Pracovní manuál. RNDr. Roman Linhart, Bc. Bronislava Janí ková DiS

Pracovní manuál RNDr. Roman Linhart, Bc. Bronislava Janíþková DiS.

StĜední škola zemČdČlská a Vyšší odborná škola Chrudim Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpoþtem ýeské republiky

ýíslo projektu: CZ.1.07/1.1.03./01.0018

Pracovní manuál RNDr. Roman Linhart, Bc. Bronislava Janíþková DiS.

Garant projektu: Ing. Stanislav Valášek Manažer projektu: Ing. Ludmila Kabelová VČcný manažer projektu: Ing. Michaela Vachunová Odborný konzultant a poradce: Mgr. Ivana Marková Realizaþní tým: PhDr. Markéta Mrkviþková, Alena ŠtČpánová, Ing. Vladimír Vacek, Mgr. Marie Viková, Mgr. Josef Vozanka Úprava, tisk a vazba: Callisto-96, s.r.o., www.callisto96.cz Rok vydání: 2010

Tento manuál je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpoþtem ýeské republiky

!" #$%&'($)*&(+,-&'($,+$-$.&'($ $/-,01*2(-34+1#.5-6$%4 789"7: ; .3%. &: 97 :" < = !)%:5

! " #!$ #! ! #!

$ "%% % & '

' ! !($ ! * ! !!& + ,

, ! '! #!! ! * "&

-

' " $

( !$ ! * & +

.

* ## ! ! ! &

+ " , ! ! " " ', / ($ 0

! " , " '

* & 1 ! #! " ! *

! * ! ! * ' !& 3!'

*

, # ! !( ', $ !

# ! ( * 0 " 4 ! $ '! !! &

6 $ 0 *

0 / ! " ,0 !#! ,

($ ! ' ! !

! ,&

, . ", ! ! ,

'! % * " ,&

7#& 8 ! 7 !9& :;;;&& > "! ; < , = >??@<>??A&

0! &

< B * ! !

*0<>??A<@CCC& -! #! D '&

#?; < 3 >??E<@CCF ##! '! , * , = $ , -!* /

& G

* /'

* ! " ,* # #! * ! " 7" HIJKM

'& @CN:?A:C>N@O&

< 3 @CCC<@CCP ( ! #! ! # QJ+=MJ @ CCC

& +

,* J- KM$ ! &

< @CCP 83K " " !"$ !#! !* #!& < J ! , , " !" 'R E?:@CCA < J ! , !#! * " SNA S TP! '& >>T:>??@ 8&$

, " !" * ,& M 7!! 0! K&&RU-V:>?EP:CP

0 !

K&&R@PPF:UQ3:>C @F&F&@C>C

< J ! ,

SS TP TP! '& >>T:>??@ 8&$ , "

!" * ,& M 7!! 0!

'&&RNFC:NN:CP& 0 ! '&&

@?E:NFC:>C

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí

1. Úvod do klimatologie a meteorologie ....................................................................................... 5 2. Historie meteorologie a klimatologie ........................................................................................ 6 Vývoj oboru a jeho tĜi základní období: ....................................................................................... 6

3. Zemská atmosféra, vývoj, složení, vlastnosti ........................................................................... 9 3.1 Vertikální þlenČní atmosféry dle prĤbČhu teplot ve vazbČ na nadmoĜskou výšku............... 10 3.2 Vertikální þlenČní atmosféry podle fyzikálnČ chemických procesĤ .................................... 11 3.3 Vertikální þlenČní atmosféry podle charakteru kinetických procesĤ ................................... 11 3.4 Vertikální þlenČní atmosféry podle chemického složení ..................................................... 11 4. Klimatické kategorie a jejich kritéria .................................................................................... 12 5. Ozon v atmosféĜe, skleníkový efekt, kyselé deštČ .................................................................. 14 5.1 Ozon a jeho mČĜení .............................................................................................................. 14 5.2 Skleníkový efekt a jeho vliv na ŽP ...................................................................................... 15 5.3 Kyselé deštČ......................................................................................................................... 18 5.4 Klimatické extrémy ............................................................................................................. 19 6. Sluneþní záĜení ......................................................................................................................... 21 7. Teplotní režim atmosféry ........................................................................................................ 23 8. Inverze, mlhy ............................................................................................................................ 27 9. Voda v atmosféĜe, vzdušná vlhkost ........................................................................................ 29 10. Oblaka a jejich klasifikace, optické a elektrické jevy ......................................................... 32 10.1 Oblaka neboli mraky .......................................................................................................... 32 10. 2 Optické jevy v atmosféĜe – fotometeory ........................................................................... 35 11. Atmosférické srážky, jejich mČĜení, sníh ............................................................................. 36 11.1 Vertikální srážky ................................................................................................................ 36 11.1.1 BouĜky, blesky ................................................................................................................... 37

11.2 Srážky usazené (horizontální) ............................................................................................ 37 12. Tlak vzduchu a jeho mČĜení .................................................................................................. 39 13. ProudČní vzduchu .................................................................................................................. 42 14. Vítr jako meteorologický prvek ............................................................................................ 44 15. Systém cirkulace atmosféry................................................................................................... 48 15.1 Vzduchové hmoty, atmosférické fronty ............................................................................. 49 16. Ziskávání meteorologických dat a informací ...................................................................... 51 16.1 Meteorologie, pĜedpovČć poþasí ....................................................................................... 52 16.2 Meteorologické pĜístroje .................................................................................................... 53 16.3 Meteorologické organizace ................................................................................................ 61 16.3. 1 ýeský hydrometeorologický ústav ýHMÚ a jeho funkce ................................................ 62

17. Úplný klimatický systém - UKS ............................................................................................ 64 18. Klima mČst .............................................................................................................................. 65 19. Atmosféra jako složka ŽP – ochrana ovzduší ..................................................................... 66 19.1 Zdroje zneþištČní ovzduší................................................................................................... 66 Stránka 1


20. Použitá literatura ................................................................................................................... 72 Úvod............................................................................................................................................... 75 1. Definice pĤdy, vymezení základních pojmĤ .......................................................................... 77 2. Pedologie jako vČda .................................................................................................................. 79 3. Vztah pedologie k ostatním vČdním oborĤm ......................................................................... 80 4. Funkce pĤdy ve vztahu ke krajinČ a spoleþnosti ................................................................... 81 5. PĤdní kontinuum...................................................................................................................... 84 6. Klasifikace pĤd dle vztahu k recentním pedogenetickým faktorĤm ................................... 85 7. Vertikální prĤĜez pĤdou.......................................................................................................... 86 8. ZvČtrávání mateþné horniny ................................................................................................... 87 8.1. PĤdotvorné horniny a substráty........................................................................................... 88 9. PĤdní vzduch, voda a humus ................................................................................................ 100 9.2. PĤdní voda......................................................................................................................... 100 9.3. Humus ............................................................................................................................... 101 10. Fyzikální vlastnosti pĤdy ..................................................................................................... 104 11. Chemické vlastnosti pĤd...................................................................................................... 109 12. Biologické vlastnosti pĤd ..................................................................................................... 117 12.1 Velikostní kategorie edafonu ........................................................................................... 118 13. Základní pedogenetické procesy ......................................................................................... 136 14. Základní pĤdní horizonty .................................................................................................... 138 15. Základní pĤdní typy, jejich vlastnosti a využití ................................................................ 140 16. Bonitované pĤdnČ - ekologické jednotky (BPEJ) .............................................................. 147 17. Ohrožení pĤd a možnosti nápravy ..................................................................................... 148 18. ZemČdČlství jako základní þinitel ve vztahu þlovČka k pĤdČ ........................................... 159 19. Struktura a funkce agroekosystémĤ .................................................................................. 162 20. ZemČdČlství a jeho možné stĜety s ochranou pĜírody ....................................................... 167 20.1 Geneticky modifikované organismy ................................................................................ 167 20.2 Klonování organismĤ ....................................................................................................... 170 20.3 Priony ............................................................................................................................... 173 20.4 PČstování energetických plodin v kontextu jiných energetických zdrojĤ ........................... 174 20.5 Welfare ............................................................................................................................. 195 20.6 Ekologické zemČdČlství ................................................................................................... 198 20.7 Podpora a ohrožení biodiverzity v zemČdČlské krajinČ ................................................... 201 20.8 Ochrana genofondu domestikovaných forem organismĤ ................................................ 203 21. PĜílohy ................................................................................................................................... 205 22. Použitá literatura ................................................................................................................. 218

Stránka 2

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy p a zemČdČlství lství ve vztahu k životnímu prostĜedí prost

À À

Stránka 3


Stránka 4


ͳǤl Atmosféra je plynný obal planet zemského typu, která je dostateþnČ hmotná na to, aby svojí gravitací vázaly plyny ve svém okolí. Proto napĜíklad náš MČsíc žádnou atmosféru nemá. Není ale vĤbec nevýznamné, jaká atmosféra planetu obklopuje. NapĜíklad Venuše sice má atmosféru, ale s tak s vysokým podílem skleníkových plynĤ, že teploty na jejím povrchu místy dosahují i více než 400 °C. Bez správného složení atmosféry však není možná pĜítomnost ani jednoduchého života. Je to právČ vhodné složení atmosféry, které nás chrání pĜed škodlivými úþinky ultrafialového záĜení a vyrovnává tepelné rozdíly nad povrchem pevnin a oceánĤ. Zemská atmosféra je prostĜedníkem pĜi biologických a chemických obČzích mnoha látek, transportním médiem pro spóry mikroorganismĤ a pylová zrna, prostĜedím pohybu ptákĤ a letounĤ, þi nás – lidí. V atmosféĜe se odehrávají veškeré jevy související s poþasím a nČkteré z nich (tornáda, hurikány þi jiné klimatické extrémy) mohou mít i pustošivé úþinky. Atmosféra je úzce napojena na systém oceánských proudĤ a nebýt jich, tak by ustala oceánská cirkulace, byl by narušen kolobČh látek v oceánech a došlo by k masivnímu vymírání života. Je to právČ atmosféra, která absorbuje plyny z mohutných sopeþných explozí, umožĖuje kolobČh vody a nČkdy také šíĜí radioaktivní látky z jaderných výbuchĤ. ýlovČk se nemalou mČrou podílí na zmČnách kvality ovzduší. V podstatČ si z plynného obalu ZemČ dČláme skládku a vypouštíme do nČho mnoho chemicky reaktivních a tedy toxických látek. Výsledkem je zhoršování životního prostĜedí pro þlovČka i jiné druhy. Dále mĤžeme zmínit výskyt nČkterých profesních chorob, kyselé deštČ, schnutí lesĤ, narušení jeskynní výzdoby, alergie, rakoviny z ultrafialového záĜení a mnoho jiných problémĤ úzce souvisejících s tím, jak se my – lidé k atmosféĜe chováme. Náš text tedy není jen souhrnem základních informací o složení a struktuĜe atmosféry jako pĜirozené složky pĜírodního prostĜedí, ale také se zabýváme problematikou jejího poškozování a poukazujeme na problémy s tím související. Zejména jde o globální oteplování, smogové situace, kyselé deštČ, problematiku narušování ozónové vrstvy a nČkteré další. Budeme rádi, pokud pĜedložený text studentĤm pomĤže osvojit si hlavní poznatky a pojmy z odvČtví poznávání a ochrany atmosféry a dopomĤže jim k lepší orientaci v oblasti klimatologie a meteorologie, prohloubí pochopení základních pĜírodních zákonĤ, jimiž se jevy v atmosféĜe Ĝídí. Student by si mČl na základČ textu umČt dát do souvislostí základní poznatky a odpovČdČt si na jednoduché otázky týkající se kolobČhu vody, vzniku oblaþnosti, svČtelných jevĤ, bleskĤ a jiných atmosférických úkazĤ. MČl by umČt navrhnout Ĝešení hlavních problémĤ zpĤsobených antropogenním ovlivnČním atmosféry v globálním i regionálním mČĜítku. Snažili jsme se o srozumitelnost textu, aþkoli je nám jasné, že nČkteré pasáže mohou být pro studenty ménČ zábavné a možná i svojí povahou nároþné. Protože je souþástí praktických maturit také práce s meteorologickou budkou, vČnovali jsme pozornost pĜístrojĤm na mČĜení základních meteorologických prvkĤ a jevĤ. Také proto jsme u základních z nich pĜipojili názorná fotografická vyobrazení.

Stránka 5


ʹǤ V této kapitolce si zkrácenČ popíšeme historii klimatologie a meteorologie. RozdČlíme si tyto obory do jednotlivých odvČtví s jednoznaþnou charakteristikou.

ýâÀÀǣ 1. do pol. 15. st. – zahrnuje nesystematické poznatky a primitivní pozorování. 2. do pol. 17. st. – soustavné pozorování a konstrukce prvních meteorologických pĜístrojĤ. 3. do souþasnosti – systematické pozorování a mČĜení za použití stále lepších a novČjších pĜístrojĤ. Základy obou oborĤ položili Aristoteles (kniha Meteórologik), Hippokratés (zakladatel lékaĜské bioklimatologie), dále pak Arabové (optické jevy v atmosféĜe – obČh vody). V 15. – 18. stol. další objevy pozitivnČ ovlivnily schopnost námoĜníkĤ plavit se na velké vzdálenosti. Vznikají mapy monzunĤ i pasátĤ, a tedy první námoĜní meteorologické mapy. V 18. století bylo podáno vysvČtlení, proþ se stáþí proudČní vlivem rotace ZemČ. Ferrel v 19. století pĜedložil teorii principĤ atmosférické cirkulace. Základní meteorologické pĜístroje byly vytvoĜeny v prĤbČhu 16. - 17. století. V 17. st. Jan Kepler pĤsobil v Praze. Roku 1752 byla na hvČzdárnČ Klementinum zahájena pravidelná meteorologická mČĜení. Hanzlík na pĜelomu 19. - 20. století rozlišil velkoprostorové tlakové útvary na anticyklony a cyklony. (logos; meteoros – vznášející se ve výši) – vČda o zemské atmosféĜe, jejím složení, vlastnostech, jevech a dČjích probíhajících v ní. Využívá pĜedevším fyzikálních poznatkĤ a metod Ĝešení. Bývá oznaþována jako fyzika atmosféry. (Vysoudil, 2006). Àïǣ • • • • • •

složení a stavba atmosféry obČh tepla a tepelný režim atmosféry obČh vody a její interakce se zemským povrchem všeobecná cirkulace atmosféry elektrické pole atmosféry optické a akustické jevy v atmosféĜe

³À³âÀǣ Dynamická – formuluje a matematicky Ĝeší vztahy a rovnice popisující statiku, dynamiku a termodynamiku atmosféry, cílem je objektivní, fyzikálnČ podložená pĜedpovČć poþasí. Synoptická – analyzuje a studuje atmosférické jevy vČtšího mČĜítka. Analýza a pĜedpovČć poþasí. Fyzikální – fyzika oblakĤ a srážek, nauka o záĜení v atmosféĜe, nauka o optických, elektrických a akustických jevech v atmosféĜe. UplatĖuje metody experimentální fyziky. Družicová – získávání a zpracování dat z kosmického prostoru. Radarová – využití radarových vln v atmosféĜe k lokaci a posouzení meteorologických cílĤ.

ȋ³ÀȌ • • •

biometeorologie – vzájemné vazby poþasí a živých organismĤ, souþást bioklimatologie agrometeorologie – vliv poþasí na zemČdČlskou výrobu a její organizaci letecká a námoĜní meteorologie – Ĝešení otázek souvisejících s námoĜní a leteckou dopravou

Stránka 6

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí (klima – sklon – nauka o podnebí) Pojem klima zavedl Hipparchos, vyjádĜil tak závislost klimatu na sklonu dopadajících paprskĤ slunce. Dnes je to vČda o klimatech ZemČ, o podmínkách a pĜíþinách jejich formování. Také vČda o pĤsobení klimatu na þlovČka, objekty lidské þinnosti a naopak ( Vysoudil 2006). Àïǣ • • • •

utváĜení klimatu na Zemi popis klimatických odlišností v jednotlivých regionech klasifikace podnebí a klimatických oblastí studium kolísání a zmČny klimatu a prognóza klimatu

³Àǣ Podle mČĜítka: Makro / mezo / topo / mikro Podle studijních hledisek: • • • •

Obecná – sleduje obecné zákonitosti utváĜení podnebí a klimatických zmČn, vtahy mezi klimatickými faktory a jevy. Regionální – studuje analyticky klimatické pomČry vymezeného území, klimatická regionalizace. Teoretická- zabývá se teoretickými modely stavĤ atmosféry. Aplikovaná – využívá se v praktických oborech.

Podle metodického pĜístupu: Klasická – studuje prvky a jevy v jejich denním þi roþním chodu podle kalendáĜních úsekĤ (den, dekáda, mČsíc). Používá se úhrn, prĤmČr, þetnost a z nich se stanovují normály. Poskytuje základní informace o podnebí místa. Dynamická - pracuje s rĤznČ dlouhými obdobími, po která se na daném území vyskytuje urþitý jev nebo podmínky. Zkoumá podnebí ve vztahu k radiaþní a tepelné bilanci. Zakladatelem je Švéd Bergeron. Synoptická – souþást dynamické klimatologie, studuje vazby mezi cirkulaþními typy poþasí a tvorbou podnebí. Komplexní – studuje klima na základČ souborĤ vyjádĜených na základČ stanovených intervalĤ hodnot. Jsou zpracovány do tĜíd a typĤ poþasí. Popisuje klima v tabelární podobČ. Zakladatelem je Fedorov. āǡ±Àǣ Bioklimatologie – vliv podnebí na živé organizmy þi naopak. Ekologická – pĜizpĤsobivost rostlin a živoþichĤ, závislost rozšíĜení na klimatických podmínkách, þást bioklimatologie. Historická – podnebí v historické dobČ, na základČ mČĜení i nepĜímých pozorování z doby pĜedpĜístrojové. Klimatologie mČst – problémy klimatu mČst a aglomerací na úrovni mezo a mikroklimatu. Lesnická – klimatické pomČry lesa a jejich vliv na pČstování dĜevin, úþinky lesa na okolí. Agroklimatologie – vymezení efektivních oblastí pro chov zvČĜe a pČstování plodin. Topoklimatologie – vliv georeliéfu a aktivního povrchu na místní klima. Základními meteorologickými prvky jsou dle Vysoudila (2006) – sluneþní záĜení, svit, teplota pĤdy a vzduchu, tlak a vlhkost vzduchu, výpar, oblaþnost, atmosférické srážky, smČr a rychlost vČtru. ±ȋȌ³Àǣ •

Hydrometeory - složeny z vody v pevném þi kapalném skupenství – mlha, kouĜmo, zvíĜený sníh, vodní tĜíšĢ. Stránka 7

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí • •

•

Litometeor- jde o þástice pevné – zákal, zvíĜený prach nebo písek, prachový nebo píseþný vítr, kouĜ. Fotometeor - svČtelný jev v atmosféĜe vznikající z odrazu, lomu, ohybu nebo interference svČtla – zrcadlení, chvČní a soumrakové jevy. Dochází k nim pĜi radiaþním typu poþasí a v oblacích – pĜíkladem jsou halové jevy, korony, glórie a další duhy. Elektrometeor - viditelný nebo slyšitelný projev atmosferického elektrického výboje – bouĜka, polární záĜe, oheĖ svatého Eliáše.

Obr.þ. 1: BouĜka Jde o obor studia vlivu poþasí a podnebí na zemČdČlství. TvoĜí zemČdČlsko - meteorologické pĜedpovČdi, pomáhá pĜi rozhodování o závlahových dávkách, ochranČ pĜed škĤdci a nepĜíznivými meteorologickými jevy. Hodnotí klimatické pomČry z hlediska vhodnosti užití pro zemČdČlství, vymezuje agroklimatické oblasti pro efektivní využívání pĤdy a také studuje mikroklima stájí, skleníkĤ, skladĤ zemČdČlských podnikĤ a jiných uzavĜených prostor. Poskytuje podklady pro stavbu zemČdČlských objektĤ (Vysoudil 2006). «ÀǦāý±ȋʹͲͲʹȌǤ Je známo, že klima urþuje sezónní promČnlivost krajiny. Z tohoto dĤvodu se právČ u nás, v ýeské republice, stĜídají 4 roþní období, zatímco napĜ. na pólech se stĜídá období svČtlé a tmavé poloviny roku. Obr. þ. 2: ýtvero roþních období

Stránka 8

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy p a zemČdČlství lství ve vztahu k životnímu prostĜedí prost

͵Ǥ±ǡýǡāÀǡ Atmosféra je plynný obal ZemČ. ZemČ Plyn, který tvoĜíí atmosféru, se nazývá vzduch (Smolová 2003) a je to t smČs plynĤ,, které navzájem chemicky nereagují. V latinČ slovo „atmos“ = pára, „sphaira“ = obal. Sou Souþasná atmosféra je výsledkem evoluce trvající 3 – 4 mld. rokĤ.. Hmotnost atmosféry (5,157x1018 kg) je cca 1 miliontina hmotnosti ZemČ.. Ve vrstv vrstvČ do 36 km je 99 % hmotnosti atmosféry, 50 % do 5,5 km, 75 % do 11 km a 90 % do 20 km. Dle Skoka (2003) je atmosféra atmosfér plynný obal, který nemá pĜesn ĜesnČ vymezené hranice. Zemská mská atmosféra vznikla odplyĖováním odplyĖ lávy, která vytvoĜila zemskou kĤru. ru. Láva za bbČžných podmínek obsahuje 7- 8% vodních par, které se pĜi p jejím vytékání na povrch uvolĖují ují do atmosféry. Vulkanické plyny obsahují také CO2, SO2, Cl2, CH4, NH3, H2S, H2,... (Vysoudil 2006). Prvotní atmosféra byla velice tenká, v dĤsledku d þehož ehož byla její teplota ve stavu rovnováhy vvĤþi zemskému povrchu. Albedo þinilo inilo 0,28 % a pr prĤmČrná teplota dosahovala hodnoty -15 °C. C. Kyselé páry (HCl, HF, HBr, NH3, atd.) se rozpouštČly ly ve vod vodČ (kyselé deštČ) a vČtšinu atmosféry tvoĜila ila vodní pára. PostupnČ Postupn docházelo ke zmČnČ chemického složení. P PĤvodní atmosféra neobsahovala témČĜ ČĜ žádný volný kyslík. Ten vznikal fotodisociací vodní páry, dále stoupal do vyšších v výšek. NepĜítomnost ítomnost kyslíku byla dĤležitá pro vznik organických slouþenin enin z neorganických molekul. JednobunČþné Čþné Ĝasy fotosyntézou 6CO2+6H2O ===> C6H12O6+6O2 vytváĜely vytvá ely kyslík, který unikal do atmosféry. Plyn CO2 byl a dosud je pohlcován zelenými rostlinami pĜii fotosyntéze. fotosyntéze (Vysoudil 2006) Autorem myšlenky dusíkovo – kyslíkové atmosféry je Francouz Lavoisier. Její dnešní dne složení je pĜibližnČ toto: N – 78 % O – 21 % Ar – 0,9 % Zbytek tvoĜíí vzácné plyny, vodní pára, oz ozon, prach, freony, CO2, He, Ne, Xe, H2, N2O, CH4, O3. Dále zde najdeme stopové (malé množství) NH3, CO. Voda se UV záĜením ením rozkládá ve vysoké atmosfé atmosféĜe na H2 a O2 (fotodisociace), tČžší žší kyslík klesá. Rozhodující množství kyslíku se ddoo atmosféry dostalo fotosyntézou. Suchý vzduch se v pĜírodČČ prakticky nevyskytuje. Vlhkost vz vzduchu duchu je dána obsahem vodních par. Vzduch je schopen pojmout maximálnČ maximáln 4 gramy vodní páry v jednom litru svého objemu. Atmosférické aerosoly – aerosol je médium vznikající rozptylem tuhých látek nebo kapalin o velikosti þástic 10-6 - 10-2 µm v plynech. Všechny šechny kapalné a pevné þástice v atmosféĜee jsou aerosoly. PĤsobí P jako kondenzaþní nebo krystalizaþní ní jádra jádra. Cca 10 % aerosolĤ má antropogenní pĤvod, Ĥvod, zbytek pĜírodní. p Malé aerosoly odrážejí cca 90 % sluneþního sluneþ záĜení, a tím zpĤsobují sobují ochlazení zemského povr povrchu. (Vysoudil 2006). Obr. þ. 3: Atmosféra – plynný obal ZemČ

Stránka 9

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ. 4 : Vertikální þlenČní atmosféry

Tabulka þ. 1: Plynné složení atmosféry

Stálé plyny Plyn

Znaþka

Objemové množství (%)

Dusík

N2

78,08

Kyslík

O2

20,95

Argon

Ar

0,93

Neon

Ne

0,0018

Helium

He

0,0005

Vodík

H2

0,00006

Xenon

Xe

0,000009

͵ǤͳǤÀ«³À±õ³ýæ ± Jedná se o spodní þást zemské atmosféry bezprostĜednČ pĜiléhající k zemskému povrchu. Dosahuje do výšky 16 – 18 km v tropech, v mírných šíĜkách 11 km, v polárních oblastech 7 – 9 km. DČlí se na spodní, stĜední a horní troposféru. Troposféra podléhá vlivĤm zemského povrchu. Teplota vzduchu klesá o 0,65 °C/100 m. TvoĜí až 75 % hmotnosti atmosféry. Troposféru oddČluje od vyšší vrstvy tropopauza, pod ní je tzv. pás tryskového proudČní – až 300 km/h. Tyto znalosti jsou dĤležité pro zabezpeþení bezpeþnosti letectví. Vrstva troposféry pĜiléhající k zemskému povrchu se nazývá pĜízemní vrstva. Má tĜi vrstvy – laminární, pĜízemní vrstva a vrstva (Prandltova). Laminární se nachází nad aerodynamickými hladkými pĜedmČty jako vodní hladina, snČhová pokrývka. Transport se dČje pĜedevším molekulárním vedením. Prandltova je typická turbulentním pohybem molekul vzduchu. (Vysoudil 2006). Stratosféra – zasahuje do výšky 55 km, ve spodní þásti (20 - 25 km) je témČĜ izotermická (teplotnČ nerozlišená), od 25 km teplota vzrĤstá vlivem pohlcování UV záĜení. Maximální teplota je cca 0 °C. Vodní páry ve stratosféĜe vytváĜejí perleĢová oblaka. Je ukonþena stratopauzou. Mezosféra – horní hranice zasahuje do 50 - 85 km. Teplota se pohybuje v rozmezí od 0° do – 90° (léto) a – 50 °C (zima). Nacházejí se v ní stĜíbĜitá oblaka (kosmický a vulkanický prach i ledové krystalky). Je ukonþena mezopauzou. Termosféra – nachází se v rozmezí od 80 do 450 km. Je pro ni pĜíznaþný rychlý vzestup teplot, kdy ve 200 km je již 500 °C, v 600 km až 1500 °C. Zde se také vytváĜí polární záĜe za stĜetu korpuskulárního (þásticového ) záĜení Slunce s magnetickým polem ZemČ. Teploty zde uvádČné nemají ovšem nic spoleþného s klasickým vnímáním teploty pomocí pokožky. Uvedená þísla vypovídají o rychlosti kmitání þástic v dané výšce a kmitání þástic je fyzikálnČ vyjádĜitelné jako teplota. Ve vysoké atmosféĜe je vzduch ale již tak Ĝídký, že ani vysoké kinetické rychlosti þástic nemohou vyvolat pocit tepla. Pocitová teplota se vzrĤstající výškou klesá.

Stránka 10


͵ǤʹÀ«³À±³ýõ Neutrosféra – do 60 - 70 km, koncentrace iontĤ je tak malá, že na nČ nepĤsobí odraz radiových vln. Nacházejí se zde pĜedevším nenabité þástice. Ionosféra – od 60 do 500 km, plyny jsou díky vysoké koncentraci iontĤ velmi vodivé, což obþas ovlivĖuje radiové spojení. Chemosféra – realizují se zde fotochemické reakce molekul O2, O3, N2. To díky UV záĜení, které dodává nezbytnou energii.

͵Ǥ͵À«³À±ýõ KromČ vnitĜní atmosféry má ZemČ také exosféru. Je to vnČjší atmosféra a najdeme ji v rozmezí 500 – 700 km nad povrchem. Je zde již velmi nízká hustota vzduchu a bČžná je vysoká kinetická energie molekul plynĤ. ýástice zde mohou opouštČt atmosféru (sféra rozptylu). Kolem ZemČ dále najdeme dva pásy záĜení, zvané radiaþní pásy. (Vysoudil 2006).

͵ǤͶÀ«³À±±āÀ Homosféra – atmosféra je homogenní do 90 km. Díky vlivu intenzivního turbulentního promíchávání vzduchu se nemČní objemové zastoupení plynĤ smČsi. Tato vrstva ovlivĖuje tepelnou bilanci ZemČ. Heterosféra – nad 90 km je promíchávání slabé a pĜirozenČ ubývá tČch plynĤ, které jsou tČžší než vzduch. Ve výšce nČkolik tisíc km pĜevládá atomární vodík. Probíhá zde fotodisociace molekul plynĤ a díky pohlcování sluneþní energie je teplota v heterosféĜe nČkolik set °C. Složení atmosféry je velice homogenní a zaþíná se výraznČji mČnit až asi 1000 km nad povrchem. Zde se již lehþí plyny jako vodík a hélium oddČlují od tČžších složek vzduchu. Podstatná þást atmosféry tedy obsahuje 78% dusíku, 21% kyslíku a 1% rĤzných plynĤ jako je argon þi oxid uhliþitý. ZemČ má tedy dusíkatou atmosféru. Dusík tlumí oxidaþní úþinky kyslíku, a tím umožĖuje existenci života. Tlak vzduchu se vzrĤstající výškou klesá a existuje vztah, jemuž se Ĝíká barometrická výšková formule. To znamená, že tlak poklesne na polovinu, jestliže vystoupíme o 5,5 km výš, než jsme dosud.

Stránka 11


ͶǤ±± UKS ( úplný klimatický systém) je systém planetárního (globálního) mČĜítka a výsledky jeho fungování se projevují v rĤznorodém prostĜedí naší planety. Existují þtyĜi základní klimatické kategorie (Smolová 2003). Je to podnebí velmi malých oblastí a nebývá v þase dlouhodobé. Toto klima je pĜíznaþné pro homogenní aktivní povrch (holá pĤda, les, vodní plocha,…). Aktivní povrch je hlavním klimatotvorným þinitelem. Pro klima uzavĜených prostor se používá pojem endoklima. Klima jeskyní a hlubokých prostor je nazýváno termínem kryptoklima. Výšková hranice pro mikroklima otevĜených ploch je obvykle do 2 m. Z hlediska výmČny a pĜenosu tepelné energie existují 3 formy. TČsnČ u aktivního povrchu je dĤležité molekulární vedení. Následuje vrstva s konvektivním pĜenosem tepla a turbulentním pĜenosem tepla. Mikroklima se nemusí v krajinČ vytváĜet, závisí to na rázu makropoþasí. PĜíznivé makropoþasí pro vznik mikroklimatu je radiaþní – oblaþnost do 2/10, vítr do 2 m/s. Naopak advekþní poþasí vlivy stírá. Mikroklima je, jak již název napovídá, klimatem malých prostor. Svá specifická mikroklima mají jeskynČ, ledovce, doupata zvíĜat, dutiny stromĤ obsahující vodu (takzvané dendrotelmy) nebo i lidská sídla. Klasickou ukázkou takového mikroklimatu je napĜíklad klima hlubokých propastí. Zde dochází k jevu, jemuž fytocenologové Ĝíkají zvrat vegetaþních stupĖĤ. Na dnech propastí se totiž drží studený tČžký vzduch, a proto zde rostou chladnomilné druhy rostlin. SmČrem vzhĤru pĜibývá teplého vzduchu a rostou tam mnohem teplomilnČjší rostliny. Rostliny rostoucí vysoko v horách tedy mohou úspČšnČ vegetovat pod úrovní zemského povrchu, samozĜejmČ za podmínky, že zde mají svČtlo. ÀÀȋȌ Je pojem oznaþující klima vázané na urþité charakteristiky georeliéfu (tvarĤ zemského povrchu). NapĜíklad existuje celá Ĝada výborných vinorodých oblastí, kde by se révČ nemČlo vzhledem k chladnému makroklimatu daĜit. Jestliže ale jde o dobĜe oslunČné svahy se snadno se zahĜívající pĤdou tmavé barvy, která dobĜe pĜijímá teplo a v noci jej vyzaĜuje, nejsou zde silné vČtry, které by mohly teplý vzduch nad svahem odvát, pak není dĤvod, aby lokální úþinky topoklimatu nedominovaly nad úþinky makroklimatu. NČco podobného v malém pravidelnČ sleduji brzy zjara pĜímo v areálu školy. Je 6 °C pod nulou, ale tu a tam kolem oslunČných zdí poletují první mouchy. NČkolik cm nad povrchem tČchto zdí je totiž mnohem tepleji. Topoklima je tedy možno dle rozlohy pĜiĜadit k mezoklimatu, þi mikroklimatu. • • • • •

Topoklima pĜedstavuje jednu ze specifických klimatických kategorií. Topoklima je typ klimatu, které se utváĜí pod vlivem georefliéfu, jeho aktivního povrchu a spolupĤsobení antropogenních vlivĤ. PĜi tvorbČ topoklimatu se uplatĖuje radiaþní typ poþasí. PodmiĖující faktory jsou: mezoreliéf, vegetaþní kryt, þinnost þlovČka . Pro popis a pochopení topoklimatu je dĤležitá znalost vlivu geografických klimatotvorných faktorĤ, systémĤ atmosferické cirkulace, fungování vazeb mezi aktivním povrchem a pĜízemní vrstvou a všech procesĤ v nich probíhajících.

Topoklimatická mapa: • Charakterizuje nejdĤležitČjší procesy probíhající ve vrstvČ atmosféry bezprostĜednČ pĜiléhající k aktivnímu povrchu. • Okruhy v mapČ: míra oslunČní plochy, vymezení ploch s výskytem teplotních inverzí, lokalizace zvýšeného provČtrávání.

Stránka 12

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Je to klima stĜednČ velkých krajinných celkĤ, napĜ. klima kotliny þi horského údolí. MĤže zasahovat do výšky 1 km. Váže se na oblasti, kde je pozorovatelný vliv tĜení na rychlost proudČní. Vertikální promíchávání vzduchu turbulencí je výraznČjší než u makroklimatu. VytváĜí se zde místní cirkulace a vyskytují se místní bouĜky. Charakterizuje klimatické pomČry ucelených jednotek. Je to výsledek vzájemné interakce georeliéfu, hydrologických, biologických a antropogenních složek krajiny. DĤležitá je vegetaþní pokrývka, rozsáhlejší vodní plochy a antropogenní faktor. Je klima velkých krajinných celkĤ. PĜíkladem mĤže být klima ýeské kotliny nebo klima monzunových oblastí, cyklon atd. Existuje zde dlouhodobý režim poþasí podmínČný energetickou bilancí, atmosférickou cirkulací, charakterem aktivního povrchu i lidskými zásahy. Vertikální omezení pĜedstavuje tropopauza. RĤzní þinitelé se neprojevují rovnomČrnČ, a to zpĤsobuje rozdíly v klimatech geografických oblastí ZemČ. Tabulka þ. 2: Klimatické kategorie (Vysoudil 2006). Kategorie Mikroklima Topoklima Mezoklima Makroklima

Horiz. rozmČr 0,01 – 100 m 100 m – 10 km 1 – 200 km 200 – 50 000 km

Vertikální 0,1 – 10 m 10 – 1000 m 1 – 1000 m 1m – 100 km

Trvání atm.v. 0,1-10 s 10s – 2,7 hod 2,7 – 27,7hod 27,7h – 11,5dnĤ

Atm. vír Prašný vítr Tornádo Hurikán Cyklona

Klima Louky Svahu Kotliny ýR, monzun. obl.

Stránka 13


ͷǤ±âǡÀýǡ±æ³ Atmosféra je pod silným vlivem antropogenní (lidmi podmínČné) þinnosti. To s sebou pĜináší negativní vlivy, které se díky všudypĜítomnosti atmosféry stávají vlivy globálními. ZneþistČní atmosféry totiž nikdy nemá pouze lokální charakter, ale vždy jsou zneþisĢující látky vČtrem roznášeny i na tisíce kilometrĤ daleko. Podívejme se tedy blíže na základní problémy spojené s atmosférou.

ͷǤͳ³âÀ Ozon je velmi dĤležitou souþástí atmosféry. O3 se však v atmosféĜe vyskytuje jen 0,000 004 %. Kdyby se všechen ozon stlaþil pĜi normální teplotČ na jednu vrstvu, byla by 4 mm silná. Z celkového množství ozonu v atmosféĜe je 10 % v troposféĜe, zbytek je ve stratosféĜe. Roku 1839 objevil ozon C. F. Schönbeim. (Vysoudil 2006). Ozon je namodralý plyn, jehož molekuly jsou složeny ze tĜí atomĤ kyslíku. (Skok 2003). Souþástí stratosféry je ozonosféra, kde se nachází nejvČtší koncentrace ozonu, - tedy trojatomového kyslíku. (Smolová 2003). Monitoring kvality ozonosféry založila v roce 1957 WMO (SvČtová meteorologická organizace). V ýR najdeme solární a ozonovou laboratoĜ v Hradci Králové. Ve výšce asi 20 – 30 km nad povrchem ZemČ se nalézá vrstva vzduchu obohacená o tĜíatomovou molekulu kyslíku zvanou ozon, jež má jednu dĤležitou vlastnost. Dokáže odstínit škodlivé ultrafialové sluneþní záĜení, které by jinak dopadalo na zemský povrch a pĤsobilo rakoviny kĤže, oslepnutí a jiné problémy. Ozon v této výšce vzniká takzvanou fotolýzou vody, kdy se intenzivním ultrafialovým záĜením molekula vody rozpadá a dochází k jeho vzniku. Najdeme ho ale i v nízkých vrstvách atmosféry, kdy vzniká tam, kde je mnoho výfukových plynĤ smíšeno se vzduchem a tato smČs je silnČ oslunČna. Pak mu Ĝíkáme troposférický ozon. Dochází zde k takzvaným fotochemickým reakcím, kdy jsou plynné uhlovodíky štČpeny na látky jiné a ozon je jedním z produktĤ tČchto reakcí. Jde o silný oxidant, jež je schopen poškozovat plicní tkáĖ a pĤsobit dušnost až smrt. Vyskytuje se jako bČžná souþást smogu, kterému se Ĝíká fotochemický neboli los angeleský. PrávČ v tomto velkomČstČ je obrovské množství aut produkujících mnoho spalin a intenzivní sluneþní svit nutný pro fotochemickou syntézu ozonu. Druhým typem smogu, jež ozon ale neobsahuje, je takzvaný londýnský smog zpĤsobený aerosoly, jež vznikají pĜi rozpuštČní emisí do drobných kapének ve vČþnČ vlhkém vzduchu tohoto mČsta. Tento smog je bČžný i v našich prĤmyslových aglomeracích a je ménČ nebezpeþný než smog pĜedchozí. Ohrožení smogem se zvČtšuje i tvarem georeliéfu, kdy jsou nejvíce ohrožena mČsta v nevČtraných údolích a to zejména za meteorologických situací, jímž se Ĝíká inverze. Jde o stav, kdy se na studený vzduch nasune vrstva vzduchu teplého, a tento teplý vzduch se chová jako pokliþka, která pod sebou uvČzní studený vzduch i se škodlivinami. Ty se nemohou rozptýlit, kumulují se zde a pĜedstavují vážné hygienické riziko. Troposférický ozon mĤže v nízkých vrstvách atmosféry vznikat i pĜírodní cestou pĜi bleskových výbojích. Takto vzniklý ozon ale nepĜedstavuje pro své malé množství žádné riziko. Oblasti, kde je narušena ozonosféra a na zemský povrch pak dopadá velké množství ultrafialového záĜení, se Ĝíká ozonové díry. Ty nejvČtší se nacházejí napĜíklad nad Novým Zélandem, kde díky nim slepnou ovce. Další jsou nad Antarktidou a menší i jinde. Snížení množství ozonu v tČchto oblastech je dáno zejména vypouštČním takzvaných freonĤ, což jsou fluorované uhlovodíky dĜíve používané jako hnací plyny ve sprejích þi chladící médium v ledniþkách. Jediná molekula freonu dokáže zniþit stovky molekul ozónu, a tak jde o látky dnes zakázané. Ozonosféru ale poškozují i spaliny z vysoko létajících letadel a vesmírných letĤ. Toto ohrožení je ale již spíše druhoĜadé. Trvalé vyĜešení tohoto problému mĤže pĜinést pouze dĤsledné dlouhodobé dodržování zákazu používání freonĤ, a pak se zase množství ozonu samo za nČkolik desítek let vrátí k normálu. Individuální ochranou proti vlivu ultrafialových paprskĤ jsou opalovací krémy s ochrannými ÚV filtry a speciální sluneþní brýle. Riziko poškození zdraví hrozí zejména vysoko v horách v zimních mČsících, kdy Stránka 14

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí se od snČhu tyto paprsky odrážejí do oþí a mohou pĤsobit takzvanou snČžnou slepotu. Druhým nebezpeþím jsou paprsky odražené od hladiny vody, u níž se lidé þasto v létČ opalují, což vede k degradaci pokožky a možnosti rozvoje kožních druhĤ rakovin, které mohou konþit i smrtelnČ. SnČdí lidé mají vyšší toleranci vĤþi tČmto paprskĤm díky tmavému pigmentu v pokožce zvanému melanin. Nejvíce náchylní ke spálení pokožky jsou lidé se svČtlou pihovatou pletí a zrzavými vlasy. Dermatologové proto dČlí lidi dle množství melaninu na takzvané fototypy a každý by mČl vČdČt, ke kterému fototypu patĜí, aby mohl zvolit optimální ochranu proti ÚV paprskĤm. Rozlišujeme dva základní typy ozonu: Stratosférický ozon, jehož vznik probíhá takto: Jde o fotochemickou reakci vyvolanou pĤsobením UV záĜení. Nejprve dochází k rozpadu O2 na O + O a ty se váží s dalším kyslíkem na O3. Množství ozonu v atmosféĜe se udává v Dobsonových jednotkách. Troposférický (pĜízemní) ozon je jedním z nejdĤležitČjších faktorĤ ekologického stresu. Vzniká pĜirozenČ elektrickými výboji. Ve vyšších koncentracích poškozuje lidský organismus a vegetaci. OdstraĖuje se pĜi interakci se zemským povrchem tzv. suchou depozicí. (Vysoudil 2006). Také mĤže vznikat pĜi reakci sluneþního záĜení s emitovanými uhlovodíky ze spalovacích procesĤ v motorech dopravních prostĜedkĤ. Každý z nás jistČ zná ten sladký zápach, který vane od kopírek þi inkoustových tiskáren. I takto vzniká malé množství ozonu. Pokud jde o malé prostory, mĤže se to projevit bolestmi hlavy.

ͷǤʹÀý~ PĜirozenou vlastností nČkterých plynĤ je pohlcování infraþervených paprskĤ, které vyzaĜuje ZemČ. Tento pĜírodní jev se nazývá skleníkový efekt. (Skok 2003). Navzdory všem mýtĤm a kritikám objevujícím se v poslední dobČ stále více ve veĜejných prostĜedcích se v pĜípadČ skleníkového efektu jedná o zcela pĜirozený stav. Je þlovČkem ovlivnitelný pouze lokálnČ z ménČ než 10%. Na skleníkovém efektu se podílejí síly pĜírodní a antropogenní. Z pĜírodních jsou to všechny procesy, pĜi kterých se uvolĖuje do ovzduší CO2, metan a vodní pára. Jejich zdroji jsou sopeþná þinnost, trus hospodáĜských zvíĜat a mnohé jiné. Antropogenní zdroje pĜedstavují pĜevážnČ prĤmysl (hnČdouhelné elektrárny), letecký provoz a automobilismus. Àý Jde o jev, který se projevuje oteplením nižších vrstev atmosféry. Je to dĤsledek vlastnosti atmosféry, kdy je atmosféra schopna propouštČt krátkovlnné svČtelné záĜení k zemskému povrchu a souþastnČ pohlcovat dlouhovlnné tepelné záĜení zemského povrchu. Atmosféra se chová podobnČ jako sklo ve skleníku – skleníkový efekt. Dlouhovlnné záĜení pohlcují tzv. skleníkové plyny. Asi 85 % skleníkových úþinkĤ tvoĜí vodní pára (mraky) a CO2. Dále pak obdobnČ pĤsobí freony, metan, N2O a ozon. (Vysoudil 2006). Jak je výše uvedeno, vodní pára nemá jen funkci zdroje vody pro tvorbu oblaþnosti. Také se jedná o plyn, který brání dlouhovlnnému tepelnému záĜení opouštČt atmosféru a unikat do vesmírného prostoru. Jde o pĜirozený jev. Kdyby ho nebylo, pak by byla teplota na planetČ asi o 10 stupĖĤ Celsia nižší než dnes. Podstata skleníkového efektu je jednoduchá: Krátkovlnné svČtelné záĜení vrstvou skleníkových plynĤ bez zábran proniká až k aktivnímu povrchu, kde se svČtlo absorbuje a mČní se na dlouhovlnné záĜení tepelné. Toto tepelné záĜení ale nemá schopnost úþinnČ prostupovat vrstvou skleníkových plynĤ do vesmíru. Atmosféra tedy funguje jako jakási pokliþka bránící vychládání povrchu planety. Každý z vlastní zkušenosti ví, že nejvČtší chlad bývá pĜed svítáním pĜi jasné obloze, kdy žádná oblaka nebrání teplu nakumulovanému v pĤdČ pĜes den v noci unikat do vesmíru. Když je zataženo, nebývají ani v zimČ mrazy pĜíliš vysoké. Vodní pára ale není jediný plyn mající podíl na skleníkovém efektu atmosféry.

Stránka 15

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí DĤležitý je také oxid uhliþitý a metan. ZmínČný oxid vzniká dýcháním všeho živého vþetnČ pĤdy, spalováním biomasy, rozkladnými procesy, spalováním fosilních paliv þi þinností sopek. Oxidu uhliþitého jsou ve vzduchu asi 0,03%. V pĤdním vzduchu je ho více, asi 0,3%. Metan je produktem anaerobního rozkladu (rozklad bez pĜístupu kyslíku) organické hmoty. ýasto se vyskytuje jako souþást hnijícího bahna, a tak se mu proto Ĝíká bahenní plyn. Vzniká též jako produkt trávicích produktĤ býložravcĤ. NadmČrné hromadČní tČchto plynĤ v atmosféĜe je zpĤsobeno þlovČkem a má za následek celoplanetární zmČnu klimatu – hovoĜíme o globálním oteplování, kdy množství skleníkových plynĤ ve spodní vrstvČ atmosféry nepĜetržitČ roste. Poslední roky 20. století byly od stĜedovČku nejteplejší. VČtšina vČdcĤ souhlasí s názorem, že globální oteplování je realitou dnešního života a nikoli jen katastrofickou teorií, jak se dĜíve domnívali. (Buckley 2006). Pokud se nezmČní pĜístup civilizace k biosféĜe, pak þlovČk bČhem pĜíštích 200 let uvolní spalováním fosilních paliv jako je zemní plyn, uhlí, ropa a humolity (rašelina) 80% veškerého uhlíku, jež se v sedimentaþním cyklu ve formČ fosilních paliv ukládal posledních 600 000 000 let. Vinu na globálním oteplování mají i kyselé deštČ, které rozleptávají vápencové skály z uhliþitanu vápenatého a vzniklý oxid uhliþitý uniká do ovzduší. TČžba tropických deštných lesĤ znamená likvidaci obrovského množství vegetace, která by za normálních okolností mnoho oxidu uhliþitého doþasnČ fotosyntézou vyvázala do vlastní biomasy. Tyto lesy také mají schopnost odpaĜovat obrovské množství vody, a tím planetu ochlazovat. Jsou výkonným klimatizaþním zaĜízením a zároveĖ jedineþnou bankou biodiverzity (rozmanitosti životních forem). ZneþištČní a okyselení oceánu omezuje produkci fytoplanktonu (drobných Ĝas vznášejících se ve vodČ), a tím i množství uhlíku jím vázaného. Skleníkový efekt umocĖují i mČstské aglomerace a komunikace svým obrovským aktivním povrchem þerných asfaltových ploch, stĜech a dláždČných ploch. Totéž platí o zoraných tmavých polích, dokud nejsou pokryta vegetací. JeštČ vČtším aktivním povrchem se vyznaþují mraþna emitovaných þástic jako je prach, popílek a saze. Emisemi nazýváme škodliviny v okamžiku, kdy opustí zdroj zneþištČní – napĜíklad tovární komín nebo výfuk automobilu. Když pak putují vzduchem na jiné místo, reagují pĜitom s jinými látkami a pĤsobí na složky životního prostĜedí, pak hovoĜíme o imisích. Jako skleníkové plyny se také chovají vyšší oxidy dusíku nesoucí oznaþení NOX. Tyto takzvané noxy navíc spolu s vodou tvoĜí kyselinu dusiþnou, jež má tu vlastnost, že niþí krasovou výzdobu jeskyní a pĤsobí v nich lámání krápníkĤ. Poslední z vážných pĜíþin globálního oteplování je nadmČrný chov hovČzího dobytka a prasat, pĜi nemž dochází ke vzniku obrovského množství metanu. SvĤj podíl má i metan vznikající v bahenních sedimentech velkých pĜehrad a na skládkách. Tento problém se týká zejména USA, jenž je vĤbec nejvČtším celosvČtovým producentem skleníkových plynĤ. Problematice omezování produkce skleníkových plynĤ byla vČnována konference v Kjotu, kde mČlo dojít k podepsání mezinárodního dokumentu, jímž by se státy produkující skleníkové plyny zavázaly snížit jejich produkci. Tato snaha pĤvodnČ skonþila fiaskem, protože nČkteré státy vþetnČ USA dokument nepodepsaly se zdĤvodnČním, že by to omezilo jejich ekonomický rozvoj. Vzhledem k tomu, že jde v pĜípadČ USA o nejrozvinutČjší zemi svČta, je to tČžko pochopitelné. Jde o krásnou ukázku vítČzství krátkozraké chamtivosti nad moudrostí a protože rozumné argumenty nezabírají, tak nezbývá než tiše poþkat, až ekologické katastrofy a ztráty na životech pĜinutí pĜedstavitele této supervelmoci ke zmČnČ jejich postoje. Prezident Putin ale pozdČji tento dokument podepsal a tento byl ratifikován a nabyl platnosti. Díky tomu se dnes þile rozvíjí obchod s emisními povolenkami. Snad ještČ není pozdČ, neboĢ již dnes dochází k odstartování tČchto jevĤ: 1. Roztají ledovce, a lidstvo tak ztratí obrovské zásoby sladké pitné vody. VymĜou živoþišné druhy vázané na chladné podnebí – napĜ. nČkteĜí tuþĖáci, kytovci a tuleni.

Stránka 16

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí 2. Stoupne hladina svČtového oceánu a dojde k zaplavení rozsáhlých území. VČtšina lidstva dnes žije v pobĜežních oblastech. Podle nejnovČjších studií by do 90 – 100 let mČl být Severní pól bez ledu a hladina moĜí by dle nejhorších scénáĜĤ stoupla až o 100 metrĤ. MoĜe by sahalo až k Berlínu a jeho bĜeh by byl vidČt z DČþína. Dojde k obrovským ztrátám zemČdČlské pĤdy a omezení produkce ryb. Oteplí se totiž voda svČtového oceánu a poklesne jeho schopnost vázat kyslík a oxid uhliþitý. Tím bude omezena jeho produktivita. Dojde k hladomorĤm a ekologickému uprchlictví, kdy budou lidé hledat nové oblasti k životu. 3. Poklesne salinita (slanost) oceánu, a to bude mít za následek zmČnu toku moĜských proudĤ. NapĜíklad teplý Golfský proud, jenž omývá bĜehy západní Evropy, se stále zpomaluje a až se jednoho dne zastaví, tak prý bude mít Skotsko podnebí jako Špicberky þi sever Kanady. Díky tomuto jevu by globální oteplování paradoxnČ mohlo pro západní a stĜední Evropu znamenat radikální ochlazení. 4. Bude docházet ke zmČnám vegetaþních pásem. Již dnes k nám pronikají teplomilné druhy organismĤ ze StĜedomoĜí (kudlanka nábožná, kĜižák pruhovaný atd.). Nížinné druhy budou stoupat výše do hor a chladnomilné ekosystémy zmizí (napĜíklad rašeliništČ). 5. Dojde k rozkolísání klimatu, což s sebou pĜinese vČtší poþet extrémních projevĤ poþasí – pĜívalové deštČ, povodnČ, tornáda, kroupy, hurikány, sucha atd. 6. Dojde k tomu, že hmyzí škĤdci budou díky teplejšímu klimatu za rok schopni založit více generací a zniþí naše smrkové monokultury i zemČdČlské porosty. Také se již dnes šíĜí dĜíve neznámé houbové choroby rostlin. 7. S teplejším podnebím se budou šíĜit i tropické a subtropické choroby a zasáhnou nová území. 8. Budou se šíĜit pouštČ a polopouštČ. Tomuto procesu se Ĝíká aridizace v pĜípadČ, že krajina poþíná vysychat a dezertifikace tehdy, jestliže se již mČní na poušĢ. 9. Zmizí korálové útesy, jenž jsou pro svoji míru biodiverzity naprosto jedineþným vodním ekosystémem. Možnosti nápravy: V prvé ĜadČ je nutné se na Ĝešení tohoto jevu podílet spoleþnČ. Jeden stát zde nic nezmĤže. NejožehavČjší je asi kácení deštných lesĤ, protože ohrožuje existenci mnohých druhĤ organismĤ a hrozí zde nebezpeþí z prodlení. Tyto lesy mohou být brzy vykáceny, a ztratíme tak dĤležitý þlánek v obČzích prvkĤ a vyvazování oxidu uhliþitého z atmosféry. Dále je nutné omezit spalování fosilních paliv a pĜejít na obnovitelné zdroje energie - napĜíklad spalování biomasy za tím úþelem pČstovaných dĜevin. ZvČtšit lesnatost planety, aby došlo k vyvázání oxidu uhliþitého. Zde je na místČ pĜipomenout, že suchozemská vegetace jednoho dne odumĜe a bakterie její biomasu rozloží a uhlík se do atmosféry stejnČ vrátí. Je tedy tĜeba se snažit ho vrátit zpČt do sedimentaþního cyklu. V tomto smČru se konaly slibné pokusy s hnojením oceánu fosforem a železem, kdy se podaĜilo zvČtšit primární produkci oceánu (produkci rostlinné hmoty fytoplanktonu), a fytoplankton po odumĜení klesal do hlubokých vrstev vod, kde se uhlík vþlenil do sedimentaþního cyklu a nebo se rozpustil v moĜské vodČ, a do atmosféry se tak nevracel. Posledním krokem je omezení množství chovaného dobytka a snaha o energetické využití metanu, který by pak do atmosféry bez užitku neunikal. V rámci objektivity je tĜeba zde uvést, že ne všichni vČdci hovoĜí o globálním oteplování þi globálním rozkolísání klimatu. Mnoho jich poukazuje na skuteþnost, že v nedávné minulosti nČkolika staletí Stránka 17

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí klima výraznČ kolísalo i bez lidského vlivu. Problém je v tom, že nejsme schopni odlišit vlivy nás lidí od vlivĤ pĜírodních a nevíme, zda máme extrémy poþasí a kolísání klimatu pĜiþítat sobČ þi pĜírodČ samé. Bylo by ale pĜinejmenším s podivem, pokud by þlovČk pĜi tak intenzivní þinnosti na planetČ nemČl na klima nČjaký vliv.

ͷǤ͵±æ³ Kyselé deštČ jsou dalším závažným problémem, jenž souvisí s atmosférou. V zásadČ známe dva jejich druhy: 1. První z nich vzniká tak, že se sirnaté emise obsahující oxid siĜiþitý z neodsíĜených komínĤ nebo tĜeba sopeþných erupcí ve vzduchu spojí s vodou, a tak vzniká postupnČ kyselina sírová. 2. Druhou možností je, že se oxidy dusíku spojují s vodou a vzniká kyselina dusiþná. ObČ tyto silnČ zĜedČné kyseliny mají na životní prostĜedí podobné úþinky. Padají na zem v podobČ kyselých dešĢĤ, leptají povrch listĤ vegetace, podílejí se na korozi kovových pĜedmČtĤ, poškozují sochy a budovy, mČní kyselost pĤdy a vody, zabíjejí edafon (organismy žijící v pĤdČ), likvidují mykorhyzní organismy (baktérie a houby žijící na koĜenech rostlin), vyplavují tČžké kovy - zejména hliník z geologického podloží, a ten pak otravuje koĜeny rostlin. Dále v pĤdách dochází k tomu, že z nich vymizí bazické živiny jako je vápník a hoĜþík a tento jejich deficit pak vede k rozvoji fyziologických chorob rostlin. Zejména hoĜþík je nezbytnou souþástí molekuly chlorofylu a pĜi jeho nedostatku dochází k rozvoji takzvané štČtkovitosti jehliþnanĤ, což je jev, kdy na dĜevinČ nacházíme jen jeden roþník jehlic, a to sice jehlice nejmladší. Rostlina totiž pro jejich tvorbu používá hoĜþík ze starších jehlic, a tyto pak schnou a opadávají. Jedinou pomocí takovýmto porostĤm je jejich vyvápnČní dolomitickým vápencem, který obsahuje vápník i hoĜþík. Nutno podotknout, že ani samotný oxid siĜiþitý není bez viny. Má totiž prokazatelnČ schopnost rozkládat chlorofyl. Byl tedy hlavním viníkem schnutí našich lesĤ v pohraniþních horách za minulého režimu. V minulosti došlo díky velké imisní zátČži k velkoplošnému schnutí lesĤ, které se jen tČžko dodnes daĜí na degradovaných pĤdách obnovovat. Oxidy dusíku zase padají s deštČm do pĤdy a obohacují ji o dusík. Na jeden hektar pĤdy u nás roþnČ touto cestou spadne s deštČm asi 30 kg þistého dusíku. Tomuto procesu se Ĝíká atmosférická eutrofizace. To je nutno brát v potaz pĜi hnojení zemČdČlských pĤd. Kyselé deštČ jsou nebezpeþné zejména na tČch pĤdách, které obsahují zvýšený podíl snadno vyplavitelných tČžkých kovĤ a na pĤdách pĜirozenČ kyselých, s malou pĜirozenou pufraþní schopností. Pufraþní schopnost je schopnost látky držet si urþitý chemický charakter i za pĤsobení podnČtĤ, které by jej mohly zmČnit. V našem pĜípadČ jde o schopnost úþinnČ neutralizovat kyselé srážky neutralizaþní reakcí. PĤdy s vysokým zastoupením vápníku tedy mají vyšší pufraþní schopnost než pĤdy pĜirozenČ kyselé. Tím se také vysvČtluje, proþ jsou jehliþnaté porosty citlivČjší než listnaté. Opad jehliþnatých dĜevin je totiž pĜirozenČ kyselý a kyselé deštČ kyselost pĤdy ještČ umocĖují. Opad listnáþĤ je spíše zásaditý a má schopnost kyselým srážkám lépe þelit. Kyselé deštČ jsou velkým problémem nejen u nás, ale i tĜeba ve Skandinávii, kde jsou hlavní horninou žuly, na nichž se vytváĜejí kyselé pĤdy porostlé severskými jehliþnatými lesy s kyselým opadem. Jde tedy o ekosystém s minimální pufraþní schopností. Kyselé deštČ zde zmČnily nádherná horská jezera plná sivenĤ a pstruhĤ na mrtvé nádrže plné pomČrnČ silné kyseliny, která za rok rozloží i hĜebík. Pro zajímavost ještČ uvedu, že nejcitlivČji na acidifikaci (okyselování prostĜedí) reagují plži. Nemají totiž za okyselení prostĜedí dostatek vápníku na tvorbu svých ulit, a tak vymírají. Plži ale tvoĜí dĤležitou složku potravy ptákĤ, kteĜí si jejich ulitami doplĖují vápník v tČle nutný pro tvorbu skoĜápek vajíþek. Brzy tedy vymírají i oni. Tím se zpĜetrhají potravní ĜetČzce a ekosystém se zhroutí. Také ryby a obojživelníci z kyselého prostĜedí mají slabé kosti, protože nemají dostatek vápníku na jejich osifikaci. AcidiStránka 18

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí fikace se výraznČ projevuje i na složení rostlinného pokryvu území, kdy zaþínají v podrostu bujet mechy a byliny vČtšinou ustupují. Za neutrální oznaþujeme pH tehdy, jestliže dosahuje hodnoty 7. Jestliže je nižší, pak hovoĜíme o nízkém pH - tedy kyselém prostĜedí. Jestliže je vyšší, pak jde o prostĜedí zásadité – neboli bazické. Možnosti nápravy: KromČ nutného vápnČní pĜekyselených pĤd a vod je nutné zejména dát pĜednost technologiím, pĜi nichž nevznikají zmínČné oxidy jako nutný pĜedpoklad vzniku kyselých dešĢĤ a nebo užívat technologie, jenž tyto odpadní látky eliminují. NapĜíklad ono známé odsíĜení komínĤ. Naše republika podepsala dokument nazvaný Agenda 21, který požaduje, aby míra zneþištČní ŽP nebyla vČtší, než schopnost tohoto prostĜedí zneþištČní eliminovat. V rámci tohoto projektu došlo k technologickým zmČnám v rizikových výrobách a kvalita ovzduší se silnČ zlepšila. ýistota ovzduší bude také nutným pĜedpokladem pro naše úspČšné fungování ve strukturách EU a bude dĤslednČ sledována.

ͷǤͶ±± Do této podkapitoly Ĝadíme klimatické jevy nabývající vysokých hodnot a mající znaþný niþivý potenciál. NČkteré z mnoha možných pĜíkladĤ : • • • • • •

sucha v Asii a v Sahelu tajfuny v ýínČ záplavy na Ĝece Jang c´tiang velký smog v LondýnČ pĜíbojové bouĜe v EvropČ hurikány

Dalším z Ĝady obávaných atmosférických jevĤ je takzvaný EL-NiĖo. PĜi tomto jevu je narušen obČh vodních hmot v Pacifiku. Jde o klimaticko oceánskou anomálii, která na sebe poprvé mohutnČ upozornila v zimČ roku 1982/3. Tehdy na jižní polokouli neþekanČ vysadily teplé jihovýchodní pasáty, jež za normálních okolností pohánČjí prohĜátou moĜskou vodu proti Austrálii, Indonésii a Filipínám. Za normálních okolností cirkuluje voda v Tichém oceánu tak, že nejprve proudí podél pacifického pobĜeží americký studený HumboldtĤv proud smČrem k rovníku. Chladná a na živiny bohatá voda obsahuje mnoho rozpuštČného oxidu uhliþitého a je bohatá na plankton. Proto se zde drží obrovská hejna ryb. Zde se voda ohĜívá a teprve následnČ proudí do jihovýchodní Asie a Austrálie. A právČ v tomto roce se tok vody náhle obrátil. Sucha v jihovýchodní Asii, deštČ a zpustošení rybnatých vod u pacifického pobĜeží byly výsledky této zmČny. V Severní Americe se projevy omezily na mohutné vichĜice. PĜívalové deštČ niþily zase jih kontinentu. Sucho a neúroda postihnuly také jižní Afriku, Brazílii a Austrálii. EL-NiĖo znamená španČlsky Jezulátko. Peruánští rybáĜi dali této klimatické anomálii pĜiléhavé jméno, jelikož se nejvíce projevuje v prosinci. PĜíþina tohoto jevu není dosud jednoznaþnČ známa. Nejde o každoroþní stav, ale zdá se, že se intervaly jeho pĜíchodĤ zkracují. Naposledy Jezulátko Ĝádilo v roce 1997. Dokud nebudou známy pĜíþiny útokĤ tohoto agresivního kojence, nebude možné jim ani þelit. Doufejme, že ho školní docházka þasem srovná. (Poznámka autora).

Stránka 19

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ.5 : Globální úþinky El NiĖo (Vysoudil 2006).

Stránka 20


͸Ǥ«ÀâÀ Sluneþní záĜení (radiace) je elektromagnetické záĜení (Vysoudil 2006). V souþasnosti je to jediný zdroj tepla a svČtla a také jediný zdroj energie pro planetární geosystém. Další zdroje jsou pro globální klima bezvýznamné. Zdrojem energie Slunce je H (vodík) pĜemČnČný na He (hélium) pĜi termonukleárních reakcích v jeho nitru. Slunce je zdrojem svČtelného elektromagnetického záĜení, to se šíĜí ve formČ elektromagnetických vln (3*108 m.s-1). Vlnová délka 10-14 – 10-2 m. (Smolová 2003). Fyzika atmosféry je úzce spojena a teplotními pomČry mezi povrchem planety a atmosférou þi vzduchovými hmotami. Atmosféra ZemČ není na rozdíl od atmosféry Jupitera pohánČna energií z nitra planety, ale sluneþní energií, která dopadá na zemský povrch. Ne všechno záĜení, jenž ale dopadá na planetu, pronikne k jejímu povrchu. ÀâÀ Je to proud elektricky nabitých þástic hmoty (elektrony, protony, neutrony,…), dopadajících na horní hranici naší atmosféry ze Slunce. Tomuto hmotnému vyzaĜování Ĝíkáme sluneþní vítr. Vzniká pĜi výtryscích plazmy z oblasti sluneþní koróny. Toto záĜení interaguje s horními vrstvami naší atmosféry a zejména s magnetickým polem ZemČ a právČ zde se atomy naší atmosféry dostávají do nabuzeného (excitovaného stavu) a samy poþínají záĜit. My pak toto záĜení vnímáme jako polární záĜi. Àȋ«ÀȌαͳ͵͹͵ΪȀǦʹͲǤǦʹǤ Je to celkové množství sluneþního záĜení, které dopadne v celém svém spektru na horní hranici atmosféry. MČĜí se v místČ kolmém na svČtelný zdroj - tedy Slunce. Množství pĜímého sluneþního záĜení dopadajícího na jednotkovou vodorovnou nebo uklonČnou plochu za jednotku þasu oznaþujeme jako insolace. NejvČtší insolace je na kolmé ploše ke zdroji záĜení. Insolace na horní hranici atmosféry je zvána extraterestriální insolací. Roþní režim nepravidelné extraterestriální insolace je zváno solární klima. Množství dopadajícího záĜení závisí na zemČpisné šíĜce.(Vysoudil 2006). Spektrum sluneþního záĜení lze rozdČlit na tĜi základní složky. Tyto jsou blíže rozepsány níže. ZáĜení UV, VIS, a IR, dohromady þiní 99 % sluncem emitovaného záĜení o vlnových délkách 0,1 - 4,0 µm. Vlnovou délku vyšší než 4 µm vykazuje dlouhovlnné záĜení znaþené MW. Ultrafialové záĜení (UV) oko nevnímá. Jeho vlnová délka þiní ménČ než 0,400 µm, pĜed vstupem do atmosféry tvoĜí na celkovém sluneþním záĜení podíl 6,7 %. Je pohlcováno ozonem a pouze UV - A a UV - B se dostávají na zemský povrch. UV - C je smrtící záĜení a to naštČstí na povrch ZemČ neproniká. Viditelné záĜení (VIS) vykazuje vlnovou délku 0,400-0,730 µm a zahrnuje 46,8 % veškerého záĜení. Zahrnuje celé spektrum barev od fialové po þervenou. Modrozelené svČtlo má nejvČtší intenzitu a vyhovuje fotosyntéze. Infraþervené záĜení (IR) Má vlnovou délku v rozmezí 0,730 – 1000 µm, 46,5 %. (Smolová 2003). Zdaleka ne všechno svČtlo dopadající na horní hranice atmosféry se ale dostává na zemský povrch. Až 60% svČtla bývá pĜi prĤchodu atmosférou rozptýleno, pohlceno þi odraženo zpČt do vesmíru. Absorpce – þiní asi 15 % zeslabení celkového záĜení. SvČtlo je pĜi nČm pohlceno atmosférou a látkami v ní obsaženými. Pohlcování má selektivní charakter a podílejí se na nČm pĜedevším vodní páry, plynné složky vzduchu (N, O, ozon, CO2). Kyslík a ozon pohlcuje pĜedevším UV, IR pohlcuje pĜedevším CO2 a vodní páry – zesilování skleníkového efektu. Rozptyl – difúze – je to zmČna pohybu paprskĤ, kdy se paprsky šíĜí pĤvodnČ jedním smČrem a potom se pĜi prĤchodu médiem jiné povahy (tĜeba na rozhraní voda a vzduch) poþnou šíĜit všemi smČry. Dochází-li k rozptylu na molekulách a atomech plynĤ, jedná se o molekulární rozptyl = RayleightĤv rozptyl. Jeho hodStránka 21

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí nota je nepĜímo úmČrná þtvrté mocninČ vlnové délky a pĜímo úmČrná intenzitČ pĜímého záĜení. U rozptýleného záĜení pĜevažuje záĜení kratších vlnových délek (modré a fialové) = modrá obloha. PĜímé záĜení je žluté – Slunce. Dochází-li k interakci s þásticemi >1,2 µm, není to rozptyl, ale difúzní odraz. ZáĜení se odráží do všech stran beze zmČny. Rozptyl v nejvČtších kapkách a pevných þásticích je rozptyl aerosolový. ZáĜení v atmosféĜe mohou rozptylovat nejþastČji kapky vody þi snČhové vloþky a krystaly ledu. Odraz - extinkce – je zeslabení intenzity svČtla v dĤsledku toho, že se jeho þást pĜi setkání s þásticemi plynu a atmosférických pĜímČsí odráží zpČt do vesmíru. Závisí na vlnových délkách a nejvČtší je u krátkovlnných délek. VyjadĜuje to koeficient extinkce. V praxi se mČĜí intenzita globálního sluneþního záĜení a délka trvání sluneþního svitu. Intenzita globálního záĜení je urþena pomČrem mezi množstvím záĜení pĜi zatažených dnech a pĜi jasných dnech. Délka trvání sluneþního svitu se mČĜí heliografem. Je to interval mezi východem a západem Slunce, ve kterém sluneþní záĜení dosáhlo povrchu. ýára spojující místa se stejnou hodnotou je izohélie. (Vysoudil 2006). âÀõā³³æÀÀǣ • • • • •

pĜímé sluneþné (insolace) rozptýlené (difúzní) globální (pĜímé + difúzní) odražené od aktivního povrchu (albedo) zpČtné tepelné vyzaĜování ZemČ (tepelné)

Je to pomČr mezi množstvím svČtla, jež na tČleso dopadá a množstvím svČtla, které se od tČlesa odráží. TČlesa s vysokým albedem se nám jeví jako bílá nebo nás oslĖují - napĜíklad vodní hladina þi sníh. TČlesa s nízkým albedem svČtlo výraznČ pohlcují, tím se zahĜívají a nám se jeví jako tmavČ zbarvená - napĜíklad uhlí. Každý z vlastní zkušenosti ví, že þernČ natĜené tČleso je na slunci teplejší než svČtlé tČleso ze stejného materiálu. Proto mají napĜíklad buky þi bĜízy svČtlou kĤru. Buky rostou vysoko v horách a bĜízy daleko na severu. Okolo ležící sníh má vysoké albedo a kĤra tČchto stromĤ je v zimČ silnČ osvČtlena. Kdyby byla tmavá, pak by se ve dne silnČ ohĜívala a v noci by prudce vychladla, což by vedlo k pnutí dĜeva a jeho praskání. Vznikly by takzvané mrazové trhliny. Také rostliny rostoucí blízko vody mají þasto rub listĤ bíle plstnatý. Jde o ochranu pĜed pĜemírou svČtla, jež se odráží od hladiny vod, u nichž tyto rostliny rostou - napĜíklad topol bílý má svČtlou kĤru i rub listĤ. Albedo aktivního povrchu (takového povrchu, kde se krátkovlnné svČtelné záĜení mČní na dlouhovlnné tepelné) má zásadní vliv na teplotní režim atmosféry. O nČm si povíme více na následujících Ĝádcích.

Stránka 22


͹ǤÀā± Pod tímto pojmem rozumíme rozložení teploty vzduchu v atmosféĜe, její denní a roþní chod stejnČ jako její neustálé zmČny. Teplota se obecnČ vyjadĜuje v Kelvinech (237,16 K = 0 °C), v meteorologii se používají stupnČ Celsia a Fahrenheita. °F = (°C+32)*1,8. (Vysoudil 2006). Teplota je vlastnČ míra vnitĜního pohybu þástic studovaného média. ýím rychleji þástice vzduchu kmitají, tím teplejší se nám vzduch jeví. Vzduch se nad pevninou bČhem horkého dne ohĜívá a stoupá vzhĤru. Na jeho místo se pak tlaþí chladnČjší vzduch z moĜe. Pak hovoĜíme o denním moĜském vánku. Naopak v noci pevnina rychleji vychladne a teplejší vzduch se nachází nad moĜem. Proto se pohyb vzduchových hmot obrátí a pak vítr vane z pevniny nad moĜe. HovoĜíme o pevninském vánku. V rámci roku jsou rozdíly mezi moĜem a pevninou ještČ daleko markantnČjší. MoĜská voda ztrácí teplo naakumulované bČhem roku pomaleji než pevnina. Výsledkem jsou 3 základní typy podnebí. Podnebí neboli klima je možno popsat jako dlouhodobý charakter chodu poþasí v daném místČ. Jde o klima oceánské, kontinentální a stĜedomoĜské. Klasickou ukázkou kontinentálního klimatu jsou oblasti centrální SibiĜe. Teploty zde v létČ stoupají velice vysoko, jelikož jde o oblast daleko od oceánu a teplo se nespotĜebovává na ohĜívání vody. Po velice teplém létČ ale následuje mrazivá zima, jelikož pevninský povrch rychle vychladne, a tak zde teploty klesají až na mínus 40 a více stupĖĤ Celsia. V oblastech kolem moĜe je situace jiná. Vzduchové hmoty ohĜáté od oceánu zasahují i nad kontinent a ohĜívají jej. Zimy jsou tedy podstatnČ mírnČjší než ve vnitrozemí. V létČ se zase z oceánu odpaĜují velká kvanta vody a ta je pro tyto oblasti zdrojem oblaþného poþasí a velkých srážek. Ukázkou takového oceánského podnebí je napĜíklad klima Irska. Sice je tam skuteþnČ sluneþno jen nČkolik dnĤ v roce, ale zimy jsou tak mírné, že je zde sníh vzácností. Teploty pod mínus 5 °C se berou za silnČjší mrazy a rostou tam dokonce i nČkteré palmy. TĜetím typem klimatu, s nímž se mĤžeme v EvropČ setkat, je stĜedomoĜské klima. Klasickým pĜíkladem tohoto podnebí je klima pobĜežních oblastí Chorvatska. V létČ je zde krásné sluneþné poþasí a v zimČ jsou zde mrazy vzácné. V létČ je zde tedy poþasí v podstatČ kontinentální (sluneþno a beze srážek) a v zimČ jako ve zmínČném Irsku (spadnou zde nejvČtší celoroþní úhrny srážek). Teplota patĜí k základním fyzikálním veliþinám. VyjadĜuje se absolutní Kelvinovou stupnicí (v mezinárodní soustavČ jednotek SI - fr. Systeme International d'Unités). V roce 1852 ji navrhl anglický fyzik lord Kelvin. Jednotkou je kelvin (K). Stupnice vznikla posunutím Celsiovy stupnice tak, že absolutní nula (0 K) je rovna hodnotČ - 273,16 °C. Tato teplota je nejnižší teplotou, jíž lze teoreticky dosáhnout. Teplotní stupnice Celsiova - teplotní stupnice, která dČlí teplotní interval mezi bodem mrznutí (bodem tání) a bodem varu þisté vody pĜi normálním tlaku vzduchu 1013,25 hPa na 100 dílĤ (°C) (dráha, kterou kapalina v teplomČru pĜi zahĜívání vody urazila z bodu mrazu do bodu varu, byla rozdČlena na sto dílkĤ). Jednotkou je stupeĖ Celsia (°C). Je pojmenována podle švédského matematika Anderse Celsia, který ji navrhl v roce 1736. Platí, že 0 °C = 273,16 K 0 K = - 273,16 °C (absolutní nula) Mezi stupnicí Celsiovou a Kelvinovou platí vztah: T (°C) = T (K) - 273,16 °C Teplotní stupnice Fahrenheitova - dosud se užívá v USA, KanadČ a Velké Británii. Jednotkou je stupeĖ Fahrenheita (°F). (0 °F je dolní základní teplota (rovnovážná teplota chladící smČsi ledu, vody a salmiaku), 96 °F je horní základní teplota (teplota lidského tČla). Bod mrazu = 32 °F, bod varu = 212 °F. Mezi stupnicí Fahrenheitovou a Celsiovou platí následující vztahy: T (°C) = (T (°F) - 32) x 0,555 T (°F) = 9/5 T(°C) + 32 Stránka 23

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí (PomĤcka: 82 °F se zhruba rovná 28 °C) ±ȋ±Ȍ • • •

tepelná kapacita (schopnost tČlesa pohlcovat teplo) tepelná vodivost (schopnost vést teplo) teplotní vodivost (schopnost vézt teplo z místa ohĜevu dále médiem)

MČrná tepelná kapacita (c) je množství tepla potĜebného k ohĜátí 1 kilogramu látky o 1 teplotní stupeĖ (1 Kelvin nebo 1 °C); schopnost tČlesa pohlcovat teplo. Z výše uvedeného vyplývá, že c vody je více než 4x vČtší než c vzduchu, jinými slovy k ohĜátí 1 kg vody o 1 °C je potĜeba dodat 4x vČtší množství tepla než k ohĜátí 1 kg vzduchu o 1 °C (napĜ. na jaĜe se voda ve vodních nádržích ohĜívá pomaleji než vzduch, na podzim se pomaleji ochlazuje). Tepelná vodivost udává, jak rychle se teplo šíĜí materiálem z místa s vyšší teplotou do místa s nižší teplotou; schopnost látek šíĜit a vést teplo. ýím je nižší (þím pomaleji se šíĜí teplo), tím je vyšší izolaþní schopnost látky. Udává se v J/msK. Denní chod teploty vzduchu – vzduch se nejintenzivnČji ohĜívá od zemského povrchu, a proto teplota vzduchu úzce souvisí s chodem teploty aktivního povrchu. DČje se tak ale s urþitou þasovou prodlevou. ýas denního maxima teploty vzduchu se s výškou zpožćuje proti maximu aktivního povrchu. ýasy nástupu minima teploty se shodují. PĜi radiaþním poþasí je kĜivka denního chodu teplot vzduchu sinusoida, pĜi advekci (zatažené poþasí) je tvar nepravidelný. Rozdíl mezi max. a min. se oznaþuje jako amplituda teploty. Amplituda teploty atmosféry bČhem dne (roku) je rozdíl mezi maximální a minimální teplotou. Je ovlivnČna následujícími faktory: 1. Typ poþasí - denní chod teploty vzduchu (a tudíž i amplituda) je odlišný za radiaþního (teplota vzduchu koresponduje s teplotou AP) a za advekþního typu poþasí (vliv AP na teplotu je setĜen). 2. Roþní období - v našich zemČpisných šíĜkách je nejvyšší amplituda na jaĜe a poté bČhem roku postupnČ klesá. 3. ZemČpisná šíĜka - s rostoucí z. š. se amplituda zmenšuje (klesá výška Slunce nad obzorem). 4. Vzdálenost od pobĜeží - stupeĖ kontinentality. 5. Charakter georeliéfu. Hodnoty amplitudy mohou být vysoké a vliv na nČ má: typ poþasí, roþní období (jaro vČtší než zima), zemČpisná šíĜka (n.m. výška), vzdálenost od pobĜeží (kontinentálnost) a charakter georeliéfu. (Vysoudil 2006). Roþní chod teploty vzduchu – teplota pĜiléhající atmosféry se mČní celkem pravidelnČ i bČhem prĤbČhu roku. Záleží na zemČpisné šíĜce a stupni kontinentality. Amplituda roste s kontinentalitou a zemČpisnou šíĜkou. Typy roþního chodu teplot: Rovníkový – teplotní rozdíly nepĜevyšují 5 °C. Tropický – na pobĜeží þiní rozdíly asi 5 °C, ve vnitrozemí 10 – 15 °C. Mírný pás – 10 – 15 °C þiní rozdíly pĜi pobĜeží, v kontinentální oblasti mohou být rozdíly až 60 °C. Polární – rozdíly mezi studeným koncem polární noci a teplotním vyvrcholením polárního léta þiní 20 °C na pobĜeží a na ostrovech, ve vnitrozemí pak 30 – 40 °C. Pravidelné výkyvy teplot od celkového trendu poþasí podmínČných zvýšeným výskytem urþitých povČtrnostních situací v dané þásti roku v dané geografické oblasti se oznaþují jako singularity – babí léto, vánoþní obleva, ledoví muži. NáslednČ si nČkteré z nich vysvČtlíme podrobnČji. Stránka 24

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Babí léto – na pĜelomu záĜí a Ĝíjna; období suchého, málo vČtrného, slunného pĜes den velmi teplého poþasí, pĜíþinou je rozsáhlá anticyklóna, která v podzimním období setrvává nad stĜední a jv. Evropou. NapĜ. na konci záĜí 2003 se po dobu nČkolika dní vyskytovalo jasné poþasí s nadnormálními teplotami zejména bČhem svČtlé þásti dne (denní maxima kolem 30 °C). Ve stĜední EvropČ se „babí léto“ v prĤmČru vyskytuje ve dnech 21. 9. až 2. 10., proto je u nás nČkdy nazýváno léto svatého Václava (28. 9.). Vánoþní obleva – pomČrnČ teplé a vlhké poþasí ve stĜední EvropČ, obvykle mezi Vánocemi a Novým rokem. Obleva je zpĤsobena proudČním relativnČ teplého moĜského vzduchu od jihozápadu až západu, nastupuje obvykle po tužších mrazech. Zpravidla se projevuje deštČm a táním snČhové pokrývky v nižších polohách, zatímco v horských polohách vydatné snČžení snČhovou pokrývku zvyšuje. K tomuto období (24. 12.) se váže i povČtrnostní pranostika: Na Adama a Evu þekejte oblevu. Ledoví muži (zmrzlíci) – singularita, která se projevuje náhlým ochlazením na vzestupné kĜivce roþního chodu teploty. Projevuje se intenzívnČ ve stĜední EvropČ v první polovinČ kvČtna. Jedná se o vpád studeného vzduchu od severu, severozápadu nebo severovýchodu a zpĤsobuje pozdní mrazy, které nastávají vČtšinou již v plném rozvoji vegetace a zpĤsobují tak znaþné hospodáĜské škody. Název singularity je odvozen od tĜí svatých, Pankráce, Serváce a Bonifáce (12. – 14. kvČtna). Nástup ledových mužĤ je znaþnČ nepravidelný a v nČkterých letech se nevyskytuje vĤbec. ZmČna teploty s výškou – bČžnČ pozorovaný pokles je 0,65°C/100m = vertikální teplotní gradient je zpĤsoben tím, že atmosféra se zahĜívá od aktivního povrchu. ýím dále od aktivního povrchu jsme, tím nižší teplotu zaznamenáme, to aþkoli jsme vlastnČ zdroji tepla (Slunci) blíže, což dĜíve lidi znaþnČ mátlo. PĜi turbulentním promíchávání vzduchu dochází k jeho pĜemísĢování ve vertikálním i horizontálním smČru. PĜi tČchto procesech se mČní základní fyzikální vlastnosti (tlak, objem a teplota) bez výmČny energie = adiabatické procesy. Suchoadiabatický teplotní gradient v suchém, nebo vodními parami nenasyceném vzduch = 1 °C/100m. Konvekce je proces vertikálního promíchání atmosféry. Konvekce je mezo þi mikrometeorologický jev. Konvekce vyvolaná teplotní nehomogenitou je termická konvekce. Charakter konvekce závisí na teplotČ okolní atmosféry a teplotČ pĜemisĢovaného vzduchu. Vzduch stoupá = kladná, vzduch klesá = záporná. Jestli teplota adiabaticky stoupajícího vzduchu vzrĤstá s výškou, jde o teplotní inverzi. Teplota vzduchu – základní meteorologický prvek. MČĜí se ve 2 m nad zemí a oznaþuje se jako pĜízemní teplota. PĜízemní minimální teplota se mČĜí v 5 cm. MČĜí se s pĜesností na 0,1 °C, mČĜí se teplota suchá, vlhká, maximální, minimální, pĜízemní minimální. SklenČné kapalinové teplomČry dČlíme na : staniþní extrémní aspiraþní Deformaþní (bimetalické) teplomČry dČlíme na: bimetalová destiþka (prstenec) termograf – mČĜí prĤbČh teploty s þasem Elektrické teplomČry: Rozeznáváme odporové a termoelektrické (Skok 2003).

Stránka 25

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Všemi teplomČry se mČĜí v 7, 14, a 21 hodin stĜedního místního þasu a vypoþítává se prĤmČrná teplota = (7 + 14 + 21*2)/4. Dny (Vysoudil 2006) : Podle teploty, která se v daný den namČĜila, se dny mČĜení kategorizují do nČkolika základních skupin: tropický – denní max. nad 30 °C den s tropickou nocí – noþní min. nad 20 °C letní – denní max. nad 25 °C mrazový – denní min. pod 0 °C ledový – denní max. pod 0 °C arktický – denní max. pod -10 °C Linie se stejnou teplotou v stejném þase mČĜení se nazývají izotermy.

Stránka 26


ͺǤ ǡ Tento termín oznaþuje zvláštní nenormální vertikální rozložení teploty vzduchu. V urþité vrstvČ „inverzní“ se teplota vzduchu s rostoucí výškou poþíná namísto snižování zvyšovat. VČtšinou zasahuje nepĜíliš mocné vrstvy troposféry. Jsou charakterizovány výškou (pĜízemní a výškové), ve které se vyskytují, mocností (horní a spodní hranice inverze), rozdílem teplot a teplotním gradientem. Pokud se inverze vyskytuje v nČkolika vrstvách nad sebou, jde o inverzi smíšenou. Podle pĜíþiny vzniku dČlíme inverze na (Vysoudil 2006): advekþní frontální radiaþní subsidenþní turbulentní pasátové ěadíme je mezi hydrometeory. Vznikají pĜi kondenzaci vodních par nad zemským povrchem. Je to v podstatČ atmosférický aerosol tvoĜený velice malými kapiþkami vody a drobnými ledovými krystalky rozptýlenými ve vzduchu. Mlha je stav atmosféry, kdy je dohlednost snížena na ménČ než 1000 m v jednom smČru. Dohlednost ve dne = nejvČtší vzdálenost, kde lze spolehlivČ rozeznat þerný objekt na pozadí mlhy, nebo oblohy. V noci je to vzdálenost, na kterou jsou spolehlivČ rozeznatelná svČtla stálá a smČrovČ málo promČnlivá. (Vysoudil 2006). Za mlhu oznaþujeme ten stav atmosféry, kdy je v její pĜízemní vrstvČ tolik drobných kapiþek, že znesnadĖují þi zcela znemožĖují rozhled. Mlha je v podstatČ mrak vyskytující se blízko zemského povrchu a stejnČ jako mrak vzniká kondenzací. Vodní pára se pĜi kondenzaci drží u zemského povrchu, kde je velká hustota atmosférických aerosolĤ. Mlha mĤže vytváĜet nebezpeþí tím, že snižuje viditelnost. Mlha v souvislosti s kouĜem nebo prachem zpĤsobuje londýnský smog. O mlze hovoĜíme tehdy, když je dohlednost menší než 1000 m. PĜi tvorbČ mlhy jde o míšení teplého a vlhkého vzduchu se vzduchem studenČjším - pak hovoĜíme o mlhách z promíchávání. Nebo jde o její vznik tam, kde se vlhký a teplý vzduch stĜetává s podchlazeným povrchem. V tomto pĜípadČ hovoĜíme o radiaþní mlze. PĜi mlze tedy jde o ochlazení vzduchu bohatého na vodu, kdy je dosaženo rosného bodu a vznikají drobné kapky. Proces ochlazení ale není tak silný, aby se tvoĜily vČtší srážky. Jen vzácnČ se vyskytnou v mlze i vČtší kapky a pak hovoĜíme o mlze s mrholením. Mlha s mrholením je pĜímo ideální pro možný vznik námrazy a je noþní mĤrou silniþáĜĤ a ĜidiþĤ. Meteorologové rozlišují nČkolik druhĤ mlhy: 1. jezerní mlha 2. pĜízemní mlha 3. mlha z vypaĜování 4. Ĝíþní mlha 5. mlha zmrzlá 6. mlha po bouĜce 7. pobĜežní mlha 8. mlha na blatech 9. smog 10. údolní mlha 11. oblaþná mlha Stránka 27

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí StupnČ intenzity mlhy: slabá (dohlednost 500 - 1000 m) mírná (200 - 500 m) silná (50 - 200 m) velmi silná (do 50 m) Mlhy se tvoĜí pĜi pomČrné vlhkosti 90 - 95 %, kdy teplota vzduchu ještČ nedosahuje rosného bodu. To platí pro kladné i záporné hodnoty vzduchu. KouĜmo = dohlednost v atmosféĜe snižují kapiþky vody – hydrometeor. KouĜmo je vlastnČ soubor malých kapiþek, který reguluje viditelnost. (Buckley 2006). Zákal = vyvolává snížení dohlednosti do 10 km, ale pouze pevnými þásticemi – litometeor. Smog = mlha tvoĜená smČsí kouĜe a mlhy.

Stránka 28


ͻǤ±âǡæ Voda je v atmosféĜe vždy pĜítomná nejménČ v jednom ze tĜí možných skupenství, v maximálním objemovém množství 4 %. Voda je nezbytná pro celou krajinnou sféru, zvláštČ pro biosféru, 99 % vodních par je v troposféĜe. Zdrojem sladké vody jsou atmosférické srážky. Do výšky 1,5 km je soustĜedČno 50 % obsahu vodních par v atmosféĜe. Evaporace je výpar z neživých povrchĤ - tĜeba skal. Transpirace je výpar ze živých povrchĤ (zejména rostlin). Evapotranspirace je celkový výpar z rostlin a neživých povrchĤ. Atmosféra je prostĜedníkem obČhu vody mezi oceánem a pevninami. Pokud hovoĜíme o malém obČhu vody, pak máme na mysli výmČnu vody mezi kontinentem a atmosférou nad ním. VČtšina toho, co se z pevniny vypaĜí, na ni zase naprší. Velkým obČhem vody rozumíme výmČnu vody mezi kontinenty a oceánem. Vlhkost vzduchu patĜí mezi základní meteorologické prvky a vyjadĜuje množství vodních par ve vzduchu. Pokud vlhkost vzduchu roste s výškou, jde o vlhkostní inverzi. (Vysoudil 2006). Vlhkost vzduchu je dána množstvím vodních par v ovzduší. Množství tČchto par závisí na teplotČ a je na rĤzných místech naší planety znaþnČ promČnlivá. Se zvyšující se teplotou se vypaĜuje více vody, za pĜíznivých podmínek þást vodní páry kondenzuje do vodních kapek. (Buckley 2006). Teć se ve struþnosti uvedeme, kolik vody je maximálnČ schopen vázat vzduch za konkrétní teploty: Tabulka þ. 3 : Nasycení vzduchu vodními parami Teplota (°C) - 20 - 10 0 +10 +20 +30

Množství vodní páry (g/dm3) 1,1 2,4 4,8 9,4 17,3 30,3

Oblastem, kde teplý vzduch stoupá vzhĤru, Ĝíkáme tlakové níže neboli cyklóny a oblastem, kde chladný vzduch klesá k zemskému povrchu, tlakové výše neboli anticyklóny. ýím je vzduch teplejší, tím vČtší má schopnost vázat vodní páru. Teplý vzduch se tedy u zemČ nasytí vodní parou a pak stoupá vzhĤru. Tím se vzdálí od aktivního povrchu, jež ho až dosud ohĜíval, a poklesne jeho teplota a s ní i schopnost poutat vodu jako vodní páru. Voda se tedy ze vzduchu vysráží na drobných þásticích, jež vzduch obsahuje ve formČ drobných kapiþek. TČmto þásticím se Ĝíká kondenzaþní jádra a tvoĜí je pyl rostlin, prach, popílek, spóry hub atd. Takto vznikají oblaka. Oblaþnost se tvoĜí na té úrovni, kde vzduch díky ochlazení neudrží vodu, již dosud jímal a vylouþí ji . Tato výšková úroveĖ se nazývá kondenzaþní hladina a dané teplotČ v ní pĜítomné se Ĝíká rosný bod. Rosný bod nastupuje tehdy, když je dosaženo 100% relativní vlhkosti vzduchu. Každý se mĤže o podstatČ tohoto jevu pĜesvČdþit sám, když dýchne na studené zrcátko. Na skle se pak okamžitČ vysráží voda, kterou vzduch ochlazený nad jeho povrchem dále nepojme a zrcátko se orosí. NapČtí (tlak) vodních par se vyjadĜuje jako parciální tlak vodní páry ve smČsi se suchým vzduchem. Udává se v hPa (15 - 20), je - li vzduch nasycený, nahrazuje tuto hodnotu napČtí nasycení.

