2. OBECNÁ PEDOLOGIE
2.1. PůDNÍ VLASTNOSTI A JEJICH VÝZNAM Půdní koloidy Půda je přírodním útvarem s výraznou dynamikou fyzikálních, chemických a mikrobiálních procesů. Je charakterizována zákonitou stratigrafií, čili zvrstvením, úrodností, tj. produkční schopností. Půdotvornými procesy, především zvětráváním, dochází většinou k intenzívnímu rozrušování celistvé horniny, pokud se již mateční substrát nevyskytuje jako rozrušený sediment (vátý písek, spraš, aluviální náplavy a pod.). Vzniká směs částeček rozličného tvaru a velikosti s příměsí organických látek. Půda je svou povahou výrazný polydisperzní systém. Tento systém je značně složitý, protože obsahuje nejen minerální součástky pevné, kapalné a plynné, ale i složky organické (humus) a živé organizmy. Vzájemný kvalitativní poměr složek minerálních, složky organické a živé, podmiňuje tvorbu půdy jako disperzního systému s odlišnými vlastnostmi fyzikálními, chemickými, biochemickými a biologickými. V tomto systému jsou zastoupeny částečky - disperzní podíl a volné prostory mezi těmito částečkami (póry), které jsou vyplněny vodou (resp. půdními roztoky) a vzduchem disperzní prostředí. Disperzní systémy se člení podle velikostí částic na 3 základní skupiny : 1. Hrubé disperze, které mají průměr větší než 0,1 mikronu. Jsou pozorovatelné mikroskopem, lupou. 2. Koloidní disperze jsou částice o průměru 0,1 mikronu až 1 milimikron. 3. Analytické disperze o velikosti menší než 1 milimikron. Jednotlivé částečky mohou být buď ve stavu úplné disperze, kdy existují ojediněle, nebo ve stavu vyvločkovaném, kdy vytvářejí shluky, agregáty, mikroagregáty. Půdní částice o velikosti menší než přibližně 2 milimikrony mají koloidní vlastnosti. Půdní koloidy jsou schopny poutat ionty, vodu, plyny, mohou způsobovat bobtnavost, kohezi půdy. Protože v půdě působí celý soubor koloidů organických a anorganických, nazývá se tento soubor půdní (sorbční) komplex. Jsou to především jílové minerály, amorfní gely kyseliny křemičité, hydráty oxidů železa a hliníku. Z organického podílu to jsou humusové látky, samostatné nebo vázané na minerální složku. Povrch koloidu, pokud nabyl elektrického náboje, přitahuje opačně nabité ionty z půdního roztoku (iontová adsorpce). Hmotnostní jednotka půdy je schopna sorbovat určité množství kationtů. Tato kapacita se nazývá výměnná sorpční kapacita půdy.Vyjadřuje se jednotkou miliekvivalentů na 100 g půdy. Adsorbovatelnost není u všech kationtů stejná, což má vliv na výměnu kationtů. Kationty o vyšší adsorbovatelnosti (např. Ca2+) mohou být vytěsněny kationty o nižší adsorbovatelnosti (Na+), pouze při mnohem větší koncentraci Na+ kationtů v půdním roztoku. Naopak již při relativně nízké koncentraci dvojmocných kationtů v půdním roztoku dochází k intenzívnímu vytěsňování jednomocných kationtů z půdního komplexu. Výměnné kationty sorbované v půdě mají velký význam. Působí na fyzikální vlastnosti půdy (strukturu, bobtnavost) a na výživu rostlin, protože řada ze sorbovaných kationtů je důležitou živinou. -1-
