odstranění vegetace dochází ke vzniku zrychlené eroze. Nejlepší ochranu poskytují přirozené porosty, které jsou trvalé, hluboko kořenící a s velkou rozmnožovací schopností. Mezi takové porosty řadíme porosty lesní a luční. Naproti tomu polní kultury poskytují půdě velmi malou ochranu. Především jednoleté plodiny nedosahují velké nadzemní a podzemní mohutnosti jako trvalé porosty. Způsob využívání a obhospodařování půdy Při využívání zemědělské půdy rozhoduje o účincích eroze polohové a tvarové umístění pozemků, zejména na svazích. Pozemky umístěné délkovým rozměrem po svahu a v tomto směru také obhospodařované a hlavně orané, mohou být postiženy vodní erozí katastrofálně. Naproti tomu, příčný směr orby i příčné řádkování plodin na svahu, velmi účinně brání eroznímu splachování. Dalším důležitým faktorem je volba osevního postupu. Nevhodně volené plodiny na pozemky, které jsou na svahu, významně ovlivňují vznik a sílu vodní eroze. V osevním postupu rozeznáváme plodiny širokořádkové (brambory, řepa, kukuřice) a úzkořadkové (obilniny). Cáblík a Jůva 1963 uvádějí, že brambory vyseté v řádcích po spádu zrychluji erozi, kdy při přívalových srážkách nastává odtok 40 – 70%, což způsobuje odnos ornice 25 t/ha/hod.
15
4
URČENÍ OHROŽENOSTI POZEMKŮ K určení ohroženosti zemědělských půd vodní erozí a k hodnocení účinnosti
navrhovaných protierozních opatření se v České republice využívá tzv. „Univerzální rovnice pro výpočet dlouhodobé ztráty půdy erozí – USLE“ dle Wischmeiera a Smithe (1978). V současné době se využívá tzv. revidovaná univerzální rovnice podle Renarda – RUSLE (Janeček 2007). Rozdíl mezi USLE a RUSLE je úprava jednotlivých faktorů rovnice. Jedná se o zpřesnění hodnot a faktorů, nové určení časových průběhů a zavedení nových vztahů.
Ztráta půdy vodní erozí se stanoví na základě rovnice: G=R.K.L.S.C.P Kde:
G
je průměrná dlouhodobá ztráta půdy (t.ha-1.rok-1)
R
faktor erozní účinnosti dešťů, vyjádřený v závislosti na kinetické energii, úhrnu a intenzitě erozně nebezpečných dešťů
K
faktor erodovatelnosti půdy, vyjádřený v závislosti na textuře a struktuře ornice, obsahu organické hmoty v ornici a propustnosti půdního profilu
L
faktor délky svahu, vyjadřující vliv sklonu svahu na velikost ztrát půdy erozí
S
faktor sklonu svahu, vyjadřující vliv sklonu svahu na velikost ztrát půdy erozí
C
faktor ochranného vlivu vegetačního pokryvu, vyjádřený v závislosti na vývoji vegetace a použité agrotechnice
P
faktor účinnosti protierozních opatření
Použitím uvedené rovnice se zjistí průměrná dlouhodobá ztráta půdy a udává množství půdy, které bylo na pozemku uvolněno vodní erozí, nezahrnuje však její ukládání na pozemku, či na plochách ležících pod ním. Rovnici nelze použít pro kratší než roční období.
16
Schéma působení erozních faktorů při vodní erozi (Slavík 2000)
Eroze půdy
Erozivita
Déšť
Erodovatelnost půdy
Fyzikální vlastnosti půdy Organizace půdního fondu
Energie deště
Sklon a délka svahu
R
Využívání půdy
K
Osevní postup a agrotechnika
Protierozní opatření
LS
P
C
4.1 Faktor erozní účinnosti dešťových srážek R Roční hodnota faktoru R se určuje z dlouhodobých záznamů o srážkách a představuje součet erozní účinnosti jednotlivých přívalových dešťů, které se v daném roce vyskytly, přičemž se neuvažují deště s úhrnem menším než 12,5 mm a pokud v průběhu 15 min nespadlo alespoň 6,25 mm a musí být oddělené od ostatních dešťů dobou delší než 6 hodin (Janeček 2007). Pro Českou republiku je stanovena průměrná hodnota 20 MJ.ha-1.cm-1 (metodika č. 5/92). Podle posledního vývoje poznatků erozní účinnosti deště a změn výskytu přívalových dešťů, by se měla průměrná hodnota pro ČR zvýšit na hodnotu 45 nebo 66 (zpráva o řešení projektu QF 3098 z roku 2006).
4.2 Faktor erodovatelnosti půdy K Faktor erodovatelnosti půdy, resp. náchylnosti půdy k erozi je v univerzální rovnici definován jako odnos půdy v t.ha-1 na jednotku dešťového faktoru R ze standardního
17
pozemku o délce 22,13 m (na svahu o sklonu 9%), který je udržován jako kypřený černý úhor kultivací ve směru sklonu. Tento faktor lze stanovit 3-mi způsoby: 1. Podle vztahu odvozeného pro faktor K 2. Podle nomogramu sestrojeného na základě uvedeného vztahu 3. Přibližně podle hlavních půdních jednotek (HPJ) bonitační soustavy půd U prvních dvou postupů stanovení je třeba mít k dispozici základní údaje o dané půdě, případně výsledky rozborů přímo v terénu odebraných směsných půdních vzorků z vyšetřovaného pozemku (Janeček 2007).
4.3 Faktor délky svahu L Hodnota faktoru délky L se stanoví ze vztahu Wismeiera a Smithe: L = (l / 22,13)p Kde:
22,13 je délka standardního pozemku (m) l – horizontální projekce nepřerušené délky svahu p – exponent zahrnující vliv sklonu svahu
4.4 Faktor sklonu svahu S Ztráta půdy se zvyšuje se vzrůstajícím sklonem svahu, a to rychleji než je tomu u délky svahu. Hodnota faktoru sklonu svahu S se určuje pomocí vztahu S=
,ସଷା,ଷ௦ା,ସଷ௦ ,ଵଷ
Pro vyjádření vlivu proměnného sklonu svahu, příp. k vyjádření vlivu změn půdních vlastností (K) na svahu na ztrátu půdy erozí, lze rozdělit svah na 10 stejně dlouhých úseků a faktor sklonu svahu S stanovit jako vážený průměr faktoru S, příp. K dílčích úseků. Výsledná hodnota faktoru sklonu svahu S pro svahy nepravidelného tvaru se stanoví podle vah následovně od nejvyšší polohy S1 po nejnižší S10 ze vztahu: S = 0,03.S1 + 0,06.S2 + 0,07.S3 + 0,09.S4 + 0,10.S5 + 0,11.S6 + 0,12.S7 + 0,13.S8 + 0,14.S9 +0,15.S10
18
4.5 Faktor C Vegetační pokryv má v protierozní ochraně velký význam. Zásadou je, aby půda byla v době přívalových dešťů chráněna vegetací. Vegetace chrání půdu před destruktivním účinkem dopadajících kapek a následně zpomaluje rychlost povrchového odtoku. Má také vliv na další půdní vlastnosti – pórovitost, propustnost, vlhkost. Stupeň ochranného účinku plodin a jejich posklizňových zbytků rozdělili Wischmeier a Smith do 5 základních období: 1. období podmítky 2. období od přípravy pozemku k setí do jednoho měsíce po zasetí nebo sázení 3. období po dobu druhého měsíce od jarního nebo letního setí či sázení, u ozimu do 30.4 4. období od konce 3. období do sklizně 5. období strniště Hodnoty faktoru C vegetačního krytu a agrotechniky pro hlavní plodiny, představují poměr smyvu na pozemku s pěstovanými plodinami ke ztrátě půdy na kypřeném černém úhoru. Hodnoty faktoru C pro jednotlivá pěstební období jsou uvedeny v příloze 1. V konečném výpočtu jsou hodnoty faktoru C korigovány procentuálním rozdělením R-faktoru v průběhu roku (příloha 2).
4.6 Faktor P Hodnoty faktoru P jsou uvedeny v příloze 4. Jestliže nelze předpokládat, že by byly dodrženy uvedené podmínky maximálních délek a počtu pásů, nelze s účinností příslušných opatření vyjádřených hodnotami faktoru P počítat a hodnota faktoru P = 1 (Janeček 2002)
5
PROTIEROZNÍ OPATŘENÍ PROTI VODNÍ EROZI Zemědělskou půdu na svazích je třeba chránit před nežádoucími účinky vodní
eroze. K ochraně využíváme vhodná protierozní opatření. Při výběru protierozních opatření rozhodují místní podmínky, jejich účinnost, požadované snížení smyvu půdy a nutná ochrana objektů (vodních zdrojů, toků a nádrží, intravilánů měst a obcí atd.) při respektování zájmu vlastníků a uživatelů půdy, ochrany přírody, životního prostředí a tvorby krajiny (Janeček 2008).
19
Hlavním požadavkem na protierozní opatření je komplexnost. Při hodnocení erozních procesů a při návrhu protierozních opatření je účelné vycházet z povodí jako ze základní jednotky, v níž lze organickou soustavou zásahů vhodně upravit odtokové poměry (Holý 1994). Návrh protierozní ochrany vychází z průzkumu, kterým se získávají podklady k posouzení hydrologických poměrů řešeného území a stanovení jeho erozní ohroženosti. Průzkum současně vytváří předpoklady pro soulad protierozních opatření s pozemkovými úpravami a ostatními vodohospodářskými a ekologickými zásahy a zájmy v krajině. Významnou součástí průzkumu je rekognoskace terénu, při které se ověřují a upřesňují především (Janeček 2008): hydrologické poměry organizace a využití půdního fondu způsob obhospodařování pozemků nesrovnalosti mapových podkladů se současným stavem Při zpracování projektu protierozní ochrany je možné využít následujícího postupu (Metodika 5/1990): vyhodnocení území posouzení současného smyvu půdy a odtokových poměrů návrh organizačních opatření posouzení smyvu po návrhu organizačních opatření návrh agrotechnických opatření posouzení smyvu půdy po návrhu agrotechnických opatření návrh technických a protipovodňových opatření posouzení smyvu půdy po návrhu komplexních protierozních opatření
5.1 Organizační protierozní opatření K nejjednodušším protierozním opatřením se řadí zásahy organizačního charakteru. Tyto zásady vycházejí především ze znalosti příčin vzniku vodní eroze, které následně vyusťují v obecné protierozní zásady (Dumbrovský 2006). včasný termín výsevu plodin výsev víceletých pícnin do krycí plodiny posun podmítky do období s nižším výskytem přívalových dešťů, tzn. na září zařazování bezorebně setých meziplodin rozmístění plodin podle svažitosti pozemku 20
Důležitou roli v protierozní ochraně sehrává vegetační pokryv, který působí proti erozi několika směry (Dumbrovský 2006): chrání půdu před přímým dopadem kapek podporuje vsak dešťové vody do půdy svými kořeny zvyšuje soudržnost půdy, která se tak stává odolnější vůči účinkům stékající vody. Těchto vlastností, které se různí podle typu plodiny, lze využít při výběru organizačních opatření s protierozním účinkem. Optimalizace velikosti a tvaru pozemku Z hlediska protierozní ochrany je žádoucí, aby měl pozemek poměr délek stran 1:2 až 1:3 (Holý 1978). Dalším důležitým parametrem je rozměr pozemku orné půdy ve směru sklonu. Ten by neměl převyšovat přípustnou délku stanovenou na základě vypočtené přípustné ztráty půdy erozí. Tato podmínka platí jak pro rozměr pozemku obdělávaného jako jeden celek, tak pro skupinu pozemků, oddělených pouze hranicemi, které nejsou schopné účinně zachycovat povrchový odtok (Janeček 2008). Optimalizace velikosti a tvaru pozemku se provádí v rámci komplexních pozemkových úprav (KPÚ). Při těchto úpravách dojde k vytvoření nových půdních bloků a k reorganizaci polní cestní sítě. Zároveň se tato optimalizace navrhuje v návaznosti na systém protierozní ochrany půdy a územního systému ekologické stability (ÚSES). Druhou možnosti úprav jsou tzv. jednoduché pozemkové úpravy (JPÚ), kdy se vytvářejí nové pozemky v rámci stávajících ucelených bloků zemědělské půdy (Dumbrovský 2006). Delimitace druhů pozemků Delimitace druhu pozemků se chápe jako prostorová a funkční optimalizace pozemků, sloužících k pěstování jednotlivých kultur. Představuje členění v rámci organizace zemědělského půdního fondu na ornou půdu, zahrady, louky, pastviny, vinice, sady a chmelnice (Podhrázská, Dufková 2005). Ochranné zatravnění Ochranné zatravnění se aplikuje na orné půdě větších sklonů. Optimálně zapojený porost je nejlepší ochranou. Pro zatravnění jsou preferovány trávy výběžkaté tvořící pevný drn (zejména u protierozních opatření liniového charakteru) (Podhrázská,
21
Dufková 2005). Z hlediska protierozní ochrany (PEO) je doporučena změna druhu pozemků z orné půdy na TTP tyto půdy (Dumbrovský 2006): půdy na svazích nad 12°, mělké (30 – 10 cm) středně skeletovité půdy na pevných substrátech a svazích 7° - 12° zamokřené glejové (GL), glejové rašelinové (GLrš), zasolené půdy (SC, SK) a jíly nemeliorované oglejené půdy v klimatických regionech MCH a CH, severní expozice svahů 7° - 12° v chladném klimatickém regionu CH půdy v nadmořské výšce 800 – 850 m Trvalými travními porosty by měly být chráněny plochy (Janeček 2008): podél břehů vodních toků a nádrží (buffer zóny) v drahách soustředěného povrchového odtoku profily průlehů a těles ochranných hrázek Ochranné zalesnění Ochranné zalesnění se nejčastěji uplatňuje jako plošné zalesnění nebo jako ochranné lesní pásy. Do lesního půdního fondu je nutné převést půdně – ekologické jednotky na svazích větších jak 17°. Dále půdy glejové zrašeliněné, různé hydromorfní a semihydromorfní půdy (Podhrázská, Dufková 2005). U všech převodů z kategorie luk a pastvin do lesního fondu musí být dle zákona č. 114/1992 Sb. provedeno vyhodnocení botanického složení porostu příslušným odborným pracovištěm, které rozhodne, zda převod je z hlediska ochrany přírody možný. Protierozní rozmísťování plodin Principem rozmístění plodin spočívá v umístění plodin nedostatečně chránících půdu před erozí (širokořádkové plodiny) na pozemky rovinné nebo mírně svažité do sklonu nejvýše 8%. Na orné půdě se sklonem od 8% do 15% je možné zvýšit ochranný účinek širokořádkových plodin střídáním s vrstevnicovými pásy obilovin (Janeček 2002). Při protierozním rozmísťování plodin se vychází z různého protierozního účinku jednotlivých plodin, který je dán: typem vzrůstu plodiny charakterem olistění plodiny 22
rychlostí vývinu způsobem pěstování Při tradičním pěstování lze plodiny podle jejích protierozní účinnosti seřadit od nejvyšší po nejnižší protierozní účinnost: travní porosty – jetel – vojtěška – obilnina ozimá – obilnina jarní – řepka ozimá – hrách – plodiny okopaninového charakteru (slunečnice, brambory, cukrovka, kukuřice) (Janeček 2008). Vhodná struktura osevního postupu v našich podmínkách je dána 45 – 50 % obiloviny, 25 – 30 % okopaniny a 30 % zastoupení pícnin. Ochranný účinek osevního postupu je přímo úměrný podílu, který v nich zaujímají víceleté pícniny. Pásové střídání plodin Úkolem pásového střídání plodin je snížení erozního účinku vložením různě širokých pásů s plodinami erozně méně ohroženými (travní porost, jetel, vojtěška, příp. ozimá obilovina, hrách, řepka ozimá), s pásy plodin s nízkým protierozním účinkem (okopaniny, kukuřice) (Podhrázská, Dufková 2005). Na pozemky, které jsou více ohrožené (větší sklon, delší svah), je nezbytné dát přednost plodinám s vysokým protierozním účinkem – víceletá pícnina, travní porost (Metodika 16/89). Šířka pásů je závislá na sklonu a délce svahu, propustnosti půdy, její náchylnost k erozi a na šířce záběru strojů. Minimální šíře ochranného pásu by měla být: 30 m při délce pole s ohroženou plodinou 200 m na svahu 2 – 5 % 25 m při délce pole s ohroženou plodinou 100 m na svahu 6 – 9 % 20 m při délce pole s ohroženou plodinou 50 m na svahu 10 – 12 % Pásy se navrhují buď jako vrstevnicové nebo jako pásy s mírným odklonem od vrstevnic (do max. odklonu 30° od vrstevnic). Vrstevnicové pásy by měly být uspořádány tak, že mezi stejně široké pásy plodin jsou umisťovány zpravidla nestejně široké pásy travních porostů či jetelovin (Dumbrovský 2006). Podle ČSN 754500 je minimální šířka pásů 20 m. Podstata pásového střídání plodin je ve snížení velikosti hodnoty faktoru P. Hodnoty změn faktoru P jsou uvedeny v příloze 4. Protierozní směr výsadby Protierozní směr výsadby je protierozní opatření, při kterém se výsadba ovocných stromů, keřů révy vinné provádí v malém podélném sklonu šikmo ke směru vrstevnic (max. 30%). Voda odtéká meziřadím na okraj pozemku, kde je zaústěna do technického opatření liniového (příkop, průleh, cestní patky apod.) Agrotechnická či jiná opatření 23
musí být prováděna tak, aby nedocházelo k přetékání vody z meziřadí do meziřadí, nejlépe formou doplňkových průlehů. Popsaný směr výsadby je vhodný v terénech nečlenitých až mírně členitých ve sklonech 2 – 12%, kde má největší účinnost (Podhrázská, Dufková 2005).