Stránka 29

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Absolutní vlhkost vzduchu – množství vodních par v jednotce objemu vzduchu [g.m-3, Pa]. Je to množství vody, jež je ve formČ vodní páry pĜítomno v urþitém objemu vzduchu. NapĜíklad prohlásíme, že metr krychlový vzduchu obsahuje tolik a tolik vodní páry a toto množství vyjádĜíme v gramech. Maximální vlhkost vzduchu – urþuje nejvyšší možné množství par, které je vzduch schopen udržet pĜi urþité teplotČ. VyjadĜuje se v g.m-3, Pa. PomČrná (relativní) vlhkost vzduchu – pomČr skuteþného napČtí vodních par k maximálnČ možnému napČtí (nasycení), udává se v % objemu. Vlhkost vzduchu je pak pomČr mezi množstvím vody, již vzduch za dané teploty skuteþnČ obsahuje (tedy absolutní vlhkostí) a množstvím vody, jež by za dané teploty obsahovat mohl. Sytostní doplnČk – deficit vlhkosti, který je rozdílem mezi maximálním tlakem a skuteþným napČtím vodních par. Kolik vodní páry je tĜeba doplnit, aby se vzduch plnČ nasytil. Rosný bod – teplota, pĜi jejímž dosažení by vodní páry nacházející se aktuálnČ ve vzduchu mohly tento vzduch plnČ nasytit. MĤže k tomu dojít také pĜi adiabatickém ochlazování = bez dodání vodních par. PĜi poklesu pod rosný bod dochází ke kondenzaci – rosa, mlha. PĜi vlhkosti pod 100 % je vždy nižší než teplota vzduchu, udává se ve °C. PĜíklad na pochopení relativní a absolutní vlhkosti vzduchu a rosného bodu: Vzduch má nad rozpálenou pouští sice vysokou teplotu a je proto teoreticky schopen pĜijmout mnoho vody. Je ale nad bezvodou oblastí a nemĤže se vodou nasytit. Jeho relativní vlhkost je tedy nízká - ĜeknČme 20%. Tento vzduch ale postupuje smČrem k vysokému pohoĜí, jež musí pĜekonat. Stoupá tedy do velkých výšek a tam se ochlazuje. Tím klesá i jeho schopnost vázat vodu, a proto pĜi konstantním množství vázané vody stoupá jeho relativní míra nasycení vodní parou - relativní vlhkost. Nad vrcholem hory bude již tak vysoko, že jeho nízká teplota nedovolí, aby obsahoval stejné množství vody, jež vázal nad pouští. Bude dosaženo 100% relativní vlhkosti za dané teploty a tím i rosného bodu, a voda se na této kondenzaþní hladinČ v podobČ kapek zaþne ze vzduchu vyluþovat a formovat do mrakĤ lemujících i za pČkného poþasí vrcholky hor. Vzduch zde zanechá dosud vázanou vodu ve formČ oblaku, jenž napĜíklad v tropech podmiĖuje existenci horských mlžných lesĤ, a po pĜekonání hor jeho podchlazená suchá hmota stéká podél závČtrné strany hor do údolí. Protože závČtrné strany hor mají z tohoto dĤvodu ménČ srážek než strany návČtrné, tak hovoĜíme o tzv. srážkovém stínu. Srážkový stín se u nás projevuje napĜíklad v podhĤĜí Krušných hor. Nedostatek srážek má vliv na vegetaci a je jedním z faktorĤ, jež v tropech podmiĖuje vznik pouští. Hustota vzduchu Tento jev také souvisí s vlhkostí v atmosféĜe. JeštČ pĜed obdobím užívání raket a družic se struktura horních vrstev atmosféry zkoumala pomocí meteorologických balonĤ a radiosond. Na základČ fyzikálních zákonĤ by se dalo pĜedpokládat, že hustota vzduchu bude v závislosti na výšce plynule klesat. Dnes víme, že hustota vzduchu je pĜímo úmČrná tlaku a nepĜímo teplotČ. Hustota vzduchu má velký vliv napĜíklad v letecké dopravČ. V horkých obdobích þi u vysoko položených pĜistávacích drah potĜebují díky Ĝídkému vzduchu letadla delší vzletové a pĜistávací dráhy. ýasto pak nemohou ani startovat plnČ naložená. Hustota vzduchu také vykazuje zmČny v závislosti na denní a roþní dobČ. Krom toho se vyskytují zmČny související se sluneþní aktivitou. Vlhkost vzduchu se mČĜí psychrometrickou metodou a nebo vlasovými vlhkomČry. NejpĜesnČjší neelektrický pĜístroj je psychrometr, taky se používá AugustĤv staniþní vlhkomČr skládající se ze dvou stejných psychrometrických teplomČrĤ (vlhký a suchý). Rozdíl teplot na teplejším suchém a vlhkém teplomČru je psychrometrická diference. AssmannĤv aspiraþní psychrometr – pĜenosný pĜístroj s umČlou ventilací vzduchu k teplomČrným nádobkám. Termoþlánkový psychrometr – dvČ samostatná termoþlánková zaĜízení. Vlasový vlhkomČr – hygrometr – zmČna délky odmaštČného lidského vlasu. Pro kontinuální zápis se používá hygrograf. Stránka 30

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí MČĜení výparu – je to množství vody v mm, které se vypaĜí z volné vodní hladiny za 24 hod. Evaporimetr = výparomČr – srážkomČr, odmČrná nádoba, kalibrovaná nádoba a teplomČr. Charakteristiky vlhkosti vzduchu – dĤležitý je denní chod, dČlí se podle kategorií normality – normální, pod/nad normálem. Také se stanovuje denní a roþní amplituda, izohumida je pomyslná þára na mapách stanovující místa se stejnou vlhkostí vzduchu ve stejný okamžik mČĜení. Výpar je další sledovanou charakteristikou. Studuje se a zaznamenává roþní chod mČsíþních prĤmČrĤ v mm, roþní úhrn výparu a % roþního úhrnu ve sledovaném období. Také mČsíþní max. a min. hodnoty výparu. Izoombra – je pomyslná þára na mapách spojující místa se stejnou intenzitou výparu v þase mČĜení. Izoatma – je také imaginární þára na mapách, spojující místa se stejnou hodnotou výparu v okamžiku mČĜení.

Stránka 31


ͳͲǤǡ±± PĜi kondenzaci vodních par v ovzduší vznikají z mikroskopických kondenzaþních jader vodní kapky. Tyto mikroskopické kapky se shlukují do vČtších oblaþných kapek a ledových krystalkĤ. PĜi nahromadČní dochází ke vzniku oblakĤ. Vodní kapky se udržují v urþité výšce díky vzestupným proudĤm v atmosféĜe. PĜi teplotČ do – 4 °C se tvoĜí oblaka jen s vodními kapkami, pĜi teplotČ pod – 12 °C vzniká tzv. hladina ledových jader, kdy již vznikají výhradnČ ledová jádra. Vodní obsah oblak udává množství vody, které se v nich nachází. 1 m3 = 0,2-5,0 g. (Vysoudil 2006). Navzdory zdánlivČ velké rozmanitosti mĤžeme mraky roztĜídit na základČ jejich tvaru a výšky do 4 skupin a 10 základních druhĤ. Podle mrakĤ lze jednoduše pochopit vývoj atmosférické situace. (Skok 2003). Mezinárodní klasifikace uznává latinské názvy a vymezuje 3 hlavní skupiny. Cirrus (Ĝasa) Stratus (sloha) Cumulus (kupa) Z nich bylo odvozeno 10 základních druhĤ. K pĜesnému urþení se používá Mezinárodní atlas oblakĤ. (Vysoudil 2006). I Buckley (2006) uvádí, že existuje v dnešní dobČ klasifikace þítající 10 základních tvarĤ mrakĤ, které charakterizují hlavní rysy každého druhu podle vzhledu a nadmoĜské výšky.

ͳͲǤͳ Mrak je soubor vodních kapek nebo ledových krystalkĤ nahromadČných v atmosféĜe. Proces kondenzace je podmínČný pĜítomností tzv. kondenzaþních jader, na kterých se tvoĜí kapka. Oblaþnost vzniká ochlazováním vlhkého vzduchu. (Buckley 2006). Klasifikace dle pĜírodovČdce Luke Howarda (1803) – nikde nenajdeme dva stejné oblaky, nejvýraznČjší je tvarová (morfologická) rĤznorodost. Tabulka þ. 4: Klasifikace oblakĤ (Vysoudil, 2006) Cirrus (Ci)

Ĝasa, z ledových krystalkĤ, tenké nitky nebo vlákna, rovné, nepravidelnČ zkĜivené a propojené

Cirrocumulus (Cc)

Ĝasová kupa, tenké velké skupiny bílých mrakĤ, beránky, bez stínĤ

Cirrostratus (Cs)

Ĝasová sloha, prĤsvitný závoj oblakĤ, vláknitého nebo hladkého vzhledu, pokrytí úplné nebo jen þásteþné – halové jevy

Altocumulus (Ac) Altostratus (As) Nimbostratus (Ns)

vyvýšená kupa, bílé a šedé mraky se stíny, skupiny nebo vrstvy, pĜedstava vln a valounĤ vysoká sloha, šedavá až modravá plocha, vláknitá až žebrovitá struktura, pokrytí plné nebo þásteþné, tenké, ale bez halových jevĤ dešĢová sloha, šedá až tmavá oblaþnost, matný vzhled vlivem vypadávání dešĢových a snČhových srážek, silná vrstva, sluneþní paprsky neprojdou

Stratocumulus (Sc)

slohová kupa, šedé až bČlavé skupiny mrakĤ, mají tmavá místa

Stratus (St)

sloha, šedé, jednotvárná základna, mrholení, ledové jehliþky a zrna

Cumulus (Cu)

kupa, osamocené oblaky, husté s dobĜe ohraniþenými obrysy, vývoj nahoru do vČží a kup, horní þást kvČtáku

Cumulonimbus (Cb)

bouĜkový mrak, mohutný a hustý, horní þást jako kovadlina vydatné srážky a tmavý

Stránka 32

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Základní kategorizace oblakĤ, h zde znamená jejich spodní výškovou hladinu Vysoká oblaka – Ci, Cc, Cs – h 5 - 13 km, z ledových krystalkĤ, bílé a prĤsvitné StĜední oblaka – As, Ac – h = 2 - 7 km Nízká oblaka – Ns, St, Cu, Sc – šedé a srážky, do 2 km Oblaka s vertikálním vývojem – Cu,Cb – bouĜkové mraky, krupobití Oblaka z konvekce – vznikají uvnitĜ vzduchových hmot nebo na frontČ. V silnČ nestabilních vzduchových hmotách. Vlnová oblaka – Sc, Ac Oblaka z výstupných pohybĤ, oblaka z vyzaĜování. Vysoká oblaka = Ĝasy; propouštČjí znaþnou þást krátkovlnného záĜení, pĜispívají k oteplování povrchu. Nízká oblaka = stratocumulus; velkou þást krátkovlnného záĜení pĜicházejícího od Slunce odrážejí, ochlazování. Obr. þ.6 : Výškové rozvrstvení mrakĤ (Buckley 2006)

Zvláštní: • • • •

perleĢová oblaka (pĜechlazené kapiþky) noþní svítící oblaka (kosmický prach) kondenzaþní pruhy (letadla), oblaka z požárĤ sopeþná oblaka

Oblaþnost zpĤsobuje ochlazení povrchu ZemČ – nedostává se k povrchu tolik záĜení. Oblaþnost výraznČ ovlivĖuje klima. Synoptická meteorologie vyjadĜuje míru pokrytí oblohy mraky v osminách a klimatologie v desetinách.

Radiaþní úþinky oblaþnosti: • • •

souvisí s globálním oteplováním oblaþnost mĤže mít na oteplování zásadní vliv na charakter úþinkĤ se projevuje druh záĜení (krátkovlnné, dlouhovlnné), druh oblaþnosti a míra pokrytí oblaþností

Krátkovlnné sluneþní záĜení = je na horní hranici oblaþnosti ve velké míĜe rozptýleno a vrací se zpČt do kosmického prostoru. To vede k ochlazování zemského povrchu, tato oblaka zvyšují planetární albedo. Dlouhovlnné záĜení = emitované zemským povrchem, je pohlcováno oblaky a zpČtnČ vyzáĜeno k zemskému povrchu i do kosmického prostoru, zpĤsobuje ohĜívání povrchu, zesilují skleníkový efekt. Stránka 33

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Konvektivní oblaka = vyzaĜují dlouhovlnné záĜení do vesmíru, pĤsobí ochlazování planety. Buckley (2006) se své knize tĜídí oblaky do jednotlivých skupin a následnČ do podskupin. Ve svém atlasu tĜídí jednotlivé mraky do tĜíd: nižší, stĜední a vysoká oblaþnost. Obr. þ. 7: Vysoká oblaþnost

Obr. þ. 8: StĜední oblaþnost

Obr. þ. 9: Nízká oblaþnost

Stránka 34


ͳͲǤʹ±±âȂ Sluneþní svČtlo procházející oblaþnými nebo dešĢovými kapiþkami mĤže vytváĜet zajímavé a þasto i krásné optické jevy (Buckley 2006). SvČtlo procházející vodní kapkou se rozptyluje do jednotlivých barev spektra. Halové jevy – odraz a lom sluneþního svČtla na ledových krystalcích rozptýlených ve vzduchu. Jsou to svČtlé, bČlavé, slabČ duhové pruhy, oblouky nebo kola na obloze. Rozlišuje se malé halo (velice þasté) a velké halo (ménČ þasté), stĜedem je vždy Slunce. Velice Ĝídkým je i vedlejší Slunce – 1/rok, dále pak halový sloup, cirkumzenitální oblouk, protislunce. (Vysoudil 2006). Gloriola a korona – v tenkých vodních oblacích pozorujeme pĜed sluneþním i mČsíþním kotouþem tzv. malé kruhy (vČnce) = korona. Korona se tvoĜí dĤsledkem ohybu svČtla na þásticích oblakĤ Ac, Cc, Cs. Tyto kruhy bývají namodralé až naþervenalé. Obþas se jim Ĝíká aureola. Barevné kruhy kolem stínĤ pĜedmČtĤ na oblacích se nazývají gloriola. Duha – asi nejznámČjší optický úkaz – lom svČtla pĜi prĤchodu paprsku vrstvami vzduchu s vČtším množstvím kapiþek vody. VnitĜní strana je fialová, vnČjší je þervená. (Vysoudil 2006). Duha je dalším známým svČtelným jevem v atmosféĜe. Neobjeví se ani pĜi zcela jasném poþasí, ani když je zataženo. PĜedpokladem pro její vznik je místní sluncem ozáĜená oblast s deštČm. Úkaz vzniká lomem a odrazem sluneþních paprskĤ na jednotlivých kapkách vody. Dopoledne se duha objevuje na západČ a odpolednČ na východČ. Duha také vzniká pĜi svitu mČsíce, ale není barevná, jen sivá a bílá. Obr. þ.10: Duha

ÀÀǡ«³ǫ Kolika odborníkĤ se zeptáme, tolik rĤzných odpovČdí se k nám dostane zpČt. V této kapitolce se vČnujeme klimatologii a meteorologii, tak si i popíšeme jejich vysvČtlení. Další þást vČnuji pĜesné citaci z knihy autorĤ Buckley et al. Poþasí (2006). Sluneþní záĜení prochází atmosférou v pĜímých, neviditelných vlnách. Toto tzv. bílé svČtlo je smČsí všech barev spektra : þervené, oranžové, žluté, zelené, modré, indigové a fialové. Každá barva z viditelného spektra má jinou vlnovou délku, þervená a oranžová mají nejdelší délku, indigová a fialová naopak nejkratší. Barva paprskĤ sluneþního svČtla se v prĤbČhu dne od východu po západ Slunce postupnČ mČní. Molekuly plynu v atmosféĜe rozptylují sluneþní záĜení postupnČ od fialové þásti spektra. V tomto pĜípadČ je rozptýlena jen fialová, indigová, modrá a zelená þást spektra a obloha tak získá modrou barvu. Stránka 35


ͳͳǤ±±āǡ³âÀǡÀ Atmosférické srážky jsou þástice, které vznikly v atmosféĜe kondenzací vodní páry a které se vyskytují v atmosféĜe, na zemském povrchu nebo na pĜedmČtech v kapalném nebo pevném skupenství. Základní složkou zemské atmosféry je voda bez ohledu na to, v jakém se nachází skupenství. Vlivem tepla se vypaĜuje, je pohánČna proudČním vČtru, vlivem chladu kondenzuje, nepĜestává se pohybovat a pĜemČĖovat. Voda zpĤsobuje velký poþet meteorologických jevĤ – od snČhu pĜes mlhu, krupobití a cyklony až po duhu. (Skok 2003). Srážky udržují vodu v pohybu mezi rĤznými zdroji – z atmosféry k oceánĤm, Ĝekám, ledovcĤm a ledovcovým þepicím. ObecnČ lze Ĝíci, že mraky mohutnČjší než 1200 m jsou schopny produkovat srážky. PĜedevším jsou vydatné mraky typu nimbostratus (dešĢová sloha) a cumulonimbus ( bouĜkový mrak). Jako srážky mohou vypadávat i krystalky ledu þi vloþky všech tvarĤ. (Buckley 2006). ǣ Voda, jeden z nejbČžnČjších prvkĤ na naší planetČ, je velmi jednoduchá, ale velmi promČnlivá slouþenina. Jedna molekula vody se skládá ze dvou atomĤ vodíku a jednoho atomu kyslíku. Voda existuje ve tĜech rĤzných skupenstvích – kapalném, plynném a pevném. To vše v závislosti na teplotČ a tlaku vzduchu, kterému je voda vystavena. (Buckley 2006). S vodou samozĜejmČ souvisí kolobČh vody. Rozlišujeme malý, probíhající napĜíklad nad pevninou, a velký, který nazýváme také globální. O vlastnostech vody, jejím kolobČhu si podrobnČji povíme v uþebním textu vČnovaném pĜímo vodČ.

ͳͳǤͳÀā Vertikální srážky jsou ty, které padají z oblakĤ. NejznámČjšími formami jsou déšĢ a sníh. Srážky trvalého rázu vypadávají nejþastČji z oblakĤ výstupného klouzání Ns, As. BouĜkové mraky Cb pĜinášejí obvykle jen srážky pĜeháĖkové. KromČ trvalých srážek pozorujeme také mrholení – typické pro teplé a stabilní vzduchové hmoty a oblaka St, Sc. (Vysoudil 2006). DéšĢ – vodní srážky v podobČ kapek, prĤmČr od 0,5 do 7,0 mm, o dešti hovoĜíme, i když kapky jsou menší než 0,5 mm, ale vypadávají hustČ. Mrholení – drobné kapky o prĤmČru do 0,5 mm, ale nemají dostateþnou intenzitu, abychom je považovali za déšĢ. Sníh – tuhé srážky skládající se z ledových krystalkĤ nebo jejich shlukĤ rozliþných tvarĤ. Základním tvarem je šesticípá destiþka – vloþka. PĜi vyšších teplotách jsou to chomáþe, pĜi teplotách pod -5 °C jsou to menší vloþky. SnČhové krupky – tuhé srážky, složené z bílých neprĤhledných ledových þástic, padají za pĜehánČk kolem bodu mrazu, prĤmČr 2 - 5 mm, pĜi dopadu se tĜíští. SnČhová zrna – tuhé srážky, jsou z ledu a jsou menší než snČhové krupky, menší než 1 mm. PĜi dopadu se netĜíští. Vznikají pĜi teplotách pod bodem mrazu a pĜipomínají mrholení. Námrazové krupky – snČhová zrna obalená vrstvou ledu, prĤmČr cca 5 mm, pĜi teplotČ kolem bodu mrazu, doprovázejí déšĢ, odskakují a tĜíští se. Zmrzlý déšĢ – padající prĤhledná, poloprĤhledná ledová zrna o prĤmČru 5 mm, vznikají zmrznutím dešĢových kapek, nČkdy mají uvnitĜ vodu. Kroupy – kuliþky, kusy, nebo úlomky ledu 5 - 50 mm, o váze až 0,5 kg Ledové jehliþky – jednoduché ledové krystalky ve tvaru jehlic, vznášející se nebo padající velice pomalu. Typické pro polární oblasti, u nás jen pĜi silných mrazech. Stránka 36


ͳͳǤͳǤͳâǡ Jde o extrémní poþasí doprovázející vysokou oblaþnost, zejména srážky. (Buckley 2006). Každý den se na svČtČ objeví asi 40 000 míst s bouĜkou. NejþastČji se vyskytují v letních mČsících v tropických a subtropických oblastech, naproti tomu se v AntarktidČ neobjevují vĤbec. BouĜky vznikají v kupovité oblaþnosti, mohou být doprovázeny hromobitím, blesky, prudkým deštČm i silným vČtrem. NejnápadnČjším projevem bouĜek jsou hromy a blesky. Ve skuteþnosti se zatím neví, z jakého dĤvodu blesky vznikají. Je zĜejmé, že se v bouĜkovém mraku vyvíjejí oblasti s opaþným elektrickým nábojem – kladný náboj v horní a záporný v dolní þásti. Blesk tento rozdíl vyrovnává a zároveĖ zahĜeje okolní vzduch až na 30 000 oC. V podstatČ dojde k explozi, kterou doprovází známý zvuk – hrom. (Buckley 2006). Každou vteĜinu zableskne kolem ZemČ nČkolik set bleskĤ. Tento jev mĤže být velmi nebezpeþným. Elektrický proud mĤže dosahovat až 100 000 ampér, což mĤže zpĤsobit úmrtí, pĜerušení dodávek elektrického proudu i elektromagnetické poruchy. (Skok 2003). RĤžencový blesk pĜipomíná na nČkolik desetin vteĜiny šĖĤru perel. Kulové blesky dosud nejsou fyzikálnČ vysvČtleny. Plošné blesky jsou výboje osvČtlující vnitĜek oblaku a nejsou z vnČjšku pozorovatelné hovoĜíme o blýskavicích neboli o blýskání na þasy. Blesky smČĜují jak z oblaku do zemČ, tak opaþnČ. Jestliže dojde pĜi úderu blesku k zapálení, pak jde o blesk s nízkou proudovou intenzitou a velkou dobou trvání. Velmi krátké blesky jsou studené údery, aþkoli mají teplotu nČkolika desítek tisíc stupĖĤ Celsia. Typy bleskĤ (dle Buckley 2006) se rozlišují na typy: • • •

mrak-atmosféra mrak-mrak mrak-zemČ

PĜevažujícím typem bleskĤ je mrak-mrak a mrak-atmosféra. Nabízí se otázka, jak tuto energii bleskĤ odebírat a následnČ ji využívat. Za jednu bouĜku se vytvoĜí stejné množství energie, jako produkuje jaderná elektrárna za období jednoho roku. Je známo, že pokud chceme, aby nČkam udeĜil blesk, je to snadné zaĜídit. Staþí jen dané místo zemského povrchu spojit vodivým drátkem s bouĜkovým mrakem. K tomu se používají rakety, ale šlo by využít i balón. Výboj pak s jistotou sjede tam, kam požadujeme. NetĜeba dodávat, že jde o nebezpeþný koníþek a ti, kteĜí se poprvé pokoušeli o tento kousek, stáli mnoho desítek metrĤ daleko, a to na hromadČ pneumatik z dĤvodu izolace a ještČ byli pod stĜechou v suchu a mČli tam i improvizovaný bleskosvod (hromosvod). ZahĜmČní se opožćuje za bleskem. Blesk postĜehneme okamžitČ, zahĜmČní dolehne s mírným opoždČním. VysvČtlení? Rychlost zvuku je mnohem nižší než rychlost svČtla.

ͳͳǤʹā±ȋÀȌ Pokud proces kondenzace probČhl na zemském povrchu nebo na pĜedmČtech na nČm (budovy, stromy, el.vedení, …), jedná se o horizontální zpĤsob takto vzniklých srážek. Setkáváme se s nimi v prĤbČhu celého roku, jen jejich typ se mČní s teplotou a zpĤsobem vzniku. Uvećme si ty nejþastČjší z nich. Rosa – usazenina vody ve formČ malých kapiþek na zemském povrchu, rostlinách, nebo rĤzných pĜedmČtech. Vznik souvisí s radiaþním ochlazováním, kdy teplota klesne pod teplotu rosného bodu. NejþastČji se vyskytuje veþer nebo v noci v teplém pĤlroce. V extrémech se takto vysráží 10 - 30 mm roþnČ. Jde napĜíklad o pĜípad rosné pouštČ Namib. U kontinentálního podnebí je to výrazný doplnČk celkového srážkového úhrnu. (Vysoudil 2006). Rosa vzniká v pĜípadČ, že se vzduch v blízkosti zemského povrchu stává nasyceným vodní párou. Vzniká hlavnČ v noci, stejnČ jako jíní, když vlhký vzduch blízko zemského povrchu o teplotČ rosného bodu zaþíná Stránka 37

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí kondenzovat. Rosa se tvoĜí v pĜípadČ, že teplota rosného bodu je nad bodem mrazu vody. (Buckley at al. 2006). Zvláštním typem rosy je perlová rosa. Je to na pohled nádherný jev, kdy se kapky rosy zachytí v pavuþinČ. Kapky mají kulovitý tvar. Zmrzlá rosa – zmrzlé kapky rosy. Jíní – krystalická forma srážek podobná rose, ale vždy pod bodem mrazu. Jde o ledové šupinky a jehliþky s jemnou strukturou, na trávČ a vodorovných plochách, ne však na stromech a drátech. Jinovatka – jemné jehliþky, trsy s jasnou krystalickou strukturou, usazuje se pĜi silných mrazech na stromech a el. vedení. Ovlhnutí – vodní kapky na návČtrných polohách. Námraza – bílá prĤhledná zrnitá usazenina složená ze snČhobílých trsĤ na návČtrné stranČ pĜedmČtĤ. Vzniká za mlhy pĜi teplotách od -2 do -10 °C na zemi, pĜedmČtech, stromech, el.vedení, letadlech za letu. Ledovka – souvislá prĤhledná usazenina ledu, zmrzlé kapiþky pĜi dešti þi mrholení. Náledí a zmrazky – zmrznutí kapiþek až po jejich dopadnutí na zem. RosomČr – mČĜí množství rosy. āÀā MČĜí se v mm vodního sloupce, 1 mm = 1 litr/m2. MČĜí se dlouhodobé prĤmČrné množství srážek za zvolený þasový interval – srážkový úhrn. Denní chod srážek – složitý a nepravidelný režim. Roþní chod srážek – vykazuje diferenciaci v závislosti na zemské šíĜce a typu klimatu. SnČhové režimy – pĜi záporných teplotách se mĤže tvoĜit snČhová pokrývka, která má velký klimatický význam, protože má vysoké albedo. Malá tepelná vodivost snČhu zpĤsobuje, že tepelné ztráty planety jsou menší, než z volné pĤdy. Výška snČhové pokrývky urþuje míru promrzání pĤdy. Sníh je dĤležitý zdroj vody a zlepšuje osvČtlení krajiny. SnČžná þára – hranice celoroþní snČhové pokrývky. MČĜení srážek – srážky vykazují znaþnou þasoprostorovou variabilitu. Ideální by bylo mít na 1 km2 jeden mČĜiþ, to je ale nemožné. MČĜí se srážkomČry, což jsou vlastnČ nádoby s kalibrovanou odmČrkou. Nejvíce se asi užívá ombrograf s funkcí samozápisu v prĤbČhu srážek. Totalizátor mČĜí srážky za delší období v nepĜístupných místech – horský terén. Výška napadaného snČhu se mČĜí snČhovou latí. V napadaném snČhu se urþuje jeho vodní hodnota, což je mimoĜádnČ dĤležité pro urþení množství vody pĜi tání a stanovení míry rizika povodní. Vodní hodnota se urþuje snČhomČrem.

Stránka 38


ͳʹǤ³âÀ Tlak vzduchu se projevuje na všech místech zemského povrchu ve všech smČrech stejnČ. Vzduch (atmosféra) má svoji hmotnost a tou pĤsobí na zemský povrch – tlak. Tlak je síla pĤsobící v daném místČ atmosféry kolmo na libovolnČ orientovanou plochu. PrĤmČrný tlak pĜi hladinČ moĜe a teplotČ 0 °C je 1013,23 hPa = 760 mm sloupce rtuti o prĤĜezu 1 cm2. S výškou se mČní tlak. 1hPa/8 m. (Vysoudil 2006). Tlakové pole – barické pole je horizontální rozložení tlaku vzduchu jako dĤsledek variability sluneþního záĜení dopadajícího na zemský povrch a urþuje režim vČtru. Rozložení atmosférického tlaku se nazývá barické pole, oblasti stejného tlaku jsou spojeny izobarami. Tlak vzduchu má zĜetelný denní chod. Stoupající tendenci má dopoledne a kolem pĤlnoci. Poklesá hlavnČ v létČ v odpoledních hodinách jako dĤsledek oteplování. Kolísání tlaku je také spojeno s postavením Slunce a MČsíce, jenž slapovými silami pĤsobí na atmosféru. Na horách jsou denní výkyvy opaþné: Odpoledne pĜevažuje stoupající tendence, neboĢ stoupající vzduch pĤsobí vzestup tlaku. V rámci roku jsou vyšší hodnoty tlaku zaznamenávány v srpnu a záĜí, nejnižší pak v dubnu. Na horách je obdobím vyššího tlaku léto a údobím nižšího tlaku zima. TlakomČr registruje množství vzduchu nad daným místem. Studený vzduch je tČžší a tlaþí na tlakomČr vČtší silou než teplejší vzduch. PrĤbČh tlaku vzduchu na meteorologických mapách (Ĝíkáme jim synoptické mapy) se znaþí þárami, jimž se Ĝíká izobary. Tak jako na klasických mapách, místa se shodnou výškou znaþíme þárami zvanými vrstevnice, tak místa stejného atmosférického tlaku na meteorologických mapách znaþíme izobarami. Rozestup izobar na synoptických mapách þiní 5 hPa. Tlakovou výši poznáme tak, že je všude okolo obklopena místy s nižším tlakem. Rozestup izobar oznaþuje souþasný spád tlaku vzduchu. Proto stanovujeme takzvaný tlakový gradient. Je to tlakový spád v hPa na vzdálenost 60 námoĜních mil, mČĜeno kolmo k izobarám. Do chování vzdušných proudĤ ve velkém mČĜítku rozhodující mČrou zasahuje rotace ZemČ. ProudČní vzduchu vznikající jako vyrovnávání tlaku vzduchu mĤžeme vysvČtlit jen tehdy, pakliže vezmeme v úvahu tzv. Coriolisovu sílu. Coriolisovu sílu lze také využít jako pĜímý dĤkaz rotace zemské osy. (Brázdil 1988). Jde o vliv otáþející se ZemČ na její atmosféru. Otáþením ZemČ dochází k odklonČní pohybĤ vzdušných hmot. Celoplanetární klima se tak stává složitČjším, než by bylo u tČlesa, jež se neotáþí. Tato síla má vliv na vznik pasátĤ, což jsou vČtry, které vanou smČrem k rovníku a zde se stĜetávají a vystupují do velkých výšek, kde se pak tvoĜí oblaþnost a padá mnoho srážek. V dĤsledku toho, že zde vzduchové hmoty nemigrují horizontálnČ, ale vertikálnČ, je zde jen slabý nebo žádný místní vítr, a to v minulosti þinilo moĜeplavcĤm velké problémy pĜi pĜeplouvání rovníku. HovoĜili o nebezpeþných oblastech tišin, kde posádky plachetnic celé mČsíce marnČ þekaly na vítr, který by je odsud dostal. NámoĜníkĤm pak mnohdy došly zásoby a zemĜeli. Na severní polokouli vanou severovýchodní pasáty a na jižní naopak jihovýchodní. Obr.þ. 11.: Coriolisova síla

Stránka 39

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí À±ï Oblastem, kde teplý vzduch stoupá nahoru, Ĝíkáme tlakové níže neboli cyklóny a oblastem, kde chladný vzduch klesá k zemskému povrchu, tlakové výše neboli anticyklóny. ýím je vzduch teplejší, tím vČtší má schopnost vázat vodní páru. Tlakové pole je tvoĜeno oblastmi vysokého a nízkého tlaku vzduchu. (Vysoudil 2006). Cyklona – tlaková níže (TN) má na mapách uzavĜené izobary, ve stĜedu je nejnižší tlak. Anticyklona – tlaková výše (TV) má na mapách uzavĜené izobary, uprostĜed je nejvyšší tlak. Brázda nízkého tlaku – má tvar písmene V, osa je místem s nejnižším tlakem. HĜeben vysokého tlaku – má tvar písmene U, v místČ hĜbetu je nejvyšší tlak. Barické sedlo – je oblast v atmosféĜe mezi dvČma TV, nebo TN, jde o neutrální bod. Obr. þ. 12: Tlakové pole (dle Vysoudil 2006)

a) cyklona, b) anticyklona, c) brázda nízkého tlaku, d) hĜeben vysokého tlaku, e) ??? ýasové zmČny tlaku vzduchu – vykazují neperiodický charakter, bývají pozvolné. (Max. 20 - 30 hPa /den). Denní chod tlaku – vykazuje dvojitý chod. Maxima bývá dosaženo pĜed polednem a pĜed pĤlnocí, minima pĜicházejí brzy ráno a po poledni. Amplituda hodnot kolísá mezi 3 - 4 hPa. PĜíþinami je denní chod teplot aktivního povrchu, denní kmity atmosféry a slapové pohyby atmosféry. NamČĜené maximum þiní 1083,3 hPa, minimum 870,0 hPa. Roþní chod tlaku vzduchu – souvisí se sezónním pohybem tlakových útvarĤ a s tlakovými zmČnami stacionárních tlakových útvarĤ. Rozlišujeme tyto typy :

Stránka 40

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Pevninský typ – maxima je dosaženo v zimČ a minima v létČ. Oceánský typ – maxima je dosaženo na zaþátku léta, minima v zimČ. Monzunový typ – maxima je dosaženo v zimČ a v létČ minima. Zonálnost v rozložení tlaku vzduchu Rovníkový pás mívá nízký tlak. Subtropický pás mívá vysoký tlak. Subpolární pás mívá nízký tlak. Polární pás mívá vysoký tlak. Zákonitosti zonálního rozložení tlaku vzduchu jsou rozhodující pro charakter všeobecné cirkulace atmosféry. Atmosférický tlak se mČĜí tlakomČry (barometry) nebo se registruje barografy. Barometry jsou rtuĢové, kovové (aneroidy) a hypsometry (termobarometry). U rtuĢových se musí mČĜení upravit na teplotu vzduchu, nadmoĜskou výšku a tíhové zrychlení. Kovové tlakomČry používají jako þidlo kovovou krabiþku a ta je témČĜ vzduchoprázdná. ZmČny tlaku se projevují prohýbáním její plochy. Aneroidy jsou velice pĜesné a používají se jako výškomČry. Více se o tČchto pĜístrojích zmíníme v kapitolce vČnované této problematice.

Stránka 41


ͳ͵Ǥ³À Jedním ze základních rysĤ zemské atmosféry je neustálý pohyb a pĜemísĢování rĤznČ velkých objemĤ vzduchu. Atmosféra má tendenci tyto rozdíly vyrovnávat a projevem toho je proudČní vzduchu. Orientace smČru proudČní smČĜuje vždy z oblasti vyššího do oblasti nižšího tlaku vzduchu. Probíhá pĜenos hmotných þástic ale i tepelné energie. Pod pojmem proudČní chápeme neuspoĜádaný pohyb, i když v atmosféĜe se mĤžeme setkat i s proudČním uspoĜádaným. (Vysoudil 2006). Jednotlivé typy proudČní podle pĜevažujícího smČru: Laminární proudČní – forma proudČní bez turbulentních víĜivých pohybĤ vytváĜející se nad aerodynamicky hladkým povrchem. Vzduchové þástice se pohybují rovnobČžnČ se smČrem proudČní. Vyskytuje se jen v tenké vrstvČ nad tzv. aerodynamicky hladkým povrchem. Je krajnČ ojedinČlé a nevzniká pĜi proudČní nad povrchem aerodynamicky drsným (vegetace, zastavČná plocha …). Katabatické proudČní – sestupný klouzavý pohyb chladného vzduchu, napĜ. podél uklonČného georeliéfu. Anabatické proudČní – výstupné klouzavé proudČní podél uklonČného georeliéfu. Konvekce – výstupné proudČní zpĤsobené horizontální nehomogenitou atmosféry. Nezbytným pĜedpokladem pro rozvoj je pĜehĜátí aktivního povrchu spojené se vzrĤstem barického stupnČ. Pokud se konvekce realizuje v uzavĜeném prstenci, jde o konvekþní buĖku. Ta charakterizuje uspoĜádanou konvekci. Rozlišuje se konvekce termická a vynucená (mechanická) – s pĜispČním poþáteþního impulzu proudČní orografickou pĜekážkou. Subsidence – pomalé sestupné, (sesedavé) pohyby uvnitĜ vzduchové hmoty. ZpĤsobuje adiabatické oteplování vzduchu a rozpouští vzniklou oblaþnost. Advekce – pĜenos urþitého objemu vzduchu proudČním v atmosféĜe. Obrázek þ. 13: Základní druhy pohybĤ v atmosféĜe. (upraveno, dle Vysoudil).

âÀ« – jedna z pĜíþin vyvolávající pohyb je síla horizontálního tlakového gradientu, Coriolisova síla, síla tĜení (proti smČru pohybu). Postavíme - li se zády proti vČtru, tlaková níže je nalevo vepĜedu a tlaková výše je napravo vzadu. Stránka 42

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Cyklony pĜipomínají obrovské parní stroje, protože obdobným zpĤsobem pĜemČĖují vlhké teplo atmosféry a oceánĤ na otáþivý pohyb. Tento mechanismus hraje rozhodující roli v energetické rovnováze planety. RoþnČ pĜipraví o život 20 000 lidí. (Skok 2003). Cyklony jsou vlastnČ obĜí atmosférické víry, kterým se v rĤzných þástech svČta Ĝíká rĤznČ - uragány, tajfuny, cyklony, hurikány - to jsou jen nČkterá z oznaþení tohoto jevu. Fáze cyklony: fronta, vlna, mladá cyklóna, okluze, odumírající cyklóna. (Vysoudil 2006).

Stránka 43


ͳͶǤÀý Vítr je horizontální pĜemísĢování vzduchu vzhledem k zemskému povrchu. Vyznaþuje se rychlostí a smČrem a kdykoliv jej mĤžeme vyjádĜit vektorem. Horizontální složka vzniká pĤsobením horizontální složky síly tlakového gradientu a Coriolisovy síly. Vertikální složka vzniká jako dĤsledek pohybu vzduchu v cirkulaþních a frontálních systémech. Vítr se uplatĖuje pĜi pĜenosu vody, energie a ovlivĖuje i další procesy. Zvyšuje intenzitu výparu, ovlivĖuje tvorbu snČhových závČjí a tvorbu námrazy. (Vysoudil 2006). V uþebním textu Kluibra (2001) se udává, že pĜíþinou vzniku vČtru je rozdílnost vzdušného tlaku, kdy se vzduch z místa vyššího tlaku pĜemisĢuje do míst s nižším tlakem vzduchu. Všeobecná cirkulace atmosféry je odvozena od fyzikálních zákonitostí. Nejvíce ohĜívaným místem na Zemi je rovník. Atmosféra se tedy ohĜívá od aktivního povrchu a tČsnČ nad ním je teplota vzduchu nejvyšší. OhĜátý vzduch se ale stává specificky lehþím a má tendenci stoupat vzhĤru. Na tomto principu fungují horkovzdušné balóny. Na místo teplého stoupajícího vzduchu se pak tlaþí vzduch chladnČjší. TČmto výmČnám vzduchových hmot Ĝíkáme vítr. Výstupným proudĤm teplého vzduchu Ĝíkáme termika a jde o jev velice dĤležitý pro pĜírodu i þlovČka. Výstupné proudy využívají napĜíklad drobní þlenovci jako dopravního prostĜedku k získání nových území. PĜíkladem mohou být drobní pavouþci, jež se na svých pavuþinkách jako babí léto šíĜí do okolí. Totéž platí o ochmýĜených semenech rostlin, drobném hmyzu, pylu vČtrosnubných rostlin atd. Drobným organismĤm, jež se vyskytují ve velkých výškách, kde se nechávají pasivnČ unášet vČtrem, se odbornČ Ĝíká aeroplankton. Supi a kondoĜi mohou být považováni za mistry v aktivním využívání termiky a nemohli by bez ní létat. Rychlost vČtru – mČĜí se v m.s-1, max. Mt. Washington 416 km/h. Vítr o rychlosti více než 5 m/s je nárazový. SmČr vČtru je udáván svČtovou stranou, odkud vane. NapĜíklad severní vítr vane ze severu. Je - li zmČna smČru vČtru vČtší než 45°, je to vítr promČnlivý. Tabulka þ .5: Beaufortova stupnice zaznamenávající možné síly vČtru 0. BezvČtĜí 1. Vánek 2. Slabý vítr

3. Mírný vítr

4. Dosti þerstvý vítr

5. ýerstvý vítr

6. Silný vítr

7. Prudký vítr

Stránka 44

KouĜ stoupá svisle vzhĤru, moĜe zrcadlovČ hladké, tlak vČtru je 0 kg na metr þtvereþní. SmČr je poznatelný podle smČru kouĜe, korouhev na nČj nereaguje. Malé vlny bez pČnových hĜebenĤ. Tlak vČtru na metr þtvereþní 0,1 kg. Vítr je cítit ve tváĜi, listy šelestí, korouhev se pohybuje. Malé krátké vlny. Jejich hĜebeny vypadají sklovitČ a nelámou se. Tlak vČtru na metr2 þiní 0,2 - 0,6 kg. Listy a vČtviþky se pohybují. Vítr napíná praporek. HĜebeny vln se zaþínají lámat. PČna pĜevážnČ skelná. Zcela ojedinČle se tvoĜí malé bílé pČnové vrcholy. Tlak na metr2 þiní 0,7 - 1,8 kg. ZviĜuje prach a volné papíry. Pohybuje slabšími vČtvemi. Vlny jsou ještČ malé, ale prodlužují se. Bílé pČnové vrcholy se stávají hojnými. Tlak vČtru þiní 1,9 - 3,9 kg na metr2. Malé listnaté stromky se ohýbají a na stojaté vodČ se tvoĜí vlny s hĜebeny. Všude na moĜi jsou bílé pČnové vrcholy. Zcela ojedinČle se již tvoĜí vodní tĜíšĢ. Tlak þiní 4,0 - 7,3 kg na metr2. Pohybuje silnými vČtvemi a telegrafní dráty sviští. Deštník je použitelný s obtížemi. Zaþátek vzniku velkých vln. HĜebeny se lámou a zanechávají po sobČ velké bílé plochy. Tlak vČtru þiní 7,3 - 11,9 kg na metr2. Celé stromy v pohybu. ZtČžuje chĤzi proti vČtru. MoĜe se bouĜí a pČna se zaþíná ukládat v pruzích po vČtru. Tlak vzduchu þiní 12,0 - 18,3 kg na metr2.


8. BouĜlivý vítr

9. VichĜice

10. Silná vichĜice

11. Mohutná vichĜice

12. Orkán

Ulamuje menší vČtve. ZnaþnČ stČžuje chĤzi. Na moĜi vznikají dosti vysoké vlnové hory s hĜebeny výrazné délky. Od jejich okrajĤ se odtrhává vodní tĜíšĢ. PČna se ukládá ve výrazných pruzích po vČtru. Tlak vČtru þiní 18,4 - 26,8 kg na metr2. Menší škody na domech. Shazuje komínové nástavce a tašky. Vysoké vlnové hory. Husté pásy pČny po vČtru. MoĜe se zaþíná valit a vodní tĜíšĢ snižuje viditelnost. Tlak vČtru þiní 26,9 - 37,3 kg na metr2. Vyvrací a láme stromy. PĤsobí znaþné škody na domech. Velmi vysoké vlnové hory s dlouhými pĜeklápČjícími se a pĜelamujícími se hĜebeny. MoĜe bílé od pČny. TČžké nárazovité valení moĜe. Viditelnost omezena vodní tĜíští. Tlak vČtru þiní 37,4 - 50,5 kg na metr2. Velké rozsáhlé škody- ve vnitrozemí velmi vzácná. MimoĜádnČ vysoké vlnové hory. Viditelnost je znehodnocena vodní tĜíští. Tlak vČtru þiní 50,6 - 66,5 kg na metr2. Niþivé úþinky a zpustošení. Vzduch na moĜi naplnČn pČnou a vodní tĜíští. MoĜe je zcela bílé. Viditelnost je nulová a není proto výhled. Tlak vČtru þiní 66,6 a více kg na metr2.

Tato vČtrná Beaufortova stupnice se hodí spíše pro slabší a stĜední vČtry. Ty skuteþnČ silné mají svoji vlastní stupnici. Tabulka þ. 6: Saffir-Simpsonova hurikánová stupnice 1. Slabý hurikán

Jeho rychlost je 32,7 - 42,6 m/s, což þiní 118 - 153 km/h.

2. Mírný hurikán


3. Silný hurikán


4. Velmi silný hurikán


5. Pustošivý hurikán

Jeho rychlost je 69,5 a více m/s, což þiní 250 a více km/h.

TČmi nejvČtšími rychlostmi se ale vzduch nepohybuje v hurikánech, nýbrž ve vČtrných vírech - takzvaných tornádech. Tabulka þ. 7: Fujitova stupnice tornád 0. Lehké tornádo

Vzduch rotuje rychlostí 17,2 - 32,6 m/s, což þiní 62 - 117 km/h.

1. Mírné tornádo


2. Silné tornádo


3. Pustošivé tornádo


4. Niþivé tornádo


5. Katastrofální tornádo

Vzduch rotuje rychlostí 116,3m/s a vČtší, což þiní rychlost minimálnČ 419 km/h. Stránka 45

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr.þ.: 14: Tornádo

Když už hovoĜíme o tornádech, mČli bychom si Ĝíci více o podstatČ jejich vzniku. Tornáda vždy vznikají jako prĤvodní jevy silných bouĜí. BouĜkové mraky mohou svými vrcholy zasahovat z troposféry, (kde pĜevládají výstupné proudy), až do stratosféry, (kde pĜevládají proudy horizontální). Zde vanou vodorovnČ rychlostí i nČkolika set kilometrĤ za hodinu a vytváĜejí podtlak. ěíká se jim tryskové proudČní. Jakmile se výstupné proudy v bouĜkovém mraku napojí na stratosferickou cirkulaci, jsou jí nasány a protože se svojí základnou dotýkají aktivního povrchu - tedy ZemČ, vzniká tubus, který nasává ze zemČ vše, þeho je schopen. Pokud jde o výskyt nad souší, hovoĜíme o tornádu, pokud jde o výskyt nad vodou, pak mluvíme o smršti. Tornáda mají velký význam pro migraci drobných organismĤ a nČkdy pĜemístí i ty vČtší. Již se nČkolikrát stalo, že tornádo nasálo stádo krav, automobil þi dokonce vykolejilo vlak. Nasáté pĜedmČty pak bývají selektovány dle hmotnosti a ty, které mají obdobnou hmotnost, padají ve stejných oblastech. Je to stejný princip, jako když voda nČkde ukládá štČrk a jinde jíl. Není se tedy co divit, že byly pozorovány pĜípady, kdy z modrého nebe pršely ryby, jinde žáby þi myši. Je vysoce pravdČpodobné, že deštČ krav nejsou známy, protože není nikdo, kdo by pád takto velkých „kapek“ ve zdraví pĜežil. Maloprostorovým vírĤm se þesky Ĝíká šotci. Jde o víry o výšce nČkolika metrĤ þi desítek metrĤ a já osobnČ je znám z prostĜedí vesnice za období žní. PrávČ tyto víry se prohánČjí þasto po polích a dokážou stébla slámy odnášet na stovky metrĤ daleko. Denní chod rychlosti vČtru – maximum bývá kolem 14. Hod., minimum je v noci nebo ráno. Na severní polokouli platí že: Zvyšování rychlosti probíhá ráno a je provázeno stáþením doprava, snižování nastává po poledni a probíhá stáþení doleva. MČĜení – za pĜízemní vítr považujeme proudČní ve výšce 7 - 10 m. Urþujeme jeho smČr a rychlost. SmČr se tradiþnČ urþuje pomocí smČrovky (Wildovy), dnes se používají elektrické vČtrné smČrovky. Rychlost se mČĜí anemometrem a þidlem (RobinsonĤv miskový kĜíž), ruþní víĜivý anemometr, ruþní miskový anemometr, samopisný elektrický anemograf. (Skok 2003). Cirkulace atmosféry je vždy pohánČna sluneþní energií a vyrovnává tlakové rozdíly dané nerovnomČrným ohĜevem povrchu ZemČ. Je doprovázena pĜenosem energie, hybnosti a vody. Základní druhy cirkulace v atmosféĜe Tryskové proudČní Cirkulace vzduchu v cyklonálních a anticyklonálních systémech Pasátová a monzunová cirkulace Meziprostorové cirkulace – vichĜice, smrštČ, brízy, horské a údolní vČtry Stránka 46

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Rotaþní pohyb ZemČ – v dĤsledku vzniku Coriolisovy síly významnČ odklání smČr vČtru od pĜímého smČru, kterým by vítr vanul, pokud by se ZemČ neotáþela. Na rovníku se tato síla rovná nule a na pólech se projevuje nejvíce. Nehomogenity zemského povrchu – mají vysoký podíl na turbulentním promíchávání pĜízemních vrstev atmosféry. Drsnost povrchu se projevuje v celé troposféĜe. Zejména vysoká horstva svými úþinky ovlivĖují i atmosféru v nČkolikanásobku své výšky. TĜení vzduchu o zemský povrch snižuje rychlost vČtru a jeho vliv zasahuje pouze do výšek cca 1,5 km. (Smolová 2003). Monzuny jsou klimatické jevy pĜinášející do monzunových oblastí období dešĢĤ. Jsou pohánČny nerovnomČrným zahĜíváním pevnin a oceánĤ. Letní monzuny pĜinášejí období dešĢĤ pĜi svém nástupu a konci, nižší tlak bývá nad pevninou. Zimní monzuny pĜinášejí vyšší tlak nad pevninou, vzduch bývá suchý, mĤže se nasytit pokud jde pĜes moĜe a pak následují srážky. (Vysoudil 2006). Monzun, z arabského slova kausám, znamená „období“ sezónních zmČn v proudČní vzduchu charakteristické kontrastem suchého a vlhkého vzduchu, které je pĜízraþné pro mnoho tropických oblastí. (Buckley et al., 2006). Monzuny jižní a jihovýchodní Asie jsou vyvolané sezónními zmČnami v globálním proudČní vzduchu. Monzunové deštČ podmiĖují pĜežití nejménČ jedné miliardy obyvatel. S pĜíchodem dešĢĤ se suché oblasti mČní v úrodné. (Buckley 2006). V této dobČ je již dobrá pĜedpovČć monzunových dešĢĤ mnohem dĜíve a pĜesnČji, než tomu bylo v minulosti. V oblastech, které jsou pod vlivem monzunĤ, þasto najdeme rĤst poloopadavé tropické listnaté lesy. Ty v období sucha shazují listy a šetĜí tak vodu. V období dešĢĤ se naopak zazelenají. Tropické cyklóny – jsou to rozsáhlé poruchy v atmosféĜe v oblasti tropických tišin nad oceánem. Zdrojem jejich energie je ohĜátá povrchová voda oceánĤ o teplotČ 26 °C a více. Oko cyklóny má nejnižší tlak a je zcela bez oblaþnosti. Na periferii ale vČtry rotují vysokou rychlostí a ty mohou v supertajfunech mít i rychlosti nČkolika set kilometrĤ za hodinu. Cyklóna (uragán, tajfun atd.) se rodí tak, že se vzduch nad vodou silnČ ohĜeje a stoupá. Rotace zemČ tomuto sloupu teplého vzduchu udČlí krouživý pohyb a zrodí se atmosférický vír. Ten stále roste, mohutní a mĤže zpustošit celá mČsta na pobĜeží þi niþit lodČ. Když se tajfun dostane nad kontinent, tak ztratí spojení s teplou vodou oceánu a rozpadá se.

Stránka 47


ͳͷǤ±± Mimotropická cirkulace – mimo tropy pĜevládá západní proudČní vČtru díky rotaci ZemČ (Coriolisova síla). Výjimkou jsou polární oblasti, kde pĜevažuje východní proudČní. Je zde typická intenzivní cyklonální þinnost tj. vznik, vývoj a pĜemísĢování atmosférických poruch velkých mČĜítek. Mimotropické cyklony dČlíme na nefrontální a frontální cyklóny. (Vysoudil 2006). Nefrontální cyklóny – místní a termické – vznikají v dĤsledku nerovnomČrného zahĜívání aktivního povrchu, a proto je lze pozorovat v létČ nad pevninou a v zimČ nad relativnČ teplejšími vodními plochami. Jsou malé jak vertikálním tak i horizontálním rozsahem. Frontální cyklóny – vznikají na atmosférických frontách a podstatnČ ménČ þasto. À±±ǣ 1. Zonální cirkulace

2. Meridionální 3. Smíšená

– podél rovnobČžek, pro západní a stĜední Evropu znamená pĜíliv teplého a vlhkého vzduchu z Atlantiku v zimČ a chladného vlhkého v létČ. Je urþující pro velký obČh vody. – cirkulace podél poledníkĤ, studené cyklóny a teplé anticyklóny umožĖují vpád studeného vzduchu z Arktidy a teplého ze subtropĤ do Evropy. – obČ výše jmenované pĤsobí souþasnČ.

ÀÀ«À³ȋʹͲͲ͸Ȍǣ Brízové vČtry – vznikají kvĤli rozdílnému zahĜívání vodních ploch a pevniny. Jde o moĜské a pobĜežní vánky. Je to systém uzavĜené cirkulace vzduchových hmot. PĜes den vanou od moĜe k pevninČ, nad kterou se vzduch okĜívá a stoupá. Vzduch z moĜe se posouvá na jeho místo. V noci se tento cyklus otoþí, protože moĜe je teplejší než pevnina. Vertikální mocnost tČchto vČtrĤ þiní 2 – 4 km. Údolní a horské vČtry – pĜes den se údolí zahĜívá a vítr vane z údolí vzhĤru hnán energií vyhĜátých svahĤ. HovoĜíme o údolním vČtru. V noci je situace obrácená, kdy studený vzduch naopak z vrcholĤ stéká po svazích do údolí. ProudČní anabatické tedy vystĜídá sestupné katabatické proudČní a hovoĜíme o horském vČtru – bývá velice studený. VytváĜí se jezera studeného vzduchu a ta mohou v pánvích vytváĜet v chladné þásti roku mrazové kotliny. Ledovcový vítr – vítr místní cirkulace mající katabatický (sestupný) charakter, vane nad ledovcem þi ledovcovým polem smČrem do údolí, je to celodenní proces. PĜináší do ledovcového údolí opravdu studený vítr. Fén – jeden z nejznámČjších vČtrĤ ve stĜední EvropČ. Znám hojnČ z Alp. Je to padavý, suchý, teplý a nárazovitý vítr na závČtrné stranČ horských pĜekážek, vane z hor do údolí. Na obou stranách masívu musí být rozdílné hodnoty tlaku vzduchu a rozdílné teploty vzduchu. PĜesouvá se z míst s vyšším tlakem vzduchu do míst s nižším tlakem. Obr. þ. 15 : Fén (upraveno, dle Vysoudil 2006)

Stránka 48

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Bóra – silný padavý, studený, nárazovitý vítr na pobĜeží Chorvatska. Typický pro pobĜeží Istriea Dalmácie. Maloprostorové vzdušné víry – húlava – náhlé zvýšení rychlosti vČtru, nárazovitý a mČní smČr. Tromby (Karibik a SAm). Mezi Skalistými a Apalaþemi se oznaþují tornáda (silnČ rotující vítr). Do kategorie místních vČtrĤ patĜí i mČstský vítr.

ͳͷǤͳ±ǡ±± VH (vzduchové hmoty) – jsou objemy atmosféry plošnČ soumČĜitelné s velkými plochami moĜí a pevnin. Mají uvnitĜ pĜibližnČ stejné fyzikální vlastnosti ve všech místech a pohybují se podle zákonitostí všeobecné cirkulace atmosféry. Typickými vlastnostmi zde rozumíme zejména teplotu a vlhkost. (Vysoudil 2006). Podle geografické klasifikace rozeznáváme vzduchovou hmotu arktickou, antarktickou, polární, tropickou a ekvatoriální. KromČ ekvatoriální jsou vzduchové hmoty jemnČji dČleny na moĜské a kontinentální, podle místa zrodu, nad kterými vznikly. PĜemísĢují se a dochází k transformaci vzduchových hmot a výmČny energie mezi nimi. Teplé vzduchové hmoty se þasto pĜemísĢují z teplých oblastí do studených. Tedy z jihu k severu. Studené hmoty zpravidla þiní právČ naopak. Vzduchové hmoty mohou být oznaþovány jako stabilní a nestabilní, dle stability podmínek v nich panujících. Jako místní vzduchovou hmotu znaþíme tu, která setrvává na místČ a nemá tendenci se pohybovat. ±ǡÀ± Sledování pohybu vzduchových mas na jednotlivých frontálních vzdušných systémech nám napomáhá v hodnocení poþasí a jeho pĜedpovídání na další dny. RozdČlujeme tĜi základní fronty – teplou, studenou a okluzní. Existuje spousta definic jednotlivých front, my si pro názornost vysvČtlíme definice, které uvádí ve své knize autor Buckley et al. (2006) a dále dle Vysoudila (2006). Je to stav, kdy se klín teplého vzduchu pomalu nasouvá na masu vzduchu studeného. Tím se na frontálním rozhraní ochlazuje. Takto se pomalu vytváĜí nČkolik vrstev oblaþnosti. (Buckley 2006). Dle Vysoudila (2006) je to stav, kdy se teplý vzduch pohybuje smČrem ke studenému vzduchu (je na rozhraní), tím vzniká anafronta, tzn., že pĜed teplou frontou je snížená dohlednost, dochází k poklesu tlaku vzduchu a zvyšuje se þetnost srážek. Po ní srážky ustávají a oblaþnost se zvedá, otepluje se. Tlak klesá. Buckley (2006) popisuje studenou frontu jako stav atmosféry, kdy tČžší studený vzduch tlaþí ustupující teplý vzduch do vyšších výšek. Tedy jde o opak fronty studené, kdy se naopak klín studeného vzduchu podsouvá pod vzduch teplý a zdvihá ho do výšky. V tomto stoupajícím vzduchu vzniká ochlazením mohutná oblaþnost, dešĢové pĜeháĖky, nČkdy i bouĜky. Takto ochlazený, pĤvodnČ teplý vzduch, klesá za frontou zpČt do studeného vzduchu. Druhá definice dle Vysoudila (2006) je následující. Teplý vzduch ustupuje pĜed studenou frontou. Rozlišujeme 2 typy studené ftonty: Pomalu postupující – anafronta, pĜed ní jsou pĜeháĖky, za ní jsou trvalejší srážky a nárazovitý vítr. Rychle postupující – ve spodní þásti se nachází anafronta, v horní katafronta, pĜed ní silné pĜeháĖky (ale užší území), bouĜky, vysoké rychlosti vČtru, tlak klesá po ní stoupá a ochlazuje se. Stránka 49


À Okluzní fronta vzniká spojením teplé a studené fronty. (Buckley et al., 2006). Projevy okluzní fronty mohou v dané oblasti trvat až 48 hodin. Studená fronta postupuje za teplou frontou až o 40 % rychleji (50 km.h-1) než teplá stíhá ustupovat. Spojením obou front vzniká již zmínČná okluze, rozhraní mezi dĜíve teplou a studenou frontou je okluzní fronta. NČkdy ale mĤže také teplá fronta postupovat za studenou. Teplá okluzní fronta vzniká, pokud se teplý vzduch nasouvá na studený. Studená okluzní fronta vzniká, pokud se studený vzduch podsouvá pod teplý vzduch. Pokud atmosférické fronty zasahují celou troposféru, nazýváme je frontami troposférickými nebo vysokými. Ty, které jsou jen po hraniþní mezní vrstvu atmosféry, nazýváme jako pĜízemní, nebo nízké. Obr. þ.16: Okluzní fronta (Buckley 2006)

Obr. þ.17 : Teplá a studená fronta (Buckley 2006)

Stránka 50


ͳ͸ǤýÀ Základní institucí, která se zabývá klimatickými a atmosférickými jevy, je ýeský hydrometeorologický ústav. Dále jen ýHMÚ. Jednou ze základních þinností této instituce je spravování profesionální sítČ meteorologických a srážkomČrných stanic a sluneþních observatoĜí. Staniþní síĢ ýHMÚ mČla v roce 2003 18 profesionálních stanic (Praha - Klementinum, Luká, Lysá hora, Cheb, Pec pod SnČžkou, Ústí nad Labem, ýervená, PĜimda, ChuráĖov…) a 2 observatoĜe Dukovany a Temelín, ty plní kromČ normálních úkolĤ také meteorologické zabezpeþení provozu jaderné elektrárny. Stanice Doksany je souþást svČtové fenologické sítČ. Fenologie je obor, kdy se studuje návaznost životních fází rostlin (kvetení, puþení, olisĢování a jiné) na podmínky klimatu. ýinností stanic je mČĜení a pozorování stanovených meteorologických prvkĤ a jevĤ. Tato instituce také provádí varování obyvatelstva pĜed povodnČmi a zajišĢuje pylové zpravodajství pomáhající alergikĤm a lékaĜĤm. (Vysoudil, 2006). Na tČchto stanicích se vČtšinou mČĜí automatickými systémy a tedy nepĜetržitČ. Každou hodinu je vydávána zpráva SYNOP do centrálního telekomunikaþního systému. MimoĜádné zprávy o náhlé zmČnČ poþasí (bouĜe) se pĜedávají okamžitČ. Klimatologická mČĜení se provádí v 7, 14, 21 h místního stĜedního sluneþního þasu a pĜedávají se v 7 hod ve zprávČ INTER. Synoptická mČĜení – hlavní v 0, 6, 12, 18 UTC, vedlejší – 3, 9, 15, 21 UTC, hodinové – 1, 2, 4, 5, 7… Zpráva o radioaktivitČ okolního prostĜedí RAD se zasílá spoleþnČ se SYNOPem. (Smolová 2003). ± • • • •

synoptické klimatologické (základní, doplĖkové, srážkomČrné, speciální) letecké speciální

³â± • • • • • • • • •

teplota vlhkost tlak vzduchu smČr a rychlost vČtru úhrn srážek výška snČhové pokrývky doba trvání sluneþního svitu pĜízemní minimální teplota v 5 cm pĜíkon fotonového dávkového ekvivalentu

± • • • • •

vodorovná dohlednost pokrytí oblohy oblaþností charakteristiky oblaþnosti (množství, druh, výška spodní základny) stav a prĤbČh poþasí nebezpeþné a zvláštní atmosférické jevy a náhlé zmČny poþasí

À« • •

výpar vody z vodní hladiny teplota pĤdy v hloubkách 5, 10, 20, 50, 100 cm Stránka 51

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí • • •

monitoring sluneþního záĜení monitoring þistoty ovzduší (SO2, NOx, polétavý prach, pĜízemní ozón) fotografování bolidĤ (velmi jasný meteor) pro AV ýR

ͳ͸Ǥͳǡâ³®«À Poþátky meteorologie se datují od 4. století pĜ. n. l.. PĜedpovČć poþasí je složitý technický proces založený na pozorování, družicovém snímkování, radarovém mČĜení, poþítaþových modelech a vysoké odbornosti. (Buckley 2006). Meteorologická pozorování mají u nás dlouhou historii. Nejdelší tradici má meteorologická stanice v Praze Klementinu. Zde zapoþalo pravidelné mČĜení v roce 1775. (Novák 2004). Dalším významným místem je Hradec Králové, kde se mimo jiné na jediném místČ u nás studuje sluneþní þinnost, jež je zaznamenávána pĜístrojem zvaným Heliograf. Naše hydrometeorologická služba se pĜi prognózách budoucího poþasí opírá zejména o hlášení z husté sítČ pozemních hydrometeorologických stanic a snímky poĜízené z meteorologických družic. Pozemní meteorologické stanice sledují základní meteorologické prvky a podávají o namČĜených hodnotách podrobná hlášení. K základním meteorologickým prvkĤm, jež se soustavnČ sledují, patĜí zejména - tlak vzduchu, teplota vzduchu, vítr, vlhkost vzduchu a jeho hustota. Obr. þ. 18: Meteorologická budka

À³±« • • •

kniha Meteorologova Ĝeckého uþence Aristotela (384 – 322 pĜ. n. l.) dílo Znaky poþasí, žák Aristotela Theophrastus (372 – 287 pĜ. n. l.) – popisuje bouĜky, deštČ i typy vČtrĤ dílo Naturalis hiástoria od Plinia Staršího (23 – 79 pĜ. n. l.) – obsahuje záznamy, pozorování a povČry z Egypta a Babylonu, ěecka a ěíma. (Buckley 2006).

Lidstvo zaþalo projevovat zvýšený zájem o poþasí a podnebí pĜevážnČ v dobČ, kdy se na nČm stávalo materiálnČ závislé, tj. již od poþátkĤ primitivního zemČdČlství. Jednalo ze tehdy o urþení doby v hodné k výsevu, pĜíchod záplav atd. â³®«À Je nejsložitČjší pĜedpovČdí vĤbec pro svoji vysokou míru dynamiky. Synoptické mapování je základní vČdní disciplína meteorologie. Studuje zákonitosti rozvoje atmosférických dČjĤ za úþelem pĜedpovČdi poþasí. Zaznamenává do synoptických (povČtrnostních) map veškeré údaje a jejich následnou analýzou proStránka 52

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí vádí pĜedpovČć poþasí. VČnuje se sledování, vzniku a vývoji i pĜemisĢování tlakových útvarĤ (cyklón a anticyklon ), vzduchových hmot a atmosférických ploch a to ve dvojrozmČrné i trojrozmČrné projekci. Meteorolog nejprve studuje barické útvary, tedy oblasti nízkého a vysokého tlaku. Ty jsou vždy spojeny s proudČním vzduchu v podobČ vČtru. Podle izobar vytváĜí barické mapy. Zmapuje tedy cyklóny a anticyklóny a brázdy a hĜebeny rĤzných hodnot tlaku vzduchu. Zmapuje atmosférické fronty a úzké pĜechodné vrstvy mezi sousedícími teplými a studenými vzduchovými hmotami. Takto urþí globální trendy vývoje poþasí v daném prostoru. PĜedpovČć poþasí – je slovní a nebo grafické vyjádĜení oþekávaného budoucího stavu povČtrnostních podmínek v urþité geografické oblasti. Vychází z analýzy teplotního, tlakového a vlhkostního stavu atmosféry a fyzikálního stavu zemského povrchu (tvar georeliéfu, drsnost, teplota, oslunČní atd).. Podle þasu dČlíme pĜedpovČdi : velmi krátkodobá (nowcasting) na nČkolik hodin krátkodobá (1 - 3 dny) stĜednČdobá (4 - 10 dnĤ) dlouhodobá (> 10 dnĤ) Podle prostoru dČlíme pĜedpovČdi na místní a oblastní. Podle urþení koncového uživatele jde o pĜedpovČdi obecné a speciální. Obecné slouží pro obþany a média a speciální pro zemČdČlce, dopravce a energetiky.

ͳ͸Ǥʹ±âÀ SíĢ meteorologických stanic je rozmístČna a budována ve všech zemích svČta. Meteorologické stanice poskytují údaje obvykle každé tĜi hodiny. I ty nejjednodušší pĜístroje mČĜí teplotu, vlhkost a množství srážek. (Buckley 2006). Ǥ «ÀâÀ±À«À Pyranometr, pyranograf U mČĜení (pĜípadnČ i zápis) sluneþního globálního záĜení. Obr. þ.19: Pyranometr

Sluneþní globální záĜení – tok krátkovlnného záĜení smČĜujícího na zemský povrch (souþet insolace (pĜímého sluneþního záĜení) a rozptýleného sluneþního záĜení). Je významnou charakteristikou pĜenosu sluneþní

Stránka 53

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí energie do atmosféry a na zemský povrch. Jeho intenzita roste s výškou Slunce nad obzorem a s poklesem zakalení atmosféry, závisí i na oblaþnosti. Pyranometr Janiševského • diferenþní termoþlánek (termobaterie) indikuje teplotní rozdíl povrchu, který absorbuje prakticky úplnČ dopadlé krátkovlnné záĜení, a povrchu, který toto záĜení nepohlcuje nebo je zastínČn, takže má teplotu blízkou okolnímu vzduchu. AragĤv a DavyĤv pyranometr • pĜibližné urþování globálního záĜení, dvojice speciálnČ upravených sklenČných teplomČrĤ, jeden má nádobku zaþernČnou, druhý bílou. Oba teplomČry jsou umístČny ve vakuovaných sklenČných krytech, þímž se brání výmČnČ energie vedením. ZjištČný rozdíl teplot je úmČrný mČĜenému záĜení. V meteorologické praxi se již nepoužívá. RobitzschĤv bimetalický pyranograf • þidlem jsou tĜi bimetalické pásky, které jsou umístČny vedle sebe ve vodorovné rovinČ. VnČjší pásky jsou bílé, prostĜední je zaþernČn. Jednoduchý mechanismus zaznamenává rozdíl teplot þerného a bílých páskĤ zpĤsobených dopadajícím sluneþním záĜením. Není pĜesný (vhodný jen pro celodenní mČĜení), u nás se již nepoužívá. UV biometr • mČĜení každých 5 minut. Zaznamenávání intenzity UV záĜení z hlediska pĜedpokládané reakce lidské pokožky (míru zþervenání) v závislosti na délce expozice vĤþi sluneþnímu záĜení. Pyrgeometr • mČĜení dlouhovlnného (efektivního) záĜení atmosféry þi zemského povrchu ve vlnovém rozsahu 2 – 60 ȝm Efektivní záĜení • rozdíl krátkovlnného a dlouhovlnného záĜení, jež dopadá na vodorovnou absolutnČ þernou plochu a vlastního dlouhovlnného vyzaĜování této plochy (udává se v kW/m2). Heliograf Stokes – CampbellĤv (slunomČr) • pĜístroj k zaznamenávání dél ky tr vání sluneþního svitu, tj. doby, po kterou je sluneþní záĜení tak intenzívní, že terénní pĜedmČty vrhají zĜetelné stíny. Základem zaĜízení je sklenČná koule s prĤmČrem 10 cm; v jejím ohnisku je umístČn registraþní pásek dČlený po hodinách. Není-li Slunce zastínČno, je tento pásek propalován. RĤzná výška Slunce na obloze vyžaduje užívání tĜí druhĤ registraþních páskĤ: pro letní, zimní a pĜechodná roþní období. Ve svČtové meteorologické síti je dosti rozšíĜen. Obr. þ. 16: Heliograf

Stránka 54

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Ǥ³âÀ PĜi mČĜení teploty vzduchu musíme dbát na to, aby byl teplomČr uchránČn pĜed sluneþním svČtlem. Proto meteorologové teplomČr umísĢují do dĜevČné, bíle nalakované budky 2m nad nízkým trávníkem. Nad pevninou je denní chod teplot výraznČjší než nad oceánem. V obou pĜípadech je minimum tČsnČ pĜed východem slunce. Maximum pak kolem 14 hod. PĜi nerušeném radiaþním režimu je rozdíl mezi dnem a nocí v oblasti kontinentální Evropy kolem 5 - 10 stupnČ Celsia, zatímco nad moĜem jen asi 2 stupnČ. To má pĜíþinu v rozdílném ohĜevu pevniny a moĜe. ZáĜení dopadající na zemský povrch je nejsilnČjší v oblasti, na níž dopadá kolmo. Pak je jeho zeslabení atmosférou minimální. Energeticky nejbohatší jsou tedy oblasti tropĤ kolem rovníku. Voda odráží více záĜení než pevnina a ohĜívá se pomaleji. ZáĜení proniká v oceánu prĤmČrnČ až do hloubky 20 m, a proto tak zahĜívá vČtší hmotu než na pevninČ. Jelikož pĤda odráží ménČ tepla než voda, tak probíhá její oteplení i odvod tepla rychleji. Výparem z vody i pĤdy se spotĜebovává teplo. Rozdílné zahĜívání vody a pevniny se projevuje bČhem dne i roku. BČhem dne dochází k pĜesunĤm vzduchových hmot mezi pevninou a oceánem. sklenČné teplomČry (teplomČrnou kapalinou je nejþastČji líh, toluen nebo rtuĢ)

Staniþní teplomČr – základní teplomČr s rozsahem –35 až +45 °C, stupnice je dČlená po 0,2 °C, umísĢuje se do meteorologické budky. Maximální teplomČr – mČĜení maximální teploty vzduchu, obvykle za 24 hodin. Vyznaþuje se zúženým prĤĜezem kapiláry nad nádobkou. RtuĢ jím proniká jen pĜi zvyšování teploty, pĜi poklesu teploty se zde sloupec rtuti pĜeruší (princip lékaĜského teplomČru). V budce se instaluje ve vodorovné poloze. Je též souþástí pyranometru Aragova a Davyova. Minimální teplomČr – mČĜení minimální teploty vzduchu, obvykle za 24 hod. Užívá se lihový teplomČr, který má v kapiláĜe uvnitĜ sloupce teplomČrné kapaliny umístČnou malou tmavČ zabarvenou tyþinku (index), která je pĜi poklesu teploty stahována povrchovým napČtím hladiny lihu smČrem k nádobce. PĜi vzestupu teploty kapalina index obtéká, takže jeho poloha se nemČní. KatateplomČr HillĤv – mČĜí se jím refrigerace (zchlazování – fyzikální veliþina, definovaná jako množství tepla, jež je odĖato 1 cm2 povrchu tČlesa povrchové teploty 36,5 °C), velikost tepelných ztrát (vrĤstají s poklesem teploty a s rostoucí rychlostí vČtru) je nepĜímo úmČrná þasu, (þím rychleji dojde k ochlazení katateplomČru, tím vyšší jsou tepelné ztráty). Stupnice má jen dva teplotní stupnČ 35 °C a 38 °C, prĤmČr je 36,5 °C, což je teplota lidského tČla. Stupnice byla takto volena proto, aby se výsledky mČĜení s katateplomČrem mohly srovnávat s ochlazováním lidského tČla. Obr. þ. 17: Extrémní teplomČry – urþují min. a max. teplotu

Deformaþní (bimetalické) teplomČry – princip viz. termograf Stránka 55

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Elektrické teplomČry – vysoká pĜesnost, nízká setrvaþnost odporové – využívají schopnosti vČtšiny kovĤ, jež mČní elektrický odpor v závislosti na teplotČ – s rostoucí teplotou roste i elektrický odpor. Jinou pĜíbuznou kategorií jsou teplomČry termoelektrické. Termograf pĜístroj zaznamenávající þasový prĤbČh teploty vzduchu. Pracuje na principu bimetalického teplomČru. Bimetal je teplomČrné þidlo, které je tvoĜeno dvČma kovovými pásky z rĤzných materiálĤ (rĤzný koeficient roztažnosti), které jsou k sobČ svaĜeny. Deformace tohoto systému v závislosti na zmČnČ teploty se registruje jako míra teplotní zmČny. Závislost mj. i na tloušĢce a šíĜce bimetalu, na oblouku, do nČhož je stoþen. Obr. þ. 18: Termograf

Ǥ³âÀõ õÀ³ MČĜení teploty pĤdy se provádí rtuĢovými þi elektrickými teplomČry v hloubkách 5, 10, 20, 50 a 100 cm. Pro hloubky do 20 cm se používají lomené pĤdní teplomČry. V hloubkách 50 a 100 cm se mČĜí hloubkovými pĤdními teplomČry (jsou vybaveny velkou nádobkou s cílem maximalizovat setrvaþnost, zasouvají se do jámy vyložené rourou umístČnou v pĤdČ (aby se jáma nezasypala). HojnČ se užívají i elektrické pĤdní teplomČry (lepší kontakt þidla s pĤdou). Obr. þ. 19: PĤdní teplomČr

Stránka 56

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí ǡ³âÀ±ýā MČĜí se pĜedevším vertikální atmosférické srážky kapalné (déšĢ) a pevné (sníh). ā³ȋȌ •

PĜístroj pro mČĜení úhrnu srážek; nádoba, nálevka, konvice a odmČrka, v létČ se ještČ nasazuje nálevka omezující výpar zachycené srážkové vody. Kapalné srážky se zmČĜí po pĜelití do odmČrky, tuhé srážky se nejdĜíve nechají roztát v nepĜíliš vyhĜátém prostĜedí (snaha minimalizovat výpar).

•

Slouží k zaznamenávání þasového prĤbČhu srážek v kapalné fázi (plovákové, þlunkové).

•

Dlouhodobé mČĜení srážek v nepĜístupném terénu.

Celková výška snČhové pokrývky se mČĜí snČhomČrnou latí s pĜesností 1 cm. SnČhomČrným prkénkem se mČĜí výška novČ napadlého snČhu za 24 hod. (od 7 h pĜedešlého dne do 7 h dne mČĜení). Jedná se o dĜevČnou desku o rozmČrech 30 x 30 cm, která se umísĢuje v pozorovacím termínu do úrovnČ snČhové pokrývky v blízkosti srážkomČru. Obr. þ. 20: Ombrograf

Stránka 57

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Ǥ³âÀ ëýǦ«À³ •

Pracuje na principu Torriceliho pokusu. Do nádoby se rtutí je ponoĜena sklenČná trubice, zataveným koncem kolmo vzhĤru. OtevĜený konec je ponoĜen do nádoby. Na hladinu rtuti pĤsobí tlak vzduchového sloupce a hladina rtuti se ustálí v urþité výšce, která odpovídá hodnotČ tlaku vzduchu v daném prostĜedí. PĜi mČĜení na tomto pĜístroji je nutné souþasnČ mČĜit teplotu prostĜedí, vzhledem k tomu, že rtuĢ se teplem roztahuje. ZjištČné hodnoty je nutné pĜepoþítat na teplotu 0 °C.

±ýȂ Kovový tlakomČr, který se používá k bČžnému mČĜení. Základem je kovová krabiþka, kde uvnitĜ je vzduchoprázdno. Okolní tlak vzduchu zpĤsobí deformaci krabiþky. Velikost deformace závisí ha hodnotČ tlaku vzduchu. Vynálezcem tohoto pĜístroje je Lucien Vidie. ZmČna tlaku je pĜenášena mechanicky na ruþiþku ukazující odpovídající hodnotu tlaku vzduchu. Na tomto principu pracují také výškomČry, které využívají piloti, horolezci nebo parašutisté. I velmi malá zmČna tlaku vzduchu zajistí vystĜelení padáku pĜi urþité pĜedem nastavené kritické hodnotČ tlaku. Toto zaĜízení již mniha lidem zachránilo život. Pro charakteristiku poþasí je dĤležitá zmČna tlaku a také rychlost, se kterou se tlak mČní. NamČĜené hodnoty se vyjadĜují v milimetrech rtuĢového sloupce ( torr, mm Hg), milibarech ( mb ) nebo v pascalech ( Pa ). 1 mb = 1 hPa = 100 Pa 1mm rtuĢového sloupce = 1 torr = 133,32 Pa

•

Obr. þ. 21: Barograf

PĜístroj pracující na principu aneroidu. MČĜí a zapisuje hodnoty tlaku vzduchu. Hodnoty tlaku vzduchu namČĜené v uzavĜené místnosti odpovídají hodnotám namČĜeným venku, ale ve stejné nadmoĜské výšce. •

PĜesná registrace denních zmČn tlaku vzduchu.

Stránka 58

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Ǥ³âÀ õ«À •

Suchý a vlhký teplomČr (nádobka teplomČru je obalena savým materiálem ponoĜeným do vody). Suchý teplomČr zaznamenává vyšší teplotu než vlhký (odpaĜování vody z punþošky má za následek odnímání energie a tudíž i nižší teplotu). Rozdíl teploty suchého a vlhkého teplomČru udává tzv. psychrometrickou diferenci. Hodnoty vlhkosti vzduchu lze zjistit z psychrometrických tabulek. ýím je vzduch sušší, tím vČtší rozdíl teploty se namČĜí.

•

Slouží k urþení pomČrné vlhkosti vzduchu s využitím psychrometru.

õ«À •

Je zde zavedeno konstantní proudČní vzduchu kolem suchých i vlhkých teplomČrných kuliþek použitím aspirátoru (rychlost proudČní 2m/s). Obr. þ. 22: Psychrometr AugustĤv

Obr. þ. 23: Psychrometr aspiraþní AssmanĤv

ý³ȋȌ •

•

ýidlem je lidský vlas (nebo svazek vlasĤ), využívá se schopnosti vlasu mČnit svoji délku se zmČnou vlhkosti (pĜi zmČnČ vlhkosti od 0 do 100 % se délka vlasu zvČtší o 2,5 %). ZmČny délky se indikují ruþkou na stupnici, nezávislost na teplotČ vzduchu, pĜi teplotách pod -5 °C je dokonce pĜesnČjší než psychrometr. Na meteorologických stanicích se užívá jako záloha staniþního psychrometru. ZmČny délky vlasĤ se pak pĜenášejí na ruþiþku. PĜed použitím hygrometr na pĤl hodiny zabalíme do vlhkého šátku a ruþiþku pak nastavíme na 95 % relativní vlhkosti. V husté mlze by mČl správnČ ocejchovaný vlhkomČr ukazovat 100 %.

•

PĜístroj, který mČĜí vlhkost a souþasnČ ji zaznamenává. Stránka 59


Ǥ³âÀâÀÀ³ âÀÀÀ • •

ProudČní vzduchu ve výškách kolem 7 - 10 m nad zemí. ZjišĢujeme smČr a rychlost vČtru. SmČrovky, registraþní smČrovky - umístČní ve výšce alespoĖ 7 m.

•

MČĜení rychlosti vČtru, þidlem je RobinsonĤv miskový kĜíž. Obr. þ. 24: Anemometr

Ǥ³âÀý Evaporimetr – mČĜí se množství vody, které se vypaĜí (z volné hladiny) za 24 hodin, vyjadĜuje se v mm. Evapotranspirometr a lyzimetr - mČĜení výparu z pĤdního substrátu pokrytého stejnou vegetací jako v okolí pĜístroje. Automatická meteorologická stanice Systém je tvoĜen: automatickou stanicí, þidly, komunikaþními prostĜedky, programovým vybavením, pomocnými prostĜedky (skĜíĖ, stožár atd.). PlnČ automatický provoz v pĜírodních podmínkách. PĜenos dat se uskuteþĖuje radiovým signálem, pevným kabelem apod. koncentrátor dat - kapacita je 9 dní pĜi 15 minutovém intervalu «ǣ

teplota - zmČna odporu vlhkost - zmČna kapacity, pomocí snímaþe, jež kombinuje teplotu a vlhkost

globální sluneþní záĜení - rozdíl teplot bílé a þerné plochy

Stránka 60


srážky - pĜeklápČcí vaniþka rychlost a smČr vČtru

ͳ͸Ǥ͵± Ȃ Jde o nevládní organizaci þlenských státĤ OSN. V þervnu 1996 sdružovala 179 þlenských státĤ a 6 teritorií. Nejvyšším orgánem je kongres, který se schází 1x za 4 roky, výkonná rada = 36 ĜeditelĤ národních meteorologických nebo hydrometeorologických ústavĤ – scházejí se 1x roþnČ. (Vysoudil 2006). Administrativu, organizaþní a publikaþní þinnost plní sekretariát v ŽenevČ. Bývalé ýeskoslovensko patĜí mezi 22 zakládajících þlenĤ. V roce 1947 byla ve Washingtonu podepsána „Dohoda o SvČtové meteorologické organizaci“ a vstoupila v platnost 23. 3. 1953 = SvČtový meteorologický den. ýlenČní: 6 regionálních organizací – Afrika, Asie, Jižní Amerika, StĜední a Severní Amerika, JZ TichomoĜí, Evropa, 8 technických komisí – (letecká meteor., agrometeorologie, atmosférické vČdy, základní systémy, klimatologie, hydrologie, pozorovací metody a pĜístroje, námoĜní meteor.) Úkoly: podporovat spolupráci pĜi výstavbČ staniþních sítí a zaĜizování center poskytujících meteorologické služby. Podporovat výstavbu a þinnost center pro rychlou výmČnu meteor. informací. PodnČcovat standardizaci pozorování a jednotnou publicitu dat a informací. PodnČcovat výzkum a výchovu. Podporovat aplikace a další aktivity. (Vysoudil, 2006). Program a þinnosti WMO: – hlavní vČdecký a technický program je páteĜí aktivit WMO. UmožĖuje získávat informace o poþasí prakticky v reálném þase z kteréhokoliv místa na Zemi. Vlastní 4 družice na polární dráze, 5 satelitĤ na geostacionární dráze, 10 000 pozemních stanic, 7000 stanic na lodích, 300 plovoucích automatických bójí. DennČ získává 15 mil. dat, vytváĜí 2000 povČtrnostních map a informace šíĜí se 3 svČtovými, 35 regionálními a 183 národními meteor. centry. Zahrnuje systém globálního pozorování, systém pro zpracování dat globální povahy, globální telekomunikaþní systém, systém správy dat, systém podpory aktivit. Výsledky mČĜení a pĜedpovČdi prezentuje pomocí internetu.

Ȃ – celosvČtová služba sledování atmosféry – souþást programu pro výzkum atmosféry a životního prostĜedí AREP (atm. research & envir. prgrm). Ȃ – SvČtový klimatický program. Tento program byl zahájen v roce 1979 a skládá se z nČkolika þástí: SvČtový program pro klimatická data a monitoring, SvČtový program pro klimatické aplikace a služby, SvČtový program pro hodnocení dopadĤ a strategie odezvy, SvČtový program pro výzkum klimatu. Dále podporuje CelosvČtový program sledování klimatu GCOS. ȋ~Ȍ – založili Mezivládní komisi pro zmČny klimatu IPCC – hodnotí globální klima, dopady a globální oteplování.

Stránka 61


ͳ͸Ǥ͵Ǥͳ,ýýï,l Hydrometeorologické služba v ýR – u nás zajišĢuje ýHMÚ (Praha), úþel je vykonávat funkci ústĜedního státního ústavu ýR pro odbory þistota ovzduší, hydrologie, jakost vody, klimatologie a meteorologie. Dne 1. 1. 1954 vznikl Hydrometeorologický ústav. Dne 27. 3. 1973 bylo v Praze otevĜeno Regionální telekomunikaþní centrum WWW WMO, má za úkol sbČr údajĤ z monitorovací sítČ a zaþlenČní do systému MONTE, retranslaci a distribuci zpráv. PĜedmČt þinnosti: • • • • • •

integrovat výkon státní služby zĜizovat a provozovat státní monitorovací a pozorovací sítČ stavu atmosféry zpracovávat výsledky pozorování, mČĜení a monitoringu podle zásad EU vytváĜet a zpracovávat databázi o kvalitČ a stavu ovzduší a o zdrojích zneþištČní poskytovat informace provádČt vČdeckou a výzkumnou þinnost

ýHMÚ dále plní funkce (Vysoudil, 2006): • • • • • • • •

národní radiaþní stĜedisko WMO centrální pracovištČ Radiaþní monitorovací sítČ ýR Ĝídící stĜedisko smogového regulaþního systému centra pro vymezení zón a aglomerací s pĜekroþenými imisními limity meteorologická kalibraþní laboratoĜ meteorologické zabezpeþení jaderných elektráren meteorologické zabezpeþení civilního letectví, správce a provozovatele informaþního systému kvality ovzduší ISKO vykonává znaleckou þinnost v oborech meteorologie, klimatologie a kvality ovzduší

ýHMÚ je rozdČlen na úseky: Meteorologie a klimatologie, hydrologie, ochrana þistoty ovzduší a ekonomicko - správní úsek. Poboþky ýHMÚ: Praha, ýB, PlzeĖ, HK, Brno a Ostrava.

Stránka 62

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy p a zemČdČlství lství ve vztahu k životnímu prostĜedí prost Obr. þ. 25: ýlenČní ýHMÚ (zdroj ýHMÚ)

Obr. þ.26 .26 : Klimatologické stanice ý ýHMÚ (zdroj ýHMÚ)

Stránka 63


ͳ͹Ǥlýý±Ǧ

• • • •

• • • • • • •

Zahrnuje celou fyzickogeografickou sféru a je tvoĜen pČti systémy nižšího Ĝádu. Subsystémy: atmosféra, hydrosféra, kryosféra, povrch pevnin, biosféra. Hydrosféra – biosféra pĜedstavující aktivní povrch. Aktivní povrch = je ta þást krajinné sféry, na které dochází k odrazu záĜení a kde souþasnČ probíhá pĜemČna radiaþní energie krátkovlnného záĜení na energii tepelnou, napĜ: povrch pĤdy, vody, rostlin i lidská pokožka. Aktivní vrstva je trojrozmČrný prostor. Charakter a vlastnosti aktivního povrchu podstatnČ ovlivĖují tvorbu klimatu – je významným klimatotvorným faktorem. Subsystémy jsou otevĜené. Poþasí = okamžitý stav úplného klimatického systému. Klima = pĜedstavuje statistický soubor všech stavĤ, jimiž prochází úplný klimatický systém bČhem nČkolika desetiletí. Z hlediska þasoprostorové variability klimatu se rozlišují – þasové zmČny sezónní, meziroþní, prostorové – topické, regionální, globální. Atmosféra je nejpromČnlivČjší, nejdelší relaxaþní þas vykazuj kryosféra.

±ǣ • •

Klima ZemČ bylo, je a bude promČnlivé. Atmosféra pĜedstavuje velmi promČnlivou složku ŽP.