Kromě výměnné sorpční kapacity (označ. "T"), stanovuje se také momentální obsah výměnných bází (označ. "S") v miliekvivalentech (mekv.) jednotlivých bázických kationtů sorbovaných ve 100 g půdy (Ca, Mg, K, Na) a určuje se sorpční nasycenost (označ. "V") vztahem : S V = --- . 100 (%) T Schopnost půdy udržet si původní reakci i po přidání určitého množství kyseliny či zásady se nazývá pufrovitost. Je tím vyšší, čím vyšší je výměnná sorpčí kapacita a čím vyšší je stupeň nasycení bázemi. Je ovlivněna také složením půdního roztoku. Kromě sorpce iontů půdní koloidy jsou schopny zachycovat půdní mikroorganismy. Koagulace je shlukování dispergovaných částic ve větší vločky. Před procesem koagulace existují koloidní částice samostatně v kapalné fázi, označuje se - sol. Vlivem Brownova pohybu, při pohybu kapalné fáze, se koloidní částečky setkávají a mohou vytvářet vlivem adhezních sil vločky, mikroagregáty. Opačným procesem než koagulace je peptizace. Zkoagulované mikroagregáty se při peptizaci rozpadají na původní disperzní částice. Důsledkem probíhající koagulace nebo peptizace je změna agregace, a tudíž změna pórového systému půd. Zrnitostní složení půd Zrnitost půd je základní charakteristikou fyzikálních vlastností půd. Zrnitostní složení půd je určeno podílovým zastoupením různých velikostních frakcí půdních částic (zrnitostních kategorií). Zrna o průměru nad 2 mm se označují jako skelet. Zemina po odstarnění skeletu se označuje jemnozem. Skelet se dále rozlišuje na hrubý písek (2-4mm), štěrk (4-30mm) a kamení (nad 30mm). Při hodnocení skeletu se posuzuje i jeho tvar a mineralogické složení. Většina klasifikačních systémů zrnitosti půd hodnotí složení jemnozemě. Rozhodujícím kriteriem je procentický obsah I. zrnitostní kategorie v jemnozemi. Třídění jemnozemě dle zrnitostních kategorií je v tab. Tab. Zrnitostní kategorie ------------------------------------------------------------Kategorie Velikost částic (mm) Název frakce ------------------------------------------------------------I. <0,001 jíl 0,01 - 0,001 střední a jemný prach II. 0,05 - 0,01 hrubý prach III. 0,25 - 0,05 jemný písek IV. 2,0 - 0,25 střední písek -------------------------------------------------------------
-2-
Dle obsahu I. kategorie se hodnotí půdní druhy. U nás je zavedena Novákova stupnice (viz tab.) Tab. Novákova klasifikační stupnice půdních druhů ------------------------------------------------------------Obsah I.kat. (%) Název druhu půdy Označení půdy ------------------------------------------------------------0 - 10 písčitá lehká 10 - 20 hlinitopísčitá lehká 20 - 30 písčitohlinitá střední 30 - 45 hlinitá střední 45 - 60 jílovitohlinitá těžká 60 - 75 jílovitá těžká > 75 jíl těžká ------------------------------------------------------------Metody zrnitostních rozborů : - dekantrační - suspenze se po zatřepání nechá po předepsaný čas, který odpovídá sedimentační rychlosti určité velikosti zrn, usazovat. Rozptýlený, neusazený kal se odčerpá a stanoví. Tento proces se opakuje až do vyčištění kapaliny v usazovacím sloupci - pipetovací - pipetou se odebírá z určitého profilu, za určitý čas vzorek určitého objemu ze suspenze, který se vyhodnotí - vyplavovací (plavící metoda Kopeckého) - proud určité rychlosti odplavuje částice, které mají nižší sedimentační rychlost, než rychlost proudící vody. Kopeckého plavící přístroj se skládá ze 3 válců o různém průměru, ve kterých se usazují částice II. - IV. kategorie. I. kategorie jsou vyplaveny z přístrojů. - hustoměrné - v určitých časových intervalech se měří hustota suspenze, která se mění v závislosti na probíhající sedimentaci půdních částic. Množství jednotlivých frakcí, zjištěné zrnitostními rozbory se vyjadřují tabelárně nebo t.zv. čárou zrnitosti. Obsah jílu, jeho fyzikální a chemické vlastnosti mají mimořádný význam, neboť ovlivňuje vodní, vzdušný