5.2 Agrotechnická protierozní opatření Protierozní agrotechnická opatření se používají ke zlepšení vsakovací schopnosti půdy, zvýšení její protierozní odolnosti a k vytvoření ochrany jejího povrchu především v období přívalových srážek (Janeček 2008). Důležitým prvkem, který slouží k ochraně půdy je vegetace. Ta má vliv na přímou ochranu půdy před destruktivním působením kinetické energie dopadajících dešťových kapek. Dále zpomaluje rychlost povrchového odtoku a také nepřímo působí na půdní vlastnosti. Ochranný vliv vegetace je přímo úměrný pokryvnosti a hustotě porostu v době přívalového deště (IV-IX) (Dumbrovský 2006). Výsev do ochranné plodiny, strniště, mulče nebo posklizňových zbytků Souhrnně můžeme nazvat celou tuto podkapitolku jako ochranné obdělávání půdy. Jedná se tedy o systém hospodaření, který udržuje nejméně 30% rostlinných zbytků na povrchu půdy. To má vliv na snížení vodní a větrné eroze. V podstatě zde mluvíme o redukovaném obdělávání (Janeček 2008). Ze zemědělských operací, které se provádí, při přípravě pozemku, se vypustí orba. Půda se zpracovává pouze kypřiči. Posklizňové zbytky se při bezorebném zpracování pouze částečně zapraví a zbytek zůstane na povrchu půdy – tím se tvoří nastýlka (mulč). K mulčování se využívají kypřiče půdy s pasivními pracovními orgány (dlátové a radličkové kypřiče, šípové podřezávače) a kypřiče s rotačními pracovními orgány (Podhrázská, Dufková 2005). Ponecháním rostlinných zbytků mulče na povrchu půdy při uplatnění bezorebné technologie má své výhody i nevýhody (Janeček 2008). Výhody – zvýšení vlhkosti, zlepšení infiltrace, snížení výparu, omezení vzniku krusty (půdního škraloupu), snížení počtu pojezdů a v úspoře energie Nevýhody – snížení teploty, zvýšení možnosti zaplevelení a potřeby herbicidů, zvýšení množství škůdců a rozšíření chorob rostlin, potřeba výkonnějších traktorů a dražších bezorebných secích strojů
24
Protierozní orba Jde o systém orby, který se provádí ve směru nebo v malém odklonu od vrstevnic (vrstevnicová orba). Tímto způsobem se půda překlápí proti svahu, omezují se ztráty sesouváním a přináší to i energetické úspory. Odhaduje se, že se jednou orbou otočným pluhem s ukládáním ornice proti svahu zadrží až 10 tun ornice na každém ha, která by se orbou záhonovými pluhy sesunula po svahu (Janeček 2008). Vrstevnicová orba má pozitivní účinek proti působení přízemních větrů, které chrání půdu před deflací. Přičemž půdní částice odváté z hřebenů brázd jsou ukládány do sousedních brázd a nedochází k jejich ztrátě. Dalším pozitivním vlivem této orby je rovnoměrnější rozložení sněhu na polích. Tím se zabrání vzniku holomrazů a při jarním tání se půda lépe zásobuje vláhou z tajícího sněhu (Holý 1994). Protierozní technologie pěstování kukuřice a slunečnice Kukuřici a slunečnici řadíme mezi širokořádkové plodiny, které velmi málo chrání půdu před erozí. Navíc kukuřice je plodina, která se dá pěstovat téměř ve všech klimatických a morfologických podmínkách, což má za následek velké erozní škody. Jako nejjednodušší PEO je zasetí obilních pásů (1 – 2 m široké) po vrstevnicích bezprostředně po zasetí kukuřice. Jako obilovina se využívá ozimý ječmen nebo ozimé žito. Pruhy by měly být zasety s odstupem 20 – 40 m od sebe podle stupně ohrožení pozemků erozí. Nevýhodou tohoto opatření je malá účinnost po dobu jednoho měsíce po zasetí. (Janeček 2002). Další možností je setí kukuřice do mulče, případně do přemrzlých (vymrznutých) meziplodin. Vhodnou vymrzající meziplodinou je hořčice bílá a svazenka vratičolistá. Protierozní technologie pěstování obilnin a řepky ozimé Při tradičním pěstování řepky ozimé je nutná protierozní ochrana hlavně v období před zasetím. V tomto období je velký výskyt přívalových dešťů. Jedním ze způsobů protierozní ochrany je setí ozimé řepky do mulče přesným secím strojem s kotoučovými secími botkami. Jako mulč může být použit desikovaný porost jílku jednoletého (Janeček 2002). Dále je možné využít mělkou podmítku při zakládání porostu řepky. Nejčastější předplodinou jsou pak obiloviny, především pšenice. V tomto případě je však nutná regulace plevelů a vzešlého výdrolu herbicidy v porostu řepky (Janeček 2007). Obilniny jsou plodiny s dobrým protierozním účinkem, ale na pozemcích s vyšší erozní ohrožeností (vyšší sklonitost, délka svahu) jejich protierozní účinek klesá a je 25
vhodné použít protierozní technologie pěstování. Jde o technologie s mělkým zpracováním půdy, při které je maximum rostlinných zbytků ponecháno na povrchu půdy. Při zpracování půdy se provádí mělké prokypření, které má charakter mělké podmítky. Je vhodné pro tuto činnost použít kypřiče vybavené podřezávacími šípovými radličkami, které mají snížený mísící účinek – rostlinné zbytky nejsou promíseny se zeminou, ale zůstávají na povrchu půdy (Janeček 2008). Pro setí obilnin po mělké podmítce je možné využít secí stroje pro setí v postupech minimálního zpracování a půdoochranného zpracování půdy. Jedná se o secí stroje s jednokotoučovými i dvoukotoučovými secími botkami, šípovými radličkovými botkami, případně botkami dlátovými (Janeček 2007). U postupů zakládání porostů ozimých obilnin po řepce nebo obilninách a ozimé řepce po obilnině lze protierozní účinek zvýšit rozdrcením slámy předplodiny a jejím rovnoměrným rozptýlením po povrchu pozemku. Při setí je nutné dbát na to, aby sláma nebyla zatlačena do půdy a omezilo se riziko ukládání osiva na slámu (Janeček 2008). Další možným řešením je využití meziplodin. Setí může probíhat současně s podmítkou nebo v samostatné operaci po podmítce s minimálním časovým odstupem (Janeček 2008). Protierozní ochrana brambor Brambory jsou širokořádkové plodiny, které jen velmi málo chrání půdu před erozí, a proto je nutné zajistit na takových pozemcích protierozní opatření. První možností je postup, který využívá podsevu obilovin sklizené v mléčné zralosti. Druhou možností je výsadba brambor do zkypřené meziplodiny žita. Třetí možností je využití mulče. Mulč chrání půdu v zimním období a spolu se strništěm zabraňuje erozi při rychlém tání sněhu. Před výsadbou se mulč zapraví diskovým nářadím. Poslední možností, kterou lze u této plodiny využít je hrázkování, které se provádí ihned po výsadbě do doby plného zapojení porostu (Podhrázská, Dufková 2005). Hrázkování a důlkování povrchu půdy Účelem hrázkování meziřadí a důlkování povrchu půdy je zabránění vzniku povrchového odtoku vytvořením dostatečných prostor pro spadlé srážky přímo na pozemku. Obě technologie se provádějí speciálními stroji – hrázkovačem nebo důlkovačem. Hrázkování se používá u širokořádkových plodin, které se pěstují v hrubcích. Důlkování povrchu půdy lze využít u všech širokořádkových plodin s tím, že účinnost tohoto opatření je nižší než u hrázkování (Podhrázská, Dufková 2005). 26
5.3 Technická protierozní opatření Organizační a agrotechnická protierozní opatření ve většině případů nejsou schopna podstatně omezit povrchový odtok. Proto je nezbytné rozdělit svažité, plošně značně rozsáhlé pozemky s neúměrnou délkou svahu protierozními opatřeními (zejména liniového charakteru) a spolu s realizací nových svodných prvků (upravené a zatravněné dráhy soustředěného povrchového odtoku) vytvořit v povodí odpovídající síť nových hydrolínií (Podhrázská, Dufková 2005). Technické prvky není možno navrhnout izolovaně, čistě technokraticky dle výpočtu limitní šířky pásu a předpokládat, že jen ony vyřeší protierozní ochranu daného území. Proto je musíme chápat jako tzv. „kostru protierozních opatření“, které je nutné doplnit o opatření organizační a agrotechnická. Technické liniové prvky jsou trvalou překážkou napomáhající zejména k rozptýlení povrchového odtoku a jsou navrhovány tak, aby svou lokalizací usměrňovali způsob zemědělských subjektů. Vedle základní funkce - protierozní - mají spolu s doprovodnou dřevinnou zelení na nich rostoucí velký význam i z hlediska krajinně 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 územních systémů ekologické stability krajiny (Podhrázská, Dufková 2005). Jednou z možností realizace technických opatření jsou komplexní pozemkové úpravy. Většina technických opatření patří svým charakterem do systému společných zařízení. Proto je nutné je v návrhu komplexních pozemkových úprav přesně plošně vymezit (Dumbrovský 2004). Terénní urovnávky Urovnávka terénu je jedním z přímých zásahů do půdy. Jde především o odstranění vertikálních nerovností přesunem zeminy. V našich podmínkách je dost omezena hloubka odkopu. Zpravidla je možné tento typ prací provádět jen na hlubokých půdách. Obvyklá hloubka odkopu je 0,2 m, u černozemí do 0,4 m a na spraších nad 0,4 m (Dýrová 1988). Protierozní meze Protierozní funkci mají pouze meze trasované ve směru vrstevnic, či s mírným odklonem od vrstevnic do 3%. Meze se mohou navrhovat s průlehy v horní nebo spodní části, či bez průlehů jako bezodtokové jsou-li trvalou překážkou povrchovému odtoku. U mezí můžeme rozlišit 3 základní části – zasakovací pás nad mezí, vlastní těleso meze a odváděcí prvek. Protierozní mez se navrhuje dle sklonu svahu vysoká cca 1 - 1,5 m, 27
ve sklonu 1 : 1,5. Zatravní se a zároveň osází i keři. Keře musí co nejrychleji vytvořit dobrý zápoj, aby zamezily růstu plevelů. Nejlépe je budovat meze v podélném sklonu 2-5 % s napojením na svodný prvek, např. příkop, průleh, stabilizovanou dráhu soustředěného odtoku, strž apod. Zasakovací pás před mezí se buduje ve sklonu 1-3% a zatravní se v šířce 4 - 5 m. Průleh pod mezí se je proveden ve sklonu 20% k mezi a dimenzuje až na 50-ti letou vodu (Podhrázská, Dufková 2005). Údržba mezí je velmi minimální ve srovnání s jinými druhy protierozních opatření. Zasakovací pás se udržuje jako druh louky a odváděcí průleh je udržován orbou. Výhoda mezí: dlouhá doba životnosti, velký zasakovací a filtrační účinek, nízké náklady na údržbu, velká ekologická hodnota. Nevýhoda mezí: přejíždění – pro přejíždění je nutné budovat propust nebo část meze snížit a ponechat jen průleh, přes který lze přejet. Budování protierozních mezí je velmi vhodným protierozním opatřením zejména při realizaci KPÚ, kdy protierozní meze mají vedle svého půdoochranného významu i význam pro vybudování kostry ekologické stability (Dumbrovský 2006). Protierozní průlehy Průlehování pozemků je jedno z nejdůležitějších podpůrných opatření na orné půdě. Průlehy se navrhují k zachycování, infiltraci a odvádění krátkodobého povrchového odtoku způsobené přívalovými dešti či náhlým jarním táním. Průlehy jsou mělké zpravidla pouze vegetací zpevněné široké příkopy s mírnými sklony svahů, založené s malým, příp. až nulovým podélným sklonem, kde se povrchově stékající voda zachycuje nebo je neškodně odvedena. Z funkčního hlediska se průlehy navrhují jako: záchytné → slouží zpravidla k ochraně pozemků před „cizí vodou“ sběrné → dělíme je na vsakovací a odváděcí o vsakovací → mají nulový nebo malý podélný sklon, vhodné v sušších oblastech pro půdy propustné a na pravidelné svahy o odváděcí → slouží k odvádění vody z pozemku do svodných průlehů (příkopů) – vhodné pro půdy těžké s minimálním vsakem ve vlhčích oblastech ve zvlněném terénu svodné → navrhují se pro neškodné odvedení vody ze záchytných průlehů, zejména pro odvedení odtoků z krátkodobě trvajících přívalových srážek nebo náhlého tání sněhu 28
Sběrné průlehy se navrhují k přerušení příliš velké dráhy povrchového odtoku. Jsou vhodné pro svahy s hlubšími půdami do sklonu nejvýše 15%. Navrhují se jako jednotlivé protierozní prvky nebo v soustavě zpravidla paralelně. Při návrhu soustavy sběrných průlehů by jejich paralelní vzdálenost neměla překročit přípustnou délku pozemku zjištěnou z USLE pro přípustnou ztrátu půdy erozí (Gpřip.) (Janeček 2008) ୋ
ř. Lpřip. = ோ..ௌ..