Rozhodujícími charakteristikami zemské atmosféry jsou: • Obsah kyslíku a plynĤ zpĤsobujících skleníkový efekt. • Obsah plynĤ, které chrání zemský povrch pĜed dopadem UV záĜení. • Podíl látek, které jsou pro živé organismy škodlivé. Klimatický systém je narušovaný antropogenními þinnostmi : • Populace na Zemi se zvýšila za polesních 200 let 5x. • Roþní pĜírĤstek prĤmyslové výroby. • Vysoká kultivace pĤdy. • NárĤst koncentrace toxických látek. • Zdvojnásobila se spotĜeba vody a spotĜeba fosilních paliv. Dochází ke zmČnám UKS: • Zvyšování teploty zemského povrchu vlivem skleníkových plynĤ – zvýšení prĤmČrné hladiny svČtového oceánu. • Snížení koncentrace stratosférického ozonu. • Kontaminace potravinového ĜetČzce. • Zvyšování acidity vodních nádrží a lesních porostĤ. Monitoring UKS: • r. 1990, Ženeva, SvČtová klimatická konference za zachování stability narušeného KS • organizace: WWW ( svČtová služba poþasí), GAW ( svČtová služba atmosféry), WCP ( svČtový klimatický program) • program WCP vede k aktivitám: data, aplikace, studie dopadĤ, výzkum (Vysoudil 2006). Stránka 64


ͳͺǤ³ V této menší kapitolce si trochu upĜesníme, þím se vlastnČ zabývá klima mČst, které ovlivĖuje každého z nás. Klima mČst studuje urbanistická klimatologie. Klima mČst = je to þást mezoklimatologie a mikroklimatologie zamČĜená na zvláštnosti klimatu velkých mČst. (Vysoudil 2006). Hlavní oblasti pĤsobnosti: • • • • • • •

Zahrnuje problematiku mezoklimatu, místního klimatu a mikroklimatu. V širším pohledu zahrnuje klima mezní vrstvy atmosféry a zneþištČní ovzduší. Mezoklimatologie – interakce mČsta nebo prĤmyslové oblasti jako celku s okolím. Mikroklimatologie – studium mČstských þástí ( ulice, park, námČstí). Aktivní povrch je ve mČstech nČkolikanásobnČ vČtší než ve volné krajinČ. ZneþištČní smogem je typické. Vyšší teploty v centrálních þástech mČst – tepelný ostrov mČsta.

Klima mČst se vyznaþuje tČmito projevy: • • • • • • • •

nižší prĤmČrná rychlost vČtru vyšší denní i noþní teplota vzduchu nižší vlhkost vzduchu snížená dohlednost vyšší hodnota zneþištČní vzduchu snížená hodnota sluneþního záĜení vyšší hodnota oblaþnosti vyšší hodnota srážkových úhrnĤ

Londýnský smog = tvoĜený smČsí mlhy a kouĜe s vysokým obsahem síry. Losangelský (fotochemický) smog = vzniká nárĤstem dopravy, je tvoĜen troposférickým ozonem a peroxidy organických slouþenin, které vznikají v atmosféĜe v dĤsledku fotochemických reakcí. Londýnský smog býval pĜíznaþný pro éru raného kapitalismu v LondýnČ, kdy neexistoval žádný systém omezování množství emisí. Výsledkem byly husté mlhy obsahující dráždivé látky, þasto sedimentující na plicích þlovČka a pĤsobících zde rakoviny a jiné problémy. Tento druh smogu se þasto vyskytoval i v našich podmínkách za minulého režimu, kdy ještČ nebyly uplatĖovány technologie odsíĜení komínĤ a odstraĖování oxidu siĜiþitého. To pĜinášelo do krajiny kyselé deštČ, acidifikaci pĤdy a vody. Fotochemický smog obsahuje jako základní dráždivou složku ozon. Je to smČs výfukových plynĤ s vysokým obsahem aromatických uhlovodíkĤ. V ní se za sluneþního záĜení mnohé látky rozkládají na jiné mnohdy ještČ nebezpeþnČjší. Aromatické uhlovodíky jsou samy o sobČ karcinogenní a o neblahých úþincích ozonu jsme již hovoĜili ve speciální kapitole.

Stránka 65


ͳͻǤ±ā~ȂæÀ ŽP pĜedstavuje soubor pĜírodních, umČlých a socioekonomických složek, s kterými je þlovČk v neustálé interakci. (Vysoudil 2006). Globální ekologická krize: MĤže nastat tehdy, pokud dojde k tČmto zmČnám: • pĜirozené zmČny chemického složení atmosféry (výbuchy sopek a dopady esteroidĤ) • antropogenní zmČny atmosféry – (chemické zneþištČní atmosféry) • tepelné zneþištČní atmosféry Ochrana ovzduší = je souhrnný název pro praktické a výzkumné þinnosti zabývající se studiem zneþištČní ovzduší a jeho ochranou pĜed zneþištČním.

ͳͻǤͳ«æ³ÀæÀ Škodliviny = vznikají v dĤsledku všech negativních jevĤ lidské þinnosti; elektromagnetické vlnČní, hluk, vibrace, vysokofrekvenþní výboje, tepelné a radioaktivní záĜení atd. Atmosferická depozice : • •

PĜedstavuje proces pĜestupu látek z atmosféry do dalších þástí ekosystému. Mokrá depozice ve formČ srážek, suchá depozice þasto ve formČ prachu.

MČĜení kvality a stavu ovzduší v ýR: • • •

emisní a imisní monitoring automatizované imisní monitorovací systémy ( AIMS) registr emisí a zdrojĤ zneþištČní ovzduší ( REZZO)

Právní ochrana péþe o ovzduší v ýR: • • • • •

zákon þ. 20/66 Sb. o péþi o zdraví lidu zákon þ. 35/ 67 Sb. o opatĜení proti zneþištČn ovzduší zákon þ. 389/ 91 Sb. o státní správČ ochrany ovzduší a poplatcích za jeho zneþištČní zákon þ. 86/ 2002 Sb. o ochranČ ovzduší zákon þ. 17/ 1992 Sb. o ŽP

Zdroje zneþištČní atmosféry (Vysoudil, 2006): Vzduch obsahuje látky antropogenního pĤvodu zneþišĢující atmosféru. • DČlení zdrojĤ zneþištČní podle geometrické konfigurace •

bodové lineární plošné DČlení zdrojĤ zneþištČní podle délky trvání

okamžité a kontinuální • DČlení zdrojĤ zneþištČní podle výšky -

pĜízemní nízké výškové

Emise = zneþišĢující pĜímČsi vypuštČné ze zdroje zneþištČní. Imise = zneþišĢující pĜímČs ve vzduchu, které již prošly procesem prostorového rozptylu, došlo k ĜadČ fyzikálních i chemických zmČn. Stránka 66

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Zdroje a charakter zneþišĢujících pĜímČsí dle vzniku pĤvodu Spalovací pochody = PĜi spalování paliv ve stacionárních zdrojích i pohonných hmot v mobilních zdrojích vznikají tuhé emise, oxidy síry, dusíku, uhlíku, uhlovodíky a stopové prvky. • • •

NejzávažnČjší jsou nespalitelné složky – popílek, síra. NejzávažnČjší emise produkuje tČžká a barevná metalurgie, prĤmysl stavebních hmot, spalovny odpadĤ. Plynné pĜímČsi jsou závažný hygienický a ekologický problém; síra je rozpustná ve vodČ…

Aerosoly = definujeme jako rozptyl tuhých látek nebo kapalin v plynech. Antropogenní aerosoly produkují napĜíklad topeništČ tepelných elektráren, tepláren, kotelen, lokální topeništČ. Vliv aerosolu na sluneþní záĜení: • • • •

Dochází k rozptylu a absorpci sluneþního záĜení. Aerosolové þástice na sebe vážou tepelnou energii. Efektivní výška komínĤ se rovná souþtu stavební výšky komínu a pĜevyšující kouĜové vleþky. PĜevýšení kouĜové veþky je dáno tím, že spaliny opouští komín s urþitou výstupní rychlostí.

Spaliny a zplodiny, které vycházejí pĜi spalování z komínĤ, vytváĜení specifické tvary, podle kterých si mĤžeme odvodit, jaká je tlaková situace, zda bude pršet þi bude krásnČ jasná obloha. Již nám Ĝíkávaly babiþky, že když spaliny stoupají pĜímo k nebi, bude krásný den a naopak, pokud jdou k zemi, bude pršet a teploty budou klesat. Typy kouĜových vleþek: • • • • • •

vlnČní þeĜení unášení zadýmování odrážení pĜemetání Obr. þ.27: KouĜové vleþky (upraveno, dle Vysoudil 2006) – a) vlnČní, b) þeĜení

A

B

Stránka 67

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ.28 : KouĜové vleþky (upraveno, dle Vysoudí 2006) – c) unášení, d), zadýmování

C

D KPXGT\G KPXGT\G

Obr. þ.29: KouĜové vleþky (upraveno, dle Vysoudl 2006) – e) odrážení, F) pĜemetání

F

E KPXGT\G KPXGT\G

VlnČní: Vyskytuje se za mírného až þerstvého vČtru pĜi mírnČ stabilním zvrstvení. KouĜová vleþka má tvar kužele s horizontální osou symetrie. KouĜ se uvnitĜ kužele mírnČ vlní. ýeĜení: Vzniká v mírném proudČní a teplotní inverzi, jejíž dolní hranice je nad efektivní výškou komína. KouĜ se rozptyluje jen v horizontálním smČru. Objevuje se v ranních a noþních hodinách. V zimČ mĤže trvat i celý den. Vysoký komín v rovinatém prostĜedí – ideální rozptyl. Naopak nízký komín ve sníženinČ – nevhodné. Unášení: Signalizuje pĜízemní teplotní inverzi s horní hranicí položenou níž, než je efektivní výška komínu. Spad zplodin v blízkosti zdroje je výraznČ omezený a rozptyl se realizuje v atmosféĜe nad horní hranicí inverze. V terénu s minimální výškovou þlenitostí a pĜi silnČjším vČtru nad inverzí se realizuje dálkový pĜenos emisí, za tČchto podmínek jde o nejpĜíznivČjší rozptylový typ. Stránka 68

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Zadýmování Jedná se o nepĜíznivý typ vleþky z hlediska rozptylových podmínek a vede k vytváĜení nadmČrných pĜízemních koncentrací zneþištČnin. Vzniká tehdy, když se výrazná stabilní vrstva vzduchu zaþne prohĜívat od aktivního povrchu, þímž se transformuje na pĜibližnČ indiferentní do výšky nad úroveĖ komína. KouĜ je pak snášen k povrchu. Odrážení Tvar kouĜové vleþky se neliší od zadýmování. Typické je nČkolikanásobné odrážení od zemského povrchu a také od dolní hranice výškové inverze. Ta leží nad efektivní výškou komína. Trvá obvykle déle než zadýmování. Vyskytuje se pĜi anticyklonálním poþasí. PĜemetání PĜi slunných dnech se kolem poledne prohĜívá atmosféra od aktivního povrchu nejintenzivnČji. DĤsledkem je silnČ nestabilní termické zvrstvení atmosféry. Ve spojení se slabším vČtrem je kouĜová vleþka strhávána vertikálními pohyby vzduchu k zemskému povrchu, kde se takto vyskytují vysoké koncentrace zneþištČnin. Je typické u menších zdrojĤ emitující chladný kouĜ a v pĜípadČ, kdy není pĜevýšení kouĜové vleþky výrazné. «æ³ÀæÀǣ PĜirozeným zdrojem zneþištČní a zároveĖ nejvČtším zdrojem plynných slouþenin a aerosolĤ je oceán. Pohlcuje a vydává oxid uhliþitý, je zdrojem oxidu dusíku, chlorovodíku a sirovodíku. Také þinností organismĤ vzniká CH4, H2S, NO2. PĜi bouĜkách mohou být blesky zdrojem ozonu i oxidu dusíku. (Kluibr 2001). Zde se zamČĜíme pouze na ty nejþastČjší zpĤsoby zneþištČní ovzduší, se kterými se þasto setkáváme v bČžném životČ, protože zde nemĤžeme probrat celé spektrum zneþišĢujících látek. 1. Polétavý prach a popílek pĤsobí v atmosféĜe jako faktor snižující míru sluneþního záĜení dopadajícího na povrch. Zdroje prachu a popílku þleníme na zcela pĜírodní a antropogenní . Zdroje zneþisĢujících þástic mohou být jak pĜírodního, tak antropogenního (þlovČkem podmínČného) charakteru. Za pĜírodní zdroje prachu a popílku lze považovat napĜíklad sopky. Velká kvanta popílku vznikají i pĜi požárech. Prach se do ovzduší dostává pĜi mohutných pouštních bouĜích, kdy je pĜenášen na obrovské vzdálenosti. Písek ze Sahary byl touto cestou v minulosti dopraven i k nám. Tyto þástice sedimentují na listech rostlin a ucpávají jejich prĤduchy, þímž omezují pĜíjem oxidu uhliþitého pĜi asimilaci, a tím že leží na povrchu listĤ, omezují jejich svČtelný požitek. PĜi velkých sopeþných erupcích þi dopadech vesmírných tČles bývá do ovzduší vyvrhnuto mnoho prachu i popílku, zde se jedná o pĜírodní zdroj. NapĜíklad Pompeje zmizely pĜi výbuchu sopky Vesuv pod vrstvou horkého popílku o mocnosti 7 metrĤ. Po výbuchu sopky Krakatoa byl jí vyvržený materiál nalezen i na pólech. Mraþna tohoto materiálu mohou omezit míru oslunČní povrchu do té míry, že na celých kontinentech poklesne rychlost fotosyntézy. To mĤže mít nedozírné následky a pravdČpodobnČ šlo o jeden z jevĤ odpovČdných za vyhynutí dinosaurĤ. Antropogenními zdroji zneþištČní jsou pak tovární komíny, prašné komunikace, výroba cementu, mletí vápence a jiné výroby. Významná je i prašnost spojená s vČtrnou erozí, kdy se pĤdní þástice pĜemísĢují pomocí vČtru. Prašnost bývá rizikovým faktorem i na mnoha pracovištích. Je zodpovČdná za vznik nebezpeþných chorob z povolání. NapĜíklad uhelný prach, jež se usazuje na plících horníkĤ, se zde hromadí a znemožĖuje normální dýchací funkce. V plících þlovČka se mĤže nahromadit až 2,5 kg prachu. Pak vznikají choroby spojené s dušností, jímž se Ĝíká dle typu nahromadČného prachu : Cementóza, þi silikóza - jde v podstatČ o ucpání plicních sklípkĤ prachem, þímž se výraznČ zmenší povrch pro absorpci kyslíku.

Stránka 69

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Azbestóza je další chorobou z povolání, jež má ještČ hroší prĤbČh. Jde o chorobu zpĤsobenou sedimentací agresivního vláknitého prachu v plicní tkáni. Vláknitý prach vzniká napĜíklad pĜi Ĝezání þi broušení azbestu þi eternitu. Jeho mikroskopická vlákna se pĜímo zabodávají do plicní tkánČ a pĤsobí zde zánČty konþící rakovinou plic. 2. Cigaretový kouĜ je významným zdrojem zneþištČní vzduchu v obytných prostorách. Krom alkaloidu nikotinu obsahuje dehtové látky mající jednoznaþnČ karcinogenní (rakovinotvorné ) úþinky na organismus. Cigaretový kouĜ obsahuje více než 100 chemických látek schopných pĤsobit rozvoj nádorĤ. Prokázána je i spojitost kouĜení s defekty vyvíjejícího se plodu (teratogenita) a má nesporný zhoršující vliv na choroby obČhového systému. V objemu vzduchu, jež byl zneþištČn cigaretovým kouĜem, je 3x až 10x více škodlivin, než ve stejnČ kontaminovaném vzduchu zneþištČném výfukovými plyny (podle kvality spalování v motoru). KouĜení propadá jen velmi málo lidí v dospČlém vČku. VČtšina jich zaþíná v dČtství þi mládí. Této závislosti se pak již v pozdČjším vČku vČtšinou nejsou schopni zbavit. ýím dĜíve zaþne kuĜák kouĜit, tím tČžší forma závislosti u nČho vzniká. Výluh z filtru jedné jediné cigarety spolehlivČ zabije konČ, pakliže je aplikován injekþnČ. Nikotin je tak jedovatý, že se používá i jako levná postĜiková látka proti zemČdČlským škĤdcĤm. Kdo jedovatosti nikotinu nevČĜí, nechĢ si udČlá malý pokus. Staþí žížalu namoþit do výluhu z nedopalku. Nedopalek se nejprve krátce povaĜí v kádince ve vodČ a po jejím vychladnutí se do ní vhodí žížala. Do 5 - 10 minut bude mrtvá! PĜipomínám, že žížala bČžnČ vydrží v þisté vodČ o pokojové teplotČ mnoho hodin. K pokusu se používají Petriho misky kryté sklem a je vhodné je po dobu pokusu umístit na zpČtný projektor. Osud žížaly pak sleduje celá tĜída na promítací ploše. V jedné z misek je dobré pro srovnání mít žížalu v þisté vodČ. Tento pokus vĜele doporuþuji kolegĤm k oživení hodin chemie. Možná by pak ubylo sebevrahĤ kouĜících na chodníku pĜed školou. KouĜení prokazatelnČ snižuje IQ a je dle lékaĜĤ považováno za nemoc (formu toxikomanie), vyžadující odbornou léþbu. V civilizovaném západním svČtČ je kouĜení na veĜejnosti výsadou sociálnČ slabých a duchem mdlých lidí - jako jiné formy toxikomanie. V mnohých zemích je kouĜení na veĜejnosti dokonce zakázáno a jsou za nČj pĜísné pokuty. KuĜák kouĜící na veĜejnosti (v okolí školy) mĤže být naĜþen z narušování mravní výchovy mládeže. Zahraniþní pojišĢovny odmítají kuĜáky pojišĢovat. U nás je situace opaþná. KuĜáci nejsou hodnoceni tak pĜísnČ. KouĜení je považováno za akt dospČlosti u mládeže a prestižní záležitost u mnohých dospČlých. Je bČžné u lidí jakéhokoli postavení, profese a vzdČlání. VČtšina dospČlých ale kouĜí jen proto, že díky silné závislosti budované v mládí musí. Proto se tabákové firmy pokoušejí oslovovat stále mladší roþníky mládeže lákavými reklamami. Získávají si tak zákazníky na další desítky let a neváhají za reklamu zaplatit stamilióny. Jsme v poþtu kuĜákĤ (i úmrtí kouĜením zpĤsobených) na jednom z þelních míst vzhledem k poþtu obyvatel. Podle mých prĤzkumĤ provedených na naší stĜední škole, kouĜí pravidelnČ asi 2/3 žákĤ. V jedné nejmenované tĜídČ s 19 studenty prvého roþníku jich napĜíklad pravidelnČ kouĜí 12. Doufám, že jsem všem kuĜákĤm tČmito pravdivými informacemi jejich zálibu ĜádnČ znechutil - poznámka autora. 3. TČžké kovy Zde je na prvním místČ tĜeba uvést rtuĢ, která se za pokojových podmínek snadno odpaĜuje a je silnČ jedovatá. Proto musí být skladována pod vodní hladinou v dĤkladnČ uzavĜených nádobách. ZnámČjším kovem je olovo, které vzniká ve spalovacích motorech a usazuje se na vegetaci a v pĤdách v oblastech s rozvinutou automobilovou dopravou. Zde je zajímavé upozornit na skuteþnost, že míra obsahu olova v rostlinách není všude stejná. Vegetativní orgány rostlin jsou kontaminovány olovem podstatnČ více než orgány generativní. Je to dáno tím, že se rostliny snaží své potomstvo (semena) ochránit pĜed degenerací zpĤsobenou olovem. Proto jsou tyto látky ukládány zejména v listech a minimálnČ v plodech. DĤkladnČ omyté jablko je tedy olovem zatíženo ménČ, než tĜeba list hlávkového salátu, aþkoli obČ rostliny rostly za stejných podmínek. Do kategorie Stránka 70

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí tČžkých kovĤ, jež se nacházejí poblíž komunikací, mĤžeme zaĜadit ještČ kadmium. I tento kov má schopnost vyvolávat rakoviny, poškozovat vyvíjející se plod a pĤsobit zmČny v genetické výbavČ organismu - pĤsobit jako mutagen. 4. Radioaktivní látky se do atmosféry dostávají výhradnČ pĜiþinČním þlovČka. PĜi testech atomových zbraní a poruchách jaderných zaĜízení mĤže docházet k rozšíĜení radioaktivních látek vČtrem na obrovské vzdálenosti. NapĜíklad Skandinávie byla silnČ zasažena radioaktivitou z elektrárny v ýernobylu. Za zmínku stojí nebezpeþí radonu, což je plyn, jenž se mĤže v obytných místnostech hromadit z geologického podloží, þi unikat z nevhodných stavebních materiálĤ, jimž se Ĝíká plynosilikáty. Jde v podstatČ o stavební využití elektrárenského popílku. Radon je tČžší než vzduch a hromadí se zejména ve sklepích. Obranou je užívání nových nezávadných materiálĤ, izolace podlah speciálními fóliemi a vČtrání. Nyní se dostáváme k látkám v ovzduší, jež jsou schopny pĤsobit alergie. Alergie je souhrnný název pro pĜehnanou imunitní reakci, kdy organismus neadekvátnČ reaguje na pĜicházející podnČty. Alergické záchvaty mohou konþit i smrtelnČ v tČch pĜípadech, kdy se u pacienta rozvine takzvaný anafylaktický šok. Významným alergenem je zejména pyl vČtrosnubných rostlin. PatĜí sem napĜíklad bĜíza bČlokorá, všechny topoly, rĤzné druhy travin a celá Ĝada jiných druhĤ. Zejména topoly se považují za velmi silné alergeny a to jak stromy samþí, tak samiþí. Topoly jsou totiž dvoudomé rostliny, což znamená, že strom je buć samcem a nebo samicí. Samþí stromy vypouštČjí velká kvanta dráždivého pylu a samiþí rostliny ochmýĜená semena. Jak chmýr, tak pyl mají schopnost vyvolávat alergie. Obranou proti tomuto jevu je vþasná imunizace pacienta, kdy se již v zimních mČsících podávají malá množství alergenĤ, které mají v organismu pomoci vytvoĜit dostatek protilátek na období hromadného kvČtu problémových rostlin. K imunizaci se výbornČ hodí vþelí med, jelikož obsahuje pylová zrna veškeré vegetace rostoucí v širokém okolí, a tak si jeho konzumací pacient na tyto rostliny zvykne. SamozĜejmČ ale musí jít o med z téže oblasti, kde pacient žije, a nesmí jít o produkt tepelnČ upravený, u nČhož došlo k denaturaci alergenních bílkovin. Druhou možností ochrany je vþasné kosení trávníkĤ všude tam, kde je cílem nedovolit travinám a plevelĤm vykvést a produkovat pyl. Nebezpeþnými plochami jsou zejména pĜímČstská smetištČ, kde je vysoká koncentrace plevelných rostlin. Výsadby alergenních dĜevin je nutno omezit zejména v blízkosti zdravotnických zaĜízení, školních hĜišĢ a sportovních areálĤ. Agresivními alergeny ale nejsou jen rostlinné pyly. Také spory plísní a hub tvoĜí významné hygienické riziko. VzrĤst jejich koncentrace v ovzduší je pravidelnČ spojen se sychravým podzimním poþasím. K dalším alergenĤm patĜí rĤzné potraviny, zvíĜecí srst, teplo i chlad a jiné podnČty. Ty již ale vČtšinou nesouvisejí s atmosférou. Výskyt alergenĤ ve vzduchu soustavnČ monitoruje ýeská hydrometeorologická služba.

Stránka 71


ʹͲǤā ¾ Buckley at al.: Poþasí – velký obrazový prĤvodce, REBO Productions, DobĜejovice 2006, ISBN 807234-552-4, 303 stran ¾ Brázdil, R., Gruntorád, J.: Úvod do studia planety ZemČ, Státní pedagogické nakladatelství Praha, 1988, 361 stran ¾ Kluibr, J.: Meteorologie a klimatologie, StĜední rybáĜská škola a Vyšší odborná škola vodního hospodáĜství a ekologie VodĖany, VodĖany 2001, ISBN 978-80-87096-02-4, 72 stran ¾ Novák, M.: Meteorologie a ochrana prostĜedí – úvod do meteorologie a klimatologie, Univerzita Jana Evangelisty PurkynČ, Ústí nad Labem 2004, ISBN 80-7044-597-1, 183 stran ¾ Skok L.: Poþasí, Fortuna Print, Praha 2003, ISBN 80-7321-062-2, 128 stran ¾ Smolová I., Vysoudil M.,: ZemČpis na dlani, Rubisko, Olomouc 2003 ¾ ŠtČpánek, P.: Homogenizace teploty vzduchu na území ýeské republiky v období pĜístrojových pozorování, Nakladatelství ýeský hydrometeorologický ústav, Praha 2004, ISBN 80-86690-15-6, ISSN 1210-7557, 56 stran ¾ Vysoudil M,: Meteorologie a klimatologie, Univerzita Palackého v Olomouci, Olomouc 2006

õ Janíþková Bronislava: foto na obalu, 4, 7, 8, 9, 13, 15 Obr.þ.1: BouĜka [online]. [s.l.] : [s.n.], 30.6.2009 [cit. 2010-07-11]., s. . Dostupné z WWW: . Obr. þ. 2: CzechTourism. Jaro na ŠumavČ [online]. 2007-2009 [cit. 2009-10-10]. Dostupný z WWW: . Tipi Summer Retreats [online]. 2008 [cit. 2009-10-10]. Dostupný z WWW: . TYDLITÁTOVÁ, Miriam. Podzim [online]. 2007 [cit. 2009-10-10]. Dostupný z WWW: . OŠLEJŠEK, Radek. Zimní rekreace [online]. 2006 [cit. 2009-10-10]. Dostupný z WWW: . Obr.þ.3: FyzWeb [online]. 2008 [cit. 2009-10-11]. Dostupný z WWW: . Obr.þ.10: LOEW, Martin. Duha nad národním parkem Killarney v Irsku [online]. [s.l.] : [s.n.], 2.3.2007 [cit. 2010-07-11]. Promítání.cz, s. Dostupné z WWW: . Obr.þ.11: Coriolisova síla [online]. [s.l.] : [s.n.], 2003 [cit. 2010-07-11]. NAVAJO otevĜená encyklopedie, s. . Dostupné z WWW: . Obr.þ.14: Tornádo u pobĜeží. In Wikipedia - tornáda : Vše o tornádech [online]. [s.l.] : [s.n.], 2009 [cit. 2010-07-11]. Dostupné z WWW: . Obr. þ. 18: ŠTċPKA, Martin. Meteorologická budka [online]. 2007-2009 , 28.9.2009 [cit. 2009-10-10]. Dostupný z WWW: . Obr. þ. 19: Meteorologická stanice ýerniþí. Pyranometr [online]. 2008 , 17.7.2009

Stránka 72

[cit. 2009-10-11]. Dostupný z WWW: . Obr. þ. 20: Blogy. Heliograf [online]. 2008 [cit. 2009-10-10]. Dostupný z WWW: <www.etf.cuni.cz/moravec/fotky/jpeg/n39009-m.jpg>. Obr. þ. 21: ŠTċPKA, Martin. Extrémní teplomČry [online]. 2007-2009 [cit. 200910-10]. Dostupný z WWW: . Obr. þ. 22: ŠEVýÍK, Luboš. Termograf [online]. 2009 [cit. 2009-10-11]. Dostupný z WWW: . Obr. þ. 23: Exatherm [online]. 2009 [cit. 2009-10-11]. Dostupný z WWW: . Obr. þ. 24: Ombrograf [online]. 2009 [cit. 2009-10-10]. Dostupný z WWW: . Obr. þ. 25: Barograf [online]. 2008 [cit. 2009-10-10]. Dostupný z WWW: . Obr. þ. 26: Zoohygiena. Psychrometr staniþní AugustĤv [online]. 2009 [cit. 200910-10]. Dostupný z WWW: . Obr. þ. 27: Zoohygiena. Psychrometr aspiraþní AssmanĤv [online]. 2009 [cit. 2009-10-10]. Dostupný z WWW: . Obr. þ. 28: Syta sport 2006. Anemometr [online]. 2006 [cit. 2009-10-10]. Dostupný z WWW: . Obr. þ. 29: http://www.chmu.cz/chmi.html Obr. þ. 30: http://www.chmu.cz/meteo/ok/images/st_cz.gif


À

Stránka 73


Stránka 74


l Životní prostĜedí je tvoĜeno spektrem vzájemnČ propojených dílþích složek, bez kterých by nebylo myslitelné fungování dnešních ekosystémĤ, ani následný vznik a rozvoj lidské civilizace. PĤda mezi nimi zaujímá ústĜední postavení. PrávČ z ní vyrĤstá veškerá terestrická (suchozemská) vegetace a jen díky rostlinám máme co jíst, do þeho se oblékat, þím topit, þím si pĜipít, þím se pozdČji z následkĤ náruživého pĜipíjení složitČ léþit a také se mĤžeme jejich krásou inspirovat a pokochat. Bez pĤdy by nemohly žít ani rostliny mokĜadní, protože jsou to pĜedevším erodované pĤdní þástice, které se ve formČ bahenních sedimentĤ ukládají na dnech vodních nádrží a poskytují nezbytný substrát pro koĜeny vodní vegetace. ěeky každoroþnČ odnášejí miliony tun erodovaných pĤdních þástic do oceánĤ a zde ze živin Ĝekami dodaných profitují biliony jedincĤ fytoplanktomu, který je potravní základnou pro zooplankton a bohaté populace ryb. PĤdní þástice na mČlþinách sedimentují a zvČtšují plochu souší, na úkor plochy moĜe. Tímto jevem je kompenzován fakt, že na jiných místech moĜská eroze nemilosrdnČ obrušuje okraje kontinentĤ a souš ustupuje oceánu. Úloha pĤdy je tak zásadní, že nejsme zvyklí ji vnímat a bereme ji za samozĜejmou. Kdo z nás si uvČdomuje, že vČtšinu oxidu uhliþitého do atmosféry nedodává dýchání vyšších živoþichĤ, ale rozkladné procesy v pĤdČ? Nebo to, že pĤda zadržuje více vody, než kolik jí teþe ve všech Ĝekách svČta? Kdo docení, že pĤda je vynikajícím filtrem pro vodu díky vysokému podílu uhlíku a že se voda prĤtokem pĤdou zbavuje mnoha škodlivých látek? Bez vlhkého pĤdního krytu by klima vykazovalo mnohem vyšší výkyvy teplot a povrch planety by nebyl obyvatelný. Bez evaporace (výparu vody z pĤdy a jiných neživých povrchĤ) by byl narušen kolobČh vody v pĜírodČ. Miliony živoþichĤ žijí v pĤdČ trvale nebo se sem ukrývají pĜed suchem, mrazem, požáry, nebo dravci. PĤda je také nezbytným médiem výmČny prvkĤ mezi složkami ekosystémĤ. Absorbuje živiny z odumĜelých tČl organismĤ a jiné organismy si tyto živiny zase odebírají. Vztah moderního þlovČka k pĤdČ by mČl proto být jednoznaþnČ pozitivní. Je však mnohdy rozporuplný, až schizofrenní. Na jedné stranČ po ní dennČ všichni chodíme a protože je všudypĜítomná, nevnímáme její dĤležitost. Otravujeme ji jedy, necháváme erodovat, zasolujeme a stavíme na ní dálnice a budovy. Na stranČ druhé se vypalováním pralesĤ, melioracemi, terasováním, þi tĜeba závlahami zoufale snažíme zúrodnit co nejvČtší plochy souše, abychom zajistili svoji potravinovou sobČstaþnost. Nebyla to krása žen, ani mezilidská nesnášenlivost, kvĤli kterým se dČjinami vine krvavá stužka váleþných konfliktĤ. Byly to právČ voda a pĤda, díky nimž planula a plane vČtšina válek. Vrcholným paradoxem je proto zjištČní, že mnozí lidé odtržení od pĜírody uprostĜed betonových džunglí velkomČst dnes ani nevČdí, že pĤda vĤbec existuje. ZemČdČlec pracující s pĤdou pak mnohdy bývá mČstskými snoby považován za hlupáka, který je zemČdČlcem jen proto, že se ve škole špatnČ uþil… Dnešní spoleþnost stojí na uznávání konzumního stylu života a rĤzných pseudohodnot. To, že si nešetrným hospodaĜením s pĤdou jako neobnovitelným pĜírodním zdrojem podkopáváme základy své existence, vzrušuje jen hrst odborníkĤ. K tČm by však rozhodnČ mČli patĜit také absolventi stĜedních zemČdČlských škol a právČ oni by mČli ve své budoucí praxi þinit vše pro zachování trvalé pĤdní úrodnosti. Vztah a úcta k pĜírodČ se rodí jejím poznáváním. Proto se na následujících stránkách seznámíme s pĤdou z hlediska jejího vzniku, vývoje, využití, ohrožení i ochrany. Povíme si o faktorech ovlivĖujících vznik dílþích pĤdních druhĤ a typĤ. Seznámíme se základy obhospodaĜování pĤd, úlohou jednotlivých živin v metabolismu rostlin a schopností tČchto živin vázat se v pĤdČ. PohovoĜíme Stránka 75


o negativních faktorech pĤdu poškozujících a nápravných opatĜeních vedoucích k udržení þi zvýšení pĤdní úrodnosti. Protože je s pĤdou ze všech lidských aktivit nejvíce svázáno zemČdČlství, zamČĜíme se v závČru na ty jeho aspekty, které mají vztah k ochranČ pĜírody.

Stránka 76


ͳǤõǡÀÀõ Existuje více definic pĤdy a zde pĜedkládáme tu, která se nám zdá být nejvýstižnČjší a snadno zapamatovatelná. PĤda je nejsvrchnČjší þást zemské kĤry tvoĜená smČsí minerálních souþástí, odumĜelé organické hmoty a živých organismĤ. Je vertikálnČ þlenČná, propojená se svým podložím a vzniká ze zvČtralin nebo nezpevnČných minerálních a organických sedimentĤ. Odborná literatura pĤdu popisuje jako vícesložkový dispersní systém. Slovo disperze znamená rozptyl. Látky rozptýlené v základním médiu považujeme za disperzní látky a prostĜedí samo oznaþujeme jako disperzní prostĜedí. Jev disperze bývá demonstrován tak, že do odmČrného válce s vodou vhodíme trochu pĤdy. Po promíchání se od sebe po uklidnČní kapaliny oddČlí více složek. Jsou jimi hrubá, koloidní a molekulární disperze. Hrubá disperze se skládá z þástic vČtších než 0,1 mikrometru. V rámci tohoto pokusu jsou to ty þástice, které rychle sedimentují (kaménky, písek, prach atd.) Koloidní disperze se skládá z þástic, které vykazují velikostní rozmezí 0,1 mikrometru až 1 nanometr. TvoĜí je vznášející se kal, který plnČ nesedimentuje ani po nČkolika desítkách minut od ukonþení promíchávání. Molekulární disperzi tvoĜí þástice menší než 0,1 nanometru. Jsou to již okem neviditelné molekuly a ionty solí. Za bČžných podmínek tvoĜí pĤdní þástice disperzní prostĜedí a dispergovány jsou pĤdní voda a vzduch. V podmáþených pĤdách, nebo na tČch, které vznikají pĜímo pod vodní hladinou (i takové pĤdy jsou), tomu mĤže být naopak. V rámci textu se budeme setkávat s pojmem koloid, a proto bude nutné si tento pojem blíže vysvČtlit. Koloidy jsou pĤdní þástice složené z více složek. Jádrem koloidu bývá jílová þástice s þlenitým a znaþnČ velkým vnČjším i vnitĜním povrchem. Na tento povrch se snadno vážou humínové kyseliny a ty tvoĜí plášĢ koloidu. Zvláštností koloidĤ je, že vykazují elektrický náboj. Ten mĤže být kladný nebo i záporný. Náboj vzniká ihned, jakmile se þásteþky koloidĤ dostanou do vodního prostĜedí s rozpuštČnými ionty. Na povrch koloidĤ nasedají ty ionty, které mají opaþný náboj, než jádro koloidu. Pokud je tedy jádro kladné, usedají na nČho záporné ionty. Na tuto vrstvu záporných iontĤ na povrchu se posléze váže další (vnČjší) vrstva iontĤ. Ty jsou v tomto pĜípadČ kladné a nasedají na ionty záporné. Koloidy na bázi jílových minerálĤ ale kromČ poutání živin ve formČ iontĤ urþují další pĤdní vlastnosti. KupĜíkladu chování pĤd za zmČn vodního režimu. Jílová zrna jsou obecnČ známa tím, že za deštČ bobtnají a za sucha se smršĢují. To mĤže znamenat vážné problémy. Na univerzitČ nás jistý pan profesor uþil, že pokud je jílovité podloží na svahu, je velice rizikové zde stavČt dĤm. Každé vČtší sucho þi déšĢ pĤsobí rozpínání a smrštČní jílĤ a dĤm mĤže být tlakem poškozen. Praskají mu zdi a nebo dokonce mĤže pomalu po pozemku putovat ze svahu dolĤ. Nejhorší je, pokud se s domem utrhne jílovité podloží a dĤm náhle ujede i o desítky metrĤ. Tyto pĤdotoky jsou velice nebezpeþné a je také známo mnoho pĜípadĤ, kdy kopáþi pĜi hloubení pĜíkopu utekli pĜed deštČm a po dešti se do nezpevnČného pĜíkopu vrátili. Jíl ale deštČm nabobtnal a stČny se daly do pohybu. Výsledkem je pak neþekaný zával lidí v neškodnČ vypadajícím mČlkém pĜíkopu a vlivem nesmírného tlaku zeminy na hrudník a omezení dýchání bývá záchrana nemožná. Vykopání nešĢastníka z mokrého jílu trvá nČkolik desítek minut a to je již vČtšinou pozdČ.

Stránka 77

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí õÀȋǡʹͲͲ͸Ȍǣ • • • • • • • • • •

obsah humusu složení humusu pĜevažující typ jílových þástic chemické složení mateþné horniny obsah karbonátĤ pĤdní reakce obsah živin mČrná hmotnost pĤdy pórovitost pĤdy a vodní kapacita škodliviny v pĤdČ

³³ýõÀ V ýeské republice pĜedstavuje 54% z celkové rozlohy státu a þlení se na 6 základních kategorií: orná pĤda, trvalé travní porosty (dĜíve louky a pastviny), zahrady, ovocné sady, vinice a chmelnice. ³³±õÀ ZemČdČlský pĤdní fond rozlišujeme v našich podmínkách do 4 základních výrobních oblastí, a to: výrobní oblast kukuĜiþná (kukuĜiþno – ĜepaĜsko - obilnáĜský typ), ĜepaĜská (ĜepaĜsko-obilnáĜský typ), bramboráĜská (bramboráĜsko-obilnáĜský typ) a výrobní oblast horská (pícnináĜský typ). (Vráblíková 2008).

Stránka 78


ʹǤ³ Nauka o pĤdách (pedologie) je vČda zabývající se stavbou pĤd, jejich složením, faktory jejich vzniku a vývoje a také jejich klasifikací. Pedologie je vČda o pĤdČ. Nezabývá se však jen popisem pĤdy, nýbrž vysvČtluje také ostatní jevy, jenž v ní probíhají. VysvČtluje a popisuje vznik pĤd (pedogenezi) a jejich rozmístČní na zemském povrchu, studuje vodní režim, kyslíkové pomČry. (Ziegler, 2006). V dĤsledku poškozování pĤd þlovČkem se pozornost pedologĤ upírá také na ochranu pĤd pĜed erozí, poškozením toxickými látkami i optimalizaci jejich využívání. Empirická pedologie (založená na zkušenostech) je velmi starého data. Již v neolitu (3 - 5 000 let pĜed naším letopoþtem) museli první zemČdČlci odhadnout produkþní potenciál rĤzných pĤd. To zĜejmČ dle barvy, obsahu vody a pĤdní struktury. Také na základČ rostlinných spoleþenstev na pĤdách pĜirozenČ rostoucích. JistČ by ani starovČkého þlovČka pedologie neznalého nenapadlo sít pšenici do rákosin nebo na vyprahlé svahy s mČlkými pĤdami. VČda ale obecnČ poþíná teprve okamžikem, kdy zaþíná vČdecké nakládání s informacemi a zároveĖ se poþnou uplatĖovat vČdecké metody systematického shromažćování dat a testování hypotéz. Za prĤlomový v tomto ohledu mĤžeme považovat rok 1883, kdy ruský pĜírodovČdec V.V. Dokuþajev po dlouhé a bouĜlivé diskusi obhájil na petrohradské univerzitČ doktorantskou práci nazvanou Russkij þernozem. Její význam je srovnáván s Darwinovým dílem O vývoji druhĤ. Touto významnou prací byly položeny základy tzv. genetické pedologie (geneze = vývoj). Naše pedologie se nejprve zamČĜila na pedochemický výzkum pĤd, ve snaze optimalizovat aplikování agrochemikálií pĜi zvyšování pĤdní úrodnosti. Asi nejvýznamnČjší osobností tohoto smČru je Julius Stoklasa (1857 - 1936). Zakladatelem moderní þeské vČdecké pedologie se stal J. Kopecký. Je to celosvČtovČ uznávaný pĤdoznalec. ZávČrem zmíním ještČ Jana NČmeþka (1928), který je autorem þeské - geneticko agronomické klasifikace pĤd ýeskoslovenska a autorem nového klasifikaþního systému pĤd ýeské republiky (2001). Obr.þ.1: Všeobecné schéma kolobČhu živin (upraveno, dle Garcia 2004)

Producenti

Konzumenti

PģDA

Rozkladaþi

Stránka 79


͵ǤÀ³Àõ Pedologie v hojné míĜe využívá poznatky geologie a geomorfologie (nauka o tvarech zemského povrchu). Dále pak data hydrologická a hydrogeologická. Klimatologické údaje o teplotních a srážkových úhrnech, smČrech vČtru, insolaci atd. Také je tČsnČ svázána s chemií, neboĢ chemické analýzy jsou nutným pĜedpokladem pĤdních rozborĤ. Pro posouzení pedogeneze na zemČdČlských a lesních pozemcích je tĜeba využívat rozliþná data z oblasti agronomie a lesnictví.

V konkrétních pĜípadech jde o zodpovČzení tČchto þi podobných otázek : Jak byl þi je pozemek zemČdČlsky využíván a jaké agrotechnické zásahy se zde užívají? Je pozemek zmeliorován, a nebo má pĜirozené odtokové pomČry? Je lesní porost pĤvodní, a nebo pĤdu ovlivĖují nepĤvodní druhy dĜevin? Je pĤda hnojena prĤmyslovými hnojivy, a nebo jsou živiny zde pouze pĜirozeného pĤvodu? Je pĤda hnojena statkovými hnojivy, a nebo je humus pĜirozeného pĤvodu? Není pĤda na pozemku pĜítomná pouhou navážkou? Je její pH pĜirozené, a nebo byla pĤda vápnČna? Z biologie se v pedologii uplatĖují zejména poznatky z mikrobiologie (bakteriologie, mykologie) a také z biologie bezobratlých.

Stránka 80


ͶǤ õ³« «Àõ Je základní vlastností ve vztahu k lidské kultuĜe a civilizaci. NetĜeba dlouze rozvádČt, že bez pĤdy by nebyl možný život suchozemských rostlin a ani naše pĜežití. õ PĤda je dĤležitým politickým statkem. Ze stĜedovČku je známo rþení : Kdo drží pĤdu, drží i moc. Také dnes je snahou všech dobyvatelĤ pĜipravit porobený národ o pĤdu, a tím zniþit jeho národní identitu a asimilovat ho. To byl kupĜíkladu osud Polabských SlovanĤ. Historie nás uþí, že národ, který pozbude vlastnické právo ke své pĤdČ, zaniká. ±â±õ PĤda je nejdĤležitČjším pĜírodním médiem pro retenci (zadržování) atmosférických srážek, jejich infiltraci (vsakování) a také drenáž (pĤdní odtok vody do vodoteþí). ýeská republika je pramennou oblastí, a proto je velice dĤležité i pro zahraniþí, aby zejména naše pĤdy vykazovaly dobrou jímavost srážek. Jinak hrozí povodnČ a velké škody na majetku a životech. õ MĤže být definována jako její schopnost poskytovat životní prostor a podmínky rĤzným formám života. Zejména umožnit zakotvení rostlin a život edafonu (pĤdní život) i epigeonu (organismy vázané na povrch pĤdy). PĤda je významnou zásobárnou makroelementĤ (dusík, fosfor, síra, draslík, vápník, hoĜþík, železo) a mikroelementĤ ( mangan, zinek, mČć, selen, bor, chlor, jod a jiných). Lze Ĝíci, že biodiverzita (rozmanitost životních forem organismĤ) je v rámci terestrických (suchozemských) ekosystémĤ tČsnČ svázána s pedodiverzitou (rozmanitostí pĤd). V poslední dobČ má ale biodiverzita v zemČdČlství tČžkou pozici, neboĢ s cílem zvýšit výnosy a s využitím pesticidĤ a minerálních hnojiv je aktivnČ vytlaþována a snižována. (Šarapatka et. al., 2008). V ekologii a ochranČ pĜírody jsou studovány zejména pĤdní ekofenomény, tedy stanovištnČ vyhranČné specifické a þasto extrémní pĤdy. Jako pĜíklad lze uvést slancové pĤdy s natolik vysokým obsahem solí, že zde pĜežívá pouze vzácná slanomilná vegetace. Jiným pĜípadem pak mohou být hadcové pĤdy vznikající na horninČ hadci (serpentinu). PĤdy tČchto biotopĤ nejsou vhodné k zemČdČlské produkci a vzácnou biotou na nČ vázanou zvyšují biodiverzitu krajiny. À±õ PĤda je nejen prostĜedím látkové výmČny mezi dílþími složkami ekosystémĤ, ale také vykazuje výrazný filtraþní a detoxikaþní úþinek na rĤzné formy zneþištČní. KupĜíkladu pĤdní houby v sobČ zadržují radioaktivní látky a tČžké kovy. KoĜeny rostlin z pĤdní vody odebírají dusíkaté látky, a tím vodu þistí. Voda se prĤsakem skrze pĤdní filtr zbavuje neþistot a v jejích podpovrchových recipientech (zdrojích) bývá již tak þistá, že ji þasto lze užít jako pitnou. Není vĤbec nezajímavé se zmínit o skuteþnosti, že pokud jsou malé dČti v tČsném kontaktu s pĤdou a domácími zvíĜaty (nejlépe volnČ se toulajícími pĜírodou), nebývají pozdČji nemocné alergiemi. Mnoho výzkumĤ prokázalo, že pĤdní život zásadnČ stimuluje imunitní systém dČtí. Batole plazící se po trávníku na dvorku mezi „slepiþáky“ a hrající si se zvíĜaty, která mají v srsti pylová zrna a prach, alergikem pravdČpodobnČ nikdy nebude. Setkání se s ménČ nebezpeþnou infekcí (tĜeba bČžným prachem z polních cest se stovkami druhĤ neškodných mikrobĤ) vede k optimalizaci nastavení imunitního systému dítČte pro celý další život. Na toto téma vyšel na vČdeckém portálu Osel.cz zajímavý þlánek, který je po mírných úpravách (odstranČní obrázkĤ) v pĤvodním znČní uvedený v pĜíloze (þlánek þ.1). Stránka 81

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí «Àõ Pufrace je schopnost nČjakého média (zde pĤdy) uchovat si chemickou stálost (pH) a vzdorovat tím acidifikaci (okyselování) þi alkalizaci. Jde tedy o odpor pĤdy proti zmČnČ koncentrace vodíkových iontĤ. Tato schopnost souvisí s obsahem uhliþitanĤ v pĤdách. Dále také s obsahem koloidĤ (zejména jílových þástic s navázanými humínovými kyselinami), na jejichž obrovském aktivním povrchu probíhají mnohé chemické reakce. Také pĜítomnost fosfátĤ má vliv na tuto schopnost. «Àõ V pĤdách se rozkládá obrovské množství rĤznorodých organických látek. Za všechny uvećme: celulóza, hemicelulóza, lignin, proteiny, fenolové deriváty, pryskyĜice, alkaloidy, pigmenty, taniny, tuky, vosky, oleje, keratiny, chitin, aminokyseliny, glicidy. PĤda tedy funguje jako obĜí recyklaþní laboratoĜ, ve které se mnohé složité organické látky mineralizují na jednoduché látky anorganické. Mineralizace je hlavním zdrojem obživy pĤdních heterotrofĤ. ZávČreþnými produkty jsou NH3, H2S, NO3, SO4, N2, H2 a mnoho jiných látek. Za 1,5 roku ztratí vČtšina odumĜelých organických látek svoji pĤvodní chemickou a morfologickou integritu. Za tuto dobu se rozloží 80 - 90% celulózy a 30 - 40% ligninu. Rozkladem organické hmoty v pĤdách vzniká humus. Definic humusu je také mnoho. Zde je jedna z nich:

Humus je skupina látek na bázi rozvČtvených polymerĤ spirální struktury s rĤznČ obsazenými funkþními skupinami. Humus má obrovský specifický povrch, na který mohou být vázány živiny. Jde o jednu z nejdĤležitČjších pĤdních složek. Àõ PĤda je pĜedmČtem vlastnictví a tedy také zbožím. DĜíve byla základním prostĜedkem obživy obyvatel venkova a vlastnČní gruntu bylo zárukou, že þlovČk nakrmí sebe a svoji rodinu. JeštČ mĤj dČdeþek pamatoval doby, kdy se pole cenila tak vysoko, že se prodávala v noci. Na bezzemky bylo pohlíženo s despektem. Jeden mĤj kamarád mi vyprávČl, že jeho pradČdeþek, pĜíchozí z mČsta na venkov, kupoval pole v zimČ. Prodávající sedlák ho dovedl k zasnČženému poli, kolem kterého rostl vysoký les. Na okraji pole sedlák motykou odhrnul na jednom místČ asi pĤl metru vysokou vrstvu snČhu a kopnul do zemČ. PĤda byla tmavá, kyprá a pĜímo svádČla k osetí. Pole bylo jen místy lehce zvlnČné a kupci bylo prodávajícím vysvČtleno, že nerovnosti pĤsobí zasnČžené hroudy v brázdách po podzimní orbČ. A tak naivní mČstský kupec neváhal a ihned zaplatil. Pak už jen netrpČlivČ þekal na jaro, až bude moci zasít. Po roztátí snČhu se novopeþený majitel vydal na pole a s hrĤzou zjistil, že jde o þerstvou paseku, plnou stovek v zimČ zasnČžených paĜezĤ. Ty musel namáhavČ dobývat nČkolik pĜíštích let, než mohl pole osít. A ta tmavá pĤda na kraji pole byl schválnČ za úþelem oklamání mČstského kupce navezený kompost. NovČ vzniklé pole bylo kamenité, pĤda byla mČlká a jílovitá. Tedy nevalné kvality. Ono nČkdy není špatné znát rámcovČ pedologii a vČdČt alespoĖ to, že tmavá pĤda, (kterou sedlák kupujícímu ukázal), je v podhorském regionu na svahu v oblasti smíšených lesĤ pĜinejmenším podezĜelá. Díky moderním technologiím máme dnes potravin více, než nezbytnČ potĜebujeme. Mohli bychom mnoho pĤdy vrátit pĜírodČ a upustit od jejího obdČlávání. Stát si je ale vČdom, že pokud by se tak stalo, pak by se zmČnil krajinný ráz. V krajinČ by pĜibylo ploch s ruderální vegetací a opuštČná pole by poþala podléhat sukcesi. Výsledkem by byl postupný vývoj kĜovinných formací a pozdČji lesĤ. Taková pĤda ale již nejde v pĜípadČ potĜeby jednoduše zornit. Stálo by to znaþné prostĜedky a také nezbytný þas. Proto je zájem ji obhospodaĜovat ve formČ trvalých travních porostĤ a to i za cenu, že nebude tato þinnost zisková a bude financována z dotací. Zánik hospodaĜení v krajinČ totiž znamená opuštČní krajiny þlovČkem a její postupné vysídlení. Stránka 82

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Àõ Z pĤdy žijeme a jednou se také staneme její souþástí. Lhostejno, zda formou popela a prachu z kremaþní pece a nebo jestli do ní budeme pohĜbeni. V pĤdČ leží pochovány kosti našich pĜedkĤ a také naše vlastní historie. PrávČ pĤda kryje mnohá archeologická nalezištČ a právČ na polích se díky dálkovému prĤzkumu daĜí nacházet hroby a v nich pozĤstatky nástrojĤ z dob dávno minulých. ýasopis 21. století (podzim 2009) otiskl zajímavou pasáž (viz. pĜílohy, þlánek þ.2)

Stránka 83


ͷǤõÀ Není pochyb o tom, že v pĜírodČ existují mezi sousedními objekty hranice. NČkdy jsou ostré a kupĜíkladu hranici mezi hladinou oceánu a souší jsme v klidných zálivech schopni urþit s pĜesností na centimetry. Jindy jsou znaþnČ neurþité a tam, kde se Ĝeka vlévá do moĜe, vzniká oblast brakické (poloslané) vody, o které je nemožné jednoznaþnČ prohlásit, zda je vodou moĜskou, þi sladkou. Také rĤzné druhy a typy pĤd spolu v pĜírodČ sousedí. V drtivé vČtšinČ pĜípadĤ je pĜechod mezi nimi kontinuální (plynulý). Na vrcholu kopce bývá pĤda mČlká, chudá, neúrodná a kamenitá. Na úpatí naopak leží pĤda hluboká, bohatá, úrodná a humózní. Pokud budeme hledat mezi obČma pĤdami v pĜírodČ ostrý pĜedČl, žádný nenajdeme. Se vzrĤstající nadmoĜskou výškou postupnČ klesá hloubka pĤdy, obsah živin, obsah humusu a také úrodnost. Proto pokud chceme pĤdy kategorizovat pro potĜeby zemČdČlské a lesnické praxe a vést hranici mezi úrodnou pĤdou nížin a chudou pĤdou hor, musíme vČtšinou sáhnout k umČlému stanovení rozdílĤ mezi nimi dohodou. PĤda daného území vždy vykazuje unikátní vlastnosti dle toho, na jakém podloží vznikla a jakým pedogenetickým (pĤdotvorným) faktorĤm byla pĜi svém vzniku vystavena. Tím jsou urþeny její vlastnosti i možnosti využití. Výjimkou z tohoto pravidla je stav, kdy nČkterý ze zásadních pedogenetických faktorĤ v krajinČ vykazuje diskontinualitu (náhlé pĜerušení svého kontinua). V takovém pĜípadČ na sebe mohou náhle navazovat pĤdy zcela odlišných vlastností. KupĜíkladu pĤdy vzniklé þi ovlivnČné povodĖovou þinností Ĝek mohou tČsnČ sousedit s pĤdami, které nebyly záplavami nikdy dotþeny. Také je bČžné, že spolu v pĜírodČ sousedí dva zcela rĤzné typy hornin. TĜeba rĤzné druhy sedimentárních hornin - napĜ. vápence a pískovce. PĤdy na tČchto horninách vznikající budou proto odlišné a pĜedČl mezi nimi bude dosti ostrý. V obecné rovinČ však platí, že pĤda je souvislým planetárním pokryvem povrchu souší a pĜechod mezi dílþími pĤdními druhy a typy proto bývá spíše pozvolný.

Stránka 84


͸ǤõÀý õ Pokud pĤda studovaného území vznikla jako výsledek souþasných pedogenetických faktorĤ, pak hovoĜíme o pĤdČ recentní. Jestliže je ale pĤda pozĤstatkem pedogenetických procesĤ již neprobíhajících, jde o pĤdu reliktní (relikt = pozĤstatek). V našich podmínkách jsou reliktními pĤdami napĜíklad náplavové pĤdy všude tam, kde již povodnČ díky úpravám Ĝíþních koryt neprobíhají. Fosilními pĤdami jsou ty, které vznikly v dávné geologické historii a zpravidla došlo k jejich následnému pĜekrytí vrstvami sopeþného popela, jílových náplavĤ, þi jiných materiálĤ. To zpĤsobilo jejich odizolování od vnČjších recentních pedogenetických þinitelĤ (vliv vČtru, srážek, kyslíku, oživení) a tyto pohĜbené pĤdy jsou vlastnČ zakonzervovány ve svém vývoji. Proto mohou sloužit jako cenný zdroj informací o nČkdejších pedogenetických faktorech, klimatu i oživení. Zejména zbytky ulit málo pohyblivých a ekologicky specializovaných plžĤ mohou vydat i po tisíciletích cenné svČdectví o pĜírodních pomČrech dané lokality. PohĜbené pĤdy jsou ty, které byly þi jsou po jistou dobu své existence pĜekryty sedimenty. Jde ale vČtšinou o pĤdy natolik mladé, že u nich existuje pĜedpoklad jejich odkryvu erozí a pokraþování jejich pedogeneze. Pedologové nejsou jednotní ve vedení hranice mezi pĤdami fosilními a pohĜbenými. VČtšina jich ale razí pĜístup, kdy jsou za pohĜbené považovány pĤdy þtvrtohorní a recentní (holocenní). Teprve o pĤdách straších se hovoĜí jako o fosilních. Tento pĜístup má v našich podmínkách logiku. ýtvrtohory jsou obdobím výrazné Ĝíþní dynamiky (eroze a ukládání náplavĤ) a také obdobím úþinkĤ vČtru na obnaženou krajinu po odchodu ledovce po skonþení dob ledových (vznik sprašových návČjí). PohĜbívání a odkrývání pĤd je tedy pĜirozenou souþástí pedogeneze rozsáhlých oblastí. Naproti tomu tĜetihorní vulkanismus vedl k trvalému pĜekrytí a tedy fosilizaci pĤd.

Stránka 85


͹ǤÀõâõ PĤdní profil se vztahuje k charakteristice rĤzných vrstev a pĤdních horizontĤ, které se nacházejí mezi povrchem pĤdy a mateþnou horninou podkladu. Aþkoli je pĤda odlišná na rĤzných pĜírodních biotopech, má na vertikálním prĤĜezu všude obdobnou strukturu. Její povrch bývá kryt vegetací. Ta je na pĤdní podmínky tak tČsnČ vázána, že vznikl dokonce obor fytocenologie, který studuje vazbu mezi pĜírodními a zejména edafickými (pĤdními) podmínkami a vegetací. Pod vegetací se na samém pĤdním povrchu zpravidla nachází surový humus - tedy ještČ nerozložené zbytky rostlinné a živoþišné biomasy. HovoĜíme zde zejména o opadu þi detritu (listí, suché trávČ, vČtvích atd). OrganismĤm žijícím na pĤdním povrchu v opadu Ĝíkáme souhrnnČ epigeon. Bývá to komplex detritofágĤ (požíraþĤ mrtvé organické hmoty) a jejich predátorĤ. PrávČ tito živoþichové mají velký podíl na dekompozici (rozkladu) organické hmoty a navracení v biomase vázaných živin do kolobČhĤ prvkĤ v pĜírodČ. SmČrem do hloubi pĤdy najdeme v prvních nČkolika centimetrech pod povrchem již humus, což jsou organické zbytky v rĤzném stupni rozkladu. Pod povrchovou vrstvou opadu a humusu leží vrstva, které se Ĝíká ornice. PrávČ ona je na zemČdČlsky využívaných pĤdách obdČlávána orbou a od toho je odvozen její název. PrávČ zde je soustĜedČna nejvČtší biomasa koĜenĤ rostlin tzv. rhizosféra. V ornici se nachází nejvyšší podíl humusu a také nejvíce druhĤ pĤdní fauny zvané edafon. Ornice dosahuje v rámci rĤzných pĤd odlišné hloubky a zatímco v okolí Chrudimi jde o desítky centimetrĤ, na UkrajinČ mĤže mocnost ornice dosahovat i dvou metrĤ. Naopak v horách þi deštných pralesích jde o nČkolik málo centimetrĤ silnou vrstviþku. Pod ornicí se nachází podorniþí. Jde o vrstvu bohatou na jílové minerály, které jsou tČžší než ostatní složky, a proto se nacházejí níže. Podorniþí je za ideálního stavu prostupné pro srážkovou vodu a ta jím difunduje (proniká) do rezervoárĤ podzemních vod. Pod podorniþím se vyskytuje vrstva zvČtraliny. Jde o profil s hrubšími minerálními þásticemi - kameny, štČrkem a pískem. Pod tímto profilem již leží vlastní mateþná hornina, jejímž biologickým, chemickým a fyzikálním zvČtráváním proces pedogeneze zapoþal. Obr.þ.2: PĤdní profil (upraveno, dle Garcia L., 2004)

Svrchní pĤda

Stránka 86

A - horizont

Horizont A – nejsvrchnČjší vrstva, ve které se shromažćuje humus.

B - horizont

Horizont B – horizont vnitropĤdního zvČtrávání. TvoĜen nejþastČji z oxidĤ železa a minerálního jílu.

C - horizont

Horizont C – je v kontaktu s mateþnou horninou, nazývá se pĤdotvorný substrát (Lucas, 2004)


ͺǤ³À«± Studenti þasto nesprávnČ používají pojem zvČtrávání a zamČĖují ho s erozí. Tvrdí, že pĤda zvČtrává, namísto toho, aby správnČ Ĝekli, že pĤda eroduje. Proto jim vštČpuji, že zvČtrat mohou jen dva skvostné dary matiþky pĜírody - mateþná hornina a pivo. Pivo ponechme nyní stranou a vraĢme se k horninám. Základní typy zvČtrávání: • Mechanické o teplotou o erozí o mechanickým vlivem rostlin a živoþichĤ • Chemické o rozpouštČním o hydratací o hydrolýzou o oxidací a redukcí o karbonatizací • Biologické Základní þlenČní zvČtralin • Primární – zĤstávají vždy na místČ svého vzniku • Sekundární – zvČtraliny, které jsou pĜemísĢovány na jiné místo Fyzikální zvČtrávání je podmínČno zejména úþinky ledu a teplotních zmČn. Již pravČký þlovČk vČdČl, že pokud kámen zahĜeje ohnČm a rozpálený polije vodou, dojde k tepelnému pnutí materiálu a kámen pukne. Toho ve starovČku Hanibal využil pĜi lámání kamene, když jeho slonĤm v Alpách balvan zatarasil cestu. Pokud na kámen svítí slunce a prší, je jen otázkou þasu, než bude jeho povrch narušen mikrotrhlinkami. Do nich posléze vniká voda a ta se po zmrznutí stává ledem. Led o jednu jedenáctinu svým objemem pĜevyšuje objem pĤvodní kapaliny. Trhá tedy okolní horninu, a ta se drolí. Také ledovce drolí horninu na jemné þástice. V aridních (suchých) oblastech je významný úþinek vČtru. Protože zde není vegetaþní pokryv, unášecí síla vČtru je znaþná. Vítr je pĜevážnČ významným exogenním þinitelem tehdy, když povrch pĤdy není zpevnČn vegetaþním krytem a geologické podloží je budováno z jemných a sypkých materiálĤ, povrch pĤdy je suchý. (Smolová 2007). Zrnka písku biþují obnaženou horninu (abrazní þinnost), a ta se drolí. Vznikají tak další kvanta písku a ten biþuje další skály. Pouštní písek je nevhodný ke stavebnímu použití, protože jsou jeho zrnka obroušena a špatnČ se pojí. Chemické a biologické zvČtrávání má na svČdomí zejména život. Mezi chemickým a biologickým zvČtráváním proto mnohdy není vedena ostrá hranice. KoĜeny dĜevin pronikají skalními trhlinami a druhotnČ tloustnou. Trhají tedy mechanicky skálu kolem sebe. Povrch koĜene produkuje látky, které okolní horninu leptají. Také již dnes známe mnoho litofilních (v horninách žijících) druhĤ Ĝas a bakterií, které se živí chemoautotrofnČ a dokážou svým metabolismem horniny leptat. NapĜíklad již víme, že bakterie Cupriavidus metallidurans má schopnost mineralizovat zlato a tvoĜit ložiska tohoto kovu. Na pozadí vzniku ložisek mČdi a i jiných kovĤ stojí zĜejmČ také mikrobiální život. NejdĤležitČjším pochodem probíhajícím pĜi chemickém zvČtrávání je reakce cirkulujících podzemních vod s minerály mateþných hornin. (Zimák, 2005).

Stránka 87

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Kyselé deštČ jsou dalším významným faktorem chemického zvČtrávání hornin. Pokud kupĜíkladu sopky vypustí do atmosféry oxid siĜiþitý, mohou padat znaþnČ kyselé srážky leptající vápence a jiné zásadité horniny. UvnitĜ masy zvČtralé horniny jsou lepší podmínky pro život, než je tomu v pĜípadČ horniny celistvé. Jsou zde pĜíznivČjší vlhkostní pomČry, proniká sem kyslík, jsou k dispozici prostory mezi zrny zvČtraliny a také se dá do zvČtraliny dobĜe zakoĜenit. Tento neživý substrát tedy bývá rychle kolonizován pionýrskými druhy organismĤ v procesu zvaném primární sukcese. K prvním kolonizátorĤm zpravidla patĜí lišejníky a Ĝasy. Posléze také mechy, játrovky a jiné odolné druhy. Když se zvČtralina obohatí o detrit z tČchto organismĤ, pĜicházejí traviny a posléze dĜeviny. S rostoucí složitostí rostlinného spoleþenstva vzrĤstá také poþetnost a druhová rozmanitost edafonu a epigeonu.

ͺǤͳõ± Protože je vznik pĤdních typĤ a druhĤ nerozluþnČ spjat s mateþnou horninou a jejími vlastnostmi, podíváme se nyní blíže na základní druhy bČžných mateþných hornin a jejich minerálĤ. Geologie je vČda o složení, stavbČ a vývoji ZemČ. Zabývá se zejména studiem její svrchní þásti - litosféry. Jen zĜídka také zemského pláštČ. Studuje vztahy probíhající uvnitĜ ZemČ i na jejím povrchu. Složením hornin se zabývá petrografie a v dnešní dobČ také geochemie. Mineralogie je nauka o složení a procesu vzniku minerálĤ. ȋȌ je homogenní pĜírodnina, jejíž složení lze vyjádĜit chemickým vzorcem a vzniká nezávisle na þinnosti þlovČka. Nerosty jsou anorganického i organického pĤvodu (jantar). Základním tvarem v mineralogii je krystal a všichni si jistČ vybavíme ze základní školy, jak jsme zaĜazovali nerosty do jednotlivých soustav podle hlavních os a ploch. Tímto se zde zabývat nebudeme a pĜejdeme plynuje k oblasti geologie, jejíž znalosti v pĜírodČ využijeme a jsou jistČ lépe zapamatovatelné, než krystalické mĜížky a soustavy. V tuto chvíli si vybavuji svĤj první rok na vysoké škole a cviþení právČ z pĜedmČtu geologie, kdy jsme si vysvČtlovali vznik jednotlivých krystalĤ a zaĜazovali jsme je do soustav podle základních parametrĤ. Velký problém bylo si jednotlivé názvy pamatovat, natož je posléze i poznat. Ale vše se pĜeci dá nauþit, a tak si i dnes snadno vybavím mĤj oblíbený Ditrigonální skalenoedr a romboedr ukonþený pinakoidem. Procesy vzniku hornin lze rozdČlit do dvou základních skupin: -

Endogenní – jsou spjaty s vnitĜními geologickými silami (magmatické, metamorfní, hydrotermální procesy). Exogenní – jsou vyvolány vnČjšími geologickými silami.

PostupnČ si objasníme jednotlivé procesy vzniku hornin a zaþneme magmatickými procesy. Již z názvu je pochopitelné, že jde o sled pochodĤ, který vede ke vzniku magmatických hornin. Dochází zde k natavení nebo roztavení pevných hornin. (Zimák, 2005). je pĜírodní tavenina skládající se pĜedevším z SiO2, Al2O3, FeO, CaO, MgO, Na2O, K2O, v malém procentu zde nalezneme i vodu stejnČ jako plynnou složku.

Stránka 88

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Pokud magma nedosáhne zemského povrchu a utuhne pod ním, vznikají podpovrchová a hlubinná tČlesa (batolity, lakoloity, pnČ). (Smolová, 2007). Magma, které naopak dosáhne zemského povrchu, oznaþujeme pojmem láva. Láva se na zemský povrch dostává sopkou nČkolika zpĤsoby, podle kterých následnČ sopky tĜídíme: • • •

Efúzivní – lávové proudy vytékají z centrálního sopouchu. Explozivní – láva je vystĜelována v podobČ pyroklastického materiálu (kamení, prachová oblaka). Stratovulkán – stĜídavČ explozivní a efúzivní.

Nyní si uvećme nČkolik pĜíkladĤ sopek, které mĤžeme najít na území ýeské republiky: Doupovské hory, v Nízkém Jeseníku jsou to Velký Roudný (780 m n.m.) a Malý Roudný. Dále pak UhlíĜský vrch, Komorní hĤrka. (Smolová, 2007). Hydrotermální procesy PĜi tČchto procesech dochází k tvorbČ minerálĤ z hydrotermálních roztokĤ. Vodní roztoky mají teplotu 50 – 700 oC. Typickým produktem jsou hydrotermální žíly tvoĜené pĜedevším kĜemenem, kalcitem, dolomitem, mohou být také rozptýleny v rĤzných horninách. Metamorfní procesy Metamorfóza je soubor událostí, pĜi kterých se hornina pĜizpĤsobuje svým nerostným složením a stavbou novým termodynamickým podmínkám, které jsou odlišné od podmínek jejich vzniku (Zimák, 2005). Horniny jsou nehomogenní minerální seskupení, které se jako samostatné jednotky úþastní na skladbČ zemské kĤry. Nelze je vyjádĜit chemickým vzorcem. Základní þlenČní hornin: • Magmatity • Metamorfity • Sedimenty Ǥ Tyto horniny se urþují podle složek, které jsou tvoĜeny hlavními a vedlejšími složkami minerálĤ, dle procentuálního zastoupení. (Zimák, 2005). VyvĜelé horniny vnikají krystalizací z magmatu, které vznikají tavením svrchního pláštČ nebo hornin spodní kĤry. (Kachlík, 2003). Magmatické horniny se þlení na: • Primární – tedy takové, které vznikají pĜímo krystalizací z magmatu. • Sekundární – vznikají pĜemČnou primárních, napĜíklad zvČtráváním. Klasifikace magmatitĤ je založena na minerálním složení, kdy musíme brát v úvahu, zda se jedná o plutonit (magmatit uzavĜený v zemské kĤĜe, hlubinné) þi vulkanit (na povrchu zemské kĤry). Rozþleníme si tedy magmatity na plutonity a vulkanity a o nejznámČjších zástupcích si uvedeme základní informace. ͳǤ Plutonity mají všesmČrnČ zrnitou strukturu, barva závisí na nerostném složení. Stránka 89

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Granit neboli žula Jsou to horniny svČtlejších barev. Hlavními složkami jsou kĜemen, živec a biotit. Granit tvoĜí ložiska velkých rozmČrĤ, která následnČ tČžíme.V našich podmínkách se granit masivnČ vyskytuje na ýeskomoravské vrchovinČ þi v masivu Krušných hor. Gabro Gabro je tmavČ zbarvená hornina nejþastČji šedoþerné barvy. Gabro tvoĜí menší masivy – pro nás je podstatné vČdČt, že z gabra máme Ranský masiv, který vystupuje jižnČ od Železných hor. ʹǤȋȌ Na rozdíl od plutonitĤ jsou jemnozrnné. Ryolit Má šedou barvu až rĤžovČ þervenou. V základní hmotČ ryolitĤ jsou obsaženy minerály jako kĜemen, biotit a také sklo. NalezištČ ryolitu mĤžeme najít napĜíklad v oblasti zvané Barrandien ( na Rokycansku) . Bazalt neboli þediþ Bazalt má nejþastČji þernou barvu. V základní hmotČ bývá pĜítomno i sklo. CelkovČ patĜí mezi nejrozšíĜenČjší vulkanické horniny. U nás jej nalezneme pĜedevším v oblasti Doupovských hor a v ýeském stĜedohoĜí. ǡ Metamorfity jsou pĜemČnČné horniny. Vznikají pĜemČnou magmatických nebo sedimentárních hornin, metamorfozou mohou být poznamenávány i již metamorfované horniny. (Zimák, 2008). K pĜemČnám dochází nejþastČji uvnitĜ zemské kĤry. Nerostné složení záleží dle Zimáka na povaze výchozích hornin, na charakteru a prĤbČhu metamorfózních procesĤ. Svor Svor vzniká metamorfózou jílových sedimentĤ. Skládá se pĜedevším z kĜemene, slíd a živce. Struktura svorĤ se vyznaþuje bĜidliþnatostí. Na našem území najdeme svor pĜedevším v Hrubém Jeseníku a v Krkonoších. Rula Ruly mohou vznikat jako metamorfity jílových sedimentĤ nebo metamorfity magmatitĤ. Jsou tvoĜené kĜemenem, živcem a biotitem. Mohou obsahovat také granát. Rulu nalezneme na shodných lokalitách jako svor. Mramor Jako mramor oznaþujeme metamorfované horniny tvoĜené pĜevážnČ kalcitem nebo dolomitem. Strukturou je mramor jemnozrnný až hrubozrnný. Barva je nejþastČji bílá až šedČ modrá. S touto horninou se setkáme nejþastČji v okolí ýeského Krumlova, v Hrubém Jeseníku, v Krkonoších. Serpentinit neboli hadec Hadec vzniká pĜemČnou magmatitĤ. K pĜemČnČ dochází za nízkých teplot a nízkého tlaku, pĜi kterém dochází k hydrataci olivínu. Hadec najdeme v okolí Mariánských Lázní. Na hadcích vznikají vzácné biotopy zvané hadcové stepi.

Stránka 90

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí ͵Ǥ Sedimenty vznikají nejþastČji destrukcí starších hornin, transportem rĤznČ velkých úlomkĤ i vyluhováním látek a následným usazením. (Zimák, 2008). Vznik sedimentu probíhá v nČkolika etapách. Jednotlivé etapy jsou napĜíklad: zvČtrávání – transport a sedimentace – diageneze (zpevnČní). Do sedimentĤ Ĝadíme štČrky, písky, slepence, brekcie, pískovce a další. Diageneze – proces, který zaþíná bezprostĜednČ po uložení sedimentu a vede k jeho zpevnČní. ZjednodušenČ se tedy mČní nezpevnČný materiál na zpevnČný. (Zimák, 2005). Pojivem mohou být jíly þi tĜeba vápenaté roztoky. Horniny a nerosty se þasto stávají vyhledávanou komoditou, kterou tČžíme a snažíme se ji následnČ co nejefektivnČji využít. Protože si všichni umíme pĜedstavit hnČdouhelné pánve a další tČžaĜská místa, je zĜejmé, že se tČžba neobejde bez následkĤ na životní prostĜedí. TČžba se dČlí na povrchovou a podpovrchovou. Povrchová tČžba je považována za pĜírodČ šetrnČjší, ale vše má své klady i zápory. PĜi tČžbČ dochází k narušení pĜírodního prostĜedí, dochází k úbytku pĤdního fondu, likvidaci vegetaþního krytu, poškození vodního režimu atd. V knize ýlovČk jako geologický þinitel (Ćurica et al., 2008) je uvedeno, že nerostné suroviny je tĜeba považovat za neobnovitelné zdroje a je nutné brát v úvahu jejich ochranu. Problémy jsou v dnešní dobČ se znehodnocováním surovin, neúmČrným vývozem, nepromyšleným situováním skládek a jiných zaĜízení. Na závČr této kapitoly se zmíním o možnostech urþení stáĜí minerálĤ a hornin. Tato metodika je založena na radiometrických metodách datování. Chlupáþ (2003) ve své uþebnici udává, že princip datování je založen na samovolném pĜirozeném rozpadu nestabilních radioaktivních izotopĤ U, Th, K, Rb, Sm, a jiných na stabilní dceĜiné izotopy Pb, Ar, Sr, Nd. Množství a pomČry mateĜských izotopĤ a produktĤ jejich rozpadu jsou funkcí rozpadové konstanty charakteristické pro jednotlivé Ĝady a þas, který uplynul od uzavĜení geologického systému. Pro ujasnČní pĜidávám definici pojmu, který je udán ve slovníku cizích slov. (Kraus, 2006). Izotopy – atomy téhož prvku s rĤzným poþtem neutronĤ v atomovém jádru.

Obr.þ.3: Fluorit

Obr.þ.4: Halit

Stránka 91


Obr.þ.5: Aragonit

Obr.þ.6: Kalcit

Obr.þ.7: Azurit

Obr.þ.8: Magnezit

Obr.þ.9: Malachyt

Obr.þ.10: Siderit

Stránka 92

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr.þ.11: Limonit

Obr.þ.12: Hematit

Obr.þ.13: KĜišĢál

Obr.þ.14: Jaspis

Obr.þ.15: Amphibol

Obr.þ16.: Turmalín

Stránka 93


Obr.þ.17: Slída – biotit

Obr.þ.18: Slída - lepidolit

Obr.þ.19: Chlorit

Obr.þ.20: Mastek

Obr.þ.21: Živec - ortoklas

Stránka 94

Obr.þ.22: Živec - plagioklas

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr.þ.23: Baryt

Obr.þ.24: Sádrovec

Obr.þ.25: Galenit

Obr.þ.26: Galenit, chalkopyrit, sfalerit

Stránka 95


Obr.þ.27: Granit

Obr.þ.28: Bazalt

Obr.þ.29: Gabro

Obr.þ.31: Pegmatit

Stránka 96

Obr.þ.30: Melafyr

Obr.þ.32: Ryolit

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr.þ.33: Slepenec

Obr.þ.34: Brekcie

Obr.þ.35: Arkóza

Obr.þ.36: Vápenec

Obr.þ.37: Travertin

Obr.þ.38: Pískovec

Stránka 97

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr.þ.39: Jíl

Obr.þ.40: Kvarcit

Obr.þ.42: Mramor

Stránka 98

Obr.þ.41: Migmatit

Obr.þ.43: Rula

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr.þ.44: Serpentinit

Obr.þ.45: Svor

Stránka 99


ͻǤõÀǡ ͻǤͳõÀ Najdeme jej ve všech pĤdních prostorách, ve kterých není pĜítomna pĤdní voda. Je zde potĜebný pro dýchání koĜenĤ rostlin. Kyslík z nČho se využívá pĜi aerobním rozkladu organické hmoty humifikací a také k oxidaci nČkterých anorganických látek. Svým složením se pĤdní vzduch liší od vzduchu atmosférického. Obsahuje 19 – 20% kyslíku, nČkdy ale jen 10 - 15%. Nedostatek kyslíku mĤže vyvolat nežádoucí redukþní pochody v pĤdách a rozklad organické hmoty hnitím, namísto žádoucí humifikace. Obsah kysliþníku uhliþitého je v pĤdČ asi 10 x vyšší než je tomu ve vzduchu atmosférickém (0,3 %) . Tento oxid je zde hojný díky pĤdnímu dýchání a rozkladným procesĤm. Kysliþník uhliþitý se rozpouští v pĤdní vodČ a jako kyselina uhliþitá mĤže leptat horninové podloží pĤdy. Zejména ty horniny, které obsahují vápník. Oxid uhliþitý unikající z pĤdy obohacuje pĜízemní vrstvu atmosféry a je zde vstupním produktem fotosyntézy. Toxicky pĤsobí tehdy, pokud jeho obsah v pĤdním vzduchu pĜekroþí 1%. Dusík je v pĤdním vzduchu obsažen stejnČ jako ve vzduchu atmosférickém. Tedy asi 78%. Je zdrojem pro nitrogenní bakterie. PĤdní vzduch také obsahuje sirovodík, metan i kysliþník siĜiþitý. Tyto plyny se v pĤdČ tvoĜí rozkladnými procesy a musejí být z pĤdy odvádČny, jinak pĤsobí škodlivČ. Míra nasycení pĤdního vzduchu vodními parami bývá znaþná. ýasto dosahuje i 100%. To je pĜíznivé pro koĜeny rostlin i pĤdní život. ProvČtrávání pĤdy (aerace) je zajištČno kapilárními póry, které ústí na povrch. Hybnou silou výmČny vzduchu mezi pĤdou a atmosférou je vsakovaní vody, pukání pĤd následkem sucha, zmČny barometrického tlaku a také je významná þinnost organismĤ. VytvoĜení pĤdního škraloupu na povrchu pĤdy je pĜíznakem nízké míry pĜítomnosti pĤdního života v pĤdách. Takové pĤdy je tĜeba provzdušnit narušením pĤdního škraloupu mechanicky.

ͻǤʹõÀ Hlavním zdrojem pĤdní vody jsou zejména atmosférické srážky, zþásti také vzdušná vlhkost. ýást vody se drží v pórech a þást proniká do hlubších pĤdních vrstev a posléze doplĖuje podzemní vodní zdroje. PĤdní voda se dČlí na volnou a vázanou. Je taková, která je schopna aktivního pohybu a mĤže být využita rostlinami. Je voda chemicky vázaná v minerálním podílu pĤdy a nebo je navázána na povrch pĤdních þástic takovou silou, že nemĤže být koĜeny nasáta. Voda je také souþástí hornin a mĤže být uvnitĜ nich zakonzervována v podobČ malých kapének. Také tato voda je pro rostliny nevyužitelná. Podívejme se nyní blíže na kategorizaci pĤdní vody. õÀÀ«³ÀýõÀ«ǣ À nachází se v kapilárách, jejichž prĤmČr je menší než 0,2 mm. À nachází se v prostorách širších než 0,2 mm. õÀÀ«³À³ǣ

«À pohybuje se ve smČru gravitace a to nekapilárními póry. Stránka 100

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí À vytváĜí se z vody gravitaþní nad nepropustnými vrstvami. À udržuje se a pohybuje v kapilárách všemi smČry, vždy z místa vlhþího na sušší. Bývá ještČ þlenČna na kapilární vodu podepĜenou (v místech styku s níže ležící vodou podzemní) a nebo jde o kapilární vodu závČsnou, která pĜilne ke stČnám úzkých kapilár tak silnČ, že pĜekonává úþinky gravitace. õÀ±ǣ âÀ je vázána pĜímo v molekulách minerálních a organických látek. DČlíme ji na vodu konstituþní (souþást organické hmoty) a krystalizaþní (souþást krystalové mĜížky nerostĤ). Voda inhibiþní tvoĜí obaly hydrofilních koloidĤ. ³æÀ je vázána na povrchu pĤdních þástic. PatĜí sem voda hygroskopická vznikající srážením vodních par z pĤdního vzduchu. ObecnČ voda pĜispívá ke zvČtrávání hornin, pĜepravČ živin v rámci pĤdních horizontĤ i mezi nimi, pomáhá ochlazovat pĤdy, zásobuje koĜeny rostlin a je nutným pĜedpokladem rozvoje pĤdního života. Z hlediska možného využití pĤdní vody organismy ji dČlíme na vodu fyziologicky užiteþnou (využitelnou organismy) a fyziologicky neužiteþnou (pro organismy nedostupnou). Do vod fyziologicky užiteþných Ĝadíme vodu gravitaþní, podzemní a kapilární. Do vod fyziologicky neužiteþných pak všechny formy vody vázané. Obr.þ.46: Vytlaþování podzemní vody pĜi výkopech

ͻǤ͵ Je obecnČ definován jakožto: Soubor organických látek v rĤzném stupni rozkladu. Bývá literaturou dČlen na humus živný a trvalý. ~ý je bakteriemi snadno rozložitelný a látky z nČho jsou snadno oxidovatelné. Jeho rozkladem se do pĤdy uvolĖují pro rostliny využitelné živiny. Z organické hmoty se za rok mineralizuje 30 – 70%. ý lépe odolává biologickému rozkladu a tvoĜí ho humus stálý, þinný a rezervní. Stránka 101

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí ý«ý tvoĜí humínové kyseliny, humín a fulvokyseliny. Jde o vysokomolekulární dusíkaté organické slouþeniny kyselé povahy a tmavé barvy. S kationty tvoĜí slouþeniny zvané humáty. Humínové kyseliny se vyznaþují vysokou schopností sorpce živin. Fulvokyseliny jsou jednodušší stavby než humínové kyseliny a lépe se vyluhují. KupĜíkladu voda odtékající z rašelinišĢ jimi bývá zbarvena do hnČdých odstínĤ. À se skládá z nesnadno rozložitelných látek, jako je lignin a celulóza. Tato hmota nemá pro výživu rostlin zásadní význam. K rozkladu je tĜeba dostatku dusíku, a proto pokud kupĜíkladu tyto látky kompostujeme (hobliny, piliny atd.), je tĜeba prolévat kompost dusíkatými roztoky (moþĤvka atp.). ±³ÀýǡÀýǤ ý je sorpþnČ nenasycený a pĜevládají v nČm vodíkové ionty. Je snadno rozpustný a pohyblivý. Na pĤdní úrodnost pĤsobí negativnČ. ÀȋýȌ je sorpþnČ nasycený a je neutrální, až slabČ zásaditý, je v pĤdČ stálý, protože se špatnČ rozpouští a odplavuje. Stmeluje pĤdní þástice do agregátĤ a má vliv na pĤdní strukturu. Pro tuto jeho vlastnost ho oznaþujeme jako þinný humus. ýȋÀýȌ obsahuje pĜevahu sodíkových iontĤ v sorpþním komplexu. Jeho pH bývá nad 8,3. Je rozpustný a snadno pohyblivý. Na pĤdní úrodnost pĤsobí negativnČ. Funkce humusu v pĤdČ je zcela zásadní. Reguluje totiž fyzikální i chemické vlastnosti pĤd. Vzniká procesem humifikace þinností reducentĤ, a proto je jeho obsah v pĤdČ závislý na biologické aktivitČ pĤd, stejnČ tak jeho kvalita. Tím, že vytváĜí pĤdní agregáty, má vliv na aeraci (provzdušnČní) pĤdy, její propustnost a také tvoĜí spolu s jílovými þásticemi humusojílový sorpþní komplex, který v pĤdách váže ionty živin. Humusem bohaté pĤdy hĤĜe vysychají a mají dobrou schopnost retence (poutání vody), mají vyšší kohezi (soudržnost), a tím lépe vzdorují erozním úþinkĤm vody a vČtru. Humus pĤdČ propĤjþuje zabarvení a humusem bohaté tmavé pĤdy se lépe prohĜívají. Svým pomalým rozkladem a uvolĖováním živin do pĤdního roztoku je zásobárnou živin pro rostliny. õ SlabČ humózní (obsah humusu pod 1%) MírnČ humózní (obsah humusu 1-2%) StĜednČ humózní (obsah humusu 2-3%) Humózní (obsah humusu nad 3%) Vysoce humózní (obsah humusu nad 5%) U humusu obecnČ platí, že jeho kvalita závisí na urþitém pomČru dusíku a uhlíku v pĤdČ. Za ideální se pokládá, pokud je pomČr dusíku 30 : 1 ve prospČch uhlíku. Dosud uvedené dČlení humusu je pĜíznaþné zejména pro zemČdČlskou literaturu a platí plnČ u pĤd zemČdČlsky obdČlávaných. V ekologii a ochranČ pĜírody se ale užívá ponČkud jiné dČlení humusu a to dle místa jeho vzniku a míry humifikace organické hmoty. Protože pĤda v pĜírodních ekosystémech není obracena orbou, najdeme vyvinuté humusové horizonty na jejím povrchu. Proto se tomuto humusu také Ĝíká nadložní humus. Rozeznáváme mor, mull a moder. Stránka 102

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Tento horizont se vyznaþuje nízkým pH (3 - 4), je mČlký, zooedafon obsahuje hlavnČ roztoþe a chvostoskoky. ýinnost zooedafonu je zde znaþnČ omezená. Drží se na nČm mnoho opadanky. Výrazným znakem je, že ho lze snadno odtrhnout od povrchu pĤdy. Tento typ humusu se tvoĜí za podmínek nepĜíznivých pro rozklad organických zbytkĤ, na rozkladu se podílejí nejþastČji houby a plísnČ. (Vráblíková, 2008). Je také zván mČlí. Jde o formu nadložního humusu s neutrální, až slabČ kyselou pĤdní reakcí. Ze zooedafonu se zde setkáme hlavnČ se žížalami. Vyznaþuje se vysokou intenzitou biochemických reakcí a bývá dobĜe napojen na spodní pĤdní horizonty, proto se nedá snadno od pĤdy pod ním odtrhnout. ýinnost edafonu je velmi intenzivní, organické zbytky se rozkládají rychle. (Vráblíková, 2008). Je nadložní humusový horizont typický pro horské a zejména podmáþené jehliþnaté lesy. Jde v podstatČ o rašelinný horizont se zbytky rašeliníku. Je kyselý a nevhodný pro zemČdČlské využití. Dle Vráblíkové zaujímá moder pĜechodné postavení mezi morem a mullem.

Stránka 103


ͳͲǤ Àõ õ je dáno pomČrem mezi svČtlem na pĤdní povrch dopadajícím a svČtlem od pĤdního povrchu odraženým. SvČtlo, které není odraženo, se mČní na teplo, a pĤda tak sehrává úlohu aktivního povrchu. PrávČ od nČho se ohĜívají spodní vrstvy atmosféry a dochází k vertikálnímu promíchávání vzduchových hmot. Tmavé pĤdy mají albedo nižší než pĤdy svČtlé a je to zejména humus, který je za zbarvení pĤdy odpovČdný. ýím více humusu, tím je pĤda tmavší a zpravidla také úrodnČjší. Zde je tĜeba si uvČdomit, že obrovské plochy arktické trvale zmrzlé pĤdy zvané permafrost jsou po velkou þást roku kryty snČhem a ledem, a tato pĤda tedy nemĤže své úþinky na klima uplatnit. Globální oteplování však pĤsobí, že se obrovské plochy permafrostu zbavují snČhu a svČtlo se na jeho aktivním tmavém povrchu úþinnČ mČní na teplo. To globální oteplování ještČ umocĖuje. Permafrost také váže obrovská kvanta dosud nerozložené a mrazem konzervované organické hmoty. Ta se po oteplení odbourává a to za uvolnČní vysokých dávek metanu. Metan je významný skleníkový plyn. PĤda má tedy bezprostĜední vliv na klima. Je známo, že albedo pole s vegetací je vyšší, než albedo pole bez vegetaþního krytu. Proto je tĜeba usilovat o to, aby pĤda byla po vČtšinu roku vegetací kryta. Rostliny odpaĜují vodu a pomáhají atmosféru ochlazovat. VČdci dokonce usilují o pĜednostní pČstování odrĤd s lesklými listy, které odrážejí co nejvíce svČtla. Má to být jedna z cest prevence proti globálnímu oteplování. õ je další dĤležitou fyzikální vlastností. Jde o schopnost pĤdy se ohĜát, teplo akumulovat a postupnČ uvolĖovat. ObecnČ lze Ĝíci, že pĤdy zastínČné a vlhké se špatnČ prohĜívají, protože se z nich voda prĤbČžnČ odpaĜuje, a tím se ochlazují. ZáhĜevné pĤdy jsou naopak ty, které jsou tmavé, oslunČné a nacházejí se na propustném podloží. Takové pĤdy se snadno prohĜívají do hloubky a teplo vydávají dlouho do noci. JistČ každý zná efekt, kdy veþer zapadne slunce a venku se ochladí. Tmavé skály, na které svítilo slunce, ale vydávají teplo ještČ nČkolik dalších hodin. õ je její schopnost vázat vodu. Jde o jednu ze zásadních vlastností ovlivĖujících pĤdní úrodnost i veškerý pĤdní život. Je žádoucí, aby retenþní kapacita pĤdy byla co nejvyšší. Jen tak si pĤda mĤže do zásoby uložit vláhu a z ní mohou rostliny þerpat v obdobích beze srážek. Zahradníci nepČstují pokojové kvČtiny v pĤdČ, ale v rĤzných substrátech. Ty jsou specifické a substrát pro kaktusy je zcela jiný než ten pro palmy þi orchideje. Jednou ze složek substrátĤ bývá rašelina, právČ pro svoji vysokou schopnost retence. Dokáže pojmout nejménČ trojnásobek vody, než kolik v suchém stavu váže. Takový substrát tedy pomalu vysychá a nebezpeþí uvadnutí rostlin je malé. Protože se zásoby rašeliny v pĜírodČ tenþí, lze rašelinu nahradit lisovanými kokosovými vlákny prodávanými pod obchodním názvem Lignocel. V pĜirozených pĤdách hrají z hlediska retence zásadní úlohu humus a jílové þástice. Na humus chudých lehkých písþitých pĤdách bývá riziko poškození vegetace suchem vyšší, než na pĤdách tČžkých, humusem bohatých. õ je struþnČ Ĝeþeno její pĜilnavost k tČm objektĤm, které s ní pĜicházejí do styku. Staþí se obout do holínek a vyrazit na pole po dešti. Naše holínky budou za chvíli obaleny blátem a také pneumatiky traktorĤ bude tĜeba pĜed vjezdem na veĜejné komunikace oþistit, aby nedošlo k zablácení silnice. PĜilnavý efekt mají na svČdomí vlhkost, humus a mikroskopické þásteþky jílu. Suchý písek se na holínky nelepí. Vlhký již trochu ano. A pokud pĜidáme jíl a humus, adheze ještČ výraznČ vzroste. Tento jev ztČžuje pohyb techniky po polích a zvyšuje energetickou nároþnost (spotĜebu nafty) u mechanizace. Zhoršuje se tedy obdČlávatelnost pĤdy. Adheze je dĤležitou vlastností vody. Tam, kde se vodní hladina dotýká stČny nádoby (zejména v úzkých kapilárách), bývá hladina ponČkud vyvýšena. Molekuly vody vzlínají po stČnách nádoby samovolnČ vzhĤru. Tento efekt se výraznČ uplatĖuje v kapilárním systému pĤd a je odpovČdný za vertikální pohyby vody v pĤdČ.