i živinný režim půd. Půdní jíl veškerý, vyjádřený I. zrnitostní frakcí dle Kopeckého (částice menší než 0,001 mm) se dále dělí na jíl kaloidní, jíl fyzikální, jíl hrubý. Z hlediska petrografického je jíl většinou označován jako hornina měkká, složená hlavně z hydratovaných alumosilikátů a ferrisilikátů koloidních i krystalických. Jílové nerosty s výraznou krystalovou strukturní mřížkou a s výraznou sorpční schopností tvoří nejdůležitější součást jílu. Jílové minerály se rozdělují do 4 hlavních skupin : 1. Skupina kaolinická - kaolinit, halosyit. Kaolinit (Al2O3.SiO2.1H2O) se vyznačuje velkou pevností strukturní krystalové mřížky, má malou sorpční schopnost pro živiny a vodu. Má malou bobtnací schopnost. -3-
Vzniká zvětráváním alumosilikátů (živců). Je to důležitý nerost jílovitých usazených hornin, vzniká v kyselém prostředí. V půdách ČR není podstatně zastoupen. 2. Skupina montmorillonistická - montmorillonit, beidelit. Montmorillonit (CaMg)O.Al2O3.4SiO2.H2O)je charakteristický svou kyprostí ve strukturní krystalové mřížce, což podmiňuje jeho vysokou bobtnavost, velmi značnou sorpční schopnost. Je důležitou součástí našich jílovitých hornin, často se vyskytuje v půdách jako součást koloidního a hrubšího jílu. Vznikají v půdách s dostatečnou zásobou bází a převážně v neutrálním prostředí. 3. Skupina nontronitická - nontronit. Nontronit (Fe2O3.3SiO2.nH2O). Vykazuje dobrou sorpční schopnost, má zvýšenou bobtnavost. Je důležitým barvivem půdního jílu. 4. Skupina jílových nerostů podobných slídám - illit, vermiculit, hydromuskovit, aj. Illit se hojně vyskytuje v jílovitých sedimentech, ve spraších i v recentních usazených horninách a půdách. Má značné sorpční schopnosti. Charakteristika půdních druhů : Lehké půdy jsou velmi snadno obdělávatelné, snadno propustné pro vzduch i pro vodu, s vysokým provzdušněním a nízkou vodní kapacitou. Jsou proto snadno vysýchavé, snadno se prohřívají. Mikrobiální činnost je vysoká, humus je rychle oxidován, sorpce půd je nízká, živiny se snadno vyplavují. Střední půdy mají nejpříznivější fyzikální, chemické a biologické vlastnosti. Vodní kapacita umožňuje dobré zásobování rostlin vodou, infiltrace srážkové vody je dobrá, závisí na struktuře půdy. Jsou dobře obdělávatelné, mají dostatečnou sorpční schopnost. Těžké půdy jsou málo propustné pro vzduch i pro vodu, mají vysokou vodní kapacitu, ale také vysoký podíl nevyužitelné půdní vláhy. Fyzikální vlastnosti jsou závislé na mineralogickém složení frakce fyzikálního jílu. Struktura půdy Půdní částice vytvářejí větší či menší shluky - agregáty. Podle jejich velikosti se rozlišují makroagregáty (průměr nad 0,25 mm) a mikroagregáty (průměr pod 0,25 mm). Pojmem půdní struktura se označuje prostorové uspořádání agregátů v půdě. Agregování půdních částic je výsledkem komplexního působení fyzikálních, chemických a biologických procesů, které probíhají pod vlivem mnohých vnějších i vnitřních činitelů v půdě. Utváření půdní struktury se děje 2 procesy : 1. Rozdělením půdy na agregáty - vysušením, působením mrazu, kořenovými systémy, kypřením živočichy, agrotechnikou. 2. Zpevňováním agregátů tmelícími látkami - humusem, sesquioxidy. Vytvořené typy půdních agregátů jsou výsledkem půdotvorných procesů, které ovlivňují vlastnosti vazeb mezi složkami polydisperzního systému. Důležitým znakem půdní struktury je, že se půda v přirozených podmínkách rozpadá do agregátů, které mají určité zákonité tvary.