Z vypočtené hodnoty faktoru délky svahu Lpřip. se stanoví přípustná délka svahu lpřip. ze vztahu: lpřip. = 22,13 . Lpřip. Orientační parametry záchytných průlehů (Dumbrovský 2006) podélný sklon 0-3% sklon svahů 10-20% (tj. 1:10 až 1:5) max. délka 600 m max. hloubka 100 cm min. hloubka 20 cm Orientační parametry svodných průlehů (Dumbrovský 2006) střední průtočná rychlost pro zatravněné 1,5 m.s-1, pro ostatní podle druhu zpevnění příčný profil (parabolický, příp. lichoběžníkový, sklon 1:10 až 1:5) max. hloubka 100cm min. hloubka 30 cm min. šířka 300 cm podélný sklon 0-20 % Realizací průlehů dojde ke snížení hodnoty faktoru L. Protierozní příkopy Protierozní příkop je menší otevřené umělé koryto sloužící k zachycování a odvádění povrchové vody a splavenin. Z funkčního hlediska se navrhují příkopy záchytné, sběrné a svodné (Janeček 2008). Základním cílem návrhu a realizace protierozních příkopů je neškodné odvedení vody při ochraně intravilánů, ochranných pásem či jiných významných území a objektů a zamezit přítoku cizí vody na pozemek. K zachycení přítoku vnější vody na pozemek, k zachycení povrchové vody uvnitř pozemku a k neškodnému odvedení přebytečné 29
vody ze zájmového území se užívají především záchytné a svodné protierozní příkopy. Musí být vždy napojeny na stálou hydrografickou síť v povodí. Příkopy záchytné – budují se nad chráněným územím v místech, kde je nebezpečí přítoku cizích vod z výše ležících ploch (jak zemědělských, tak nezemědělských). Tyto příkopy slouží i pro ochranu intravilánu nebo důležitých staveb. Nevýhodou těchto příkopu je, že není možno je příčně přejíždět (Podhrázská, Dufková 2005). Příkopy svodné –
slouží k odvádění vody i s erozním smyvem. Musí být důkladně opevněny, protože mají většinou velký podélný sklon, kde probíhá zpravidla bystřinné proudění (Podhrázská, Dufková 2005).
Příkopy je potřeba dimenzovat na základě základních hydraulických rovnic pro průtok. Při navrhování profilu a sklonu příkopu je nutno dbát na to, aby byly schopné odvést návrhový kulminační průtok s pravděpodobností výskytu alespoň 1x za 10 let nebo individuálně podle stupně ochrany zájmového území. Výpočet potřebného sedimentačního prostoru v příkopech vyplývá z velikosti zájmového sběrného území, půdního smyvu a charakteristik koryta (Podhrázská, Dufková 2005). Pro svodné příkopy lze použít zatravnění. U svodných příkopů, kde při velkých průtočných rychlostech již nestačí prosté zatravnění nebo drnování, je nutno použít odpovídající zpevnění, např. polovegetační (kombinované) zpevnění, kamenná dlažba, betonové tvarovky, apod. Spodní část profilu je chráněna tvrdým zpevněním, horní část je oseta. Orientační parametry příkopů (Smrček, Dumbrovský 2008) podélný sklon 0-3%, u svodných podle sklonu terénu sklony svahů 1:1,15 až 1:2 max. délka 800 m max. hloubka 100 cm min. hloubka 40 cm Dimenzování příkopů se provádí na základě hydrotechnických a hydraulických výpočtů. Budování protierozních příkopů snižuje hodnotu faktoru L.
30
Protierozní hrázky Protierozní hrázky se budují na úpatí svahů zemědělských pozemků především k ochraně důležitých objektů před zatopením povrchovou vodou z přívalových srážek. Hrázky mohou mít funkci retenční, záchytnou a odváděcí. Navrhují se samostatně nebo v kombinaci s dalšími liniovými prvky technického charakteru. Výstavbou hrázky se vytvoří retenční prostor pro zachycení a neškodného odvedení odtoku ze sběrného území (do 15 ha). Pro zvýšení účinnosti vsaku se doporučuje souběžně s patou hrázky navrhnout vsakovací drén, doplněný dle podélného sklonu hrázky situováním vhodného vtokového objektu v kombinaci s patřičně dimenzovaným flexibilním svodným drénem (Smrček, Dumbrovský 2008). Doprovodná zeleň se vysazuje na jejich spodním svahu, případně v pruhu pod hrázkou. Rozsah zatravnění zasakovacího zatravněného pásu je min. 6 m. Orientační parametry ochranných hrázek (Smrček, Dumbrovský 2008) podélný sklon (0,5 - 2 %) sklony svahů (1:1,5 až 1:2) min. šířka v koruně 0,5 m max. délka - 600 m max. výška – 1,2 m min. výška – 0,6 m Hrázky musí být vybaveny vypouštěcím zařízením, které zajistí odtok relativně čisté vody po usazení půdních částic před hrázkou a zachycení plovoucích předmětu ochrannou mříží (česlemi) osazenou před vypouštěcím zařízením (Janeček 2008). Stabilizace drah soustředěného povrchového V důsledku morfologické rozmanitosti zemědělské krajiny, dochází zejména na příčně zvlněných pozemcích, během přívalových dešťů a jarního tání, k soustřeďování po povrchu odtékající vody a vytváření hlubokých erozních rýh. Proto je nutné tyto místa (vodní cesty) chránit nejlépe vegetačním pokryvem – zatravněním. Vegetační pokryv je schopný bez projevů eroze odvést povrchový odtok (Podhrázská, Dufková 2005). Při realizaci zatravněných drah soustředěného odtoku (údolnic) není nutné provádět zemní práce pro dosažení optimálního parabolického příčného profilu. Kapacita přírodních profilů bude většinou adekvátní a bude třeba jen definovat rozsah zatravnění. 31
Pro návrh zatravnění je nutné znát hydrologické podklady a hydraulické parametry. Návrhový průtok pro dimenzování drah soustředěného odtoku je minimálně Q10. U pozemků, které byly sceleny bez ohledu na protierozní ochranu lze využít pro velikost návrhu zatravnění nomogram (Janeček 2002). Na zatravnění se používají trávy výběžkaté, které vytvoří velmi pevný drn. Používané travní druhy: kostřava luční, kostřava červená výběžkatá, kostřava červená trsnatá, jílek vytrvalý, lipnice luční, psineček luční. Systém údržby spočívá zejména (Podhrázská, Dufková 2005): pravidelné sečení minimálně 2x až 3x ročně na výšku 8-10 cm, zároveň sečené přispívá k vytvoření bohatého, pevného, odolného a stabilního porostu přihnojování - zejména na jaře po zasetí bezprostřední odstraňování škod vzniklých při provádění agrotechnických operací Terasování Terasy slouží k ochraně extrémně svažitých pozemků o sklonu vyšším než 20 %, zároveň umožňují využívat pozemky, které by pro velký sklon a členitost nebylo možné současnými formami zemědělské výroby efektivně využívat. Terasy jsou vždy značným zásahem do geologie, geomorfologie, pedologie i biologie krajiny a mohou narušit přirozené ekologické mechanismy, jejichž rozsah lze těžko předvídat. Proto terasy považuje jako krajní řešení v protierozní ochraně. Terasy je možné realizovat pouze v nejnutnějším rozsahu a je třeba dbát na co největší zachování a respektování alespoň části přirozeného terénu (Janeček 2002). Zasakovací pásy Jedná se o liniové prvky protierozní ochrany. Úkolem pásů je převedení povrchového odtoku v odtok podpovrchový. Navrhují se především na svažitých pozemcích podél vrstevnic. Na svahu se střídají s plodinou, která nedostatečně chrání půdu před erozí. Zasakovací pásy se můžou též vytvářet podél vodotečí a nádrží. Typy zasakovacích pásů – travní, křovinné, příp. lesní. Pás by neměl být užší než 20 m. Ochranné nádrže Ochranné nádrže jsou velmi účinná opatření regulující odtok vody a zachycují splaveniny. Nádrže navrhujeme všude tam, kde přes všechna provedena opatření 32
dochází ke zvýšenému transportu látek. Slouží tedy k ochraně intravilánu obcí, důležitých staveb a povrchových zdrojů pitné vody. Pro zajištění jejich maximální účinnosti je nutné, aby jejich záchytný prostor zachytil objem vody z návrhového přívalového deště s průměrnou dobou opakování alespoň 100 let (Podhrázská, Dufková 2005). Protierozní nádrže se budují dvojího typu: suché ochranné protierozní nádrže (poldry), které slouží k zachycení krátkodobého povrchového odtoku a splavenin. Dno těchto nádrží lze obhospodařovat jako louku. Plnění probíhá pouze v době zvýšených odtoků. U těchto nádrží není třeba příliš často odstraňovat nánosy. ochranné nádrže s vodním obsahem s vymezeným sedimentačním a retenčním prostorem. U těchto nádrží je nutné již ve fázi návrhu myslet na způsob, kterým bude sediment odstraňován a následně využit. Pro navrhování, výstavbu, rekonstrukci a provoz nádrží s celkovým objemem větším než 5000 m3 je závazná ČSN 73 6824 „Malé vodní nádrže“. Hydrologické podklady musí být podle ČSN 75 1300 zpracovány nebo ověřeny ČHMÚ. Polní cesty s protierozní funkcí Polní cesty slouží především ke zpřístupnění jednotlivých pozemků, které jsou určeny k zemědělské výrobě. Můžeme říci, že doplňují stávající sítě pozemních komunikací. Tyto cesty mohou být doplněné o vegetaci a tím dotvářejí krajinný ráz a zvyšují biodiverzitu. Polní cesty, které mají i další určení jako je protierozní ochrana. Pak bývají doplněny o svodný nebo záchytný příkop. Návrh sítě polních cest je povinnou a důležitou součástí plánu společných zařízení pozemkových úprav. Dělení polních cest: hlavní polní cesty – soustřeďují dopravu z vedlejších polních cest a napojují se na místní komunikace vedlejší polní cesty – zajišťují dopravu z přilehlých pozemků a napojují se na hlavní polní cesty i na vedlejší komunikace doplňkové cesty – zajišťují propojení půdních celků v rámci jednoho vlastníka Principem polní cesty s protierozní funkci je přerušení délky svahu. Má obdobný význam jako průlehy nebo příkopy. 33
6
ZÁKLADNÍ INFORMACE O VYBRANÉM KATASTRÁLNÍM ÚZEMÍ 6.1 Poloha města Krnova Město Krnov se nachází v Moravskoslezském kraji v bývalém okrese Bruntál,
v těsné blízkosti česko – polské hranice. Výměra města je 4 430 ha a žije zde přibližně 26 000 obyvatel. Katastrální území je ohraničené v severní části česko – polskou hranicí, která se ve značné části své délky ztotožňuje na západě s vodním tokem Opavice a na východě s tokem Opavy. Vnitrostátní hranice tvoří na východě Hajnický potok a ve zbývající části je volně stanovená. Město Krnov je zařazeno do mikroregionu krnovsko. Celkový počet obcí v tomto mikroregionu je 25 s celkovým počtem obyvatel 43 000. Podle archeologických nálezů, bylo území Krnova osídleno již zhruba před třiceti tisíci lety v době kamenné. Počátky města Krnova spadají do první poloviny 13 století, kdy je poprvé písemně zmiňováno v podobě Kyrnow v listině českého krále Václava I. z roku 1240. Proto můžeme říci, že oblast krnovska představuje jedno z nejstarších osídlení na území České republiky.