Stránka 104

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí je další základní vlastností pĤdy. Vzpomínám si na pubertální vtip, který znČl asi takto: Je to žluté a visí to na stromČ - co je to? Když jste vyjmenovali všechno rozumné, co vás napadlo, a po desítkách minut uvažování to vzdali, tak vám kamarád pobavený vaším marným úsilím oznámil, že je to volnČ ložená hromada písku… Vtip je v tom, že zrna písku se k sobČ sama nepojí. Z písku se tedy soudržná hromada vytvoĜit nedá. Proto nelze z písku vytvoĜit hroudu, což je u pĤdy bČžné. Jak jistČ tušíte, koheze není nic jiného, než adheze mezi jednotlivými pĤdními þásticemi navzájem a pojivem zde je voda, humus a jíl. Koheze je v zemČdČlské praxi dĤležitá proto, že ovlivĖuje pĤdní strukturu. PĤdy tČžké se zpravidla formují do velkých hrud, zatím co pĤdy lehké s vysokým podílem písku se snadno drolí. Za ideální lze oznaþit drobtovitou strukturu pĤdy, kdy se pĤda drolí na jemné hrudky o velikosti nČkolika milimetrĤ. õ je dĤležitá pro pĤdní život, kvalitní ukotvení rostlin a vodní i kyslíkový režim v pĤdČ. Pokud by byla pĤda kyprá a nesoudržná, mČly by rostliny velký problém zakoĜenit a odolat poryvĤm vČtru. V pĤdách tČžkých, které obsahují mnoho jílu a pĜípadnČ jsou ještČ podmáþené, vyvstávají zase jiné problémy. PĜednČ je to skuteþnost, že pokud jsou pĤdní kapiláry zaplnČny vodou, pak koĜenĤm chybí kyslík a také pĤdní život je zde chudý. Rozkladné procesy pak v pĤdách probíhají anaerobnČ a to za uvolnČní metanu jako skleníkového plynu. V tČžkých a ulehlých pĤdách mají koĜeny problém pronikat pĤdou a kupĜíkladu kĜen þi mrkev je nutné pČstovat spíše na pĤdách lehkých. Jen tak budou mít jejich koĜeny spotĜebitelsky vhodný tvar. Strukturu pĤdy ovlivĖujeme systémem obdČlávání, dále pak závlahami a hnojením organickou hmotou. PĜi urþování pĤdní struktury se zamČĜujeme na velikost pĤdních agregátĤ, jejich povrchové struktury a prostory mezi nimi. Struktura se samostatnČ stanovuje pro jednotlivé pĤdní horizonty a nikoli pro pĤdu jako celek. Základní typy mikroskopických pĤdních þástic, které tvoĜí pĤdní agregáty : Kulovité Polyedrické Hranolovité Deskovité Základní typy makroskopických pĤdních agregátĤ: Hrudovité (velikost pĤdních agregátĤ nad 20 mm) Hrudkovité (velikost pĤdních agregátĤ 20 - 10 mm) Drobtovité (velikost pĤdních agregátĤ 10 - 1 mm) Zrnité (velikost pĤdních agregátĤ 5 - 0,5 mm) Prachové (velikost pĤdních agregátĤ pod 0,5 mm) Obr.þ.47: Typy pĤdních struktur (Tomášek, 2000)

Stránka 105

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí ȋȌõ PĤdní þástice jsou rĤznČ velké. Dle toho je lze klasifikovat do nČkolika velikostních tĜíd. Zrnitostí pĤdy rozumíme vzájemný pomČr zastoupení jednotlivých velikostních kategorií ve studovaném vzorku. Všechny pĤdní þástice obecnČ dČlíme na dvČ základní kategorie. Jsou jimi pĤdní drĢ a jemnozem. Pojmem pĤdní drĢ (skelet) rozumíme zrna, jejich prĤmČr je vČtší než 2 mm. Jsou to malé úlomky horniny rĤzných tvarĤ a rĤzného složení. Není tajemstvím, že byly zaznamenány pĜípady, kdy i k nám pĜilétl saharský písek. PĜítomnost této frakce v pĤdČ zlepšuje pronikání vody a vzduchu do pĤdy a také ukotvení rostlin. Za ideální se považuje, pokud pĤda obsahuje asi 20% pĤdní drti a 80% jemnozemČ. PĜi výzkumech obsahu tČchto þástic v objemu pĤdy se užívá soustava sít, jimiž se jednotlivé velikostní frakce separují (oddČlují). ýÀǣ Krupnatý písek (prĤmČr zrn 2 - 5 mm) Drobný štČrk (prĤmČr zrn 5 - 10 mm) ŠtČrk (prĤmČr zrn 10 - 15 mm) StĜední štČrk (prĤmČr zrn 15 - 50 mm) Hrubý štČrk (prĤmČr zrn 50 - 70 mm) Pokud pĤda obsahuje pĜíliš mnoho drtČ, pak je to na úkor výnosĤ a pĤdní úrodnosti. KupĜíkladu štČrkovité pĤdy špatnČ drží vodu, obsahují nadbytek vzduchu a také se hĤĜe obdČlávají. Rozklad organických látek je zde pĜíliš rychlý. À«³ǣ Jedno z nejstarších tĜídČní Schöneho je bČžnČ používáno: Jíl (prĤmČr zrn pod 0,01 mm) Prach (prĤmČr zrn 0,01 - 0,05 mm) Práškovitý písek (prĤmČr zrn 0,05 - 0,10 mm) Písek (prĤmČr zrn 0,10 - 2,00 mm) Nyní si v krátkosti popíšeme jednotlivé velikostní frakce a jejich vlastnosti a význam:

À zvyšuje v pĤdČ svým obrovským souhrnným povrchem schopnost sorpce živin, retenci vody i pĤdní strukturu. Jílovité pĤdy jsou však tČžké, za sucha se v nich otevírají hluboké trhliny a jimi uniká voda i z hlubších pĤdních profilĤ. Nadbytek jílu v pĤdách také zhoršuje obdČlávatelnost pĤd. Jílová zrna jsou tak malá, že je nelze pouhým okem rozlišit. ±« jsou okem sotva rozeznatelná zrna mající vzhled jemné mouþky. Vznikají zvČtráváním mateþné horniny a nebo mohou být pĜiváty vČtrem. Jsou hojnČ zastoupeny na nČkterých mateþných horninách a jejich zvČtralinách (spraších a sprašových hlínách). Mají vliv na drobtovitost a soudržnost pĤdy. æýÀ je ménČ významný. V pĤdách ho bývá málo. VČtšinou obsahuje mnoho slídy a ta podmiĖuje ulehlost pĤdy a také snižuje propustnost. À jsou minerálním zbytkem zvČtrávání hrubozrnných hornin. Písek je kĜemitý, nebo kĜemiþitanový. KĜemitý písek již dále nezvČtrává, kĜemiþitanový ano. PĜímČs písku zlepšuje propustnost pĤd pro vodu a vzduch.

Stránka 106

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr.þ.48: Rozlišení pĤd dle zrnitosti (Tomášek, 2000)

õ je pojem, který vypovídá o míĜe prostoupení pĤdy tenkými podlouhlými dutinkami zvanými kapiláry. Za jejich vznik je odpovČdný edafon. KupĜíkladu žížala si razí cestu pĤdou a aby se jí vytvoĜená chodbiþka nezbortila, zpevĖuje ji slizem. Tato chodbiþka je vČtšinou vertikální (ve smČru gravitace), neboĢ na povrchu žížala nachází potravu v opadu a v nitru pĤdy žije. Pokud v pĤdČ odumĜe koĜínek, pak ho bakterie rozloží a prostor, který po nČm zĤstane, je také kapilára. Kapilárním systémem do podzemí vniká dešĢová voda. V období sucha jimi vzlíná vzhĤru voda podpovrchová a také se kapilárami do pĤdy dostává kyslík. Kapiláry fungují jako migraþní trasy pro edafon a kupĜíkladu jeho podzimní migrace do hlubších vrstev pĤdy pĜed mrazem se dČje právČ jimi. ³õ je orientaþní údaj, který nám pomáhá uþinit si pĜedstavu o jejích vlastnostech. Za lehké se oznaþují ty pĤdy, které mají vysoký podíl písku a malý podíl jílu a organické hmoty. U tČžkých pĤd je tomu naopak. Ideální pro vČtšinu rostlin jsou pĤdy stĜednČ tČžké. MČrnou hmotnost pĤdy mČĜíme jako hmotnost objemu studované zeminy bez pórĤ, vyjádĜenou v gramech. U rašeliny váží jeden centimetr krychlový asi 1,5 g a u jílovité pĤdy pak 2,7 g. je hmotnost jednoho centimetru krychlového pĤdy po vysušení pĜi teplotČ 105 °C. Urþuje se pro potĜeby stanovení pórovitosti pĤdy. × je celkový objem kapilárních i nekapilárních pórĤ v pĤdČ. VyjadĜuje se v % vĤþi urþitému objemu pĤdy v pĜirozeném stavu. Závisí na zrnitosti pĤdy a stlaþením pĤdy se pórovitost snižuje. KypĜením naopak roste. Je tedy znaþnČ závislá na agrotechnice hospodaĜení na daném pozemku. Stránka 107

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Àõ je množství volné vody nacházející se v pĤdČ v okamžiku odbČru vzorku. Udává se v hmotnostních þi objemových procentech. Stanoví se z rozdílu hmotností naváženého vzorku þerstvé zeminy a jeho hmotnosti pĜi vysušení za 105°C. Àõ je hodnota vyjadĜující jímání vody. Jejím þíselným vyjádĜením jsou rĤzné hodnoty vodní kapacity. ÀȋȌÀ je množství vody, které pĤda potĜebuje ke svému plnému nasycení. Tj. k vyplnČní všech kapilárních i nekapilárních pórĤ. ÀÀÀ je množství vody zadržené v pĤdČ po 2 hodinách od plného nasycení. ÀÀ je množství vody, které je pĤda schopna zadržet 24 hodin po úplném nasycení. je schopnost pĤdy poutat vzdušnou vodní páru na povrchu pĤdních þástic. Nejvyšší množství této vody nám udává þíslo hygroskopicity. Množství takto vázané vody souvisí se souþtem povrchĤ všech pĤdních þástic. Proto také þíslo hygroskopicity vypovídá o této hodnotČ. æ je schopnost pĤdy ve svých pórech poutat vzduch. V pórech mĤže být buć vzduch, a nebo voda. Jejich vztah je tedy antagonistický. Absolutní vzdušnou kapacitu pĤdy tedy stanovujeme jako rozdíl mezi pórovitostí a absolutní vodní kapacitou. õ je její schopnost propouštČt vodu z povrchu do hlubších vrstev. VyjadĜuje se koeficientem propustnosti, což je množství vody v centimetrech krychlových protékající sloupcem zeminy o prĤĜezu jednoho centimetru þtvereþního a výšky jednoho cm. Nebo se tento parametr urþuje jako množství vody v centimetrech krychlových protékající za 24 hodin sloupcem zeminy o prĤĜezu deseti centimetrĤ krychlových a výšky deseti cm. À je pohyb vody zdola nahoru, tedy pohyb navzdory gravitaci. Sledují se dva parametry - kapilární zdvih a jeho rychlost. Kapilární zdvih je výška vzlínání. ObČ hodnoty závisejí na zastoupení kapilárních pórĤ v pĤdČ. ýím jsou póry užší, tím výše voda vzlíná. ZároveĖ ale platí, že þím jsou kapiláry užší, tím je vzlínání pomalejší. V jílovitých pĤdách dosahuje výška vzlínání až 200 cm. V hlinitých pak jen 130 cm a v písþitých sotva 40 cm. Již z toho je jasné, proþ bývají plodiny na lehkých písþitých pĤdách ohrožovány suchem. je ihned patrnou vlastností pĤd. Je pĜíznaþné, že rĤzné horizonty na vertikálním prĤĜezu mohou mít odlišné barvy. Je to dáno tím, že ve svrchních vrstvách se zpravidla vyskytuje vyšší podíl tmavého humusu než ve vrstvách hloubČji uložených. Ty jsou zase bohatší na svČtlejší jílové þástice, které klesají v dĤsledku své vyšší hmotnosti. Narezlé až naþervenalé zbarvení pĤd je podmínČno oxidy železa, které zbarvují zejména pĤdy vzniklé na horninách permského stáĜí. Hlubší horizonty trvale podmáþených pĤd mohou vykazovat namodralé odstíny vzniklé v dĤsledku obohacení horizontĤ slouþeninami kovĤ v anaerobním prostĜedí. Pokud jde o ornici, pak obecnČ platí, že þím je tmavší, tím je pĤda úrodnČjší. Tmavá ornice nejen že obsahuje mnoho humusu, ale také se dobĜe prohĜívá a mívá dostatek živin.

Stránka 108


ͳͳǤ±õ je základní chemickou vlastností pĤdy, která zajímá každého pČstitele rostlin. Kalcifilní (vápnomilné) druhy rostlin rostou výhradnČ na pĤdách bohatých vápníkem a kalcifobní (vápnostĜežné) druhy se naopak tČmto pĤdám vyhýbají. Za pĤdní reakci odpovídá v prvé ĜadČ mateþná hornina. NapĜíklad na žulách v Železných horách pĜirozenČ vznikají pĤdy kyselé a na opukách v okolí Chrudimi pĤdy zásadité. PĤdní reakce má vliv na metabolismus rostlin, protože ne všechny živiny se stejnČ dobĜe vstĜebávají za rĤzného pH. KupĜíkladu na silnČ zásaditých pĤdách mají broskvonČ problém s pĜíjmem železa a mohou trpČt jeho nedostatkem. PĜipomínám, že neutrální (pH 7) þi lehce snížené pH pĤdy, je optimální pro vČtšinu kulturních druhĤ plodin i okrasných rostlin. õ Velmi silnČ kyselé (ménČ než 4,0) SilnČ kyselé (4,1 - 4,5) Kyselé (4,6 - 5,2) SlabČ kyselé (5,3 - 6,4) Neutrální (6,5 - 7,4) Zásadité (7,5 - 8,3) SilnČ zásadité (nad 8,4) õ je pojem oznaþující její druhotné okyselení, zpravidla vlivem þlovČka. Této problematice se budeme samostatnČ vČnovat v kapitole o ohrožení a ochranČ pĤd. Znehodnocování pĤdy mĤže mít svČtový charakter anebo regionální rozmČr. S acidifikací kyselými dešti se setkáváme zejména v Severní Americe, jihovýchodní Asii, západní a stĜední EvropČ. (Vráblíková, 2008). «Àõ je její potenciál udržet si chemickou stálost i za situace, kdy je vystavena nepĜíznivým vlivĤm z okolí. Opad listnatého lesa je zásaditý, a proto pokud kyselý déšĢ spadne do tohoto porostu, je jeho kyselost pufrována zásaditým opadem a pĤda je tak pĜed okyselením chránČna. Pokud ale tentýž déšĢ spadne do lesa jehliþnatého, kde na povrchu pĤdy leží kyselé jehliþí, pak se úþinky kyselého deštČ projeví negativnČ na zdravotním stavu rostlin a druhové skladbČ i poþetnosti edafonu. Okyselené lesy zpravidla brzy hynou. ā³āýõõ jsou limitujícími faktory pro rĤst mnoha druhĤ rostlin. Úloze jednotlivých živin v metabolismu rostlin se budeme pozdČji vČnovat podrobnČ. TČžké kovy (kadmuim, olovo, rtuĢ atd.) mají na metabolismus vČtšiny organismĤ neblahý vliv. Mohou poškozovat enzymatický a reprodukþní aparát bunČk a také u þlovČka hrozí vážná rizika. Je známo, že vodovodní trubky z olova používané ve starovČkých mČstech byly pĜíþinou demence a zmČnČného krevního obrazu obyvatel. Hliníkové sudy dĜíve používané pro svoji nízkou hmotnost k pĜepravČ piva a limonád do pohostinství se již dnes nepoužívají, neboĢ se do kyselých nápojĤ hliník uvolĖoval. ObecnČ platí, že tČžké kovy se do kyselých roztokĤ vyluhují ochotnČji než do roztokĤ zásaditých þi neutrálních. Chemické látky, které se podílejí významnou mČrou na výživČ rostlin, se nazývají živinami. VČtšinou jde o jednoduché prvky, pĜípadnČ jejich ionty. Za živinu bývá nČkdy také považována voda, protože jde o nejzákladnČjší chemickou látku v metabolismu všech organismĤ. Vodu ale nyní pomineme a seznámíme se blíže s ostatními živinami nutnými pro výstavbu a správné fungování organismĤ. NČkteré ze živin jsou zastoupeny v organismech ve velkém množství, a proto se o nich hovoĜí jako o makroelementech. Ty bývají v organismu základními stavebními jednotkami. Jiné jsou pĜítomny Stránka 109

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí v množstvích nepatrných a mají spíše regulaþní funkci. Bývají souþástí enzymĤ a pomáhají katalyzovat rĤzné typy chemických reakcí. HovoĜíme o nich jako o mikroelementech. Àǣ Dusík, uhlík, kyslík, fosfor, draslík, síra, vápník, hoĜþík. Àǣ Brom, železo, mangan, zinek, selen, kobalt, mČć, molibden, jod À³ýõ±Ψǣ B 0,002 Fe 0,001 Mn 0,005 Zn 0,002 Cu 0,0006 Mo 0,00001 Úloha živin v metabolismu organismĤ a bio geochemické cykly významných makroelementĤ (vypracováno s využitím zdroje etext.czu.cz, Lucas G. (2004), Pavlová L. (2005), Begon (1997), Rosypal S. (1998)). À je jedním ze základních prvkĤ, z nČhož jsou vytvoĜeny bílkoviny. Jeho zásobníkem je atmosféra a zde tvoĜí 78% jejího objemu. Jde o inertní (chemicky neteþný) plyn, který nejsou rostliny schopny využívat, a proto se musejí spojit s mikroorganismy, které tuto schopnost mají. Z obecnČ známých rostlin mají schopnost využívání plynného dusíku olše a také všechny druhy rostlin þeledi bobovitých (Fabaceae). Jde napĜíklad o hrách, fazole, bob, þoþku, þiþorku, viþenec ligrus, všechny druhy jetele, štírovník rĤžkatý, vojtČšku, vlþí bob mnoholistý, sóju, ale také tĜeba akát. Na koĜenech tČchto rostlin najdeme zvláštní ztluštČniny, v nichž pĜebývají bakterie rodu Rhizobium. VolnČ v pĤdČ žijí mikrobi rodu Azotobacter a Actinomycety, kteĜí také dokážou dusík fixovat. Sinice ve vodách a pĤdách mají znaþnou schopnost poutání vzdušného dusíku. ýiní tak specializovanými organelami zvanými heterocysty. Dusík je nezbytnou živinou a tam, kde je ho v pĤdČ nedostatek, se þasto vytvoĜily zajímavé adaptace rostlin na jeho získávání. Jde napĜíklad o masožravost, kdy rostlina z ulovené koĜisti využívá zejména dusík a fosfor. Masožravé rostliny rostou na velmi chudých rašeliništích. NovČ se zjistilo, že do obĜích láþek nČkterých tropických masožravých láþkovek rodu Nepenthes chodí kálet nČkteĜí primáti a rostliny z výkalĤ získávají potĜebný dusík i v chudých pĤdách tropických deštných lesĤ. Dusík tvoĜí asi 1,5 % rostlinné sušiny. Je souþástí mnoha organických molekul, zejména aminokyselin, ATP a DNA. Má složitČjší cyklus než uhlík a kyslík, i když jde rovnČž o cyklus uzavĜený. PĜevládá plynná forma v atmosféĜe (N2), avšak pevná trojná vazba mezi obČma atomy pĤsobí, že se dusík chová jako inertní plyn, neasimilovatelný vČtšinou organismĤ. Organismy mĤže být pĜijímán ve formČ amoniaku, dusitanĤ, moþoviny, nukleových kyselin nebo bílkovin. Do biologických procesĤ mĤže vstupovat N2 také cestou tzv. fixace, tj. pĜemČnou plynné formy na dusiþnany. PĜedpokladem fixace atmosférického dusíku je rozbití trojné vazby, které mĤže probíhat i fyzikálnČ - chemicky pĜi elektrických výbojích napĜ. za bouĜky. Kyselina dusiþná vytvoĜená tímto zpĤsobem je do pĤdy transportována s dešĢovou vodou v množství nejvýše 0,4 kg na 1 ha roþnČ. PĜi ekologicky významnČjší fixaci biologické (až 200 kg NO3 na 1 ha za rok) je rozbití trojné vazby zajišĢováno enzymem nitrogenázou, kterým disponuje Ĝada pĤdních a vodních organismĤ. Proces je však energeticky nákladný a tzv. poutaþi (vazaþi) dusíku pĜi nČm spotĜebují velké množství energie. ±ýǣ (1) fotosyntézou (napĜ. sinice r. Anabaena, Microcystis a Aphanizomenon);

Stránka 110

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí (2) (3)

složitým metabolismem organických zbytkĤ s využitím slouþenin reaktivní síry namísto nedostupného kyslíku v anaerobním prostĜedí vody þi pĤdy (bakterie r. Azotobacter a Clostridium); využíváním zdrojĤ jiných organismĤ v mutualistických vztazích (hlízkové bakterie r. Rhizobium na koĜenech rostlin z þel. Fabaceae, aktinomycet Frankia alni na koĜenech olše lepkavé Alnus glutinosa aj.).

Z tČl uhynulých organismĤ vstupuje dusík do rozkladných ĜetČzcĤ, v nichž je postupnČ mineralizován (pĜevádČn z organické do anorganické formy). Proteolytickými enzymy rĤzných plísní, hub a bakterií je nejprve zpĜístupnČn amonizaþním bakteriím, které uvolĖují amoniak. Ten mĤže být využit rostlinami (v podobČ amonného iontu), vČtšinou však podléhá bakteriálnímu nitrifikaþnímu procesu, v nČmž mĤže být dusík oxidován až na dusiþnan, který je hlavním zdrojem dusíkaté výživy rostlin. V procesu denitrifikace mohou denitrifikaþní bakterie redukovat dusiþnan zpČt až na plynný dvouatomový dusík. VČtšina tČchto procesĤ se dČje v ekosystémech souší þi sladkých vod, takže ztráty dusíku v podobČ sedimentĤ v oceánech jsou malé. Dusík spolu s fosforem pĜedstavuje nejþastČjší prvek limitující rĤst rostlin. Jeho nedostatek brzdí rĤst, snižuje obsah chlorofylu v listech a rychlost fotosyntézy. V zemČdČlství je proto kladen dĤraz na dostateþnou zásobu pĤdního dusíku. Zdrojem dusíku kromČ pĜímého hnojení je také velkoplošné pČstování bobovitých rostlin. NadmČrné hnojení urychluje denitrifikaci a uvolĖování amoniaku do atmosféry, tvorbu kyseliny dusiþné a kyselých dešĢĤ. K citelnému ovlivnČní kolobČhu dusíku v ekosystémech pĜispívá i velkoplošné odlesĖování. Obr.þ.49: Schéma kolobČhu dusíku v biosféĜe ( upraveno, dle Pavlová L. 2005)

Organické látky v pĤdČ PĤdní mikroorganismy

Vzdušný N2

Zisk ze sopeþné þinnosti

Fixace prokaryotickými organismy v symbióze

Denitrifikace

Nitrifikace

Amonifikace

Asimilace NH4

Nitritaþní bakterie

N2, NOx Nitrataþní bakterie

-

NO2 NO2-

Aminokyseliny, další org.látky Redukce

N Vyluþování kyseliny moþové

Rostliny MČlké moĜské sedimenty

Živoþichové

MoĜští ptáci a ryby

³ÀõȋǤǡʹͲͲͷȌǣ Amonifikace Nitrifikace

rozklad organických látek pomocí pĤdních bakterií a hub za vniku NH3 oxidace amoniaku na nitrit a nitrát. Poskytuje energii pro aerobním pĤdním bakteriím, napĜ. Nitromonas.

existenci

Stránka 111

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Denitrifikace NO3- je redukován na NO2, NO, N2O, N2 pĤsobením anaerobních pĤdních bakterií. Probíhá v hlubších vrstvách pĤdy, kde je snížený obsah kyslíku. Fosfor je dĤležitou souþástí živých tČl v množství do 2 % hmotnosti rostlinné sušiny. Hraje nezastupitelnou úlohu v energetickém metabolismu. Už v koĜenech rostlin se úþastní procesu zvaného oxidativní fosforylace za vzniku energeticky bohatých molekul ATP. Hlavním zásobníkem fosforu na Zemi jsou sedimenty a horniny s nerozpustnými fosforeþnany Ca, Mg, Al, Fe (tzv. fosfátové nerosty), z nichž je fosfor uvolĖován zvČtráváním a þinností mikroorganismĤ. Do ekosystému vstupuje vČtšinou v podobČ rozpuštČných ortofosforeþnanĤ, hlavnČ fosforeþnanu železitého. Rozpustnost a tedy i dostupnost rostlinám (v podobČ aniontu H2PO-4) se zvyšuje s pĜítomností humusových látek. Cyklus P je otevĜený nebo také sedimentaþní, neboĢ minerální fosfor je splavován z pevniny do oceánĤ, kde se usazuje v hlubinných sedimentech. Odtud mĤže být navrácen zpČt pouze pĜi vyzdvižení oceánského dna a vzniku nové pevniny. Jen malá þást fosforu je recyklována moĜskými ptáky (guáno) a rybolovem. Fosfor je þasto limitujícím prvkem rĤstu rostlin. Jeho nedostatek vyvolává pĜedþasný opad listĤ a rĤzné nekrózy nadzemních þástí rostlin. Naopak s nadbytkem živin, eutrofizací, dochází k rozsáhlým zmČnám v živoþišných a rostlinných spoleþenstvech. Ve vodním prostĜedí eutrofizaci provází zákal a ústup vČtších rostlin na úkor konkurenþních Ĝas a sinic. Rozklad mohutné biomasy fytoplanktonu mĤže vést i k poklesu koncentrace kyslíku (vydýchání) a k vyhubení vodních živoþichĤ vþetnČ ryb. Výsledkem je sice vysoce produktivní spoleþenstvo, ale s nízkou druhovou diverzitou organismĤ a malou estetickou hodnotou. Silná eutrofizace luk nadmČrným hnojením vede rovnČž k ochuzení jejich druhové skladby. NČkolik dominantních nitrofilních druhĤ trav (typicky napĜ. srha Ĝíznaþka Dactylis glomerata) mĤže vytváĜet vysoké a husté porosty a zapĜíþinit vymizení Ĝady živoþichĤ potravnČ vázaných na pestrá spoleþenstva bezobratlých pohybujících se na pĜehledném pĤdním povrchu nebo svázaných s kvetoucími bylinami. Obr.þ.50: Schéma kolobČhu fosforu v biosféĜe (upraveno, dle Rosypal S., 1998) Rostliny

Živoþichové Mikroorganismy

Úhyn tČl

PĤda

Vodní prostĜedí

Zpracování bakteriemi RozpuštČné fosfáty ( fosforeþnany) z pĤdy

Zpracování bakteriemi

Eroze MČlké moĜské sedimenty

Vrstva horní litosféry – fosforeþné horniny, fosfát, kosti

À Spolu s vodíkem, dusíkem a fosforem pĜedstavuje základní stavební kámen makromolekul DNA a ATP. Má znaþný oxidoredukþní potenciál a uplatĖuje se v mitochondriálním dýchacím ĜetČzci jako koneþný pĜíjemce elektronĤ. V atmosféĜe je obsažen v plynné formČ O2 rozpustné ve vodČ, v hydrosféĜe je také souþástí Stránka 112

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí CaCO3 v sedimentech. VČtšina kyslíku vstupuje do rostlin a živoþichĤ pĜi dýchání. Zásoby kyslíku v atmosféĜe jsou doplĖovány fotosyntézou autotrofních producentĤ. Suchozemské rostlinstvo produkuje témČĜ 3 x 1011 tun O2 dennČ a znaþnou þást atmosférických zásob kyslíku produkují také oceány. Z celkového objemu produkce kyslíku je drtivá vČtšina spotĜebována mikroorganismy pĜi oxidaci odumĜelé hmoty v rozkladných procesech v detritovém potravním ĜetČzci a jen malá þást je dlouhodobČ vbudována do živých tČl. Roþní spotĜeba kyslíku pĜi spalování fosilních paliv v prĤmyslu a dopravČ se blíží spotĜebČ ostatního živého a neživého svČta. Ozon (O3) je silnČ reaktivní svČtle modrý plyn vznikající fotolýzou kyslíku pĜi elektrických výbojích. VytváĜí ochranný štít ZemČ proti tvrdému kosmickému záĜení zhoubnému pro živé organismy. Jednotlivé molekuly ozonu jsou široce rozptýleny ve stratosféĜe ve výškách 23 - 24 km. Ozonová vrstva je poškozována napĜíklad organohalogeny, které se uvolĖují pĜi erupcích sopek, þinností bakterií, hub, Ĝas i savcĤ, avšak nejnebezpeþnČjší jsou freony vyprodukované lidskou þinností. Jejich odbourávání trvá desítky až sta let, pĜiþemž každá molekula CFC mĤže zniþit mnoho molekul ozonu. Od stratosférického ozonu je tĜeba odlišovat výhradnČ škodlivý troposférický ozon. Vzniká hlavnČ za jasných bezvČtrných dní fotochemickou reakcí automobilových zplodin (metanu, oxidĤ dusíku). Tento ozon neproniká do stratosféry, kde by mohl pĜispívat k ochranČ proti tvrdému záĜení z kosmu, neboĢ je rychle niþen oxidací. Pro þlovČka je ozon toxický již pĜi 1 ppm. Mimo jiné je používán napĜíklad pĜi sterilizaci vody. Obr.þ.51: Schéma kolobČhu kyslíku v biosféĜe (upraveno, dle Rosypal S., 1998) Vzduch

Dýchání

Dýchání

Fotosyntéza

Snížení obsahu kyslíku

Spálování, mýcení lesĤ apod.

Živoþichové

Rozkladaþi

Rostliny

ýlovČk

Voda

À Uhlík je nejvýznamnČjším stavebním prvkem živé hmoty na Zemi. Je základem všech organických molekul a úþastní se klíþových biochemických reakcí. Do potravních ĜetČzcĤ vstupuje díky fotosyntéze v molekule CO2 a opouští je procesem opaþným - respirací (dýcháním). Terestrické (suchozemské) rostliny využívají atmosférický CO2, zatímco vodní rostliny þerpají uhliþitany rozpuštČné ve vodČ. Fotosyntéza pĜedstavuje proces vbudování energie svČtelného záĜení do chemické vazby glukózy, která je pohotovým zdrojem chemicky vázané energie. Ta je k dispozici nejen samotné rostlinČ, ale také dalším, nefotosyntetickým organismĤm – konzumentĤm (heterotrofĤm, býložravcĤm), kteĜí se rostlinami živí.

Stránka 113

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Koncentrace CO2 v atmosféĜe je stálá a þiní 0,03 - 0,04 %, což odpovídá absolutnímu množství okolo 700 mld. tun. Toto množství je srovnatelné s obsahem CO2 v povrchové vrstvČ oceánĤ (600 mld. tun), avšak témČĜ zanedbatelné ve srovnání s moĜskými hlubinami, kde je uloženo pĜibližnČ 36 tisíc mld. tun uhlíku. Oceán tedy pĜedstavuje hlavní zásobník uhlíku na Zemi a vyrovnává výkyvy CO2 v atmosféĜe. Rychlost pĜesunu uhlíku mezi atmosférou a hydrosférou je urþována koncentrací plynného CO2 v atmosféĜe. PĜesuny se uskuteþĖují v uzavĜeném cyklu prostĜednictvím srážek a dále difúzí pĜes hladinu zpČtnou reakcí ve smČru koncentraþního spádu: plynný CO2 <<>> rozpuštČný CO2. Ten reakcí s vodou vytváĜí kyselinu uhliþitou (CO2 + H2O <<>> H2CO3), která je snadno disociovatelná na H+ (vodíkové kationty) a HCO3(uhliþitanové anionty) resp. zpČt na CO2 + H2O. Obr.þ.52: Schéma kolobČhu uhlíku v biosféĜe (upraveno, dle Begon, 1997) Atmosféra Respirace, Rozklad

CO2 Respirace

CO2, CH4 Srážky, fotosyntéza

Spalování paliv

CO2

CO2

Pevniny, biota, pĤda

Antroposféra

Fotosyntéza

MoĜe, biota

ZvČtrávání

Org. C Org. C

TČžba paliv

Vulkanismus Sedimentace

CO2, CH4

Horniny

À se uplatĖuje v energetickém metabolismu organismĤ a je souþástí nČkterých aminokyselin (cystein, methionin), z nichž se syntetizují bílkovinné enzymy. PodobnČ jako fosfor vytváĜí síra estery s cukry s vysokou energií vazby. Síra je rostlinami spotĜebovávána ve formČ rozpuštČných síranĤ (anionty SO42- ). Ty jsou redukovány až na aktivní HS - skupinu, jež má oxidaþnČ - redukþní potenciál. Zhruba polovinu potĜebného množství síry získávají organismy zvČtráváním mateþných hornin, zbytek pochází z atmosférických zdrojĤ. Zatímco u fosforu vysoce pĜevládá litosférická fáze a u dusíku naopak atmosférická, u síry jsou tyto fáze vyrovnány. Do atmosféry se síra dostává anaerobní respirací bakterií redukujících síru (33 - 230 mil. tun roþnČ), dále ve formČ aerosolĤ z vodní tĜíštČ oceánĤ (okolo 44 mil. tun) a z vulkanické þinnosti (nejménČ). Opaþný smČr toku síry z atmosféry zahrnuje oxidaci látek s obsahem síry (vþ. H2S) na sírany (21 mil. tun roþnČ v suchozemském biocyklu, 19 mil. tun v moĜském biocyklu). À je bČžnou souþástí hornin, kde se nachází ve formČ draselných živcĤ. Jde o prvek, který má význam pro metabolismus živoþichĤ i rostlin. U živoþichĤ se podílí na aktivním transportu látek na bunČþných membránách a jeho nedostatek mĤže také vést k poruchám vedení nervových vzruchĤ. MĤže se zastupovat s pĜíbuzným sodíkem. V metabolismu rostlin je draslík odpovČdný za pevnost bunČþných stČn a také za mrazuodolnost. Hnojení draslíkem totiž snižuje obsah vody v rostlinných pletivech a snižuje tedy možnost vzniku ledových vnitrobunČþných krystalĤ, které mohou svým tlakem buĖku zevnitĜ roztrhat. Draslík také omeStránka 114

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí zuje schopnost virĤ šíĜit se rostlinnými pletivy a tvrdí se, že pokud pod švestku napadenou šárkou (virus plum pox) nasypeme draselné hnojivo þi kuchyĖskou sĤl, tak bude i nemocný strom obstojnČ plodit. Draslík se silnČ váže na sorpþní komplex a snadno se z pĤdy nevyplavuje. À je velice bČžným prvkem v celé biosféĜe. Deficitní bývá zejména v horských jehliþnatých lesích na žulách a rulách a také na rašeliništích. Jde o prvek významný pro mnoho druhĤ organismĤ. MoĜské druhy mČkkýšĤ a korýšĤ si s jeho pomocí vytváĜejí vnČjší kostru a okyselování oceánĤ je pro nČ velkou hrozbou. Proto také mČkkýše Ĝadíme ke druhĤm bioindikaþním. Pokud þlovČk nemá dostatek vápníku, tak u nČho dojde k takzvaným tetanickým kĜeþím. Jde o nekontrolovatelné stahy svalstva, kdy se poškodí vnitĜní struktura svalu. PĜi tetanu mohou být tyto stahy tak silné, že to pacientovi zlomí vaz. V živoþišném organismu je vápník dĤležitý pro tvorbu zubní skloviny, která je tvoĜena fosforeþnanem vápenatým. Vápník je také nutný k osifikaci kostí a proces metabolismu vápníku je ovlivĖován pĜítomností vitamínu D. Ten vzniká UV záĜením v pokožce a nebo je možno ho získat z rybího tuku. Ve vztahu k pĤdČ je vápník zásaditou živinou silnČ vázanou na sorpþní komplex. Do pĤd bývá pĜi deficitu dodáván v podobČ vápnČní dolomitickým vápencem, který kromČ vápníku obsahuje také hoĜþík. Deficity vápníku se na porostech projevují fyziologickými poruchami. Citlivé jsou napĜíklad jablonČ, kde se pĜi deficitu vápníku na plodech projeví skvrny zvané hoĜká pihovitost. PĜíkladem rostliny kalcifilní je taĜice skalní a pĜíkladem rostliny kalcifobní pak pČnišník þi rosnatka. â«À je u þlovČka podobnČ významný jako vápník a podílí se zejména na duševní pohodČ a vedení nervových vzruchĤ. Jeho nadbytek má sedativní úþinky (utlumuje aktivitu) a nedostatek vede k podráždČnosti. Rostliny ho potĜebují ještČ více. Molekula hoĜþíku je totiž základní stavební jednotkou molekuly chlorofylu. Tam kde je hoĜþíku v pĤdČ nedostatek, se na rostlinách projevují fyziologické poruchy tvorby chlorofylu a u jehliþnanĤ dochází až ke štČtkovitosti a opadu starších roþníkĤ jehliþí. O tČchto jevech jsme již hovoĜili v kapitole o acidifikaci. õ je urþena obsahem solí ve studovaném objemu pĤdy. Také ona je limitujícím faktorem pro rostliny a pĤdní život. To proto, že k pĜíjmu vody z pĤdy rostliny využívají osmózy. Osmóza je jev, kdy se dva roztoky vzájemnČ separované (oddČlené) semipermeabilní (polopropustnou) membránou vzájemnČ ovlivĖují. Dochází zde k proudČní vody z roztoku Ĝidšího do roztoku hustČjšího. Za normálních okolností je koncentrace solí v pĤdním roztoku nižší než je tomu v protoplasmČ bunČk koĜene. Voda tedy z pĤdy vstupuje do koĜene a dále rostlinou proudí vlivem dvou sil - koĜenový vztlak a asimilaþní proud. O tČchto silách bude pojednáno ve stati o ekologii rostlin. Pokud pĤdu okolo rostliny silnČ zasolíme, nastane jev právČ opaþný. PĤda bude odebírat vodu z rostliny a rostlina uvadne. je odborný název pro schopnost pĤdy vázat živiny. V této souvislosti hovoĜíme o humuso - jílovém sorpþním komplexu. Již sám pojem napovídá, že jsou to právČ humínové kyseliny a jílové þástice, které živiny v pĤdČ vážou. ǣ

Biologická – pĜijímání prvkĤ vyššími rostlinami a edafonem, zabudovávání do organických slouþenin

Mechanická – mechanické zadržení þástic Stránka 115


Fyzikální – adsorpce na rozhraní dvou fází (pevné a kapalné)

FyzikálnČ chemická

Chemická – vytváĜí se málo rozpustné nebo nerozpustné slouþeniny

āõ³ÀÀǣ Jílové þástice nacházející se v pĤdČ mají obrovský souhrnný vnČjší i vnitĜní povrch. Na ten snadno adherují (pĜilnou) humínové kyseliny a vzniká tak základní jednotka pĤdního sorpþního komplexu, koloid zvaný micela. Micely mají elektrický náboj a jím k sobČ poutají ionty živin s opaþným nábojem. Tato elektrostatická síla pĤsobí vazbu živin v pĤdách. Pokud by byly všechny živiny pĜítomny v pĤdČ pouze v pĤdním roztoku, první silnČjší déšĢ by je z pĤdy vyplavil a pĤda by ztratila svoji schopnost poskytovat rostlinám podmínky k životu. Tedy svoji úrodnost. NaštČstí tomu tak není a aþkoli mají rĤzné živiny odlišnou schopnost vazby v pĤdách, neznamená bČžný déšĢ pro pĤdu významné ochuzení. Protože je síla vazby mezi ionty rĤzných živin a micelami nestejnČ velká, lze tohoto jevu využít ke krátkodobému zvýšení pĤdní úrodnosti. To za pomoci vápnČní. Vápník má velice silnou schopnost vazby na pĤdní koloidy (micely). Tato jeho vlastnost je tak silnČ vyvinuta, že je schopen z povrchu micel do pĤdního roztoku vytČsnit ionty jiných živin, zde navázaných. Pokud tedy pĤdu silnČ povápníme, vápník se na micely naváže a uvolní tak ostatní živiny pro potĜeby rostlin. Rostliny pĜijímají veškeré živiny ve formČ vodného roztoku a pokud vápník živiny do tohoto roztoku z micel uvolní, je to pro rostliny výhodné. Jde tedy o krátkodobé zpĜístupnČní zásoby pĤdních živin pro rostlinu. Není proto divu, že na povápnČných pozemcích v prvních letech znaþnČ vzrĤstá velikost výnosĤ a zkušení zemČdČlci Ĝíkají, že vápnČní obohacuje otce. ZároveĖ ale jedním dechem dodávají, že také ochuzuje syna. Také tato druhá þást výroku je pravdivá. Pokud budeme inetnzivnČ vápnit, tak po nČkolika letech budou všechny micely bezezbytku zaplnČny vápníkem. Pokud takovouto pĤdu následnČ pohnojíme prĤmyslovými hnojivy, živiny se nebudou moci na sorpþní komplex navázat a bude docházet k jejich intenzivnímu odplavování. Rostliny budou trpČt nedostatkem živin a pĤvodnČ slibné výnosy poklesnou. Budoucnost v tomto pĜípadČ pĜichází oproti souþasnosti zkrátka - syn je oproti otci ochuzen. Pro nápravu je tĜeba do pĤdy opČt zapravit organickou hmotou, ze které vznikne humus, aby se kvalita sorpþního komplexu obnovila. VápnČní je proto nutno citlivČ integrovat do celkového systému agrotechnických zásahĤ a nesmí dlouhodobČ zastávat funkci náhražky kvalitního hnojení pĤd. NadmČrné vyplavování živin z pĤd mĤže mít negativní následky na kvalitu povrchových i podzemních recipientĤ (zdrojĤ) vod a tyto mohou být významnČ obohaceny o živiny, zejména dusík a fosfor. Tomuto jevu se Ĝíká eutrofizace a bude jí vČnována pozornost v pasáži o zneþištČní vod i pĤd.

Stránka 116


ͳʹǤ±õ Již jsme si Ĝekli, že edafon je dĤležitým þinitelem mnoha procesĤ. Detritofágové rozežírají organickou hmotu zpravidla mechanicky. Saprofágové ji rozkládají pĜevážnČ chemickou cestou (saprofágní houby). Reducenti ji posléze mineralizují až na anorganické živiny, které jsou opČtovnČ využitelné pro autotrofy. Edafon je odpovČdný za pĤdní strukturu, promíchávání hmoty pĤdních horizontĤ, kapilaritu, zapravování organické hmoty pod pĤdní povrch a tĜeba také pĤdní dýchání a produkci metanu v anaerobním prostĜedí pĤd s vysokou hladinou podzemní vody a zvodnČlým kapilárním systémem, bez dostatku kyslíku. ProducentĤm metanu obecnČ Ĝíkáme metanogeny. DruhovČ bohatý a vyvážený pĤdní život je žádoucí pro zachování úrodnosti pĤdy. Pro zemČdČlskou produkci je obzvláštČ dĤležitá skuteþnost, že bez života v pĤdČ by nebyly možné kolobČhy látek, pĜi kterých se rozkládá mrtvá organická hmota, a z níž jsou tak uvolĖovány živiny, které mohou být znovu zužitkovány (Šarapatka et al. 2008). Lze plným právem tvrdit, že edafon je þinitelem, který þiní pĤdu pĤdou a odlišuje ji od hlíny. Hlína je pouhým souborem jílových minerálĤ. Lze z ní vytvoĜit porcelán (v pĜípadČ kaolínu), postavit dĤm a zastĜešit ho (v pĜípadČ cihláĜské hlíny). Jinými hlínami se mĤžete pomalovat, pokud jste indiáni a kráþíte po váleþné stezce. Na žádné hlínČ ale nikdy nic nemĤže vyrĤst. Dokonce ani kaktusy se nedají trvale pČstovat pouze v drcené antuce. Je to právČ nulová úrodnost hlíny, která ji zásadnČ odlišuje od pĤdy. Hlína totiž neobsahuje žádný humus, a tak je nesmírnČ chudá na živiny. PĤda je oproti tomu životem pulzující složkou terestrických ekosystémĤ. Existuje dobĜe zdĤvodnČný názor, že vyhubení edafonu na intenzivnČ obdČlávaných polích je jednou z nejvČtších ekologických katastrof, kterou lidstvo vyvolalo. To proto, že úloha pĤdy je zcela nezastupitelná a bez edafonu nemĤže dobĜe plnit své funkce, a dochází k jejímu degradování. Problém je o to závažnČjší, že vyhubení edafonu není snadno pozorovatelné. Jde vČtšinou o organismy mikroskopických rozmČrĤ, o jejichž bytí nemá veĜejnost ani ponČtí. Podívejme se tedy blíže na tento problém v historickém kontextu: PĤdní život se vyznaþuje jednou nepĜíjemnou vlastností. Neumí totiž horizontálnČ migrovat v takové míĜe, aby nevhodné místo vþas opustil a jiné vhodné kolonizoval. Neþiní mu problémy vertikální migrace a pokud pĜijde mráz þi naopak požár, sestoupí o nČkolik centimetrĤ níže do bezpeþí hlubokých vrstev pĤdy. Migrace na jiné pozemky v Ĝádech stovek metrĤ ale není schopen. Proto pokud se na pozemku stanou podmínky nevhodnými pro jeho život, pak zde umírá. Tabulka þ.1.: Množství organismĤ v pĤdČ (Šarapatka, Urban a kol., 2006) Skupina organismĤ Bakterie a aktinomycety Houby Mezo- a mikrofauna Žížaly Další mikrofauny Další organismy Celkem cca

Biomasa v kg.ha-1 1 000 – 10 000 1 000 – 10 000 100 – 2 000 100 – 4 000 100 – 1 000 až 1 000 10 000

Spoleþenstvo edafonu je vázáno na detritový potravní ĜetČzec. TémČĜ všechny druhy þekají na pĜísun opadu a z nČho žijí. Nejprve je živil les þi travní porost na dané ploše pĜirozenČ rostoucí. Poté pĜišel þlovČk a pĤvodní rostlinné spoleþenstvo vymýtil. PĤdu naruší primitivnČ pomocí hákĤ a zasel kulturní plodiny. NČkteré druhy edafonu to nemohly pĜežít. PĜíkladem jsou tĜeba mykorhizní druhy hub rostoucí ve vzájemné vazbČ s koĜeny vykácených lesních dĜevin. Sice to pro pĜeživší pĤdní život jako celek byla zásadní zmČna, Stránka 117

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí ale netrvala dlouho. ýlovČk v raných stádiích zemČdČlství pĤdu využíval pouze krátkodobČ a poté se pĜesouval na jiné pozemky. Vracel se za nČkolik let, kdy již zregenerovalo pĤvodní travinobylinné spoleþenstvo i edafon a opČt se vrátila pĜirozená pĤdní úrodnost. PĤdu ještČ neobracel a pouze ji háky narušoval v malé hloubce pod povrchem. Jeho schopnost mechanicky narušit pĤdu byla nepatrná a obyþejné divoké prase dokázalo totéž. Tedy nic, co by pĤdní život neustál. PozdČji ale þlovČk pochopil, že trus zvíĜat má potenciál dodat pĤdČ živiny, a poþal tedy hnojit hnojem. Také se nauþil pĤdu obracet pluhem a to mu umožnilo zaorat nejen hnĤj, ale také rostlinnou hmotu. Zaþal proto aplikovat zelené hnojení a hnojení statkovými hnojivy. Jak jistČ tušíte, edafon to uvítal. Na organickou hmotou bohatou pĤdu je potravní základnou pro mnohé druhy, a proto nejvíce žížal najdeme na kompostech. ZemČdČlství tehdy nebylo specializováno, a každý zemČdČlec nejen že pČstoval rostliny, ale také choval zvíĜata v žádoucím pomČru k obdČlávané ploše, a mČl tedy dostatek hnoje na výživu pĤd. S nástupem vČdeckotechnické revoluce se ve 20. století užívaný vzor tradiþní péþe o pĤdu zásadnČ zmČnil. V prvé ĜadČ na scénu pĜišly pesticidy (látky na ochranu rostlin). Mnohé z nich pĤdní život usmrcují. Také moĜidla, která mají chránit vysetá semena pĜed plísnČmi a žravými škĤdci. Dále to byla anorganická hnojiva (prĤmyslová), která nahradila þásteþnČ hnojiva organická. PĤdní život byl tedy otravován a také trpČl hlady, protože anorganická hnojiva potravnČ vyžívat, na rozdíl od hnoje, nemĤže. Nebyly to však chemikálie, které zbavily pĤdu vČtšiny jejího oživení. Byla to zejména specializace a globalizace v zemČdČlství, které spoleþnČ zasadily mnoha druhĤm poslední ránu z milosti. Dnes na zemČdČlském trhu neobstojí hospodáĜ, který chce provozovat živoþišnou i rostlinnou výrobu zároveĖ a obojí na vysoké úrovni. Heslem doby jsou produktivita, efektivita a specializace. StČží najdeme podnik, který pČstuje broskvonČ, a aby mČl zdroj hnojiva, chová také krávy þi prasata. Ekonomické podmínky nutí zemČdČlce ke specializaci, a na investice do živoþišné a rostlinné výroby zároveĖ nejsou peníze.

ͳʹǤͳÀ Pokud se podíváme na pĤdní život blíže, tak zjistíme, že nČkteré druhy organismĤ pĤdu obývají trvale. Nazýváme je obligátním edafonem. Jiné, žijící v pĤdČ pouze doþasnČ, pak oznaþujeme jako fakultativní edafon. KupĜíkladu ropucha zimující v opuštČné noĜe hlodavce je pĜíkladem druhu obývajícího pĤdu sezonnČ. NČkteré druhy jsou mikroskopicky malé (bakterie) a jiné naopak lze bČžnČ pozorovat (hraboš). Proto dále dČlíme edafon na makro, mezo a mikro edafon. ObecnČ lze Ĝíci, že mikroedafon jsou mikroskopické druhy (bakterie, hyfy hub a plísní, prvoci). Mezoedafon pak reprezentují druhy makroskopické, avšak bezobratlé (ponravy chroustĤ, žížaly, plži). Makroedafon zastupují drobní savci (hraboši, hryzci, norníci, za polárním kruhem lumíci atd.). Aþkoli tráví vČtšinu života pod zemí, speleology, horníky a pracovníky Metrostavu za fakultativní edafon odborná literatura nepovažuje. Základní systematické a ekologické skupiny edafonu a jejich funkce, s využitím vlastních poznatkĤ a znalostí, doplnČné o informace ze Zoologie bezobratlých (Sedlák 2006). reprezentují zejména bakterie. V jediném centimetru krychlovém pĤdy jich bČžnČ žije asi sto milionĤ. Jejich þetné druhy mĤžeme dČlit na nČkolik základních skupin. Litofilní druhy žijí pĜímo v horninČ. Jde o chemoautotrofní druhy, které obývají nejen pĤdu, ale zejména horninové podloží. Výskyt tČchto druhĤ je spolehlivČ znám až do hloubi 3 000 metrĤ a mikrobiologové o tČchto druzích souhrnnČ hovoĜí jako o hluboké a horké biosféĜe. V pĤdách tvoĜí skupinu menšinovou a nevýznamnou. Další skupinu jsou bakterie dekompoziþní, které energii získávají rozkladem (mineralizací) organické hmoty. Za jejich nejvýznamnČjší podskupinu lze oznaþit bakterie celulytické, které mají schopnost rozkládat rostlinný detritus, který je na celulózu a lignin velmi bohatý. Na povrchu pĤd tuto funkci plní zejména rĤzné druhy hub a plísní. V pĤdČ jako takové ale tuto úlohu pĜebírají právČ bakterie. V hlubších vrstvách pĤdy, a zejména pĤdách zamokĜených najdeme anaerobní druhy bakterií, které zde pĜi svém metabolismu uvolĖují metan. ěíkáme jim metanogeny. Další skupinou bakterií jsou druhy symbiotické žijící ve vztahu s koĜeny vyšších rostlin. PatĜí sem Stránka 118

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí zejména druhy rodu Rhizobium žijící v nádorkovitých útvarech na koĜenech bobovitých rostli þeledi Fabaceae. VolnČ žijící vazaþi dusíku jsou zastoupeni mikroorganismy z rodu Azotobacter a Actinomycet. Actinomycety ale nČkdy bývají již Ĝazeny k houbám. Další skupinou pĤdních bakterií jsou druhy potenciálnČ patogenní. KupĜíkladu bakterie Clostridium tetanii je pĤvodcem tetanu. Je v pĤdách plošnČ rozšíĜena, a pokud se dostane do hlubší rány, mĤže neoþkovaného þlovČka svým jedem zabít. Takový þlovČk umírá v kĜeþích, stahy šíjového svalstva jsou tak prudké, že mĤže dojít až ke zlomení vazu. Také Clostridium botulinum je v každém centimetru krychlovém pĤdy, a zejména v bahnČ rybníkĤ. Tyto bakterie produkují jed botulotoxin a ten je ve vodách pĜíþinou vážných otrav ryb i vodních ptákĤ. Nejen bakterie ale v pĤdách žijí. Také v nich kupodivu najdeme Ĝasy, a to i v hlubších pĤdních horizontech, kde žijí zcela odĜíznuty od slunce. Zde tyto Ĝasy pĜežívají díky schopnosti zvané mixotrofie, což je schopnost fotoautotrofa živit se zde beze svČtla heterotrofnČ. Dále zde mĤžeme na pĤdním povrchu najít rozsivky, a to zejména v pĤdách bohatých na rozpuštČný vápník, v okolí vývČrĤ minerálních vod. Ten rozsivky dokáží z vody spolu s jinými minerály vysrážet a vzniká tak v okolí pramenných stružek hornina pČnovec, také zvaný travertin. À³ jsou nedílnou souþástí nadložního humusu všech pĤd. Podhoubí (mycélium) je vlastním tČlem hub a to, þemu laicky houba Ĝíkáme, je v postatČ již jen plodnice. Ta vzniká propletením vláken podhoubí, které se nazývají hyfy. Procesu tvorby plodnic z hyf se Ĝíká fruktifikace a jsou k ní potĜebné zcela konkrétní kombinace podmínek (teplota, vlhkost, osvČtlení a prý i správná mČsíþní fáze). NČkteré houby jsou s pĤdou tak tČsnČ spjaty, že vĤbec nadzemní plodnice netvoĜí. KupĜíkladu lanýže jsou podzemními houbami a k jejich vyhledávání se používají cviþená prasata. Výtrusy lanýžĤ v podzemí šíĜí drobní hlodavci. Mykorrhiza je oboustrannČ prospČšný vztah mezi vyšší rostlinou a houbou, kdy podhoubí hub tČsnČ komunikuje s vláseþnicovými koĜínky (exotrofní mykorrhiza), þi hyfy pĜímo vrĤstají do vláseþnicových koĜínkĤ (endotrofní mykorrhiza). Jde o druhovČ þi rodovČ specifický vztah. Klouzka modĜínového bychom pod bĜízou hledali marnČ, stejnČ jako kozáka bĜezového pod modĜínem. Protože je rostlina autotrof a houba heteotrof, mĤže být jejich svazek vzájemnČ prospČšný. Houby mají hyfy tak tenké, že pronikají i do tak malých prostor mezi pĤdními zrny, že by toho vláseþnicové koĜínky nebyly schopny. Houby odtud þerpají vodné roztoky bohaté na minerály a ty pĜedávají koĜenĤm rostlin. Tyto minerální roztoky jsou pro rostlinu jako autotrofa výživou a pĜi procesu fotosyntézy z nich rostlina vytváĜí látky organické. Ty pak transportuje také do koĜenĤ. Rostlina jejich þást houbČ pĜenechává, a tak jde vlastnČ o výmČnný obchod, kdy houba dodává minerální roztok coby surovinu pro fotosyntézu a þást jejích produktĤ si odebírá. NČkteré rostliny jsou na soužití s houbami životnČ závislé, a nemohou bez nich žít. Jde zejména o orchideje, jejichž klíþící semínko musí navázat ihned partnerství s mykorhizní houbou. Pokud ne, rostlinka hyne. Orchideje obecnČ nemají vláseþnicové koĜínky, a na houby v tomto ohledu plnČ spoléhají. Pokud bychom na louce s orchidejemi neuváženým hnojením zmČnili skladbu pĤdních hub, vzácné orchideje by vymĜely. V souvislosti s mykorrhizou je také zajímavé si pĜipomenout, že mšice, které sají na listech a jehliþí dĜevin rostlinné šĢávy, si z nich ponechávají jen bílkovinnou složku. VČtšinu nasáté šĢávy ale tvoĜí pro mšici neužiteþná voda a cukry. Mšice tedy vodu s cukry vyluþuje v podobČ kapének medovice, a ta živí mravence, vþely, vosy, pestĜenky a jiný hmyz. VČtšinu medovice ale spláchne déšĢ. Cukry z medovice pak v pĤdách slouží jako zdroj potravy právČ pro podhoubí symbiotických mykorrhizních hub. Strom takto medovicí hnojí houby na vlastních koĜenech a vypadá to, že mšice je spíše prostĜedníkem ve vztahu strom-houba, než škĤdcem stromu. Pro ilustraci jako vþelaĜ blíže znalý problému uvádím, že hektar smrkového porostu roþnČ vyprodukuje asi 500 kg medovice. Stránka 119

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Poslední skupinou hub, o které se zde zmíním, jsou houby dravé. HoubaĜi, nebojte se! Žádný hĜíbek na vás nevyskoþí z mechu a neprokousne vám houbaĜské holínky a žádný již sebraný se také neprohryže z košíku ven. Mluvím zde o mikroskopických houbách, jejichž vlákna podhoubí se v pĤdním substrátu stáþejí do smyþek a tvoĜí strukturu podobnou pytláckému oku. Tyto nástrahy jsou urþeny k lovu pĤdních hlístic. Jakmile hlístice poþne prolézat okem, dojde k bobtnání bunČk houbového vlákna tvoĜícího smyþku. Ta se tím stáhne a hlístice je polapena. Následuje její strávení dravou houbou. Tyto houby se již poþaly používat také v biologické ochranČ rostlin pĜed háćátky. Obr. þ. 53: Houba rodu Macrocybe

Co by asi lovila tato neškodná houba rodu Macrocybe, pokud by byla dravá? Typuji, že houbaĜe.

potĜebují k svému životu vodní prostĜedí, a tak v pĤdČ nedominují. Spíše se zde nacházejí jejich klidová stádia a z pĤdy kolonizují kaluže, které vznikají po deštích. Totéž platí také pro víĜníky (Rotatoria). Zatím co mikroedafon je nejpoþetnČjší kategorie edafonu co do poþtu jedincĤ v pĤdním objemu, mezoedafon zase vede co do poþtu druhĤ. Jen poþet hmyzích druhĤ kladoucích vajíþka do pĤdy je obrovský. Totéž platí o plžích a mnoha jiných skupinách. Podívejme se nyní blíže na nČkteré z nich. ÀȋȌ jsou drobnými pĤdními živoþichy pĜipomínajícími svým protáhlým svČtlým tČlem malé žížaly. Obývají ve znaþném poþtu všechny typy pĤd a mají zde významnou úlohu rozkladaþĤ organické hmoty. Jiné se živí dravČ, anebo paraziticky. Existují druhy, které se provrtávají do tČla plžĤ a parazitují v nich. Napadení plži poté umírají. Tohoto jevu lze s úspČchem využít pĜi snižování velikosti populací invazních druhĤ plžĤ. Jiní hlísti zvaní háćátka zase napadají rostliny a parazitují na nich. Nejen že je jejich pĤsobením rostlina oslabena, ale otvory do pletiv jsou vstupními branami bakteriálních infekcí a hnilob. Jako pĜíklad si uvedeme háćátko Ĝepné, které napadá Ĝepné bulvy. A ještČ jeden význam hlístice pro þlovČka mají. Díky mimoĜádnČ rychlé reprodukci se mnohé druhy staly cennými studijními objekty na poli genetických a histologických výzkumĤ. To platí zejména o hlístu Caenorhabditis elegans, který se ochotnČ množí v laboratoĜích a také patĜí k prvním živoþichĤm, jejichž genom byl již zmapován.

Stránka 120

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí āȋȌ jsou veĜejnosti dobĜe známí. To díky žížalám þeledi Lumbricidae, které jsou bČžnČ rozšíĜené a vidČl je snad opravdu každý. Spolu se žížalami do této skupiny patĜí také žížalice, což jsou žížalám podobní tvorové obývající dna potokĤ a Ĝek. Dále pak pijavice Hirudinea, které veĜejnost také velmi dobĜe zná. Žížaly jsou trvalou složkou edafonu vČtšiny pĤd. NČkteré dokonce žijí i ve trouchnivém dĜevČ dĜevin. Žížala horská je zajímavá tím, že ve tmČ krásnČ svČtélkuje. Jen pĤdám trvale podmáþeným, zmrzlým a suchým se žížaly vyhýbají. Jsou významnou potravní základnou mnoha ptákĤ. KupĜíkladu kosĤ, drozdĤ, špaþkĤ, žlun, havranĤ a kurovitých ptákĤ. Také ježci, rejsci a krtci je bČžnČ požírají. Žížaly jsou po deštích pochoutkou ryb, pokud je voda vyplaví z chodbiþek a pĜinutí vlézt do vodních tokĤ. Jde o hermafroditní organismy, které se reprodukují tak, že k sobČ dva jedinci pĜiloží opasky a vymČní si spermie. Žížaly pak odkládají vajíþka ve vajeþném pouzdru. Na lesních cestách je možno najít drobné hromádky, které jsou vlastnČ žížalími exkrementy. ěíká se jim trusinkový humus a býval sbírán jako vysoce kvalitní materiál pro rĤst pokojových rostlin. NČkteré druhy žížal se pro svoji vysokou spotĜebu potravy a rychlou reprodukci dokonce využívají ke kompostování organického materiálu. Žížaly jsou dnes ohrožovány mnoha faktory. Nejde jen o chemii a nedostatek hnoje užívaného ke hnojení pĤd. Jde také o systém kosení trávníkĤ. Vzpomínám si, že jsme doma mívali malou ruþní sekaþku. Ta trávu rozemlela na malé kousky a ty padaly do trávníku. Zde se rozkládaly také þinností žížal. Dnes je tomu jinak. Motorové sekaþky mají zásobník na pokosenou trávu a ta je z pozemku odvážena. Žížaly trpí hlady a s nimi také ty druhy, které jsou na nich závislé. Jde o krásnou ukázku toho, že i zdánlivČ nicotný zásah do fungování ekosystému mĤže pĜinést jeho nežádoucí ovlivnČní. ȋȌ jsou drobní a hmyzu pĜíbuzní živoþichové, jejichž velikost dosahuje 1-3 mm. NejvČtší druhy bývají velké 7-9 mm. Jejich anatomickou zvláštností je skákací vidlice zvaná furka. Ta je v klidu uložena pod tČlíþkem zvíĜete, a pokud je chvostoskok vylekán, furka se vymrští a chvostoskoka katapultuje do bezpeþí. Chvostoskoci jsou schopni skákat do vzdáleností, které mnohanásobnČ pĜesahují délku jejich tČl. Jsou spolu s mravenci asi nejhojnČjšími suchozemskými þlenovci vĤbec. Živí se tlejícím listím a napomáhají tak jeho rozkladu. Polární druhy chvostoskokĤ žijí také na snČhu a živí se pylovými zrny a výtrusy hub, které sem navane vítr. Druh mákovka vodní (Podura aquatica) je þerné barvy a dosahuje velikosti 1 mm. Najdeme ji na pĤdách v okolí litorálu nádrží. Dalším významným druhem je larvČnka obrovská (Tetrodontophora bielanensis). Jedná se o druh dorĤstající až velikosti 1 cm, zbarvení má výraznČ šedomodré a mĤžeme se s ním setkat zejména v humusu nebo mechu vlhkých lesĤ. «ȋȌ se podobají drobným larvám hmyzu. Jsou zcela slepé a dČlí se na štČtinovky (Campodeina) a škvorovky (Japygina). Jde o druhy vyloženČ vázané na pĤdu, které vyhledávají vlhko a tmu. VČtšina druhĤ štČtinovek je býložravých, konzumují rostlinné zbytky nebo vlákna hub. NČkteré druhy jsou dravé. Škvorovky jsou naopak vždy dravé. Poznáme je podle klíštČk na zadeþku, jimiž pĜipomínají škvory. Velikost vidliþnatek þiní nČkolik mm. Z druhĤ žijících v našich zemČpisných oblastech si jmenujme alespoĖ škvorovku jižní (Catajapyx confusus). ȋȌ dosahují velikosti asi 2 mm. Na hlavČ nemají oþi ani tykadla. VČtšinou jsou jen slabČ pigmentovaní s protáhlým tČlem. Mladí a dospČlí jedinci se liší poþtem zadeþkových þlánkĤ. Žijí v nadložním humusu, anebo v pĤdČ do hloubky 10 cm pod povrchem. Najdeme je na rĤzných pĜírodních biotopech, oraným pĤdám se ale vČtšinou spíše vyhýbají. V naší faunČ žije pĜibližnČ 30 druhĤ. BČžný druh vyskytující se v našich pĤdách je hmyzenka pĤdní (Acerentomon doderoi). Stránka 121

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí āȋȌ jsou dravými obyvateli nadložního humusu pĤd. Jejich koĜistí se stávají drobné pĤdní druhy. Velké tropické a subtropické druhy mohou být nebezpeþné i þlovČku. Jejich délka se již pohybuje v centimetrech až decimetrech. Jejich ploché tČlo jim umožĖuje žít pod kameny, kĤrou þi v jiných tČsných úkrytech. Od podobných mnohonožek je snadno poznáme podle toho, že z každého þlánku jejich tČla vyrĤstá pouze jeden pár konþetin. Poslední pár konþetin je tvoĜen takzvanými vleþnými nohami. Také ty mnohonožkám chybí. V naší faunČ nalezneme celkem 90 druhĤ stonožek. Našim nejbČžnČjším druhem je stonožka škvorová (Lithobius forficatus). āȋȌ jsou stonožkám podobné. Jsou ale mnohem menší a jejich délka þiní nČkolik milimetrĤ. Bývají zbarveny bíle, anebo jsou nažloutlé, tČlo je slabČ sklerotizované. Najdeme je v hlubších vrstvách pĤdy, kam již nezasahuje sluneþní svit, dále se vyskytují v tlejícím listí. Preferují pĜedevším vápencové podloží. Mezi pĤdními þásticemi pronásledují svoji koĜist nejþastČji chvostoskoky a hlístice. Zde se zmíníme o druhu stonoženka bílá (Scutigerella immaculata), který najdeme pĜevážnČ v humusu. āȋȌ jsou vegetariány. Z každého þlánku jejich tČla vyrĤstají hned dva páry konþetin. Pokud mnohonožku vezmeme do ruky, svine se. Naše druhy jsou malé a dosahují délky nČkolika centimetrĤ. Africké druhy a druhy asijské jsou ale tak obrovské, že bývají ze záliby chovány teraristy. K mnohonožkám se také Ĝadí svinule, chlupule a plochule. Jsou to významní saprofágové a detritofágové rostlinných i živoþišných zbytkĤ. V naší faunČ bylo popsáno pĜes 60 druhĤ. Významnými zástupci jsou zejména chlupule podkorní (polyxenu lagurus). Jedná se o druh s mČkkým tČlem, které je pokryto štČtinami naplnČných vzduchem. Dalším druhem je plochule kĜehká (Polydesmus complanatus), její þernohnČdé tČlo je výrazné, s dvČma podélnými žlutými pásy. Jako poslední druh si popíšeme, nám asi nejvíce známou, svinuli lesní (Glomeris pustulata). Svinule je známá svým silnČ klenutým hĜbetem a schopností volvace - stoþení se do klubíþka. MĤžeme se s ní setkat pod kameny þi v mechu. ~æȋȌ bývají Ĝazeny mezi paþlenovce. Jde o zvíĜátka o velikosti asi 2 mm nebo menší. Jejich tČlíþko je kryto pevnou vnČjší kostrou, a ta je úþinnČ chrání. Bylo dokonce prokázáno, že želvušky dokáží pĜežít celé dny ve volném vesmíru, pokud jsou chránČny proti ultrafialovému záĜení. Tedy v témČĜ ideálním vakuu a za teplot blízkých absolutní nule! Jsou obyvateli nadložního humusu, zejména vlhkých polštáĜĤ mechu na pĤdním povrchu. ěadíme je tedy spíše k epigeonu. Živí se vysáváním bunČk mechĤ, lišejníkĤ, hub a vyšších rostlin. ZĜejmČ se mohou živit také detritem. Jsou zajímavou skupinou z hlediska systematické biologie i ekologie. V ýeské republice bylo popsáno více než 100 druhĤ. NejznámČjšími druhy jsou želviþka (Echiniscus) a medvíćátko (Macrobiotus). āȋ ȌȂÀȋȌ Ty zná každý, systematicky jsou Ĝazeni mezi stejnonohé korýše. Staþí odvalit kámen þi tĜeba prkno ležící na povrchu pĤdy a hned jich zde máme desítky. Jde o ploché suchozemské korýše, kteĜí se plnČ adaptovali na pobyt mimo vodu. Najdeme je jak v nadložním humusu a na povrchu pĤdy, tak také v hlubších vrstvách. Zde zimují. Také je najdeme v opuštČných norách hlodavcĤ.

Stránka 122

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ. 54: Volvace – svinutí (Autor: Janíþková Bronislava)

ȋȌ jsou u nás v pĤdách reprezentováni zejména roztoþi a také pravými pavouky. Roztoþi jsou drobní tvorové, jejichž velikost je rĤzná. NČkteré mĤžeme vidČt pouhým okem (klíšĢata), jiní jsou tak malí, že musíme užít mikroskop, nebo binokulární lupu. NČkteĜí jsou tak drobní, že žijí ve vzdušnicích hmyzu, jiní se hmyzu drží a nechávají se jím pĜenášet na jiná místa a další žijí paraziticky. VolnČ žijící druhy vysávají organické zbytky - tĜeba druhy žijící v domácnostech vysávají šupinky mrtvé kĤže þlovČka a pĤsobící alergie. Další druhy vysávají buĖky Ĝas, podhoubí hub nebo sají krev živoþichĤ. RoztoþĤ jsou stovky druhĤ, a není možné se jim zde blíže vČnovat. DospČlci mají 8 konþetin, vývojová stadia ale ménČ. NejþastČji 6. V pĤdách dominují roztoþi zvaní pancíĜníci. Jsou velice významní pĜi dekompozici organické hmoty a kolobČzích biogenních prvkĤ. Jsou velice hojní ve vČtšinČ druhĤ pĤd. Sametky jsou vČtší roztoþí, kteĜí mají znaþný hygienický význam ve vztahu k þlovČku a domácím zvíĜatĤm. Zdržují se místy na povrchu pĤdy ve velkém poþtu a mohou sát krev. Výsledkem je pak nehezká vyrážka, zarudnutí pokožky a nČkdy i horeþka nebo anafylaktický šok - nadmČrná imunitní reakce organismu provázená horeþkami, vyrážkou a dušností. Proto se nedoporuþuje ležet jen tak na trávnících a zejména ne zde usnout. V pĤdách se mohou vyskytovat také pĤvodci rĤzných typĤ svrabu zvaní zákožky. Zákožky byly metlou vojákĤ v zákopech za všech váleþných konfliktĤ. Zavrtávají se do pokožky a pĤsobí zde zánČt. OdumĜelá pokožka se loupe a na povrchu se dČlají nepĜíjemné strupy. Pomoc je zde ale lehká. Staþí místo (tĜeba napadený ušní boltec králíka) potĜít jedlým olejem. Olej zákožky odĜízne od kyslíku a ony se udusí. Zákožky bČžnČ parazitují na pĤdních hlodavcích a také na zajícovcích. U zvíĜat se tomuto problému Ĝíká prašivina, a pokud se provede dezinfekce kotcĤ a navštíví veterináĜ (þi užije olej), nemoc se dá snadno vyléþit. Z pravých pavoukĤ je na pĤdy vázáno pomČrnČ málo druhĤ. K zajímavostem patĜí kupĜíkladu sklípkánek pontický, který je naším zástupcem sklípkanovitých. Samiþky si na povrchu nadložního humusu tkají z vláken rourku, a pokud nČjaký hmyz na rourku vstoupí, pavouk zespodu rourku protrhne a zakousne se hmyzu do spodku tČla. Tento velký druh je velmi vzácný a žije na jižní MoravČ. Stepník rudý a moravský jsou dva druhy pavoukĤ vázaných na skalní stepi. Samiþky žijí trvale v podzemních úkrytech a þervení sameþkové jsou ozdobou tČchto biotopĤ. Slíćáci jsou rychlí pavouci žijící na povrchu pĤd. NejbČžnČjším druhem je slíćák polní, jehož samiþky nosí vajeþný kokon pĜipevnČný na spodu svého zadeþku. Pokud samiþku ulovíme a kokon jí odejmeme, bude ho samiþka hledat. Pokud jí ho pĜedložíme, ihned si ho upevní zpČt. Tento pokus je možné ve sklenici snadno pozorovat. Na okraj dodávám, že lidé þasto sklípkanĤm neprávem Ĝíkají tarantule. Tarantule je ale velký druh slíćáka (slíćák tatarský), který kdysi žil také u nás. Jeho jed není nebezpeþný, ve velikosti si ale s tropickými sklípkany nezadá. Z dalších pavoukovcĤ lze v kompostech, nadložním humusu a opadance najít štírky a sekáþe. Štírci jsou drobní a nemají jedový bodec. Jsou neškodní a loví v opadu pisivky a chvostoskoky. Sekáþi jsou známí Stránka 123

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí svýma dlouhýma nohama. Jen nČkteré druhy se druží na povrchu pĤdy a vČtšinou jde o obyvatele kĤry stromĤ a bylinné vegetace. āȋ Ȍ jsou v pĤdách zastoupeni mnoha druhy. A to jak na pĤdách vyvinutých, tak i na mokvavých skalách porostlých mechem, kde pĤdotvorný proces teprve poþíná. Lze Ĝíci, že žijí všude tam, kde je dostatek vlhka a vápníku pro tvorbu jejich skoĜápek. Plži jsou významnou složkou potravy ptákĤ, kteĜí konzumací jejich vápenatých skoĜípek doplĖují vápník, tolik nutný pro tvorbu vajeþných skoĜápek. Nemá zde význam suplovat úlohu atlasĤ a uvádČt konkrétní druhy - jsou jich stovky. Je ale vhodné zdĤraznit, že plži mají velký význam pĜi studiu pedogeneze, neboĢ jejich schránky v pĤdách zĤstávají po celá staletí. Protože plži migrují pomalu a jsou vázáni na substráty s konkrétním vodním a teplotním režimem a také konkrétní vegetací, pomáhá nám pĜítomnost jejich ulit v pĤdČ odhalit její vývoj v þase. Mnoho druhĤ plžĤ žije na keĜích a bylinné vegetaci. I tyto druhy ale kladou vajíþka do pĤdy, která jim zajistí ideální vlhkostní podmínky. Také zimování vČtšiny druhĤ probíhá v nadložním humusu, þi hlubších pĤdních horizontech. ȋ Ȍ je nesmírnČ poþetnou skupinou a je zcela mimo rámec této skromné publikace vČnovat se ekologii jednotlivých druhĤ vázaných na pĤdu. Proto pĜedkládám pouze struþný výþet základních skupin. ȋȌ jsou v opadu a pĤdČ hojní. Zejména stĜevlíkovití brouci jsou predátory lovícími v nadložním humusu svoji koĜist. Mnohé druhy jsou na život v pĤdČ adaptovány tak dalece, že ani nelétají. Také larvy stĜevlíkĤ žijí dravČ v pĤdách a nadložním humusu. Svižníci jsou na rozdíl od stĜevlíkĤ výbornými letci. Bývají vázáni na konkrétní pĤdní podmínky a preferují pĤdy písþité a slunné. Také larvy svižníkĤ žijí v pĤdách dravČ. Potemníci jsou vázáni na opad a nory hlodavcĤ. KupĜíkladu smrtník obecný je pĤvodnČ obyvatelem králiþích nor, kde jeho larvy nacházejí králiþí bobky jako potravu a také nezbytné sucho, které k vývoji potĜebuje. KovaĜíkovité brouky najdeme jako dospČlce v kvČtech. Larvy zvané drátovci ale škodí tím, že poškozují brambory a Ĝepu. Jsou tedy významnými pĤdními škĤdci kulturních plodin. Listorozí brouci je souhrnný název pro roháþovité, nosorožíkovité, vrubounovité a zlatohlávkovité brouky. Ti všichni mají ve stadiu imaga (dospČlce) lístkovitá tykadla, která tvoĜí jakési malé vČjíĜky. Do skupiny patĜí také obecnČ známí chrousti. Larvám tČchto druhĤ se Ĝíká ponravy a ty žijí v zemi (chrousti), nebo v kompostech (zlatohlávek zlatý, nosorožík kapucínek), nebo v trouchu starých stromĤ (roháþ). Larvy vrubounovitých broukĤ v pĤdní komĤrce požírají trus, který jim sem jejich rodiþe jako potravní zásobárnu zahrabali. Asi nejdĤležitČjší skupinou ve vztahu k pĤdČ jsou chrousti a jejich pĜíbuzní chroustci. Jejich ponravy se živí požíráním koĜenĤ travin a mnoha jiných rostlin, kulturní plodiny nevyjímaje. Jsou samy základem potravy rejskĤ, krtkĤ, havranĤ a rackĤ. Rackové je sbírají za pluhy na polích. V kompostech kupodivu najdeme larvy zlatohlávkĤ a nosorožíka kapucínka, což jsou brouci pĤvodnČ vázaní na trouch starých doupných stromĤ. Ty ale z pĜírody zmizely. Proto se tyto ekologicky plastické druhy nauþily žít jinak. KupĜíkladu larvy zlatohlávka zlatého žijí v periferiích mravenišĢ lesních mravencĤ, kteĜí žijí v nížinných lesích. V tom pĜípadČ je totiž jejich kupa (akumulaþní kužel) tvoĜena z rozmČlnČných listĤ okolních stromĤ a jehliþí je zde málo. Jde tedy svého druhu o pĜírodní kompost. Larvy zde proto mají spoustu potravy a také mravenci þásteþnČ regulují teplotu kup. Nosorožík situaci vyĜešil jinak. Když z pĜírody zmizely doupné stromy, nauþil se žít v hromadách tĜísla u koželužen. PozdČji nČkteré populace pĜešly k vývoji v kompostech, kde se tĜíslo kompostovalo. Po zániku koželužnictví dnes tento druh žije v kompostech bez tĜísla. Zlatohlávek zlatý se to nauþil také a dnes jsou oba druhy díky kompostĤm zase pomČrnČ hojné. Jen stČží bychom hledali brouka, který se z kukel nelíhne v pĤdČ þi jejím blízkém ekvivalentu (vlhké dĜevČné drti þi listovce). Kulky broukĤ nebývají obklopeny zámotky, a tak se nemohou volnČ vyskytovat Stránka 124

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí v pĜírodČ, tĜeba na stoncích rostlin, jak vidíme u motýlĤ a jiného hmyzu. Snad jen dutinové druhy se kuklí v dutinách a nikoli v pĤdČ. I zde je ale vlastnČ z napadaného listí ekvivalent pĤdního nadložního humusu. âÀÀȋȌǦ«ǡǡāǡ«ǡÀ a jiné skupiny bývaly dĜíve Ĝazeny do skupiny rovnokĜídlého hmyzu. Aþkoli je dnešní systematika novČ chápe samostatnČ, pĜidržím se zde pro jednoduchost pĤvodního pojetí, protože je ekologie tČchto druhĤ podobná. Lze Ĝíci, že témČĜ všechny druhy kladou vajíþka do pĤdy. Z vajíþek se líhne larva velmi podobná dospČlci. Jen kĜídla postrádá. V prĤbČhu rĤstu se jí kĜídla vytváĜejí a imaga jsou již letuschopná. Saranþata mají krátká tykadla a jde o býložravce spásající pĜedevším traviny. Samiþky nemají kladélko a kladou do pĤdy vajíþka extrémnČ elastickým zadeþkem. Kobylky jsou dravé a tykadla mají velice dlouhá. NČkdy delší než tČlo. Jejich potravou jsou mšice a také vČtší hmyz. Samiþky mají meþovité kladélko ke kladení vajíþek do pĤdy. Cvrþci mají dlouhá tykadla a samiþky mají kladélko. Zatím co saranþata a kobylky najdeme na vegetaci, cvrþci žijí na pĤdním povrchu a mívají také v pĤdČ nory. V nich sameþci koncertují. Pravými obyvateli pĤdy jsou ale krtonožky. Ty mají pĜední pár konþetin uzpĤsoben k hrabání a vypadají asi tak, jakoby si cvrþek vypĤjþil k hrabání pĜední pár krtþích konþetin. Krtonožky obývají vyhĜáté písþité pĤdy na jihu našeho území a díky své teplomilnosti je najdeme také ve sklenících a paĜeništích - k malé radosti zahradníkĤ a školkaĜĤ. Krtonožky jsou sice dravé, loví pĤdní hmyz, ale pĜitom podhrabávají koĜínky sazenic. Sameþci koncertují v norách, které svojí stavbou hlas zesilují. Cvrkání je pak slyšet na stovky metrĤ daleko. eȋȌ

jsou termitĤm blízce pĜíbuzní, ale pĜesto jsou Ĝazeni do samostatného Ĝádu. Stovky druhĤ žijí zejména v tropech a nČkteré také v domácnostech. Jsou ještČ ménČ vybíraví než termiti a žerou i živoþišné produkty. Pokud do terária se šváby dáte tĜeba malého mrtvého hlodavce, pak druhý den najdete již jen kostru. Zmizí vše - i chlupy a mČkké chrupavky. NetĜeba dodávat, že jsou díky tomu švábi cennými rozkladaþi opadu v lesích tropĤ i na dalekém severu. KupĜíkladu rusec laponský snáší i život v nehostinných jehliþnatých lesích. eâȋȌ jsou všudypĜítomní. DospČlce þasto najdeme v kvČtech mrkvovitých rostlin, kde se sytí. Také pod kĤrou a kameny jich bývá mnoho. V opadance hrají úlohu tím, že narušují suché listy a rozežírají je. ŠkvoĜi jsou všežravci. Samiþky o vajíþka peþují, a proto je skupina ekologicky zajímavá. Typické je klíšĢkovité ukonþení zadeþku, které slouží pĜedevším k obranČ. Vyznaþují se noþní aktivitou. V našich zemČpisných podmínkách se mĤžeme setkat se 7 druhy. Nám nejbližší je škvor obecný (Forticula auricularia). âÀÀȋȌ Z naší fauny je známo pĜibližnČ 10 000 druhĤ. Hrají v pĤdotvorném procesu nČkterých oblastí zásadní úlohu. To zejména mravenci. Na dalekém severu v chladných a zastínČných kyselých pĤdách pokrytých jehliþím se nedaĜí žížalám. Tajgové pĤdy tedy musí kypĜit a promíchávat nČkdo jiný. PrávČ mravenci jsou k tomu dobĜe vybaveni. Mravenci rodu Formica mají mraveništČ složeno ze dvou þástí. Svrchní se nazývá akumulaþní kužel, je to ta hromada jehliþí, které mraveništČ bČžnČ Ĝíkáme. Její úlohou je akumulovat teplo ze slunce a umožnit zde vývoj mravenþích vývojových stádií (plodu). V podzemní þásti pak mravenci zimují. Jde o labyrint tisícĤ chodbiþek a komĤrek. Lesní mravenci pĤdu provzdušĖují a také jsou stará a opuštČná mraveništČ místy, kde se dobĜe daĜí semenáþkĤm lesních dĜevin. Pokud v tajze vznikne svČtlinka a není zde žádné mraveništČ, brzy zcela zaroste buĜení. Pokud zde ale mravenci jsou, tak hubí v okolí kupy traviny a snaží se tak bránit zárĤstu své kupy. Kde ale nejsou díky mravencĤm traviny, tam se mohou uchytit semenáþky dĜevin. Stránka 125


Mravenci tedy mají své místo také v dynamice lesních porostĤ. Jejich mraveništČ obývají mnohé druhy specializovaného hmyzu a také jsou potravní základnou pro tetĜeví kuĜátka, datlovité ptáky, divoká prasata a jezevce. Tam, kde mraveništČ zanikne, zĤstává dlouho pĤda obohacena o minerální látky a zejména stopové prvky. To má význam pro rĤst rostlin. Také nesmíme zapomínat na mravence rodu Camponothus, jímž se odborné Ĝíká dĜevokazové. Jde o technické škĤdce dĜeva, kteĜí ale tím, že dĜevo rozežírají na jemné piliny, napomáhají jeho rozkladu. DĜevo ale nekonzumují - jsou draví. Rozežírají ho jen, aby v nČm mohli hloubit chodbiþky. Také na lukách žijí mnohé druhy mravencĤ a na jejich kupách rostou jiné rostliny než v okolí. Tím, že mravenci v okolí luþních mravenišĢ hubí traviny, se zde mohou uchytit semínka orchidejí a jiných, ménČ konkurenþnČ silných druhĤ. Nesmíme také opomenout fakt, že mnozí mravenci na koĜenech dĜevin i travin mšice zámČrnČ pČstují a ty se tak také stávají souþástí edafonu. Z dalších druhĤ blanokĜídlých mají okrajový význam pro pĤdu pouze samotáĜské vosy a vþely. KupĜíkladu samotáĜské vþely pískorypky si v písþitých pĤdách hloubí nory zakonþené komĤrkami. V nich je na pylovém bochánku uloženo vajíþko a larviþka pyl požírá. Po zakuklení se líhne dospČlec a ten komĤrku navždy opouští. PodobnČ žijí také samotáĜské vosy (kutilky, žahalky, jízlivky, kvČtolibové, dlouhoretky atd.), které ale potomstvu na rozdíl od vþel pĜinášejí živou koĜist paralizovanou jedem. Všechny druhy samotáĜských vþel i vos využívajících pĤdu jsou vázány na propustné písþité a oslunČné biotopy. ýmeláci také žijí v pĤdČ, a to zejména v opuštČných myších norách. Také nČkteré druhy sociálních vos najdeme v podzemí. ȋ Ȍ nejsou s mravenci vĤbec pĜíbuzní. Jsou znaþnČ starobylou skupinou a zastupují žížaly v tropických biomech. Jde o požíraþe mrtvé organické hmoty rostlinného pĤvodu. Sežerou vše - chýši domorodcĤ, starý paĜez, listí, suchou trávu, knihy, hadry, krabice atd. UmožĖují jim to prvoci obývající jejich trávicí trakt. Termiti žijí sociálnČ v termitištích. V nitru každého termitištČ žije královna s extrémnČ velkým zadeþkem. Je velká asi jako jitrnice a sama se nemĤže pohybovat. Musí ji proto dČlnice krmit, napájet, þistit a odebírat jí kladená vajíþka. Také tam s ní žije král - o mnoho menší sameþek, který ji prĤbČžnČ oplodĖuje. Termiti jsou co do biomasy nejhojnČjšími živoþichy savan i tropických pralesĤ a mají základní úlohu v kolobČzích živin, rozkladu detritu a potravních ĜetČzcích. Uvádí se, že termiti roþnČ vyprodukují tolik metanu jako þlovČk všemi svými aktivitami. ÀëâÀÀȋȌ jsou v edafonu zastoupeni mravkolvem (Myrmeleon formicarius). Jeho larva si v mČlké písþité pĤdČ vyhrabává jamku tvaru trychtýĜe a na jejím dnČ þeká na koĜist. Jí bývá mravenec a nebo jiný malý živoþich. Po nČm larva mravkolva vytrvale vrhá zrnka písku a mravenec po svazích trychtýĜe sjíždí do hladových þelistí dravce. Tento hmyz je rozšíĜen na suchých a písþitých oslunČných pĤdách. âÀÀȋȌ jsou na pĤdu také vázáni. Pokud v lese uhyne zajíc, je jeho tČlo rozloženo tisíci larev masaĜek a bzuþivek. Jejich kuklení ale probíhá v zemi. Totéž platí také u druhĤ rozkládajících výkaly (kupĜíkladu výkalnice) a tĜeba larvy nČkterých pestĜenek, ovádĤ a bránČnek najdeme ve vlhkých þi bahnitých sedimentech poblíž vodních tokĤ. Také tiplice kladou vajíþka do pĤdy. ObecnČ platí, že všude, kde jsou vlhké pĤdy s dostatkem organického materiálu na povrchu, žijí velká kvanta dvoukĜídlého hmyzu.

ýȋȌ máme zpravidla spojeny se slunnými dny, kdy se jako živé drahokamy vznášejí nad kvČty rĤzných rostlin. Ale i v rámci této skupiny najdeme druhy, které se pĜi svém vývoji bez pĤdy neobejdou. Jde zejména o Stránka 126

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí lišaje, jejichž kukly najdeme dosti hluboko v pĤdách. Jiné druhy se kuklí v nadložním humusu. Housenky vČtšiny druhĤ se ale kuklí na bylinách þi dĜevinách, a tak jsou motýli jako skupina s vývojem pĤd spojeni jen okrajovČ. je tvoĜen zejména drobnými obratlovci. Z obojživelníkĤ je oprávnČné sem zaĜadit blatnici obecnou, která se zahrabává do písþitých pĤd. Z plazĤ pak všechny naše suchozemské druhy, neboĢ v pĤdČ zimují. Výjimkou je želva bahenní zimující na dnČ vod. Ze savcĤ v pĤdách dominují hlodavci. ObecnČ známé jsou tyto druhy: Hraboš polní, norník rudý, ondatra pižmová a hryzec vodní. Z hmyzožravcĤ jde o krtky, dále pak vzácné rejsky a bČlozubky, jimž byla vČnována pozornost v þásti o ekologii živoþichĤ. Z vČtších druhĤ mĤžeme vzpomenout lišky a jezevce, kteĜí si v pĤdách hloubí své nory. Také vlci se chovají podobnČ. MedvČdi pro svoji znaþnou velikost spíše využívají pĜirozených úkrytĤ, které upravují. Prohlubují menší jeskynČ a ukrývají se pod vývraty. Mohou ale také vyhrabávat vlastní nory tam, kde je vrstva pĤdy dosti mocná. Z ptákĤ mnoho druhĤ hnízdí na povrchu pĤdy. Pod její povrch se odváží jen nČkteré z nich. KupĜíkladu kalous pustovka mĤže hnízdit v opuštČných norách jiných zvíĜat. Americká sova králiþí tak žije bČžnČ. Nory ve stČnách opuštČných pískoven si vytváĜejí bĜehule, ledĖáþci a také vlha obecná. Asi nejzajímavČjší je setkání s pod zemí žijícími rybami. Mám na mysli bahníky, kteĜí v tropech Austrálie a Afriky pĜežívají období sucha tak, že se v bahnČ obalí slizem, a když pĤda zcela vyschne, lze je z pĤdy vyhrabávat a požírat, þehož kupĜíkladu prasata bradaviþnatá s úspČchem využívají. Když se tok vody obnoví, ryby procitnou a zase zaþnou žít ve vodním prostĜedí.