-4-
K mikroagregátům patří zkoagulované půdní koloidy, útvary vzniklé spojením částeček jílových a prachových, často za působení gelů sesquioxidů a huminových kyselin. Předpokladem pro existenci mikrostruktury je koagulace půdních koloidů. Stmelení mikroagregátů způsobují také organické látky, vznikající při biochemických procesech humifikace. Tmelící působení humusových látek však není trvalé. Vyžaduje opakované zásobení půdy čerstvými organickými látkami. Makroagregáty vznikají růstem mikroagregátů, jejich shlukováním do větších celků. K jejich vzniku dochází také vlivem objemových změn při vysychání půdy, vlivem mrazu. Strukturní agregáty jsou prostoupeny vnitroagregátovými póry, což příznivě ovlivňuje jímání a pohyb půdní vody ve strukturních půdách. Podle stupňů vývoje, tvaru a vlastností půdních agregátů v půdním horizontu se rozlišují půdy : 1. Půdy nestrukturní, bez agregátů. 2. Půdy se slabou strukturou, převládá nestrukturní materiál. 3. Půdy strukturní, s vyvinutou strukturou. Agregáty se dobře oddělují, jsou ve vodě stabilní a pevné. Podle tvaru agregátů se rozlišuje struktura do 4 morfologických tříd : I. třída - agregáty zaoblené, osy jsou stejně dlouhé (drobtovitá kulovitá struktura) II. třída - plochy a hrany agregátů jsou zřetelné, osy jsou stejně dlouhé (kostkovitá polyedrická struktura) III. třída - svislá osa je větší (sloupkovitá struktura) IV. třída - vodorovné osy jsou protažené (deskovitá struktura) Strukturní půda humusového horizontu dobře využívá půdní vláhu. Výpar vody z nestrukturní půdy je vyšší. Na nestrukturní půdě existují souvislé kapilární póry, jimiž je neustále přiváděna voda z hlubších půdních vrstev do vysušené horní vrstvy. Na strukturní půdě jsou kapiláry existencí agregátů přerušeny a přesun vody je velmi pomalý. Infiltrace srážkové vody je u nestrukturní půdy trvale nižší, rychlost infiltrace se rychle snižuje, neboť dochází ke vzniku půdního škraloupu. Vzduch uzavřený v pórech pod škraloupem zhoršuje průběh infiltrace. Půdní struktura má různou stálost proti rozpadu ve vodě (vodostálost). Půdy s nasyceným sorpčním komplexem mají půdní strukturu stálou. Stálost půdní struktury závisí také na chemických, biologických a mechanických činitelích. Půdní struktura má velký význam z hlediska produkčního. Příznivá struktura způsobuje dobré provzdušnění půd, půdy jsou dobře zásobeny kyslíkem pro činnost mikroedafonu a pro procesy humifikační. Při hodnocení půdní struktury a jejích vlastností se sleduje charakter struktury, velikost strukturních agregátů, jejich tvar a zejména mechanická stabilita a vodní stálost půdních agregátů.
-5-
Pórovitost půdy Pórovitost je specifickou vlastností půdy. Vyjadřuje tu část objemu půdy, která není vyplněna tuhou fází, půdní hmotou. Vzniklé prostory se nazývají půdní póry. V pórech probíhají důležité procesy a reakce významné pro vývoj půdy, růst rostlin, migraci a využití látek. Póry jsou většinou spojité, mají různý tvar, velikost. Objem pórů se stanoví k celkovému objemu půdy v přirozeném uložení : SS-Sd P = ------- . 100 (% obj.) SS kde P - pórovitost (%) SS - specifická (měrná) hmotnost půdy (t.m-3, g.cm-3) Sd - objemová hmotnost půdy (t.m-3, g.cm-3) Objem, tvar a velikost půdních pórů přímo ovlivňuje vodní a vzdušný režim půd. Zejména působí na rychlost pohybu vody, a tím i na migraci látek v půdě. Podle velikosti se rozdělují póry na : 1. Kapilární póry, o průměru menším než 0,2 mm. Voda v těchto pórech je vázána kapilárními silami, které určují její pohyblivost a dostupnost. Se snižujícím se průměrem kapilárních pórů se snižuje pohyblivost a přístupnost půdní vody rostlinám. 