6.2 Geomorfologické poměry Z horopisného hlediska patří téměř celé území k provincii Česká vysočina, soustavě Sudetské a podsoustavě Východní Sudety. Pouze část území na severním a východním okraji, který představují především obce Osoblaha, Krnov a Úvalno je součástí soustavy Středopolská nížina a podsoustavy Slezská nížina. Jinak je severní část mikroregionu začleněna do Zlatohorské vrchoviny. (www.mikroregionkrnovsko.cz)
6.3 Geologické poměry Území Krnova je tvořeno paleozoickými horninami Českého masivu spodního karbonu (kulmu). Katastr Krnova můžeme přibližně rozdělit na dvě rozdílné části. V západní až v jihozápadní
části
převládají
hornobenešovské
souvrství
reprezentované
zde
flyšovitým souvrstvím s převahou drob, drobových pískovců a slepenců. Tyto vrstvy patří staršímu období spodního karbonu, zvaného tournai. Dále v této části katastru najdeme tři ostrůvky flyšovitých souvrství moravických. Ve východní části převládají tzv. moravické souvrství, reprezentované flyšovitým souvrstvím s převahou břidlic. Tyto vrstvy patří mladšímu období spodního karbonu, zvané visé. Dále zde najdeme místa, kde převládají moravické a benešovské vrstvy. U nich převládají souvrství 34
břidlice, řidlice, droby a drobové pískovce. V obou případech řípadech jsou flyšová souvrství provrásněna, ě silněě tektonicky postižena a prostoupena hustou sítí puklin. Kroměě toho zasahuje do katastru Krnova od jihu až jihozápadu úzký výběžek výbě hornin lyditůů a břidlic řidlic náležící devonskému šternbersko-hornobenešovskému šternbersk hornobenešovskému pásmu; do katastru proniká v místech mís hranic Chářové řové a Kostelce. Na povrchu terénu lze úlomky těchto ěchto hornin sledovat ve směru smě SSV a JJZ v blízkém okolí silnice z Krnova do Lichnova. Hluboké skalní podloží je pod Krnovem protnuto regionálními zlomy hlubokého založení, směru SZ – JV opavické opavické zóny. Je zde také okrajový zlom Nízkého Jeseníku Jes nacházející se SV – JZ označené označ jako brantické poruchové pásmo. Výsledkem uvedené tektoniky skalního masivu je deprese (kotlina) povrchu skalních kulmských hornin, překrytá řekrytá sedimentární formací o mocnosti asi 40 až 80 metrů. Sedimentární formace – kulmská souvrství jsou překryta řekryta mocnými sedimenty kvartérního staropleistocenního kontinentálního zalednění, zaledněění, které jsou na povrchu překryty ř středněpleistocenními ř ěpleistocenními a holocenními fluviálními sedimenty. Fluviální sedimenty imenty spojených údolních niv řek ř Opavy a Opavice dosahují mocností 6 – 8 metrů.
6.4 Půdní ů poměry ěry Město Krnov obsahuje 3 katastrální území (Krásné Loučky, čky, Horní Předměstí, P Opavské Předměstí) s celkovou výměrou výmě 4 430 hektarů, z toho je cca 2 200 hektaru zemědělské ě ě půdy. ůdy. Tato charakteristika nám ukazuje, že katastrální území města mě Krnova je velmi intenzivněě zemědělsky země ě využíváno. Obr. 1 Druhy pozemků za rok 2003 2500 2000 1500 1000 ha
500 0 Zemědělská půda
Lesní půda
Vodní plochy
Zastavěné plochy
Ostatní plochy
V lesních porostech se půdní půů podmínky odvíjejí od půdotvorného ů ůdotvorného substrátu, v menší míře řře se lesní půda půůda nachází na úzkých aluviích kolem potoků. potokůů V nižších polohách do 600 m.n.m. se vyvinula mozaika nasycených a nenasycených hnědých hně půd. ů
35
Na živných substrátech převládají kambizemě mezotrofní. Ve vyšších polohách se nacházejí půdy píščitohlinité, hlinité, hlinitopísčité – kryptopodzoly.
6.5 Hydrogeologické poměry Území Krnova můžeme z pohledu hydrogeologických poměrů rozdělit na dvě základní hydrogeologické formace – sedimentární a fundamentu. Formace sedimentární je zastoupena kvartérními sedimenty glaciální, glacifluviální, fluviální a deluviální. Tyto sedimenty jsou charakterizované průlinovou propustností. Pro oběh podzemní vod jsou nejpříznivější sedimenty glacifluviální a fluviální, tvořící spojitý hydrogeologický průlinový kolektor. Formace fundamentu, která je budována spodnokarbonskými sedimenty ve vývoji moravského
a
hornobenešovského
souvrství,
je
charakterizována
puklinovou
propustností.
6.6 Hydrografické poměry Celé území Krnova náleží do povodí Odry, do níž odvádí své vody řeka Opava se svým hlavním levým přítokem Opavicí. Hydrograficky můžeme území rozdělit na několik dílčích povodí – část povodí Opavice, povodí potoka Chomýžka, povodí potoka Ježnického, povodí potoka Mohla, Dolní povodí Čirměčického potoka a povodí Hajnického potoka. Dále do území zasahuje část povodí řeky Opavy. Ze stojatých vod je na území města největší vodní plochou Petrův rybník, ležící východním směrem od města. Kromě toho se v katastru nachází ještě pět malých rybníčků. Celkem je tedy v oblasti cca 50 km vodních toků o celkové rozloze vodních hladin asi 0,4 km2. Polovina uvedené hodnoty zahrnuje řeky a potoky široké méně než 3 metry. Stojaté vodní plochy mají přibližně stejnou plochu jako vody tekoucí.
6.7 Klimatické podmínky Východní část bruntálska, krnovsko a osoblažsko leží v mírně teplé klimatické oblasti. S klesající nadmořskou výškou nabývá na suchosti a teplotě. V nejníže položené oblasti, na Osoblažsku, ji charakterizují dlouhé teplé a mírně suché léto a krátká, mírně suchá zima s krátkým trváním sněhové pokrývky. Podle dlouhodobého pozorování je průměrná roční teplota v Krnově 7,8°C. Nejteplejší v celé historii byl rok 2000 s roční teplotou 9,9°C a nejchladnější rok 1940 36
s teplotou 5,7°C. Nejteplejším měsícem v roce je červenec s průměrem 17°C, opakem je leden s průměrem -2,3°C. V celé historii pozorování byl nejteplejším měsícem srpen roku 1992 s průměrnou teplotou 23,1°C. S průměrnou teplotou vzduchu -13,8°C byl únor 1929 nejchladnějším měsícem. Absolutně nejvyšší teplota vzduchu byla zaznamenána 36,6°C dne 9. a 29 srpna 1992. 26. ledna 1933 byl den s nejnižší teplotou vzduchu -30,5°C. V průměru se v Krnově vyskytují minimálně 4 tropické dny. Nejvíce těchto dnů, 68, bylo zaznamenáno v letech 1992 a 2002. V Krnově spadne průměrně za rok 617 mm srážek. Je to přesně o 200 mm méně než je srážkový normál pro Moravskoslezský kraj. Srážkový normál pro okres Bruntál je o 150 mm vyšší. Nižší srážkové úhrny této části Moravskoslezského kraje má jen Opava a okolí. Průměrně je v Krnově naměřeno 90 cm nového sněhu za rok. Nejvíce, 198 cm v roce 1958, nejméně v roce 1989 (nebyla zaznamenána sněhová pokrývka o výšce 1 cm nebo více, pouze sněžení, sněhový poprašek a nesouvislá vrstva sněhu). Průměrná roční rychlost větru je v Krnově 2,6 m/s. Nejvíce fouká vítr v lednu (3,2 m/s), nejméně v srpnu (2,1 m/s). Převládajícím směrem větru je směr západní, pak směr jižní, jihozápadní nebo severozápadní.
6.8 Biogeografické poměry Z biogeografického
členění
dle
Culka
náleží
vybrané
katastrální
území
do bioregionu Krnovský. Přesněji náleží do biochory -3BE Rozřezané plošiny na spraších v suché oblasti 3. vegetačního stupně. Bioregion leží v mezofytiku v části fytogeografického okresu Slezská pahorkatina. V území převládají acidofilní doubravy (Molinio arundinaceae-Quercetum) a lipové dubohabřiny (Tilio cordatae-Carpinetum). V údolních polohách jsou vyvinuty lužní lesy (Stellario-Alnetum glutinosae) a podél Opavy najdeme fragmenty vrbin svazu Salicion albae. Flóra je poměrně chudá, se slabě subatlantským laděním, zřetelně ovlivněna četnými subtermofyty. (Culek 1995) Biochora má ráz reliéfu většinou mírně ukloněné plošiny, rozčleněné malými svahovými údolími a stržemi. Převýšení bývá maximálně do 80 m. Klima je mírně teplé MT10 a srážkově v rámci 3. vegetačního stupně suché. V údolích jsou podmínky pro tvorbu místních teplotních inverzí a na plošinách
37
pro slabé přízemní inverze. Díky převažující poloze segmentů v depresích se zde může projevovat vliv nadregionálních teplotních inverzí. Vegetace – Varianta polonská: základním typem potenciální přirozené vegetace jsou polonské lipové dubohabřiny (Tilio – carpinetum). Ostrůvkovitě se v depresích objevují i bezkolencové doubravy (Molinio arundinaceae-Quercetum). (Culek 2005)
6.9 Zemědělství Na vybraném katastrálním území (k.ú. Opavské Předměstí) města Krnova v současné době hospodaří následující zemědělské subjekty (dle aktuálního výpisu z LPIS): -
Bolid Duo spol. s r.o. – jednatelka Ing. Soňa Vrátná
-
Pavel Štefela – pozemky obhospodařuje Bolid Duo spol. s r.o.
-
MVDr. Petr Löwenthal – soukromý zemědělec
Na pozemcích se hospodaří konvečním způsobem. Z pohledu vlastnických vztahů je přes 90% výměry pozemků pronajatých.
7
ROZBOR EROZNÍCH FAKTORŮ Před zahájením výpočtů jsem vybrané katastrální území rozdělil do několika bloků.
V těchto blocích byly vytvořeny erozně uzavřené celky (EUC). Celkem je vytvořeno 8 bloků, na kterých je vymezeno 35 EUC. Následně byly vytvořeny v území hřbetnice a údolnice. Poté bylo zakresleno na každém pozemku několik odtokových linií (min. 1). Rozdělení území na bloky, EUC a vytvoření odtokových linií, vychází jak z mapových podkladů, tak z terénního průzkumu. Všechna popisovaná rozdělení jsou graficky znázorněna v příloze 14.
7.1 Vyhodnocení jednotlivých faktorů Pro výpočet průměrné dlouhodobé ztráty půdy vodní erozí jsem použil rovnici Wischmeiera a Smithe (1978), která se v současné době stále považuje za velmi dokonalou. Více je tato rovnice popsána v kapitole 4. 7.1.1
Faktor erozní účinnosti dešťových srážek R
Pro tento faktor jsem použil hodnotu 20,62 MJ.ha-1.cm.h-1 (bereme jako bezrozměrné číslo). Tato hodnota byla získána z programu ERCN (VUMOP Brno). Jedná se o hodnotu pro meteorologickou stanici Albrechtice – Žáry. Jde o nejbližší meteorologickou stanici pro katastrální území Opavské Předměstí.
38
7.1.2
Faktor erodovatelnosti půdy K
Hodnoty faktoru K lze určit několika způsoby. Pouze jeden způsob umožňuje určení přibližné hodnoty faktoru bez znalosti údajů týkajících se fyzikálních vlastností půdy. Jelikož jsem neměl tyto hodnoty k dispozici, použil jsem postup, který vychází z určení hodnoty faktoru K podle bonitovaných půdně ekologických jednotek (BPEJ). Kód BPEJ je pětimístné číslo, kde druhé a třetí číslo vyjadřuje hlavní půdní jednotku (HPJ). Ke každé HPJ je přiřazena přibližná hodnota faktoru K. V případě, že se odtoková linie nachází na rozhraní více HPJ, tak se hodnota faktoru K počítá jako vážený průměr. Seznam HPJ, které se vyskytují v katastrálním území, jsou uvedeny v příloze 9. Tab. 3: Hodnoty faktoru K podle HPJ (Janeček 2008) HPJ 14 26 37 43 46 48
7.1.3
Faktor K 0,59 0,41 0,16 0,58 0,47 0,41
Topografický faktor – součin faktorů L a S
Faktor L – hodnotu faktoru délky svahu L jsem stanovil ze vztahu L = (l / 22,13)p Kde:
22,13 je délka standardního pozemku (m) l – horizontální projekce nepřerušené délky svahu p – exponent zahrnující vliv sklonu svahu
Tab. 4: Hodnoty exponentu p sklon (%)
p
sklon (%)
p
5
0,5
1-3
0,2
3-5
0,4
1
0,2
Faktor S – Hodnotu faktoru sklonu svahu S jsem určil ze vztahu S=
,ସଷା,ଷ௦ା,ସଷ௦ ,ଵଷ
s = sklon svahu v %
39
Ve výpočtu je nutné nejdříve stanovit sklon odtokové linie (převýšení/délka x 100) Poté byla vypočtená hodnota vložena do výše uvedeného výpočtového vztahu. 7.1.4 Faktor ochranného vlivu vegetace C Údaje o pěstovaných plodinách mi poskytly všechny zemědělské subjekty hospodařící v katastrálním území Opavské Předměstí. Osevní postupy jsou za období 2005 – 2009. Pro každý osevní postup byla hodnota faktoru C spočítána podle postupu uvedeného na straně 21 kap. 4.5. Tabulky s výsledky hodnot jsou uvedeny v příloze 10. 7.1.5
Faktor účinnosti protierozních opatření P
Vzhledem k tomu, že v řešeném území nebyla aplikována žádná protierozní opatření, tak jsem použil hodnotu faktoru P = 1.