« Posloupnost jednotlivých fotografií není Ĝazena dle platného systému. Obr. þ. 55: Colpoda inflata

Obr. þ. 56: Clostridium botulinum

Stránka 127

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ. 57: Amoeba

Obr. þ. 58: Caenorhabditis elegans

Obr. þ. 59: Rhizobium

Obr. þ. 60: Amphitrema

Obr. þ. 61: Rotatoria

Obr. þ. 62: Vidliþnatka (Catajapyx confusus)

Stránka 128

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ. 63: Isotoma viridis

Obr. þ. 62: Mákovka vodní (Podura aquatica)

Obr. þ. 65: Hmyzenka (Protura specimen)

Obr. þ. 66: Plzák lesní (Arion rufus)

Obr. þ. 67: Stonoženka bílá (Scutigerella immaculata)

Obr. þ. 68: Páskovka (Cepaea sp.)

Stránka 129

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ. 69:Stonožka škvorová (Lithobius forficatus)

Obr. þ. 70: Stínka zední (Oniscusasellus)

Obr. þ. 71: Stínka obecná (Porcellio scaber)

Obr. þ. 72: Svinule šestipásá (Hexasticha)

Obr. þ. 73: Chlupule podkorní (Polyxemus lagurus)

Obr. þ. 74: Plochule (Polydesmus complanatus)

Stránka 130

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ. 75: Mravenec rodu Formica

Obr. þ. 76: Termit

Obr. þ. 77: Stepník rudý (Eresus cinnaberinus)

Obr. þ. 78: Sametka rudá (Trombidium holosericeum)

Obr. þ. 79: PancíĜník (Oribatida)

Obr. þ. 80: Žížala obecná (Lumbricus terrestris)

Stránka 131

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ. 81: Želvuška (Tardigrada )

Obr. þ. 82: Štírek obecný (Chelifer cancroides)

Obr. þ. 83: Tiplice polní (Nephrotoma crocata)

Obr. þ. 84: PestĜenka rodu Eristalis

Obr. þ. 85: Škvor obecný (Forficula auricularia)

Stránka 132

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ. 86: Mravkolev – larva (Myrmeleon formicariu)

Obr. þ. 87: StĜevlík fialový (Carabus violaceus)

Obr. þ. 88: Kobylka zelená (Tettigonia viridissima)

Obr. þ. 89: Saranþe (Psophus stridulus)

Obr. þ. 90: Rusec laponský (Ectobius lapponicus)

Obr. þ. 91: Krtonožka (Gryllotalpa gryllotalpa)

Stránka 133

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ. 92: Norník rudý (Clethrionomys glareolus)

Obr. þ. 93: Hraboš polní (Microtus arvalis)

Obr. þ. 94: Jezevec lesní (Meles meles)

Obr. þ. 95: Krtek obecný (Talpa europaea)

Obr. þ. 96: Lanýž (Tuber)

Obr. þ. 97: Mísenka oranžová (Aleuria aurantia)

Stránka 134

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy p a zemČdČlství lství ve vztahu k životnímu prostĜedí prost Obr. þ. 98: HvČzdova (Geastrum sp.)

Obr. þ. 100: Dutohlávka (Cladonia)

Obr. þ. 99: KustĜebka ebka dutá (Peziza vesikulosa)

Obr. þ. 101: Pýchavky obrovská (Langermannia Langermannia gigantea) gigantea

Stránka 135


ͳ͵ǤÀ± Na vzniku a vývoji pĤd se podílí mnoho zároveĖ probíhajících procesĤ, na úrovni chemických zmČn, transportu látek i obohacování þi ochuzování pĤd o pĤdní složky. Podívejme se spolu blíže na základní z nich. ³À Již dĜíve jsme hovoĜili o tom, že zvČtrávání mĤže být chemického, biologického þi kombinovaného charakteru. Jeho rychlost závisí na intenzitČ faktorĤ, díky kterým ke zvČtrávání dochází. KupĜíkladu pokud se stĜídají suché a vlhké periody, v pískovcích mČní objem jílovitý tmel, a tato hornina se snadno drolí. K dalším faktorĤm zvČtrávání patĜí velikost a intenzita tepelných zmČn (trhání hornin ledem), dále pak abraze (obrus) pĜi transportu horniny vodou þi vČtrem, naleptávání kyselými dešti a také narušování hornin rĤznými organismy. Rychlost zvČtrávání závisí nejen na místních podmínkách, ale také ve znaþné míĜe na odolnosti horniny zvČtrávání vystavené. Obr. þ. 102: Geomorfologický tvar vzniklý zvČtráváním

Je zcela základním pĤdotvorným procesem, který vlastnČ þiní ze sterilní zvČtraliny pĤdu jako živý systém. Jde o mikrobiální a chemický proces, pĜi kterém se odumĜelá organická hmota zvaná detritus mČní na humus. Humifikace je vždy aerobním procesem a spotĜebovává se pĜi ní formou pĤdního dýchání kyslík. Anaerobnímu rozkladu organické hmoty Ĝíkáme hnití. Jde o proces nežádoucí, pĜi nČmž se uvolĖuje bioplyn s vysokým podílem metanu. Metan je nebezpeþný skleníkový plyn. O druzích humusu je blíže pojednáno na jiném místČ tohoto textu. Jde o proces ochuzování pĤdy vyplavováním nČkterých pĤdních složek, nebo jejich pĜemísĢování v rámci pĤdních horizontĤ. Blíže ji dČlíme na tyto podkategorie: Vyluhování - vyplavování rozpustných solí z pĤdy. Stránka 136

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Degradace - posun uhliþitanu vápenatého v rámci pĤdních profilĤ. Ilimarizace - posun jílu smČrem do hlubších pĤdních horizontĤ, neboĢ jíl je tČžký. Podzolizace - posun slouþenin železa a hliníku s organickými látkami do hlubších horizontĤ, kde tvoĜí typicky zbarvené vrstvy. Slancování - jde o kumulaci solí na povrchu pĤdy, kdy zde soli zĤstávají po odpaĜení vody z pĤdního roztoku. Jde o opak eluviace. Jisté látky se v urþité vrstvČ hromadí. KupĜíkladu v glejových pĤdách najdeme glejový horizont, který je obohacený o kovy a jíl. Díky tomu má modrošedou barvu. Àý Oglejení je proces probíhající na pĤdách periodicky zaplavovaných. Pravý glejový proces pak probíhá tam, kde je pĤda trvale vystavena vysoké hladinČ podzemní vody a kde v ní trvale panují anoxické podmínky. Pro poþínající oglejení je typické stĜídání oxidaþních a redukþních pochodĤ dle toho, zda je v kapilárním systému pĤdy právČ voda þi vzduch. PĜi pokroþilém procesu oglejení se železo sráží do takzvaných železitých broþkĤ a pĜi velmi pokroþilém oglejení se v hlubších vrstvách vyvíjejí typicky mramorované horizonty. Zbarvení jim dodává redukce slouþenin železa þi manganu za nedostatku kyslíku a zároveĖ pĜítomnosti organických látek. Zejména humínových kyselin, které zde snižují pH. Výsledkem je vznik vrstvy s mramorováním þi vrstvy výraznČ zbarvené. PĜevládá zbarvení namodralé, šedé þi nazelenalé. PĜi stĜídání vysokého obsahu vzduchu a vody v pĤdČ dochází ke vzniku rezavČ zbarvených skvrn. SmČrem do hloubi pĤdy pĜibývá znakĤ glejových procesĤ. «À Jde o pĤdotvorný proces, pĜi kterém se soli (sírany, uhliþitany a chloridy) hromadí v povrchových vrstvách pĤdy a ovlivĖují její vlastnosti. Na takovýchto pĤdách þasto vznikají slané krusty a ty jsou nepĜátelské pro pĤdní život i rĤst vegetace. Výjimkou je specializovaná halofytní vegetace (solniþka, slanorožec, merlíky rodu Chenopodium atd). À Jde o proces, pĜi kterém se soli vymývají z povrchových horizontĤ a hromadí se v horizontech níže položených. K uvedeným pĤdotvorným procesĤm je tĜeba Ĝíci, že se v daném pĜípadČ vždy jeden z nich prosazuje nejvíce, a aþkoli probíhají také další pochody zároveĖ, bývají spíše podružné. KupĜíkladu na pĤdČ v okolí udržované silnice bude pĜevažovat proces humifikace, ale za letních dnĤ se na povrchu tČchto pĤd mĤže tvoĜit škraloup se zvýšeným obsahem solí, protože je komunikace v zimČ intenzivnČ solena a vypaĜující se voda zde po sobČ sĤl zanechává. První déšĢ ale tento trend zase zvrátí, a pĜevládne jiný typ pĤdotvorného procesu - humifikace, þi tĜeba vymývání solí.

Stránka 137


ͳͶǤÀõÀ Pedogenetické procesy neovlivĖují pĤdu rovnomČrnČ jako celek, ale v rámci jejího vertikálního uspoĜádání mĤžeme nalézt odlišné vrstvy (zde zvané pĤdní horizonty), které nesou znaky ovlivnČní nČkterým z výše uvedených pedogenetických procesĤ. Je tĜeba Ĝíci, že v konkrétní pĤdČ nikdy nenajdeme pospolu všechny pĤdní horizonty, které zde budeme popisovat. Pro nČkteré pĤdy je ale pĜítomnost urþitých horizontĤ zcela charakteristická, a proto si tyto horizonty pĜiblížíme. æÀõÀǣ nadložního humusu rašeliny humusový eluviální iluviální vnitropĤdního zvČtrávání oglejený glejový āÀ je pĜítomen na samém povrchu pĤdy. Najdeme zde organickou hmotu v nízkém stupni pĜemČny humifikací. Lze zde ještČ odlišit pĤvod jednotlivých složek (listy, vČtviþky, mršiny atd). SouhrnnČ hovoĜíme o opadance, která je tvoĜena detritem (opadem). Opadance se v odborné literatuĜe þasto Ĝíká Litter. Pod opadankou se nacházejí humusové vrstvy zvané Mor (surový humus), Moder (drĢ), Mull (mČl). Každá z forem tohoto humusu je pĜítomna za jiných podmínek, jak jsme si blíže rozvedli v kapitolce o humusu. Mor je pĜítomen v kyselých, studených a na živiny chudých jehliþnatých lesích, kde proces humifikace postupuje pomalu. Moder se tvoĜí pĜi ménČ pĜíznivých podmínkách rozkladu, ale ty jsou již výraznČ pĜíznivČjší, než je tomu u moru. KupĜíkladu v podhorských lesích. Klima zde bývá vlhþí a chladnČjší a vodní režim rozkolísaný. Mull vykazuje pokroþilé procesy humifikace a najdeme ho na pĤdách dobĜe vodou zásobených v teplejších polohách. Jsou zde ideální podmínky pro mikrobiální rozklad detritu. Jednotlivé organické zbytky již od sebe nelze odlišit. æ je typický pro pĤdy trvale zamokĜené, kyselé a chudé na živiny. Zejména vápník, dusík a hoĜþík jsou zde ve výrazném nedostatku. Díky nedostatku dusíku se zde na uhlík bohatá organická hmota jen pomalu rozkládá, a nebo je dokonce fixována na celá tisíciletí. KupĜíkladu pylová zrna vydrží v rašelinných pĤdách i více než 10 000 let. V hlubších partiích tohoto horizontu se ještČ navíc pĜidává deficit kyslíku, protože je zde vysoká míra prosycení vodou a vzduch je jí vytČsnČn. Také proto se zde rozkladné procesy zpomalují až ustávají. Jen díky tomu se mohou hromadit mocné vrstvy rašeliny, která v pĜírodČ pĜispívá k retenci vody, a je také pro lidstvo cenným zdrojem. Rašelina vzniká zejména z odumĜelých lodyžek rašeliníkĤ, což jsou mechorosty rodu Sphagnum. ý tvoĜí svrchní þást pĤdního profilu. Je zde mnoho humínových kyselin a probíhají zde intenzivní rozkladné procesy. Humus zde bývá promísen s anorganickým podílem pĤdy a je zde také mnoho druhĤ edafonu. PrávČ zde se živiny intenzivnČ váží na sorpþní komplex a vstupují do þetných interakcí s koloidy. Tento hoStránka 138

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí rizont poznáme snadno. Bývá totiž oproti jiným horizontĤm tmavší. PĜi zpracování pĤdy vykazuje drobtovitou strukturu právČ díky vyššímu obsahu humusu. À je ochuzeným horizontem, z nČhož byly vyplaveny do hlubších vrstev koloidy, oxidy železa a oxidy hliníku. Probíhá zde tedy proces vyluhování, a díky tomu je tento horizont vždy svČtlejší než horizonty jiné. MĤže zde docházet až k vybČlení zeminy. Protože se do nižších horizontĤ odtud vyplavují také jílové þástice, bývá tento horizont specificky lehþí než jiné horizonty. À nachází se pod horizontem eluviálním a je jeho protipólem. PrávČ sem se ukládají vyplavené koloidy, oxidy kovĤ a jílové þástice. Oxidy železa a jiných kovĤ mu dávají rezavé zbarvení a také se zde mohou solnČ hromadit jílovité þástice a þinit hmotu tohoto horizontu specificky tČžkou oproti horizontĤm jiným. Díky pĜítomnosti jílĤ zde dochází ke zhutnČní, což má negativní vliv na vodní režim a kapilaritu. Vzlínání vody tímto horizontem tedy mĤže být omezené. õÀ³À Jde o takovou oblast pĤdy, kde dochází ke zvČtrávání prvotních minerálĤ mateþné horniny. Protože nejsou tyto minerály na povrchu pĤdy, ale v její hloubce, jde o zvČtrávání hlubinné, a nikoli povrchové. NeuplatĖuje se zde tedy þinnost prudkých teplotních zmČn, vČtru þi tekoucí vody, ale spíše jde o þinnost koĜenĤ a rozmanité chemické procesy. PrávČ zde se do pĤdy uvolĖují oxidy kovĤ a jílové minerály. ý vzniká na místech, kde dochází k výraznému kolísání vodního režimu. Dochází zde k redukci železa. Mohou se vytváĜet železné broþky a rezivé skvrny. PĜi solném oglejení je tento horizont velmi zĜetelnČ bČlošedČ mramorován. Kyslíkový režim zde þasto vykazuje stĜídání mezi oxidaþními a redukþními pochody. ý se od horizontu oglejeného liší pouze tím, že zde již trvale þi dlouhodobČ panují anoxické podmínky a namísto vzduchu je zde pĜítomna voda. Bez pĜístupu kyslíku se zde redukuje železo a rozpadají minerály. Zbarvení je zelenavé þi modrošedé a je zde vysoká koncentrace jílových zrn. Díky anaerobnímu prostĜedí se zde mĤže uvolĖovat sirovodík a jeho zápach nám pomĤže snadno tento horizont detekovat.

Stránka 139


ͳͷǤÀõÀǡāÀ Již jsme hovoĜili o tom, že pĤdní druhy jsou definovány na základČ velikosti anorganické frakce v pĤdČ. Podle tČchto kritérií rozlišujeme pĤdy jílovité až kamenité. To ale k popisu pĤdy jako pĜírodního systému zdaleka nestaþí. Je tĜeba také pĜihlédnout k jiným znakĤm, které souvisejí s pedogenetickými faktory pĜítomnými pĜi formování té které pĤdy. Je totiž známo, že pokud je pĤdotvorný substrát vystaven stejným podmínkám pedogeneze v rĤzných þástech svČta, bývá výsledná pĤda velmi podobná. Není tedy náhodou, že þernozem z Ukrajiny vykazuje více shodných znakĤ s þernozemí naší, než naše þernozem s podzolem na nedalekém kopci. Proto se zaþalo užívat celosvČtovČ dČlení pĤd na pĤdní typy. Díky tomu se mohou pedologové spolu bavit o pĤdách vzdálených od sebe i tisíce kilometrĤ a ihned vČdí, jaké podmínky pedogeneze panují v oblasti jejich výskytu. To proto, že podmínky výskytu pĤdních typĤ jsou vždy specifické. My se zde blíže podíváme na ty základní pĤdní typy, které se nacházejí na území našeho státu a mají význam pro zemČdČlské a lesnické využití þi pro ochranu pĜírody, neboĢ mohou hostit i vzácné formy organismĤ. Také si pĜiblížíme pedogenetické faktory jejich vzniku. ,³ VraĢme se v þase o 10 000 let zpČt. PrávČ skonþila poslední doba ledová a arktická vegetace ustoupila. DĜeviny se sem teprve budou pomalu vracet z oblasti StĜedomoĜí a nad pustou krajinou se prohání vítr. Ten drobí horninu na malé úlomky a ty se v nížinách a za pĜekážkami hromadí v podobČ sprašových návČjí. Po zalednČní se otepluje a klima se stává sušším. PĜíležitosti se ujímají traviny a vyvíjí se rozsáhlá step. Na ní se pasou velká stáda kopytníkĤ a þastým jevem zde je požár. PĤda má díky pĜítomnosti travin dostatek humusu, a protože zde málo prší, je promyvný režim jen slabý. Humus se tedy nevyplavuje, ale hromadí se na povrchu. Vznikají mocné humusové horizonty a ty obohacují ornici a dodávají jí vysokou míru úrodnosti. Na UkrajinČ mĤže mocnost ornice þinit i 2 metry. Tyto pĤdy jsou vázány na teplé nížiny a jejich horní hranicí rozšíĜení je nadmoĜská výška 300 metrĤ. Jejich pĤdní reakce je neutrální až zásaditá. Hlavním pĤdotvorným procesem je humifikace pod koĜenovými systémy stepní vegetace. Humusový horizont je mocný a u nás dosahuje hloubky až 80 cm. PrĤmČrná roþní teplota þiní alespoĖ 8 °C. ýernozemČ bývají hojnČ osídleny teplomilným edafonem, a to nejen díky nabídce detritu k rozkladu, ale také díky své záhĜevnosti. Tmavá pĤda se totiž snadno ohĜívá a to pĤdnímu životu vyhovuje. Kyslíkové pomČry jsou v þernozemi ideální. PĤda bohatá edafonem a humusem má výbornou strukturu, a kapiláry zde vytrvávají dlouhodobČ. Obsah skeletu je minimální. Schopnost sorpce je výborná. ±æÀÀ«Àǣ ýernozem karbonátová Vykazuje obsah uhliþitanu vápenatého v celém profilu. ýernozem typická Humusový horizont je ochuzený o karbonáty. ýernozem degradovaná Vykazuje náznak iluviálního horizontu pĜi pĜechodu k mateþné horninČ. ýernozem lužní Vykazuje náznaky oglejení þi glejového procesu na podmáþených místech. ýernozemní pĤdy se u nás nacházejí zejména v Polabí a na jihu Moravy. TémČĜ všechny jsou zemČdČlsky využívány a jsou pĜevedeny na ornou pĤdu. Vyhovuje pČstování sluneþnice, kukuĜice, cukrovky, jeþmene a jiných nároþných plodin. Jejich jediným nedostatkem je tendence k vysychání, a musejí být þasto zavlažovány. , Tyto pĤdy stály u zrodu prvních civilizací. Civilizace vždy vznikaly u velkých Ĝek, tyto pĤdy jsou pĤdami náplavovými, které se usazují zejména v mohutných nivách dolních tokĤ. Zde již ve starém EgyptČ lidé Stránka 140

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí pČstovali mnohé plodiny a þekali, až rozvodnČný Nil na jejich políþka uloží další vrstvu životadárného bahna. ýernice bývají pĜítomny spíše na vnČjších okrajích Ĝíþních niv, aþkoli i zde povodĖová aktivita probíhá, bývají povodnČmi ovlivnČny ménČ než jiné nivní pĤdy. Nacházejí se v oblastech niv, kde se usazuje jemný organogenní kal. Tam, kde se usazují písky a štČrk, se hovoĜí o nivních pĤdách, o nichž bude Ĝeþ pozdČji. Hlavním pĤdotvorným pochodem u þernic je intenzivní humifikace a v hlubších vrstvách probíhá glejový proces. Humusový horizont je tmavý. Reakce je slabČ zásaditá až neutrální. Jde o pĤdy vlhþí díky napojení na spodní vodu v nivách. PĤvodní vegetací je v našich podmínkách lužní les þi olšiny. Díky vysokému obsahu humusu a dobrému zásobování vodou jsou tyto pĤdy cenné pro zemČdČlství, a díky tomu byly lužní lesy vytČženy a þernice zornČny. Vyskytují se v Podyjí, litovelském Pomoraví i jinde. Využívají se k pČstování zeleniny, cukrovky a pšenice. Jde o zcela specifické pĤdy s malým geografickým rozšíĜením. U nás je najdeme pouze v severoþeské hnČdouhelné pánvi. Zde se nacházejí na tĜetihorních jílech a další nám nejbližší smonice jsou až na BalkánČ. Nacházejí se do výšky 300 metrĤ nad moĜem a jejich pĤvodním vegetaþním krytem byly teplomilné doubravy. Ty nastoupily po posglaciálním bezlesí. Hlavním pĤdotvorným pochodem byla humifikace kombinovaná s vertisol-efektem, což je jev, kdy se na povrchu pĤd vytváĜejí drobné agregáty. Také skluzné plochy, takže jde o pĤdy na svazích znaþnČ nestabilní. Jde o pĤdy, které pracují a reagují citlivČ na vlhkost. MČní tedy objem, a to s negativními dĤsledky pro stavby na nich stojícími. Navzdory tČžké obdČlávatelnosti jsou smonice pĤdami úrodnými, a jsou zemČdČlsky využívány. Hodí se napĜíklad k pČstování pšenice a také ovocných stromĤ. e³ jsou u nás jen málo rozšíĜeny. Najdeme je v okolí Hradce Králové a také místy na Hané. Jejich vznik je svázán s nČkdejší lesostepní vegetací. Oblasti jejich výskytu se podobají þernozemím, ale je zde vlhþí klima. Terén bývá rovinatý a výskytem jsou vázány na výšky do 300 metrĤ nad moĜem. V pĤdotvorném procesu se zkombinovala humifiakce s ilimarizací. Humusový horizont nepĜesahuje hloubku 50 centimetrĤ a v podorniþí najdeme iluviální horizont obohacený o splavený humus. Mateþným substrátem bývá vápnitá spraš. Pokud jsou správnČ hnojeny, poþítají se k jednČm z nejúrodnČjších pĤd. ³³ jsou vázány na nižší pahorkatinné stupnČ a nebo je najdeme v okrajových oblastech nížin. Roþní úhrny srážek þiní 500–700 mm. PrĤmČrná roþní teplota þiní 7–9 °C. PĤvodní vegetací jsou dubohabĜiny. PĤdotvornými substráty mohou být spraše, svahové zvČtraliny a nebo sprašové hlíny. Nacházíme je mezi 200-450 metry nad moĜem. Hlavním pĤdotvorným pochodem je zde ilimerizace. Svrchní þásti pĤdy jsou ochuzovány o jíl a humus. Pod humusovým horizontem se v hloubce 30-50 cm nachází slabČ zesvČtlený eluviální (ochuzený) horizont, ten ale bývá orbou zlikvidován. Pod ním se nachází mateþný substrát. Jde o stĜednČ tČžké až tČžké pĤdy a vČtšina jich je zemČdČlsky využita. PĤdní reakce je slabČ kyselá. Sorpþní schopnost je již mírnČ zhoršená. «Òǣ

HnČdozem typická Humusový horizont pĜechází do horizontu iluviálního. HnČdozem oglejená V hlubších partiích pĤdy se nachází známky glejového procesu. HnČdozem ilimerizovaná Má zachovaný eluviální horizont. Stránka 141


Jde o pĤdy úrodné, a aþkoli mají nižší obsah humusu, nepodléhají suchu tak snadno jako þernozemČ. Základními plodinami zde jsou pšenice, jeþmen, cukrovka a vojtČška. ±õǦ³ jsou rozšíĜeny zejména v stĜedních výškových polohách, tedy ve vrchovinách. Podnebí je humidní a srážkové úhrny þiní 550 – 900 mm. PrĤmČrná roþní teplota se pohybuje mezi 6 – 8 °C. Vznikaly pod kyselými doubravami a buþinami. Najdeme je ve výšce asi 500 – 600 metrĤ nad moĜem. Hlavním pĤdotvorným procesem je ilimerizace, kdy se velmi výraznČ díky silnému promyvnému režimu vyplavují ze svrchních vrstev jíl a humus. Eluviální horizont bývá vybČlený a iluviální horizont bývá rezavý v dĤsledku kumulace humínových kyselin a oxidĤ kovĤ. Ve spodních vrstvách mĤže docházet až k oglejení. Jde o tČžké pĤdy se zhoršenou obdČlávatelností. Proto bývají využívány lesnicky. DĜíve byly zamČĖovány za podzoly. PĤdní reakce bývá kyselá a sorpþní vlastnosti jsou silnČ zhoršeny díky tomu, že se z vrchních vrstev odplavuje humus. Mateþným substrátem bývají glaciální hlíny, místy svahoviny. æǣ Ilimarizovanou pĤdu typickou Proces oglejení je jen v náznaku, nebo chybí. Ilimerizovanou pĤdu oglejenou S výrazným procesem oglejení. Na tČchto pĤdách se dá pČstovat pšenice, jeþmen, jetel, místy také vojtČška a okrajovČ cukrovka. Jde o pĤdy vhodné k lesnickému využití. ±õȂ³ Pro jejich vznik není rozhodující klima, ale geologické podloží. Tam, kde se mateþná hornina blíží povrchu, vznikají mČlké a štČrkovité pĤdy, které jen málo váží vodu, jsou promývány a obsahují jen minimum humusu a živin. Vegetaþním pokryvem bývají skalní stepi. PĤdotvorným procesem je zde vnitropĤdní zvČtrávání se slabou humifikací. Humusový horizont nasedá pĜímo na zvČtralou mateþnou horninu. Pro zemČdČlství se vĤbec nehodí, jsou znaþnČ ohroženy erozí. I lesníci je pokládají za málocenné. OchranáĜi pĜírody je ale mají v oblibČ. PrávČ na skalních stepích najdeme jedineþnou faunu i flóru. Jen díky pĤdní neúrodnosti je zde þasto bezlesí. Zde žijící organismy jsou v bezpeþí pĜed zemČdČlskými zásahy. ±õǦ Svahové pĤdy dČlíme na rendziny a rankery. Jde o mČlké pĤdy snadno odvodĖované, které se nehodí k zemČdČlské produkci. Snad jen pastviny je možno zde vytváĜet. Zatím co rankery se vytváĜejí na nevápenatých horninách, rendziny se vytváĜejí na horninách karbonátových. Struktura svahových pĤd bývá jednoduchá a humusový horizont pĜímo nasedá na zvČtralou mateþnou horninu. Rankery bývají vhodné k lesnictví, a to zejména na severních stranách kopcĤ. Rendziny þastČji trpí suchem, a to snižuje jejich lesnický potenciál. Rendziny mívají uhliþitan vápenatý, þi hoĜeþnatý v celém profilu. Nacházejí se þasto na velice þlenitých terénech. ǣ Rendzina typická S obsahem uhliþitanĤ v celém profilu. Rendzina hnČdá Ve svrchní þásti profilu ochuzeného o uhliþitany je vytvoĜen horizont vnitropĤdního zvČtrávání.

Stránka 142

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Jde o pĤdy, které se nacházejí na opukách, pískovcích a vápnitých bĜidlicích nebo i jiných vápenatých substrátech. Na rozdíl od pravých rendzin se ale nutnČ nenacházejí na pĜíkrých svazích, ale najdeme je také na rovinatých terénech. Protože jsou vázány hlavnČ na sedimentární horniny, nevystupují do velkých nadmoĜských výšek. Dominuje pĤdotvorný proces vnitropĤdního zvČtrávání a také humifikace. Karbonáty jsou pĜítomny v celém pĤdním profilu, anebo alespoĖ ve spodinČ. Humus bývá horší kvality a jeho obsah je stĜední. Reakce pĤdy je neutrální, þi slabČ zásaditá. Jde o pĤdy s tendencí k vysoušení, a vodní režim mĤže tedy být i znaþnČ kolísavý. Sorpþní komplex bývá pĜirozenČ nasycený. ǣ Pararendzina typická Vykazuje pĜítomnost uhliþitanĤ v celém profilu. Pararendzina hnČdá Vykazuje pĜítomnost svrchní odvápnČné þásti – jde o pĜechod ke hnČdým pĤdám. Jde o zemČdČlsky podprĤmČrné pĤdy, daĜí se na nich ale ovoci, a to i teplomilnému. Produktivita lesních dĜevin na tČchto pĤdách je nízká. Jsou u nás vzácnými pĤdami vázanými na teplé vápencové oblasti. Zejména okolí Mikulova je na nČ hojnČjší. Také v ýeském a Moravském krasu jsou pĜítomny. Jsou reliktní pĤdou (relikt = pozĤstatek) z dob, kdy v naší krajinČ panovalo teplejší a vlhþí klima. Svrchní horizonty jsou odvápnČné, spodní ale jsou silnČ vápnité. Jde o tČžké pĤdy a jejich žlutookrové, šedé þi naþervenalé zbarvení mají na svČdomí oxidy železa. Mají mnoho jílu a jejich sorpþní kapacita je znaþná. Tyto pĤdy jsou vysychavé a þasto jsou na svazích. Nebývají obhospodaĜovány a najdeme je v mnohých stepních rezervacích. Jsou to pĤdy vzniklé na chudých písþitých sedimentech. ýasto jde o píseþné pĜesypy a nebo písþité sedimenty Ĝíþních teras. PĤvodní vegetací jsou chudé borové lesy. Reliéf bývá rovinatý, þi mírnČ zvlnČný. Humusový horizont je mČlký a nasedá pĜímo na písek. Humifikace je hlavním pĤdotvorným procesem. Humus ale bývá snadno vyplavován, a rozklad není rychlý. Jde o pĤdy vysychavé a na svazích nestabilní. PĤda je extrémnČ lehká a náchylná k erozi. Míra koheze je malá. Tyto pĤdy mají nejmenší pĜirozenou úživnost. Jsou využívány lesnicky a ani stromy zde nevykazují vysoké pĜírĤstky. Výjimkou je expanzivní akát. Ǧ³ Najdeme je ve stĜedních ýechách a na východní MoravČ. Jde o pĤdy vzniklé na horninách s obsahem jílovcĤ a kĜídových slínovcĤ, z nichž se v hojné míĜe uvolĖují jílové minerály. Ty þiní pelozemČ extrémnČ tČžkými pĤdami. Nacházejí se spíše v nižších, teplých a vlhþích oblastech. Bývají vázány na mírnČ zvlnČný reliéf a nepĜekraþují výškovou hranici 500 metrĤ nad moĜem. PĤvodními porosty jsou dubohabĜiny. Vedle humifikace je významným procesem jejich vzniku vnitropĤdní zvČtrávání. To spoþívá spíše ve fyzikálním rozpojování slabČ vázané horniny. Ve východních ýechách se pelosolĤm Ĝíká slínovatky a známe 4 jejich subtypy: Pelosol typický Má pouze náznak horizontu vnitropĤdního zvČtrávání, bez pĜítomnosti karbonátĤ v tomto profilu. Pelosol karbonátový Má na rozdíl od pĜedešlého karbonáty v celém profilu. Pelosol hnČdý Má výraznČ vytvoĜený hnČdý horizont vnitropĤdního zvČtrávání. Stránka 143

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Pelosol oglejený Vykazuje projevy oglejení v blízkosti vodních tokĤ. Na pelosolech se daĜí stromĤm. Pozemky jsou cenné pro lesnictví. DaĜí se zde také pšenici, bobu, cukrovce a jiným plodinám s podobnými nároky. ³±õȂ³ Na našem území jde o nejhojnČjší pĤdní typ. Najdeme je zejména v pahorkatinách a vrchovinách. Také místy v horách. Málo zastoupeny jsou v nížinách. Klima je humidnČjší a mírnČ teplé. PrĤmČrná teplota þiní 4-9 °C. Srážkové úhrny pak 500-900 mm. Hlavním procesem jejich vzniku je vnitropĤdní zvČtrávání. Jde o vývojovČ mladé pĤdy, které mohou v závislosti na místních podmínkách pĜecházet do jiných typĤ. TĜeba do pĤd ilimerizovaných þi pĤd hnČdozemních. Jejich podklad je velice rozmanitý. Najdeme je na opukách, žulách, svorech, fylitech, þediþích, pískovcích a mnoha jiných mateþných horninách. Podle mateþné horniny jde o pĤdy lehþí, þi stĜednČ tČžké. PĤdní reakce bývá slabČ kyselá. ³ÀÀ«Àǣ HnČdá pĤda eutrofní S vysokým obsahem humusu. Najdeme ji na bazických horninách. HnČdá pĤda typická Má nižší obsah humusu a zhoršenou schopnost sorpce. Najdeme ji do 400 metrĤ nad moĜem. HnČdá pĤda kyselá Je morfologicky shodná s pĜedchozí, ale má nízké pH. Sorpþní komplex má málo nasycený. HnČdá pĤda silnČ kyselá Má velmi nízké pH a najdeme ji nad 600 metrĤ nad moĜem. HnČdá pĤda oglejená a glejová Jsou to hnČdé pĤdy se známkami glejového procesu v rĤzném stupni. ±õǦ Nacházejí se ve vyšších polohách nad 800 metrĤ nad moĜem. Vznikají pod kyselými jehliþnatými horskými buþinami a nČkdy také smrþinami. Jako pĤdotvorný substrát figurují zvČtraliny kyselých hornin. Reliéf bývá silnČ svažitý. Hlavním pochodem je intenzivní vnitropĤdní zvČtrávání a uvolĖování oxidĤ železa a hliníku. Tyto oxidy však nebývají pĜemísĢovány. Jde o poþátek podzolizaþního procesu. Podzoly se od kryptopodzolĤ liší právČ tím, že se v rámci jejich profilu tyto oxidy kovĤ pĜemísĢují. Pod humusovým horizontem (jak již název napovídá) leží nápadnČ rezivý horizont vnitropĤdního zvČtrávání. PĤdní reakce je kyselá a sorpce nízká. Humus je na povrchu þasto surový a úrodnost tČchto pĤd pro zemČdČlství je nulová. Hodí se stejnČ jako podzoly pouze k lesnickému využití. Co do výskytu, využití, úrodnosti, sorpce a jiných vlastností jsou s kryptopodzoly znaþnČ podobné. Jen v místech jejich výskytu panuje ještČ humidnČjší klima. Srážkové úhrny výraznČ pĜekraþují 800 mm roþnČ. Jak jsem již uvedl, liší se od kryptopodzolĤ zejména intenzivním vyplavováním (podzolizace). Oxidy hliníku a železa se za intenzivních srážek pĜesouvají do spodiny a pro humus to platí také. Typickým stavem je proto jev, kdy na povrchu leží vrstva opadanky ve formČ surového kyselého humusu a pod ní se nachází svČtlá vyluhovaná vrstva. Jde o vybČlený eluviální horizont. Hlubší iluviální horizont má dvČ þásti. V té svrchní se hromadí vyplavený humus a v té hlubší pak oxidy kovĤ. PĜirozená úrodnost je malá a jde o pĤdy kyselých horských smrþin. Speciálním pĜípadem jsou podzoly nížinné, které se nacházejí na extrémnČ chudých písþitých substrátech. To þasto pod borovými doubravami.

Stránka 144

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí ÀõȂ³ Jsou pĜítomny v nivách Ĝek a potokĤ a jejich podkladem jsou výhradnČ sedimenty tČchto tokĤ. Jde o vývojovČ velice mladé pĤdy, které se neustále vyvíjejí v závislosti na Ĝíþní dynamice. Stratigrafie je jednoduchá. Pod humusovým horizontem leží pĜímo mateþný substrát tvoĜený povodĖovými náplavy. PĤdy bývají þasto zaplavovány a pĜevrstvovány dalšími vrstvami naplavenin. Proto se mĤže stát, že na pĤdu s již vytvoĜeným humusovým horizontem povodeĖ uloží další štČrkopískové náplavy a humusový horizont tak pohĜbí. ýasem mĤže opČt dojít k jeho odkryvu. Protože jsou Ĝíþní terasy oproti toku vyvýšeny, nebývají zde mimo období záplav nežádoucí nadbytky vody. Obsah humusu bývá dostateþný a hloubka pĤdy nevelká. V hlubších oblastech nivních pĤd se mohou nacházet známky oglejení. Àõǣ Nivní pĤda typická Vykazuje projevy glejového procesu v hloubce asi 1 metru. Nivní pĤda glejová Vykazuje známky glejového procesu asi od hloubky 60 cm. StĜednČ tČžké a vyzrálé nivní pĤdy zaplavované mnohaletými až staletými vodami oznaþujeme jako vegy. Mladé nivní pĤdy blízko toku s periodickými povodnČmi každých 5-10 let znaþíme jako paternie. ŠtČrkovité a kamenité pĤdy blízko vody zaplavované každoroþnČ pak zveme rambly. Nacházejí se pĜedevším ve stĜedních výškových stupních. Zde se stĜídají s pĤdami ilimerizovanými. PĤvodní vegetací jsou bĜezové doubravy. PĤdotvorné substráty jsou rozmanité. Jde o ledovcové naplaveniny, sprašové hlíny, svahoviny, jílovce nebo odvápnČné slínovce. ýasté jsou tyto pĤdy v pánvích - zejména tĜeboĖské a þeskobudČjovické. Hlavním pĤdotvorným procesem je proces oglejení. DoplĖková je pak ilimerizace. PĜímo pod humusovým horizontem leží oglejený horizont nápadný rezavými skvrnkami a bČlošedým zbarvením. Glejový proces zasahuje do vČtších hloubek a aerobní procesy zde jsou nahrazeny anaerobními. V dĤsledku toho je pro koĜeny rostlin obtížné v hlubších partiích pĤdy rĤst, a to þiní tyto pĤdy problematickými také z hlediska lesnického. Stagnogleje jsou extrémnČ zamokĜené pseudogleje, kde po þást roku stojí voda. Jde o pĤdy tČžké, studené, sléhavé a neúrodné. PĜirozenými porosty jsou mokĜadní spoleþenstva slatin.

±õ Jsou takové pĤdy, které jsou trvale podmáþené. PĜímo pod tenkým humusovým horizontem leží mazlavý jíl. Trojmocné železo je redukováno na dvojmocné a barví zeminu do zelených a modravých odstínĤ. V glejích se þasto tvoĜí sirovodík. ýõǣ Glej typický Má mČlký humusový horizont a nízký obsah humusových látek. Glej zrašelinČlý Má hluboký humusový horizont mocný 30-60 cm. Je þastý v horách. Jde o studené a tČžké pĤdy, které je neekonomické meliorovat. MokĜadní spoleþenstva na nich se nacházející je naopak tĜeba chránit a vytváĜet zde vhodné biotopy. Ze stromĤ je zde schopna rĤst olše a vrba.

Stránka 145

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí ³ Také se jim Ĝíká rašeliništní pĤdy. Jsou charakteristické znaþnou kumulací slabČ rozložených organických zbytkĤ mokĜadní vegetace. Podle nadmoĜské výšky a stupnČ vývoje dČlíme mokĜady na horská rašeliništČ, pĜechodová rašeliništČ (zrašelinČlé louky), vrchovištČ (závČreþná stádia vývoje rašelinišĢ) a také slatiništČ (nížinné mokĜady). Z hlediska pĜírodních hodnot o nich pojednáme v þásti o ochranČ pĜírody. Z hlediska pedogenetického jen uvedeme, že rašeliništČ a vrchovištČ bývají vázány spíše na hory a v nížinách na písþité a chudé substráty v podmáþených pánvích. Jejich pH bývá velmi nízké. SlatiništČ jsou sycena vodou blízkých vodních tokĤ a bývají mČnČ kyselá až neutrální. Tyto biotopy mají vodohospodáĜský význam a také význam pro ochranu pĜírody. K produkþnímu využití se nehodí. Vyskytují se zejména na spraších. HojnČjší jsou na Slovensku. Pod nimi se þasto nacházejí silnČ mineralizované vody s rozpuštČnými sírany nebo solemi sodíku. Vegetaci tvoĜí Ĝídké slanomilné porosty. Protože je zde málo rostlin, humusový horizont prakticky chybí. VytvoĜen bývá eluviální horizont ochuzený o jíly a organickou hmotu. Spodní iluviální horizont bývá naopak obohacen solemi a jílem. PĤdní reakce je silnČ zásaditá, jde o pĤdy tČžké a nevhodné k hospodaĜení. PĤdní roztoky mají tendenci vzlínat k povrchu. Zde se sĤl pĜi odpaĜení vody koncentruje v krustách a za deštČ je zase splavována do podloží. Chemické vlastnosti horizontĤ tedy kolísají. Za sucha jsou tyto pĤdy tvrdé jako kámen, a za deštČ jíly mČknou a rozbĜedají. Jsou vzácnými pĜírodními fenomény a místy hostí vzácnou halofytní (slanomilnou) vegetaci. TĜeba solniþku pĜímoĜskou, slanorožce þi rĤzné merlíky. Àõ Jde o pĤdy þlovČkem novČ vytvoĜené a nebo silnČ ovlivnČné. DlouhodobČ kultivované pĤdy se nazývají kultisoly. Jde o pĤdy na terasách chmelnic a vinic, skrývky ornice, pĤdy s pĜímČsí zahradnických substrátĤ atd. PĤdy vytvoĜené zcela umČle se nazývají technosoly. Mají rozmanité vlastnosti dle procesu jejich vzniku. Jde o pĤdy výsypek, navážek, skládek atd. Jsou pĜíznaþné pro mČsta a blízkost aglomerací.

Stránka 146


ͳ͸Ǥ±õ³Ǧ±ȋ Ȍ Zatím jsme se zabývali pĤdami pouze z hlediska pĜírodovČdného. Majitele (prodejce pozemku) ale nezajímá, jakým pedogenetickým procesem zde pĤda vznikla. Nezajímá to ani kupce. Tyto lidi zajímá jediné cena, za kterou lze daný pozemek koupit þi prodat. Cena pozemku je kromČ jeho polohy dána také kvalitou pĤdy a jejím produkþním potenciálem. Ten se oznaþuje jako bonita. Aby dostalo obchodování s pozemky jistý Ĝád, bylo pĜikroþeno k rozdČlení pĤd dle jejich bonity na bonitované jednotky. Protože se týkají pĤdy a ta je úzce svázána s podmínkami svého vzniku, ujala se zkratka BPEJ, vysvČtlená v názvu kapitoly. Bonitovaná pĤdnČ - ekologická jednotka je pČtimístný þíselný kód související se zemČdČlskými pozemky. VyjadĜuje hlavní pĤdní a klimatické podmínky, které mají vliv na produkþní schopnost zemČdČlské pĤdy a její ekonomické ohodnocení. Právním pĜedpisem, kterým se stanovuje charakteristika bonitovaných pĤdnČ - ekologických jednotek a postup pro jejich vedení a aktualizaci, je Vyhláška Ministerstva zemČdČlství þ. 327/1998 Sb. v platném znČní (vyhláška 546/2002 Sb). 1. První þíslice kódu BPEJ znaþí pĜíslušnost ke klimatickému regionu (oznaþeny kódy 0 - 9). Klimatické regiony byly vyþlenČny na základČ podkladĤ ýeského hydrometeorologického ústavu v Praze výhradnČ pro úþely bonitace zemČdČlského pĤdního fondu (ZPF) a zahrnují území s pĜibližnČ shodnými klimatickými podmínkami pro rĤst a vývoj zemČdČlských plodin. V ýR bylo vymezeno celkem 10 klimatických regionĤ. 2. Druhá a tĜetí þíslice vymezuje pĜíslušnost k urþité hlavní pĤdní jednotce (01 - 78). Hlavní pĤdní jednotka je úþelové seskupení pĤdních forem pĜíbuzných ekologickými vlastnostmi, které jsou charakterizovány morfogenetickým pĤdním typem, subtypem, pĤdotvorným substrátem, zrnitostí a u nČkterých hlavních pĤdních jednotek výraznou svažitostí, hloubkou pĤdního profilu, skeletovitostí a stupnČm hydromorfismu. 3. ýtvrtá þíslice stanoví kombinaci svaživosti a expozice pozemku ke svČtovým stranám. 4. Pátá þíslice urþuje kombinaci hloubky pĤdního profilu a jeho skeletovosti. õ posuzuje ji pozemkový úĜad prostĜednictvím svého specialisty pĜed zahájením Ĝízení o pozemkových úpravách, aby mohl vþas objednat aktualizaci ve Výzkumném ústavu meliorací a ochrany pĤdy Praha (VÚMOP), který tuto þinnost zajišĢuje • potĜebu aktualizace BPEJ po vyhodnocení výsledkĤ prĤzkumu mĤže iniciovat také zpracovatel KPÚ (Krajský pozemkový úĜad) • pro pĜesné a podrobné provedení aktualizace je nutné, aby PÚ (pozemkový úĜad) zajistil pĜesné mapové podklady souþasného stavu vyhotovené na základČ pĜímého mČĜení þi fotogrammetrické metody, aktuálních leteckých snímkĤ aj. PĜesnost zaĜazování BPEJ byla v systému družstevního velkoplošného hospodaĜení zemČdČlských pĤd dostateþná. Pro daĖové úþely a v rámci provádČných pozemkových úprav, kde se požaduje správnČ ocenit pĤvodní pozemky jednotlivých vlastníkĤ a tak stanovit kvalitativní nároky pro vytvoĜení nových vlastnických, pĤdnČ ucelených hospodáĜských jednotek, je vhodné provést aktualizaci BPEJ. Bonitace zemČdČlských pĤd byla provádČna v letech 1974 až 1980. Za uplynulých asi 20 let došlo v mnoha pĜípadech k devastaci zemČdČlských pĤd. •

Stránka 147


ͳ͹ǤāÀõā Protože je pĤda plošnČ rozšíĜeným médiem, hrozí jí v rĤzných oblastech výskytu specifické formy ohrožení. ZamČĜíme se zde na nejzávažnČjší a nejvíce známé typy jejího ohrožení a formy prevence i nápravy. õ Záborem pĤdy rozumíme razantní zmČnu ve využívání pozemku, kdy zde již pĤda dále není schopna plnit své pĜirozené funkce. Je vČtšinou nahrazena jiným typem krajinného prvku. TĜeba domem þi komunikací. Pokud má za mČstem vzniknout obchodní dĤm na orné pĤdČ, pak je pĤda vyjmuta ze zemČdČlského pĤdního fondu a pozemek se prohlásí za stavební parcelu. Pak pĜijedou stroje a svrchní þást pĤdy zvanou ornice strhnou. Tomuto procesu se Ĝíká skrývka ornice a jde o nutný zásah vynucený zákonem. Ten se snaží pĤdní bohatství chránit, a tak musí být ornice pĜed stavbou odvezena. Ornici stroje navezou na velké hromady, kterým se Ĝíká pĤdní deponie. Teprve pak mĤže vlastní stavba zapoþnout. Ornice z pĤdních deponií se posléze využívá tam, kde je jí tĜeba k zahojení jizev, které þlovČk v krajinČ pĤsobí. KupĜíkladu pĜi rekultivacích skládek a povrchových lomĤ. Ve vztahu k záborĤm pĤdy je tĜeba Ĝíci, že ještČ nikdy v historii nedošlo k tak mohutnému zastavování kvalitní zemČdČlské pĤdy jako v posledních 20 letech od pádu socialismu.. Pokud si srovnáte letecké snímky Chrudimi, kde naše škola sídlí, z období pĜed rokem 1889 a snímky dnešní, sami uvidíte ten rozdíl. PĜibylo velmi málo toho, co by se dalo nazvat pro pĜírodu pĜínosem. Zato uvidíte spoustu nových silnic, supermarketĤ a jiných staveb postavených na velmi úrodné pĤdČ. Tento trend je typický pro celou naši zemi. MČsta se nekontrolovatelnČ rozrĤstají a spojují. Volná pĜíroda mezi nimi mizí, a zaþíná dominovat neudržovaná suburbie, což je souhrnný název pro okrajové þásti mČst, kde bují plevele a vznikají þerné skládky. Na druhou stranu v mnoha mČstech najdeme opuštČné a rozlehlé prĤmyslové zóny, kde se dĜíve hojnČ vyrábČlo, než jsme si nechali náš prĤmysl zniþit západní a asijskou konkurencí. Zde roste již jen plevel. Tyto pozemky nemají využití. ±«æ³Àõ je tČsnČ spojeno s dopravou, užíváním agrochemikálíí a prĤmyslovou výrobou. Na staveništích, v blízkosti silnic, nelegálních opravárenských provozech a také na letištích bývá pĤda kontaminována palivy a mazivy. Pokud pilot zjistí závadu za letu, vrátí se na letištČ. Nouzové pĜistání s desítkami tun vysoce hoĜlavého paliva ale není z bezpeþnostních dĤvodĤ možné. Pilot tedy musí palivo za letu vypustit. Pokud se tak stane ve velké výšce, dojde k jeho rozptýlení. Protože jsou mnohé jeho složky tČkavé, vypaĜí se dĜíve, než dopadnou na povrch. Pokud se ale problém stane nízko, pak bývá okolí letištČ kontaminováno. V takovém pĜípadČ se zasažené pĤdy detoxikují tak, že se naoþkují bakteriemi schopnými ropné látky rozkládat. Tento mechanismus se využívá i pĜi likvidaci ropy na plážích po ztroskotáních tankerĤ. Aby bakterie mČly energii ropné látky rozkládat, potĜebují kyslík a potravu. Proto se pĤda þasto ve svrchní vrstvČ obrací a hnojí škrobnatými látkami. Proces þištČní je závislý na teplotČ a trvá týdny až mČsíce. Àõ je dalším pĜíkladem kontaminace pĤd chemickými látkami. V pĜírodČ pĜirozenČ existují obrovské plochy slaných pĤd. Jde o dna vyschlých moĜských zátok s pĤdními uloženinami Ĝíþního pĤvodu. Nebo o dna vyschlých jezer. Jinde zase dochází k tomu, že v aridních (suchých) oblastech podzemní voda bohatá na minerální látky vzlíná kapilárním systémem a na povrchu pĤdy se odpaĜuje. Soli se odpaĜit spolu s vodou nemohou, a tak se koncentrují v povrchových pĤdních horizontech a tvoĜí zde slanou krustu. TČmto pĤdám Ĝíkáme pĤdy slancové. Jsou známy v pĤvodní ruské pedologické literatuĜe jako solonþaky. V tČchto slaných pĤdách nedokáží bČžné rostliny rĤst. PĤda je natolik slaná, že z koĜenĤ odebírá vodu, a rostliny vadnou. Roste zde pouze halofytní (slanomilná ) vegetace. Jako pĜíklad nám poslouží odolný pelynČk, solniþka, slanorožec þi porosty mangrové. Mangrovníky jsou tropické dĜeviny specializované na rĤst Stránka 148

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí v mČlkých pĜíbĜežních zónách moĜí. Mají fyziologické adaptace na odstraĖování solí. SĤl ukládají do starých listĤ, a ty pak opadávají. V našich podmínkách je zasolování pĤd spíše okrajovým fenoménem, který se mĤže uplatnit v okolí solených komunikací. Pro mČstskou zeleĖ je solení chodníkĤ a silnic rizikové a mĤže vést k jejímu poškození. V teplých a suchých oblastech je tomu ale jinak. Zde je veškerá zemČdČlská produkce tČsnČ svázána s nutností aplikovat závlahy. Voda pro závlahy ale musí být nejprve zbavena solí. Jinak hrozí zasolení pĤd. Uþebnicovým pĜíkladem je pĜíklad Aralského moĜe. Toto obĜí jezero bylo odedávna zdrojem ryb pro lidi z okolí. Bylo napájeno dvČma Ĝekami, Amudarjou a Sirdarjou. ObČ tyto Ĝeky ale lidé zaþali intenzivnČ využívat k závlahám okolních polí s bavlnou. To tak intenzivnČ, že se voda z obou Ĝek do moĜe ani nedostala. Následky jsou strašlivé. V Aralu poklesla hladina o desítky metrĤ, takže dnes mĤžete potkat vraky obĜích lodi stovky kilometrĤ od dnešního bĜehu. Zasolená pĤda není schopna podporovat rĤst rostlin a lidé trpí hlady. Vítr unáší pĤdní þástice a ty se spolu se solí šíĜí na další stovky kilometrĤ od moĜe. Zde se zasolují další pozemky, které ztrácejí úrodnost. Ani tím to ale nekonþí. Bavlna byla silnČ hnojena a také byla pČstována za vysokých dávek pesticidĤ. Také ty vítr roznáší na sta kilometrĤ, a lidé tu umírají na rakoviny více než kde jinde. Také Mrtvé moĜe þelí stejnému problému, kdy je díky závlahám silnČ oslaben prĤtok Ĝekou Jordán. Hladina tohoto moĜe (také vlastnČ slaného jezera) klesá roþnČ o 70 cm. Dnes se pĜipravuje megalomanský projekt, kdy by mČl do Mrtvého moĜe pĜivádČt vodu z Rudého moĜe stovky kilometrĤ dlouhý pĜivadČþ. Tuto kapitolu lze uzavĜít konstatováním, že zasolování pĤdy je rizikem ve všech oblastech, kde jsou srážkové úhrny nižší než výpar, a zemČdČlství je závislé na závlahách. U nás panuje humidnČjší (vlhþí) klima, a déšĢ vždy nadbyteþnou sĤl z pĤdy vyplaví. Pokud se ale prosadí klimatické zmČny a naše klima se stane aridnČjším, budeme Ĝešit tento problém také. õ Pojmem acidifikace rozumíme nadmČrné okyselování, zpravidla antropogenního pĤvodu (zpĤsobené þlovČkem). Okyselování pĤd je provázeno deficitem zásaditých živin v pĤdách, zejména jde o nedostatek hoĜþíku a vápníku. Tyto živiny jsou pro rĤst rostlin nezbytné. Do kyselého pĤdního prostĜedí se vyluhují tČžké kovy poškozující koĜeny rostlin. Jde zejména o hliník. Také v pĤdách odumírá pĤdní život. Mezi prvními zejména mnoho druhĤ mykorrhizních hub žijících v tČsném a oboustrannČ prospČšném svazku s koĜeny mnoha vyšších rostlin, a zejména lesních dĜevin. Boj s acidifikací je nutno vést na nČkolika frontách. Primární musí být snaha zabránit úniku kyselinotvorných oxidĤ do atmosféry. Zejména oxidu siĜiþitého a oxidĤ dusíku. To znamená pĜedevším omezení poþtu tepelných hnČdouhelných elektráren, a nebo jejich odsíĜení. Dále je to vápnČní lesních porostĤ mletým dolomitickým vápencem, který pĤdČ dodává vápník i hoĜþík. V neposlední ĜadČ je nutno do lesĤ sázet co nejvíce listnatých (takzvanČ melioraþních) dĜevin, které svým opadem pomáhají bránit okyselení pĤdy jehliþím jehliþnatých dĜevin. Lze konstatovat, že pĤdy již dnes nejsou vystaveny tak silnému tlaku acidifikace jako v minulosti. Pomalu se vracejí i dĜíve hojné druhy hub, které byste pĜed dvaceti lety hledali marnČ. PĜíkladem je tĜeba známá jedlá houba - liška. Pojmem agrochemikálie rozumíme veškeré chemické látky nepĜírodního prĤmyslového pĤvodu, které se používají ke zintenzivnČní zemČdČlské produkce. Jde v zásadČ o hnojiva, pesticidy a regulátory rostlinného rĤstu. Regulátory rostlinného rĤstu jsou asi veĜejnosti nejménČ známou skupinou látek. PatĜí sem kupĜíkladu desikaþní pĜípravky, což jsou látky urychlující vývoj semen a snižující obsah vody v semenech. Používají se všude tam, kde je tĜeba zajistit synchronní dozrávání celého porostu. Tyto látky náhle ukonþí vegetaci Stránka 149

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí rostliny a donutí ji investovat energii do zrání semen. Pak mĤže pĜijít mechanizovaná sklizeĖ a celý porost se jednorázovČ sklidí. Bez ohledu na to, že nČkteré rostliny na okraji lesa rostly ve stínu a dozrávaly by pĜirozenČ pozdČji než jiné, rostoucí na slunci. jsou pĤvodnČ bojovými látkami. Mají schopnost pĜinutit rostlinu k opadu listĤ. Zejména pĜípravek Agent Orange neslavnČ proslul díky nasazení ve Vietnamu, kdy jednotky USA shazovaly tento jed na zdejší pralesy a rýžová pole. Cíle byly dva. VyhladovČt obyvatele a také zniþit prales, který ukrýval bojovníky Vietkongu. Dnes tyto látky nacházejí upotĜebení ve školkaĜství. Pokud je tĜeba ovocný stromek v Ĝíjnu dobýt a prodat, nesmí mít listy. Ty by byly pĜíþinou výparu, a tak je tĜeba listy odstranit. Staþí jediný postĜik defoliantem a listy všech ovocných stromkĤ ve školce opadnou. K regulátorĤm rostlinného rĤstu mĤžeme dále poþítat rĤstové a zakoĜeĖovací stimulátory. Jejich úþinnou složkou jsou rostlinné rĤstové hormony ovlivĖující dČlení a rĤst rostlinných bunČk a pletiv. Jsou užívány zejména pĜi rozmnožování dĜevin Ĝízkováním. K základním skupinám patĜí auxiny, giberiliny a cytokininy. ýastou souþástí stimulátorĤ je kyselina indoliloctová a indolylmáselná. Látky na bázi rostlinných hormonĤ najdeme také v moderních systémových herbicidech. KupĜíkladu pĜípravku Roundup. â jsou skupinou chemických látek, jejichž úkolem je chránit vyseté osivo pĜed útoky škĤdcĤ, a zejména plísní. V poþátcích se používala moĜidla na bázi rtuti a posléze moĜidla na bázi organofosfátĤ. Mnohé z tČchto látek mají schopnost v pĤdách vydržet znaþnČ dlouho a vytváĜet zde nebezpeþná rezidua (zbytky). ȋȌ jsou obecnČ látky na ochranu rostlin. Jde tedy o jedy s rĤznou mČrou selektivní toxicity. NČkteré jsou škodlivé pro veškerý život a jiné jen pro úzce vymezenou skupinu organismĤ. Jejich klasifikace je zhruba tato: Antibiotika - hubí bakterie Fungicidy - hubí patogenní (choroby pĤsobící) houby Akaricidy - hubí roztoþe Nematocidy - hubí háćátka a hlístice Moluskocidy - hubí plže Rodenticidy - hubí hlodavce Avicidy - hubí ptáky Piscicidy - hubí ryby Insekticidy - hubí hmyz Herbicidy - hubí rostliny Zde je tĜeba podotknout, že cílené hubení ryb a ptákĤ prostĜednictvím jedĤ je nepĜípustné. Je ale tĜeba uvedené pojmy (piscicid, avicid) znát, protože jsou pojmy uvedeny na pĜíbalových letácích chemických látek. Antibiotika se do pĤd dostávají minimálnČ. Snad pĜipadá v úvahu jen jejich únik s moþí jimi léþených zvíĜat. Fungicidy se hojnČ v zemČdČlství užívají. KupĜíkladu kvČtenství sluneþnic za deštČ masivnČ napadají plísnČ, a je tedy fungicidní ochrany tĜeba. Totéž se dá Ĝíci také o ovocnáĜství, kde je problémem moniliová hniloba plodĤ, plíseĖ angreštová, rĤzné druhy rzí a padlí. Také ve školkách se užívají fungicidy, kupĜíkladu proti chorobČ zvané padání klíþních rostlin.

Stránka 150

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Akaricidy se v zemČdČlství užívají zejména proti sviluškám, což jsou drobní roztoþi sající na listech kulturních plodin. Ve sklenících se proti nim vysazují draví roztoþi, ale ve volné pĜírodČ je nutno užít chemii. Akaricidy užívají také vþelaĜi pĜi procesu zvaném fumigace, kdy se výpary amitrázu likvidují roztoþi druhu Varroa destructor. V chovech savcĤ a ptákĤ jsou nepĜíjemní þmelíci a sametky, protože tito roztoþi sají zvíĜatĤm krev. JeštČ horší bývají zákožky, které pĤsobí zvíĜatĤm rĤzné formy svrabu. Namísto jedovatých akaricidĤ se osvČdþilo provádČt postĜik rostlin netoxickými oleji, které roztoþĤm a mšicím ucpávají dýchací systémy, a tito škĤdci pak hynou. Nematocidy jsou složité chemické látky užívané k hubení háćátek. Moluskocidy se užívají k hubení plžĤ. V posledních letech prodČlává naše zem pĜímo invazi slimáka španČlského. Jde o zástupce rodu Supina. Proto se na trhu bČžnČ prodávají látky tyto slimáky hubící. Jsou v pĜípravcích kombinovány s atraktanty, takže plže vábí i ze znaþné dálky. Rodenticidy se bČžnČ užívají k deratizaci - tedy k hubení hlodavcĤ. Jde o látky poškozující krevní srážlivost tím, že blokují vitamín K. Ten je pro proces srážlivosti krve nutný. Hlodavec pak umírá na vnitĜní krvácení. V letním období bývají tyto látky ménČ úþinné, protože hlodavci se mohou napást zelené píce a obsah vitamínu K si doplnit. Insekticidy jsou velice rĤznorodou skupinou látek, a tak si o nich povíme více. Jako požerové oznaþujeme ty z nich, které musejí být hmyzem pozĜeny, aby se projevil jejich úþinek. Kontaktní þi dotykové insekticidy nemusejí být pozĜeny. Staþí, aby pĜišly do styku s tČlním pokryvem hmyzu a jím se vstĜebávají. Tyto látky bývají rozpustné v tucích, protože kutikula hmyzu je potažena vrstviþkou vosku, což je také látka tukové povahy. Nebo jsou naopak rozpustné ve vodČ, ale kombinovány se smáþedly. To aby se povrch hmyzu odmastil a úþinná látka se dostala do kontaktu s tČlem škĤdce. Již babiþky vČdČly, že pokud mšice postĜíkáme pĜed aplikací jedu mýdlovou vodou, bude úþinek jedu vČtší. Jako feromony oznaþujeme ty látky, které jsou živoþichem uvolĖovány do okolí a mají komunikaþní úlohu. Sexuální feromony pomáhají sameþkĤm najít k páĜení svolné samiþky. Toho se využívá kupĜíkladu k hubení kĤrovce, kdy se instalují feromonové lapaþe. Ty jsou lákadlem pro sameþky a ti se zde topí v oleji. Agregaþní feromony svolávají jedince daného druhu na konkrétní místo. Také u kĤrovce je tento jev znám. Samiþky napadají oslabené stromy spoleþnČ, aby mČly vČtší šanci, že je spoleþnČ udolají. Zdravý strom totiž osamocenou samiþku zalije pryskyĜicí. Tyto látky se tedy poþínají užívat k cílenému lákání samiþek kĤrovce do lapaþĤ. Výzkum v této oblasti je ale teprve v poþátcích. Sociální feromony jsou látky, které mají vliv na sociální chování pokroþilého eusociálního hmyzu. Slovo eusociální znamená vysoce sociální. Existuje kupĜíkladu chemikálie zvaná mateĜí látka (u vþely medonosné je to kyselina decénová), která matce mravencĤ þi vþel umožĖuje potlaþit reproduktivní chování dČlnic. Již existují syntetické náhražky této látky, které jsou tak úþinné, že vykastrují i matku samu, a kolonie tedy zaniká. PĜi opylování v sadech a sklenících se užívají takzvaná paketová vþelstvíþka, což jsou vlastnČ oddČlky s nČkolika plásty plodu (vývojových stádií vþel) a vþelami, kdy je matka nahrazena tampónem napuštČným v syntetickém feromonu. Vþely si myslí, že mají matku, a normálnČ pracují. Jiné feromony se kupĜíkladu ve vþelaĜství používají k nalákání vþelích rojĤ do prázdných úlĤ. Hormony jsou látky, které se neuvolĖují z tČla živoþicha ven, ale mají uvnitĜ organismu funkci komunikaþních molekul mezi orgány a jejich soustavami. V ochranČ rostlin se užívají juvenilní hormony zvané juvenoidy. Tyto látky mají schopnost ovlivnit poþet ekdyzí (svlékání pokožky) pĜedevším u hmyzu s promČnou dokonalou. Tedy zejména toho hmyzu, který má kuklu. Larva lezoucí po podkladu s tímto hormonem se nechce kuklit, ale stále žere a svléká se. To u ní vyvolává rĤzné abnormality, které kuklení brání. Larva nakonec umírá, a nikdy z ní dospČlec nebude. Tento úþinek byl popsán pĜi chovu larev rĤzných hmyzích druhĤ na ubrouscích þi novinovém papíĜe vyrobeném z jedle balzámové. U nestaĜce rodu Ageratum se zase prokázalo, že pĤsobí opaþnČ. Larvy hmyzu v jeho blízkosti dospívají pĜekotnČ, ale jsou z nich sterilní a neživotaschopní dospČlci. Také insekticidní schopnosti této rostliny se intenzivnČ studují.

Stránka 151

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Pyretroidy jsou umČlé chemické látky blízké tČm, které produkují asijské kopretiny (chryzantémy) rodu Pyretrum. Jde vČtšinou o syntetické tČkavé látky. Užívají se v domácích insekticidních náplních a zabíjejí hmyz na dálku. ěíká se, že pokud vþely letí nad polem rostlin rodu Pyretrum, pak þasto nedoletí a mrtvé padají k zemi. Syntetické pyretroidy jsou na rozdíl od tČch pĜírodních fotostabilní (svČtlo je nerozkládá) a mají prý úþinky neurotoxické a mutagenní. je v obecné rovinČ jev, kdy je nČjaká složka ekosystému vystavena nadmČrnému pĜísunu živin a je jimi poškozována. Tento problém se týká vody i pĤdy. Zde se zamČĜíme na problém eutrofizace pĤd. Eutrofizace vod bude probrána samostatnČ v kapitole o zneþištČní vod. Za pĜírodního stavu je pĤda zásobována živinami z mateþné horniny, z rozkladu biomasy, z þástic pĜivátých vČtrem a také z atmosférických srážek. KupĜíkladu se ví, že spolu s deštČm se na jeden hektar plochy prĤmČrnČ roþnČ snese také 30 kg þistého dusíku. To díky oxidĤm dusíku, které se rozpouštČjí v dešĢové vodČ. Obsah živin v pĤdách má zásadní vliv na strukturu rostlinných spoleþenstev. Ne všechny rostliny mají stejné požadavky na živiny. NČkterým vyhovuje vysoká míra obsahu živin více než jiným. KupĜíkladu dusík, jako základní eutrofizující prvek, je odpovČdný za prodlužovací rĤst. Rostliny za jeho vydatného pĜíjmu mohutnČ rostou a traviny odnožují. VzrĤstá tedy jejich konkurenceschopnost. Tím vytlaþují druhy jiné, ménČ zdatné. DruhĤm, které mají rády dusíkem bohaté podloží, Ĝíkáme nitrofilní. ěadíme sem kupĜíkladu kopĜivy, lopuch a jiné ruderální druhy. Hnojení dusíkem bylo hojnČ provozováno za minulého režimu, kdy byla obecná snaha maximalizace hektarových výnosĤ bez ohledu na životní prostĜedí. OsobnČ pamatuji vysoké dávky hnojiv na polích. NČkdy byla pole doslova fialová, jak mnoho se hnojilo. Dusík se ale nemá schopnost v pĤdČ vázat na sorpþní komplex, a má tendenci se vyplavovat. Byly tedy zneþišĢovány recipienty (zdroje) povrchových a podzemních vod. Aby se toto nestalo také dnes, byla v rámci EU pĜijata takzvaná Nitrátová smČrnice. Z té plyne ponauþení, že jsme povinni hnojit dusíkem tak, aby nedocházelo k poškozování pĜírody a zejména kvality vod. K tomu je ale tĜeba znát zdroje zneþištČní dusíkem a zásady jeho správné aplikace v zemČdČlství. PĜednČ je tĜeba si uvČdomit, že rostlina potĜebuje dusík v období rĤstu, a nikoli v období kvetení, zrání semen a plodĤ þi pĜípravČ na zimu. Dusík snižuje mrazuvzdornost rostlin, a tak je hnojení v podletí nežádoucí. Aby nedocházelo k únikĤm dusíku do vod, je ideální ho na porost aplikovat formou hnojivé závlahy na list. Existuje hnojivo DAM 390, které se rozpustí ve vodČ a staþí jím rostlinu postĜíkat. Dusík pak vstupuje do rostliny pokožkou listu a nadzemních orgánĤ. Do pĤdy se ho tak dostává minimum. Je to nejen ekologické, ale také šetrné, protože hnojivo je drahé. Další dĤležitou zásadou je neprovozovat hnojení pĜed deštČm, þi dokonce v jeho prĤbČhu. Dusík by nám z pozemku odtekl s vodou. MČli bychom prĤmyslová dusíkatá hnojiva nahrazovat v maximální možné míĜe hnojením zeleným, za úþasti bobovitých rostlin. Jde o všechny rostliny þeledi Fabaceae. V zemČdČlské praxi se používají rĤzné druhy jetele, štírovník rĤžkatý, þiþorka pestrá, vojtČška, viþenec ligrus, bob setý, novČ také komonice bílá a jiné druhy. Na koĜenech tČchto rostlin žijí hlízkovité bakterie rodu Rhizobium a ty mají schopnost vázat vzdušný dusík. Ve vodách mají tuto schopnost mnohé sinice, které k tomu mají dokonce zvláštní útvary zvané heterocysty. Také koĜeny olší rodu Alnus mají na koĜenech nádorkovité ztluštČniny, které obsahují vazaþe dusíku. Proto mohou olše rĤst i na neplodných Ĝíþních štČrkovitých náplavech. V pĤdČ ale žijí také solitérnČ jiné druhy mikrobiálních vazaþĤ dusíku. Jde o zástupce rodu Azotobacter a Actinomycety. Mnohé jejich druhy nežijí v symbióze s koĜeny rostlin, ale jsou trvalou složkou edafonu vČtšiny pĤd. Lokálními zdroji dusíku v krajinČ mohou být prĤsaky ze žump a septikĤ þi silážních jam. Také nezpevnČná polní hnojištČ, výluhy ze skládek, kompostĤ a podobnČ.

Stránka 152

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Fosfor je druhým prvkem, který má na eutrofizaci zásadní vliv. Celá desetiletí býval souþástí pracích prostĜedkĤ, a zejména vody jím byly znaþnČ zatíženy. Dnes se již do nich používat nesmí, a situace je znaþnČ lepší. V pĤdách se fosfor pevnČ váže, a nepodléhá vyplavování tak snadno jako dusík. Výše uvedené skupiny látek jsou jen ilustrativní ukázkou toho, že jsou pĤdy kontaminovány znaþnČ širokým spektrem cizorodých látek. Mnohé se v nich brzy rozkládají, jiné naopak vydrží celá staletí. To je kupĜíkladu pĜípad DDT a dioxinĤ. ÀæÀõ āÀ«À je nežádoucí jev, kdy se pĤda utužuje tlakem pneumatik zemČdČlské techniky. Ornice je bez problému nakypĜována pluhy a jiným náĜadím. Hlubší vrstvy pĤdy ale bývají utuženy trvale. Utužení brání vzlínání vody, jejímu vsakování a migraci edafonu do hlubších vrstev. PĜi deštích se voda nemĤže utuženým podorniþím dostat do podzemních recipientĤ a rychle z polí po uklonČném podorniþí pod zemí odtéká. Pomoc se nabízí v podobČ užívání lehþí techniky, pĜípadnČ techniky pásové, kdy se mČrný tlak stroje rozprostĜe na vČtší plochu. Již utužené podorniþí nám pomohou nakypĜit koĜeny hluboce koĜenících rostlin, zejména pak vojtČšky. Eroze je rozrušování pĤdy þinností vody, vČtru, ledu a dalšími geologickými vnČjšími þiniteli a její pĜemísĢování do jiných míst, kde dochází k akumulaci pĤdních þástic. Je to souhrnný název pro mechanické narušování pĤdy spojené s jejím následným transportem z místa jejího vzniku. Eroze bývá nazývána dle erozi pĤsobícího faktoru. NejþastČjšími formami je eroze antropogenní, vodní a vČtrná. Eroze patĜí mezi vážné celosvČtové problémy. Erozí je odnášeno znaþné množství materiálu. Mezi nejvíce postižené lokality erozí patĜí Žlutá Ĝeka (ýína), kde roþní množství plavenin (materiálu odnášeného vodou) þiní 479 t/ha. Jde o velké množství ve srovnání s Ĝekou Nil, kde odnos plavenin þiní 8 t/ha. Obr. þ. 103: Eroze – erozní rýhy

Již jsme si vysvČtlili, jak taková eroze vzniká, ale na místČ je také napsat, jaká existují opatĜení k omezení eroze. Mezi základní opatĜení patĜí pĜedevším pestrý osevní postup, pČstování meziplodin a podsevĤ, hnojení hnojem nebo kompostem.

Stránka 153

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí À je podmínČna þinností þlovČka. Kdo nČkdy vidČl motokrosové závody, závody do vrchu, jízdu þtyĜkolek, jízdu traktoru do kopce po blátivé polní cestČ, rýhy, které vyhloubí stahované dĜíví po dešti, tak ten ví, o þem zde hovoĜím. K antropogenní erozi bývají nČkdy poþítány také skrývky ornice a nadmČrná pastva zvíĜat na pĜíkrých svazích. Zejména pasoucí se skot chodí po obvodu kopce, vyšlapává chodníþky, a proto se þasem tyto stezky bez vegetace pod vahou zvíĜat sesunou dolĤ. Lze Ĝíci, že antropogenní eroze je spíše lokální záležitostí a kupodivu mĤže mít i pozitivní dopad. Mnohé druhy vzácných rostlin vyžadují mechanické narušení pĤd, protože tam, kde je pĤda narušena, jsou vhodné podmínky pro jejich rĤst. Kde není kompaktní travní drn chránící pĤdu pĜed erozí, tam není konkurence ze strany travin, a mohou se uchytit také pomaleji rostoucí druhy. KupĜíkladu orchideje. Obr .þ. 104: Vjezd techniky na pole

³ je vážným problémem zejména v aridních (suchých) oblastech svČta. Tam, kde jsou rozorány stepi, je pĤda vystavena úþinkĤm vČtru. Protože v suchých stepních krajinách má vítr znaþnou unášecí schopnost, jsou pĤdní þástice snadno unášeny vČtrem. Síla vČtru je zde znaþná, protože v krajinČ chybí vysoká stromová zeleĖ, která by rychlost vČtru snižovala. PĤdní þástice þasto sedimentují za pĜekážkami, které rychlost vČtru snižují. Takovou pĜekážkou mĤže být tĜeba kopec, za kterým díky tomu vznikají mohutné sprašové návČje. Nebo také budova, a pak jsou celá mČsta po vČtrných bouĜích zanesena pĤdními návČjemi. Tento problém je ožehavý zejména na stĜedozápadČ USA, kde takto v minulosti musely být opuštČny celé osady. õȋÀȌ³«³ǣ 1. vegetaþním krytem 2. vlhkostí pĤdy 3. obsahem humusu Vegetaþní kryt hraje pĜi ochranČ pĜed vČtrnou erozí primární úlohu. Rostliny mĤžeme obecnČ ve vztahu k danému problému rozlišit na dva základní typy. To dle struktury jejich koĜenového systému. rostliny s extenzivním koĜenovým systémem (dĜeviny) rostliny s intenzivním koĜenovým systémem (traviny)

Stránka 154

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ. 105: Extenzivním koĜenový systém borovice obnažený erozí

Pokud se podíváme na koĜenový systém stromu, tak zjistíme, že jeho základem je kĤlový koĜen a z nČho se boþnČ vČtví koĜeny postranní. Mezi nimi bývají znaþné proluky, které zpĤsobují, že prostor mezi koĜeny nebývá koĜeny prorostlý. Jde tedy o extenzivní koĜenový systém. Také je tĜeba si uvČdomit, že dĜeviny koĜení hloubČji než traviny. Povrchovou vrstvu pĤdy vystavenou úþinkĤm eroze tedy jejich koĜeny nechrání. Stromy a keĜe nalézají v krajinných úpravách místo tam, kde je tĜeba zpevnit svahy þi bĜehy Ĝek pĜed sesuvy a kde je tĜeba zpevnit kĤlovými koĜeny geologické podloží. Traviny naopak koĜení mČlce. Pokud vykopneme travní drn, tak shledáme, že je pĤda pod travním porostem prokoĜenČna velice intenzivnČ. To znaþnČ zvyšuje její odolnost proti vČtrné i vodní erozi. Traviny ale zase postrádají kĤlový koĜen, a proto nejsou schopny zpevnit svahy. Bývá vhodné, v pĜípadČ protierozních opatĜení na svazích, úþinky obou typĤ rostlin vhodnČ kombinovat. Ke snižování rychlosti vČtru v krajinČ se používají vČtrolamy. Jde o umČle vysazené pásy vysokých dĜevin. NejþastČji se užívají topoly. V pováleþném období se u nás vysazovaly tisíce takovýchto pásĤ s cílem ochránit pĤdu pĜed vČtrnou erozí. Vysazovány byly zejména takzvané kanadské topoly, což jsou kĜíženci evropského Populus nigra a nČkolika druhĤ kanadských balzámových topolĤ. KĜíženci rostou rychleji než mateĜské druhy a používají se hlavnČ k výrobČ sirek. Ale každá mince má rub i líc. PČstování tČchto kĜížencĤ ohrozilo genetickou integritu našich domácích topolĤ. KĜíženci totiž produkují znaþné množství pylu a ten vítr odnášel na blizny samiþích jedincĤ pĤvodních þerných topolĤ. Výsledkem bylo, že naše pĤvodní topoly poþaly produkovat hybridní potomstvo a pĤvodní topol þerný ve své pĜírodní formČ je již díky tomu vzácným druhem. Tomuto jevu, kdy se genofond jednoho druhu rozpíjí v genofondu druhu jiného, se odbornČ Ĝíká koroze genofondu. Bohužel se ani vČtrolamy nepodaĜilo založit správnČ. Topoly totiž sice velice rychle rostou, ale zase dlouho nevydrží. Jejich vČk je podobný jako ten lidský. Dnes tedy jde o již Ĝídnoucí porosty a nikdo se o jejich obnovu pĜíliš nestará. PĤvodnČ mČla být koncepce vČtrolamĤ taková, že se budou stĜídavČ vysazovat topoly a duby. Topol mČl rychle vyrĤst a zajistit brzké plnČní ekologických funkcí. Až by byl topol pokácen po cca. 70 letech, mČly již duby být tak velké, že na pĜíští staletí funkci topolĤ pĜevezmou. V pováleþném období plánĤ a pČtiletek se ale dbalo spíše na kvantitu než na kvalitu. Proto duby nikdo nevysázel a dnešní topolové vČtrolamy dožívají. Vlhkost a obsah humusu pĤsobí ve vztahu k erozi podobnČ. Zvyšují totiž soudržnost pĤdních þástic (kohezi). Proto jsou suché pĤdy s minimem humusu na erozi náchylnČjší než pĤdy vlhké a humózní. V souvislosti s þinností vČtru je také tĜeba zmínit dva další problémy, kterými jsou aridizace (vysušování krajiny) a dezertifikace (šíĜení pouští). Oba s vČtrem souvisejí, ale nejen s ním. Dezertifikace je proces šíĜení pouští, který mČní pĤdu produktivní na neproduktivní, vČtšinou jako výsledek špatného zacházení s pĤdou. Vyskytuje se hlavnČ od semiaridních oblastí s roþními srážkami nižšími než 600 mm až po hranici pouští. ýeská republika v posledních letech není výjimkou (Ziegler, 2006).

Stránka 155

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Jde o vysoce komplexní problém, na jehož vzniku se podílí také klimatické jevy a þinnost þlovČka. Zejména narušení struktury travního porostu nadmČrnou pastvou v oblastech stepí a polopouští i zasolování pĤd. Klasickou ukázkou je pĜípad Somálska, kde v minulých desetiletích vládl hladomor. Somálsko bývalo obilnicí Afriky. Byla to sice chudá, ale sobČstaþná zem, kde lidé vždy vypČstovali základní potraviny. Zdejší klima se výbornČ hodí na produkci bavlny. USA tedy uþinily Somálsku velkorysou nabídku: Vy budete pro nás, Ameriþany, namísto svých potravin pČstovat bavlnu a my vám zaplatíme tolik, že si snadno od svých sousedĤ dostatek jídla zakoupíte. My i vy vydČláme. VČtšina SomálcĤ souhlasila, a tak zapoþala éra témČĜ výhradního pČstování bavlny na somálské pĤdČ. V zásadČ se zde opakoval v trochu jiné podobČ pĜíbČh aralského moĜe. Také zdejší Ĝeky byly zbaveny vody a ta byla užita k závlahám. Také zdejší pĤdy se zasolily a ztrácely postupnČ svoji úživnost. Navíc opakované pČstování bavlny znamenalo pĜemožení škĤdcĤ a ukládání tisícĤ tun agrochemikálií do pĤd. To vþetnČ tolik obávaného DDT. Bavlník je znám svojí schopností alelopatie, což je chemická obrana rostliny proti rostlinám jiným vypouštČním toxinĤ do pĤd. Ty se ale posléze ve vyšších koncentracích stávají jedovaté i pro rostlinu samu. Není proto divu, že krajina dĜíve úrodná vyschnula (aridizace) a postupnČ se zmČnila v poušĢ (dezertifikace). Aby ale té tragédie nebylo málo, tak se v Somálsku za desetiletí relativního blahobytu (kdy byly peníze z bavlny) lidé prudce množili. Jejich poþet rychle rostl, protože šlo o tradiþní spoleþnost, kde je vysoká míra reprodukce dána tradicí. Tradice ale jaksi poþítá s tím, že je na druhou stranu vysoká kojenecká úmrtnost, ale ta díky penČzĤm a lékaĜské péþi pominula. Proto populace nezadržitelnČ vzrĤstala, zatím co úrodnost pĤdy stejnČ nezadržitelnČ klesala. Katastrofa byla tedy neodvratná. Jednoho dne došlo k tomu, že již pĤda nebyla schopna Somálce živit a bavlna zde také rĤst nemohla. A podnikavci z USA za celý problém morálnČ odpovČdní? Ti jednoduše zahájili podnikání jinde a osud zpustošené zemČ je nezajímal… Krásný doklad toho, že nejcennČjší vČci jsou zdarma. Voda, pĤda, vzduch, prostor, atd. Peníze jsou jen sofistikovanými nosiþi hodnot, které primárnČ pĜedstavují pĜírodní zdroje. Z pĜírody máme totiž naprosto vše. Co s penČzi uprostĜed pouštČ? Ani ty peníze ostatnČ Somálsko dávno nemá, protože zatím co dĜíve zásobovalo potravinami jiné zemČ, dnes je mnohdy odkázáno na jejich nákup a humanitární pomoc. Není divu, že právČ ze Somálska pocházejí novodobí piráti, kteĜí se snaží zlepšit svoji zoufalou životní situaci pĜepadáváním obchodních i turistických lodí. Abych demonstroval, jak závažným globálním problémem dnes dezertifikace a aridizace jsou, pĜikládám bez úprav internetový þlánek pĜevzatý ze serveru Novinky.cz, publikovaný zde dne 11. 2. 2010, který naleznete v pĜíloze jako þlánek þ. 3. À je dalším vážným nebezpeþím pro naše i svČtové pĤdy. Erodibilita pĤdy ve vztahu k vodní erozi je dána nejen typem vegetace zde rostoucí, ale také mohutností srážek a svažitostí terénu. ObecnČ lze Ĝíci, že nejvíce jsou ohroženy pĤdy na svažitých pĤdách, bez ochrany vegetace, za pĜívalových srážek. Také u vodní eroze velice záleží na tom, zda jsou koĜenové systémy rostlin intenzivního, þi extenzivního typu. Na písþitých svazích v lesích lze þasto vidČt jev, kdy jsou koĜeny stromĤ pĜímo vypreparovány z pĤdy a dávají tušit, kde se pĜed desetiletími nacházel pĤdní povrch. Proto je tĜeba, aby také v lesích, kromČ hlavních produkþních dĜevin, existovalo dobĜe vyvinuté keĜové a bylinné patro chránící pĤdy za pĜívalového deštČ. ZemČdČlské pĤdy jsou na tom mnohem hĤĜe než pĤdy lesní. ýasto se zde negativnČ uplatĖuje þinnost þlovČka, a to Obr. þ. 106: Intenzivní koĜenový systém negativními agrotechnickými zásahy. Jedním z nich je travin Stránka 156

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí kupĜíkladu nevhodný systém orby. Pokud bude svah orán po pĜímce vrchol - úpatí, bude brázda za deštČ pĤsobit jako koryto potoka a voda se jím bude smČrem dolĤ pohybovat znaþnČ rychle. ýím je vyšší rychlost proudu, tím je vyšší unášecí síla a tím je eroze mohutnČjší. Proto je tĜeba orat po obvodu kopce tak, aby brázdy pĤsobily jako pĜekážky pro stékající vodu. Tím se zpomalí její odtok a poskytne se jí þas k prĤsaku do pĤdy. ŠirokoĜádkové plodiny jsou takové druhy zemČdČlsky využívaných rostlin, které pĜedstavují z hlediska eroze zvýšené riziko. âÀ±ǣ ěepa krmná a cukrová Brambory KukuĜice Jde o statné rostliny, mezi kterými není pĤda dostateþnČ chránČna pĜed úþinky eroze, protože rostou ve vČtších vzdálenostech od sebe. KoĜenové systémy tČchto rostlin nejsou svojí strukturou schopny pĤdu úþinnČ chránit za deštČ a zpevnit ji. Je známo více pĜípadĤ, kdy se celé pole s ornicí i rostlinami dalo za vytrvalých a intenzivních dešĢĤ do pohybu ze svahu a sesunulo se tĜeba i na námČstí, jak se prý kdysi stalo v Litomyšli. ZávČr lze vyvodit ten, že tyto plodiny jsou z hlediska eroze znaþnČ rizikové, a je tĜeba jejich pČstování na pĜíkrých svazích omezit. Mnohem lepší je zde pČstovat vojtČšku, která svými hlubokými koĜeny pĤdu spolehlivČ zpevní. Dále je tĜeba vyzdvihnout potĜebu aplikace zelenČ do zemČdČlské krajiny a rozþlenČní velkých lánĤ na menší polní celky. Meze v minulosti nehrály jen úlohu hraniþních ploch mezi pozemky rĤzných vlastníkĤ, ale také to byl stabilizující faktor agroekosystémĤ co do ochrany pĜed erozí. ýasto na nich rostly trnky a jiné kvalitnČ koĜenící dĜeviny, a tak byly pozemky na svých okrajích stabilizovány. Dnes tuto úlohu þásteþnČ pĜebírají biokoridory a interakþní prvky, které jsou jednČmi z funkþních souþástí územního systému ekologické stability krajiny (ÚSES). Je také velmi vhodné na rizikových plochách kombinovat pČstované plodiny tak, aby byly plochy s rizikovými druhy proloženy tČmi dobĜe koĜenícími. Dosud uvedená protierozní opatĜení mĤžeme oznaþit za pasivní, kdy se snažíme erozi zabránit správnou zemČdČlskou praxí. NČkdy to ale nestaþí, a je tĜeba pĜistoupit k nároþnČjším opatĜením. Jimi jsou aktivní protierozní opatĜení. Poþítáme sem: zasakovací pásy zasakovací prĤlehy terasování Zasakovací pásy jsou vlastnČ široké travnaté pruhy, jejichž posláním je zachytit svým hustým drnem vodu tekoucí po povrchu a zpomalit její tok. Voda se pak stíhá vsakovat a unášené pĤdní þástice se v drnu zachytávají. Nekonþí pak jako usazeniny v rybnících a není je tĜeba za milionových investic nároþnČ odstraĖovat. Tyto zasakovací pásy musejí být dostateþnČ široké, a to asi 10 metrĤ i více. MČly by být zpevnČny výsadbou keĜĤ a stromĤ, které je samotné uþiní stabilními i za silných dešĢĤ. Zasakovací prĤlehy fungují podobnČ. Jsou to vlastnČ široké a i více než dva metry hluboké zatravnČné pĜíkopy, které mohou být napojeny na vodoteþ. Za deštČ se do nich voda nashromáždí i s unášenou ornicí, a ta zde sedimentuje. Voda se tu zdrží a po dešti se mĤže i dlouhé dny vsakovat. Terasování je prastará technika bránČní splavování pĤd z pĜíkrých svahĤ. Její podstata spoþívá v tom, že se nestabilní svah rozþlení systémem opČrných zdí, a ty pĤdu drží na místČ. Kdo nČkdy vidČl fotografie rýžových políþek v jihovýchodní Asii, ten ví, o þem zde hovoĜím. Tyto asijské zídky na rýžovištích

Stránka 157

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí mají kameny tmeleny nepropustným jílem, a tak fungují jako pĜekážka pro ze svahu stékající vodu. TvoĜí se za nimi mČlká jezírka s prohĜátou vodou, která vyhovují právČ základní plodinČ tČchto konþin (rýži). V našich podmínkách se terasování užívá jen velice vzácnČ. PĜednČ pro svoji ohromnou nároþnost na lidskou práci. Komu by se dnes za nadbytku potravin chtČlo ruþnČ do pĜíkrého svahu vynášet desítky tun kamene a tyto zídky zde budovat? V minulosti bývaly budovány z kamene, který byl na polích sebrán, aby nebránil obdČlávání pĤdy. Zejména tam, kde jsou mČlké pĤdy (kupĜíkladu StĜedomoĜí), jsou kamenné zídky þasté. Slouží zde druhotnČ jako významný biotop plazĤ a jiných organismĤ. Jsou totiž výborným úkrytem a drží se v nich pĜíznivá vlhkost a stín. U nás terasy existují kupĜíkladu ve vinorodých oblastech na pĜíkrých svazích. Réva je natolik dobĜe prodejný artikl, že se jejich údržba vyplatí ještČ i dnes. Totéž lze Ĝíci i o meruĖkách a broskvích. Zídky ale brání aplikaci tČžké mechanizace, a jsou tedy spojeny s extenzivními formami hospodaĜení v krajinČ, s pĜevahou ruþní práce v zemČdČlské technologii. Ve vztahu k vodní erozi je tĜeba zmínit, že ne všechny její formy jsou stejnČ nebezpeþné. Rozeznáváme tyto základní typy: Plošný smyv Stružková eroze Brázdová eroze Rýhová eroze Plošný smyv je bČžnou souþástí pohybu hmot v ekosystému. Svrchní pĤdní þástice jsou za deštČ nutnČ uvolĖovány a s vodou odtékají. Jde ale o minimální míru narušení pĤdy, nedá se jí zabránit a jde o neškodný jev. Rychlost pedogeneze je þasto stejnČ rychlá jako odnos pĤdy smyvem, a tak za bČžných podmínek deštČ pĤdní úrodnosti nevadí. Stružková eroze je vztyþeným prstem pĜírody, kterým nám dává najevo, že na pozemku nehospodaĜíme správnČ. Jde o stružky o hloubce nČkolika centimetrĤ, které jsou dobĜe patrné zejména na kukuĜiþných polích. V tomto stádiu je tĜeba se vážnČ zamyslet nad preventivními opatĜeními. Brázdová eroze je již znaþnČ pokroþilá eroze, kdy je znaþná þást ornice v nČkterých místech odplavena. Pokud se nČkde vyskytuje, pak vypovídá o zanedbání správné péþe o polní ekosystémy v kombinaci se zvýšenou erodibilitou pĤdy. Rýhová eroze je závČreþné stádium erozní aktivity vody, která se již proerodovala celým pĤdním profilem až na mateþnou horninu. Tento typ eroze je nejhorší a je naštČstí u nás vzácný. PĜímo tragické úþinky ale má na lesní ekosystémy tropĤ. Pokud je totiž vykácen tropický deštný les na svahu, není pĤda chránČna, a za deštČ se zde eroze projeví. Ta se brzy mČlkou ornicí proeroduje na geologické podloží. Do takto vzniklého kanálu se pĜirozenČ stahuje voda z širokého okolí a erozní rýhou uniká. Je odvodnČna široká oblast kolem erozní rýhy. V dĤsledku toho schnou stromy a proces odlesnČní a vzniku nových erozních rýh pokraþuje.