2. Semikapilární póry představují z hlediska jejich poutání přechod mezi póry kapilárními a gravitačními. 3. Gravitační póry jsou hrubších rozměrů. Pohyb vody je podřízen působení gravitace. Voda se volně pohybuje do spodních vrstev a na její místo proniká vzduch. Pórovitost je závislá zejména na obsahu jílu, struktuře půdy, prokořenění, makroedafonu. Je výrazně ovlivňována obděláváním půdy (agrotechnikou). Obsah gravitačních pórů se nepříznivě snižuje zhutňováním půdy. Specifická, měrná hmotnost půdy - SS Vyjadřuje hmotnost jednotkového objemu tuhé fáze půdy. Závisí na mineralogickém složení půdy a obsahu organických látek. mS SS = ---- (t.m-3, g.cm-3) VS kde mS - hmotnost objemu vzorku (t,g) VS - objem vzorku (m3, cm3) Ke stanovení se používá pyknometrická metoda. Hodnota specifické (měrné) hmotnosti půd se pohybuje v rozmezí 2,5 - 2,7 t.m-3. Objemová hmotnost suché půdy - Sd (redukovaná) mS Sd = ----
-6-
Vt (t.m-3, g.cm-3) Objemová hmotnost půdy (redukovaná) vyjadřuje hmotnost jednotkového objemu suché půdy (mS) v neporušeném stavu (Vt). Hodnota objemové hmotnosti závisí především na zrnitostním složení, pórovitosti a struktuře půdy. Objemová hmotnost jílovitých půd klesá až na 1,1 t.m-3, u písčitých půd se zvyšuje až na 1,8 t.m-3. Je ovlivňována zpracováním půdy, organickým hnojením, utužením půdy. Objemová hmotnost se zjišťuje při terénním průzkumu půd, odběrem vzorků v neporušeném stavu do válečků o známém objemu (např. Kopeckého válečky o objemu cca 100 cm3). Zhutnění půd - penetrometrie Objemová hmotnost půd je znakem utužení půd. Vlivem intenzívního obhospodařování půd, používáním těžké mechanizace, nedostatečně prováděnou kultivací půd i narušením struktury pěstovaných plodin (osevními plány) došlo k nepříznivému utužení půd. Nejvíce je ovlivněna podorniční vrstva (25-35 cm). Tyto půdy vyžadují účinné agromeliorační opatření a změnu hospodaření, zejména agrotechnických zásahů (zpracování půdy, prohlubování ornice, střídání plodin, organické hnojení, meliorační kypření aj.) Metody, které objektivně hodnotí míru zhutnění půd, vychází ze stanovení objemové hmotnosti půd a penetračního odporu. Penetrometrie je metoda, která stanovuje t.zv. penetrační odpor půdy (při známé zrnitosti a vlhkosti půdy). Penetrační odpor vyjadřuje odpor půdy proti vnikání sondovací jehly. Byly vyvinuty penetrometry, které přímo graficky zaznamenávají proces pronikání tělesa do půdního profilu. Stanovuje se jak vertikální penetrační odpor, tak horizontální odpor zjišťovaný v různých vrstvách půdního profilu. Tab. Kritické hodnoty penetračního odporu (Lhotský, 1983) -----------------------------------------------------------Ukazatel --------------------------------Půdní druh - půda Penetrační odpor Při vlhkosti půdy (MPa) (% hmot.) -----------------------------------------------------------Jíl 2,8 - 3,2 28 - 24 Jílovitá-jílovitohlinitá 3,2 - 3,7 24 - 20 Hlinitá 3,7 - 4,2 18 - 16 Písčitohlinitá 4,5 - 5,0 15 - 13 Hlinitopísčitá 5,5 12 Písčitá 6,0 10 ----------------------------------------------------------
-7-