7.2 Přípustná ztráta půdy vodní erozí Z univerzální rovnice (Wischmeiera a Smithe (1978) dostaneme průměrnou dlouhodobou ztrátu půdy vodní erozí v t.ha-1.rok-1 při uvažovaném způsobu hospodaření. Tato hodnota se porovná s přípustnou ztrátou půdy, a tím se zjistí, zda ztráta překračuje hodnoty přípustných ztrát stanovených podle hloubky půdního profilu. Zároveň nám tento ukazatel dává informaci o tom, zda daný pozemek při stávajícím způsobu obhospodařování je dostatečně chráněn před účinky vodní eroze. Hloubka půdy byla určena z kódu BPEJ, kde páté číslo tohoto kódu nám určuje hloubky půdy. Tab. 5: Přípustná ztráta půdy vodní erozí Přípustná ztráta (t.ha-1.rok-1) mělká (do 30 cm) 1 středně hluboká (30 - 60 cm) 4 hluboká (nad 60 cm) 10 Hloubka půdy
40
8
STANOVENÍ STUPNĚ EROZNÍHO OHROŽENÍ
Výměra Blok EUC
R
K
L
S
C
P
(ha) 1 1 1 1 1 1 1
1 2 3 4 5 6 7
7,4906 3,8143 4,4083 13,1108 1,2600 4,4517 1,6167
20,62 20,62 20,62 20,62 20,62 20,62 20,62
0,41 0,41 0,41 0,36 0,41 0,41 0,41
3,46 2,99 2,78 5,38 2,69 2,89 2,71
0,53 1,78 1,48 0,52 0,96 1,48 0,67
0,310 0,310 0,310 0,306 0,300 0,300 0,310
1 1 1 1 1 1 1
G
Gp
(t.ha-1.rok1) 4,80 8,01 9,19 6,33 6,54 10,85 4,77
(t.ha-1.rok1) 4 4 4 4 4 4 4
Stupeň eroze 2 3 3 2 2 3 2
mezisoučet 36,1524 za blok
R
K
L
S
C
P
(ha) 2 2 2
1 2 3
13,2942 12,5033 5,1669
20,62 20,62 20,62
0,33 3,82 0,88 0,44 4,60 0,43 0,45 3,17 1,20
0,300 0,300 0,300
1 1 1
G
Gp
(t.ha-1.rok1) 6,94 5,36 10,64
(t.ha-1.rok1) 4 4 10
Stupeň eroze 2 2 2
mezisoučet 30,9644 za blok
R
K
L
S
C
P
(ha) 3 3 3 3 3 3 3
1 2 3 4 5 6 7
15,8394 9,6845 10,1161 3,1585 18,7009 35,6973 46,1349
35,95488 30,55254 40,51228 82,99136 8,2404 48,30095 7,711659
Eroze celkem (t) 92,26175 67,01769 54,97582 214,2553
Výměra Blok EUC
(t)
254,2641
Výměra Blok EUC
Eroze celkem
20,62 20,62 20,62 20,62 20,62 20,62 20,62
0,59 0,60 0,58 0,41 0,57 0,45 0,26
3,58 4,72 3,88 2,24 4,45 4,55 4,02
0,71 0,89 0,77 0,83 0,27 0,40 1,01
0,310 0,310 0,300 0,300 0,300 0,310 0,310
mezisoučet 139,332 za blok
1 1 1 1 1 1 1
G
Gp
(t.ha-1.rok1) 9,57 16,18 10,76 4,70 4,31 5,24 6,47
(t.ha-1.rok1) 10 10 10 4 10 4 10
Stupeň eroze 1 2 2 2 1 2 1
Eroze celkem (t) 151,5831 156,6952 108,8492 14,84495 80,60088 187,0539 298,4928 998,12
41
Výměra Blok EUC
R
K
L
S
C
P
(ha) 4 4 4 4
1 2 3 4
12,7671 16,5596 15,0386 15,3519
20,62 20,62 20,62 20,62
0,45 0,16 0,27 0,17
4,62 4,06 4,19 3,35
0,86 1,22 0,80 1,47
0,300 0,310 0,310 0,300
1 1 1 1
G
Gp
(t.ha-1.rok1) 10,98 5,05 5,85 5,06
(t.ha-1.rok1) 4 1 4 1
Stupeň eroze 3 4 2 4
mezisoučet 59,7172 za blok
R
K
L
S
C
P
(ha) 5 5
1 2
mezisoučet za blok
14,1334 10,4916
20,62 20,62
0,28 4,44 0,93 0,33 4,70 1,07
0,270 0,270
1 1
R
K
L
S
C
P
(ha) 1 2
21,0383 45,7650
Gp
(t.ha-1.rok1) 6,37 9,17
(t.ha-1.rok1) 1 4
Stupeň eroze 4 3
20,62 20,62
0,57 3,91 0,91 0,57 6,70 0,67
0,300 0,300
1 1
G
Gp
(t.ha-1.rok1) 12,49 15,95
(t.ha-1.rok1) 10 10
Stupeň eroze 2 2
mezisoučet 66,8033 za blok
R
K
L
S
C
P
(ha) 7 7 7 7 7
1 2 3 4 5
53,1026 16,3821 13,1131 9,6103 4,5744
Eroze celkem (t) 90,02976 96,20797
Eroze celkem (t) 262,7684 729,9518 992,7201
Výměra Blok EUC
140,1828 83,62598 87,97581 77,68061
186,2377
Výměra
6 6
G
24,625
Blok EUC
(t)
389,4652
Výměra Blok EUC
Eroze celkem
20,62 20,62 20,62 20,62 20,62
0,48 0,35 0,41 0,29 0,16
7,39 5,60 4,58 3,65 1,84
0,79 0,71 0,95 1,17 2,84
0,300 0,300 0,300 0,300 0,300
mezisoučet 96,7825 za blok
1 1 1 1 1
G
Gp
(t.ha-1.rok1) 17,50 8,58 11,03 7,57 5,17
(t.ha-1.rok1) 4 4 4 1 1
Stupeň eroze 4 3 3 4 4
Eroze celkem (t) 929,2955 140,5584 144,6375 72,74997 23,64965 1310,891
42
Výměra Blok EUC
R
K
L
S
C
P
(ha) 8 8 8 8 8
1 2 3 4 5
5,7799 9,0087 9,4250 10,019 5,6297
20,62 20,62 20,62 20,62 20,62
0,48 0,45 0,49 0,50 0,47
2,23 2,41 2,23 2,31 2,72
0,16 0,18 0,23 0,21 0,26
0,300 0,300 0,300 0,300 0,300
1 1 1 1 1
G
Gp
(t.ha-1.rok1) 1,07 1,20 1,58 1,47 2,05
(t.ha-1.rok1) 10 10 10 10 10
Stupeň eroze 1 1 1 1 1
mezisoučet 39,8623 za blok
R
K
L
S
C
(ha) konečný součet
9
(t) 6,184493 10,81044 14,8915 14,72793 11,54089 58,15525
Výměra Blok EUC
Eroze celkem
P
G
Gp
(t.ha-1.rok1)
(t.ha-1.rok1)
494,239
Stupeň eroze
Eroze celkem (t) 4404,109
NÁVRH PROTIEROZNÍCH OPATŘENÍ Rozhodl jsem se, že v této diplomové práci uvedu 2 varianty protierozních opatření.
První variantu jsem se snažil vytvořit podle metodik. Druhá varianta vychází ze znalostí místních poměrů a dle mého uvážení. Zároveň i ve druhé variantě se budu snažit docílit maximálního účinku protierozních opatření tak, aby odnos půdy klesl na požadovanou přípustnou hodnotu. Varianta 2 přebírá opatření navržená ve variantě 1, která jsou následně doplněna o nová opatření.
9.1 Blok 1 a) Varianta 1 Na EUC 1,2,3 (dle LPIS PB 9102/4) bylo navrženo zatravnění v šířce cca 50 metrů. Důvodem je velká sklonitost a erozní nebezpečnost svahu, který ohrožuje zástavbu pod svahem. Další zatravnění je navrženo okolo vrcholu svahu, v místě, kde se nacházejí mělké půdy. Toto zatravnění začíná u vrcholu svahu na EUC-4 (PB 9102/3) a končí v místě nově navržené protierozní meze. Dále je na celém bloku 1 navržen protierozní osevní postup.
43
Z technických opatření byl navržen protierozní průleh (PP-1) na EUC-6 (část PB 9102/3), který dále pokračuje do bloku 2 EUC-3 (PB 9102/3). Další opatření se nachází na rozhraní PB 9102/3 a 9102/4 (rozhraní EUC-4,5,7). Jedná se o protierozní mez doplněnou o svodný prvek – průleh (PMPP-2). Toto opatření vzniká v místě zaniklé a již dnes nefunkční meze, která v současné době nepředstavuje překážku povrchovému odtoku vody. Do EUC 3 a 4 zasahuje část protierozní nádrže (PON-1), která dále pokračuje na bloku 3 EUC 4 a 5. Umístění nádrže je převzato z návrhu územního plánu města Krnova. b) Varianta 2 Na EUC 1,2,3 (PB 9102/4) je přidán protierozní záchytný příkop (PPR-5). Příkop je umístěn před navrženým zatravněním na konci svahu. Tento příkop bude zachytávat přitékající vodu a následně neškodně odvádět mimo ohrožené území.
Druhým
navrženým technickým opatřením je průleh (PP-7) na EUC 6 (PB 9102/3). Jedná se o doplněk k variantě 1 tak, aby byla dodržena přípustná hodnota smyvu půdy. Z agrotechnických opatření je na EUC 4 a 5 (PB 9102/3) přidáno zatravnění. Důvodem je mělká půda a příliš velký sklon. Osevní postup byl pouze upraven o minimalizační technologii pěstování.
9.2 Blok 2 a) Varianta 1 Na celém bloku (EUC 1,2,3 – PB 9102/3) je nutné aplikovat protierozní osevní postup. Do EUC-3 volně přechází protierozní průleh z bloku 1 EUC-6 a je zakončen do stabilizační dráhy soustředěného odtoku (SDSO-1). Tato SDSO-1 je vedena v údolnici EUC-3 a odvádí vodu k zahrádkářské kolonii, kde se napojuje na příkop, který odvádí vodu až k silnici Nová Cvilínská, kde dojde k napojení do dalšího příkopu. Tento příkop odvádí vodu z části spádové oblasti Cvilín. b) Varianta 2 V polovině EUC 1 a 2 (PB 9102/3) byl navržen zasakovací průleh (PP-8). Další technické opatření nebylo potřeba přidávat. Osevní postup je v této variantě upraven o minimalizační technologii pěstování. Zároveň je uvažováno, že se bude tato zemědělská půda na tomto bloku obhospodařovat v obou variantních řešeních ve směru vrstevnic (konturové obdělávání). 44
9.3 Blok 3 a) Varianta 1 Na EUC 8 (PB 9101/3) a EUC 7 (PB 9101/10, 9101/8 a 9101/7) v severní části kvůli sklonitosti a malé hloubce půdy je nutné navrhnout zatravnění. Navrhované zatravnění doplní stávající travní porosty. V jižní části tohoto bloku, pod místním letištěm, na EUC 1,3,7 (PB 0001/1 a 9101/10) je navržena ochranná nádrž (PON-2). Umístění a přibližná velikost této nádrže je převzata z návrhu územního plánu města Krnova. Důvodem návrhu této nádrže jsou opakující se problémy s vodou z přívalových srážek v letním období. Z této nádrže bude voda odváděna odvodňovacím kanálem do řeky Opavy, která je vzdálena cca 700 m od hráze. b) Varianta 2 Pod letištěm byl EUC 1(PB 0001/1) ve spodní části doplněn o protierozní průleh (PP-10), který bude odvádět vodu do PON-2. Dále je pod tímto průlehem navržené zatravnění. Další průleh PP-9 byl navržen u hráze PON-2, který vede až TTP na konci EUC 2 (PB 9101/10). Ve spodní části EUC 2 pod průlehem PP-9 je navržena protierozní mez (PM-3). Důvodem návrhu je prohlubeň, která nejde zemědělsky obhospodařovat. Osevní postup byl pouze upraven o minimalizační technologii pěstování.
9.4 Blok 4 a) Varianta 1 Tento blok je z hlediska protierozní ochrany problematický. Důvodem je, že na větší části pozemku jsou mělké půdy. Proto bylo navrženo podle vrstvy BPEJ, že mělká půda bude v maximální míře zatravněná s ohledem na možnosti obdělávání ostatní plochy v bloku 4. Zatravnění je tedy navrženo na EUC 2,3,4 (části PB 9201/5, 9201/7 a 9201/10). Na stejných EUC je dále navržen protierozní osevní postup. Z technických opatření je v bloku 4 navržen protierozní kombinovaný průleh (PP-2), který leží na EUC 1 a 4 (PB 9201/5). I když se jedná o jeden prvek, tak ho lze rozdělit na 2 části. Výchozím bodem průlehu je malý hřbet, vytvářející se v terénu. Směrem na západ od tohoto bodu bude průleh odvádět vodu k silnici spojující město Krnov s obcí Býkov. Průleh se zde napojí na příkop vedle této cesty, který bude dále odvádět vodu do Hájnického potoka. Směrem na východ od hřbetu bude průleh odvádět 45
vodu na zatravněnou část EUC-4. Po svedení vody se nepředpokládá vytvoření silného povrchového odtoku, který by mohl vytvořit erozní problémy na tomto EUC. b) Varianta 2 Průlehy na EUC-1 (BP 9101/5) budou doplněny o další krátký kombinovaný průleh (PP-11) ve spodní části, který povede od skupiny stromů k cestě (Krnov – Býkov). Osevní postup byl pouze upraven o minimalizační technologii pěstování. Na EUC 2 a 3 v obou variantních řešeních se uvažuje o konturovém obdělávání.