Stránka 158


ͳͺǤ³³ÀÀ««³õ³ Uvádí se, že se zemČdČlství objevilo v rozmezí 3 000-5 000 let pĜed naším letopoþtem v rĤzných þástech svČta. Za všechny jmenujme zejména Mezopotámii, ýínu nebo tĜeba stĜední Ameriku. Je nesporné, že þlovČk byl nejprve souþástí volné pĜírody a živil se jako lovec a sbČraþ. Jeho vliv na okolí byl minimální. ZĜejmČ v poþátcích ani nelovil velká zvíĜata a spokojil se s lovem ryb a menších druhĤ, na které svojí technologií staþil. Sám þasto konþil na jídelníþku mnoha dravých zvíĜat. Vynález luku, šípu a ohnČ znamenal významný pĜelom. Jednak bylo možno lovit velká zvíĜata, a to také s využitím otrávených šípĤ. Dále bylo možné díky ohni maso velkých ulovených zvíĜat zpracovávat. Nebo pomocí uzení dlouhodobČ konzervovat. Tyto schopnosti se velmi hodily v dobách ledových, kdy se v jistých þástech svČta þlovČk musel živit lovem v chladných stepích žijící zvČĜe. Velcí kopytníci ale migrují, a tak není divu, že také pravČký lovec musel migrovat s nimi, aby byl poblíž své potravní základnČ. ZĜejmČ v této dobČ byl domestikován vlk a vznikali první vlku podobní psi. Ti pomáhali lidem zvČĜ stopovat a štvát. Další fází následující po období loveckém bylo období pastevecké. Je jednodušší si kopytníky domestikovat a pást je, než za nimi muset koþovat. Tento styl života již v krajinČ jisté stopy zanechal. KupĜíkladu Masajové, pasoucí svĤj dlouhorohý skot Watusi, pravidelnČ zapalují savanu, aby potlaþili keĜe a nová tráva rostoucí z pĤdy pohnojené popelem mohla být spasena jejich skotem. Zatím co koþovníci berou migrující stádo za anonymní útvar a zvíĜata jako taková za dar pĜírody, pastevci vidí vČc jinak. Dobytek považují za svĤj majetek. Pokud se šelma þi þlovČk pokusí jim ho vzít, jsou pĜipraveni ho srdnatČ bránit. Není tedy divu, že Masajové zabíjejí lvy a jiná etnika zase jiné velké predátory - vlky, medvČdy a rysy. Obr. þ. 107, 108: ZemČdČlská krajina ýeské republiky x Typická zemČdČlská krajina Indonésie, Bali

Dnes chovaná zvíĜata mají rozliþné osudy a tradiþní vesnice si množstvím exotických zvíĜat nezadá ani se ZOO. Najdeme tu zvíĜata z mnoha koutĤ svČta. Zde jsou nČkteré pĜíklady: Holub - pochází ze StĜedomoĜí KrĤta - pochází z Ameriky Perliþka kropenatá je pĤvodem ze savan Afriky Kachna þínská (pižmová) pochází z Jižní Ameriky Kur domácí - potomek kura bankivského, pochází z Indie a ýíny Husa domácí - potomek evropské husy divoké Koþka - kĜíženec egyptské koþky plavé a evropských lesních koþek Pes domácí - zĜejmČ domestikován v ýínČ þi jižní Africe - pĤvod neznámý Koza a ovce - kopytníci z hor Asie a pĜedního východu Osel - pĤvod v Africe a také tĜeba asijských stepích KĤĖ - potomek evropského tarpana, asijského kertaga a možná konČ pĜevalského Stránka 159

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Skot - potomek evropského pratura Králík - potomek králíka divokého ze StĜedomoĜí Kapr obecný - potomek dunajského kapra sazana Vþela medonosná kraĖská - dnes jediná u nás chovaná forma vþely, pĤvodem ze Slovinska Bažant kolchidský - pták asijských pohoĜí - naše rasa je hybridního pĤvodu À±³ȋ³âȌ pšenice, jeþmen, oves, hrách, rýže, þoþka. À±³æÀÀ«À kukuĜice, brambory, bataty, tykve, fazole, sluneþnice, topinambury. Toto jsou jen základní pĜíklady toho, že se náš jídelníþek také v pĜípadČ rostlin skládá z mnoha exotických druhĤ, aniž bychom si to uvČdomovali. Podívejme se tedy blíže na pĤvod rostlin, které všichni dĤvČrnČ známe: Rýže pochází z jihovýchodní Asie. Pšenice, jeþmen, oves, žito pocházejí z oblasti StĜedomoĜí. KukuĜici vyšlechtili Mayové z divokých travin ve stĜední Americe. Pohanka pochází z Evropy a je to tradiþní potravina. Proso pochází z Evropy a je to tradiþní potravina. Brambory jsou pĤvodem z peruánských And. Rostou zde v desítkách druhĤ. Rajþata a papriky jsou pĜíbuzné bramborám a mají shodný pĤvod. Kulturní jablonČ jsou kĜíženci evropských a asijských druhĤ Malus silvČsris x Malus pumila. Švestky, renklody a mirabelky se z Asie do Evropy dostaly za stČhování národĤ. MeruĖky pocházejí z Arménie. Broskve rostou ve více formách v Íránu a severní i jižní ýínČ. HrušnČ jsou také z Asie. TĜešeĖ je náš pĤvodní druh. Rybíz a angrešt jsou evropského pĤvodu. Jde o rostliny lesního podrostu. Maliny a ostružiny rostou v EvropČ, Asii a Severní Americe. Líska obecná je evropským druhem pahorkatin. OĜešák vlašský je pĤvodem ve StĜedomoĜí. Olivy jsou pĤvodní ve StĜedomoĜí. Sluneþnice pochází z tropické StĜední Ameriky. ěepka olejná roste divoce ve StĜedomoĜí. Réva vinná má nejasný pĤvod. Také v našich lužních lesích roste divoce. Chmel otáþivý je souþástí nížinných lesĤ Evropy. Plané formy lnu rĤzných druhĤ rostou v horách Evropy a Asie. KĜen je pĤvodním evropským druhem. Mák je domovem ve stepích Asie. ±õýõâÀÀýǣ Rozmarýn, estragon, kopr, anýz, bobkový list jsou druhy koĜení ze StĜedomoĜí. Bazalka, þerný pepĜ, muškátový oĜíšek, šafrán a hĜebíþek jsou domovem v Orientu. Vanilka je pĤvodem z Jižní a StĜední Ameriky. Na závČr jsme ponechali zámČrnČ obyþejné zelí. Je ukázkou toho, jak mocným þarodČjem je umČlý výbČr ze strany þlovČka a kolik forem lze bČhem historicky krátké doby vytvoĜit z jediného pĜedka. Stránka 160

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Zelí jedli už staĜí EgypĢané a po nich také ěímané. Od tČch þasĤ se z divokého zelí s otevĜenou rĤžicí listĤ nejprve podaĜilo vyselektovat zelí hlávkové. Poté pĜišlo na Ĝadu zelí þervené a brukev - (tuĜín). Pak ze stejného pĜedka v 16. století vzešly kapusta, brokolice a kvČták. JeštČ pozdČji pak kedlubny a rĤžiþková kapusta v 19. století tuto Ĝadu uzavírá. Pokud þlovČk dokázal za nČkolik tisíc let (geologicky nesmírnČ krátká doba) vytvoĜit u živoþichĤ z vlka þivavu, pudla, u rostlin z divokého zelí výše uvedené zeleniny, poskytuje nám to cennou ukázku toho, jak rychle funguje evoluce. Jak by asi vypadali potomci zelí, pokud by na nČ þlovČk pĤsobil nikoli po 3 000 let, ale po 3 000 000 let? Také si všimnČte, že nikde nejsou ve fosiliích známé žádné mezistupnČ mezi divokým zelím a jeho moderními potomky. PrávČ nepĜítomnost vývojových meziþlánkĤ považují ortodoxní vČĜící mylnČ za dĤkaz náhlého božího stvoĜení. Zde je malá úvaha na téma, kdo koho vlastnČ šlechtí. Šlechtíme my kulturní rostliny a domestikované živoþichy, a nebo oni nás selektují? ŠlechtČní je cílená þinnost þlovČka - odborníka a selekce je nevČdomá þinnost laikĤ þi rostlin a živoþichĤ vĤþi jiným druhĤm. Na první pohled se zdá být zĜejmé, že jsou to zvíĜata a rostliny, kdo hrají pasivní úlohu ve vztahu k þlovČku. To ona jsou zavírána do klecí, vybíráme jim sexuální partnery, upravujeme krmné dávky, vyséváme je kam se nám líbí a také je hnojíme a zavlažujeme dle vlastního uvážení. Platí to ale také opaþnČ. To ekologické nároky chovaných a pČstovaných organismĤ urþují intenzitu i kvalitu agrotechnických zásahĤ þi zásahĤ chovatelských. Jsme to my – lidé, kdo pro své spojence (kulturní rostliny a domestikované živoþichy) mČníme pĜirozené ekosystémy na umČlé agroekosystémy. Jsme to my, kdo musí svĤj styl života pĜizpĤsobit tČmto organismĤm. To v míĜe obdobné, v jaké se ony pĜizpĤsobují nám. Mezi þlovČkem a domestikovanými organismy tedy jde o partnerství. Vlk mČl všechny adaptace na život v lese a dávný þlovČk také. Své spojenectví zapoþali jako dva svébytné samostatné druhy. A výsledek po tisících let soužití: Srnþí ratlík nevykazuje žádné adaptace na život v lese. Vykazuje ale mnoho adaptací na život na gauþi páníþka. Páníþek nevykazuje žádné adaptace na život v lese, ale vykazuje mnoho adaptací na venþení a chov pejsánka - známku, košík, obojek, vodítko, hĜebeny, granule, chovatelské knihy atd. Pokud si namísto psa dosadíme tĜeba obilí, pak zjistíme, že dnešní obilí již postrádá adaptace na rĤst v pĜírodČ jako jeho divoký pĜedek. Zato þlovČk má adaptací na uspokojení potĜeb kulturního obilí o to více. TĜeba traktory, pluhy, seþky, rotavátory, kombajny, brány, smyky, hnojiva, herbicidy a mnoho dalších vymožeností. ZávČr je jediný: ýlovČk je edifikátorem (urþujícícm druhem) v jím vytváĜených zemČdČlských ekosystémech zvaných agroekosystémy. Jejich charakter aktivnČ vytváĜí. Ne ale libovolnČ. Musí se Ĝídit ekologickými a etologickými požadavky organismĤ, na kterých je existenþnČ závislý. To ony primárnČ urþují svými nároky chování þlovČka jako zemČdČlce. V péþi þlovČka se tČmto druhĤm daĜí mnohem lépe než za života v pĜírodČ. Netrpí zde konkurencí a nacházejí u þlovČka obživu, ochranu, pomoc v nemoci i nouzi. Kdo komu tedy slouží a kdo koho si vlastnČ ochoþil??? Je chování zemČdČlce ovládáno jeho vĤlí, a nebo striktnČ urþeno potĜebami organismĤ, které ho živí? Kdo je zde pánem situace? OdpovČć se zdá být jasná. Skoro všechny kulturní formy dodnes pĜežívají jako planČ rostoucí rostliny þi volnČ žijící živoþichové. Pokud vyhubíme psa, zĤstane vlk, pokud vyhubíme pČstovanou révu, poroste v lužních lesích ta planá. Pokud vyhubíme kulturní chmel, poroste v lesích ten planý. VČtšina druhĤ (až na výjimky, jako je kukuĜice þi skot) by žila dále i bez þlovČka. ýlovČk by ztrátou tČchto kulturních forem utrpČl mnohem více. Sice by asi nevymĜel, ale jeho populace by se snížila asi na milion jedincĤ z dnešních 7 miliard lidí. To, þemu hrdČ Ĝíkáme civilizace, by zaniklo. Podívejme se tedy blíže na strukturu a funkci agroekosystémĤ a na jejich interakce s ekosystémy pĜírodními. Stránka 161


ͳͻǤ±õ À±õ JistČ se netĜeba podivovat nad tím, že pĜedchĤdci moderních agroekosystémĤ jsou ekosystémy pĜírodní. Také ty mají dán vývoj v þase, kterému se Ĝíká sukcese. Na pĤvodnČ neživém planetárním povrchu se v ordoviku uchytily jednoduché formy života a poþala takzvaná primární sukcese. V jejím prĤbČhu se hromadila v ekosystémech organická hmota, vznikala pĤda, hromadila se energie vázaná v biomase a také informace. Informací je myšlena genetická informace, neboĢ pokroþilejší ekosystémy hostí více druhĤ než iniciaþní (poþáteþní) sukcesní stádia. Budeme si pro pochopení souvislostí pamatovat, že v sukcesních stádiích vývoje ekosystémĤ je produkce organické hmoty vČtší než spotĜeba. ZávČreþným stádiem vývoje ekosystémĤ je klimax. Jde o takový stav, kdy se ekosystém dostává do rovnováhy se svým okolím, a zejména makroklimatem. V klimaxu je pĜítomna vysoká míra biokomplexity, tedy jsou pĜítomny mnohé složité vazby mezi organismy. To díky dlouhodobé koevoluci. Mám zde na mysli specifické vazby mezi herbivory a rostlinami, predátory a koĜistí, parazity a hostiteli, þi opylovateli a rostlinami. Než ekosystém dospČje od poþátkĤ primární sukcese do stádia klimaxu, trvá to tisíce až miliony let. Za tuto dobu se mezi organismy stihnou vytvoĜit i znaþnČ tČsné vazby. SouborĤm rozsáhlých ekosystémĤ, jejichž charakter je urþován makroklimatem, se Ĝíká biomy. Jim se budeme vČnovat v samostatné kapitole. MnohobunČþný život je na Zemi prokazatelnČ pĜítomen více než pĤl miliardy let. ZemČdČlství se zrodilo pĜed pouhými 7 000 lety. ýlovČk tedy pĜišel do styku s již ustáleným souborem ekosystémĤ, pĜedevším klimaxového typu. Co ho ale vĤbec nutilo k zahájení zemČdČlské þinnosti? Proþ prostČ nezĤstal u lovu a sbČru? Zdá se, že pohnutky mohly být rĤzné. V souvislosti s nimi se zrodily i znaþnČ odvážné teorie. Jednu takovou si zde pĜiblížíme, pĜevzato v plné verzi z Novinky.cz, dne 27. 12. 2009. ýlánek je vložen do pĜílohy pod þíslem 4. Za základní se ale obecnČ považuje fakt, že pĜirozené klimaxové ekosystémy nevytváĜejí nadbytek þlovČkem využitelné organické hmoty, neboĢ se zde míra produkce a spotĜeby organické hmoty vyrovnávají. Je známo, že þistá míra produkce kyslíku a biomasy v tropickém deštném lese je nulová. Kolik tun biomasy na hektar se roþnČ vyprodukuje, tolik organického materiálu se zde roþnČ zase mineralizuje. Kolik kyslíku tropický deštný les vytvoĜí, tolik si ho na rozkladné procesy odebere. Na þlovČka toho tedy mnoho nezĤstane. Také je ze stovek druhĤ rostlin a živoþichĤ schopen využívat jako potravu jen nČkteré z nich, a ty nebývají v tČchto ekosystémech hojné - spíše naopak. Pokud chce þlovČk v takovémto prostĜedí vytváĜet silné populace, musí narušit tento pĜírodní Ĝád. To ve prospČch druhĤ, které ho živí. Musí ekosystém cílenČ narušit disturbancemi (mýcení, požáry, obdČlávání pĤdy atd.) a vrátit ho do stádia sekundární sukcese. Tedy vývojového stavu, který není koneþný a na dané ploše navyšuje produkci na úkor spotĜeby. Za sekundární sukcese je k dispozici pĤda jako základ vzniku nového ekosystému, tím se liší od sukcese primární. Tím, že þlovČk vypálí savanu, podpoĜí rĤst nové trávy a pomĤže následnČ navýšit populace býložravcĤ jako své koĜisti. JistČ si také povšimnul, jak narušení prostĜedí pomáhá jedlým druhĤm rostlin a toho, že zde na slunci rostou lépe a mají sladší plody než ve stínu lesa. Tyto znalosti o vztahu mezi barvou plodu a obsahem cukrĤ mají i opice a papoušci. Je tedy jisté, že také þlovČk tyto znalosti mČl od nepamČti. Pro þlovČka jako tvora s nejvČtším mozkem v Ĝíši zvíĜat bylo maliþkostí vypozorovat vztah mezi mČrou osvČtlení pozemku a kvalitou a kvantitou rostlinné produkce. Také si nemohl nevšimnout vztahu mezi vlhkostí pĤdy a její barvou ve vztahu k vegetaci. Brzy intuitivnČ pochopil, kde se urþitým druhĤm daĜí a kde nikoli. Když pochopil, jak se druhy množí - (jistČ vidČl klíþit ze semen mladé rostliny), pak již bylo snadné si pĜedstavit, že je pĜenášel do vhodných podmínek a tyto následnČ upravoval v jejich prospČch. Zaléval, hnojil popelem a niþil konkurenþní druhy.

Stránka 162

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí ³³ÀÀÀǣ Jako lovec a sbČraþ žil þlovČk asi 500 000 let. Jako koþovník pak asi 200 000 let. PĜed vynálezem zemČdČlství prý na Zemi žilo 1-3 000 000 lidí. To je nesmírnČ nízká hustota obyvatel ve vztahu k ploše. Klasickou ukázkou malé úživnosti i znaþnČ bohatých pĜírodních ekosystémĤ nám pĜináší pĜíklad prérijních indiánĤ Severní Ameriky. Na ploše 1 550 000 þtvereþních kilometrĤ jich žilo jen asi 150 000. To za situace, kdy byly prérie velmi bohaté na zvČĜ. Pokud uvážíte, že poþet obyvatel jediné aglomerace Pardubice - Hradec Králové je zhruba ekvivalentní celé populaci amerických prérijních indiánĤ, je to stČží uvČĜitelné. Je známo, že aby se v tomto prostĜedí prérie uživil jediný þlovČk, potĜebuje sám pro sebe plochu 25 þtvereþních kilometrĤ. Proto museli být lovci a pastevci v neustálém pohybu, protože by vČtší komunita nedokázala v okolí trvalého sídlištČ najít dostatek potravy. Dnešní stav je zcela jiný, a je velmi zajímavé ho konfrontovat s uvedenými historickými daty. VezmČme za základ našich úvah literární údaj, že þtverec o stranČ 5 km prérie (25 km þtvereþních) uživí jednoho lovce a sbČraþe. Dále víme, že na jediném hektaru zemČdČlské pĤdy mĤžeme vyprodukovat dost jídla pro nejménČ 10 lidí na celý rok. Roþní hektarové výnosy mnoha komodit (brambory, pšenice atd.) totiž jdou do nČkolika tun. ýtverec o stranČ jednoho kilometru obsahuje 100 hektarĤ pĤdy. Takových stohektarových þtvercĤ musí být 25, aby se v prérii uživil jediný indián. 100 x 25 = 2 500 hektarĤ pĤdy. Pokud tuto hodnotu vynásobíme 10, vyjde nám, kolik se zde uživí díky zemČdČlství lidí dnes. Výsledek þiní 25 000. Tam, kde se dĜíve složitČ živil jediný þlovČk, mĤže moderní intenzivní zemČdČlství snadno uživit 25 000x více lidí než þiní pĜirozený stav (Went, F. 1979). Tento pĜíklad je modelový a jistČ se plnČ nekryje se skuteþností. PomČr 1:25 000 ale dává jasnČ tušit, že zemČdČlství je jedním z nejzásadnČjších vynálezĤ þlovČka, který ho povznesl ze Ĝíše pĜírody do dnešní doby civilizace a technologií. Nic ale není zadarmo. PĜíroda se brání. NepĜirozené sukcesní ekosystémy udržované ve své podobČ disturbancemi v podobČ obdČlávání pĤdy, hnojení a jiných vstupĤ mají tendenci se navracet do výchozího klimaxového stavu. Agroekosystémy jsou proto neustále závislé na péþi þlovČka. Pokud by o nČ nepeþoval, probČhla by zde série sukcesních Ĝad, kdy by se nejprve prosadily jednoleté a pozdČji víceleté plevele, posléze traviny, kĜoviny, pionýrské dĜeviny (lísky, bĜízy, osiky atd.) a výsledkem by po staletích byl opČt klimaxový les. Protože jsou agroekosystémy mladé a narušování pĤdy skýtá možnost prosperovat mnoha rostlinným diasporám, jsou ohrožovány rostlinnými invazemi nepĤvodních druhĤ více než je tomu u klimaxových ekosystémĤ, kde jsou témČĜ veškeré ekologické niky již obsazeny a kam se novým druhĤm špatnČ proniká. Biokomplexita agroekosystémĤ je také nízká. Již jsme si ukázali, že druhy þlovČkem chované a pČstované spolu sdílejí jeden prostor pouze nČkolik staletí þi tisíciletí. To je pĜíliš krátká doba na navázání úzkých mezidruhových vazeb. I tato krátká doba ale staþila k tomu, aby se plevele, jako koukol, pĜizpĤsobily rĤstu v konkrétních kulturách více než v kulturách jiných. Chrpu budeme s jistotou hledat v obilných lánech, ale nikoli na polích s cukrovkou þi Ĝepkou. Mnohé druhy se díky þlovČku v agroekosystému nikdy nesetkají a interagují pouze zprostĜedkovanČ za úþasti þlovČka. Prasata krmená šrotem se nikdy nesetkají s obilím na polích, z nichž tento šrot pochází. Vazby mezi druhy þlovČkem domestikovanými tedy jsou mladého data, a proto nejsou pĜíliš tČsné. Žádné hospodáĜské zvíĜe napĜíklad nepožírá pouze jeden konkrétní druh domestikované plodiny. Agroekosytémy lidského typu jsou pĜírodČ cizí. PĜedstupnČ však v pĜírodČ pozorovat lze. Je známo, že zejména mravenci dokáží jakési svérázné zemČdČlství provozovat, a to na znaþnČ pokroþilé úrovni. Klasikou v tomto smČru jsou tropiþtí mravenci Atta, kteĜí v korunách stromĤ vykrajují úkrojky listĤ a nosí je do svého hnízda. Tuto tČžkou práci obstarávají makrocefální (velkohlavé) dČlnice. V hnízdČ od nich pĜebírají tyto útržky dČlnice menší. Ty listy rozkouší a smísí se slinami. PĜipraví tím základní substrát pro rĤst jedné specifické houby, která celulózu listĤ rozkládá a produkuje tekutinu, kterou sklízí tĜetí kasta velmi malých dČlnic, které jsou malé právČ proto, aby se mohly pohybovat mezi houbovými vlákny a sklízet úrodu.

Stránka 163

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Jiné druhy mravencĤ zase obdobnČ peþují o mšice v korunách stromĤ a v zimním období si je odnášejí pod zem do mraveništČ, kde mšice v mravenþí péþi sají na koĜenech rostlin. V jarním období zase mravenci své dojné kravky vynášejí do korun stromĤ. Aþkoli jde o þinnost instinktivní a nikoli rozumem podloženou, paralele se zemČdČlstvím se zde budeme zĜejmČ bránit marnČ. Tato þinnost zemČdČlství blízká má na mravence Atta stejný dopad jako na þlovČka a evoluci jeho techniky. ýlovČk dosahuje své obrovské biomasy na jednotku plochy díky zemČdČlství (chovu a pČstování domestikovaných forem organismĤ). U zmínČných mravencĤ je tomu stejnČ. Jejich kolonie patĜí k nejvČtším sociálním uskupením živoþichĤ na Zemi a þítají až miliony jedincĤ. Navzdory tomu ale nelze Ĝíci, že by mravenci byli zemČdČlci v lidském slova smyslu a že by vytváĜeli umČlé agroekosystémy. Mravenci nepĜetváĜejí tropický les, ve kterém žijí, jako celek. NemČní jeho strukturu a trvale žijí jako souþást pĜírodního prostĜedí. Tím se jejich dopad od toho lidského znaþnČ liší. I zde je ale zajímavé si všimnout toho, že jsou tvarovČ i funkþnČ formováni potĜebami svých domestikantĤ. Není náhodou, že se u mravencĤ rodu Atta vytvoĜily nejménČ tĜi kasty (kastovní polyetismus). Lze pozorovat, že u mravencĤ potĜeby domestikatna (zde houby) ovlivĖují tvar dČlnic na stejném principu, jako v pĜípadČ našem potĜeby domestikantĤ urþují parametry zemČdČlské techniky. Ne náhodou jsou na secím stroji secí aparáty umístČny tak, aby byla setba optimální z hlediska hustoty porostu a výnos byl maximální. Ne náhodou jsou velikosti a tvary kusadel dČlnic mravence Atta tvarovány právČ tak, aby plnily dobĜe úzce vymezený úkol v péþi o houbu a ta prosperovala. Paralela zde je zĜejmá. V obou pĜípadech lze konstatovat, že je zemČdČlství vztah pro organismus domestikovaný a domestikující oboustrannČ pĜínosný, tedy jde o specifický symbiotický vztah.

Obr. þ. 109: Mravenci rodu Atta

O tom, do jaké míry bude agroekosystém produktivní a zároveĖ vzdálený ekosystémĤm pĤvodním, rozhoduje pĜedevším míra energetických vstupĤ do nČj. PrávČ v tom lze spatĜit obecný problém zásadního významu. Jde o to, že þím více vložíme energie do odpĜírodnČní agroekosystému, tím vyšší produktivitu od nČho mĤžeme oþekávat. ZároveĖ ale bude tento systém stále ménČ stabilní a pĜátelský k biodiverzitČ. Vše pochopíme na tomto pĜíkladu: Byla jednou jedna neolitická vesnice a za ní rostl les. Lidé v nČm mČli malá políþka a na nich ruþnČ seli a sklízeli. Hnojivem jim byl popel a trus zvíĜat. Políþka neznala chemii, kypĜení pĤdy probíhalo jen v povrchové vrstvČ dĜevČným hákem a plevel se trhal ruþnČ. Posledním výkĜikem techniky byla bronzová motyka, trakaĜ a místo traktoru pracoval kĤĖ. Spolu s obilím na políþku rostla celá plejáda chrp, vlþích mákĤ, koukolĤ a jiného polního kvítí. Tyto plevele byly obsypány hmyzem. Na polích se pĜiživovala zvČĜ a ptáci. NČkdy i velké druhy. Oves kupĜíkladu milují medvČdi. V lesích vesniþané pásli prasata, kozy, ovce a nČkdy si nČjaký ten kus uloupil vlk þi rys. Výnosy byly nízké a odpovídaly malé míĜe energetických vstupĤ a také malé míĜe odborného poznání a genetických predispozic tehdejších plodin. PĤda byla posvátná a dČdila se z pokolení na pokolení jako vzácný zdroj obživy. Mít pĤdu znamenalo mít nČkde koĜeny, nČkam patĜit a mít co jíst. Tedy moci vĤbec žít. Stránka 164

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Vesniþka se dožila druhé poloviny dvacátého století a vše je jinak. Už není malé políþko rozbíjející jinak souvislou plochu lesa. Za vesnicí je nČkolika set hektarový lán a zvČĜ už tu skoro k vidČní není. MedvČdi jsou dávnou vystĜílení, a protože je letos na tomto poli Ĝepka, tak ani spárkatá zvČĜ se tu nepase. To proto, že Ĝepka je ve vČtším množství jedovatá díky produkci kyseliny erukové, a kusy zde se pasoucí jsou již uhynulé. KonČ ve vesnici nehledejte. Ani primitivní plemena skotu a jiných zvíĜat. Na polích oĜou traktory spotĜebovávající palivo energeticky mnohem vydatnČjší než je oves a tráva (potrava jejich pĜedchĤdcĤ - koní). HnĤj je nahrazen anorganickými hnojivy, na jejichž produkci bylo také vynaloženo mnoho energie. PĤda není kypĜena povrchovČ. Naopak 12 a více radlic tažených za traktorem, v hodnotČ rodinného domku, ornici obrací jako celek. Plevele tu také témČĜ nejsou. Mnoho druhĤ už dávno zaniklo díky opČt vysoce úþinnému a energeticky nároþnému systému þištČní obilí. To má své racionální opodstatnČní, protože obilí s pĜímČsí koukolu je jedovaté. Kde není na polích plevel, nejsou vþely a þmeláci. Kde nejsou krátkostébelné pastviny, vymĜel sysel, a kde se dČlá standardnČ hluboká orba, nežije ani dĜíve hojný kĜeþek. OpČt vysoce technologicky a energeticky nároþné postĜiky spolehlivČ zabíjejí hmyz a jeho konzumenti (kĜepelky, bažanti, koroptve a jiné ptactvo) umírají hlady. Tím, že nejsou konČ, ubývá potrava dĜíve velice hojnému ptáku chocholouši obecnému, který se pĜiživoval spolu s vrabcem na nestrávených zrnech z koĖského trusu. Také vrabcĤm již dnes zvoní hrana. Rozptýlenou zeleĖ v krajinČ uprostĜed polí také nehledejte. Bránila by práci obĜí techniky, a za kolektivizace byla zniþena. NČkdejší systém polních cest je pryþ, protože jsou pozemky sceleny. A pokud vám to nestaþí, nehledejte ani pĜirozené a místnČ pĜíslušné pĤdní pomČry. PĤdy jsou odvodnČny systémem dĤmyslné drenáže a tam, kde za vesnicí na poli vyvČral pramen a vznikal polní mokĜad se spoustou žab, volavek, þápĤ plevelných rybek a hmyzu, je dnes jen suchá a jílovitá pĤda. A aby toho nebylo málo, tak potok odvádČjící vodu z tohoto mokĜadu a klikatící se pĤvodnČ mezi desítkami políþek je dnes zatrubnČn a na povrchu po nČm není ani památka. Ti kdož na pĤdČ hospodaĜí, nejsou potomci dávných zemČdČlcĤ. Jsou to lidé odtrženi od venkovských tradic a od pĤdy. Vše je prostČ úplnČ jinak. Možná si Ĝeknete, že energetické vstupy snad ani nemohou být vČtší a že takováto krajina je vrcholem zemČdČlské industrializace. To ale vĤbec není pravda. Rostliny zde jsou stále závislé na poþasí, a tak mĤže pĜíroda stále do zemČdČlství rozhodujícím zpĤsobem zasahovat. Také pĤda ještČ poĜád zĤstává pĤdou. ýlovČk tedy nelenil a za naší hypotetickou þeskou vesniþkou na pozemcích, které budou v budoucnu v majetku holandských kupcĤ, vybudoval skleníky. Ve sklenících už není místo nejen pro medvČdy a vlky, ale vČĜte tomu nebo ne, ani pro pĤdu. Ta je nahrazena speciálními substráty. Zálivka je Ĝízena poþítaþem. Hnojení také. Chemie se prosazuje na kvalitativnČ nové bázi a je þasto kombinována s biologickým bojem za využití dravých hlístic, roztoþĤ a parazitoidního hmyzu. Pokud se domníváte, že alespoĖ vzduch ušel zmČnám, mýlíte se. Ve sklenících se obsah oxidu uhliþitého zvyšuje takzvaným suchým ledem (pevná forma CO2), þímž dochází k navýšení efektivity fotosyntézy. Pokud zde budete hledat klasické rostliny, asi vás opČt zklamu. Plevele v sterilních substrátech prakticky nenajdete, a pokud jsou rostliny pČstovány hydroponicky, tak zde nemohou být ani teoreticky. Kulturní rostliny zde pČstované jsou vČtšinou složití mezilinioví hybridi, šlechtČní na maximální produktivitu. To v lepším pĜípadČ. ýasto ale jde rovnou o geneticky modifikované plodiny. NetĜeba dodávat, že ani svČtelný režim zde není pĜirozený, elektronicky Ĝízené rolety brání popálení rostlin za veder a také možnost pĜisvícení tu existuje. To platí i o systému vČtrání. Jde o vysoce energeticky nároþný a zcela jiný svČt. Také je to ale jedna z forem agroekosystému. To, co primárnČ odlišuje starovČké políþko uprostĜed lesĤ od hypermoderního skleníku, je množství energie, které pĜipadá na jednotku obhospodaĜované plochy. ýím více energie vložíme do vyhubení šelem, nemocí, úprav svČtelného, vodního a atmosferického režimu, þím více budeme hnojit a šlechtit, tím vyšší budou naše výnosy a potažmo zisky. Tím umČlejší, ošklivČjší, dlouhodobČ neudržitelnČjší a ekologicky nestabilnČjší svČt ale vytvoĜíme a tím dražší potraviny budou. Není totiž tajemstvím, že právČ míra vstupĤ se zásadnČ podílí na koneþné cenČ výrobkĤ. Také si zde musíme zdĤraznit fakt, že agroekosystém je pro þlovČka tím produktivnČjší, þím kratší jsou potravinové ĜetČzce v nČm. Nejkratší možné spojení je rostlina jako primární producent a þlovČk jako koneþný konzument. Pokud bude þlovČk z 90 % vegetarián, snadno se uživí na malé ploše. Pokud bude rád jíst maso, pak bude k uživení potĜebovat plochu mnohem vČtší. To proto, že zemČdČlská zvíĜata potĜebují velký prostor k pastvČ. Vegetativní þásti rostlin (tráva, seno atd.), kterými užitková zvíĜata krmíme, jsou nevýživStránka 165

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí né, a tak musí dobytek spásat velké množství této potravy. Ta zase logicky roste na velkých plochách. Navíc je míra využití rostlinné produkce nízká, a tak se k þlovČku skrze zvíĜe dostane jen asi 10 % energie vázané v potravČ, kterou toto zvíĜe pĜijalo. MĤže to ale být i výraznČ ménČ. Toto téma jsme probrali v þásti zamČĜené na ekologii živoþichĤ, a zde považuji za vhodné problém pouze letmo pĜipomenout. Dosud jsem akcentoval zejména rozdíly mezi ekosystémy pĜírodními a agroekosystémy. Jejich spoleþným rysem je ale uzavĜený tok živin, které jsou obČma typĤm ekosystémĤ vlastní. Tak jako v lese platí, že opadlý list se po rozkladu stane souborem živin pro tvorbu listĤ nových, tak také platí, že hnĤj z chlévĤ má pĜijít na pole a stát se zdrojem potravy pro novou vegetaci, která zase jednoho dne skonþí jako krmivo ve chlévČ. Tradiþní zemČdČlství je s klidným svČdomím možné nazvat biotechnologií, v níž odpad není vĤbec pĜítomen. Veškerý odpad je totiž organického pĤvodu a slouží jako výstupní produkt vhodný na zvýšení produkþního potenciálu vstupního média (pĤdy). Na tuto úroveĖ trvalé udržitelnosti se žádná prĤmyslová technologie dosud nedostala. Existuje jen jediná forma zemČdČlství, která je zcela sluþitelná s klimaxovými ekosystémy a dovoluje je využívat bez nutnosti do nich jakkoli zasahovat. Touto vznešenou formou je mé milované vþelaĜství. Ne nadarmo se Ĝíká, že je vþelaĜství poezií zemČdČlství a chov matek pak poezií vþelaĜství. Tam, kde musí konvenþní zemČdČlec do lesa vstoupit jako nepĜítel se sekerou a pilou, les vykácet, paĜezy vyrvat a zmČnit krajinu k nepoznání, tam, kde musí lesník skácet strom a lovec zabít jelena - pokud chtČjí každý po svém lesní ekosystém využít, tam nám vþelaĜĤm staþí na okraj lesa pouze tiše postavit své úly. VþelaĜ nemusí do lesa ani vstoupit, aby ho šetrnČ využil. Vþely zhodnotí pĜirozenou nabídku potravy bez poškozování pĜírody. Naopak, pracují v její prospČch. Navštíví divoké kvČty na strmých útesech, kvČty stromĤ ve výšinách jejich korun, jarní kvČty lesního podrostu, sesbírají medovici mšic i nektar a pyl medujících luk a polí. Nejen že neškodí, ještČ svojí þinností pomáhají reprodukci kulturních i planČ rostoucích rostlin. VþelaĜ je jediným zemČdČlcem, který nemusí zabíjet, pokud chce dary pĤvodní pĜírody vychutnávat. Nemusí nijak pĤvodní ekosystémy poškozovat a necítí potĜebu odvodnit kvČtnatou podmáþenou louku a zmČnit ji na pole. PrávČ naopak - þím je pĜíroda více blízká pĤvodnímu stavu, tím jsme my vþelaĜi spokojenČjší. VþelaĜství je v tomto ohledu svým pĜátelstvím k pĤvodní pĜírodČ principielnČ natolik jiné než všechny ostatní lidské aktivity, že si sám kladu v duchu otázku, zda je to vĤbec zemČdČlství? To protože není na tvorbČ umČlých agroekosystémĤ závislé a ponechává pĤvodní ekosystémy jejich pĜirozenému vývoji. Jaký je váš názor? Abychom ale zemČdČlství nekĜivdili a netvrdili, že pĜináší do pĤvodní pĜírody jen zkázu, uvedeme vše na pravou míru. Je totiž známo, že když þlovČk poþal se zemČdČlstvím, biodiverzitu krajiny tím naopak zvýšil. Tím že vykácel les, uvolnil místo pro vznik druhovČ bohatých luk. Na nČ je vázáno velké množství hmyzu a bylin. Také se na jeho políþka a jejich okolí nastČhovala pĤvodnČ stepní zvíĜata. KupĜíkladu sysel, kĜeþek, hraboš, zajíc, divoký králík, prase divoké, kĜepelka, koroptev, chocholouš, vrabec, skĜivan þi dokonce drop. Mnoho druhĤ plevelĤ by u nás bez zemČdČlství nikdy rĤst nemohlo. ýlovČk také prosvČtlením lesĤ vytvoĜil rozvolnČnou lesopastevní krajinu, která se posléze stala základem anglických parkĤ. PrávČ zde se soliterní (samostanČ stojící) dĜeviny dožívají díky dostatku svČtla maximálnČ možného vČku a hostí bohatá spoleþenstva bezobratlých. ZávČrem lze právem konstatovat, že zemČdČlství má v naší kulturní krajinČ tisíciletou tradici a své nezastupitelné místo. Je zdaleka nejvýznamnČjším krajinotvorným þinitelem. Je však tĜeba ho provozovat tak, aby nedocházelo k poškozování základních složek životního prostĜedí a také biodiverzity. Podívejme se nyní spolu na nČkteré okruhy problémĤ, v rámci kterých se zemČdČlská výroba tČsnČ dotýká ochrany pĜírody.

Stránka 166


ʹͲǤ³³Àā±ââÀ Dosud jsme pĜevážnČ hovoĜili o problémech, které pĜináší samo zemČdČlství do krajiny tehdy, pokud je nesprávnČ provozováno a nebo je pĜíliš intenzivní (eroze, zasolení pĤd, utužení podorniþí, snížení obsahu humusu, vyhubení edafonu, snížení biodiverzity, otravy pĤd atd.). Existují ale i další okruhy problémĤ jiného typu, které se zemČdČlstvím tČsnČ souvisejí. NČkteré z nich jsou spojeny s jinými formami využívání agroekosystémĤ (pČstování energetických plodin a ekologické zemČdČlství). Další souvisejí s otázkami etickými (týrání zvíĜat, genetické modifikace plodin, klonování). JeštČ jiné úzce souvisejí s moderní ochranáĜskou praxí (ochrana biodiverzity). NČkteré jiné mají vpravdČ rozmČr pĜímo kulturnČ historický (ochrana tradiþních extenzivních domestikovaných forem).

ʹͲǤͳǤ ± Jde o takové organismy, do jejichž pĜirozené genetické informace byly rukou genového manipulátora vloženy geny danému druhu zcela cizí. To i z natolik vývojovČ vzdáleného druhu, který je s geneticky manipulovaným druhem pĜirozenČ zcela nekĜížitelný. MĤžeme si také uvést definici pro vysvČtlení genetické modifikace, kterou využívá Bioinstitut, o. p. s. se sídlem v Olomouci. Tento institut se konkrétnČ zabývá otázkou ekologického zemČdČlství a udržitelným rozvojem krajiny a snaží se vytváĜet osvČtu pro širokou odbornou veĜejnost i samotné zemČdČlce. Ti ve své brožuĜe definují geneticky modifikované organismy takto:

Genetická modifikace se oznaþuje jako jakákoli cílená zmČna dČdiþného materiálu organismu takovým zpĤsobem, kterého se nedosáhne pĜirozenou rekombinací, aĢ už jde o vnesení cizorodého dČdiþného materiálu do dČdiþného materiálu organismu, nebo vynČtí þásti dČdiþného materiálu organismu. Geneticky modifikované rostliny lze následnČ dČlit do nČkolika základních skupin (Bioinstitut, o. p. s.): • • • •

GM (geneticky modifikované) s odolností proti škĤdcĤm GM s odolností proti herbicidĤm GM odolné vĤþi virovým chorobám GM využitelné ve farmacii a spoustu dalších.

Pokud je vám položena otázka, zda lze zkĜížit prase a svČtlušku, jistČ vČtšina z vás ihned odpoví, že nikoli. PĜitom je tato otázka plnČ oprávnČná. Genetická manipulace totiž umí evoluþní bariéry pĜeklenout, a tak dnes již máme v laboratoĜích hlodavce, kteĜí mají rĤzné neobvyklé vlastnosti. NČkteĜí produkují bílkoviny, které tČlo volnČ žijících potkanĤ a myší produkovat nedokáže. To jim mĤže umožnit trávit látky jinak nestravitelné, poskytnout imunitu proti rĤzným chorobám, a nebo mohou tito hlodavci dokonce ve tmČ svítit. Ano, chápete správnČ! Pokud vložíme do tČla laboratorní ryby rodu Danio þi tĜeba potkana geny svČtlušek pro tvorbu enzymu luciferinu, budou tato zvíĜata skuteþnČ svČtélkovat. Dnes již po laboratoĜích bČžnČ pobíhají dokonce i svČtélkující prasata. A ta jsou, jak známo, þlovČku metabolickými procesy znaþnČ blízká! Proto pĜedstavují genetické modifikace riziko nejen pro pĜírodu. Obr. þ. 110: SvČtélkující potkáĖata. Oživlý sen genetických inženýrĤ.

Stránka 167

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí U rostlin jdou genetické manipulace ještČ mnohem dále. Vkládají se do nich geny pro odolnost vĤþi herbicidním postĜikĤm, pro odolnost vĤþi chorobám, geny pĤsobící skrze své bílkoviny jedovatČ na hmyzí škĤdce atd. Zejména takzvané strategické plodiny sytící vČtšinu svČta (brambory, rýže, obilniny) jsou pod drobnohledem genetických inženýrĤ a manipulátorĤ. Ti se snaží zvýšit výnosy tČchto plodin a optimalizovat jejich zdravotní stav. Jak vyplývá z brožury Bioinstitutu, na potraviny pĜipravené z plodin GMO metodami genetického inženýrství se mĤže následnČ projevit také alergenní reakce. Z alergenních plodin si jmenujme jeden pĜíklad. Po vložení genu paraoĜechu sóji byly zaznamenány alergické reakce u lidí, jež jsou alergiþtí na paraoĜechy. Nejdále jdou genetické manipulace u mikroorganismĤ. Je obecnČ známo, že bakterie jsou vzájemnČ schopny konjugací a výmČny sekvencí DNA i pĜirozenou cestou. Také se ví, že si nČkteré mikroorganismy vymČĖují þásti genomu dokonce i s koĜeny rostlin. Existuje dokonce celá jedna skupina bakteriálních genĤ, kterým se souhrnnČ Ĝíká transpozomy (skákající geny). Ty si spolu mohou mikroorganismy vymČĖovat, aniž by mezi nimi muselo docházet k pohlavnímu aktu. Jde o takzvaný horizontální pĜenos genetické informace. V souþasnosti jsou geneticky manipulované mikroorganismy nadČjí pro Ĝešení mnohých palþivých otázek. NČkteré již dokáží produkovat inzulín, který se dĜíve musel složitČ získávat z tkání živoþišného pĤvodu. Jiné takto upravené druhy dokáží rozkládat ropu a plasty. JeštČ jiné pak vytváĜejí elektrické pole a jsou perspektivní pro energetické využití. Existují dokonce druhy mikroorganismĤ, které jako zdroj potravy využívají radiaci. Snažíme se je manipulací upravit tak, aby byly schopny produkovat látky využitelné pro výživu þlovČka. Posádka rakety letící celá staletí k jiným hvČzdným systémĤm by pak mohla být zásobována produkty mikroorganismĤ rostoucích na vyhoĜelém palivu reaktorĤ. Tato vize je zĜejmČ reálnČjší, než se zdá, protože v samém srdci reaktoru v ýernobylu se podaĜilo najít houbu, která radiaci takto k výživČ využívá. Zde roste pĜi dávkách radiace tak vysokých, že þlovČka zabijí do 15 minut. V dnešní dobČ teprve nesmČle mapujeme genomy základních druhĤ organismĤ. Krom jednoho druhu huseníþku (Arabidopis thaliana) je zmapován také genom vþely medonosné (Apis mellificca), nČkolika druhĤ lístĤ - zejména (Coenorhabditis elegans), dále pak octomilky (Drosophylla melanogaster) a také þlovČka (Homo sapiens). Také u nČkolika druhĤ plodin již známe strukturu celého genomu. PĜíkladem je v tomto ohledu rýže. Na zmapování genomĤ nČkterých dalších organismĤ netrpČlivČ þekají celé vČdecké týmy. Jde napĜíklad o genomy extrémofylních arktických mikroorganismĤ, z nichž nČkteré se prokazatelnČ dokonce množí i za teploty tekutého dusíku. Bylo prokázáno, že i za tČchto teplot dokáží metabolizovat potravu na látky jiné. To díky tomu, že mezi krystaly ledu zĤstává vždy ultratenká vrstva molekul vody, která nikdy nemrzne, a mĤže tedy metabolismus mikrobĤ podporovat i za extrémních teplot. Pokud by se kupĜíkladu zdaĜilo využít geny nČkterého mrazuvzdorného mikroba, þi tĜeba korýše, mohlo by to mít zásadní dopad na kryobiologii, kdy se konzervují orgány pro transplantace zmražením. Zde je velkým problémem pukání bunČk tlakem ledu. Bílkoviny arktických druhĤ by mohly tento problém mrazuvzdornosti lidských tkání vyĜešit. Také geologové a tČžební spoleþnosti vkládají do mikrobiologie znaþné nadČje. Je kupĜíkladu známo, že mikrob (Cupriavidus metalidurans) je schopen z roztokĤ zlato vysrážet, a to ve formČ nugetĤ. GMO druhy tedy budou mít nepochybnČ své místo v þetných biotechnologiích. BČžní lidé si þasto kladou otázku, proþ vlastnČ chránit kdejakého brouka, houbu þi tĜeba mech? Zdá se jim, že jde o organismy obecnČ hojné. PĜipadá jim, že jsou si všechny podobné, nenacházejí v nich zalíbení a nevidí dĤvod, proþ chránit nČco tak titČrného jako tĜeba arktický lišejník kdesi na kameni za polárném kruhem? My ale nemĤžeme vČdČt, k þemu budeme geny tČchto druhĤ v budoucnu potĜebovat. Je více než jisté, že se nám budou geny mnoha tisícĤ dnes zdánlivČ zcela nevyužitelných organismĤ velmi hodit pĜi zdolávání nemocí nebo tĜeba osídlování jiných tČles sluneþní soustavy. Teprve pak oceníme pĜínos opomíjených organismĤ, které žijí pod ledem arktických moĜí, v termálních vĜídlech, chladících systémech jadrných elektráren þi tĜeba v hluboké biosféĜe, kde za nesmírného tlaku a teploty vegetují i více než 3 kilometry pod zemským povrchem. PrávČ v mikroorganismech, drobných korýších, hmyzu a jiných nepatrných druzích je koncentrována vČtšina biodiverzity planety. Ochrana biodiverzity i zdánlivČ bezvýznamných organismĤ tedy není záStránka 168

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí bavou podivínĤ, jak se nám pokoušejí vnutit technokraté. Je to (i pokud pomineme morální hledisko) ryze pragmatický þin a naše prvoĜadá povinnost ve vztahu ke generacím budoucím. Jak již bylo uvedeno, teoretickým základem pro genetické manipulace je mapování genomĤ rĤzných organismĤ a snaha o pochopení funkce jednotlivých sekvencí DNA pĜi proteosyntéze jejich bílkovin. Pokud zjistíme, že nČjaká konkrétní sekvence nukleotidĤ v genomu nČjakého organismu (tĜeba svČtélkující houby) tvoĜí genetický základ urþité cenné, fenotypovČ (navenek konkrétním znakem) vyjádĜené vlastnosti (svČtélkování), pak staþí tuto sekvenci zaþlenit do genetické výbavy jiného druhu (tĜeba potkana). Ten tuto vlastnost (svČtélkování) také vČtšinou získá. Podle sekvence nukleotidĤ v DNA se totiž v organismu tvoĜí pĜíslušné bílkoviny a novČ vložená sekvence DNA funguje jako novČ vložený recept na tvorbu pĜíslušné bílkoviny požadovaných vlastností. JistČ tušíte, že tyto vČdomosti þlovČka mají vlastnosti zbranČ. Jedno staré þínské pĜísloví o poznání obecnČ Ĝíká: VČdČní je jako nĤž. Lze s ním vaĜit i zabíjet. Je jen na þlovČku, zda se stane kuchaĜem, þi vrahem. Pomocí geneticky modifikovaných organismĤ (dále v textu již jen GMO) mĤžeme efektivnČji þelit hladu. MĤžeme vylepšit koĜenové systémy rostlin tak, aby byly schopny tvoĜit více koĜenových vláskĤ a využívat efektivnČji živiny a vodu z pĤdy. V tomto ohledu již jsou zaznamenány výborné výsledky. Na druhou stranu ale mĤžeme oþekávat zcela nové typy hrozeb ze strany armádního výzkumu a vývoje. Virus praseþí chĜipky dle nČkterých renomovaných vČdcĤ nese zĜetelné stopy genetické manipulace. Jisté konspiraþní teorie tvrdí, že jde o umČle vytvoĜeného mutanta, který byl zámČrnČ vypuštČn, aby farmaceutickým firmám vyrábČjícím vakcínu pĜinesl miliardové zisky. Což se mimochodem stalo. Není zde vĤbec dĤležité, zda to je, þi není pravda. DĤležité je to, že by to pravda být mohla! Je jisté, že za zavĜenými dveĜmi vojenských biologických laboratoĜí se þile vyvíjejí biologické zbranČ. To na bázi nechvalnČ známého antraxu þi rĤzných forem meningokokĤ. Rizika tČchto technologií ale þíhají také v zemČdČlské výrobČ. Klasickým pĜíkladem je pĜíbČh transgenní (geneticky modifikované) kukuĜice, který se stal v USA. Aby byla kukuĜice odolná proti hmyzím škĤdcĤm, vložili do ní vČdci geny pro syntézu bílkovin, obecnČ hubících veškerý hmyz. MČlo se za to, že tím poklesne spotĜeba chemických insekticidĤ a pĜíroda na tom jako celek vydČlá. Pro hmyz, který kukuĜici nekonzumuje, mČla být technologie bezpeþná. Jak už to ale bývá, cesta do pekel je dláždČna dobrými úmysly, a vše bylo nakonec jinak. Nikoho totiž nenapadlo se zabývat otázkou, zda se tyto látky nenacházejí také v pylu kukuĜice. Protože je kukuĜice vČtrosnubná, létá její pyl i na stakilometrové vzdálenosti. VČtšina zrn dopadne na porosty trav þi dĜevin a zde byl tento pyl i s listy konzumován herbivorním hmyzem. Ten ale po pozĜení jedovatého pylu na listech hynul. Tato ekologická katastrofa se dotknula vþel, þmelákĤ, broukĤ, saranþat, housenek motýlĤ. Díky vymĜení hmyzu logicky následnČ také všech odvozených stupĖĤ potravních ĜetČzcĤ. Ani ptáci nedokázali najít dost hmyzu pro výchovu potomstva. Jiné GMO plodiny zase ohrožují þlovČka možnými alergenními úþinky. Alergie je závažná tím, že nikdy nevíme, koho postihne. To, co je pro jednoho jedince zcela neškodné, mĤže jiného zabít. OsobnČ znám þlovČka, který se musí zcela vyhýbat sezamu a máku. Prý již jedno zrnko by u nČho vyvolalo nevolnost a snČdení asi 20 zrnek by ho mohlo stát i život. A to hovoĜíme o bČžných plodinách, které my - lidé jíme tisíciletí. Oþ závažnČjší musí být stav, kdy GMO rostlina zapoþne syntézu cizích bílkovin, s nimiž nemáme jako druh historickou zkušenost a nemáme ve vztahu k ní adaptován imunitní systém. Je zde proto oprávnČná obava, že nČkteré formy GMO plodin mohou být potenciálnČ nebezpeþné. Tato obava se již potvrdila a výrobky z nČkterých forem GMO hrachu musely být staženy z obČhu. Dnes se takto upravené plodiny podrobují pĜísným testĤm a teprve poté mohou být uvedeny do obČhu. Nikde ale není psáno, že jeden z milionu lidí nemĤže trpČt alergií na tyto cizorodé bílkoviny, navzdory pĜísným testĤm. ObezĜetnost je tedy pĜi první konzumaci jistČ namístČ. Tato rizika ale zĜejmČ nejsou vyšší než u alergií na statisíce jiných pĜirozených alergenĤ kolem nás. Není je tedy tĜeba pĜeceĖovat.

Stránka 169

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Speciální pĜípad rizika vyvstává tehdy, pokud se GMO kĜíží s planČ rostoucím druhem. NČkteré plodiny se šlechtí na odolnost vĤþi herbicidĤm. Pro vČdce je lákavá pĜedstava, že zaplevelený porost postĜíkají herbicidem a plodina díky genetické modifikaci pĜežije, zatím co plevel nikoli. Také zde je ale riziko toho, že nevíme, jaká je míra kĜížitelnosti v rámci blízce pĜíbuzných druhĤ. NapĜíklad zelí se velmi ochotnČ kĜíží s kokoškou pastuší tobolkou a penízkem rolním. ObČ planČ rostoucí rostliny jsou nepĜíjemnými druhy plevelĤ. Pokud by se do nich kĜížením s GMO zelím dostaly geny pro odolnost vĤþi herbicidĤm, pak by se tyto plevele nedaly herbicidy zniþit. To by mohlo být pro zemČdČlství jako celek fatální. Také jiné druhy kulturních rostlin jsou kĜížení s planČ rostoucími formami schopné. Než se zaþneme vČnovat jiným okruhĤm problémĤ, podívejme se na þlánky, které vyšly na dané téma v dobČ zcela nedávné. Oba þlánky naleznete v pĜíloze v plné verzi (þlánky þ. 5 a 6).

ʹͲǤʹǤÀõ Snad jen téma eutanazie a umČlého pĜerušení tČhotenství dokáže silnČ vČĜící lidi pĜivést k takové míĜe hysterie, jako možnost klonování organismĤ. Náboženští konzervativci se domnívají, že jen Bohu náleží právo dávat vznik životu a že klonování je svého druhu morálním zloþinem. Tito lidé ale þasto ani nevČdí, nad þím se to pohoršují a co pojem klonování vlastnČ pĜesnČ znamená. V jejich oþích jsou klonované organismy nebezpeþní mutanti, a je naší povinností nepĜipustit jejich vznik. Mimochodem - na téma víra x vČda vyšla nedávno výborná kniha Richarda Dawkinse zvaná Boží blud. My si jako biologové budeme pamatovat, že: Klonování je takový proces reprodukce, kdy ze somatických (tČlních) bunČk jedince vzniká jedinec jiný, s jedincem mateĜským co do genetické informace totožný. Nebo jde o takový stav, kdy z jediné zygoty (oplozeného vajíþka) vznikne více jedincĤ, kteĜí sdílejí shodný genetický základ. Jednovajeþná dvojþata jsou tedy dle této definice klony. RozhodnČ nás pĜi jejich spatĜení neobejme hrĤza a nebudeme na nČ proto chtít házet síĢ. Každý, kdo nČkdy množil švestky odkopky, sázel hlízy brambor, zakoĜeĖoval Ĝízky dĜevin þi pokojových kvČtin, také klonoval, aniž to tušil. Pokud odeberu Ĝízek z vČtviþky rybízu, vyroste mi rostlina plodící plody zcela shodné s mateĜskou rostlinou, z níž byl Ĝízek odebrán. PĜípadné rozdíly budou dány výhradnČ odlišnými podmínkami stanovištČ. To je vlastní princip klonování. JistČ jste sami schopni podat mnoho dalších pĜíkladĤ. Od nepohlavního dČlení bakterií, pĜes puþení kvasinek a nezmara, až po roubování. Dokonce i my sami jsme vznikli procesem klonování. To proto, že na našem úplném poþátku byla jediná oplozená buĖka - zygota. Ta se dále dČlila nepohlavnČ (klonovala se) a zárodek tím rostl. Teprve pozdČji zapoþala diferenciace dílþích tkání v procesu embryogeneze. Aþkoli je buĖka vaší kosti jiná než buĖka varlete (vajeþníku), ta zase jiná než buĖka sítnice, stĜevního epitelu þi vlasového folikulu, všechny buĖky daného jedince jsou vĤþi sobČ klony a mají naprosto shodnou DNA. Že jsou mezi buĖkami rĤzných tkání téhož jedince výrazné tvarové a funkþní rozdíly, není dáno jinou DNA, nýbrž tím, že každý typ bunČk realizuje odlišnou þást programu uloženého v DNA. Je to obdobné, jako by každá buĖka byla þtenáĜem a zároveĖ kuchaĜem a mČla na stole stejnou verzi té samé kuchaĜky. Každý bunČþný typ ale þte jiné stránky kuchaĜky a vaĜí tedy dle jiného receptu jiné pokrmy. Proto také buĖky nevypadají shodnČ a neprovozují stejnou þinnost, ani když mají stejný informaþní zdroj (tutéž kuchaĜku psanou poĜadím nukleotidĤ v DNA). Je totiž rozdíl, zda jako kuchaĜ (buĖka) pracujete podle str. 22-24, kde se radí, jak péci chleba, a nebo podle strany 196, kde je kanec na šípkové omáþce. Pokud jste pochopili, že je klonování vČc v pĜírodČ naprosto bČžná, normální a neškodná, splnily dosavadní odstavce svĤj úþel. Máme jako zemČdČlci hned nČkolik dobrých dĤvodĤ klonování navzdory odpĤrcĤm používat. Prvním z nich je ten, že v potomstvu vzniklém pohlavní cestou vzniká vysoká míra variability. Pokud si koupíte chutné jablko a vysejete si z nČho semínka, zjistíte dvČ vČci: 1: Žádná z rostlinek nebude shodná s jinou. Stránka 170

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí 2: Žádná z rostlinek nebude pravdČpodobnČ dosahovat kvalitou plodĤ, vybarvením, chutí a jinými parametry kvality zakoupeného jablka. Pokud se chceme s touto obtíží vyrovnat, máme v zásadČ pouze dvČ možnosti. První z nich je vytvoĜit populaci homozygotĤ v žádoucích znacích, takže odstraníme biologickou variabilitu. Tím ale snížíme životaschopnost populace. Populace bez genetické variability snadno podléhá nemocem. Další možností je klonování. Pokud už nČkde roste semenáþ jablonČ výborných vlastností, proþ z nČho neodebrat roub a nevypČstovat tak druhou pĜesnou kopii rodiþe? Výhodou klonování je naprosté zachování vlastností rodiþovského organismu a pĜenos tČchto vlastností na potomky v plném rozsahu. To se o reprodukci pohlavní cestou Ĝíci rozhodnČ nedá. Vysoce propracovaným systémem klonování rostlin jsou jejich tkáĖové (meristémové) kultury, kdy se z malého kousku pletiva (tĜeba i z jediného pylového zrna) dá vypČstovat neomezený poþet zcela identických rostlin. Základem metody je zcela sterilní prostĜedí in vitro (ve skle), kdy se do sterilních ampulí þi misek na živné médium vkládají meristematické buĖky (nediferencované buĖky ze vzrostných vrcholĤ). Ty se zde rychle množí a brzy vytvoĜí jakousi zelenou kuliþku zvanou kalus (shluk nediferencovaných bunČk), který se posléze zaþne sám mČnit na rostlinku. To tak, že jednotlivé buĖky zahájí diferenciaci rĤznými smČry, zatím co z nČkterých vzniká základ koĜene, z jiných tĜeba základ stonku a listu. Vtip je v tom, že diferenciace kalusu na rostlinku zaþíná až v okamžiku, kdy kalus pĜesáhne poþtem bunČk jistou kritickou velikostní mez. Pokud ho pĜed dosažením této meze vþas rozdČlíme skalpelem, zaþnou nám takto v laboratoĜi dorĤstat kalusy dva. Ty mĤžeme také dČlit do nekoneþna. Z meristému jediného pupenu jediné výborné rostliny tedy mĤžeme v laboratorních podmínkách snadno vypČstovat miliony zcela shodných rostlin, stejnČ výborných svými parametry, jako byl pĤvodní jedinec, z nČhož se odbČr meristému pro klonování provedl. Tím ale výhody klonování u rostlin nekonþí. Dalším pĜínosem je možnost vypČstovat rostliny zdravČjší než je rostlina mateĜská. Zahradníci a zelináĜi vám rádi potvrdí, že pokud zasadíte jahody, budou kvalitnČ plodit prvních nČkolik let. Pak poþne kvantita výnosĤ klesat. To bez ohledĤ na úroveĖ vaší péþe. Za tento jev mohou rostlinné viry. Ty se pĜenášejí savým hmyzem a zatČžují metabolismus rostlin. JistČ víte, že nČkteré viry jsou znaþnČ nepĜíjemné. TĜeba taková šárka švestek stojí v pozadí vykácení tisícĤ stromĤ tohoto druhu. Jiné - tĜeba virové mozaiky þasto najdeme na malinících, ostružinících a nebo na petĤniích a tabáku. VČtšinou nejsou pro rostlinu smrtelné, ale jsou nesluþitelné s vysokými výnosy, které mohou poskytovat pouze rostliny zcela zdravé. PĜedstavme si nyní, že stojíme pĜed posledním žijícím stromem krajové odrĤdy skuteþnČ mimoĜádnČ chutné švestky a chceme ji zachránit tvorbou odkopkĤ kolem rostoucích. Ale co to? Rostlina i její potomstvo jsou zamoĜeny šárkou (virus plum pox). Co dČlat? Necháme tuto jedineþnou odrĤdu vyhynout? To nesmíme jako milovníci slivovice a povidel dopustit! Pomoc je snadná. ProstČ odkopky odebereme a podrobíme je procesu ozdravování sadby, v procesu zvaném termoterapie. Odkopek zasadíme do kontejneru a v jarních mČsících ho pĜeneseme do skleníku. Ten musí být trvale vyhĜíván. To i v noci. Rostlinu intenzivnČ pohnojíme draslíkem. Zde ve skleníku (nebo spíše osvČtleném termoboxu) budeme držet teplotu kolem 30 °C a rostlina se nám rychle probere k životu. Pupeny puknou a poþne bujný rĤst. Když se vytvoĜí letorosty, pĜijde sterilnČ obleþený pracovník a ze špiþky rĤstového vrcholu rostliny odebere sterilním skalpelem shluk meristematických bunČk. Ty pak podrobí již popsané kultivaci in vitro. JistČ se ptáte, jak je možné, že se do novČ vypČstovaných rostlinek virus také nepĜenese? Je to proto, že jsme rostlinu v kontejneru (kvČtináþi) silnČ pohnojili draslíkem a ten znaþnČ zpevní bunČþnou stČnu. Viru se tedy nesnadno proniká z bunČk starých do tČch novČ vznikajících. Rychlost reprodukce virĤ je negativnČ Stránka 171

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí ovlivnČna vysokou teplotou. Proto jsme rostlinu dali do trvale vyhĜívaného prostoru. OstatnČ na tomto principu funguje také horeþka u nás lidí. Za horeþky je také reprodukce virĤ omezena. Podstata fungování tohoto procesu je ta, že za vysoké teploty a vysokých dávek draslíku se mladé buĖky v meristematických vrcholech tvoĜí rychleji, než do nich virus z bunČk starších stíhá pronikat. Z vrcholu tedy lze odebrat zcela bezvirózní množitelský materiál. A z nČho - jak již víme, lze právČ klonováním namnožit nekoneþný poþet nových rostlin, pĤvodnČ jediné nemocné a skomírající vzácné švestky. PĜíklad se švestkou je pĜitom pouze ilustrativní. Dnes se meristematicky daĜí množit všechny rostliny. NapĜíklad zahradníci takto množí tisíce orchidejí pro prodej. Nebo se termoterapií za užití klonování a tkáĖových kultur in vitro ozdravuje jahodníková sadba. Ke speciálním technikám se poþítá reprodukce a klonování rostlin z pylových zrn. V takovém pĜípadČ získáme haploidní (jednu sadu genetického materiálu nesoucí) rostliny, které se využívají v genetických výzkumech. Jejich výhodou je to, že pylová zrna haploidních rostlin jsou identická, protože zde nezasahuje do jejich tvorby proces haploidizace somatických bunČk - protože ty již haploidní jsou. To je ale vysoce speciální problematika, a tak se radČji podíváme na klonování u živoþichĤ. PĜednČ je tĜeba Ĝíci, že klonování u živoþichĤ není tak snadná vČc jako v pĜípadČ rostlin. Rostliny mají vlastnost zvanou totipotence, kdy se z každé buĖky mĤže stát celá nová rostlina. U živoþichĤ mají tuto schopnost pouze buĖky kmenové. Pouze ty zĤstávají trvale nediferencovány a mohou pozdČji posloužit k vytvoĜení jakékoli tkánČ. V již diferencovaných tkáních trvale zĤstává urþité množství kmenových bunČk, které se využívají pĜi regeneraci organismu. Jejich poþet s vČkem organismu klesá. V medicínském výzkumu se nejprve využívaly kmenové buĖky embrionálního pĤvodu, což (jak zĜejmČ tušíte) silnČ popudilo vČĜící. Ti vidí v embriu rovnou hotového þlovČka a vĤbec je nezajímá, že jde jen o shluk prvních nČkolika set bunČk. Tedy o útvar, který nemá nervovou soustavu a nic necítí. Protože je v USA asi 95 % vČĜících, musely být tyto výzkumy zastaveny. To aþkoli se jimi daly zachránit tisíce lidských životĤ a léþit degenerativní onemocnČní. Parkinsonova choroba, roztroušená skleróza a mnohé jiné. Klasická ukázka toho, jak nám starovČké texty, napsané lidmi s pĜírodovČdným vzdČláním nižším než mají dnešní dČti druhého stupnČ základních škol, komplikují život. VČdci pĜišli s poznáním, že nČkteré kožní buĖky lze pĜeprogramovat tak, aby plnily úlohu kmenových bunČk embrionálního pĤvodu. Výsledek prý ale není stoprocentní, a embrionální kmenové buĖky jsou skuteþnČ nejlepším Ĝešením. Možná by bylo východiskem, pokud by se z vyvíjejících se embrií þást bunČk odebrala a tyto by se zakonzervovaly. Až by þlovČk z tohoto embria vzešlý zestárnul, bylo by mu možné tyto buĖky po namnožení in vitro vrátit v milionových poþtech a jeho opotĜebované tČlo tak omladit. Tyto kmenové buĖky umČjí v tČle najít místo, kde je jich tĜeba, a nahradit zde opotĜebované buĖky jakéhokoli bunČþného typu a funkce. Možná by pak vozíþkáĜi mohli chodit. Možná by slepci vidČli a možná by dementní dČti zavĜené v ústavech nabyly intelektuálních schopností. Možná by….. S klonováním blízce souvisejí také mnohé jiné kontroverzní disciplíny. NapĜíklad transfery (pĜenosy) embrií, kdy se tĜeba u cenné krávy mĤže vyvolat ovulace a oplozená vajíþka se mohou vložit k donošení jiné krávČ než té, která vajíþko vytvoĜila. MĤžeme tak snadno navýšit reprodukþní potenciál špiþkových zvíĜat. Také je tato technologie využitelná v konzervaþní biologii, kdy je tĜeba chránit vzácné druhy a poddruhy. NČkteré formy tygra jsou pĜítomny na planetČ pouze v poþtu nČkolika set kusĤ. O nosorožcích zde platí totéž. Proto se vČdci snaží embria vzácných forem nechat donosit matkám forem bČžných. Tak se dá od jediné samice (tĜeba zmínČného nosorožce) vyprodukovat mnohem více potomstva, než by kdy sama dokázala vychovat. Zcela speciální formou biotechnologií souvisejících s klonováním je produkce umČlého masa a orgánĤ v medicínském výzkumu. VČdci již dnes umČjí pČstovat základní typy tkání na živných médiích, a tak na Petriho misce mĤže vyrĤst tĜeba lidské ucho þi rohovka. IntenzivnČ se pracuje na kultivaci bunČk sítnice oka. Také tento výzkum se nedá provádČt bez množení bunČk na živných médiích (principielnČ tedy klonováním bunČþných linií) a tento výzkum (aþkoli je vČĜícími napadán) zĜejmČ zcela zmČní medicínu jako obor. PĜikládám vČdecko-populární þlánek, který na pĜíkladech demonstruje, jaké jsou možnosti klonování bunČþných linií v biotechnologiích, (použito z portálu Osel.cz) jako þlánek þ. 7. Stránka 172


ZávČrem se zde ještČ letmo dotkneme problematiky klonování celých lidských bytostí. JistČ by bylo hezké mít na svČtČ k dispozici intelekt tisícĤ klonovaných EinsteinĤ, armádu samých RambĤ a vidČt skládat hudbu stovky BethovenĤ. Klonování samo o sobČ by ale toto zajistit neumČlo. ýlovČk je vysoce komplexní bytost a jako jedinci jsme vždy jedineþní a zcela neopakovatelní. Ani zdaleka neplatí, že kdybychom naklonovali Hitlera, musel by z nČho nutnČ vzejít zlý a nebezpeþný muž. Je známo, že se pĤvodnČ chtČl stát malíĜem, a pokud si najdete na internetu jeho obrazy, budete muset uznat, že malovat skuteþnČ umČl. Kdyby ho kdysi vzali na umČleckou školu (kam se neúspČšnČ hlásil), tak prý druhá svČtová válka vĤbec nemusela být! Klonovat lidské bytosti se tedy nevyplatí. ProstČ proto, že výsledek by stejnČ neodpovídal vynaloženému úsilí. Také jednovajeþná dvojþata nejsou ve svých zájmech a dovednostech shodná. Individuální vývoj mozku zde hraje zĜejmČ roli zásadnČjší než genetické vlohy. V souþasnosti se vČdcĤm zdaĜilo klonovat nČkteré druhy hospodáĜských zvíĜat. Prvním z nich byla ovce zvaná Dolly. Vypadala sice stejnČ jako její matka (ovce, ze které byly pro klonování brány buĖky), ale mČla zdravotní potíže a rychle stárnula. DĤvodem je, že jak jedinec stárne, jeho chromozomy se opotĜebovávají. Konce telomer jsou kryty jakousi ochranou. Ta se ale pĜi každém bunČþném cyklu opotĜebovává. Telomery se díky tomu s poþtem dČlení somatických bunČk neustále zkracují a jednoho dne jsou tak krátké, že chromozom není schopen dále fungovat. BuĖka pak umírá. Na organismu jako celku se projeví pĜíznaky stárnutí a nakonec zemĜe. Také naklonovaná oveþka (klonovalo se ze somatických bunČk) mČla již od poþátku zkrácené telomery, a aþkoli byla stará jen pár mČsícĤ, jevila brzy pĜíznaky vČku mnohem vyššího. VČdci se pokoušejí obejít problém na základČ práce s enzymem DNA telomerázou, který má na kvalitu telomer zásadní vliv. Uvidíme, jak se jim to podaĜí. Jisté je ale to, že výroba dČtí tradiþní cestou zĤstane i pak levnČjší a myslím, že pro vČtšinovou þást populace pĜíjemnČjší alternativou. S armádami klonovaných superhrdinĤ se tedy budeme i nadále setkávat pouze v televizi. Nutno Ĝíci, že je to tak dobĜe.

ʹͲǤ͵Ǥ Dobré prase všechno spase - tvrdí známé pĜísloví. ýlovČk se tedy od dávných þasĤ pokoušel krmit hospodáĜská zvíĜata i tČmi typy potravy, které jim nejsou vlastní. Je napĜíklad známo, že ve starovČké ýínČ se prasata chovala v hlubokých jámách a do nich se házely veškeré zbytky, a to vþetnČ výkalĤ. Prasata to vše konzumovala a byla schopna využít. Ani mnČ se o tom hezky nepíše, protože to skuteþnČ musel být zpĤsob chovu pro hodnČ silné žaludky. Ale také v moderní dobČ (za minulého režimu) se prasata místy pĜikrmovala sušeným slepiþím trusem, protože jde o bohatý zdroj fosforu. Prase je všežravec a skuteþnČ asi dokáže strávit skoro vše. U hovČzího dobytka tomu tak ale zdaleka není. Jde o vysoce specializované býložravce, kteĜí žijí v symbióze s prvoky zvanými bachoĜci. BachoĜci žijí v bachorech krav a jiných pĜežvýkavcĤ a zde rozkládají rostlinnou celulózu. Sami pro sebe umČjí syntetizovat nutné esenciální aminokyseliny, které rostlinná strava neobsahuje. Kráva pak tráví v dalších oddílech žaludku nejen rostlinnou hmotu, ale také þást bachoĜcĤ. Tím i ona tyto nezbytné esenciální aminokyseliny získává. Je tedy potenciálnČ schopna trávení bílkoviny mikrobiálního pĤvodu. Tyto bílkoviny jsou nČkdy velice podobné bílkovinám živoþišným. Od tohoto zjištČní byl již jen krĤþek k myšlence pĜidávat do krmení hovČzího dobytka odpady z jatek, a množství bílkovin tak skotu navýšit. V praxi se k tomu používaly masokostní a rybí mouþky. Ve východním bloku vysokoteplotnČ ošetĜené a v bloku západním pak (protože je to levnČjší) vysokoteplotnČ neošetĜené. PĜi vysokoteplotním ošetĜení dochází k tepelné denaturaci bílkovin až na aminokyseliny. Ty jsou zcela neškodné. Na západČ ale, ve snaze ušetĜit, krmili skot pĜímo bílkovinami. PozdČji se tyto západní smČsi zaþaly dovážet také k nám. ýasem se zjistilo, že jistý typ bílkovin zvaných priony prochází stĜevní stČnou do krve dobytka a poškozuje mozkovou tkáĖ, stejnČ jako tkáĖ míchy. U krav se zaþalo projevovat netypické chování - agrese, ztráta Stránka 173

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí rovnováhy a jiné pĜíznaky. Nemoc byla nazvána nemocí šílených krav a dostala zkratku BSE (bovinní sponginní encefalomyopatie). Dokonce se stejné pĜíznaky projevovaly i u lidí, maso tČchto krav požívajících. Zde se hovoĜí o Kreutzfeld-JacobsonovČ chorobČ. Aby se jí þlovČk nakazil, musel by jíst tepelnČ neupravené maso nakažených krav, a zejména jejich nervovou tkáĖ. Inkubaþní doba þiní od pozĜení infikované potravy i celá desetiletí. Výzkum prionĤ je dnes jedním ze zásadních oborĤ výzkumu v potravináĜství a medicínČ a je to také problematika úzce související s pohodou zvíĜat. Ani pro jejich zdraví není pĜínosné, pokud jsou nuceny metabolizovat potravu, na jejíž zpracování není jejich trávení uzpĤsobeno. Dnes probíhá skuteþnČ intenzivní dozor veterináĜĤ nad kvalitou masa poražených zvíĜat. Bylo již mnoho celých chovĤ vybito a odvezeno do kafilérií jen proto, že se nemoc potvrdila u jediného kusu ze stáda. PĜíklad prionĤ jasnČ dokládá, že vždy, když se þlovČk pokusí pĜírodu pĜechytraþit, na to nakonec doplatí. Dnes se výzkumné týmy vážnČ zabývají otázkou zdravotní nezávadnosti bílkovin geneticky modifikovaných organismĤ, a to je jen dobĜe. V pĜípadČ prionĤ se novČ pĜišlo na to, že jde o bílkoviny spontánnČ vznikající v každém z nás. Za normálních okolností ale autoregulaþní mechanismy bunČk dovedou jejich pĤsobení eliminovat. Pokud se ale napĜíklad nervová tkáĖ mozku dostane do kontaktu s kovem, pak prý priony vznikají pĜímo masovČ, a mozek je pak plný výdutí, kde mozkové buĖky zanikly. Na poli tČchto výzkumĤ nás zĜejmČ ještČ þeká nejedno pĜekvapení.

ʹͲǤͶǤ³Àýýýõ Abychom pochopili význam pČstování energetických plodin, musíme zaþít tuto problematiku chápat v mnohem širších souvislostech. Každý energetický zdroj totiž má své pĜednosti i nedostatky a v pĜípadČ energetických plodin je tomu stejnČ. Podívejme se tedy obecnČji na problém využívání energetických zdrojĤ. To dĜíve, než se budeme zabývat energetickými plodinami jako takovými. Aþkoli je možno jmenovat mnoho dílþích problémĤ lidstva, klíþovými jsou pouze dva. Prvním z nich je problém pĜelidnČní a druhým pak navazující problém nedostatku energie pro stále poþetnČjší populaci. Pokud bychom mČli neomezený zdroj energie, vypadal by náš svČt zcela jinak. Mohli bychom odsolit dost moĜské vody na zemČdČlské využívání pouští. Osídlit oblasti s drsným klimatem a pĜetvoĜit je k užitku þlovČka. Pomocí elektrické energie by nebyl problém rozkládat ve velkém vodu na vodík a kyslík, a vodík poté spalovat namísto fosilních zdrojĤ paliv. JistČ každého napadne mnoho jiných pĜíkladĤ, jak by se dala energie využít ke zlepšení života. Energie je ve vesmíru obecnČ nepĜedstavitelnČ obrovské množství. Jen Slunce každou vteĜinu uvolní energii, která by do varu pĜivedla veškerou vodu všech oceánĤ svČta. Nesmírné množství energie také dĜímá uvnitĜ ZemČ v podobČ geotermální energie. «ýõǡÀ³âÀÀǣ

Nevyþerpatelné Neobnovitelné Obnovitelné «ýõâÀǣ

gravitace slapové pĤsobení MČsíce a Slunce sluneþní svit geotermální energie moĜský pĜíboj vČtrná energie Stránka 174


energie moĜských proudĤ energie teplotních gradientĤ atd. Pro všechny tyto zdroje platí, že i kdyby se lidstvo snažilo je vyþerpat, není toho a nikdy nebude schopno. Problémy spojené s využíváním tČchto obrovských sil jsou rĤznorodé. ³± je to prostý fakt, že vítr nefouká stále a nČkdy zase vane natolik rychle, že je jeho energetické využití nemožné. Jen v nČkterých oblastech je tedy možno budovat vČtrné elektrárny. Ty navíc produkují škodlivé vibrace, zabíjejí listy svých rotorĤ ptáky a hyzdí krajinný ráz. Obr. þ. 111, 112: Výstavba vČtrné elektrárny, Janov

Obr. þ. 113: Pohled na vČtrnou vrtuli, Janov

Stránka 175

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí À Také síla vody je obrovská. Aby ale voda rychle padala na lopatky turbíny, musí se Ĝítit ve smČru gravitace. Na svČtČ bohužel není mnoho míst, kde je tak vysoký spád a zároveĖ pĜirozený prĤtok, že by zaruþoval dostateþnou energii vody. Niagarské vodopády jsou svČtlou výjimkou. Také v Rakousku je mnoho horských Ĝek, které je takto možno využít. My takové štČstí nemáme. Proto využíváme pĜeþerpávacích elektráren, které slouží jako doplnČk naší energetické soustavy. PĜeþerpávací elektrárna Dlouhé StránČ je nejmodernČjší svého druhu na svČtČ. Jejím základem je obĜí nádrž, která vznikla na jednom kopci tím, že mu byl odstranČn vrchol a byla tu vyhloubena nádrž velikosti pĜehrady. Do ní se v noþních hodinách (když je elektĜina levná) þerpadly þerpá voda. V období špiþky se z nádrže pouští a pod obrovským tlakem potrubím padá na lopatky turbíny, která vyrábí drahou energii v dobČ špiþkových odbČrĤ energie. Jak asi tušíte, také tato výroba energie je pouze lokální a doplĖková. Obr. þ. 114: Dlouhé StránČ

À je místy využívána hojnČ. Nový Zéland je velmocí v tomto smČru. Jsou v zásadČ dvČ možnosti jejího využití. První je ta, že budeme využívat horkou vodu pĜirozenČ prýštící z vĜídel a horkých pramenĤ. Není nic jednoduššího, než ji svést do potrubí a vytápČt s ní byty a nebo tĜeba skleníky. A to tĜeba i za polárním kruhem. Druhou možností je do hlubokého vrtu bČžnou povrchovou vodu vhánČt a jako horkou ji zase odebírat. Teplo se v nitru ZemČ tvoĜí samovolnČ jednak obrovským tĜením pohybujících se mas tekuté horniny a také radioaktivním rozpadem prvkĤ. Oba procesy budou probíhat ještČ miliardy let, a tak se zdá být tento zdroj perspektivní. I tady ale þíhá nejedno úskalí. PĜednČ je tĜeba Ĝíci, že zemská kontinentální kĤra je mnohem silnČjší než oceánská, a tak není vĤbec snadné se dostat dostateþnČ hluboko k využívání energie horké vody. PĜirozené vývČry horkých vod zase bývají v místech silné vulkanické aktivity a ani samotný pobyt zde nemusí být bezpeþný. â±âÀ je spojena s fázemi MČsíce, protože je to právČ jeho slapová síla, která dme vody oceánu, a síly vln je možno užívat k výrobČ energie. Ne všude ale jsou pĜíboje dostateþnČ silné. Vnitrozemské státy tento zdroj nemají vĤbec. Stránka 176

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Àõ využívají s úspČchem tepelná þerpadla, která pracují na bázi odebírání tepla médiu a zmČny skupenství jiného média (skupenské teplo), pĜi þemž se teplo uvolĖuje. «ÀȋÀȌ je vĤbec nejzásadnČjší zdroj energie pro život. Solární energie je nejdĤležitČjší hybnou silou geologického a nejen geologického vývoje ZemČ. Je primárním zdrojem i vČtšiny jiných zdrojĤ energií (Ćurica, 2008). My, lidé, jsme pro výrobu elektrické energie ze svČtla vytvoĜili kĜemíkové fotovoltaické þlánky a pro ohĜev vody pak sluneþní kolektory. Ani slunce ale nesvítí vždy a všude. Také míra úþinnosti pĜemČny sluneþní energie na elektrickou je nevelká. Na druhou stranu však platí, že zejména ve mČstech máme možnost umístit fotovoltaické þlánky na stĜechy i fasády a znaþnou þást energetické potĜeby tak pokrýt. Bohužel svČtelný požitek v severních mírných šíĜkách není velký a ani vyrovnaný. Proto se pracuje na výstavbČ velkých solárních farem na SahaĜe, odkud by se energie vedením zasílala do Evropy. Zde je problém v politických aspektech afrických zemí, dále pak ve velkých energetických ztrátách vedením na velké vzdálenosti a také v údržbČ fotovoltaických þlánkĤ v drsných pouštních podmínkách. Také ýR podporuje tento energetický zdroj a nutno Ĝíci, že výsledek je místy rozpaþitý. Zatím co fasády a stĜechy domĤ jsou pro solární panely ideální, výstavba velkých solárních farem na orné pĤdČ již vzbuzuje rozpaky. Jednu máme hned u školního statku Vestec a je otázkou, zda výstavba na takto kvalitní orné pĤdČ je dobrý nápad? Ve vztahu ke sluneþní energii vznikly i nároþné technologické projekty na solární orbitální elektrárny, které by mČly být umístČny na geostacionární obČžné dráze kolem ZemČ a zachytávat zde svČtlo, jehož intenzita nebude snížena prĤnikem atmosférou. Zde by se ze svČtla tvoĜil koncentrovaný laserový svazek, který by byl trvale namíĜen na solární panel na povrchu ZemČ. Zde by se z extrémnČ koncentrovaného sluneþního svitu vyrábČla elektrická energie. Tento projekt ale naráží na technické a ekonomické obtíže, protože geostacionární solární elektrárna by musela pokrývat plochu mnoha kilometrĤ þtvereþních, aby dokázala zachytit dostatek svČtla. Protože nemáme výtah na obČžnou dráhu a teprve o jeho výrobČ jednáme, bude muset výstavba geostacionární solární elektrárny ještČ poþkat. Nutno podotknout, že ani velké energetické firmy nemají na pĜíklonu k solární energii pĜíliš zájem, protože mají technologie na výrobu energií z fosilních paliv. U solární energetiky více než kde jinde platí, že pokud se nezaþnou solární panely vyrábČt ve velkém, budou drahé. PrávČ poptávka mĤže pomoci snížit jejich ceny a uþinit je obecnČ dostupnými. ±± jsou reprezentovány fosilními palivy (ropa, uhlí, zemní plyn, hydrát metanu), dále pak humolity (rašelina) a také uranem. Podíváme se tedy blíže na jejich vznik, výhody a nevýhody. V rámci této kapitoly také provedeme malý exkurz do vesmíru a seznámíme se s informacemi nutnými k tomu, aby bylo možno pochopit princip fungování Slunce (jako základního energetického zdroje), jaderných elektráren, atomových zbraní a termonukleární fúze, která se má stát v budoucnu hlavním zdrojem energie lidstva. Vzdálíme se tedy na nČjaký þas od problematiky zemČdČlství a rozšíĜíme si obzory za horizont bČžné každodenní zkušenosti. je smČs kapalných uhlovodíkĤ sevĜených mezi nepropustnými geologickými vrstvami. Dodnes se neví, jak pĜesnČ ropa vzniká. VČtšina vČdcĤ se kloní k teorii, že jde o pozĤstatky dávných moĜských organismĤ, které ve formČ organogenního kalu pĜekryly mocné vrstvy sedimentĤ a díky tlaku, anoxickému prostĜedí a vysoké teplotČ zde došlo k rozkladu jejich tČl na uhlovodíky. Ty lehþí, plynné, se staly ložisky zemního plynu a ty tČžší, tekuté, pak ložisky ropy. Ropa i zemní plyn vykazují tČsnou vzájemnou vazbu a ložiska zemního plynu bývají v nadloží ložisek ropných. Jsou ale také alternativní teorie, dle kterých je ropa pĤvodu ryze anorganického, a existují také teorie kombinované, kdy se ropa považuje za produkt rozpadu bílkovin chemolitofylních bakterií zemské kĤry. Stránka 177

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Synteticky nahradit benzín není technicky problém. UmČli to už NČmci za druhé svČtové války. Proto také jejich tanky typu Panter a Tygr jezdily na benzín, zatím co sovČtské T-34 na naftu. Vyrobit ropu umČle není nic složitého. Staþí jen vzít zdechlinu zvíĜete (nebo jiný vhodný zdroj uhlovodíkĤ) a za vysokých teplot ji zahĜívat bez pĜístupu vzduchu. TkánČ se za tČchto podmínek rozpadnou na smČs plynných a tekutých uhlovodíkĤ a tu je možno po frakþní destilaci jako ropu i zemní plyn dále využít. Metodu objevil již dávno jeden nČmecký vČdec a šel dokonce tak daleko, že vypoþítal vzdálenost dojezdu tehdejšího osobního automobilu na ropu z rĤzných druhĤ domácích zvíĜat. Od králíka pĜes psa velkého plemene, až po krávu. Jeho zlomyslní kolegové prý po jeho vzoru spoþítali také energetickou využitelnost svých tchýní. Potíž je ale v tom, že se musí dodat velké množství tepelné energie na rozklad živoþišných bílkovin na uhlovodíky. Proto zĜejmČ není tato metoda zatím upotĜebitelná. Prý ale totéž dokáží také nČkteré bakterie, a výzkumy v tomto smČru již slibnČ bČží. Potíž je také ta, že vysokoenergetické tuþné tchýnČ za života nechtČjí ani slyšet o tom, že by mČly jako nebožky skonþit coby palivo. PĜedstava, že bude jejich truchlící rodina namísto hĜbitova po jejich smrti navštČvovat o dušiþkách benzinovou pumpu, se jim nezdá být vĤbec romantická. Nás - ekology v tomto ohledu þeká ještČ mnoho nároþné osvČtové práce. Nakonec energetické využití biomasy þarodČjnic bez jejich souhlasu zvládala inkvizice celá staletí bravurnČ, a tak bude jistČ i tento problém jednou demokraticky vyĜešen a menšinové tchýnČ pĜehlasovány. Nyní ale zase po sarkastickém odstavci chvíli vážnČ: Aþkoli se dennČ na svČtČ spálí celé pĜehrady ropy, daĜí se nacházet stále nová obĜí ložiska. Podle dĜívČjších pesimistických odhadĤ mČla již touto dobou být ta stávající vyþerpána. NaštČstí tomu tak není. Zejména v oceánech je zĜejmČ ropy mnohem více, než se myslelo, a velké nadČje se vkládají do výzkumĤ pod antarktickým ledem. To ale nic nemČní na skuteþnosti, že ne všechny zemČ ropu vlastní, a je tedy tĜeba hledat jiné energetické rezervy, nejen z dĤvodĤ ekologických, ale také tČch politických. Málokdo ví, že také u nás máme ložiska ropy na jižní MoravČ, a to dokonce mnohem kvalitnČjší než jsou ta zahraniþní. Bohužel jsou ale jen velice málo vydatná. O rizicích ropných katastrof netĜeba dlouze hovoĜit. PrávČ nyní 21. 5. 2010 jedna probíhá v Mexickém zálivu a nedaĜí se ji zvládnout. Ropa zde uniká z hloubky asi 1 500 metrĤ již nČkolik týdnĤ a nikdo neví, jak ji zastavit. Nelze než doufat, že v dobČ vydání uþebnice již pĤjde o vyĜešený problém. Ropu se zatím nedaĜí zastavit a prý takto mĤže unikat až þtyĜi roky… À je na rozdíl od ropy druhem komodity, kterou stále ještČ ve významném množství vlastníme. A to jak uhlí hnČdého zvaného lignit, tak uhlí þerného zvaného antracit. Lignit pochází z období starších tĜetihor, kdy se základem vzniku uhelných ložisek staly bahnem pohĜbené lesy jehliþnanĤ þeledi tisovcovitých (taxodiaceae). Dnes tuto skupinu reprezentují již jen tisovce, sekvoje, sekvojovce a metasekvoje. Antracit je o mnoho milionĤ let starší a pochází z období karbonu. Jde o zuhelnatČlé pozĤstatky stromovitých plavuní, pĜesliþek a kapradin. Ani umČlá výroba uhlí není technicky složitá a je vlastnČ principielnČ stejná jako umČlá výroba ropy. Jen budeme muset zahĜívat na vysoké teploty dĜevo bez pĜístupu kyslíku. Takto se uhlí vyrábí v takzvaných milíĜích. DĜíve to byla výnosná þinnost. SamozĜejmČ že dnes jde jen o nevýznamný energetický zdroj a dĜevČné uhlí nás nespasí. Proto je zde uvedeno jen pro zajímavost. Uhlí je v souþasné dobČ významné politikum, protože na nČkterých významných ložiscích uhlí stojí obce, které by mČly být tČžbou zniþeny. Aþkoli je snaha o záchranu tČchto obcí chvályhodná, je otázkou, zda se podaĜí obĜí zásoby trvale odepsat a zda je v dnešní situaci reálné poþítat s tím, že velké spoleþnosti od zámČru tČžby tČchto ložisek trvale upustí. Zejména povrchová tČžba uhlí je spojena s nutností zcela destruovat celé krajinné celky a poté je nákladnČ revitalizovat (revitalizace - znovuoživení). Revitalizace znamenají miliardové náklady na zavezení plochy pĤdou, výsadby lesĤ, budování vodních nádrží, rekultivaci výsypek a mnoho jiných aktivit. Podpovrchová tČžba zase znamená riziko vzniku takzvaných pink, což jsou terénní deprese na povrchu vzniklé tím, že se kdesi v podzemí propadnul strop tČžební chodby. Mohou se propadat poddolované domy, a Stránka 178

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí pokud se tento jev stane v pĜírodČ, zpravidla zde vzniká v místČ propadu jezírko. Plochám, kde je více takovýchto propadlých míst, se Ĝíká pinkovištČ. À Pokud je uhlí politikum, pak to o plynu platí mnohem více. Zásoby této komodity nemáme. Jsme plnČ závislí na dodávkách plynu ze zahraniþí, a to zejména z Ruska. Také v roce 2009 se vážnČ uvažovalo o tom, že pokud se opakovanČ nedohodne Ukrajina s Ruskem, budou dodávky do stĜední Evropy pĜerušeny, jak se již stalo v roce pĜedchozím. Na našem území sice máme obĜí zásobníky plynu, ale ty vesmČs vlastní zahraniþní spoleþnosti. U nás skladovaný plyn by tedy v pĜípadČ krize pĜedevším tekl do NČmecka a jiných zemí. Plyn je krásnou ukázkou toho, jak nezdravé je pro zemi být závislou na energetických zdrojích ze zahraniþí. Zemní plyn je z pĜevážné vČtšiny tvoĜen metanem. æ je z energetického hlediska zcela nevýznamná. Jako palivo se používala v minulosti a dnes se užívá maximálnČ jako pĜísada do zahradnických substrátĤ. VČtší podíl tČžby rašeliny vykazují pouze státy dalekého severu, kde jsou obĜí rašeliništČ a proces rašelinČní zde stále intenzivnČ probíhá. V našich podmínkách mají rašeliništČ reliktní (zbytkový) charakter, a jsou pĜísnČ chránČna. je zcela nový druh paliva, které se ještČ komerþnČ netČží a nevyužívá. Proces jeho vzniku je pozoruhodný. ObecnČ platí, že led plave na hladinČ a u dna nádrží by ho nikdo nehledal. V mnohakilometrových hloubkách oceánu byly ale na dnČ nalezeny vrstvy ledu, který se zde zĜejmČ tvoĜí díky kombinaci vysokého tlaku a nízké teploty. Jsou totiž oblasti oceánu, kde tČžká ledová povrchová voda klesá ke dnu a poté nade dnem pokraþuje ve formČ studených hlubinných proudĤ. Na dnČ pak vzniká hlubinný led a ten je obohacován metanem unikajícím ze sedimentĤ, který je vázán do krystalické mĜížky ledu. Pokud takovýto led vyjmete a pĜiložíte k nČmu zapalovaþ, bude nad ledovou kostkou hoĜet plamen unikajícího metanu. Metan tvoĜí mikroorganismy zvané metanogeny. Ty ho produkují v prostĜedí bez kyslíku. Na moĜské dno neustále dopadají miliardy mrtvolek planktonu, a tak je zde o stálý zdroj metanu postaráno. TČžba naráží na nČkolik potíží. PĜednČ je to fakt, že tento zdroj leží ve velké hloubce a také je vrstva ledu s metanem jen nČkolik centimetrĤ silná. Jde tedy o sice obrovský, ale silnČ rozptýlený energetický zdroj. Navíc by zĜejmČ tČžba poškodila moĜské dno a jeho ekosystémy, a tak není komerþní tČžba zatím v dohledné dobČ plánována. Za zmínku stojí fakt, že náhlá zmizení lodí a letadel v oblasti Bermudského trojúhelníku má zĜejmČ také na svČdomí metan. LodČ þasto hlásily pĜed zmizením pĜítomnost mlhy a letouny zase výskyt podivné oblaþnosti. Pak stroje zmizely. Jedna seriózní teorie Ĝíká, že na vinČ jsou velké bubliny metanu, které se zde ze dna obþas samy uvolní. Prý mají plochu i nČkolika kilometrĤ þtvereþních, a pokud je nad nimi na hladinČ zrovna loć, tak se propadne do bubliny pod ní a zavĜe se nad ní voda. Metanová bublina pak v atmosféĜe spolu s kyslíkem vytvoĜí tĜaskavou smČs a ta zapálí motory nízko letících letadel. Není divu, že se nedaĜí takto ztracené stroje v oceánu najít. je cennou surovinou pro mírové i váleþné využití. Má znaþný politický význam a pĜi psaní tČchto ĜádkĤ dne 10. 4. 2010 je tomu asi dva dny, co byla v Praze podepsána významná odzbrojovací smlouva mezi prezidenty USA a Ruska. ObČ velmoci mají v danou chvíli k dispozici tolik nukleárních zbraní, že by se mohly navzájem vymazat z povrchu planety hned 16x. Také ýína, Anglie, Francie, severní Korea, Indie a Pákistán jsou jadernými velmocemi. Uran je nejtČžším z prvkĤ, které v pĜírodČ samovolnČ vznikají. Prvky s vyššími protonovými þísly se nazývají transurany, vznikají v urychlovaþích a bývají znaþnČ nestabilní. Vodík vznikl samovolnČ sluþoStránka 179

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí váním elementárních þástic po velkém tĜesku. Helium a lithium pak v nitrech prvních hvČzd, spalujících vodík termonukleární fúzí. Po smrti prvních generací hmotných hvČzd byly jejich pozĤstatky v procesu výbuchĤ supernov rozmetány do prostoru, a tak se oblaka mezihvČzdného prachu obohatila o tČžší prvky vzniklé v jejich nitrech. Další generace hvČzd vzešlé z tČchto oblakĤ spalují sice také pĜevážnČ vodík, obsahují ale také tČžší prvky. NejtČžším prvkem, který v nitrech hvČzd vzniká, je železo. Uran jako prvek s protonovým þíslem mnohem vyšším než má železo vzniká za zcela jiných podmínek pĜi výbuších supernov. Abychom se blíže seznámili s jevy v bČžné hvČzdČ a procesem vzniku uranu pĜi výbuchu supernovy, pĜiblížíme si v krátkém exkurzu základní data o vzniku vesmíru, sluneþní soustavy, našem Slunci a základech hvČzdného vývoje. Považujeme jako autorský kolektiv za nesprávné, že studenti stĜedních škol vþetnČ gymnázií nemají þasto ani potuchy o základech stavby svČta ve velkých vesmírných þasoprostorových škálách, a chceme to alespoĖ þásteþnČ následující pasáží napravit. Proto zaĜazujeme malý exkurz do blízkého i vzdálenČjšího vesmíru, abychom se seznámili s širšími souvislostmi, než se dostaneme k nosnému tématu kapitoly. Vesmír je starý asi 15 miliard let. Dle dnešních teorií byl v období svého vzniku nesmírnČ hustý, horký a stlaþený do jediného bodu. Neexistovala hmota, prostor, ani þas v dnešním slova smyslu. Na jeho poþátku mČlo být energeticky bohaté vakuum, z nČhož se energie vylouþila ve formČ hmoty, a toto vakuum tím sestoupilo na nižší energerickou hladinu. Hmota dle této teorie prostČ kondenzovala z energie vakua podobnČ, jako kondenzuje voda, pokud dýchneme na studené okenní sklo. Tato intenzivnČ ovČĜovaná teorie se nazývá Inflaþní teorií vzniku vesmíru. Poté nastal okamžik prudkého rozpínání. Tomuto obĜímu výbuchu se Ĝíká velký tĜesk. Rozpínání vesmíru nikdy neskonþilo a trvá dodnes. Dokonce se zdá, že se rozpínání neustále zrychluje. Znamená to, že se vzdálenosti mezi hvČzdnými soustavami zvanými galaxie neustále zvČtšují. Galaxií je odhadem ve vesmíru asi 100 miliard a v každé z nich je asi 200 miliard hvČzd. Galaxií prý je ve vesmíru víc než zrnek písku na všech plážích svČta! HvČzd je v dnes známém opticky pozorovatelném vesmíru odhadem asi tisíc trilionĤ. NovČ objevených planetárních soustav u vzdálených hvČzd již dnes známe asi 50. Ta þást vesmíru, kterou ale vidíme, je prý pouhým zlomkem jeho skuteþné velikosti. Po velkém tĜesku ještČ nešlo hovoĜit o hmotČ a energii v dnešním slova smyslu. Teprve když poklesla v závislosti na rozpínání vesmíru jeho teplota, poþalo docházet ke vzniku elementárních þástic, které pozdČji daly vznik prvním atomĤm. Jsou ale teoreticky možné dva stabilní typy uspoĜádání látky do atomĤ. Jde o hmotu a antihmotu. Atomy hmoty mají v jádĜe þástice s kladným nábojem zvané protony a v obalu zápornČ nabité þástice zvané elektrony. UspoĜádání antiatomĤ bylo pĜesnČ opaþné. Jádro mČly zápornČ nabité, a kladnČ nabitý obal. Tyto þástice a antiþástice se v prostoru potkávaly, vzájemnČ reagovaly, a jelikož se jednalo o protiklady (antagonisty), tak se pĜi vzájemných srážkách vyrušily a zanikly. ZĤstalo po nich jen reliktní záĜení, které se dodnes toulá vesmírem jako pozĤstatek tČchto dávných srážek. PĜi srážce atomĤ a antiatomĤ se uvolĖuje veškerá energie, kterou hmota i antihmota váže. Tomuto procesu se Ĝíká anihilace a je pĜedmČtem výzkumu vČdcĤ na poli teoretické fyziky. Ti tvrdí, že kdyby þlovČk vlastnil množství antihmoty o velikosti špendlíkové hlaviþky a nechal ho reagovat se stejným množstvím hmoty, pak by mČl dost energie na celý život. PĜi anihilaci atomy a antiatomy zmizí beze stopy a jediné, co po nich zĤstane, je obrovitá energie ve formČ fotonĤ - tedy svČtelné záĜení. Náš svČt je složen výhradnČ z hmoty. To znamená, že antihmoty na poþátku vzniku vesmíru vzniklo nepatrnČ ménČ než hmoty a veškerá dnešní hmota, z níž je postaven náš svČt, je jen malým zbytkem hmoty, jež pĤvodnČ vznikla. Tím malým zbytkem, jenž nezreagoval s antihmotou, protože na nČj žádná nezbyla. Atomy byly tehdy pĜítomny ve své nejjednodušší možné podobČ. MČly jádro složené z jediného protonu a obal z jediného elektronu. Takovouto strukturu má nejjednodušší prvek - vodík. Obrovská mraþna vodíku letící prostorem rotovala a v jejich centrálních oblastech docházelo k zahuštČní hmoty a místnímu vzrĤstu gravitace, která do tČchto míst vtahovala hmotu další. Stoupala zde hustota látky, gravitace a teplota. Teplota je v podstatČ vysvČtlitelná jako rychlost kmitání þástic. Atomy se tedy v této zhušĢující se hmotČ pohybovaly stále vČtšími rychlostmi.