9.5 Blok 5 a) Varianta 1 Tento blok se nachází na pozemku, který je z hlediska terénních nerovností a hloubky půdy velmi rozmanitý. Na EUC-1 (PB 0101/3, 0101/1 a 0101/2) a EUC-2 (PB 0101/5 a jižní výběžek 0101/3) se nacházejí ve vrchní části svahu mělké půdy, proto bylo navrženo na tomto úseku zatravnění. Toto zatravnění zaujímá plochu od vrcholu svahu až po stávající částečně zaniklou mez v EUC-1. V EUC-2 je šířka zatravnění cca 120 m od vrcholu. Na celém bloku je pro doplnění protierozních opatření navržen protierozní osevní postup. Dále byla navržena obnova meze na EUC-1, která bude doplněna o průleh (PMPP-1). Mez povede středem pozemku přes PB 0101/3 a 0101/1 a bude se napojovat na protierozní svodný příkop (PPR-1). Tento příkop bude navržen v místě terénní prohlubně (rozhraní PB 0101/1 a 0101/2), která je z erozního pohledu velmi nebezpečná. Příkop je na konci svahu napojen na část cestního příkopu (cesta Krnov – Lichnov). Tento cestní příkop následně odvede vodu k trubnímu propustku, který převede vodu pod cestou až k PPR-2 na bloku-6. Posledním technickým opatřením, které je navrženo na tomto bloku v EUC-2, je protierozní kombinovaný průleh (PP-3). Tento průleh je navržen tak, že bude odvádět vodu z pozemku do přilehlého lesního porostu. b) Varianta 2 Zde není potřeba doplňovat další opatření oproti variantě 1.
46
9.6 Blok 6 a) Varianta 1 Na tomto bloku vytváří přitékající voda z trubního propustku erozní rýhy. Následně do stejných míst stéká i voda z bloku-6 EUC-1. Proto je nutné navrhnout protierozní svodný příkop (PPR-2), který se nachází na EUC-1 (PB 1102/3) a je zakončen v protierozním záchytném příkopu (PPR-3), který se taktéž nachází na stejném EUC. Tento příkop (PPR-3) bude chránit zastavěnou část nacházející se níže po svahu. Dalším opatřením je zavedení protierozního osevního postupu na celém bloku-6. b) Varianta 2 Celkem jsou v této variantě navíc navrženy 4 průlehy ve střední až spodní části EUC-1,2 (PB 1102/4 a 1102/5). Jedná se o průlehy kombinované s označením PP-12,13,14,15. Osevní postup byl upraven o minimalizační technologii pěstování.
9.7 Blok 7 a) Varianta 1 Na tomto půdním bloku se nelze vyhnout zatravnění. Důvodem jsou mělké půdy na erozně nebezpečných částech svahu. Zatravnění je tedy navrženo ve vrchní části EUC-1, které částečně zasahuje do EUC-2 (obě EUC patří do PB 1101/3). Další zatravnění se nachází taktéž na EUC 1 a 2 v prostřední části svahu. Toto zatravnění doplní trvalý travní porost nacházející se ve spodní části svahu EUC-2 (PB 2103). Posledním opatřením tohoto typu, je zatravnění EUC-5 a částečně EUC-4. Všechna tato zatravnění jsou navržena v místech, kde jsou podle vrstvy BPEJ mělké půdy. Z důvodu tvorby erozních rýh při povrchovém odtoku vody, ve vytvářející se údolnici na EUC-1 (PB 1101/3), je nutné tuto část pozemku zabezpečit. Proto byl navržen jako vhodný prvek stabilizační dráha soustředěného odtoku (SDSO-2). Toto opatření odvede neškodným způsobem vodu do spodní části pozemku. Ve spodní části se v současné době nachází polní cesta, která bude doplněna o nový protierozní prvek. Jedná se o protierozní svodný příkop (PPR-4), který odvede neškodným způsobem vodu až k lesnímu porostu (rozhraní bloku 6 a 7). Zde se nachází trubní propust, která převede vodu pod náspem, na kterém se nachází železniční trať Krnov – Bruntál. Za náspem je potřeba vyčistit příkop, který bude následně odvádět vodu do řeky Opavy. Dále je na EUC-1(PB 1101/3) navržen protierozní kombinovaný průleh (PP-4). Tento 47
průleh je navržen s odklonem od vrstevnice východním směrem, což umožní neškodně odvést vodu do přilehlého lesního porostu. V tomto porostu voda proteče až do spodní části svahu, kde bude vtékat do protierozního příkopu PPR-4.Tím docílíme odvedení vody mimo ohrožené území. Dále byly navrženy průlehy (PP-5,6), které se nacházejí na EUC-2,3 (PB 1101/3 a 1101/4). Průleh PP-5 bude odvádět vodu do lesního porostu nacházejícího se za pozemkem EUC-3 a průleh PP-6 odvede vodu k silnici (Brantice – Krnov Guntramovice), kde se napojí na cestní příkop. b) Varianta 2 Na EUC-1,2 byly opatření z varianty 1 doplněné o průlehy (PP-16,17) ve spodní části svahu. Ve vrchní části na EUC-1 je nutné oproti variantě 1 zvětšit plochu zatravnění. Důvodem je příliš velká sklonitost a tím větší erozní smyv při uvažovaném osevním postupu a technologii pěstovaní. Osevní postup byl upraven o minimalizační technologii pěstování. Dále je uvažováno, že na EUC 2 a 3 v obou variantních řešeních, se bude zemědělská půda obhospodařovat ve směru vrstevnic. Oproti variantě 1 se nepočítá s průlehem č.5 (PP-5) a místo toho je na tomto úseku svahu navržené zatravnění
9.8 Blok 8 Na tomto bloku nebylo ani v jedné variantě navrženo žádné opatření.
9.9 Porovnání účinnosti navržených protierozních opatření Blok 1 V obou variantách se počítá s vybudováním technických opatření. Tím největším zásahem do krajiny bude vybudování protierozní ochranné nádrže (PON-1). Důvodem jsou opakující se přívalové deště, které způsobovaly vyplavení zastavěné oblasti pod svahem. Ve variantě 1 se počítá se zavedením protierozního osevního postupu, který sníží hodnotu faktoru C na 0,11. U druhé varianty jsou přidány další technické prvky. Původní stav – 254,3 t.ha-1.rok-1 Varianta 1 – 43,0 t.ha-1.rok-1 Varianta 2 – 75,6 t.ha-1.rok-1
48
Blok 2 Ve variantě 1 je zaveden protierozní osevní postup – C 0,11. Varianta 2 počítá pouze s upraveným základní osevním postupem – C 0,25. Dále se zde počítá s konturovým obděláváním půdy – P 0,6 a 0,7. Původní stav – 214,3 t.ha-1.rok-1 Varianta 1 – 47,6 t.ha-1.rok-1 Varianta 2 – 78,6 t.ha-1.rok-1 Blok 3 Největším zásahem do krajiny v bloku 3 je protierozní ochranná nádrž, která je umístěna pod letištěm. Toto opatření je navržené v obou variantách. Ve variantě 1 byl navržen protierozní osevní postup – C 0,11 a na některých místech zatravnění – C 0,005. Ve variantě 2 byl pouze upraven základní osevní postup – C 0,19 a 0,23 Původní stav – 998,1 t.ha-1.rok-1 Varianta 1 – 285,1 t.ha-1.rok-1 Varianta 2 – 369,4 t.ha-1.rok-1 Blok 4 Tento blok je v aplikaci protierozních opatření velmi specifický. Důvodem je velká plocha, na kterém se nacházejí mělké půdy. Proto není jiné možnosti, než na tuto plochu aplikovat zatravnění. Proto dojde na většině plochy ke snížení hodnoty faktoru C na 0,005 a tím i k zamezení tvorby nadměrné eroze. Na dalších částech je pro doplnění navrženo technické opatření. Původní stav – 389,5 t.ha-1.rok-1 Varianta 1 – 59,9 t.ha-1.rok-1 Varianta 2 – 81,1 t.ha-1.rok-1 Blok 5 Ve variantě 1 byl navržen protierozní osevní postup C 0,12. Ve variantě 2 byl upraven stávající osevní postup C 0,17. Původní stav – 186,3 t.ha-1.rok-1 Varianta 1 – 23,9 t.ha-1.rok-1 Varianta 2 – 36,7 t.ha-1.rok-1
49
Blok 6 Tento blok je ohrožen hlavně z pohledu přitékající vody z ostatních pozemků. Tato voda následně silně erozně působí na celém bloku. Proto je navrženo několik technických opatření. Dále je ve variantě 1 upraven osevní postup na hodnotu faktoru C-0,11 a v druhé variantě C-0,21. Bohužel ve spodní části po navržení opatření dojde k většímu hromadění vody na pozemku, neboť nemá kam odtéct. Proto bude pravděpodobně nutné navrhnout přečerpávací zařízení. Původní stav – 992,7 t.ha-1.rok-1 Varianta 1 – 362,6 t.ha-1.rok-1 Varianta 2 – 388,75 t.ha-1.rok-1 Blok 7 Opět se jedná o velmi rozmanitou plochu, kde najdeme mělké půdy, velkou sklonitost a nevhodný způsob hospodaření. Nelze se tedy vyhnout zatravnění a aplikací technických opatření proti erozi. Osevní postup ve variantě 1 byl upraven na hodnotu C-0,11 a ve druhé variantě na hodnotu C-0,21. Původní stav – 1310,9 t.ha-1.rok-1 Varianta 1 – 245,4 t.ha-1.rok-1 Varianta 2 – 364,1 t.ha-1.rok-1 Blok 8 Na tomto bloku není eroze problémem. Jen pro zajímavost jsou aplikovány obě varianty osevních postupů, které dokládají, že stávající minimální smyv ovlivní jen nepatrně. Původní stav – 58,1 t.ha-1.rok-1 Varianta 1 – 45,1 t.ha-1.rok-1 Varianta 2 – 52,0 t.ha-1.rok-1 Podrobný rozpis výsledků je uveden v příloze 12. Výpočet všech faktoru C je uveden v příloze 11.
50
10 FINANČNÍ ANALÝZA NAVRŽENÝCH OPATŘENÍ 10.1
Finanční náročnost jednotlivých protierozních opatření
Ochranné zatravnění Pro ochranné zatravnění jsou především preferovány trávy výběžkaté, tvořící pevný drn. a) Ochranné zatravnění – náklady se pohybují v rozmezí 8000 – 10 000 Kč/ha b) Zasakovací pásy – náklady se pohybují v rozmezí 8000 – 10 000 Kč/ha Minimální šíře zasakovacích pásu je 20 m. c) Stabilizační dráhy povrchového soustředěného odtoku (SDSO) – náklady se pohybují mezi 8000 – 10 000 Kč/ ha Optimální šíře SDSO je 30 m.
Opatření technického charakteru a) Protierozní mez – při realizaci meze se základní šířkou 15 m náklady činí za běžný metr 800 – 1200 Kč. b) Protierozní průleh – rozdělujeme je na: Nezpevněný – náklady vycházejí z průlehu, který je zatravněný se šířkou 15 m a za běžný metr se pohybují v rozmezí 400 – 600 Kč. Zpevněný – náklady se pohybují mezi 800 – 1500 Kč za běžný metr (dle použitého materiálu) c) Protierozní příkop – rozdělujeme je na: Nezpevněný (zatravněný) – náklady se pohybují v rozmezí 300 – 400 Kč za běžný metr Zpevněný – náklady se pohybují v rozmezí 800 – 1000 Kč (dle použitého materiálu) d) Protierozní nádrž – náklady za protierozní nádrž se odhadují jen velmi těžko. Vždy záleží na konkrétních místních přírodních podmínkách. Na náklady mají vliv i další okolnosti (parametry), které mohou v konečném výpočtu do značné míry ovlivnit konečnou cenu.
51
10.2
Finanční náročnost varianty 1
Blok 1 Zatravnění – cca 7,5 ha x 9000 Kč = 67 500 Kč Protierozní mez – 555,5 m x 1000 Kč = 555 500 Kč Protierozní průleh (část 1) – 259 m x 500 Kč = 129 500 Kč Celkem za blok 1 = 752 500 Kč Blok 2 Stabilizační dráha soustředěného odtoku – 0,3860 ha x 9000 Kč = 3 475 Kč Protierozní průleh (část 2) – 166,5 m x 500 Kč = 83 250 Kč Celkem za blok 2 = 86 725 Kč Blok 3 Zatravnění – cca 14,5 ha x 9000 Kč = 130 500 Kč Celkem za blok 3 = 130 500 Kč Blok 4 Zatravnění – cca 30,5 ha x 9000 Kč = 274 500 Kč Protierozní průleh – 493 m x 500 Kč = 246 500 Kč Celkem za blok 4 = 521 000 Kč Blok 5 Zatravnění – cca 9,5 ha x 9000 Kč = 85 500 Kč Protierozní mez – 213,5 m x 1000 Kč = 213 500 Kč Protierozní průleh – 205,5 m x 500 Kč = 102 750 Kč Protierozní příkop – 380,5 m x 350 Kč = 133 175 Kč Celkem za blok 5 = 534 925 Kč Blok 6 Protierozní příkop – 1098 m x 800 Kč = 878 400 Kč Celkem za blok 6 = 878 400 Kč Blok 7 Zatravnění – 26 ha x 9000 Kč = 234 000 Kč Stabilizační dráha soustředěného odtoku – cca 1 ha x 9000 Kč = 9000 Kč Protierozní průlehy (291,5+530+435) – 1 256,5 m x 500 = 628 250 Kč Protierozní příkop – 384 x 400 m = 153 600 Kč Celkem za blok 7 = 1 024 850 Kč 52
Blok 8 Není nic navrženo – cena 0 Kč Celkové orientační náklady protierozních opatření ve variantě 1 – 3 928 900 Kč. Do těchto odhadů nejsou započítány náklady na vybudování poldrů. Hrubý odhad nákladů na vybudování poldrů je cca 20 až 25 mil.Kč. Do tohoto odhadu nejsou brány v úvahu další náklady napojení poldrů na kanalizaci, případně na odtokový kanál, který by cenu zvedl o několik desítek miliónu korun.