Stránka 180

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Jak dnes víme, každý atom je ovlivĖován dvČma dĤležitými silami. První z nich je atomová síla odpudivá, která atomy za normálních okolností od sebe oddaluje. Tato síla je slabší a pĤsobí na velkou vzdálenost. Druhou silou je pĜitažlivá jaderná síla, která pĤsobí na krátkou vzdálenost, ale je silnČjší. Jestliže atomy nemají pĜi vzájemných srážkách dostateþnou rychlost, pak nemají dost energie k pĜekonání odpudivých sil a jsou jimi od sebe odstrþeny. Když ale vyvolá srážka dostateþnou kinetickou (pohybovou) energii, jsou pĜekonány odpudivé atomové síly, a jádra atomĤ se srazí. Pak pĜevládnou jaderné síly pĜitažlivé a jádra atomĤ splývají. Tomuto procesu, který vyžaduje extrémní teploty a tlaky, se Ĝíká termonukleární fúze, a je zdrojem svitu hvČzd. V nitru hvČzd tedy dochází ke sluþování atomĤ na atomy nové, s vyšším poþtem protonĤ v jádĜe. Takto vznikly postupnČ všechny chemické prvky, od lithia až po železo. První generace hvČzd spalovaly vodík na helium, a helium na lithium. Šlo o tzv. modré obry, což jsou hvČzdy, v nichž panují extrémnČ vysoké teploty a tlaky. Tyto hvČzdy postupnČ spotĜebovávaly své zásoby paliva a konþily obrovskými explozemi, kdy se jejich látka opČt stávala souþástí mezihvČzdného prostoru. TČmto vybuchujícím hvČzdám Ĝíkáme supernovy. Naše galaxie se nazývá Mléþná dráha a obsahuje asi dvČ stČ miliard hvČzd. PĜesto jsou známy novy þi supernovy, jejichž záĜivý výkon v okamžiku výbuchu pĜezáĜil celou galaxii. PĜi tČchto výbuších je uvolnČno tak gigantické množství energie, že mohou vznikat i prvky, k jejichž vzniku není v centrech bČžných hvČzd dost energie. Tedy prvky tČžší než železo. Prvky od železa po uran jsou tedy dílem dávných supernov, které je zplodily procesem zvaným explozivní termonukleární fúze. Dá se tedy bez nadsázky tvrdit, že naše tČla jsou tvoĜena prvky, které vznikly ve hvČzdách. Náš svČt tedy povstal z popela dávných hvČzd. Po výbuchu supernovy zĤstává na jejím místČ jen nesmírnČ husté tČleso, kterému se Ĝíká neutronová hvČzda. Látka v neutronové hvČzdČ je extrémnČ hustá a její kousíþek o velikosti kostky cukru prý váží jako nákladní vlak plný uhlí. Ve vesmíru jsou ale ještČ mnohem hustší útvary. Další a další generace hvČzd se v prĤbČhu miliard let rodily a umíraly. Slunce je jednou z nich. Nejde ale o obĜí horkou modrou hvČzdu, která rychle vyhasne, protože pĜekotnČ spaluje své palivo. Jde o hvČzdu stĜednČ velkou, svítící žlutČ - je tedy mnohem chladnČjší než modré hvČzdy. Díky tomu žije poklidným životem již asi 6 miliard let a se svým palivem šetĜí. Slunce je prý asi v polovinČ svého života a pĜíštích 5-6 miliard let se od nČho nic mimoĜádného neoþekává. Potom prý skonþí jako nova. Rozepne se a veškeré planety, které ho obíhají - vþetnČ ZemČ, se v nČm roztaví. Slunce je jednoduše spojí se svojí hmotou. Pak, až spotĜebuje veškeré energetické zdroje, vybuchne a zbyde z nČho malá chladnoucí hvČzdiþka, jíž se odbornČ Ĝíká bílý trpaslík. Ten þasem vychladne docela a zbyde z nČho þerný nesvítící trpaslík. PĤjde o obĜí nezáĜící železnou kouli postupnČ chladnoucí na teplotu okolního vakua. Z hvČzd o hmotnosti vČtší než dvČ naše Slunce se v pĜípadČ, že nevybuchnou jako novy, stávají þerné díry. Mechanismus jejich vzniku je pozoruhodný: Ve hvČzdČ existují dvČ protichĤdné síly, které ji udržují v rovnováze. První z nich je gravitace, která nutí hmotu, aby se tlaþila do stĜedu hvČzdy. Druhým z nich je rozpínavá síla, zpĤsobená tím, že se pĜehĜátá hmota z centra termonukleární reakce ve stĜedu hvČzdy tlaþí k jejímu povrchu. Jestliže jsou tyto síly v rovnováze, pak je vše v poĜádku. Když ale hvČzda spotĜebuje zásobu svého paliva, pak se rovnováha sil poruší, pĜevládne gravitace a veškerá hmota jíž je hvČzda tvoĜena, se náhle zhroutí do jejího stĜedu. HvČzda imploduje - zhroutí se sama do sebe. Výsledkem je nesmírnČ malý a hustý bod s obrovskou gravitací, kterému se Ĝíká þerná díra. ýerná proto, že její gravitace je tak mohutná, že pohlcuje veškerou okolní hmotu a dokonce i svČtlo. Její hmotnost tedy neustále roste. ýerné díry byly již skuteþnČ prokázány a jsou to vesmírní dravci, kteĜí se nezastaví pĜed niþím. Rvou kusy látky z hvČzd a obĜí þerné díry prý sídlí i v centru naší galaxie, kde požírají celé skupiny hvČzd. Hustota látky v þerné díĜe je tak vysoká, že kdyby se sem dostala naše planeta, byla by veškerá její hmota stlaþena do tČlesa velikosti pinpongového míþku. NaštČstí je naše planeta na periferii galaxie, a tak jde o možnost spíše hypotetickou. NČkteré výpoþty ale naznaþují, že existuje i proces odpaĜování þerných dČr, který by látku vracel zpČt do kolobČhu hmoty ve vesmíru. Jde ale prý o tak pomalý proces, že je dosavadní doba trvání vesmíru ve srovnání s ní pouhým okamžikem.

Stránka 181

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Na závČr této struþné stati o dalekém vesmíru si ještČ vysvČtlíme nČkteré další bČžné astronomické pojmy pro získání rámcového rozhledu: jsou to nesmírnČ rychle rotující zbytky neutronových hvČzd, jež byly pĜi výbuchu supernov roztoþeny. Vybíhají z nich paprsky energeticky bohatých þástic. NČkteré z nich se otáþejí kolem své osy tak rychle jako hĜídel závodních vozĤ F1, jež se kolem své osy otoþí asi 50x za vteĜinu. PĜi každé otoþce kolem své osy vyšle hvČzda smČrem k naší planetČ paprsek þástic, které byly svého þasu pro pĜesnost intervalĤ, s jakou nás zasahovaly, považovány za vysílání mimozemských civilizací. takzvané kvazistelární objekty jsou snad nejvzdálenČjší objekty ve vesmíru. Je toho o nich známo velice málo. PĜedpokládá se, že jde o již neexistující objekty s extrémní svítivostí, jež zanikly asi pĜe 10 miliardami let, a jejich svČtlo k nám stále ještČ letí. Jde o nejvČtší známé útvary celého vesmíru a jsou to pravdČpodobnČ pĜedchĤdci dnešních galaxií, které jsou již mnohem menší. jsou to oblaka plynu a prachu vzniklé výbuchy nov. NejznámČjší je Krabí mlhovina. TČmto mlhovinám se také Ĝíká planetární mlhoviny. À« Drtivá vČtšina hmoty prý ve vesmíru není soustĜedČna ve hvČzdách, ale v obrovských mraþnech vodíku, která jsou prostĜedím pro vznik nových hvČzd. Protože tato hmota pohlcuje svit hvČzd a sama nezáĜí, Ĝíká se jí temná hmota. StĜední hustota mezihvČzdného prostoru þiní asi 1 atom na metr krychlový. PĜesto tato minimální koncentrace látky na obrovské vzdálenosti zeslabuje, þi docela pohlcuje svit hvČzd. Pojem temná hmota se také novČ používá pro neznámou formu hmoty, která se prý projevuje pouze gravitací. Nejde o klasické atomy. Nikdo neví, jaká je její podstata. Pouze víme, že se mnohé galaxie díky jejím gravitaþním úþinkĤm pohybují vysokými rychlostmi. jsou malé planetky obíhající kolem Slunce. Tyto kusy horniny nČkdy zkĜíží dráhu Zemi, a pak dochází k nebezpeþným srážkám. ³ïõ³ Sluneþní soustava je pojem pro naši centrální hvČzdu zvanou Slunce a objekty, které ji obíhají. Její historie je dle jedné z dnešních hypotéz následující: PĜed asi 6 miliardami let se v blízkém vesmíru vyskytovalo vodíkové mraþno. Toto mraþno mČlo prĤmČr asi 10 miliard km, rotovalo a mČlo charakter obĜího víru. Rotaci tomuto mraþnu dodal výbuch blízké supernovy, ze které byl materiál s pĜímČsí tČžších prvkĤ vymrštČn rychlostí nČkolika tisíc kilometrĤ za vteĜinu. Tím došlo k rotaci vodíkového mraþna a vzniku podmínek pro vznik sluneþní soustavy a pozdČji života. V jeho stĜedu se zahušĢováním hmoty zapálila termonukleární reakce a zrodila se nová hvČzda - Slunce. Ostatní látka rotovala kolem nČho. Ty þástice, jež nemČly dostateþnou rychlost, byly gravitací Slunce pĜitaženy a spojily se s ním. Ta hmota, která mČla tak velkou rychlost, že se její pohybová odstĜedivá síla vyrovnávala s gravitaþní silou dostĜedivou, zaþala kroužit okolo Slunce a docházelo k její segregaci (dČlení) dle hustoty. TČžší prvky klesaly do stĜedu soustavy blíže Slunci a lehþí prvky naopak setrvávaly na jejím okraji. Postupem þasu se látka obíhající hvČzdu zkoncentrovala v urþitých oblastech a kolem Slunce se vytvoĜily zóny, v nichž se nacházela hmota zcela konkrétních vlastností. V malém je tento proces možné pozorovat napĜíklad v prstencích Saturnu Stránka 182

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí kde je každý prstenec složen z þástic jiné velikosti. ýástice se na tČchto obČžných drahách spojovaly a tvoĜily tČlesa vČtší - tzv. planetesimály. Šlo o tČlesa kilometrových rozmČrĤ, jejichž srážkami se tvoĜila tČlesa ještČ vČtší, tzv. protoplanety. Protoplanety již byly zárodky dnešních planet, které srážkami s menšími tČlesy neustále rostly. Každá protoplaneta na své obČžné dráze nakonec absorbovala vČtšinu menších tČles. NČkterá menší tČlesa ale mČla takovou rychlost a obČžnou dráhu, že je protoplanety nepĜitáhly, ale pouze je gravitaþnČ fixovaly a pĜinutily k vČþnému obČhu. Tak vznikly mČsíce planet. Náš MČsíc ale mČl pohnutČjší historii. Prý jde o pozĤstatek velké srážky naší ZemČ s jiným tČlesem, která vymrštila velké množství materiálu na naši obČžnou dráhu. Zde se tedy MČsíc teprve druhotnČ zformoval z hornin pĤvodnČ patĜících naší planetČ. Základní horninou MČsíce je þediþ. Ten je sice skoro þerný a odráží minimum sluneþních paprskĤ, ale i to staþí, aby se nám na pozadí nekoneþného vesmírného prostoru jevil jako stĜíbĜitČ zbarvený. Jak jsem již naznaþil, materiál, z nČhož se formovaly planety, nebyl ve všech þástech Sluneþní soustavy stejný. Oblasti blíže Slunci obsahovaly více tČžkých prvkĤ než oblasti od nČho vzdálenČjší. To mČlo dopad na chemické složení vznikajících planet. Proto planety dČlíme na vnitĜní a vnČjší. K vnitĜním planetám patĜí: Merkur, Venuše, ZemČ a Mars. Jde o planety, u nichž nalezneme pevný povrch a jejich hustota je vyšší než hustota vody. Obsahují kovová jádra a mají vlastní složitou geologickou historii. K vnČjším planetám patĜí: Jupiter, Saturn, Uran, Neptun. Tyto planety jsou tvoĜeny pĜevážnČ vodou, vodíkem, rĤznými plyny a mezihvČzdným prachem. Jsou velice daleko od Slunce, a tak jde o zmrzlé svČty vČtšinou bez tekuté vody. ÀïÀ±ǣ Jde o stĜednČ velkou, teplou a starou hvČzdu. Je od nás vzdálena 150 000 000 km. Její polomČr þiní 696 000 km (odpovídá 109 polomČrĤm ZemČ). Povrch odpovídá 11 390 povrchĤm ZemČ. Objem odpovídá 1 304 000 objemĤm ZemČ. Hmota odpovídá 333 000 ZemČkoulí. StĜední hustota þiní asi 1,41 g na centimetr krychlový. Materiál ZemČ je asi 4x tČžší, pĜi stejném objemu hmoty. Každou vteĜinu Slunce vyzáĜí 386 000 000 000 000 000 000 000 000 joulĤ energie a právČ tolik se jí v jeho nitru za stejný þas uvolní. Jde o energii ekvivalentní 400 bilionĤm hromadnČ odpálených hirošimských atomových pum. Tato energie by dokázala okamžitČ pĜivést do varu vodu všech oceánĤ svČta. Astrofyzikové si dlouho kladli otázku, jak je možné, že Slunce produkuje tak málo energie? PĜepoþteme-li totiž energetickou produkci Slunce na jednotku jeho hmotnosti, pak dojdeme k smČšnČ malému þíslu. StĜední výkon pĜipadající na jeden kilogram sluneþní hmoty þiní pouhé dvČ desetitisíciny vatu. Tepelný výkon naftových kamen pĜepoþítaný na jejich hmotnost je milionkrát vČtší! V centru Slunce þeká proton na úspČšnou srážku s jiným protonem prĤmČrnČ 10 miliard let. Oblast jaderného hoĜení je v centru hvČzdy. Její pracovní teplota je 15 000 000 °C. Tato reaktivní oblast je výbornČ izolována vrstvou plynu mocnou 550 000 km, jež brání vychladnutí centra. Teplo tedy uniká ze Slunce jen minimálnČ a termonukleární reaktor v jeho stĜedu je seĜízen pĜesnČ tak, aby tyto tepelné ztráty dokázal kompenzovat. Existuje zde dokonalý systém regulace teploty. Tam, kde se termonukleární reakce rozhoĜí více než je žádoucí, dojde k místnímu zvýšení teploty, a pak následuje rozfouknutí materiálu a opČtovné snížení teploty. Tam, kde je naopak ponČkud chladnČji, je hmota hustČjší a je stlaþována okolní teplejší hmotou, jež se rozpíná. To vede k obnovení intenzity termonukleární fúze. Tímto jednoduchým mechanismem se v daném místČ udržuje teplota s pĜesností na tisíciny stupnČ. Jestliže vezmeme v potaz, že se tak dČje pĜi teplotČ kolem 15 000 000 °C, pak nitro Slunce funguje jako ten nejdokonalejší termostat, který již miliardy let pracuje v nejúspornČjším možném režimu.

Stránka 183

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Na Zemi jsme schopni uvolnit termojadernou energii pouze pĜi výbuchu vodíkové pumy. I pouhá dvoumiliardtina sluneþního výkonu, jež naše ZemČ zachytí, staþí k tomu, aby zde byly zachovány podmínky vhodné pro život. Sluneþní aktivita prodČlává jisté oscilace v jedenáctileté periodČ. Existují sluneþní minima a maxima. V období sluneþního minima je povrch hvČzdy poset sluneþními skvrnami, jež jsou chladnČjšími místy. PrĤmČrná sluneþní skvrna má asi obvod zemČkoule. StĜední vzdálenosti mezi hvČzdami v galaxii jsou obrovské. Kdyby byly hvČzdy velké jako mouchy, pak by dle nČkterých popularizátorĤ astronomie jedna hvČzda (moucha) bzuþela nad Prahou a druhá nad Grónskem. Vzdálenosti mezi galaxiemi jsou samozĜejmČ daleko vČtší. NapĜíklad velká galaxie v AndromedČ je jedna z nám nejbližších, a stejnČ bychom k ní rychlostí 300 000 km /s (rychlost svČtla) putovali 2,2 milionu svČtelných let. PĜi teoretickém letu k naší po Slunci nejbližší hvČzdČ ProximČ Centauri, jež je od nás vzdálena 4 svČtelné roky a 3 svČtelné mČsíce, bychom museli vesmírnou loć urychlit na rychlost 60 000 kilometrĤ za sekundu, aby se astronauti vrátili zpČt za 45 let. Jde o pČtinu rychlosti svČtla. I v pĜípadČ, že by raketu pohánČl nejefektivnČjší fotonový motor spalující antihmotu anihilací, by nebyla záležitost jednoduchá. Antihmotu totiž vyrobit umíme, ale je to nároþné. Roþní celosvČtová energetická spotĜeba lidstva þiní asi 150 miliard megawatthodin. Kdybychom toto množství energie vČnovali na výrobu antihmoty, pak bychom byli schopni jí vyrobit asi 3 tuny. Na cestu k ProximČ bychom však potĜebovali tisícinásobek dnešní energetické produkce lidstva. Proto je lepší jet na dovolenou na Jadran. Tato krátká astronomická pasáž byla vložena proto, aby byl pĜiblížen proces vzniku prvkĤ, z nichž nejhmotnČjší je právČ energeticky zajímavý uran. DĜíve se uran tČžil za porušování lidských práv. To odpĤrci totalitního režimu byli tČmi, kdo v uranových dolech uran tČžili. Dnes se uran tČží takzvanČ mokrou cestou, kdy se do podzemních ložisek pod velkým tlakem umČlými vrty vhání kyselina sírová, ta se po obohacení uranem zase þerpá na povrch a uran se z ní separuje. Jde o žlutý prášek, který je možno klidnČ bez obav vzít do ruky. Nebezpeþným se stává teprve po procesu takzvaného obohacení, po nČmž se z nČho formují palivové tyþe do jaderných reaktorĤ. Tato mokrá tČžba uranu je znaþnČ riziková pro ŽP, protože hrozí vždy riziko kontaminace podzemních vod kyselinou a také prĤnik kyseliny do zásaditých hornin. MĤže dojít pĜi neutralizaci kyseliny k vytvoĜení velkého množství plynu a ten mĤže vést až k explozím. Proto je okolí tČžby uranu monitorováno a jsou zde vytvoĜeny kontrolní vrty ke studiu kvality podzemních vod. V pĜípadČ úniku kyseliny do jiných lokalit se musejí instalovat hlubinné stČny, což je nesmírnČ finanþnČ nároþné. Historie využívání nukleární štČpné reakce je tČsnČ spojena s vojenskými zájmy. Hitler se pokoušel za války vytvoĜit nukleární zbraĖ a spojenci také. NaštČstí se jim to na rozdíl od NČmecka zdaĜilo, a nukleární zbraĖ pomohla ukonþit druhou svČtovou válku. To nechvalnČ známými útoky na mČsta Hirošimu a Nagasaki. Vývoj nukleárních zbraní po válce kráþel vpĜed velice rychle. Každá velmoc chtČla vlastnit zbraĖ, s jejíž pomocí by mohla vymazat z povrchu zemČ celá mČsta nepĜítele. USA tedy provádČly zejména výbuchy na atolu Bikiny a SSSR zase na SibiĜi. Velmoci se trumfovaly v síle výbuchĤ, a ta byla místy opravdu strašlivá. USA na atolu Bikiny odpálily omylem tak silnou pumu, že se vypaĜil celý ostrov a dva sousední. To prý díky omylu v desetinné þárce pĜi výpoþtech množství nálože. SovČtský svaz vytvoĜil vĤbec nejsilnČjší pumu všech dob. Ta byla vícevrstevná a její úþinek se rovnal mnoha milionĤm tun klasické trhaviny. ±ǣ V zásadČ jde o to, že obohacený uran se samovolnČ štČpí a pĜi štČpení jader se uvolĖují þástice (neutrony), které zasahují okolní atomy uranu, a ty se díky tomu také štČpí. Pokud je uranu malé množství, probíhá štČpení pomalu a k výbuchu nedojde. Pokud se ale vytvoĜí takové množství uranu, kterému Ĝíkáme nadkritické, dojde k nekontrolovatelné štČpné reakci, kdy se atomy navzájem vybudí k prudkému rozpadu. Výsledkem je náhlé uvolnČní gigantického kvanta energie, a to má zniþující úþinky. Atomová puma zabíjí prudkou radiací, tlakovou vlnou a žárem. SvČtlo výbuchu dokáže oslepit i na desítky kilometrĤ. Dnes existuje více Stránka 184

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí typĤ jaderných hlavic, ale v tČch tradiþních jde o to, že se v raketČ nacházejí v oddČlených sektorech podkritická množství obohaceného uranu a ten se v okamžiku výbuchu smíchá. Tak vznikne množství nadkritické, dojde k neĜízené explozivní štČpné reakci - výbuchu. Jako roznČtka jaderné bomby slouží klasická trhavina. Àǣ Pokud stát vlastní pumu atomovou, mĤže si pomČrnČ snadno poĜídit také pumu vodíkovou. Ta je ještČ mnohem horší než puma atomová a zabíjí zejména obrovským žárem. To i na stovky kilometrĤ od místa výbuchu. V zásadČ jde o malou atomovou pumu, u které je ještČ nádrž s vysoce podchlazeným a stlaþeným vodíkem. Výbuch atomové pumy je pouhou roznČtkou a rozpoutá pravé peklo. Vodík se totiž díky energii atomové pumy zaþne explozivnČ sluþovat na helium, a to procesem explozivní termonukleární fúze. Tedy procesem principielnČ stejným, jaký probíhá v nitru Slunce. To uvolní gigantickou tepelnou energii, která klidnČ vypaĜí horu þi ostrov. ǣ Jde o speciální typ vysoce pokroþilé atomové zbranČ, pĜi jejímž výbuchu dochází k uvolnČní velkého množství neutronĤ. Ty se rozletí do okolí a zasáhnou vše ve vzdálenosti desítek až stovek kilometrĤ. PĜi prĤchodu neutronĤ bČžnou látkou se její atomy dostávají do excitovaného (vybuzeného) stavu a poþínají samy záĜit. Tím se pĜedmČty stávají smrtelnČ nebezpeþnými. Proud neutronĤ zniþí u živých organismĤ DNA, a ty umírají. Pokud neutrony zasáhnou tĜeba auto, stane se doþasnČ radioaktivním, a pokud by se k nČmu nČkdo pĜiblížil na nČkolik metrĤ, pak zemĜe. Za den þi dva se ale zase atomy auta vrátí do bČžné neexcitované formy a vše neživé zĤstane využitelné v rukou agresora. eǣ Je oznaþení pro asi nejzákeĜnČjší a nejprimitivnČjší z atomových zbraní. Moderní atomové zbranČ pracující na principu výbuchu jsou totiž konstruovány tak, aby pĜi explozi vznikaly izotopy s krátkým poloþasem rozpadu. Jen tak mĤže být dobyté území obsazeno a využito. V jaderných elektrárnách ale pĜi výrobČ energie vznikají radioizotopy, které se štČpí celá tisíciletí. Jde tedy o skuteþnČ vysoce nebezpeþný materiál, který by (pokud by se dostal do životního prostĜedí) zpĤsobil jeho trvalou neobyvatelnost po celá staletí. StejnČ jako je v okolí ýernobylu dosud život lidí nemožný. Špinavá bomba tedy není nic jiného, než atomový odpad z elektráren rozmetaný klasickou trhavinou tĜeba uprostĜed mČsta. Tento odpad je nejenom radioaktivní, ale mĤže být také vysoce toxický. Plutonium je tak jedovaté, že by koule o velikosti pomeranþe zabila všech sedm miliard lidí na planetČ. Druhou nejtoxiþtČjší látkou je botulotoxin, o kterém si povíme v kapitole o zneþištČní vod. Snaha o výrobu plutonia a jiných vojensky využitelných izotopĤ prý stála v pozadí výbuchu þernobylské elektrárny, kdy právČ díky vojenským experimentĤm došlo k odpojení chladících a kontrolních mechanismĤ elektrárny. Àý Mírové energetické využití uranu má Ĝadu zastáncĤ i odpĤrcĤ. Zastánci poukazují na skuteþnost, že jde o þisté technologie, které pomohly výraznČ zlepšit životní prostĜedí snížením emisí oxidu siĜiþitého. Mohlo být odstaveno mnoho tepelných elektráren. OdpĤrci argumentují zejména riziky spojenými s jadernými haváriemi a asi nejþastČji uvádČjí pĜípad þernobylské elektrárny. Proto se také my blíže seznámíme s principem základních typĤ reaktorĤ a o þernobylské katastrofČ si povíme více. Jako cenný informaþní zdroj byly využity materiály ýEZ s názvem Havárie v jaderné elektrárnČ ýernobyl. K þernobylské havárii došlo dne 26. 4. 1986 v 1 hodinu 23 minut místního þasu. Na 4 reaktorovém bloku jaderné elektrárny došlo k tČžké havárii reaktoru RBMK-1000 se závažným únikem radiace. Ihned zemĜelo 31 osob. Více než 140 lidí bylo zranČno a 100 000 evakuováno. Havárii politbyro tajilo, a tím zhoršilo její následky pro okolní státy. VĤbec se nepĜipouštČla myšlenka, že by se mohla zmČnit radiaþní situace ýeskoStránka 185

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí slovenska. V pozadí katastrofy stála série událostí, z nichž žádná by sama o sobČ nedokázala zpĤsobit problém. Jejich zĜetČzením ale došlo k nejhorší jaderné katastrofČ všech dob. À±ǣ Technici mČli za úkol zjistit, zda bude elektrický generátor pohánČný turbínou produkovat elektĜinu ještČ 40 vteĜin od odpojení od turbíny. MČl ještČ svojí setrvaþností být schopen doþasnČ napájet þerpadla havarijního chlazení. Toto mČlo být otestováno v praxi. MČlo jít o zcela bČžný a bezpeþný test… Nejprve byl výkon reaktoru snížen na polovinu. Byl odstaven první turbogenerátor. Krátce nato byl odpojen systém havarijního chlazení. Dalších 9 hodin byl tento stav nezmČnČn a havarijní chlazení bylo odpojeno. Již to bylo zcela proti všem pĜedpisĤm, aþkoli to na následné události nemČlo vliv. Poté následovalo další snižování výkonu. Chybou operátora došlo ke snížení výkonu na 30 MW tepelných a došlo témČĜ k zastavení štČpné reakce. V tuto chvíli byl þas reaktor odstavit a experiment ukonþit. Reaktor pracující v oblasti takto nízkého výkonu je totiž nestabilní. Personál ale chtČl pokraþovat za každou cenu. Z aktivní zóny reaktoru odebrali tolik regulaþních tyþí pohlcujících neutrony, že nezbyla žádná rezerva pro další manipulaci. Výkon tím zvýšili pouze na 200 MW tepelných. I to je málo, a provoz za tČchto podmínek byl striktnČ zakázán. Ani na to ale obsluha nedbala. I za tČchto kritických podmínek bylo rozhodnuto o pokraþování experimentu. Obsluha ale mČla velký problém s regulací tlaku páry v reaktoru. Za normálních podmínek by již dávno zasáhly automatické regulaþní mechanismy - ty ale obsluha již dĜíve úmyslnČ vyĜadila. OperátoĜi si za této situace nechali poþítaþem vypsat data ohlednČ stavu reaktoru. VidČli, že reaktor obsahuje necelou polovinu regulaþních tyþí, a mČli experiment ihned ukonþit. Stále bylo možné katastrofu bezpeþnČ odvrátit. Oni se ale rozhodli pokraþovat… Pak se operátoĜi dopustili poslední chyby. ÚmyslnČ zablokovali havarijní signál, který by po uzavĜení pĜívodu páry na turbíny ihned automaticky vypnul reaktor. ChtČli si totiž v rozporu s plánem zajistit možnost opakování experimentu. UzavĜeli tedy pĜívod páry a experiment zapoþal. Reaktor bČžel dále na 200 MW tepelných a byl odĜíznut od chladící vody. Rostla teplota a tlak. Z vody se stávala ve velké míĜe pára. Rostoucí množství páry napomáhalo vzrĤstu množství neutronĤ v aktivní zónČ (kladný dutinový koeficient reaktivity) a tím rostl výkon špatnČ chlazeného reaktoru. Touto nepĜíjemnou vlastností se reaktory RBMK odlišují od reaktorĤ moderních - tlakovodních. Katastrofa se neodvratnČ blížila. Personál si uvČdomil, co hrozí, a snažil se zasunout zpČt regulaþní tyþe. Jejich úþinek byl ale pomalý a nedokázal zabrzdit míru štČpné reakce, která v reaktoru bČžela. Poté došlo ke dvČma výbuchĤm. První z nich odsunul betonovou desku reaktoru o hmotnosti 100 t. Do reaktoru se dostal vzduch. Reakcí vodní páry s rozžhaveným grafitem vznikl vodík, ten explodoval a rozerval reaktor. HoĜící grafit ihned zapálil vše kolem. Radioaktivní mrak putoval nad Skandinávii a pak se otoþil zpČt. JeštČ téhož dne ale zamíĜil nad Rakousko a tehdejší ýSSR. Po havárii se na její likvidaci podílelo až 600 000 lidí, z nichž mnozí dostali významné dávky záĜení. Zejména piloti vrtulníkĤ z výšky betonem zalévající reaktor byli obČtí radiace. Dnes je reaktor zalit betonem a je chránČn obĜím sarkofágem. Ten je ale vystavČn nouzovČ a není hermetický. Musí být neustále opravován. OpraváĜi se stĜídají a prý mají pracovní dobu pouhých 10 minut jednou za pĤl roku. Jinak by byli vystaveni pĜíliš vysoké dávce záĜení. Máme se tedy jaderné energetiky bát? Máme proti ní bojovat a demonstrovat? RozhodnČ nikoli! PĜednČ je tĜeba si uvČdomit, že tím, kdo v ýernobylu selhal, nebyla technika, ale lidský faktor. Kdyby na zaĜízení probíhal bČžný provoz a nikoli pokusy, kdyby se uprostĜed pokusĤ nestĜídaly smČny, kdyby se vše dČlalo podle plánu, kdyby se dbalo základních bezpeþnostních opatĜení….nic takového by se nikdy stát nemohlo. Tato tragédie je dnes již naštČstí nemožná. Užíváme zcela jiný typ reaktorĤ, kde je jejich samotnou konstrukcí nekontrolovaný vzrĤst výkonu eliminován. Tak jako automatika u moderních letadel nedovolí pilotovi udČlat manévr, který by letadlo ohrozil, tak nedovolí lidskému faktoru takto tragicky chybovat ani v pĜípadČ moderních reaktorĤ. Dnešní typy reaktorĤ jsou v pĜípadČ závady ihned automaticky odpojeny. Podívejme se Stránka 186

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí tedy blíže na rozdíly v konstrukþním Ĝešení zastaralého RBMK a moderních tlakovodních reaktorĤ PVR, které se používají všude mimo území bývalého SSSR. Obr. þ. 115: PĜíþný Ĝez zaĜízením þernobylského reaktoru

1. Aktivní zóna 2. Potrubí vodních komunikací 3. Spodní biologická ochrana 4. RozdČlovací kolektor 5. Boþní biologická ochrana 6. Separaþní buben 7. Potrubí parovodních komunikací 8. Vrchní biologická ochrana 9. Zavážecí stroj 10. Odjímatelná desková podlaha 11. Trakty palivových kanálĤ 12. SpouštČcí kanály 13. Tlakový kolektor 14. Sací kolektor 15. GCN - hlavní cirkulaþní þerpadlo

Stránka 187

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ. 116: Tlakovodní reaktor PVR

Obr. þ. 117: Struktura svČtové výroby elektĜiny (1980, 2005)

Dnes se novČ hovoĜí o reaktorech na bázi thoria þi solí hoĜþíku. Jaderná energetika má jako jediná schopnost pokrýt veškeré energetické potĜeby lidstva, a to nejménČ na pĜíštích 10 000 let. Dnešní technologie již dokáží opČtovnČ obohatit i palivo již vyhoĜelé a opČt ho uþinit schopným štČpné reakce. Je tedy namístČ pĜistupovat k tomuto energetickému zdroji s respektem a trvat na dodržování pĜísných bezpeþnostních opatĜení. Ne ho ale bezmyšlenkovitČ odmítat. Na závČr kapitolky o jaderné energii se ještČ krátce zmíním o termonukleární fúzi. Tu jsme si již popsali, když jsme hovoĜili o procesech ve hvČzdách. Tento vesmírný proces sluþování lehþích prvkĤ na tČžší se snaží lidstvo využít, je to ale složité. Pro tyto snahy je nutné vlastnit þásticový urychlovaþ, jehož základem je urychlovací prstenec v délce nČkolika desítek kilometrĤ, který je uvnitĜ vybaven silnými elektromagnety. Jejich posláním je nedovolit styk horkých svazkĤ þástic se stČnami prstence, který by se ihned v daném místČ vypaĜil. ýástice se zde magneticky urychlují na rychlost blízkou rychlosti svČtla a pak se v obrovské rychlosti srážejí. Výsledkem je jejich splývání (jádra vodíku splývají na helium), aþkoli je energeticky nesmírnČ nároþné toho docílit, v pĜípadČ úspČchu se uvolní energie ještČ 10x vČtší, než byla vložena. Tato tepelná energie se využívá k pĜemČnČ vody na páru, a ta pohání generátory. Termonukleární fúze by hravČ vyĜešila veškeré energetické potĜeby lidstva. Aþkoli jde pokrok rychle kupĜedu, odhaduje se, že ani v pĜíštích 50 letech nebudeme takto bČžnČ elektĜinu vyrábČt.

Stránka 188

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ. 118: Podíl jaderné energie na výrobČ elektĜiny (2005)

± Neživou hmotu obnovit nelze. Její zásoby jsou koneþné, a jde tedy již z principu o neobnovitelné zdroje. Neživou hmotu mĤžeme pouze spotĜebovávat, a výsledkem bývá odpad rĤzného druhu a stupnČ škodlivosti. Obnovitelné zdroje energie mĤže poskytovat pouze využívání biomasy v rĤzných podobách. My se zde podíváme na nČkteré z nich. KonkrétnČ na energetické využití biomasy spalováním, výrobu bioplynu, výrobu biolihu a bionafty.

Stránka 189

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Z hlediska energetického je biomasou myšlena jakákoli organická hmota vytvoĜená primárními producenty (sláma, dĜevo, vegetativní þi generativní þásti rostlin) þi také produkty metabolismu zvíĜat (trus). Trus býložravcĤ je vlastnČ také pouze rostlinná biomasa vystavená úþinkĤm trávících pochodĤ. V zásadČ lze Ĝíci, že jsou jen tĜi procesy, kterými se z biomasy uvolĖuje energie, nebo získávají energeticky bohaté látky. Prvním z nich je hoĜení. PĜíkladem budiž spalování dĜeva, slámy, pilin, rostlinných olejĤ v motorech atd. Druhým procesem je kvašení, kdy kvašením obilí a brambor získáváme bioetanol. TĜetím procesem je anaerobní rozklad organické hmoty, zvaný hnití. PĜi nČm vzniká bioplyn, s vysokým obsahem metanu. PĜíkladem je rozklad kejdy z velkokapacitních vepĜínĤ, vznik bioplynu ve vyhnívacích komorách þistíren odpadních vod, na skládkách a v kompostárnách. À±ÀÀ Obilniny jsou základní souþástí lidského jídelníþku i krmivem pro hospodáĜská zvíĜata. Protože jde o jednoleté rostliny, zbývá po jejich sklizni mnoho slámy s nízkým podílem vlhkosti. Slámu je proto možno spalovat, a to po jejím slisování do briket. Dnes se již vyrábČjí specializované kotle na lisovanou slámu, a ty mohou být použity k vytápČní prostor zemČdČlských podnikĤ. Spalování slámy ale také pĜináší skrytá rizika. Pokud slámu nezaoĜeme, ochudíme pĤdu o organickou hmotu. Sláma poté skonþí v kotli a humus ke zúrodnČní pĤdy z ní nikdy nebude. Proto je nutno vždy uvážit, jaký dopad na agroekosystém bude mít, pokud mu hnojení posklizĖovými zbytky odepĜeme, a tyto spálíme. Za zmínku stojí, že dnešní obiloviny mají mnohem kratší stébla než obilí tradiþní, a produkce slámy tedy není tak vysoká jako dĜíve. Àâ NČkteré druhy dĜevin mají schopnost rychlého rĤstu a také se dobĜe množí vegetativnČ a snášejí Ĝez. Jde zejména o mnohé zástupce rodu Salix (vrba) a také Populus (topol). Topol osiku využívají lidé již tisíce let, protože po skácení stromu výbornČ obráží z paĜezu a také má vynikající koĜenovou výmladnost, kdy z koĜenĤ samy v okolí mateĜského stromu vyrážejí desítky mladých osik. Smýcení osiky pĤvodní tento proces ještČ urychlí. Tomuto systému hospodaĜení se Ĝíká paĜezinové. Jde o tradiþní zpĤsob hospodaĜení, který dominoval v celém stĜedovČku. Moderním pČstírnám rychle rostoucích dĜevin se Ĝíká lignikultury. Pozemek se pĜed jejich založením upraví jako pĜed výsevem obilovin a provede se patĜiþné hnojení. To zejména dusíkem a fosforem. Pak se v jarním období do pĤdy strojovČ zasadí dĜevité Ĝízky topolĤ, kterým z pĤdy vyþnívají jen dva þi tĜi pupeny. ěízky mají pĜi výsadbČ délku nejménČ 30 cm a sílu jako lidský prst. Po zakoĜenČní zaþínají rychle rĤst a asi v 15 letech je již porost pĜipraven na smýcení. Protože se používají velmi rychle rostoucí hybridy topolĤ (tzv. japonské topoly) a mají na poli pĜíhodné podmínky, je síla jejich kmene v dobČ tČžby (dle mé konzultace s lesníky) srovnatelná s lípou ve vČku 40 let. Poražené topoly se odvážejí ke zpracování na štČpkovaþ, který z nich udČlá dĜevní štČpku. Ta se po vysušení spaluje v kotlích k tomu pĜizpĤsobených, a nebo se lisuje do briket a nebo malých peletek. Briketám a peletkám dodává soudržnost škrobová pĜísada fungující jako lepidlo. VytČžené lignikultury se mohou zrušit a pĜevést na kultury jiné (po vyfrézování paĜezĤ), a nebo se zde vypČstují nové stromy z prutĤ, které masivnČ vyrazí z osvČtlených paĜezĤ. Protože jde o vysoce speciální téma, kdy je velice složité se orientovat v nepĜeberném množství kultivarĤ a botanických forem energeticky významných topolĤ a vrb, jejich chorobách a systémech pČstování, pĜikládám pro ilustraci následující þlánek. Ten je pĜevzat z odborného þasopisu Lesnická práce a pojednává o metodách pČstování lignikultur (kultury na zemČdČlské pĤdČ) a silvikultur (kultury na lesní pĤdČ) podrobnČji. Naleznete jej v pĜílohách pod þíslem 8.

Stránka 190

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí ý± À Komonice je jetelovina, která se v pĜírodČ vyskytuje jako dvouletka. Je ale již vyšlechtČna také jednoletá forma zvaná Adéla, a ta v pĜíznivých podmínkách dorĤstá výšky asi 180-200 cm. Jde o rostlinu, která je zamlada využitelná jako pícnina a v dobČ kvČtu je vynikající pastvou pro vþely a jiný hmyz. Snadno roste i na chudých pĤdách, protože jí symbiotocké bakterie umožĖují získávat dusík z atmosféry. V záĜí až Ĝíjnu již porost pĜirozenČ usychá, a protože jsou lodyhy dosud pevné, zĤstávají stát a snadno schnou. Pak je staþí suché sklidit a lisovat z nich pelety. Nevýhodou komonice je skuteþnost, že snadno vysemení, a je pak problém se jí na pozemku zbavit. ³ý Jde o statnou a vytrvalou bodláku podobnou rostlinu, která dosahuje výšky asi 2 metrĤ a kvete kulovitými kvČtenstvími modré barvy. Také je to v srpnu výborný potravní zdroj pro hmyzí opylovatele. Díky tomu, že jde o suchomilnou trvalku, se s ním þasto setkáme na haldách a suchých stráních. Tato rostlina vytváĜí velké množství nadzemní biomasy, která je snadno využitelná ke spalování. StejnČ jako komonice se hodí spíše do suchých a chudých pĤd, kde by jiné energeticky významné rostliny nebylo možno pČstovat. âÀ KĜídlatky rodu Reinoutria (dĜíve Ptelea) jsou skupinou blízce pĜíbuzných botanických druhĤ a jejich hybridĤ s neobyþejnou energií rĤstu. Snadno dosahují výšky 2-3 metry a jejich silné stonky jsou výborným materiálem pro výrobu pelet a briket. Velice snadno se množí vegetativnČ. Bohužel tím jejich klady konþí. Jde o rostliny vysoce expanzivní, které je složité vyhubit i pomocí herbicidĤ. BohatČ bíle kvetou a jako mnozí jiní zástupci þeledi rdestovitých se semeny mohou šíĜit zejména v blízkosti vodních tokĤ. Z tČchto dĤvodĤ se jejich pČstování k energetickým úþelĤm neprovádí, a pokud ano, pak spíše v rámci vČdeckých experimentĤ. ZemČdČlci se obávají, že pČstování kĜídlatek by jim pozemek zaplevelilo na nČkolik dalších let, a tak se mu vyhýbají. V této souvislosti si vzpomínám na pĜíbČh, který nám kdysi vyprávČl jistý uþitel na stĜední škole. Za minulého režimu se pokusnČ na polích pČstoval pýr plazivý na produkci píce. Jeho úpornost coby plevele je podobnČ velká jako u kĜídlatky. Když bylo tĜeba pozemek odplevelit a pýr vyhubit, tak se nejprve jeho oddenky jemnČ rozsekaly za pomocí diskĤ a pýr se tak ještČ více namnožil. Jednotlivé rostlinky ale byly slabé. Toto se udČlalo nČkolikrát. Nakonec se silnČ zeslabený pýr hluboce zaoral. V krátkých oddencích již nebyl dostatek energie na to, aby pýr opČt prorostl na povrch, a tak v pĤdČ uhynul. Pozemek byl prý touto technikou bez jediné špetky chemie výbornČ odplevelen. Nepochybuji, že s kĜídlatkou by to šlo stejnČ. À Pojem sloní tráva je souhrnný název pro traviny rodu Miscanthus pocházející z tropické Asie. Mnoho druhĤ a kultivarĤ se pČstuje na zahrádkách a jde o trvalky dosahující bČžnČ výšky 3 metry. V energetických kulturách se nejþastČji pČstuje Miscanthus giganteus. Suchá stébla se sklízejí nejlépe v zimČ za holomrazĤ, kdy jsou již díky sublimaci zcela suchá. Miscanthus má velkou pČstitelskou výhodu v tom, že se v našich podmínkách nemnoží semeny. Není tedy schopen uniknout do pĜírody a stát se invazním druhem. Lze ho v létČ snadno množit zakoĜeĖováním stébel, neboĢ v oblasti kolínek má jako každá travina meristémy, z nichž je schopen snadno zakoĜenit. Nebo se dá také množit odkopky. Produkce biomasy je ještČ vČtší než u kukuĜice. Je to velmi perspektivní energetická plodina. À± Konopí je a zĤstane alternativní rostlinou, která je bezezbytku zužitkovatelná a dle našich zkušeností je jeho pĜímé spalování luxusem pĜinášejícím nejnižší pĜidanou hodnotu. Z konopí lze využít témČĜ všechny jeho þásti, vyjmenujme si alespoĖ nČkteré: Stonek (vlákna) lze využít v textilním prĤmyslu, k výrobČ lan i jako izolaþní materiál, stejnČ dobĜe jej lze využít v papírenském prĤmyslu k výrobČ bankovek. Ze semen Stránka 191

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí získáváme olej, který je cenČný v potravináĜském prĤmyslu, stejnČ jako v kosmetickém, chemickém, farmaceutickém i krmiváĜském prĤmyslu. Další þástí k využití je kvČt. Ten se používá v potravináĜském prĤmyslu k výrobČ cca 200 výrobkĤ, dále v kosmetickém prĤmyslu (kvČtová silice). Celé rostliny se využívají ve fytoenergetice (Honzík R., 2004). Výše uvedené druhy dĜevin a bylin jsou jen ty základní. Není bohužel prostor se zde problematice vČnovat do detailĤ. TČch jsou totiž jistČ stovky. Mohli bychom jmenovat také u nás novČ pokusnČ zavádČný novozélandský šĢovík nebo spalování vymlácených kukuĜiþných vĜeten a šustí. Dále spalování sušených vláknitých Ĝas v pĜímoĜských oblastech tropĤ. Jsou tropické oblasti, kde se jako energetické plodiny masovČ pČstují blahoviþníky. Jinde zase rĤzné druhy bambusĤ. Ty dokáží dennČ pĜirĤstat 30-90 cm. V rozlehlých Ĝíþních deltách bývají z lodí komerþnČ sklízené velké plochy rákosin a papyrĤ. NČkde se dokonce pálí i luþní seno. Jako energetické plodiny se v lignikulturách místy pČstují lísky, jako palivo se v Indonésii užívají také plody olejodárných druhĤ palem. Dokonce také tvrdé dĜeviny dokáží být kvalitním zdrojem palivového dĜeva, a to aþkoli pomalu rostou. V Anglii má tradici oĜezávání dubĤ v intervalech asi 30 let. Stromy takto opeþovávané žijí dokonce déle než duby neoĜezávané. Málokdo ví, že výhĜevnost dĜeva habru a oskeruše je srovnatelná s hnČdým uhlím. V pĜípadČ nadúrody mĤžeme být i u nás svČdky pálení pšenice a jiných obilovin, aby nedošlo k poklesu ceny. To je však morálnČ nanejvýše sporné, pokud si uvČdomíme, že jinde lidé umírají hlady…

ENERGETICKÉ PLODINY Obr. þ. 119: Miscanthus

Obr. þ. 120: Konopí seté

Obr. þ. 121: Komonice bílá

Obr. þ. 122: BČlotrn kulatohlavý

Stránka 192

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ. 123: KĜídlatka japonská

je klasická nafta obohacená o rostlinné oleje, zejména olej Ĝepkový. VeĜejnosti je obecnČ známo, že naftové motory mohou v nouzi spalovat také obyþejný fritovací olej. Ten se stejnČ jako nafta v motoru díky tlaku zažehne a je schopen vozidlo pohánČt. Tyto skuteþnosti vypadají lákavČ a zdánlivČ se nám zde otevírá cesta k trvalému vymanČní se ze závislosti na ropČ a diktátu ropných koncernĤ. Myšlenka, že nám palivo pro automobily a tČžkou techniku vyroste na poli, je velice lákavá. Také EU štČdĜe dotuje pČstování Ĝepky, a to nejen pro úþely výroby biopaliv. ěepkový olej se užívá k výrobČ margarínĤ, kosmetiky, mazadel a je pĜísadou mnoha potravin. Pokrutiny z vylisovaných semen jsou vysokokalorickým krmivem pro dobytek. Proto je Ĝepka pČstována na vČtších plochách, než by bylo ideální z hlediska osevních postupĤ. To pĜináší mnohé neblahé následky do naší krajiny. PĜednČ je pĤda poškozována tím, že se na ní pČstují plodiny dle ekonomického diktátu doby, a nikoli dle zásad správné zemČdČlské praxe. PĤda se tak unavuje a mizí její pĜirozená úrodnost a správná struktura. ěepka je nároþná na agrotechniku, a je tĜeba ji chemicky ošetĜovat. TĜeba proti dĜepþíkĤm a blýskáþkĤm. Aby bylo její dozrávání soumČrné, používají se takzvané desikanty. Tedy látky na bázi rostlinných hormonĤ, které ukonþují rĤst rostliny a podporují hromadné zrání semen. Pak se dá porost najednou celý sklízet. ěepka také obsahuje kyselinu erukovou, která je ve vČtším množství škodlivá. Vadí nejen lidem, ale také zvČĜi. ěepková monodieta dokáže u srnek a jiných býložravcĤ zpĤsobit slepotu až smrt. Sám jsem kdysi zabil neúmyslnČ králíka tím, že jsem mu Ĝepkou pĜilepšoval. Dopravci bionaftu odmítali, protože zanášela rychle filtry a stroje prý hĤĜe startují za nízkých teplot. Palivo má tendenci se dČlit na dílþí frakce, a pokud stroj déle stojí, nafta se v nádrži zkazí. Proto EU pĜišla s naĜízením rostlinný olej povinnČ pĜimíchávat do veškeré nafty. Dnes tedy již nikdo nemá na výbČr. je další významný energeticky využitelný produkt související s biomasou. Jde o klasický líh získaný kvašením škrobnatých þástí rostlin. NapĜíklad v Brazílii se k tomu masovČ používá cukrová tĜtina. Jinde zase brambory a v podmínkách stĜední Evropy se nejvíce osvČdþují odrĤdy vysoce škrobnaté pšenice. U nás se zatím o zavedení tohoto paliva ve vČtší míĜe neuvažuje. Problém biolihu i bionafty spoþívá v tom, že aby mohla na tato paliva hromadnČ pĜejít infrastruktura nČjakého státu, pak by musela být oseta skoro veškerá jeho pĤda právČ tČmito plodinami. Stali bychom se tedy zemí obĜích lánĤ Ĝepky a pšenice. Místy tomu již tak je. Nezbyla by skoro žádná plocha na pČstování jiných plodin a ani na mimoprodukþní funkce krajiny. Proto je nutné si uvČdomit, že tudy cesta rozhodnČ nevede. JistČ je chvályhodné, pokud podnik zpracovávající dĜevo vytápí své prostory štČpkou a kĤrou. Nebo pokud se vesnice rozhodne pČstovat na obecních pozemcích lignikultury, aby mohla být dĜevem vytápČna místní škola a aby místní obyvatelé mČli možnost zde pracovat. To ale není cesta pro celou spoleþnost. Na to nemáme dost pĤdy, abychom si mohli dovolit tyto komodity pČstovat v nutné míĜe. Stránka 193

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Bioplynové stanice jsou vydatným zdrojem energie a jsou principielnČ zajímavé tím, že nám dovolují energeticky využít rĤzné organické zbytky z jiných provozĤ. Není tedy tĜeba pro jejich chod nČco speciálnČ pČstovat na zemČdČlské pĤdČ. Když se nad tím hloubČji zamyslíme, pak vlastnČ jde o využívání detritového potravního ĜetČzce, kdy do výroby bioplynu vstupuje již pĜirozenČ mrtvá organická hmota ve stadiu rozkladu, a nikoli hmota živá, jako je tomu tĜeba pĜi tČžbČ lignikultur. Metan je základní složkou bioplynu a vzniká tehdy, pokud se organická hmota rozkládá bez úþasti kyslíku. Producenty metanu jsou bakterie zvané metanogeny. Základem aparatury pro vývoj metanu je obĜí zásobník na metanogenní substrát - tĜeba kejdu. Zde se metan vyvíjí. Je odþerpáván a stlaþen kompresory. Pak se používá stejnČ jako zemní plyn. Zbytky po výrobČ metanu pak konþí na polích jako hnojivo, a nebo (pokud je zde vysoký obsah tČžkých kovĤ) konþí na skládkách. Výroba bioplynu je vysoce perspektivní cestou využívání netradiþních zdrojĤ energie, kdy se otevírá možnost využívání metanu z vyhnívacích komor þistíren odpadních vod, skládek, kompostáren þi tĜeba již zmínČných fekáli z roštových stání prasat (kejda). My máme možnost se zásobit zemním plynem z Ruska. Chudá Afrika ale nemá v mnohých oblastech bohatá ložiska plynu, nemá ani rozvodnou infrastrukturu na plyn. Jde o silnČ odlesnČný a pĜelidnČný kontinent. V bezlesých krajinách nemají lidé možnost si ani ohĜát jídlo na dĜevČ, neboĢ toto zde není, a nebo je velice drahé. Spalují zde tedy velbloudí trus a nebo trus dobytka. PrávČ tady jsou bioplynové stanice pravým požehnáním. Staþí jen do nich vkládat trus dobytka a celá vesnice mĤže ohĜívat jídlo bez nutnosti kácet lesy a niþit pĜírodu. Obr. þ. 124: Výstavba bioplynové stanice, Moravská TĜebová (autor: Nikolajþík František)

Obr. þ. 125: Schéma bioplynové stanice

Stránka 194


ʹͲǤͷǤ Je to odborný pojem pro takový chov zvíĜat, kdy jsou respektovány jejich etologické požadavky a kdy se zvíĜata prokazatelnČ tČší dobrému zdraví, psychické pohodČ a nikterak netrpí. Welfarové chovy jsou takovými chovy, kde se na zvíĜe nepohlíží jako na vČc, ale na rovnocenného partnera zemČdČlce pĜi produkci kvalitních potravin. Není tĜeba podotýkat, že klasické zemČdČlství živící miliardy lidí si s pohodou zvíĜat pĜíliš hlavu neláme. ZvíĜata jsou þasto chována za otĜesných podmínek, kdy nemohou realizovat ani základní životní funkce. HovoĜím zde zejména o kastracích, tetování, vytrhávání zubĤ u kancĤ, malém prostoru, pĜíliš vysoké koncentraci zvíĜat, hladu, žízni, konzumaci nepĜirozené potravy, stresu, zranČních pĜi manipulaci, chovu v nepĜirozených skupinách, krmení antibiotiky a hormony, nepĜirozené úpravČ svČtelného režimu, životu ve stájích plných þpavku, stesku matek po odebraných mláćatech, špatných systémech vČtrání a pĜehĜívání zvíĜat. Také je tĜeba se zmínit o tom, že usmrcování zvíĜat nebývá zrovna humánní a bezbolestné. Dalo by se zde dlouze hovoĜit o bolesti slepic, kterým se kauterem uĜezávají špiþky zobákĤ, aby nemohly klovat jedna druhou. O bolesti kastrovaných kancĤ. O slepicích žijících v klecích celý život na ploše dopisní obálky, o husách nepĜirozenČ vykrmovaných šiškami, aby mČly tuþná játra a byly na trhu žádány. Dalo by se mluvit o kupírování ocasĤ a uší u psĤ. Nebo také o utrpení hovČzího dobytka pĜivezeného na jatka, kde je ve vzduchu cítit krev a smrt, kdy se zvíĜata z rĤzných chovĤ pustí do téže ohrady a kde ihned dojde k soubojĤm býkĤ a zranČním. Maso je pak plné stresových hormonĤ a my, zákazníci, ani netušíme, co jíme a jak jsme tČmito stresovými hormony sami ovlivnČni. Jistý Ĝezník v NČmecku prodával ledvinky. Ale nedal si práci s odstranČním nadledvinek. Ty, jak známo, produkují stresové hormony - adrenalin a noradrenalin. V okamžiku smrti je samozĜejmČ produkce tČchto hormonĤ maximální. Lidé v tom mČsteþku nikdy neinklinovali k výtržnostem, rozvodĤm ani jiným excesĤm. Najednou se ale vše zmČnilo. Lidé byli þasto podráždČní a dČtem se zhoršil prospČch. PĜibylo rozvodĤ, divokých hádek a autonehod. ýistČ náhodou se pĜišlo na to, že to byly právČ stresové hormony v jídle, které ve veĜejném stravování vždy hromadnČ ovlivnily stovky lidí. Když byly v podnikové jídelnČ þi škole ledvinky, zmínČných negativních jevĤ vždy výraznČ pĜibylo, a ve mČsteþku bylo veselo... Naše spoleþnost je v mnoha ohledech dosud vysoce amorální a od stĜedovČku se pĜíliš nezmČnila. Vedeme války, tolerujeme a daníme cigarety a alkohol, a to aþkoli víme, že obČ drogy stojí v pozadí mnoha lidských tragédií. Rakovin, dluhĤ, rozvodĤ a autonehod. PenČzi takto nemorálnČ utrženými plníme státní pokladnu. Tím vlastnČ spoleþnost profituje ze smrti a utrpení nČkterých svých lidských þlenĤ a podílí se na nČm, namísto striktního zákazu alespoĖ u cigaret. Oþ je vlastnČ naše spoleþnost morálnČ vyspČlejší než drogový dealer, který pĜihlíží, jak jeho zákazníci umírají po užívání heroinu? Já zde principielní rozdíl nevidím, protože jak dealer, tak spoleþnost se v tomto ohledu chovají stejnČ - pĜísnČ tržnČ. Rozdíl je snad jen ten, že na kouĜení se umírá déle. Není se tedy co divit, že v tomto morálním marasmu je na bezbranná zvíĜata i v dnešní (rádoby civilizované a postmoderní dobČ) pohlíženo jako na vČci. Nerozpakujeme se jako spoleþnost z jejich utrpení tČžit. Aby tento stav mohl být zachován, mají v našem právním Ĝádu zvíĜata status vČci, a nikoli bytosti. A tak s námi v tĜetím tisíciletí žijí miliony týraných zvíĜat, která nikdy nevidČla slunce, která nikdy nevidČla sexuálního partnera (protože se množí výhradnČ inseminací), která nikdy nezažila, jaké to je se popelit, najít si þervíka, sezobnout lístek trávy, moci sát od matky a nebo moci hĜadovat na bidélku. Asi všichni chápeme, že tyto formy otevĜeného násilí na zvíĜatech jsou odsouzeníhodné a je tĜeba proti nim bojovat. Mnozí lidé ale týrají zvíĜata, aþkoli se považují za jejich ochránce. Jde o zajímavý fenomén týrání zvíĜat chovem. Podstatou problému je, že mnohým lidem se líbí šlechtit zvíĜata do takových tČlesných proporcí, které jim pĤsobí potíže v jejich životČ. TĜeba takový mops má natolik zkrácenou lebku, že má potíže s dýcháním. ExtrémnČ velká plemena psĤ trpí na displazie kyþelních kloubĤ (geneticky podmínČné vykloubení) a torzi žaludku (pĜekroucení žaludku tĜeba pĜi skoku psa pĜes záhonek kvČtin). Plemena blízká Stránka 195

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí mastinĤm, mastifĤm, basetĤm, šarpejĤm a blackhaundĤm mají tak volnou kĤži, že jim þasto visí pĜes oþi. Tito psi proto narážejí do pĜekážek, protože je nevidí. Jiným psĤm zase rostou chlupy do oþí, a ty jsou trvale dráždČny a slzí. NČkterá plemena mají pĜed oþima srsti tolik, že nevidí skoro nic. O plemenech bez srsti netĜeba dlouze hovoĜit. Mnohým pudlĤm je tĜeba neustále þistit anální žlázky, které se jim plní nevábnou tmavou hmotou. U voĜíškĤ þi tĜeba vlka tyto problémy nejsou témČĜ vĤbec známy. U holubĤ jsou þasté formy s opeĜenými bČháky þi péĜovými ozdobami, které vypadají spíše jako vánoþní ozdoby od umČlce pod vlivem LSD než jako pĜirozenČ vyhlížející holub. Není divu, že skoro nelétají, neumČjí se udržet na šikmé stĜeše a þasto ani neodchovají mladé. NapĜíklad naše národní plemeno pražský rejdiþ krátkozobý je v tomto ukázkovým pĜíkladem. Je cílenČ šlechtČno tak, aby mČli tito holubi jen zbytek zobáku. Ten je již tak krátký, že holubice není schopna krmit svá mláćata, a ta musejí být podkládána jiným plemenĤm. Klasická ukázka naprosto nesmyslného týrání zvíĜat pro potČchu þlovČka. Také akvaristé se na svých svČĜencích za staletí ĜádnČ podepsali. NČkteré závojnatky mají tak dlouhé ploutve, že sotva plavou. Také si je þasto trhají o kameny a vegetaci. Jiné mají rozštČpy ploutví a tam, kde má rĤst ploutev jedna, jich roste hned nČkolik. Mnohé formy závojnatek mají tak velké oþi, že se už ani nevejdou do lebky, a mohou být velké jako hlava sama. Takové oþi pĜipomínají spíše nádory než orgán zraku. TČmto rybám se Ĝíká teleskopky, právČ díky z lebky vysunutým oþím. U takzvaných nebehledek jsou navíc obĜí oþi þasto posunuty na temeno hlavy a zde se témČĜ dotýkají. Taková deformovaná ryba pak mĤže hledČt pouze nad hlavu smČrem k hladinČ. Podobných pĜíkladĤ se dají uvést desítky þi spíše stovky. Sice se Ĝíká, že proti gustu žádný dišputát, ale þlovČk, kterému se na živých tvorech líbí takovéto nefunkþní a zrĤdné anomálie, by je mČl realizovat u sebe a ne u bezbranných zvíĜat. Komu se líbí vrásþitá povislá kĤže, nenormální zbarvení tČla, krátké orgány þi podivnČ deformované lebky, mČl by se realizovat hledáním takto vyhlížejícího životního partnera a ne tím trápit rybiþky v akváriu þi svého psa…. Nikdy jsem neþetl inzerát: Chlupatý, lehce debilní trpaslík s extrémnČ hranatou hlavou, jedním varletem, krátkým pĜirozením a vykulenýma oþima hledá skoro slepou, bezzubou, uhrovitou, kulhavou sleþnu s rozštČpem patra a obrovským pozadím k navázání vztahu. Znaþka: Z dĤvodĤ zachování typických znakĤ našeho rodu. Zdá se Vám to jako extrém a bavíte se mým pĜirovnáním? U zvíĜat tak ale mnohdy postupujeme po celé generace, a výsledkem cíleného kĜížení je vznik zrĤdných nesamostatných a trpících jedincĤ, kteĜí by nikdy neprošli sítem pĜirozeného pohlavního a pĜírodního výbČru. Je to správné a morální? Zákon na ochranu zvíĜat proti týrání zvíĜatĤm pĜiznává jisté základní svobody. Zejména svobodu od hladu, žíznČ, nemocí. Také se vedou kampanČ za zvČtšení životního prostoru zvíĜat. NapĜíklad klecové chovy slepic se mají rušit, a nebo se bude zvČtšovat plocha klecí. Vazné chovy skotu se již ruší a EU vyslovenČ požaduje, aby mohl hovČzí dobytek volnČ chodit a nebyl uvázán. Nuda je dalším stresorem v chovech inteligentních zvíĜat, jakými jsou tĜeba prasata. Takové prase je spoleþenský tvor, má inteligenci asi jako tĜíleté dítČ (což platí i o psovi a velkých druzích papouškĤ) a má tedy potĜebu se realizovat. V pĜírodČ by se válelo v bahnČ, v kalištích, hrálo by si, bojovalo s jinými prasaty, bylo ve stĜehu pĜed nepĜáteli a také by rylo a poznávalo desítky chutí a vĤní. Ve vepĜínu mĤže ležet þi stát, a to je asi vše. Potrava je stále stejná, jít není kam, nefouká tu ani vítr, neprší zde, kromČ pĜíjmu potravy a kálení se nemá prase þím zabavit. Není proto divu, že prasata mají z nudy potĜebu si okusovat ocasy (ty jim ale z tohoto dĤvodĤ brzy odstraníme), a tak jim nezbývá nic jiného, než zoufalé okusování železných trubek, z nichž jsou kotce prasat postaveny - nuda k uzoufání. PĜitom mnohdy staþí dát praseti do kotce obyþejnou pneumatiku a hned si má s þím hrát. Nebo tĜeba plechovku zavČšenou na kusu ĜetČzu. Prase se mĤže bavit a je v lepší psychické pohodČ. Také v zoologických zahradách þelí zvíĜata nudČ. Tam, kde jsou ošetĜovatelé pravými odborníky, se snaží zvíĜata zabavit. Pro prasata, pekari, tapíry a jiné podobné druhy je tĜeba ideální fotbal s míþem plným kr-

Stránka 196

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí miva. V míþi je otvor, a když prase do míþe strþí, ten se odvalí a vytrousí otvorem trochu zrní þi granulí. Prase tak musí (aby se nasytilo) tĜeba dvČ hodiny takto þutat, a nenudí se. Také nemá tendenci tloustnout. U opic v ZOO se osvČdþilo pĜehnání tlupy do jiného výbČhu a poschovávání potravy ve výbČhu pĤvodním na rĤzná místa. Opice pak po návratu musejí hledat, než najdou jídlo. Pro kopytníky staþí dodávat vČtve k okusování a strhávání lýka. Takto se baví také sloni. Velcí papoušci si z nudy þasto trhají peĜí, až jsou celí holí. PĜitom staþí takovým ptákĤm dát k okusování vČtve, a pokud musejí být v ubikaci sami, (což je vždy špatnČ), tak také zrcátko. Ke zlepšení jejich nálady staþí, aby vidČli sami sebe. Samota je totiž silnČ stresující faktor, a to zejména pro zvíĜata sociální. Vþelí matka uhyne do šesti až dvanácti hodin i v ideálních podmínkách, pokud je sama bez dČlnic. Holubice nevysedí snĤšku, pokud je sama bez blízkosti jiných holubĤ. Staþí jí ale dát zrcátko, aby vidČla sama sebe, a již mladé vyvede.

ýÀ«ÀÀÀâõā Obr. þ. 126: Deformity ploutví a novotvary na hlavách závojnatek Obr. þ. 127: To není lebka VetĜelce ze stejnojmenného filmu, je to lebka pekinéze

Obr. þ. 128: Holub pávík

Obr. þ. 129: Díky srsti skoro slepé plemeno Bobtail

Pro jiné živoþichy je zase stresující pravý opak, tedy pĜítomnost jedincĤ téhož druhu. Je znám pĜípad mladého krokodýla z jedné ZOO, který byl v samostatném teráriu vedle terária s velkým krokodýlem téhož druhu. Aþkoli normálnČ žral, tak nerostl. Byl ve stresu z blízkosti konkurence a normálnČ zaþal rĤst, teprve až byl pĜemístČn jinam. Stres pominul. Stránka 197

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Zcela speciálním problémem je úmyslné týrání zvíĜat pro zábavu. Mám na mysli tĜeba pĜípady, kdy mladí narkomani polijí koþku benzínem a zapálí ji. Nebo kdy opilec umlátí pĜivázaného psa železnou tyþí. Dokonce se asi pĜed 15 lety i u nás stalo, že trempové nemČli maso na ohýnek, a tak vnikli do vepĜínu v noci, a protože nebyli vybavení na zabití velkých prasat, tak si nožem maso z jejich kýt v množství nČkolika kg vyĜezali. V naší spoleþnosti je takový þlovČk na okraji spoleþnosti, a musí svá sadistické choutky realizovat tajnČ. Proto jde spíše o výjimeþné jevy. V Asii je ale týrání zvíĜat zakoĜenČno v místní kultuĜe a dČjí se tu masovČ zvČrstva pĜímo nevídaná. BČžné je kuchání hadĤ zaživa, aby se na talíĜi stolovníka ještČ svíjeli. Nebo vhazování ryb a korýšĤ do vroucí vody, sypání cvrþkĤ a švábĤ na rozpálený omastek þi dokonce smažení ryby zaživa jen po jedné stranČ. Taková ryba je pak servírována a pojídána živá a ještČ lapající po dechu. Z jedné strany je syrová a z druhé smažená…. Každý si pak mĤže odkrojit maso v té míĜe tepelného opracování, jaká mu vyhovuje. Asijci jsou vĤbec velmi krutí a nerozpakují se tĜeba medvČdovi v kleci vytrhat drápy a štvát na nČho psy, trhat zuby tygrĤm, a ty pak pĜedvádČt veĜejnosti, nebo zašít krajtám tlamy a klidnČ je rok bez jídla a vody skladovat jako živé konzervy. ŽralokĤm odĜezávat jejich ploutve a házet je zmrzaþené do moĜe. Na Faerských ostrovech lidé napichují na háky delfíny a bezdĤvodnČ je rozĜezávají noži. Je to tam chápáno jako zkouška dospČlosti. Na mnohých místech tuĖáky ulovené do sítí také napichují na háky a pak je nechávají na palubČ leknout. NáslednČ je prodávají. Jedna moje známá si na Vánoce domĤ koupila živého kapra. Když jsem se s ní vidČl po Vánocích, tak se mČ ptala, proþ jí ve vanČ den pĜed ŠtČdrým dnem leknul? Prý byl ještČ ráno v 6 hodin živý a v 7 hodin už dodČlával. Ve þtvrt na osm dokonal. ěekla mi, že když lekl, tak ho ihned vyhodila do popelnice, a k veþeĜi mČli na ŠtČdrý den symbolicky sardinky z konzervy, když už nestihli jiného kapra koupit. Když jsem se jí ptal, proþ vyhodila zcela þerstvČ leklého kapra, tak mi Ĝekla, že pĜece nebude jíst zdechliny, co leknou samy. Neodolal jsem a zeptal se jí, kdo asi zabíjí sardinky na lodi, když jich najednou je vyloveno i nČkolik desítek tun? Paní musela uznat, že vlastnČ namísto þerstvČ leklého kapra jedla leklé sardinky, po kterých šlapali rybáĜi v holínkách. Posledním pĜípadem týrání zvíĜat je týrání z neznalosti. To v dĤsledku takzvaného antropomorfismu, kdy þlovČk pĜipodobĖuje zvíĜe sobČ samému a chová se k nČmu tak, jak se líbí jemu, a nikoli zvíĜeti. Pokud chovateli nČco chutná, dává to také zvíĜeti. Pokud je chovateli zima, oþekává, že jeho sibiĜskému psovi také, a zavĜe ho do vytopené chodby. Ameriþtí chovatelé krajt radí krmit krajty každých 10 dnĤ tolik, kolik had sežere. Výsledkem je obĜí vzrĤst hadĤ a jejich smrt do 10 let v dĤsledku obezity. Jiní teraristé krmí suchozemské býložravé želvy masem a uzeninami. Výsledkem je poškození kloubĤ a zejména ledvin tČchto zvíĜat. Na téma týrání zvíĜat by se dala napsat celá samostatná publikace. Mohli bychom zde popisovat týrání chrtĤ hlady, aby byli rychlí na dostizích. Týrání kožešinových zvíĜat v malých klecích, zacházení se starými koĖmi, když nemohou dále pracovat þi závodit, týrání laboratorních zvíĜat pĜi pokusech, týrání zvíĜat myslivci a mnoho jiných špatností. Proto toto chmurné téma radČji opustíme. Je na nás, jako ochráncích pĜírody a všímavých lidech, abychom týrání zvíĜat Ĝešili a nenechávali bez povšimnutí. Také je tĜeba zvíĜatĤm zajistit takový právní rámec, v nČmž nebudou považována za vČci, ale živé a cítící tvory. Tvory, schopné trpČt. Jen tak bude naše chování lidské a nebudeme se za sebe muset stydČt. Tuto pasáž si dovolím ukonþit pĜiloženým þlánkem þ. 9. Sami posućte, jaký vkus mají výrobci a konzumenti, o kterých se zde píše. Dobrou chuĢ!

ʹͲǤ͸Ǥ±³³À Jde o pomČrnČ nový systém hospodaĜení s agroekosystémy, pĜi kterém se dbá na zásady správné péþe o pĤdu, jako cenného a neobnovitelného pĜírodního zdroje. Ekologické zemČdČlství vzniklo jako reakce na negativní zmČny, které prodČlalo zemČdČlství po druhé svČtové válce (Šarapatka a kol., 2008). Stránka 198

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí ³³³ÀÀāýõǣ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Zachování þi zvýšení pĜirozené úrodnosti pĤd. Zachování þi zvýšení biologické aktivity pĤd (edafon). Preferuje takové hospodaĜení, kdy jsou v rámci hospodáĜství uzavĜeny energomateriálové toky. Omezení chemických hnojiv a pesticidĤ. ZavádČní integrované ochrany rostlin s dĤrazem na biologický boj. VstĜícnost vĤþi volnČ žijícícm živoþichĤm a planČ rostoucím rostlinám. Ochrana vzácných pĤvodních forem plodin a plemen zvíĜat. Naprostý zákaz užívání geneticky modifikovaných plodin. Je kladen dĤraz na pohodu zvíĜat. Jsou vysoké vstupy manuální práce.

ǡǤǤǤÒý«æ³ÀÀǡ±ÀÀÀÀǣ 11. 12. 13. 14. 15.

Vyvarovat se zneþištČní pocházejících ze zemČdČlského podnikání. Využívat místní zdroje. Produkovat potraviny a hnojiva o vysoké nutriþní hodnotČ. Minimalizovat množství využití neobnovitelných zdrojĤ energie. Udržet osídlení venkova a tradiþní ráz kulturní zemČdČlské krajiny.

EkozemČdČlství se zrodilo z potĜeby bohatých lidí starat se o své zdraví více, než þiní vČtšina ostatních obyvatel. Není proto náhodou, že zatím co na vesnicích a v malých mČstech se s ekologickými výrobky pĜíliš nesetkáme, ve mČstech profitují i celé obchody zamČĜené na prodej výrobkĤ ekologického zemČdČlství. Souvisí to s kupní silou obyvatelstva, protože ekologické výrobky bývají znaþnČ drahé. Je to dáno extenzitou jejich produkce. Není totiž divu že pokud budeme plít brambory ruþnČ, obhospodaĜíme mnohem menší plochu, než ten zemČdČlec, který plevel vyhubí chemicky. To se nutnČ musí odrazit na cenČ takto vyprodukovaných komodit (zde brambor). Ekologický zemČdČlec má výnosy mnohem nižší než zemČdČlec tradiþní. Proto, pokud se chce uživit, musí nasadit vysoko prodejní cenu. Bohatí kupci obávající se o své zdraví ji rádi pod vlivem reklamy zaplatí. Pokud se chce stát bČžný konvenþní zemČdČlec zemČdČlcem ekologickým, musí splnit nároþné požadavky. V prvé ĜadČ se musí pĜihlásit na instituci zvané KEZ (Kontrola ekologického zemČdČlství, se sídlem v Chrudimi). Zde bude zaregistrován. SdČlí, kde bude hospodaĜit a jaké komodity bude produkovat. Pak je mu touto institucí vymezeno pĜechodné období, v rámci kterého již musí pracovat dle zásad ekologické produkce, ale ještČ bude své výrobky muset prodávat jako konvenþní. Platí zde zásada, že zemČdČlec vstupuje do systému ekologického zemČdČlství s celým hospodáĜstvím, a nesmí nic pČstovat þi chovat tradiþnČ. Není napĜíklad možné chovat ekologicky prasata, ale krmit je klasickým šrotem vypČstovaným neekologicky za vepĜínem na políþku téhož zemČdČlce. Dokonce ani osivo nemĤže ekozemČdČlec používat jakékoli. Musí se pĜi shánČní osiva spojit s producenty ekologického osiva a nakoupit ho u nich. Teprve pokud není schopen nakoupit certifikované ekologické osivo ani v rámci celé EU, mĤže použít osivo konvenþní. To je ale pĜíklad spíše hypotetický. Není tĜeba podotýkat, že v rámci celého pČstování, skliznČ, skladování a úprav je nutno vést peþlivou evidenci, a kdykoli mĤže takto hospodaĜící zemČdČlec oþekávat kontrolu. Je to tedy živobytí pro nadšence, a komu jde o zisk a nemá zemČdČlství jako koníþka a životní styl, ten v tomto podnikání neuspČje. Tragédií pro ekozemČdČlce je, pokud se v jeho blízkém okolí poþne hospodaĜit intenzivnČ, a nebo se dokonce poþnou pČstovat geneticky modifikované plodiny. Zejména ekologiþtí vþelaĜi jsou velice vzácní. Aby mohl chovatel ekologicky chovat vþely, musí v doletu vþel (3 km od vþelnice) být pouze plochy ekologicky obhospodaĜované pĤdy a nebo lesy a louky. Je velice tČžké takové místo najít. Pokud se to podaĜí, musí takto hospodaĜící vþelaĜ splnit mnoho nároþných podmínek.

³±ǣ Chovat pouze místní formu vþely. Nekrmit na zimu cukrem, ale medem. Stránka 199

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Sám si chovat matky. Mít vlastní uzavĜený cyklus obnovy vosku plástĤ. Ekologicky hubit vþelí choroby. SplnČní všech tČchto kritérií trvá þasto roky poctivé práce. A vše mĤže být rázem znehodnoceno, pokud tĜeba 2 km daleko nČkterý ze zemČdČlcĤ, tĜeba i jen z neznalosti, zaseje geneticky modifikovanou plodinu. Vþely si její pyl zanesou do plástĤ, a pokud to kontrola zjistí, tak je chov vyjmut z ekologického hospodaĜení a vþelaĜi tak vzniknou znaþné ekonomické škody. Ekologické zemČdČlství jistČ pĜináší do krajiny mnohá pozitiva již tím, že omezuje chemii, obdČlává menší celky polí a produkuje potraviny nezatížené rezidui tak typickými pro velkovýrobu. Na druhou stranu je tĜeba si zde Ĝíci, že jde jen o okrajovou oblast zemČdČlství, která díky své malé produktivitČ není schopna nasytit celé lidstvo. Vždy tedy pĤjde o produkci potravin pro bohatší vrstvy lidí. VČtšina z nás bude konzumovat produkty klasického zemČdČlství. Musíme tedy být nutnČ náchylnČjší k nemocem, než ti co ekologické výrobky preferují? RozhodnČ nikoli! Pokud se na zemČdČlské pĤdČ hospodaĜí rozumnČ, pak výrobky zde tradiþním zemČdČlstvím produkované mohou být dokonce zdravČjší, než ty produkované zemČdČlstvím ekologickým. Pokud totiž rostlina není zemČdČlcem chránČna postĜikem proti škĤdcĤm, zapoþne si jedovaté látky proti škĤdcĤm produkovat sama. Ty pak negativnČ ovlivní zdraví spotĜebitele. Také je prokázáno, že ekologické zemČdČlství produkuje mnohdy plodiny napadené škĤdci nebo dokonce zaplísnČné. To již mĤže vyvolávat i znaþné zdravotní potíže. Dokonce i volnČ žijící zvíĜata se ekologicky vyprodukovaným plodinám vyhýbají a konzumují radČji produkty zemČdČlství tradiþního. V pĜíloze jsou na dané téma zajímavé populárnČ-nauþné þlánky, vytvoĜené na základČ þlánkĤ odborných (þlánky pod þísly 10 a 11). Tyto zmínČné þlánky byly použity proto, aby byly jistou protiváhou reklamČ, která nás vytrvale pĜesvČdþuje, že pokud nemají potraviny pĜedponu bio þi eko, nejsou takĜíkajíc in. Proto byly vybrány právČ þlánky jdoucí proti tomuto vČtšinovému proudu, nabízející alternativní pohled. Na druhou stranu zde nechci vyvolat dojem, že ekologicky šetrné pČstování a výroba biopotravin nemají význam, þi jsou dokonce špatné. Odhaduje se totiž, že poþet lidí má brzy vzrĤst z dnešních 7 miliard na více než 9 miliard. Lze tedy oþekávat, že ve snaze tuto hordu uživit, bude pĤda vystavena ještČ více intenzivním produkþním metodám vþetnČ hnojení a užívání pesticidĤ. V potravinách budeme zĜejmČ stále více nacházet pĜídavná barviva, konzervanty a chuĢové pĜísady. Již jsem se v pĜípadČ medu a mléka zmínil, že jen máloco z potravin je takĜíkajíc poctivého. Jsme klamáni na každém kroku, a to i u potravin z kategorie tČch základních. Za socialismu se jedly témČĜ výhradnČ rohlíky z bílé mouky. Porevoluþní reklama nás poþala masírovat v tom duchu, že lepší je peþivo tmavé s otrubami pro zlepšení peristaltiky. Otruby lépe þistí stĜeva a jsou prevencí nádorĤ tlustého stĜeva a koneþníku. Co neuþinili podnikaví výrobci? Jednoduše zaþali do rohlíkĤ pĜidávat karamel, aby se zmČnila jejich barva. BČžný zákazník nakupuje oþima, a pokud mu reklama tvrdí, že lepší je peþivo tmavé s otrubami, tak neĜeší, þím je dána tmavost jím zakoupených rohlíkĤ. A spokojenČ si domĤ odnáší rohlíky pĜibarvené karamelem s vČdomím, že dnes tedy urþitČ udČlal pro své zdraví nČco mimoĜádného… Proto je na ekologickém zemČdČlství pozitivní zejména fakt, že takovéto šizení zákazníka nedovoluje a potraviny zde nakoupené jsou poctivé. Bez aromatizace, dobarvení a jiných nežádoucích úprav. V tuto chvíli je dobré položit si otázku: Na jak velké ploše se v rámci ýeské republiky pracuje v souladu s principy ekologického zemČdČlství? Dle Bioinstitutu, o. p. s. je právČ ýeská republika na pĜedních místech v rozloze ekologicky obdČlávaných ploch. K 30. 6. 2008 dosáhl podíl ekologicky obhospodaĜované plochy na celkové výmČĜe zemČdČlské pĤdy 7,84 %. V ýR hospodaĜilo 1 766 ekologických podnikĤ na ploše 333 727 ha. Dle dalších poznatkĤ se zde uvádí, že nejvíce jsou ekologicky obhospodaĜované zejména horské a podhorské oblasti.