10.3
Finanční náročnost varianty 2
Blok 1 Zatravnění – cca 9 ha x 9000 Kč = 81 000 Kč Protierozní mez – 555,5 m x 1000 Kč = 555 500 Kč Protierozní průleh (část 1) – 568,5 m x 500 Kč = 284 250 Kč Protierozní příkop – 465,5 m x 900 Kč = 418 950 Kč Celkem za blok 1 = 1 339 700 Kč Blok 2 Stabilizační dráha soustředěného odtoku – 0,3860 ha x 9000 Kč = 3 475 Kč Protierozní průleh (část 2) – 218,5 m x 500 Kč = 109 250 Kč Protierozní průleh – 945 m x 500 = 472 500 Kč Celkem za blok 2 = 585 225 Kč Blok 3 Zatravnění – cca 18 ha x 9000 Kč = 162 000 Kč Protierozní průleh – 489,5 x 500 = 244 750 Kč Celkem za blok 3 = 406 750 Kč Blok 4 Zatravnění – cca 30,5 ha x 9000 Kč = 274 500 Kč Protierozní průleh – 600,5 m x 500 Kč = 300 250 Kč Celkem za blok 4 = 574 750 Kč Blok 5 Zatravnění – cca 9,5 ha x 9000 Kč = 85 500 Kč Protierozní mez – 213,5 m x 1000 Kč = 213 500 Kč Protierozní průleh – 205,5 m x 500 Kč = 102 750 Kč 53
Protierozní příkop – 380,5 m x 350 Kč = 133 175 Kč Celkem za blok 5 = 534 925 Kč Blok 6 Protierozní příkop – 1098 m x 800 Kč = 878 400 Kč Protierozní průleh – (383,5+447,5+262,5+198) 1 291,5 m x 500 Kč = 645 750 Kč Celkem za blok 6 = 1 524 150 Kč Blok 7 Zatravnění – 31 ha x 9000 Kč = 279 000 Kč Stabilizační dráha soustředěného odtoku – cca 1 ha x 9000 Kč = 9000 Kč Protierozní průlehy (291,5+530+385,5+166,5) – 1 373,5 m x 500 = 686 750 Kč Protierozní příkop – 384 x 400 m = 153 600 Kč Celkem za blok 7 = 1 128 350 Kč Blok 8 Není nic navrženo – cena 0 Kč Celkové orientační náklady protierozních opatření ve variantě 2 – 6 093 850 Kč. Do tohoto odhadu nejsou započítány náklady na vybudování poldrů. Hrubý odhad nákladů na vybudování poldrů je cca 20 až 25 mil.Kč. Do tohoto odhadu nejsou brány v úvahu další náklady napojení poldrů na kanalizaci, případně na odtokový kanál, který by cenu zvedl o několik desítek miliónu korun.
54
11 PROTIEROZNÍ
OCHRANA
Z POHLEDU
ZEMĚDĚLCŮ
BLÍZKÉHO OKOLÍ V průběhu léta 2009 jsem byl zaměstnancem firmy Ekotoxa s.r.o., která se podílela na zpracování projektu pro ústav zemědělské ekonomiky a informací (ÚZEI). Jedná se o projekt NAZV QH 72203 – Návrh podpory vhodných zemědělských technologií a stanovení identifikátorů pro posouzení ekologických a retenčních funkcí půd a krajiny. Konkrétně jsem pracoval na části, která se zabývala hodnocením erozního ohrožení zemědělských půd na povodí Opavy a povodí Bečvy. Texty a výsledky tohoto projektu uváděné v této diplomové práci publikuji na základě souhlasu Ing. Marie Trantinové. Vlastníkem výsledků je ÚZEI. Další komentáře a poznatky, které jsou uváděny pod výsledky, jsem zpracoval v průběhu dotazníkového šetření z vlastní iniciativy, z důvodu zájmu o problematiku eroze půdy.
11.1
Zemědělec a eroze
Pro konečné návrhy a hodnocení protierozní ochrany vyžaduje problematika eroze půdy pohled zemědělců, kteří hospodaří na erozně ohrožených půdách. Pro získání těchto informací byl vytvořen dotazník „zemědělec a eroze“. Dotazníkové šetření jsem na výše uvedených povodích prováděl formou face-to-face. V průběhu rozhovoru jsem zemědělce seznámil s mapou, ve které byly vyznačeny všechny erozně ohrožené půdní bloky s orientačními návrhy na zlepšení ochrany půdy před vodní erozí. Účelem této mapy bylo získat názor a stanovit možné překážky v aplikaci protierozních opatření. V konečném součtu dotazníkového šetření lze v každém území zjistit znalosti erozní problematiky u jednotlivých zemědělců, využívání dotačních programů, současný přístup a řešení eroze a názory na vytvořené návrhy dle metodiky.
11.2
Výsledky dotazníkového šetření na povodí Opavy
Celkem jsem v průběhu dotazníkového šetření na povodí Opavy (okres Opava a Bruntál) navštívil 20 zemědělských subjektů. Tyto subjekty nebyly vybrány náhodně, ale na základě určených kriterií. Mezi tato kriteria patří např. určité procento ploch v erozním ohrožení a minimální výměra obhospodařované půdy 100 ha.
55
Dotazník „zemědělec a eroze“ můžeme rozdělit do několika částí: údaje o ZPF agroenvironmentální programy s protierozním účinkem hodnocení eroze z pohledu zemědělce opatření proti vodní erozi, která byla provedena do současné doby zhodnocení mapového výstupu vytvořené dle metodiky Do této diplomové práce jsem vybral pouze určitou část dotazníkového šetření, která z mapuje současný stav a možnosti aplikace protierozních opatření v blízkém okolí zájmového území. Dotazníkové šetření jsem provedl i v podniku Bolid Duo s.r.o., který přímo hospodaří v řešeném katastrálním území Opavské Předměstí. Díky získání těchto informací mohu lépe a účelněji navrhnout protierozní opatření. 1. Podíl vlastní a pronajaté půdy (odhad dotazovaných v %) Celková obhospodařovaná plocha: zemědělská půda – 26 396,2 ha orná půda – 21 935,3 ha pronajatá půda – 18 618,6 ha (1 uživatel neposkytl informace o stavu pronajaté půdy, počítáno z celkové výměry 24 060,4 ha). Z toho vyplývá, že přibližně 77,38 % zemědělské půdy je pronajaté. Velké rozdíly lze najít i u jednotlivých zemědělských subjektů. Z šetření vyplynulo, že čím více zemědělský podnik obhospodařuje zemědělské půdy, tím více je této půdy pronajaté. Tab. 6: Přehled pronajaté zemědělské půdy Pronajatá plocha z celkové výměry (%) 0 - 25 26 - 50 51 - 75 76 - 100
Počet zemědělských subjektů 1 4 4 10
Tento ukazatel je pro aplikaci protierozních opatření jeden z nejdůležitějších, protože bez souhlasu majitele nelze realizovat žádná technická protierozní opatření. Z rozhovorů dále vyplynulo, že určité části zemědělců je lhostejné, zda na svém území mají či nemají erozi. Takový názor se objevuje především v zemědělských subjektech, které hospodaří do 1000 ha a pak nad 2000 ha zemědělské plochy. U těchto subjektů je podíl pronajaté půdy vyšší.
56
2. Zapojení do AEO s protierozním účinkem V této druhé části jsem pokládal dotazovaným následující otázky: Jestli se zapojili do programů HRDP (2004 – 2006) a Programu Rozvoje Venkova (2007 – 2013), dále zda znají dotační titul MŽP Péče o krajinu – podprogram A – ochrana krajiny proti erozi a jestli tento titul využívají. Celkem odpovědělo 19 zemědělských subjektů. 1 subjekt neodpověděl pro nedostatek informací.
Tab. 7: Využívání programu HRDP (2000-2006) Dotační titul C1 - zatravňování orné půdy C2 - travnaté pásy na svažité orné půdě C3 - meziplodiny C4 - biopásy
Počet zem. subjektů, které tento dotač. titul využily 6 0 12 1
Tab. 8: Využívání PRV (2007 – 2013) Počet zem. subjektů, které tento dotač. titul využily 4
Dotační titul
C1.1 a C1.3 - zatravnění orné půdy C1.2 a C1.4 zatravňování orné půdy 0 podél vodních útvarů C3 - biopásy 3 pozn. některé zemědělské subjekty využily více než jeden dotační titul.
Program MŽP Péče o krajinu – podprogram A – ochrana krajiny proti erozi zná z 19 dotazovaných pouze 12. Jen 1 subjekt využívá tento program. Z výsledků vyplývá, že pouze 7 zemědělských subjektů (5 jich hospodaří na méně než 500 ha) nevyužívá žádné dotační tituly. Z toho 3 ze 7 subjektů hospodaří alespoň částečně na katastrálním území Krnov. U subjektů, které nevyužívají žádné uvedené dotační programy, jsem položil doplňující otázku „Proč to nevyužívají“. Všichni odpověděli shodně: „Tyto programy nejsou vhodné pro malé zemědělské subjekty. Jsou spíše přítěží než užitkem“.
57
3. Hodnocení eroze Dotazovaným jsem položil následující otázky na hodnocení eroze: Pozorujete projevy vodní eroze na vašich pozemcích? Myslíte si, že je vaše obhospodařovaná půda ohrožena nadměrnou erozí půdy? U první otázky mohli dotazovaní vybrat jednu nebo všechny předpřipravené možnosti pro odpověď. A – rýžková eroze, B – rýhová eroze, C – stržová eroze, D – sedimentace zeminy v níže položených částech pozemku, E – zanášení příkopů a přilehlých komunikací Tab. 9: Odpovědi hodnocení eroze počet zemědělských subjektů 11 5 2 2
Kombinace odpovědí a,b,d,e (bez stržové eroze) různé kombinace pozorují všechno nepozorují nic
Zvláštnosti je, že 2 subjekty nepozorují nic. Shodou okolností jeden subjekt hospodaří přímo v mém zájmovém území. Proto jsem s dotazovaným problematiku eroze probral podrobněji. Následně jsem z rozhovoru dospěl k názoru, že odpovědi jsou záměrně nepravdivé. Důvodem je, že město Krnov se snaží proti tomuto subjektu zakročit všemi možnými dostupnými prostředky, protože zde jsou opakující se problémy s vodou z přívalových srážek. Z celkového pohledu můžu říci, že dotazovaní erozi registrují, ale zatím až na výjimky, proti ní nic nedělají. U druhé otázky odpovědělo 100% dotazovaných, že jejich obhospodařovaná plocha je ohrožena nadměrnou erozí maximálně do 25 % výměry orné půdy. Tuto hodnotu odpovědi lze vysvětlit tímto způsobem. Za slovo nadměrná eroze, většina považuje projev, který vytváří na jejich plochách velké škody (strže, nadměrné zanášení příkopů, škody na cizím majetku). Pokud tento projev zemědělec nepozoruje, tak je v domnění, že je eroze na pozemku minimální.
58
4. Aplikace protierozních opatření Aplikace protierozních opatření byla v dotazníku rozdělena na dvě kategorie a) opatření organizační a agrotechnická b) opatření technická
Počet odpovědí
ad a) graf: opatření organizační a agrotechnická opatření 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
tvar a velikost pozemku ochranné zatravnění krycí plodiny protierozní rozmístění plodin, pásové střídání protierozní osevní postupy protierozní směr výsadby bezorebný způsob hospodaření mulčování
1 Aplikovaná opatření
Obr. 2: Opatření organizační a agrotechnická ad b) technická opatření Z technických opatření bylo aplikováno v povodí 7 x příkop, 5 x hrázka a 4 x polní cesta s protierozní funkcí. Z obrázku č.2 vyplývá, že zemědělské subjekty neaplikovaly žádné zalesnění, hrázkování a důlkování povrchu půdy.
Rozbor aplikovaných organizačních a agrotechnických opatření Optimalizace tvaru a velikosti pozemku – toto opatření bylo aplikováno u zemědělských subjektů, které měly problémy s nevhodným tvarem pozemku. Většinou se jednalo pouze o zarovnání (pozemek zakončený do špice, nedostatečná šířka atd.). Ani v jednom případě nedošlo k optimalizaci velikosti pozemku. Určité optimalizace velikosti pozemku jsem zaznamenal v několika obcích, kde v současné 59
době probíhají komplexní pozemkové úpravy. Bohužel jsou všechny návrhy zatím pouze v papírové podobě. Ochranné zatravnění – jedná se o nejjednodušší opatření, které lze aplikovat. Z pohovorů vyplynulo, že tento typ opatření na orné půdě aplikují skoro všechny zemědělské subjekty v boji proti erozi. Vždy se jednalo o pozemky, které byly vodní erozí nadměrně poškozeny (viditelné projevy). Proto se domnívám, že subjekty aplikovaly toto opatření, protože musely, a ne že chtěly. To také potvrzuje současný stav, že jsou v dnešní době řešeny pouze následky eroze. Aplikace preventivních opatření je skoro nulová. Krycí plodiny, pásové střídání, protierozní směr výsadby -
pásové střídání plodin je u zemědělců v povodí aplikované jiným způsobem než udává odborná literatura. Většinou je toto opatření aplikované současně s výsevem kukuřice, kdy se vytvoří v horní a spodní části svahu pás obiloviny, který dle názoru většiny dotazovaných je dostačující protierozní opatření. Tento pás je široký cca 20 – 50 metrů.
-
Protierozní směr výsadby – je aplikován pouze v místech, kde to terén umožní. Podle mého názoru je toto opatření děláno pouze v místech, kde obdělávání po spádnici neumožňují místní terénní podmínky.