Stránka 200


ʹͲǤ͹ǤāÀ³³±³ Naše krajina bývá nazývána krajinou kulturní, tedy ekumenou. Hlavním a urþujícím þinitelem v ní je sám þlovČk a jeho systém hospodaĜení v ní. Již nikde na svČtČ není žádná krajina, kde by nebylo pĤsobení þlovČka znát. Dokonce i v arktických oblastech se projevuje vliv chemických látek do ekosystémĤ vstupujících, na tisíce kilometrĤ vzdálených místech. Naše kulturní krajina vznikla totální devastací pĤvodních klimaxových ekosystémĤ, z nichž zbyly pouze malé fragmenty (lužní lesy, mokĜady, skalní stepi atd). Problematice péþe o tyto vzácné ekosystémy se budeme vČnovat v pasážích o ochranČ pĜírody. Ekumena je ale také osídlena celou Ĝadou organismĤ, které se nauþily v ní žít a pĜizpĤsobily se hospodaĜení þlovČka. Po celá staletí þlovČk vytváĜel pro mnohé druhy organismĤ pĜíznivé podmínky pro jejich existenci a mnohé z dnes vzácných druhĤ bývaly velice hojné ještČ po druhé svČtové válce. V tuto dobu nastoupily do zemČdČlské produkce technologie a využívání fosilních paliv. KonČ nahradil traktor. Políþka sedlákĤ se scelila a byly zorány meze a vytrhány remízky. To aby se maximalizovala plocha orné pĤdy. Staré polní cesty klikatící se mezi políþky byly rozorány. StejnČ tak byla odstranČna jejich doprovodná zeleĖ. Krajina se otevĜela vČtru a byla tím umožnČna její aridizace. HospodáĜství se vyznaþovalo plánovitostí, a abychom se v množství odvodnČných hektarĤ vyrovnali našemu tehdejšímu vzoru SSSR, byly odvodnČny i takové pozemky, které to nevyžadovaly. V polích zanikla spousta polních pramenišĢ – takzvaných helokrenĤ a mnohé louky byly také odvodnČny. Z luk postupnČ vymizely úpolíny, orchideje a ty druhy, které nesnášejí hnojení. Louky totiž byly þasto kejdovány a hnojeny umČlými hnojivy, a tak zde brzy došlo k eutrofizaci a pĜestavbČ druhové garnitury bylin. Poþaly dominovat širokolisté druhy – tĜeba šĢovíky. V obĜích lánech se zvČĜ špatnČ orientuje a trpí monodietou. Monokultury v rozloze i stovek hektarĤ nedovolují existenci druhovČ bohatých populací hmyzu. S jeho úbytkem se zhroutily potravní ĜetČzce v krajinČ. Pro ptáky byl problém vychovávat mláćata a také pĤdní život byl znaþnČ ochuzen díky používání anorganických hnojiv namísto hnoje. Velké kombajny a sekaþky neberou na rozdíl od sekáþe s kosou ohled na þerstvČ narozená srnþata v obilí, hnízda bažantĤ, koroptví a kĜepelek. Také chĜástal polní, kalous pustovka, pilich rákosní a moták lužní strojovým kosením luk utrpČli. Ptáci jako chocholouš þi vrabec utrpČli tím, že se omezil chov koní, a pĜišli tak o zdroj potravy v podobČ zrní z kobilincĤ. Až do roku 1989, kdy socialismus u nás skonþil, bylo vše v zemČdČlství ve znamení intenzifikace a zvyšování hektarových výnosĤ. Kdo si ale myslí, že se po roce 1989 nČco výraznČ zmČnilo, ten se plete. Sice se zlepšila kvalita vody a vzduchu, ale to díky kolapsu našeho hospodáĜství, a zejména prĤmyslu. Nikoli tedy z dĤvodĤ ekologizace hospodaĜení v krajinČ. Pokud se ve volné krajinČ projevují fenomény podporující biodiverzitu, pak to bývá þasto spíše vedlejší dĤsledek jiných aktivit þlovČka. NapĜíklad dnes mĤžeme vidČt lány polí zarostlé plevelem, protože zemČdČlci dostávají dotace na uvedení pĤdy do klidu. EU se tak brání nadbytku potravin, který by tlaþil dolĤ ceny a zemČdČlci by mČli problém se uživit. Je jasné, že na takovýchto polích se pak daleko lépe daĜí nČkterým druhĤm a pro þmeláky je pole plné kvetoucího pcháþe lákavČjší než pole obilí. Tudy ale cesta také nevede. Nechceme žít v krajinČ plné plevelĤ a alergenĤ. Je tedy tĜeba hledat jiné cesty, jak do krajiny navrátit život, který do ní patĜí, a my se v kapitole o ochranČ pĜírody podíváme na nČkteré metody, které se dají použít. Zde si v bodech pĜiblížíme pouze ty z nich, které se týkají zemČdČlské pĤdy. À±±âÀ V prvé ĜadČ je tĜeba omezit chemizaci luk a jejich hnojení dusíkatými hnojivy. Dále je tĜeba zajistit pravidelné kosení luk s ohledem na druhy zde se vyskytující. Nekosené louky zarĤstají náletem dĜevin a mČní se na jiné biotopy. Biomasu z pĜehnojených luk je tĜeba zkrmovat dobytku nebo kompostovat. Pokosená tráva na lukách nesmí zĤstávat, protože by bránila rĤstu travin a bylin. Kosení luk je tĜeba koordinovat s myslivci, aby nedocházelo k zabíjení kolouchĤ. Je tĜeba mít pĜehled o zde žijících druzích ptákĤ na zemi hnízdících a termín kosení tomu pĜizpĤsobit. Tam, kde žijí obojživelníci, je tĜeba brát na nČ ohled a upravit dle toho termín kosení a výšku pokosu. Kosení luk se musí blížit tradiþnímu hospodaĜení, kdy se kosí vždy pouze malé Stránka 201

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí plošky, aby byl luþní porost diverzifikovaný co do výšky a stáĜí porostu. Pro optimalizaci druhové skladby je vhodné si nechat od botanikĤ vyhotovit pĜirozené druhové spektrum a žádoucí druhy sem dodat formou výsevu. Produkcí osiva našich planČ rostoucích bylin se zabývá firma PLANTA NATURALIS. Kosení je vhodné doplĖovat pastvou všude tam, kde je to možné. À±±âÀ±õ³ Jakékoli hnojení je tĜeba þinit až po chemických rozborech, a dodávat pouze takové množství živin, které mĤže porost využít. Hnojit ve správnou roþní dobu, a napĜíklad ne pĜed intenzivními dešti - možnost vyplavení dusíku. Kde to lze, je vhodné upĜednostnit hnojení na list (tĜeba hnojení dusíkem v sadech - pĜípravek DAM 390). PĜi hnojení je tĜeba preferovat zelené hnojení - tedy pČstování rostlin rychle tvoĜících biomasu (hoĜþice bílá, svazenka vratiþolistá atd.) a tyto porosty po dosažení koneþné velikosti zaorávat. Do osevních postupĤ zaĜadit bobovité rostliny, aby pĜirozenČ pĤdu obohacovaly o dusík mikrobiálnČ vázaný. Je tĜeba zodpovČdnČ vypracovat osevní postupy a dodržovat je. Usilovat o zvýšení dávek organického hnojení do pĤdy a tím zvýšit množství edafonu v pĤdČ. Usilovat o zlepšení pĤdní struktury. Aplikovat moderní technologie obhospodaĜování pĤdy - tĜeba i technologie bezorebné. Omezit meliorace pozemkĤ pouze na skuteþnČ nutné pĜípady. Dbát na omezení eroze vhodnými technologiemi hospodaĜení a také aplikací protierozních opatĜení. Zajistit zvČĜi a opylovatelĤm potravní základnu v podobČ výsadeb biopásĤ, což jsou pásy na okrajích polí o šíĜce nČkolika metrĤ, oseté plodinami pro podporu živoþichĤ v krajinČ (pohanka, svazenka, sluneþnice, hoĜþice, pšenice, proso, oves, krmná kapusta, a jiné). Tyto plodiny se na okraje polí do biopásĤ cílenČ sejí ve smČsi a nechávají se až do pĜíštího jara. Zejména v zimČ jsou vítanou potravou pro hladovČjící zvČĜ. Toto opatĜení je dotováno z financí EU. Dále je tĜeba velké lány rozþlenit do menších celkĤ mezemi a remízky. Je tĜeba zavést systém integrované ochrany rostlin, kdy se bude využívat jak chemické, tak biologické cesty boje se škĤdci. Je vhodné na pole umístit takzvané berliþky pro usedání dravcĤ, kteĜí z nich chytají hlodavce. Bylo by žádoucí do krajiny vrátit rozptýlenou zeleĖ a zejména vytvoĜit podmínky pro rĤst obĜích soliternČ stojících stromĤ uprostĜed polí, luk a pastvin. Tyto dodávají krajinČ osobité kouzlo a mají pozitivní vliv na krajinný ráz. V krajinČ dnes chybí voda, a tak je vhodné v polích zĜizovat napajedla pro zvČĜ a zároveĖ místa reprodukce obojživelníkĤ a hnízdištČ ptákĤ. Je žádoucí v krajinČ podporovat chov vþel a þmelákĤ i jiných opylovatelĤ. Mnoho druhĤ samotáĜských vþel se dá snadno chovat ve špalcích ze dĜeva, a jiné se rády usadí tĜeba na písþitých cestách. Plevel je tĜeba chápat jako doprovodnou zeleĖ, a hubit ho pouze v míĜe nezbytnČ nutné pro snížení jeho poþetnosti. Vyhubení plevele by nemČlo být nikdy naším cílem. PĜi kosení polí by mČlo být samozĜejmostí, abychom vyzvali myslivce, aby vþas prošli pozemky se psy a vypudili zvČĜ. Také by mČlo být samozĜejmé používání plašiþĤ zvČĜe umístČných na technice. Jde vlastnČ o jakési pĜedsunuté rameno, které se skrþeného zajíce þi srnky v porostu dotkne dĜíve než žací lišta. ZvíĜe reaguje prudkým útČkem od žací lišty, a není zabito. Daly by se psát celé knihy na toto téma, a my se v kapitole o ochranČ pĜírody tČchto problémĤ ještČ dotkneme. Základní potíž ale tkví v tom, že není politická vĤle zemČdČlce k tČmto krokĤm nutit a také je za jejich dodržování ekonomicky pozitivnČ motivovat. Pokud budou v regionu dva sousedé (zemČdČlci), jeden bude vše výše uvedené dČlat a druhý ne, ten líný a nezodpovČdný na tom bude ekonomicky lépe. V koneþném dĤsledku tedy jde zase o otázky finanþní. ZemČdČlec, který nakoupí drahé plašiþe zvČĜe, na tom bude nutnČ ekonomicky hĤĜe než ten, který je nekoupí a srnþata na poli bezohlednČ zabije. Je to smutné, ale je to tak. Na poli prosazování zásad správné zemČdČlské praxe máme jako spoleþnost mnoho dluhĤ, a proto je také na dnešních studentech stĜedních škol, aby až sami do praxe nastoupí, cítili potĜebu vČci mČnit k lepšímu. Nikdo jiný to za nás, zemČdČlce, neudČlá. Na závČr této kapitolky se sami zamyslete nad tím, kolik kombajnĤ a sekaþek s plašiþi zvČĜe jste na polích za život sami vidČli?

Stránka 202


ʹͲǤͺǤýõ Na svČtČ jsou zĜejmČ miliony druhĤ organismĤ. Jen nČkolik z nich nás jako lidstvo ale živí. Tyto druhy jsou þasto cíleným šlechtČním pozmČnČny procesem domestikace tak, že již nejsou schopny života ve volné pĜírodČ a jsou plnČ odkázány na péþi þlovČka. Po celá staletí se biodiverzita chovaných forem udržovala na vysoké úrovni. Každý kraj mČl místní krajové odrĤdy ovocných stromĤ i zcela unikátní hospodáĜská zvíĜata. Jako pĜíklady jmenujme tĜeba pĜeštická prasata, moravskou jaderniþku (odrĤda jablonČ), kravaĜský skot, þeskou þejku (holub), moravského pštrosa (holub), rakovnického válivého rejdiþe (holub), benešovského modrého holuba. Dalo by se dlouze pokraþovat. Tyto dĜíve hojné a regionálnČ typické formy poþaly zanikat v pováleþném období ze dvou základních dĤvodĤ: 1. 2.

U druhĤ chovaných ze záliby (tĜeba okrasní holubi) mČl zniþující dopad trend migrace lidí z venkova do mČst. StaĜí venkovští chovatelé umírali a nenacházeli nástupce. U užitkových forem se prosadili jen jejich vysoce užitkoví kĜíženci vhodní do velkovýrobních podmínek, a ti vytlaþili tradiþní plemena a odrĤdy.

Biodiverzita domestikantĤ poþala prudce klesat, a nČkteĜí z nich vymĜeli. Jiným to akutnČ hrozí. Proto se také dnes snaží nadšenci tyto organismy zachránit, a sdružují se v chovatelských klubech. VšimnČte si, s jakou péþí se staráme tĜeba o KarlĤv most. Aþkoli je to pĜísnČ vzato jen hromada kamení, která drží ten správný tvar díky maltČ s vajíþky. Kdyby ho vzala velká voda, nic mimoĜádného by se nestalo. Každá socha a každý kámen má svoji dokumentaci, a prostČ by staþilo jít do lomu a natČžit nový kámen a postavit repliku. Na ni umístit repliky soch, a nikdo by nepoznal, že nejde o originál. Asi tak jako nikdo z laikĤ nepozná mistrnou kopii od originálu v pĜípadČ obrazĤ. Co ale udČlal stát, aby nevymĜel kĤĖ hucul? Toho zachránila parta nadšencĤ ve chvíli, kdy žilo nČkolik posledních kusĤ. Jak stát peþuje o desítky krajových plemen holubĤ, králíkĤ a drĤbeže, které dnes chová jen nČkolik desítek lidí v celé republice? Jak jim na chov pĜispívá? Tato plemena živila naše pĜedky a bez nich by nestál ani onen zmínČný KarlĤv most. My ale budeme chránit radČji jeho mrtvý kámen než primitivní plemena slepic, jejich vejce ho dodnes drží pohromadČ. NaštČstí se alespoĖ v nČkterých pĜípadech podaĜilo negativní trendy zvrátit. PĜíkladem budiž Kladrubský kĤĖ, který je dokonce souþástí svČtového dČdictví UNESCO. RybáĜi dnes udržují genofondovou rezervu divokého kapra sazana. V Holovousích je udržován sortiment krajových odrĤd ovocných dĜevin. Lesníci se snaží do lesĤ místy vracet již témČĜ vyhubený jeĜáb bĜek, který je také primitivní ovocnou dĜevinou. Tvarožná Lhota má dokonce muzeum oskeruše (jde o druh jeĜábu) a snaží se tento druh zachránit a šíĜit. Byl znovu vzkĜíšen chodský pes a založen jeho chovatelský klub. Ekologiþtí zemČdČlci se snaží zachránit klasickou rohatou kozu, a jen díky nim ji mĤžeme vidČt alespoĖ v pohádkách. Jiné domestikované formy ale takové štČstí nemČly. V šáreckém údolí v Praze kdysi rostly trnky. Nebyly ale obyþejné - šlo o jedineþnou sladkoplodou formu, která se jinde nenachází. Tedy vlastnČ ano, ale je to až ve Francii. Tato lokalita byla zniþena zástavbou. Také my - vþelaĜi jsme pĜímo hanebnČ naložili s naší pĤvodní vþelou. Zcela jsme ji vyhubili a nahradili vþelou ze zahraniþí - konkrétnČ z Rakouska, Chorvatska a poslední dobou také z Ukrajiny. Tím jsme na našem území vyhubili celou geografickou rasu tohoto hmyzu. A tak veĜejnost ani netuší, že jsme ve vidinČ vČtších výnosĤ medu a menší bodavosti vyhubili vþelu našich pĜedkĤ. Vþelu, která po staletí dávala med hladovým, vosk na svíce do kostelĤ, pĜi jejichž svitu se psaly vzácné kroniky a lidé se po staletí uþili. Také propolis na dezinfekci ran po bitvách. Takto þlovČk odplácí…Což nebyla tato vþela souþástí naší kultury a nebyla hodna ochrany více než stavby, kterým se památkové péþe dostává? Ochrana pĤvodních primitivních plemen zvíĜat a odrĤd užitkových rostlin ale není jen o sentimentu. Je také dĤležitá pro zlepšování vlastností dnešních vysoce produkþních plemen a odrĤd. Mnohá zvíĜata šlechtČná na extrémnČ vysokou produkci vajec, mléka þi masa trpí vrozenými chorobami a zdravotními potížemi Stránka 203

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí (tČžké porody, malá odolnost vĤþi chladu atd.). PrávČ pĜikĜížením odolných starodávných plemen mĤžeme tuto situaci zlepšit. U moderních hybridĤ rostlin je zase problém s odolností proti houbovým chorobám a škĤdcĤm. PrávČ primitivní formy ale mČly díky dlouhé dobČ své existence spoustu þasu získat vĤþi tČmto vlivĤm odolnost. Tu pak mohou pĜenést také na vysokoprodukþní odrĤdy. Je tedy v zájmu celé spoleþnosti, aby tyto genofondové rezervy zĤstaly zachovány. Stát si to naštČstí þásteþnČ pĜece jen uvČdomuje a chovatelĤm tradiþních plemen ovcí, jakými jsou Valaška a Šumavka platí za udržování genofondu tČchto plemen. A jak se vy sami jako zemČdČlci a ekologové pokusíte zachránit vzácná domestikovaná zvíĜata a odrĤdy rostlin? Co by pro to dle vás mČla uþinit naše škola vlastnící školní statek a jak vy sami pĜiložíte ruku k dílu? ZávČrem chci vysoce vyzdvihnout pĜínos kolegy Ing. Josefa Beneše, který na našich školních záhoncích už roky udržuje populaci koukolu. Jen díky aktivním lidem, jako je on, tento dnes již v krajinČ vyhubený krásný plevel našich pĜedkĤ pĜežívá.

Stránka 204


ʹͳǤâÀ ,«Ǥͳǣ ææÀǡ DČti, které v prvním roku života prodČlají nČkolik horeþek, trpí v pozdČjším vČku ménČ þasto alergiemi. Na poporodních a na dČtských oddČleních jsme zvyklí oþekávat co možná nejsterilnČjší prostĜedí. Nové poznatky ale nahrávají vpravdČ kacíĜským myšlenkám, že to je proti zájmu našich potomkĤ. Možná je tomu tak, jak se praví odnepamČti - „všeho moc škodí,“ to platí i pro hygienu. Mezi lékaĜi se mĤžeme setkat jak se zastánci zdravého selského rozumu, kteĜí jsou vyznavaþi „teorie hygieny,“ jak je v zahraniþním tisku tento druh skepticismu k pĜehnané hygienČ oznaþován, tak i s odpĤrci zmínČné teorie. Kolik je tČch „pro“ se tČžko odhaduje. VČtšinou své pĜesvČdþení netroubí každému na potkání. Konec koncĤ se tomu nelze ani moc divit. Staþí pomyslet, jakého dojmu musí nabýt „seþtČlá“ maminka, kterou pan doktor zaþne „varovat“ pĜed hygienou a který si pochvaluje, jak nám miminko zase onemocnČlo a má teplotu…. PĜesvČdþivých dĤkazĤ podporujících platnost „teorie hygieny“ není mnoho, zdá se však, že by se to mohlo rychle zmČnit. Poslední pozorování provedené ve státČ Michigan v USA dává totiž odpĤrcĤm pĜehnané hygieny zapravdu. Výsledky tamČjších pozorování se dají vyložit tak, že pokud brzo nezamČstnáme náš imunitní systém nČjakou infekcí, vede to pozdČji k jeho pĜemrštČným reakcím a ke vzniku alergií. Christine Johnsonová ze Zdravotní služby Henryho Forda v Detroitu studovala se svými kolegy zdravotní záznamy 835 dČtí. Zjistila zajímavé souvislosti. U celé poloviny dČtí, které bČhem prvního roku svého života nemČly horeþku, se do sedmi let jejich vČku vyvinula alergie. U tČch dČtí, které prodČlaly jednu horeþku, se do sedmi let alergie nebo pĜecitlivČlost na nČjakou látku vyvinula již jen v necelé polovinČ pĜípadĤ (46,7 %). Ve skupinČ dČcek, která prodČlala horeþnaté onemocnČní dvakrát, nebo vícekrát, klesl poþet alergikĤ na pouhých 31 %! Sama lékaĜka Johnsonová to komentuje slovy: „Byli jsme tČmito výsledky zcela zaskoþeni“… Johnsonová tak možná dala odpovČć na to, nad þím si v rozvinutých zemích lámeme hlavu - proþ nám tak rychle roste poþet alergikĤ? DČje se tak v USA, EvropČ i v rozvíjejících se oblastech Afriky. Ani se nechce vČĜit tomu, že by odpovČć mohla být tak jednoduchá. FaktorĤ, které mají na svČdomí rĤst alergií, bude zĜejmČ více, ale jednou z pravdČpodobných pĜíþin se ve svČtle poznatkĤ výzkumníkĤ z Detroitu jeví i pĜehnaná hygienická péþe vČnovaná našim nejmenším. Hrozné zjištČní - þím více se snažíme své potomky chovat „jako v bavlnce,“ tím více jim možná zadČláváme na pozdČjší vážné zdravotní komplikace. Do této nové pĜedstavy o potĜebČ zamČstnat imunitní systém zapadají stará pozorování praktických doktorĤ - „obvoćákĤ,“ pro nČž nebylo niþím neznámým, že dČti, které vyrĤstaly v pĜítomnosti domácích zvíĜat, mají alergie jen zĜídka. Vše nasvČdþuje tomu, že se brzo doþkáme toho, že se dČti krátce po narození budou zámČrnČ infikovat proto, aby se jejich imunitní systém dostateþnČ zamČstnal a aby ho pozdČji nenapadalo „vymýšlet si nesmysly.“ ,«Ǥʹǣ V roce 1969 se ve CtinČvsi objevila místa s tmavším a vČtším vzrĤstem plodin. Jev pĜijel prozkoumat archeolog Národního muzea, dr. SklenáĜ. Zjistil, že pod tČmito místy jsou v hloubce 90 cm popelnicové hroby. PĜi obdČlávání pĤdy tČžkými stroji byly hroby poškozeny a uhlík z popela mrtvých pĜedkĤ pĤsobil jako stimulátor, díky kterému rostliny v tČchto místech dosahovaly vyššího vzrĤstu. Dr. SklenáĜ zjistil, že se jedná o pohĜebištČ z doby 1 200-1 100 let pĜ. n. l. V souvislosti s uvedeným je vhodné se zamyslet, proþ je vlastnČ vČtšina starých památek dnes ukryta v pĤdČ? RozhodnČ to není tím, že by pĤda v okolí památky vznikala tak rychle, že by památku obklopila. Je to mnohem prostší. Za všechno mohou zĜejmČ žížaly. To ony si hloubí chodbiþky pod ležícími pĜedmČty. A také pod starovČkými budovami bez Ĝádných základĤ. Jak se chodbiþky þasem propadají, klesají do pĤdy Stránka 205

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí také památky. Rychlost vzniku pĤd je pĜitom pomalá a jde asi o centimetr nové pĤdy za každých 100 let. To ale pouze za optimálních podmínek. Není se tedy možno divit, že základy dávných staveb jsou dnes pohĜbeny v pĤdČ. ,«Ǥ͵ǣ Àāâ±³³Àæë PoušĢ se zaþíná stávat dominantním prostĜedím na pevninČ - alespoĖ podle závČrĤ nové studie, která se zabývala životními cykly v jednotlivých pĤdách po svČtČ a jejich postupnou degradací. Z jejich závČrĤ vyplývá, že 38 procent povrchu planety tvoĜí suché (aridní) oblasti, které jsou vystaveny riziku postupující promČny v poušĢ, tedy desertifikaci.

Sahara, nejvČtší poušĢ na svČtČ, bývala také kdysi zelená. VČdci identifikovali patnáct oblastí - ekoregionĤ, které na základČ rĤzných parametrĤ roztĜídili podle stupnČ aridity. Osm z tČchto patnácti regionĤ ohrožuje postupná desertifikace a dohromady tvoĜí pĜibližnČ 38 procent rozlohy zemské souše. „NejvČtšímu riziku desertifikace (7,6 z desetistupĖové škály) jsou vystaveny v subtropické oblasti v Africe, Blízkém a StĜedním východČ, Austrálii, jihozápadní ýínČ a západním þásti jižní Ameriky,“ uvedla Montserrat Núñezová, která vedla výzkum provádČný ve spolupráci univerzit v BarcelonČ a argentinské Mendoze. VČtšinou jde o regiony, které bezprostĜednČ sousedí s pouštČmi, které v nČkterých oblastech dále expandují a pohlcují lidská obydlí a oázy na svém okraji, což je patrné napĜíklad v egyptské Zapadní poušti, ale i jinde. Druhou, o nČco ménČ ohroženou oblastí je StĜedomoĜí a tropické a subtropické stepi (6,3 z desetistupĖové škály). Vysušování se pak týká i nČkterých pobĜežních území po celém svČtČ a také prérijních oblastí, tČch se však týká o poznání nižší stupeĖ 4. Podle vČdcĤ jsou pĤdy v tČchto oblastech rĤznou mČrou narušené a nezaruþují udržitelnou životaschopnost. PĤda se postupnČ mČní na pustinu a stává se zcela neproduktivní. Nejhorší podle Núñezové je, že tento proces se mĤže stát nezvratným. Postup desertifikace sice ovlivĖuje vývoj klimatu v té které oblasti, ale lidská þinnost se nemalou mČrou na degradaci pĤdy a distribuci a kvalitČ zavlažování výraznČ podílí. ,«ǤͶǣ ±«³³Àõý³ǡÀ³ Nikoli kvĤli hladu, ale kvĤli alkoholu prý zaþali neolitiþtí lidé se zemČdČlstvím. S touto teorií pĜišel pĜední americký archeolog Patrick McGovern, podle nČhož se lidé opíjeli kvašeným ovocem už pĜed devíti tisíci roky. A první obiloviny zaþali pravČcí lidé pČstovat právČ kvĤli tomu, aby je rozžvýkané mohli nechat kvasit a vyrábČli si tak první alkoholické nápoje. Stránka 206

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí McGovern v ýínČ totiž objevil devČt tisíc let staré stĜepy hlinČné nádoby, na nichž po peþlivé analýze detekoval stopy alkoholického nápoje vzniklého kvašením obilovin. První alkoholické nápoje obsahovaly podle nČho asi 10 procent etanolu a byly vyrábČny kvašením rozžvýkaných zrn obilí þi rýže. A kvĤli tomu také pravČcí lidé zaþali pČstovat první plodiny a stali se zemČdČlci. „Konzumace vysoce energetického cukru a alkoholu byla úžasným Ĝešením pro pĜežití v tČžkých podmínkách s nedostatkem zdrojĤ potravin. Dostupné dĤkazy nasvČdþují tomu, že naši pĜedci v Asii, Mexiku a Africe pČstovali pšenici, rýži, kukuĜici, jeþmen a proso pĜedevším kvĤli produkci alkoholických nápojĤ,“ vČĜí McGovern z University of Pennsylvania. ,«Ǥͷǣ ÀÀ Vypadá jako ryba, která to pĜehnala s posilovnou i steroidy - Ĝeþ je o transgenním pstruhu, který je výsledkem desetiletého snažení vČdcĤ na University of Rhode Island (URI). Oproti pĤvodnímu pstruhu duhovému má nČkolikanásobnou muskulaturu. Cestu k vývoji takových mutantĤ otevĜel profesor Terry Bradley, který odhalil zpĤsob, jak spustit myostatinem omezovaný rĤst tkání. Myostatin je bílkovina, kterou produkují svalové buĖky, koluje v krvi a zpomaluje další rĤst svalĤ. Bradley také vysvČtluje, že zatímco u savcĤ je po narození poþet svalových vláken dán, u ryb s vČkem narĤstá. PĜi zamezení tvorby myostatinu tak Bradley pĜedpokládal rĤst. „U plemen krav belgická modrá mutace, která omezila produkci myostainu, vedla k 20 - 25 % nárĤstu svalové hmoty. U myší se hmota zdvojnásobila. U ryb funguje jiný mechanismus, a tak jsme si nebyli jistí, zda to bude fungovat,“ Ĝekl Bradley. Práce na hledání metody, jak u ryb zablokovat myostatin, nebyla jednoduchá. Vedla pĜes injektáž 20 000 jiker rĤznými druhy DNA a sledování vyvolaných zmČn. Na konci snažení byl pstruh, který má podobnČ jako belgická modrá až 25 % více svalové hmoty.

Transgenetický prstuh

Nezmutovaný pstruh duhový

Navíc se podaĜil i další zámČr, totiž že zmutovaní pstruzi pĜedali svou mutaci i svým potomkĤm. Navíc se ukazuje, že by mohli zmutovaní pstruzi nabývat na váze mnohem rychleji - což znamená, že se pro komerþní rybí farmy stane tento druh hitem. V EvropČ a USA vyprodukují komerþní chovy každý rok 500 tisíc Stránka 207

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí tun duhových pstruhĤ. NapĜíklad v USA funguje podle þasopisu Popular Science 1 000 farem, které roþnČ prodají ryby za 80 miliónĤ dolarĤ (1,5 miliardy Kþ). Farmy by tak bez rozšiĜování chovĤ, nebo dokonce vČtší spotĜeby krmiva pro ryby mohly zvýšit významnČ svou produkci. Uspokojily by tak stoupající poptávku po rybím mase, která vedla na mnoha místech svČta k vyplenČní lovišĢ a ohrožuje nČkteré druhy ryb. Podle Bradleyho se nemusí konzumenti obávat, že by svalová mutace mohla rybu ovlivnit v jiných ohledech. PodobnČ si to strávníci neuvČdomují ani u zmutovaných krav. Jeho rybí mutanti se údajnČ chovají zcela normálnČ jako bČžní pstruzi duhoví. ,«Ǥ͸ǣ ÀæÀ VČda ráda laškuje, a tak spatĜili svČtlo svČta krásní zelenČ svČtélkující potkani, jejichž otcem není na rozdíl od Saxany netopýr, ale myšák. KromČ estetického prožitku nabízejí snoví potkani záchranu mužské plodnosti i ohrožených zvíĜat. Pokud se zeptáte laboratorního potkana na jeho otce, mĤžete se doþkat pomČrnČ pĜekvapivé odpovČdi. Tým reprodukþních biologĤ z japonské Kyoto University vedený Takashim Shinoharou totiž v rámci pozoruhodného výzkumu pĜivedl na svČt laboratorní potkany s pomocí myší produkujících potkaní spermie. Jde o pĜelomovou událost v reprodukþní biologii, je to vĤbec poprvé, co se podaĜilo zplodit zdravé potomky využitím spermií vytvoĜených v tČle jiného druhu zvíĜete. Spermie pocházející z bunČk jiného zvíĜete se podaĜilo experimentálnČ vyprodukovat už pĜed deseti lety. Jako pČstounský druh vesmČs slouží laboratorní myšky. Poprvé se to povedlo s potkaními spermiemi, a jak šel výzkum dál, tak myšky postupnČ vytváĜely i spermie kĜeþkĤ, králíkĤ, prasat a také lidí. Až donedávna se ale nevČdČlo, jestli jsou takto vytvoĜené spermie funkþní. Obþas se dokonce stávalo, že se spermie u pČstounských myšek viditelnČ nevyvíjely úplnČ dobĜe. Shinohara se svým týmem nakonec pĜekonal veškeré nesnáze. Nejprve vyþarovali geneticky upravené zelenČ svČtélkující potkany. Díky tomu mohli v dalších krocích snadno rozpoznat jejich buĖky i potomstvo. Poté tČmto potkanĤm odebrali kmenové buĖky, z nichž vznikají spermie þili spermatogonie, a implantovali je do pČstounských myšek. Z nich se postupnČ vytvoĜily a dozrály až na barvu normální potkaní spermie. Pak bylo potĜeba poþkat, až se nashromáždí dostateþné množství zelenČ svČtélkujícího potkaního spermatu a in vitro je mikroinjektorem dopravit do potkaních vajíþek. Oplozená vajíþka poté pĜenesli do potkaních maminek. Celá tahle genetická pohádka má pochopitelnČ šĢastný konec. Narodila se krásnČ zelenČ svČtélkující potkaĖata, u nichž pozorní badatelé nenalezli jedinou vývojovou nebo genetickou vadu. Ta pak spokojenČ vyrostla v akváriu a po pĜíslušné dobČ se bez potíží stala spokojenými rodiþi. Jejich zelenČ svČtélkující potomci možná žijí dodnes. Nejde jen o efektní a hezky provokující hru na pánaboha. Nabízí se celá Ĝada zajímavých aplikací, napĜíklad pĜi šlechtČní cenných genotypĤ zvíĜat pro nejrĤznČjší úþely, což potČší prĤmysl a zemČdČlství. Ochránce pĜírody by zase mohl zjihnout pĜi záchranČ ohrožených druhĤ zvíĜat, které mají z nejrĤznČjších dĤvodĤ problémy s rozmnožováním. Podle autorĤ studie se dokonce rýsuje koncept živé spermabanky, kde by se v myších nebo tĜeba i dalších laboratorních mazlíþcích uchovávalo sperma nejrĤznČjších tvorĤ, pro nČž by to bylo žádoucí. Jak praví Shinohara, taková spermabanka by šetĜila velké množství finanþních i technických prostĜedkĤ. Staþí si porovnat náklady na chov samce myši a tĜeba takového nosorožce. Zajímavé jsou i možné aplikace na poli lidské reprodukce. Otevírají se totiž možnosti vývoje nových technologií antikoncepce nebo na druhé stranČ prostor pro studium negativních faktorĤ ovlivĖujících mužskou plodnost. Myší tatínek potkana je dozajista pĜínosem i pro armádu strážcĤ etiky, kteĜí rádi uvítají další pĜíležitost dČlat prstem ty ty ty. A pro lidi, kteĜí se nebojí budoucnosti, vzniká úplnČ nový prostor pro kreativitu a dosud nepoznané zážitky. Na rozdíl od nedávno pĜedstavených zelenČ svČtélkujících prasat mají zelení potkani i slušný potenciál jako mazlíþci. SvČtélkující domácí zvíĜátko bude fantastické. Pokud jde o možné

Stránka 208

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí mouchy, skrytou hrozbou jsou v tomto pĜípadČ pomalé viry, které se mohou tímto stylem šíĜit mezi druhy. Na tohle riziko se ještČ bude nutné dále podívat. ,«Ǥ͹ǣ ±Ò±À««À LékaĜi z University of New South Wales pĜichází s dobrou zprávou. Kontaktními þoþkami porostlými kmenovými buĖkami lze rychle a levnČ pacientĤm s nemocnou rohovkou navracet zrak. Za to, že relativnČ slušnČ vidíme i v pozdním vČku, vdČþíme pĜedevším kmenovým buĖkám. Máme je v rohovce a neustále nahrazují zestárlé a jinak poškozené epitelové buĖky. Je celá Ĝada situací, kdy kmenové buĖky se nemohou dostat tam, kam mají, a obnovování rohovky se zadrhne. ZnetvoĜená tkáĖ znamená slepotu. Nová léþba buĖkami, které nejsou ještČ diferencovány a které jsou schopny se množit a dát vznik takovému typu bunČk, podle toho do jakého prostĜedí se dostanou, se nyní stává pro Ĝadu pacientĤ velkou nadČjí. O zázraþných léþbách pomocí kmenových bunČk se píše þasto. Je to však s nimi jako na houpaþce. Jednou jsou blahoĜeþeny, že zachraĖují životy, aby nás v zápČtí pĜed nimi lékaĜi varovali, že tato léþba pĜináší více rizika, než je zdrávo. NešĢastných pĜípadĤ a šarlatánĤ na klinikách Východu pĜibývá jako hub po dešti. Tentokrát jde o poznatek z prestižní australské instituce. Výzkumníci Univerzity Jižního Walesu zdokumentovali léþbu zraku pomocí kmenových bunČk odebíraných z vlastního oka pacientĤ. Principem je namnožení tČchto bunČk a jejich aplikace za pomoci kontaktních þoþek. Porostlé þoþky se pĜiloží na poškozené oko a to je vše. Pak už jen staþí poþkat deset dnĤ a buĖky rekolonizují povrch oka a rohovka je zase „jako nová.“ I když popsána byla pouze léþba rohovky, vČdci jsou pĜesvČdþeni, že stejnou metodu pĤjde využít na léþbu celé Ĝady oþních chorob. Publikace, která pĜesnČ popisuje léþbu oka kmenovými buĖkami, se objevila tento týden v þasopisu Transplantation. Zatím byla odzkoušena jen u tĜí pacientĤ. Dva z nich mČli oko poškozené v dĤsledku opakovaných chirurgických zákrokĤ, pĜi nichž jim odstraĖovali melanom. TĜetí pĜípad mČl rohovku poškozenou v dĤsledku dČdiþné choroby postihující oþní duhovku. Stejný typ poškození rohovky ale vzniká také pĜi popálení oþí ohnČm, chemikáliemi, bakteriálními infekcemi, pĜi ozaĜování. ýekárny pacientĤ s poškozenou rohovkou, ochotných podstoupit cokoliv, jen aby znovu vidČli, budou nacpané k prasknutí. ZvláštČ když podle vedoucího operaþního týmu Nicka Di Girolama jde o zákrok, který je jednoduchý a levný. Na rozdíl od jiných metod, pĜi kterých se používají k léþbČ implantáty z oþí cizích osob a zvíĜat, jde o léþbu, která je až na odbČr krevní plasmy zcela neinvazivní. Podle Stephanie Watsonové, další þlenky týmu, staþí, aby pacient pĜišel do nemocnice. Za pár hodin mu oko pĜipraví, vloží kontaktní þoþku a mĤže jít domĤ. Na oku se nic nešije. Jediné, co se pĜed vložením léþebné þoþky provádí, je, že se oškrábne její vrchní nefunkþní vrstva. Jde o zákrok, který vzhledem k jeho nenároþnosti lze provádČt i v chudých zemích. Jediné, co je k tomu tĜeba, je mít oþního lékaĜe a laboratoĜ pro tkáĖové kultury. Žádné zvláštní vybavení netĜeba. Postaþí kultivaþní box s místem pro sterilní práci. Podívejme se na tĜi popsané pĜípady ponČkud blíže. Základem léþby je získání kmenových bunČk. K tČm se vČdci dostali biopsií – tedy vpichem dutou jehlou, která umí vykrojit kousek tkánČ. Prakticky jde jen o malé škrábnutí, které oko nijak neohrožuje. Ve dvou pĜípadech volili místo vpichu do oblasti v koutku oka, kde bČlima pĜechází v rohovku. Jeden z ošetĜených pacientĤ mČl ale vrozený defekt postihující obČ oþi a tento odbČr neskýtal nadČji na získání kvalitních kmenových bunČk. Zkusili tedy jinou tkáĖ - spojivky. Ukázalo se, že aþkoli tkáĖ spojivky se od tkánČ, odkud normálnČ rohovka roste, výraznČ liší, kmenové buĖky

Stránka 209

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí obsahuje také. Žádoucích kmenových bunČk je ve spojivce kupodivu dost a po pĜenesení do rohovky se vyvinou v buĖky stejnČ „kvalitní“ jako buĖky pĤvodem z vlastní rohovky. Namnožení bunČk se dČlá in vitro, tedy v laboratoĜi. Aby se buĖky mimo tČlo cítily dobĜe a rychle rostly, jsou jim živiny dodávány autologním sérem. To znamená, že každý pacient si své buĖky živí svou vlastní krví. Kmenové buĖky se množí rády, a tak když se k nim pĜidají kontaktní þoþky, pokryjí je svým porostem bČhem nČkolika dnĤ. Léþebné kontaktní þoþky nejsou zvláštním výrobkem urþeným jen pro tyto úþely. VČdci testovali celou Ĝadu kontaktních þoþek od rĤzných výrobcĤ. VČtšina z nich ale má složení pĤsobící baktericidnČ, a to pro rĤst bunČk není to pravé oĜechové. Nakonec se jako nejlepší ukázaly obyþejné, celosvČtovČ rozšíĜené kontaktní þoþky, které se v oþní chirurgii obþas používají jako krycí materiál po rĤzných zákrocích na oku. PrávČ na tČchto „obyþejných“ þoþkách se buĖky uchytily a rostly nejlépe. Navíc se jedná o pĜípravek, který již prošel testy amerického úĜadu pro schvalování léþiv (FDA), takže s jeho schvalováním k dalšímu využití nebudou problémy. ,«Ǥͺǣ Àõ Lućka ýížková, Vladimír ýížek Lesnický výzkum v þeských zemích se zamČĜil na ovČĜování možností pČstebního využívání topolĤ a vrb jako rychlerostoucích dĜevin (RRD) již v 50. letech 20. století. Výzkumná stanice VÚLHM v Kunovicích u Uherského HradištČ se od té doby zabývá mj. ovČĜováním importovaných klonĤ vyšlechtČných v zahraniþí, vlastním novošlechtČním pro podmínky ýR a udržovacím šlechtČním v klonových archivech spolu s rozšiĜováním genofondu RRD. Všechny dosavadní výsledky lze nyní aplikovat také pĜi zalesĖování a doþasném alternativním využívání zemČdČlské pĤdy. Výsadby dĜevin na zemČdČlské pĤdČ, které jsou zakládány s cílem produkovat nejkvalitnČjší, pĜedem definované sortimenty, se nazývají plantážemi nebo lignikulturami. Pro zajištČní maximálního ekonomického efektu je používán reprodukþní materiál testovaných klonĤ, popĜ. generativní potomstva ovČĜená kombinací rodiþovských jedincĤ. Péþe o kulturu probíhá podle pĜesnČ stanovené a ovČĜené pČstební technologie. Cílem následujícího þlánku je popsat souhrn faktorĤ, které jsou podstatou intenzivních kultur. Lignikultury (plantáže s krátkým obmýtím) mají nČkteré znaky spoleþné, bez rozdílu pČstovaného druhu dĜeviny. Jsou zakládány na stanovišti odpovídajícím nárokĤm dané dĜeviny, kvalitní sazenice jsou vysazovány do pĜipravené pĤdy v širokém sponu a celoplošná kultivace pĤdy se provádí až 10 let. Topolové lignikultury jsou vysazovány v cílovém sponu 6 x 6 m a vČtším, od druhého roku se provádí vyvČtvování kmene, které v dalších letech pokraþuje do výšky 8-10 m. Celoplošná kultivace pĤdy zvyšuje pĜírĤst až o 30 %, takže je podstatným faktorem zkrácení obmýtí na 20 let pĜi zachování plnohodnotné produkce. Cílovým produktem jsou pĜedevším dýhárenské a pilaĜské výĜezy. Zbývající vytČžená hmota je zpracována na paletové pĜíĜezy a štČpku. Princip pČstování topolových lignikultur mĤžeme vyjádĜit jednoduchým vztahem mezi vstupy a výstupy: zemČdČlská pĤda + ovČĜené klony + dodržování intenzivní pČstební technologie = vysoký výnos v krátkém obmýtí. MĤžeme tedy realizovat 3–4 obmýtí topolové lignikultury za þasové období prĤmČrného obmýtí hospodáĜských dĜevin. Uvedený vztah je ekonomickou rovnicí, takže množství a kvalitČ vstupĤ odpovídá množství a kvalita výstupĤ. ProstĜednictvím lignikultur je možné dále zhodnocovat zemČdČlskou pĤdu, která není vyu-

Stránka 210

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí žívána k zemČdČlské produkci. PĜi zalesĖování zemČdČlské pĤdy hrají topoly také významnou úlohu pĜípravné dĜeviny. V ýR vznikaly donedávna v omezeném rozsahu pouze topolové kultury na lesní pĤdČ. Zde pČstební postup zaþíná výsadbou sazenic do vrtaných jamek, vyvČtvování kmene se provádí do výšky 5–8 m, kultivace pĤdy v meziĜadích alespoĖ 5 let po výsadbČ. Obvyklé obmýtí je 25–30 let, kdy se porostní zásoba pohybuje pĜibližnČ v rozmezí 450–600 m3/ha (údaj zjištČný pro 25 let vČku porostu) pĜi všech nevýhodách daných pČstováním na lesní pĤdČ. Specifickým znakem þeských silvikultur je spon po výsadbČ 3 x 3 m až 4 x 4 m, který vyžaduje provedení probírky v období, kdy si jednotlivé stromy zaþínají navzájem konkurovat (nejpozdČji po 7 letech). Jestliže je hospodaĜení v topolové kultuĜe zamČĜeno na úspory v pČstební þinnosti, není provádČna kultivace pĤdy. NČkdy je nahrazena ožínáním, nČkdy se ale jen þeká, až topoly odrostou. VyvČtvování, které ovlivĖuje kvalitu cílového sortimentu, je také þasto vynechávaným krokem. Úsporou s fatálním dopadem však je odkládání probírky. V pĜehoustlém porostu topoly zastaví rĤst, slabší jedinci zaþínají odumírat a vznikají ideální podmínky pro šíĜení houbových chorob. Pak musí být urychlenČ provedena probírka, ale pokud se již projevují pĜíznaky onemocnČní, je nejvhodnČjším zásahem likvidace porostu a spálení veškeré hmoty, která je zdrojem infekce. Na kvalitních pĤdách bývá bČžným zpĤsobem péþe o topolovou kulturu polaĜení, které je možné pĜibližnČ v prvních dvou letech po výsadbČ. V meziĜadích jsou pČstovány zemČdČlské plodiny a jejich obdČlávání zároveĖ podporuje v rĤstu topoly. V naší krajinČ je tĜeba zaĜadit do pČstební péþe také ochranu sazenic proti okusu a vytloukání zvČĜí. Výzkum ve VÚLHM zamČĜený na využití topolĤ v LH mČl nejvČtší podporu v 50. až 70. letech 20. století. Byly zakládány a trvale sledovány ovČĜovací plochy hybridních topolových klonĤ Populus x euroamericana, Populus maximowiczii x trichocarpa, Populus maximowiczii x berolinensis a domácího topolu þerného (Populus nigra). Další výzkumný program se zabýval šlechtČním osiky (Populus tremula) pro imisnČ zatížené a stanovištnČ extrémní oblasti. V období hodnocení mladých porostĤ bylo pĜerušeno financování tohoto výzkumu a teprve v 90. letech bylo možné pokraþovat v hodnocení ploch a upĜesnit pĤvodní rajonizaci topolĤ až na úroveĖ doporuþení sortimentu výnosovČ nejspolehlivČjších klonĤ ve vazbČ na charakter stanovištČ. P. x euroamericana (Populus x canadensis) Ekologické optimum pČstování klonĤ P. x euroamericana (Populus x canadensis) spadá do nížin až pahorkatin s nadmoĜskou výškou do 400 m, na lokalitách s tČžší, ale provzdušnČnou pĤdou, s dostateþnou zásobou živin a dostupnou hladinou spodní vody (optimálnČ 1,2 m). PĜi výbČru sortimentu je nutné respektovat navíc rozdíly mezi klony a sladit požadavky pČstitele s nároky jednotlivých klonĤ. NejvýnosnČjší klony, které by mČly tvoĜit základ klonových smČsí v polohách do 300 m n. m., jsou ŃL-B-132b´, Í 45/51´, Í 476´ a ´Blanc du Poitou´, který je otestován až do 400 m n. m. Do klonové smČsi je pak možno doplĖovat z klonĤ ´Dolomiten´, Éckhof´, ´Flachslanden´, Í 500/53´, ´Gigant´ (do 300 m n. m.) nebo ´Gelrica´, ´Löns´, ´Heidemij´, Ńeupotz´, ´Pannonia´ (do 400 m n. m.). Všechny jmenované klony jsou zcela nevhodné do jiných typĤ kultur s hustým sponem. ± Balzámové topoly byly ovČĜovány v menším rozsahu, ale dosud založené výsadby vykazují výborné produkþní vlastnosti v polohách až do 600 m n. m., nevhodné jsou pouze vápenaté pĤdy, ale velmi dobĜe jsou tolerovány chudší štČrkovité pĤdy dobĜe zásobené vodou. Pro pČstování jsou doporuþeny klony Óxford´, Ándroscoggin´, ŃE 42´ a ´Fritzi Pauley´.

Stránka 211

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí ³À PČstitel topolĤ by mČl mít základní informace o rizikových faktorech, jakými jsou choroby a škĤdci topolĤ. Listy topolĤ napadají rzi, nejþastČji z rodĤ Melampsora a Marssonina a také hmyzí škĤdce mandelinka topolová (Melasoma populi). Ve dĜevČ se mĤže objevit kozlíþek topolový (Saperda carcharias) nebo krytonosec olšový (Cryptorrhynchus lapathi). NejzávažnČjší chorobou je dotichíza zpĤsobená houbou Cryptodiaporthe populea, která mĤže napadat letorosty i mladé kmeny. NejúþinnČjší prevencí škod je samozĜejmČ výbČr stanovištČ optimálního pro pČstování topolĤ a výbČr klonĤ, jejichž stanovištní nároky daná lokalita splĖuje. Po celou dobu existence vysazeného porostu je tĜeba dodržovat vedle pČstební technologie také porostní hygienu. Stresovým faktorem pro topoly je chudá vysýchavá pĤda a konkurence sousedních rostlin. Odolnost klonĤ k dotichíze je individuální, proto je nutné zakládat kultury jako smČsi klonĤ. ObecnČ odolné jsou zatím doporuþované klony balzámových topolĤ. V prevenci rizik má dĤležité místo také kvalita sadebního materiálu. VnČjší kvalita ĜízkĤ a sazenic je popsána od roku 2004 v provádČcí vyhlášce k zákonu þ. 149/2003 Sb. Identitu a pravost klonového reprodukþního materiálu musí zaruþovat dodavatel. OdbČratel si od nČho mĤže vyžádat k potvrzení o pĤvodu odebíraného reprodukþního materiálu také kopii potvrzení o pĤvodu reprodukþního materiálu, z nČhož byly nakupované Ĝízky nebo sazenice vypČstovány. Dbát na vČrohodnost deklarované identity klonĤ je z výše uvedených dĤvodĤ v zájmu každého vlastníka pĤdy bez ohledu na to, zda jde o pĤdu lesní nebo zemČdČlskou (na niž se zákon þ. 149/2003 Sb. nevztahuje). V souþasné dobČ jsou v ýR nabízeny topolové klony z nejrĤznČjších zdrojĤ, stejnČ jako Ĝízky a sazenice rĤzné kvality. V souladu s platnou legislativou jsou k 1. 1. 2004 uznány dvČ kmenové mateþnice jako zdroj produkce ĜízkĤ nebo sazenic, které byly založeny reprodukcí klonĤ z centrální mateþnice ve VÚLHM. Posledním stupnČm reprodukce mĤže být provozní mateþnice sloužící pouze k produkci sazenic pro koneþného spotĜebitele neboli pro výsadbu na místo urþení. Je to osvČdþený model, který umožĖuje minimalizovat možnosti chyb v evidenci klonĤ pĜi pohybu mezi dodavateli a odbČrateli. Existuje totiž jen velmi malá pravdČpodobnost, že vizuální kontrolou ĜízkĤ bude odhaleno nesprávné oznaþení klonu. ÀýýÀ ýást vlastníkĤ pĤdy bude pČstovat topoly jen pro energetické využití. PČstebním cílem nebude kvalita, ale množství topolové hmoty. I v tom pĜípadČ je tĜeba respektovat, že topoly lépe pĜirĤstají, pokud mají více prostoru pro korunu i pro koĜeny. PĜi dobré péþi je možné sklízet energetickou biomasu v krátkém obmýtí, a to pĜibližnČ desetiletém, za pĜedpokladu, že cílovým produktem je palivové dĜíví a štČpka. PČstební technologie je pak obdobná jako u silvikultur, jen vyvČtvování kmene není nutné. Klonový sortiment a podmínky použití jednotlivých klonĤ jsou stejné jako u lignikultur (silvikultur). V pĜíznivých klimatických podmínkách jsou pro tento typ kultury využitelné také stromové vrby Salix alba a Salix x rubens. Obmýtí 10 let je obvyklé také u speciální topolové kultury urþené k produkci vlákniny. ÀýýÀ Alternativou zemČdČlské výroby na nevyužívané zemČdČlské pĤdČ jsou plantáže RRD pro energetické využití veškeré vypČstované biomasy, která je sklízena ve velmi krátkém obmýtí 3–5 let. Mezi uvedenými intenzivními kulturami zaujímají první místo v intenzitČ obhospodaĜování a pČstební technologie je nejbližší postupĤm, které zemČdČlci používají pĜi obdČlávání zemČdČlských plodin. V roce 1993 byla provedena ve výzkumné stanici v Uherském Hradišti první rozsáhlá selekce zejména vrbových a v menším rozsahu topolových klonĤ v klonových archivech, která byla založena na výsledcích dosavadního pĜibližnČ tĜicetiletého výzkumu a na zkušenostech z udržovacího šlechtČní. Byly vybrány domácí druhy vrb rozdílných geografických pĤvodĤ jako klony selektované v pĤvodních lokalitách a také klony, které vznikly vnitrodruhovým nebo mezidruhovým kĜížením. Tyto šlechtitelské práce probíhaly ve výzkumné stanici s výjimkou jednoho typu kĜížení pocházejícího z pracovištČ Lesnické fakulty v BrnČ.

Stránka 212

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Celý soubor selektovaných klonĤ byl poté použit k založení ovČĜovacích výsadeb VÚKOZ PrĤhonice v rámci nČkolika navazujících výzkumných projektĤ MŽP a þást klonĤ již nČkolik let doporuþuje MŽP pro výsadby plantáží. Jde o 5 klonĤ Salix alba, které byly získány ze šlechtitelských pracovišĢ v jihoevropských zemích (S-199 a S-204 z Jugoslávie, S-456 a S-465 z Maćarska, S-464 z Rumunska), 1 klon Salix alba selektovaný z hybridního potomstva z novošlechtČní VÚLHM (S-131), 3 blíže neurþené hybridy Salix caprea ze šlechtČní lesnické fakulty v BrnČ (S-704, S-705 a S-706), 2 klony Salix daphnoides (S-234 selektovaný ve šlechtitelské stanici Horní MoštČnice a S-588 selektovaný z pĤvodní lokality a udržovaný ve VÚLHM), 6 klonĤ Salix viminalis (S-264 a S-310 ze šlechtitelské stanice Horní MoštČnice, S-336 a195 a S-391 selektované z pĤvodních lokalit a udržované ve VÚLHM, 2 klony Salix x smithiana (S-218 a S-337 z novošlechtČní VÚLHM, S-519 selektovaný pro LTM Žilina a S-699 udržovaný ve VÚLHM), 2 klony Salix x rubens (S- S383 selektované z pĤvodní lokality a udržované ve VÚLHM). Již po roce 1990 se do ýR dostaly dva klony topolĤ z Rakouska, které jsou u nás množeny pod rĤzným oznaþením, napĜ. J104 a J105. Jde o klony z multiklonální sorty ´Max´ (Populus nigra x maximowiczii), jenž byly vyšlechtČny na vysoký výnos, toleranci k patogenĤm a u nás vykazují velmi dobrý rĤst, který si udržují i na plochách, kde ostatní klony v rĤstu zaostávají. Mají nejvyšší ujímavost ĜízkĤ ve volné pĤdČ z dosud testovaných klonĤ. Jejich rĤstové výsledky jsou dobrým pĜíkladem významu šlechtČní odrĤd na konkrétní vlastnosti, jaké vyžaduje pČstební cíl. Další topolové klony doporuþované MŽP byly pro lesnický výzkum získány z nČkolika šlechtitelských pracovišĢ: klony Óxford´ a ŃE 44´ (Populus maximowiczii x berolinensis) z USA, klon P-468 (Populus trichocarpa x koreana) z Velké Británie, klon P-473 (Populus deltoides x trichocarpa) z Polska, klon ´Gomel 2´ (blíže neurþený hybrid balzámového topolu) z bývalého SSSR. Klon P-410 totožný s P-412 (Populus nigra x simonii) je výsledkem novošlechtČní VÚLHM. Klon ŃL-B-132b´ (Populus x euroamericana) z Holandska se pro dlouhodobé pČstování v hustých výsadbách neosvČdþil. ÒÀÀ Hodnoty produkce biomasy v podmínkách ýR jsou zatím odhadovány na základČ sledování ovČĜovacích ploch. Již dnes je zĜejmé, že v pĜíznivých klimatických podmínkách (pĜibližnČ do 400 m n. m.) by bylo možné dosáhnout ekonomicky smysluplné produkce alespoĖ 10–12 t sušiny/ha/rok pČstováním nČkolika standardnČ ovČĜených klonĤ. ýím jsou podmínky horší, tím více péþe by bylo nutné plantáži vČnovat a zároveĖ se prodlužuje i délka pČstebního cyklu. Rozhodnutí o založení plantáže by mČl pĜedcházet rozbor pedologických, hydrologických a klimatických pomČrĤ a posouzení ostatních charakteristik stanovištČ. Na základČ dosavadních zkušeností z ovČĜovacích ploch je možné pĜedpokládat, že výnos plantáže v nadmoĜské výšce 650 m nemusí splĖovat všeobecné pĜedstavy. StejnČ zásadním faktorem jako pĜírodní podmínky je používaná pČstební technologie. Jak topoly, tak vrby jsou z biologického hlediska pionýrské dĜeviny a svĤj rozvoj mohou realizovat naplno jen v prostoru, kde nemají konkurenci. PĜi jejich zámČrném pČstování s cílem dosažení výnosu je konkurencí napĜ. travní porost zasahující do koĜenového prostoru vysazených ĜízkĤ. Na nČkterých plantážích založených v ýR roste buĜeĖ do výšky 1,5 m, takže plantáž vypadá jako pĜirozený nálet dĜevin, které se šíĜí na neobhospodaĜovaných plochách. RĤst vysazených klonĤ pak dosahuje hodnot odpovídajících 50 % rĤstu stejných klonĤ rostoucích na ploše udržované. Švédský model zemČdČlského obdČlávání plantáží vrbových klonĤ je u nás podle dostupných informací odmítán z dĤvodu nákladĤ na kultivaci pĤdy a hnojení. Zde se mĤžeme vrátit k ekonomické rovnici na zaþátku þlánku. Intenzivní kultury jsou v þeském prostĜedí aplikovány jako kultury více þi ménČ extenzivní, ale rozbor pĜíþin tohoto stavu není pĜedmČtem þlánku. ³ PČstování topolĤ a vrb je v rĤzných oblastech naší planety tradiþní lidskou þinností. Poþátek zdokonalování jejich výborných rĤstových vlastností šlechtČním se datuje do zaþátku 20. století. Proto je pomČrnČ pĜekvapující skuteþností, že v naší republice bylo tomuto oboru vČnováno dosud tak málo pozornosti. Pokud Stránka 213

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí chceme situaci zlepšit, bylo by vhodné zabývat se ve vČtším rozsahu výzkumem problematiky a pak pokraþovat v realistické osvČtČ cílené na vlastníky pĤdy a firmy, které by se mohly podílet na procesu zpracování a využívání všech typĤ produktĤ z pČstování RRD. Souþástí osvČty by mČlo být transparentní rozlišování skuteþnČ marginálních stanovišĢ, která jsou vhodnČjší k bČžné extenzivní formČ lesnického hospodaĜení a stanovišĢ, která by umožĖovala efektivní rozvoj intenzivních kultur. ,«Ǥͻǣ ³æÀ³ýÀâ Skotský pivovar BrewDog sídlící v Fraserburghu o sobČ dal vČdČt již nČkolikrát. Známý je zejména boj s jedním nČmeckým pivovarem o to, který pivovar se bude moci honosit nejsilnČjším pivem svČta. A Skoti teć udČlali poĜádný krok k ultimátnímu vítČzství - pĜipravili pivo s názvem The End of History, které obsahuje 55 procent alkoholu, a je tak silnČjší než naprostá vČtšina koĜalek.

Nové pivo The End of History FOTO: BrewDog NejnovČjší poþin pivovaru byl okamžitČ odsouzen ochránci zvíĜat. TČm totiž vadí, že se nové pivo prodává v jakýchsi bizarních obalech z mrtvých zvíĜat, které jsou jakoby vycpány láhví. „Je to laciný obchodní tah,“ shodují se. V první várce bylo vyrobenou pouze 12 kusĤ piva, pĜiþemž se cena pohybovala mezi 500 - 700 librami (15 000 až 21 000 Kþ), podle druhu zvíĜete, ve kterém se láhev nacházela. Pro první várku bylo využito sedm mrtvých lasic, þtyĜi veverky a jeden zajíc. Pivo The End of History se pije jako koĜalka. FOTO: BrewDog Výrobci si stojí za tím, že ani jedno ze zvíĜat nebylo zabito kvĤli jejich produktu. VČtšinou prý využili tČla zvíĜat, která nalezli u silnice. Ta pak oþistil a pĜipravil preparátor. NČkterá navíc dostala i speciální obleþky. OkamžitČ vyprodáno. Jisté je, že inovativní pivovarníci oslavili s novým kontroverzním produktem velký úspČch. Po všech 12 láhvích se doslova zaprášilo, a BrewDog tak zĜejmČ pĜipraví nejménČ ještČ jednu edici.

Stránka 214

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Malý skotský pivovar v zásadČ obyþejná piva, jak je vČtšina lidí zná, nepĜipravuje. Jejich motto: „Pivo nemČlo nikdy být nijaké, apatické a bez chuti,“ mluví samo za sebe. Není tak divu, že dĜíve vyrobená piva nesla názvy Tactical Nuclear Penguin (Taktický Nukleární TuþĖák – 32 % alkoholu) þi Sink the Bismarck (Potopte Bismarck - 41 % alkoholu). ,«ǤͳͲǣ À Ptáci zahrad severní Anglie pĜekvapivČ jednoznaþnČ dávají pĜednost zrní vypČstovanému bČžným industriálním zemČdČlstvím pĜed produkty šetrného organického zemČdČlství. Že by mČli víc rozumu než my? Biopotraviny jsou všude. Útoþí na bezbranné zákazníky v obchodech a ve všech myslitelných médiích s tvrzením, že jsou o hodnČ lepší a zdravČjší než bČžné zemČdČlské produkty. SpotĜebitel snadno získá dojem, že konzumací biopotravin získá nesmrtelnost, nebo pĜinejmenším nČco velice podobného a že tudíž mĤže s lehkým srdcem sáhnout hloubČji do penČženky, ke které nejsou biopotraviny pĜíliš pĜátelské. Kdo by šetĜil, když jde o zdraví a dokonce o život? Lidé mají vČtšinou jasno. Co ale na kouzlo biopotravin Ĝíkají jiní živoþichové? Badatelka Ailsa McKenzie z Newcastle University zjišĢovala názory na bioprodukty mezi drobným zahradním ptactvem. Výsledky zajímavého výzkumu jejího týmu nedávno publikoval þasopis Journal of the Science of Food and Agriculture. Badatelé nejprve ve více než 30 rĤzných zahradách severní Anglie rozmístili stanovištČ s krmítky. Na každém stanovišti pĜipravili krmítka s pšenicí vybrané odrĤdy, vždy vypČstované buć klasickým chemicko-technologickým zemČdČlstvím, nebo úzkostlivými postupy organického hospodaĜení. Poté v prĤbČhu šesti zimních týdnĤ peþlivČ sledovali chování divoce žijících zahradních ptákĤ a monitorovali jejich návštČvy na krmítkách s obČma typy experimentálního zrní. Pro jistotu ještČ po tĜech týdnech, þili v pĤlce experimentu, prohodili umístČní krmítek na každém stanovišti. Celý experiment nakonec ještČ jednou zopakovali následující zimu. Pokus newcastleovského týmu skonþil. Zahradní ptactvo dalo velmi silnČ a jednoznaþnČ pĜednost zrní vypČstovanému bČžným zemČdČlstvím. Jejich volba se potvrdila i po výmČnČ krmítek. Sledovaní ptáci si po chvilkovém zklamání tČsnČ po výmČnČ krmítek opČt našli normální pšenici. Po následující zimČ už nebylo pochyb. Když mají divoce žijící ptáci na výbČr mezi klasickou pšenicí a biopšenicí, neomylnČ si vybírají produkty obyþejného zemČdČlství. Je zajímavé, že v dĜívČjších experimentech stejným zpĤsobem volili i laboratorní kanáĜi.

Sýkora koĖadra, þastý host našich krmítek Kredit: Luc Viatour, Wikimedia Detailní analýzy použitého zrní ukázaly, že bČžná pšenice obsahuje v prĤmČru o 10 procent více proteinĤ. To je podle všeho pro ptáky zásadní. Jiné vlastnosti zrní, jako zjištČný obsah mykotoxinĤ nebo pesticidĤ, velikost zrní, jeho energetický obsah a Ĝada dalších, podle autorĤ studie pĜekvapivou volbu zahradních ptákĤ nevysvČtlují. Vyšší obsah proteinĤ u bČžných potravin vĤþi srovnatelným bioproduktĤ je pĜitom velmi bČžný. Podle McKenziové obsahují bČžné zemČdČlské plodiny více proteinĤ pĜedevším díky anorganickým dusíkatým hnojivĤm, kterým se organické zemČdČlství vyhýbá jako þert kĜíži. Dogma organického zemČdČlství Stránka 215

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí praví, že bČžné hospodaĜení velmi omezuje nabídku semen pro ptáky, pĜedevším kvĤli pesticidĤm. Jak se ale zdá, samotní ptáci na to mají ponČkud komplikovanČjší názor. Tlak bioproduktĤ na zákazníky je vskutku strašlivý. Ten, kdo touží být cool a pĜitom neholduje biopotravinám, to nemá zrovna jednoduché. Globální poptávka po biopotravinách se zvyšuje zhruba o 4 miliardy dolarĤ za bioprodukty roþnČ. ZároveĖ s expanzí biozemČdČlství ale stále sílí debata o smysluplnosti šílení po biopotravinách. Studii McKenziové a spol. je samozĜejmČ potĜeba brát s nadhledem, ptáci se bezpochyby nerozhodují pĜísnČ racionálnČ a v jejich volbČ jistČ hrají roli všelijaké faktory. PĜesto je ale výzkum potravních zvykĤ zahradních ptákĤ pozoruhodným pĜíspČvkem do pranice kolem biopotravin. Jak se zdá, popularita není všechno. Prameny: Newcastle University, Journal of the Science of Food and Agriculture online Pramen Osel.cz

,«Ǥͳͳǣ À³æÀýā Globální analýza studií srovnávajících biopotraviny a bČžné produkty dospČla k pĜekvapivému závČru. Pokud vám jde o obsah živin, tak podle všeho za biopotraviny splachujete peníze do záchodu. Jak praví pĜíruþky, biopotraviny neboli produkty ekologického zemČdČlství jsou vypČstované postupy takzvaného ekologického, pĜípadnČ biologického nebo organického zemČdČlství. Všechny tĜi uvedené pojmy jsou vlastnČ zavádČjící, ve skuteþnosti jde o konzervativní hospodaĜení, které odmítá vČtšinu zásadních vynálezĤ moderního zemČdČlství. BiozemČdČlci mohou zapomenout na umČlá hnojiva, chemické postĜiky a novČ také na geneticky modifikované organismy. ZvláštČ odmítání GMO se v tomto pĜípadČ jeví jako demagogická póza, která nemá z odborného hlediska smysl. Celý prĤmysl biopotravin pochopitelnČ funguje jenom proto, že biopotraviny jsou výraznČ dražší než bČžné produkty. NČkteĜí zákazníci si je pĜesto kupují, protože od nich oþekávají lepší kvalitu a vyšší výživnou hodnotu. Není jich málo, v roce 2007 se na planetČ za biopotraviny utratilo skoro 50 miliard dolarĤ, což podle momentálního kurzu v korunách dČlá 910 miliard. Jejich oþekávání podporují i nČkteré starší souhrnné studie, podle nichž biopotraviny opravdu poskytují lepší výživu. Až doteć ovšem scházela systematická studie, která by vyþerpávajícím zpĤsobem analyzovala publikovanou literaturu v této oblasti. Nedávno se do tohoto nelehkého úkolu pustil Alan Dangour z London School of Hygiene & Tropical Medicine s týmem kolegĤ. Nebyl to þistČ jejich nápad, tuhle komplikovanou metaanalýzu zadala a financovala britská UK Food Standards Agency. Jak ale autoĜi prohlašují, investor nemČl žádný vliv na uspoĜádání výzkumu, sbČr a statistickou analýzu dat ani na jejich interpretaci. Badatelé se zajímali výhradnČ o obsah živin a zámČrnČ zcela vynechali problematiku obsahu „škodlivých“ chemických látek. JistČ se tím nesnažili mlžit, ale ke srovnání škodlivin u biopotravin a bČžných potravin se nevyjadĜují. Je to prostČ jiná pohádka, která se takto vyþerpávajícím zpĤsobem bude Ĝešit nČkdy jindy, nejspíš nČkým jiným, a možná také pĜekvapí. Dangour a spol. prošli pĜes 50 000 odborných publikací za posledních padesát let a našli v nich celkem 162 relevantních prací, které srovnávaly obsah živin u bio a nebio potravin. U každé z nich ohodnotili kvalitu použité metodiky výzkumu a zpracování dat. Nakonec vybrali 55 publikací dostateþné kvality a ty souhrnnČ analyzovali ve 13 kategoriích obvykle používaných pro hodnocení obsahu živin. Výsledek byl pomČrnČ šokující. V 10 sledovaných kategoriích ze 13 nebyl mezi biopotravinami a bČžnými potravinami žádný statisticky prĤkazný rozdíl. Ve zbylých tĜech pĜípadech byly rozdíly nepatrné a zjevnČ zpĤsobené odlišným zpĤsobem hnojení (obsah dusíku, obsah fosforu) a zralostí v dobČ skliznČ (kyselost). Podle autorĤ je navíc vzhledem k reálnému obsahu látek vysoce nepravdČpodobné, že by tyto tĜi rozdíly mČly mČĜitelný vliv na zdraví konzumentĤ. Stránka 216

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Podle Dangoura tedy neexistuje dĤvod, proþ by si zákazníci mČli nakupovat drahé biopotraviny kvĤli lepší výživČ. Kdo to dČlá právČ kvĤli výživČ, tak vyhazuje peníze. Zatím nejde Ĝíct, že by biopotraviny vyslovenČ byly podvod. Srovnatelná aktuální globální analýza obsahu „škodlivých“ látek zatím není k dispozici, a lze jenom tČžko odhadnout, jak dopadne. V pĜípadČ biopotravin také jistČ nelze opominou þarovnou moc placebo-efektu. Když se nám podaĜí vlastní tČlo pĜesvČdþit, že mu dodáváme extrémnČ zdravé palivo, tak mu to mĤže i prospČt. BiozemČdČlcĤm se musí nechat i to, že se vČtšinou starají vcelku rozumným zpĤsobem o krajinu. Zákazník vášnivČ nakupující biopotraviny by ale mČl vČdČt, na þem je. Lživá reklama je vážná vČc. Když se to tak vezme, tak by se na biobramborách a bioĜízcích docela pČknČ vyjímal nápis v þerném rámeþku: „Ministerstvo životního prostĜedí varuje – biopotraviny neposkytují kvalitnČjší výživu.“ Prameny: ScienceDaily 30. 7. 2009, The American Journal of Clinical Nutrition Online. Z Osel.cz

Stránka 217


ʹʹǤā [1]

Bioinstitut, o. p. s.: Ekologické zemČdČlství a GMO. Otázky koexistence: Vaše otázky – naše odpovČdi. Olomouc: Bioinstitut, o. p. s., 2008. 37 s. ISBN 978-80-904174-6-5.

[2]

BEGON, Michael; HARPER, John L.; TOWNSEND, Colin R.: Ekologie: jedinci, populace a spoleþenstva. Olomouc: Vydavatelství Univerzity Palackého, 1997. 947 s. ISBN 80-7067-695-7.

[3]

ĆURICA, Dušan; HOLÝ, Martin; SUK, Miloš: ýlovČk jako geologický þinitel. Brno: Moravské zemské muzeum. 2008. ISBN 978-80-7028-331-8.

[4]

GARCIA, Lucas: Ekologie. Praha: Albatros, 2004. 88 s. ISBN 80-00-01453-X.

[5]

JELÍNEK, Jan; ZICHÁýEK, Vladimír: Biologie pro gymnázia: teoretická a praktická þást. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 1998. 551 s. ISBN 80-7182-070-9.

[6]

KACHLÍK, Václav; CHLUPÁý, Ivo: Základy geologie, Hisorická geologie. Univerzita Karlova v Praze: Karolinium, 2003. 342 s. ISBN 80-246-0212-1.

[7]

KRAUS, JiĜí a kolektiv: Nový akademický slovník cizích slov. Academia, Praha 2006. 798 s. ISBN 80-200-1415-2.

[8]

PAVLOVÁ, Libuše: Fyziologie rostlin. Praha: Univerzita Karlova v Praze, Nakladatelství Karolinium, 2005. 253 s. ISBN 80-246-0985-1.

[9]

ROSYPAL, Stanislav: PĜehled biologie. Praha: Scienta, spol. s r. o. , 1998. 642 s. ISBN 80-7183110-7.

[10]

SEDLÁK, E.: Zoologie bezobratlých. Masarykova univerzita, PĜírodovČdecká fakulta, Brno 2006, ISBN 80-210-2892-0, 336 s.

[11]

SMOLOVÁ, I., VÍTEK J.: Základy geomorfologie – vybrané tvary reliéfu. Univerzita Palackého v Olomouci, PĜírodovČdecká fakulta, Olomouc 2007, ISBN 978-80-244-1749-3, 198 s.

[12]

ŠARAPATKA, BoĜivoj; NIGGLI, Urs: ZemČdČlství a krajina: cesty k vzájemnému souladu. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2008. 271 s. ISBN 987-80-244-1885-8.

[13]

ŠARAPATKA, B., URBAN, J. a kol.: Ekologické zemČdČlství v praxi. PRO-BIO, 2006, 502p.

[14]

TOMÁŠEK, M.: PĤdy ýeské republiky. Univerzita Karlova v Praze – Pedagogická fakulta. 2006. 82 s. ISBN 80-7290-282-2.

[15]

WENT, Frits W.: Rostliny. Nakladatelství Mladá Fronta, 1979.

[16]

ZIEGLER, Václav: Základy praktické pedologie. Praha, Univerzita Karlova v Praze, Pedagogická fakulta, 2006. 81 s. ISBN 80-7290-282-2.

[17]

ZIMÁK, JiĜí: Genetická mineralogie. Olomouc, Katedra geologie PĜF UP Olomouc, 2005.

[18]

ZIMÁK, JiĜí: Petrografir magmatitĤ. Olomouc, Katedra geologie PĜF UP Olomouc, 2005.

[19]

ZIMÁK, JiĜí: Systematická mineralogie. Olomouc, Katedra geologie PĜF UP Olomouc, 2005.

[20]

ZIMÁK, JiĜí: Všeobecná mineralogie. Olomouc, Katedra geologie PĜF UP Olomouc, 2005.

Stránka 218


[21]

ZIMÁK, JiĜí: Mineralogie a petrografie.Vydavatelství Univerzity Palackého, Olomouc, 2008.

[22]

VRÁBLÍKOVÁ, Jaroslava; VRÁBLÍK, Petr: Aplikovaná pedologie. Ústí nad Labem, Univerzit Jana Evangelisty TurkynČ v Ústí nad Labem, Fakulta životního prostĜedí. 2008. ISBN 978-80-7414-046-4.

[23]

Vyhláška Ministerstva zemČdČlství þ. 327/1998 Sb. v platném znČní (vyhláška 546/2002 Sb).

ā±«ǣ [24]

ýÍŽKOVÁ, Lućka; ýÍŽEK, Vladimír. Intenzivní kultury topolĤ a vrb. Lesnická práce: ýasopis pro lesnickou vČdu a praxi [online]. 19. bĜezna 2010, 2004/4, [cit. 2010-08-08]. Dostupný z WWW: < http://lesprace.silvarium.cz/content/view/386/22/>.

[25]

MIHULKA, Stanislav. Biopotraviny neposkytují kvalitnČjší výživu. Osel.cz: [online]. 01.08.2009 , [cit. 2010-08-08]. Dostupný z WWW: < http://www.osel.cz/index.php?clanek=4537>.

[26]

HONZÍK, Roman: Konopí seté nejen alternativní energetická plodina. Biom.cz [online]. 2004-03-24 [cit. 2010-08-07]. Dostupné z WWW: . ISSN: 1801-2655.

[27]

MIHULKA, Stanislav. Laboratorní myš tatínkem potkana. Osel.cz: [online]. 24.10.2006 , aaaa, [cit. 2010-08-08]. Dostupný z WWW: < http://www.osel.cz/index.php?clanek=2193>.

[28]

MIHULKA, Stanislav. Zahradní ptactvo nechce bioprodukty. Osel.cz: [online]. 08.06.2010, [cit. 2010-08-08]. Dostupný z WWW: < http://www.osel.cz/index.php?clanek=5087>.

[29]

NejsilnČjší pivo svČta se prodává v mrtvých zvíĜatech. Novinky.cz: [online]. 25. þervence 2010, [cit. 2010-08-08]. Dostupný z WWW: < http://www.novinky.cz/koktejl/206744-nejsilnejsi-pivo-sveta-seprodava-v-mrtvych-zviratech.html>.

[30]

PAZDERA, Josef. Kmenové buĖky kultivované na kontaktních þoþkách zbavují slepoty. Osel.cz [online]. 07.06.2009 , [cit. 2010-08-09]. Dostupný z WWW: .

[31]

PAZDERA, Josef. Všeho moc škodí, i hygieny. Osel.cz: [online]. 12.02.2004 , [cit. 2010-08-08]. Dostupný z WWW: < http://www.osel.cz/index.php?clanek=593>.

[32]

Více než tĜetina zemského povrchu se postupnČ mČní na poušĢ. Novinky.cz [online]. 27.12.2009, [cit. 2010-08-08]. Dostupný z WWW: < http://www.novinky.cz/koktejl/187777-lide-zacali-sezemedelstvim-kvuli-vyrobe-alkoholu-tvrdi-vedec.html>.

[33]

Zmutovaní pstruzi mají nakrmit lidi a zachránit ryby. Novinky.cz [online]. 19. bĜezna 2010,[cit. 2010-08-08]. Dostupný z WWW: < http://www.novinky.cz/koktejl/187777-lide-zacali-sezemedelstvim-kvuli-vyrobe-alkoholu-tvrdi-vedec.html>.

Stránka 219

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí õ±ǣ Titulní strana – autor Nikolajþík František Obr. þ. 3 – 45 Autor: Janíþková Bronislava Obr. þ. 46, 66, 103, 104, 107, 111, 112, 113, 124, Autor: Nikolajþík František Obr. þ. 53:

Obr. þ. 62: Diplura [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. Discover Life. Dostupné z WWW: . Obr. þ. 63: MURRAY, Tom. Isotoma viridis [online]. 2008 [cit. 2010-08-08]. Biodiverzidade. Dostupné z WWW: .

Macrocybe [online]. 2008 [cit. 2010-08-09]. ABC net. Dostupné z WWW: < http://www.abc.net.au/reslib/200707/r159235_580502.jpg>. Obr. þ. 3 – 45, 54, 105 Autor: Janíþková Bronislava

Obr. þ. 64:

Podura aquatica [online]. 2007 [cit. 2010-08-08]. MYRIAPODA & APTERYGOTA. Dostupné z WWW: .

Obrazová þást edafonu Obr. þ. 55: LEHLE, Eugen. Colpoda inflata : Wikimedia Commons [online]. 2008 [cit. 2010-08-08]. File. Dostupné z WWW: .

Obr. þ. 65: MNIDAR, Gregor. Protura specimen: OtevĜená encyklopedie [online]. 2008 [cit. 2010-08-08]. Wikipedie. Dostupné z WWW: .

Obr. þ. 56:

Clostridium botulinum [online]. 2009 [cit. 2010-08-08]. DIC Akademic. Dostupné z WWW: .

Obr. þ. 67: Scutigerella immaculata [online]. 2009 [cit. 2010-08-09]. Scutigerella immaculata. Dostupné z WWW: .

Obr. þ. 57:

Amoeba [online]. 2008 [cit. 2010-08-08]. BILD 1 Summer 2 08. Dostupné z WWW: . Obr. þ. 58:

Caenorhabditis elegans [online]. 2008 [cit. 2010-08-08]. Gurdon institute. Dostupné z WWW: .

Obr. þ. 68: Autor: Janíþková Bronislava Obr. þ. 69:

Lithobius forficatus: [online]. 2008 [cit. 2010-08-08]. Common Garden Centidepedia. Dostupné z WWW: < http://www.wildaboutbritain.co.uk/pictures/showphoto.php/photo/62 439/size/big>.

Obr. þ. 59:

Rhizobium [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. APS net Education Center. Dostupné z WWW: .

Obr. þ. 70:

Oniscus asellus: [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. Bugguide. Dostupné z WWW: . Obr. þ. 71: Autor: Janíþková Bronislava Obr. þ. 72:

Glomeris hexasticha: [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. BioLib. Dostupné z WWW: < http://www.biolib.cz/en/taxonsubtaxa/id90527/>.

Obr. þ. 60:

Rhizopoda [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. Protist. Dostupné z WWW: . Obr. þ. 61:

Rotatoria [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. The Academy of Natural Sciences. Dostupné z WWW: .

Stránka 220

Obr. þ. 73:

Polyxemus lagurus [online]. 2000 [cit. 2010-08-08]. Kolibos. Dostupné z WWW: . Obr. þ. 74:

Polydesmus complanatus [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. Ústav pĤdní biologie. Dostupné z WWW: .

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ. 75:

Obr. þ. 87:

Formica [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. ŠkĤdci.com. Dostupné z

StĜevlík fialový: [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. Mezi stromy.

WWW: < http://www.skudci.com/mravenci-mravenec>.

Dostupné z WWW: < http://www.mezistromy.cz/cz/les/zivocichove-vlese/hmyz/brouci/strevlik-fialovy/fotogalerie>.

Obr. þ. 76: Termit [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. Chem.upnet. Dostupné z WWW: < http://www.chem.unep.ch/pops/termites/termite_ch3.htm>.

Kobylka zelená: [online]. 2004 [cit. 2010-08-08]. Fotoalbum.

Obr. þ. 77:

Dostupné z WWW: < http://zoology.fns.uniba.sk/album/20002009/2004/040731_bike/slides/040731%20016%20Tettigonia%20vir idissima%20kobylka%20zelena.htm>.

Obr. þ. 88:

Stepník rudý: OtevĜená encyklopedie [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. Wikipedie. Dostupné z WWW: < http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Eresus_cinnaberinus.jpg>.

Obr. þ. 78:

Sametka rudá: [online]. 2007 [cit. 2010-08-08]. BobĤv fotolob. Dostupné z WWW: .

Obr. þ. 89:

Saranþe vrzavá: [online]. 2004 [cit. 2010-08-08]. Hmyz. Dostupné z WWW: . Obr. þ. 90:

Rusec laponský : [online]. 2008 [cit. 2010-08-08]. ýasopis Obr. þ. 79: KRÁSENSKÝ, Pavel. PancíĜník: [online]. 2007 [cit. 2010-08-08]. Naturfoto.cz. Dostupné z WWW: < http://www.naturfoto.cz/pancirnik-fotografie-5746.html>.

100+1. Dostupné z WWW: < http://www.stoplus.cz/archiv/odolny_hmyz.html>. Obr. þ. 91:

Krtonožka: [online]. 2008 [cit. 2010-08-08]. ŠkĤdci.com. DoObr. þ. 80:

stupné z WWW: < http://www.skudci.com/krtonozka-obecna>.

Lumbricus terrestris: [online]. 2009 [cit. 2010-08-08]. Regenwurmer im Garten. Dostupné z WWW: < http://www.meinkleinergarten.de/Regenwuermer-im-Garten63.html>. Obr. þ. 81:

Tardigrada: [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. The Stronges Animal on Earth in Extreme Condition. Dostupné z WWW: < http://www.worldinterestingfacts.com/animal/tardigrada-thestrongest-animal-on-earth-in-extreme-condition.html>. Obr. þ. 82:

Chelifer cancroides: [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. Chelicerata. Dostupné z WWW: < http://zoology.fns.uniba.sk/poznavacka/chelicerata.htm>.

Obr. þ. 92:

Norník rudý [online]. 2008 [cit. 2010-08-09]. jynx-t.net. Dostupné z WWW: < www.jynx-t.net/.../Data/Images/Nornik-rudy.jpg>. Obr. þ. 93:

Hraboš polní: [online]. 2007 [cit. 2010-08-08]. Hraboši. Dostupné z WWW: < http://www.desop.cz/index.php?view=article&id=119%3A181107hraboi-polni&option=com_content&Itemid=108>. Obr. þ. 94:

Jezevec lesní: [online]. 2007 [cit. 2010-08-08]. Osel.cz. Dostupné z WWW: .

Obr. þ. 83:

Nephrotoma crocata: [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. Gelbbindige Schnake. Dostupné z WWW: < http://www.flickr.com/photos/74103325@N00/494460700/>. Obr. þ. 84: SCHLEMMER, Pavel. Volucela pellucens: Evoluþní úspČšnost hmyzu [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. Hmyz info. Dostupné z WWW: .

Obr. þ. 95:

Talpa europaea: [online]. 2007 [cit. 2010-08-08]. Zelené impérium. Dostupné z WWW: < http://forum.zeleneimperium.cz/viewtopic.php?f=31&t=824>. Obr. þ. 96: Lanýž: [online]. 2007 [cit. 2010-08-08]. Top 10 luxusních jídel. Dostupné z WWW: < http://brundra.blog.cz/1005/top-10-luxusnichjidel>.

Obr. þ. 85:

Forficula auricularia: [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. Earwig Removal Mississauga. Dostupné z WWW: < http://www.mississaugapestcontrol.com/earwig.html>.

Obr. þ. 97: SVOBODOVÁ, VČra. Aleuria aurantia: [online]. 2007 [cit. 201008-08]. Botany.cz. Dostupné z WWW: < http://botany.cz/cs/aleuriaaurantia/>.

Obr. þ. 86:

Myrmeleon formicarius: [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. Galleria Foto Planipenna. Dostupné z WWW: < http://www.naturamediterraneo.com/forum/gallery.asp?case=ordine &action=Planipennia&genere=Myrmeleontidae>.

Obr. þ. 98:

Geastrum: [online]. 2007 [cit. 2010-08-08]. Document sans nom. Dostupné z WWW: < http://myco-cheype.chezalice.fr/imagesw/geastrum_fornicatum.htm>.

Stránka 221

Klimatologie, meteorologie, problematika pĤdy a zemČdČlství ve vztahu k životnímu prostĜedí Obr. þ. 99: LINDSEY, K. Peziza vesikulosa: [online]. 2004 [cit. 2010-0808]. July Ascomycota Mushrooms. Dostupné z WWW: < http://mycocheype.chez-alice.fr/imagesw/geastrum_fornicatum.htm>.

Obr. þ. 118:

Podíl jaderné energie na výrobČ elektĜiny [online]. 2010 [cit. 2010-08-10]. Skupina ýEZ. Dostupné z WWW: .

Obr. þ. 100:

Dutohlávka: [online]. 2010 [cit. 2010-08-08]. Trees for Life Caledonian Forest Photo Gallery. Dostupné z WWW: < http://mycocheype.chez-alice.fr/imagesw/geastrum_fornicatum.htm>. Obr. þ. 101:

Pýchavka obrovská [online]. 2010 [cit. 2010-12-13]. Dostupné z WWW: . Obr. þ. 102:

Geologie [online]. 2010 [cit. 2010-08-10]. Statutární mČsto úUstí nad Labem. Dostupné z WWW: . Obr. þ. 106:

Extenzivní koĜenový systém [online]. 2010 [cit. 2010-12-13]. Dostupné z WWW: . Obr. þ. 108: Autor Nikolajþík Martin Obr. þ. 109:

Mravenci rodu Atta [online]. 2010 [cit. 2010-08-10]. Blogplnyzvirat.cz. Dostupné z WWW: < http://nd03.jxs.cz/323/433/c843c44e69_63143192_o2.jpg>.

Energetické plodiny Obr. þ. 119: Miscanthus:energetický zázrak [online]. 2009 [cit. 2010-08-08]. Nazeleno.cz. Dostupné z WWW: . Obr. þ. 120: Konopí seté [online]. 3.3.2009 [cit. 2010-08-08]. KSCR.cz. Dostupné z WWW: < http://81.0.228.110/UserFiles/Image/P1020674(1).jpg>. Obr. þ. 121: MIŽÍK, Petr. Komomice bílá [online]. 2008 [cit. 2010-08-08]. Botany.cz. Dostupné z WWW: < http://botany.cz/foto/melilotusherb1.jpg>. Obr. þ. 122: BČlotrn kulatohlavý [online]. 2008 [cit. 2010-08-08]. Sweb.cz. Dostupné z WWW: < http://trihabry.sweb.cz/data/bodlak.jpg>. Obr. þ. 123: KĜídlatka japonská [online]. 2009 [cit. 2010-08-08]. Kutbax. Dostupné z WWW: < http://www.kutbax.co.uk/japanese%20knotweed.jpg>. Obr. þ. 125:

Obr. þ. 110: MIHULKA, Stanislav. SvČtélkující potkáĖata [online]. 2006 [cit. 2010-08-10]. Osel.cz. Dostupné z WWW: < http://www.osel.cz/_popisky/116_/s_1161705175.jpg>.

Schéma bioplynové stanice [online]. 2010 [cit. 2010-08-10]. Motorgas.cz. Dostupné z WWW: .

Obr. þ. 114:

Dlouhé stránČ [online]. 2007 [cit. 2010-08-10]. Louþná nad Desnou. Dostupné z WWW: < http://www.loucna-naddesnou.cz/VismoOnline_ActionScripts/Image.aspx?id_org=8708& id_obrazky=2050>. Obr. þ. 115:

ZaĜízení a hlavní charakteristika reaktoru [online]. 2007 [cit. 2010-08-10]. Reaktor. Dostupné z WWW: < http://www.pavrda.cz/cernobyl/rbmk/ipg/rbmk.jpg>. Obr. þ. 116:

Tlakovodní reaktor PVR [online]. 2007 [cit. 2010-08-10]. Science for Technology. Dostupné z WWW: < http://www.kky.zcu.cz/uploads/research-fields/nuclear-powerplants-diagnostics/1.gif>. Obr. þ. 117:

Struktura svČtové elektĜiny [online]. 2010 [cit. 2010-08-10]. Skupina ýEZ. Dostupné z WWW: < http://www.cez.cz/edee/content/file/o-spolecnosti/cislastatistiky/vyroba-struktura-svet-1980.gif>.

Stránka 222

Obr. þ. 126: ?????????????????? Obr. þ. 127: ?????????????????? Obr. þ. 128:

Holub pávík [online]. 2010 [cit. 2010-08-10]. Združení chovatelĤ Košice. Dostupné z WWW: < http://www.zchke.sk/obrazky/holuby/pavik.jpg>. Obr. þ. 129: ??????????????????

Garant projektu: Ing. Stanislav Valášek Manažer projektu: Ing. Ludmila Kabelová VČcný manažer projektu: Ing. Michaela Vachunová Odborný konzultant a poradce: Mgr. Ivana Marková Realizaþní tým: PhDr. Markéta Mrkviþková, Alena ŠtČpánová, Ing. Vladimír Vacek, Mgr. Marie Viková, Mgr. Josef Vozanka Všechna práva vyhrazena. Kopírování a rozšiĜování prostĜednictvím médií a systémy na zpracovávání dat všeho druhu jen s písemným souhlasem.

StĜední škola zemČdČlská a Vyšší odborná škola Chrudim PodČbradova 842, 537 01 Chrudim Telefon: 469 620 363 Telefon a fax: 469 620 207 Email: [email protected] www.szes.chrudim.cz Úprava, tisk a vazba: Callisto-96, s.r.o., www.callisto96.cz Rok vydání: 2010 Tento manuál je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpoþtem ýeské republiky

Pracovní manuál. RNDr. Roman Linhart, Bc. Bronislava Janí ková DiS

Recommend Documents