-
Krycí plodiny – aplikace souvisí především s osevním postupem, který pokryje potřeby zemědělského subjektu
Bezorebný způsob hospodaření a mulčování – tento způsob hospodaření je aplikován pouze u subjektů, kteří disponují požadovaným technickým vybavením. Rozbor aplikovaných technických opatření Protierozní příkop – zemědělci budují příkopy hlavně v nižších částech obdělávaného území pro odvod vody, která by na dalších pozemcích způsobovala zamokření nebo zaplavení. Tyto příkopy jsou vytvořené orebním tělesem. Protierozní hrázka – je vytvářena vždy v nejnižších částech pozemku na ochranu přilehlých komunikací nebo zahrad. Je vytvářená ze splavené zeminy, z vrchní části pozemků. Tento krok byl z jejich strany označen spíše jako „solidární“. Polní cesta s protierozní funkcí – nejedná se o nově budované cesty, nýbrž o klasické stávající polní cesty (neudržované), které zemědělci modifikují pomocí uměle vytvořených příkopů. Jak sami říkají, tak většina těchto příkopů je původní, ale v důsledku smyvu půdy, jsou již dlouhou dobu zaneseny do úrovně povrchu cesty. 60
12 DISKUZE V první části této diplomové práce se zabývám rozborem aktuálních podmínek využití a stavu území. Při rozboru a stanovení stupně erozního ohrožení je jasné, že katastrální území Krnov – Opavské předměstí náleží k místům, které jsou erozí ohroženy více. Toto zjištění je též podloženo přiloženými fotografiemi, na kterých je eroze viditelná na první pohled. Pro výpočet ročního odnosu půdy byla použita Wischmeier a Smith rovnice, která se stále považuje za nepřekonanou pro výpočet dlouhodobé ztráty půdy vodní erozí. Pro stanovení stupně erozního ohrožení byly použity aktuální přípustné hodnoty ztráty půdy. Otázkou je, zda přípustná hodnota pro hluboké půdy (hloubka nad 60 cm) 10 t.ha-1.rok-1 je adekvátní k rychlosti obnovy půdy. Podle mého názoru je tato hodnota „extrémní“. Proto bylo v aplikaci protierozních opatření snahou v maximální míře snížit smyv půdy hluboko pod 10 t.ha-1.rok-1. Dalším extrémem z jiného pohledu považuji velký výskyt mělkých půd, které jsou ze 100% intenzivně zemědělsky obhospodařované. Když vezmeme v úvahu, že se bere přípustná hodnota ztráty půdy 1 t.ha-1.rok-1 a z rozboru vychází průměrná ztráta půdy přes 5 tun, což nám udává stupeň eroze velmi silný, nezbývá jiná možnost, než hodnotit tento stav za extrémně nebezpečný. Jako nejvhodnější opatření dle Janečka (2008), které je vhodné aplikovat na takové plochy, je zatravnění. Proto bylo v obou variantách návrhu navrženo zatravnit všechny plochy, které jsou podle mapy BPEJ označeny jako půdy mělké. Bohužel umístění těchto ploch do jisté míry omezí nebo úplně zamezí zemědělské využívání celých bloků půdy. Pro místní zemědělské subjekty to považují za jedno z největších nepřekonatelných opatření. Po diskuzi se zemědělskými subjekty jsem dospěl k názoru, že aplikovat zatravnění je z jejich pohledu nereálné. Důvodem je neexistující masná nebo mléčná výroba. Proto bylo moji snahou najít řešení, aby tyto plochy nemusely být zatravněny. Bohužel výsledky, ke kterým jsem došel, nepřipouštějí jinou možnost než zatravnění aplikovat. V žádné kombinaci opatření nelze dosáhnout hodnoty pod 1 tuny odnosu za rok. Další aplikací, kterou jsem vytvořil pro zemědělské subjekty, je úprava osevního postupu. V této práci jsou uvedeny dvě varianty úprav. Myslím si, že varianta 1 je zcela pro zemědělské subjekty nepřijatelná. Důvodem je zařazení jetelovin do osevního postupu. Z aplikací druhé varianty budou mít subjekty taktéž potíže. Důvodem je zavedení minimalizační technologie. Po diskuzi, kterou jsem vedl se subjekty je patrné, že nepůjdou do žádných změn. Připustili však, že zavedení minimalizačních technologií
61
je do budoucna reálné. Proto považuji variantu 2 v této práci dostupnější z pohledu aplikace osevních postupů. Pro doplnění organizačních a agrotechnických opatření jsou navrženy též opatření technického charakteru. Nejčastějším navrhovaným technickým opatřením jsou průlehy, které budou sloužit pro přerušení délky svahu. Zároveň mohou sloužit i ke zvýšení druhové diverzity a estetiky krajiny. Tyto průlehy jsou navrhované jako kombinované, které jsou zpevněny trvalým travním porostem, případně mohou být doplněny o dřeviny. Umístění a délka průlehu je dána tak, aby byla zachována co nejsnazší obdělávatelnost orné půdy. Průlehy na některých místech doplňují příkopy, jejichž hlavním účelem je odvést větší průtoky vody. Protože meze jsou prvkem krajiny, který zvyšuje ekologickou stabilitu a druhovou diverzitu, jsou obnoveny všechny meze, které v současné době zanikají. Posledním a dle mého názoru hlavním opatřením je návrh protierozních ochranných nádrží (poldrů). Tyto nádrže budou chránit zastavěnou oblast pod svahem. Pro budoucí aplikaci jednotlivých navržených opatření se domnívám, že právě tyto dvě nádrže budou jako jediné realizované opatření ze všech navržených opatření v této práci. Toto tvrzení je podloženo dotazníkovým šetřením na povodí. Důvodem, proč jsou v krajině právě aplikované pouze závěrečné prvky protierozní ochrany, je vztah zemědělec – vlastník pozemku – obec. Teprve na druhé místo řadím finanční otázky zemědělců, vlastníků a obcí. Nemyslím si, že protierozní opatření jsou příliš nákladná a domnívám se, že peníze na realizaci jsou, a to i z pohledu, kdy tato opatření budou chtít aplikovat obce případně zemědělské subjekty.
62
13 ZÁVĚR V této diplomové práci byl řešen návrh protierozních opatření ve vybraném katastrálním území Krnov – Opavské Předměstí. Zároveň byl zpracován rozbor aktuálních podmínek a současné využití území z hlediska ohrožení vodní erozí. Díky rozboru byly vyhodnoceny jednotlivé erozní faktory a následně určen průměrný dlouhodobý smyv půdy, ze kterého vyplynulo, že katastrální území je ohrožené erozí velmi silně. Eroze se nachází v různých stupních na všech blocích, kromě bloku 8. Pro zlepšení stavu byl navržen variantní systém protierozních opatření. Byly využity možnosti organizačních, agrotechnických a technických prvků ochrany, které v různé kombinaci sníží smyv půdy o víc jak 74% ve variantě 1 a 67% ve variantě 2 oproti původnímu stavu. Návrh variantních řešení má odlišný přístup. Důvodem byly osevní postupy, kdy ve variantě 2 byly zachovány stávající. I přesto navržené prvky ochrany půdy ve variantě 2 nejsou příliš odlišné oproti variantě 1. Některé prvky ochrany nebyly navrženy jen z důvodu eroze, ale také k posílení druhové diverzity a estetiky krajiny. Proto všechny zanikající meze byly obnoveny a stávající zachovány. Aby byly uskutečněny návrhy z této práce, musí existovat vůle zemědělců a vlastníků pozemků. Bohužel, v současné době nic takového neexistuje. Pro budoucí vývoj aplikování protierozní ochrany a zlepšení vodního režimu v krajině, bude důležité celorepublikové
environmentální
vzdělávání
pomocí
různých
seminářů,
jak
pro zemědělce, tak pro širokou veřejnost. To by hlavně pomohlo v aplikaci nových technologií a využití všech možností čerpání dotací z různých fondů, kterých je v současné době pro aplikování prvků ochrany půdy dostatek.
63
14 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY CÁBLÍK, J., JŮVA, K. Protierozní ochrana půdy. 2.vyd. Praha: Státní zemědělské nakladatelství v Praze, 1963. 324 s. ISBN 07-021-63-04. DUMBROVSKÝ, M. Pozemkové úpravy. 1.vyd. ed. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2004. 263 s. ISBN 80-214-2668-3. DUMBROVSKÝ, M., et al. Metodická doporučení pro optimalizaci vodního režimu v ploše povodí. 1.vyd. ed. Opava: Ekotoxa s.r.o., 2006. 67 s. DÝROVÁ, E. Ochrana a organizace povodí: Návod ke komplexnímu projektu, výběrovému předmětu a diplomnímu semináři. 5.vyd. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 1988. 190 s. HOLÝ, M. Eroze a životní prostředí. 1.vyd. Praha: ČVUT, 1994. 383 s. ISBN 80-01-01078-3. JANEČEK, M. Základy erodologie. 1.vyd. Praha: Česká zemědělská univerzita Praha, 2008. 165 s. ISBN 978-80-213-1842-7. JANEČEK, M., et al. Ochrana zemědělské půdy před erozí. 1.vyd. Praha: ISV nakladatelství Praha, 2002. 201 s. ISBN 80-85866-86-2. JANEČEK, M., et al. Ochrana zemědělské půdy před erozí: Metodika. 1.vyd. Praha: Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, 2007. 76 s. ISBN 978-80-254-0973-2. PODHRÁZSKÁ, J., et al. Projektování pozemkových MZLU v Brně, 2006. 217 s. ISBN 80-7375-011-2.
úprav.
1.vyd.
Brno:
PODHRÁZSKÁ, J., DUFKOVÁ, J. Protierozní ochrana půdy. 1.vyd. Brno: ediční středisko MZLU v Brně, 2005. 99 s. ISBN 80-7157-856-8. SLAVÍK, L. Biotechnické úpravy v krajině. 1.vyd. Fakulta životního prostředí UJEP v Ústí nad Labem, 2000. 225 s. ISBN 80-7044-310-3. SMRČEK, L., DUMBROVSKÝ, M. Katalog protierozních opatření. 1.vyd. Opava: Ekotoxa s.r.o, 2008. 86 s. TOMAN, F. Protierozní ochrana půdy: cvičení. 1.vyd. Brno: ediční středisko MZLU v Brně, 1996. 76 s. ISBN 80-7157-220-9. ZACHAR, D. Erózia pôdy. 2.vyd. Bratislava: SAV Bratislava, 1970. 528 s. VRÁBLÍKOVÁ, J., VRÁBLÍK, P. Aplikovaná pedologie. 1.vyd. Ústí nad Labem: MINO, 2008. 147 s. ISBN 978-80-7414-046-4. ZAPLETAL, L. Geografie města Krnova. 1.vyd. Krnov: MTZ Krnov, 1969. 181 s.
64
DOLEČEK, J. Moravskoslezský kraj: města a obce Moravskoslezského kraje: tradice, historie, památky, turistika, současnost. 1.vyd. Rožnov pod Radhoštěm: Proxima Bohemia, 2006. 264 s. ISBN 80-239-7618-4. CULEK, M., et al. Biogeografické členění České republiky. 1.vyd. Praha: Enigma, 1995. 347 s. ISBN 80-85368-80-3 CULEK, M., et al. Biogeografické členění ČR II. díl. 1.vyd. Praha: AOPK ČR, 2005. 590 s. ISBN 80-86064-82-4. Zelené město Krnov. 1.vyd. Krnov: MÚ Krnov, 48 s. Internetové zdroje Vodní eroze [online]. http://eroze.sweb.cz/rusle.htm
[cit.
2010-02-22].
Dostupné
z www.
Redakčně upravená závěrečná zpráva o řešení projektu QF 3098 Zvyšování protierozní účinnosti pěstovaných plodin, 2008. Zprávy. [online]. [cit. 2010-02-22]. Dostupné z www. http://www.mze-vyzkum-infobanka.cz/zpravy-8701.aspx Krnov: mikroregionu [online]. http://www.mikroregionkrnovsko.cz/
[cit.
2010-03-23].
Dostupné
z www.
Metodiky a normy Metodika VÚZZP 5/1990 Projektová příprava protierozních opatření 25 s. Metodika ÚVTIZ 16/89 Protierozní osevní postupy 32 s. ČSN 75 4500. Protierozní ochrana zemědělské půdy. 28 s.
Další zdroje a software (mapové výstupy) ZABAGED (polohopis a výškopis) – digitální data LPIS – digitální data BPEJ – digitální data Program ArcGIS od firmy ESRI Program ERCN – VUMOP Brno Excel se vzorci pro výpočet smyvu – cvičení projektování pozemkových úprav (VUMOP Brno)
65
15 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 Druhy pozemků za rok 2003 Obr. 2 Opatření organizační a agrotechnická
16 SEZNAM TABULEK Tab. 1 Klasifikace škodlivosti plošné eroze podle intenzity odnosu Tab. 2 Třídění intenzity rýhové eroze podle délky erozních rýh Tab. 3 Hodnoty faktoru K podle HPJ Tab. 4 Hodnoty exponentu p Tab. 5 Přípustná ztráta půdy vodní erozí Tab. 6 Přehled pronajaté zemědělské půdy Tab. 7 Využívání programu HRDP (2000-2006) Tab. 8 Využívání PRV (2007 – 2013) Tab. 9 Odpovědi hodnocení eroze
66
17 SEZNAM PŘÍLOH Příloha 1
Hodnoty faktoru C – ochranného vlivu vegetace a způsobu obdělávání
Příloha 2
Průměrné hodnoty faktoru R podle měsíců vegetačního období v ČR
Příloha 3
Změny hodnot faktoru P (Smrček, Dumbrovský 2008)
Příloha 4
Hodnoty faktoru protierozních opatření P
Příloha 5
Vzorový příčný řez mezí
Příloha 6
Vzorový řez záchytným průlehem
Příloha 7
Vzorový řez protierozního příkopu
Příloha 8
Vzorový řez protierozní hrázkou
Příloha 9
Přehled charakteristik hlavních půdních jednotek v řešeném území
Příloha 10
Osevní postupy základní
Příloha 11
Osevní postupy protierozní
Příloha 12
Výpočet smyvu půdy po aplikaci varianty 1 a 2
Příloha 13
Eroze na bloku 7
Příloha 14
Dráha soustředěného povrchového odtoku na bloku 7
Příloha 15
Erozní rýha na bloku 7
Příloha 16
Následek eroze - zanesený odtokový kanál pod železniční tratí ve spodní části bloku 6,7
Příloha 17
Tvorba povrchového odtoku na bloku 6
Příloha 18
Erozní rýhy na bloku 6
Příloha 19
Následek eroze na bloku 1
Příloha 20
Erozní rýha na bloku 4
67
SEZNAM MAPOVÝCH PŘÍLOH Příloha 21
Mapa BPEJ M 1:15000
Příloha 22
Mapa rozdělení území na jednotlivé EUC M 1:15000
Příloha 23
Mapa rozdělení území na jednotlivé půdní bloky dle LPIS M 1:15000
Příloha 24
Mapa stanovení jednotlivých odtokových linií v EUC M 1:15000
Příloha 25
Mapa stanovení stupně erozního ohrožení M 1:15000
Příloha 26
Mapa variantní řešení č.1 M 1:15000
Příloha 27
Mapa variantní řešení č.2 M 1:15000
68