Chemické vlastnosti půd Chemické vlastnosti půd záleží na chemickém složení minerálních půdních částic, povaze a průběhu chemických a fyzikálně chemických procesů v půdě, složení a koncentraci půdního roztoku i jejich činitelích nejen přírodních, nýbrž i vyvolaných hospodařením na půdě a dalšími antropogenními vlivy (kontaminace půd cizorodými látkami různého původu, z rozličných zdrojů). Důležitou chemickou vlastností půdy je především obsah vápníku, obvykle ve formě uhličitanu vápenatého (CaCO3). Vápník zlepšuje půdu v nasycenosti a stabilitě humusojílového sorpčního komplexu, upravuje chemickou reakci půdy, má výraznou pufrovací schopnost. Působí koagulačně a podporuje tvorbu drobtovité struktury. Je důležitou živinou pro rostliny. Podle obsahu uhličitanů v půdě se hodnotí půdy. Tab. Hodnocení obsahu uhličitanů v půdě -------------------------------------------------------Obsah uhličitanů (%) Označení půdy -------------------------------------------------------< 0,3 bezkarbonátová 0,3 - 3,0 slabě vápenitá 3,1 - 25 vápenitá 25,1 - 60 slín > 60 vápenatá -------------------------------------------------------Obsah železa v půdě se neprojevuje příznivě. Železo se vyskytuje v půdě v různé formě - uhličitanové, síranové, hydroxidové. Projevuje se různým stanovením a druhem vyloučenin (skvrny, šmouhy aj.). V podmínkách kyselé reakce nebo při redukčních procesech se železo stává pohyblivým, což umožňuje tvorbu individuálních železitých horizontů, což se výrazně projevuje u podzolových a glejových půd, kde se vytvářejí i slepencové (orsteinové) mezivrstvy, které poškozují vodní režim půdy. Podobné účinky má mangan, který často provází železo. Z ostatních prvků jsou fyziologicky významnými živinami draslík, fosfor a dusík, kdežto fyziologicky méně významný sodík má značně nepříznivý vliv na fyzikální vlastnosti půd - rozpad půdní struktury, kornatění. Nejrozšířenějšími prvky v půdách jsou křemík a hliník, které se účastní na tvorbě sorpčního komplexu půdy. Chemizmus půdy charakterizuje reakce půdy. Půdní reakce se udává buď v jednotkách pH, nebo mol/100g zeminy. Sorpčně nasycené typy černozemí a rendzin jsou neutrální až slabě zásadité (pH 7-8), půdy illinerizované, oglejové a podzolové mají reakci slabě až silně kyselou (pH 4-6). Půdní reakce koresponduje s mateční horninou. Půdy vyvinuté na žulách, rulách jsou kyselé, půdy vyvinuté na bazických horninách mají reakci neutrální až mírně zásaditou. Při hodnocení reakce půdy se stanovuje aktivní reakce, -8-
která zahrnuje koncentraci vodíkových iontů ve vodném extraktu nebo suspenzi půdy. Nejsou stanoveny ionty H+ poutané sorpčním komplexem. Výměnná reakce vyjadřuje schopnost půdy měnit pH roztoků neutrálních solí. Na půdu se působí roztokem KCl. K+iont vytěsní ze sorpčního komplexu H+ionty. Tato forma zahrnuje vedle iontů H+ v půdním roztoku i ionty H+ poutané sorpčním komplexem. Je stabilnější hodnotou než aktivní reakce. Bývá asi o 0,5 pH nižší. Mezi hlavní příčiny kyselosti půd patří mnoho činitelů. Prosakující voda, obsahující kyselinu uhlličitou a některé organické, zejména humusové kyseliny. Kyselina uhličitá vzniká reakcí vody s oxidem uhličitým, vznikajícím biologickou činností v půdě. Voda při prosakování odnáší z ornice rozpuštěné zásadité půdní složky (vápník, hořčík), čímž se zvyšuje kyselost půdy. Srážková voda odvádí z 1 ha půdy průměrně asi 250300 kg CaO. Úbytek obsahu vápna se zvyšuje i u neobdělávaných půd. Další pokles obsahu zásaditých látek vzniká odběrem rostlin. Vysokou spotřebu vápníku i hořčíku mají především víceleté pícniny, luskoviny, řepka, cukrová řepa. Hnojení mikrobiálními hnojivy vyvolává okyselní půd. K těmto hnojivům patří zejména draselná sůl, síran amonný, síran draselný i superfosfát. Vážnou příčinou poklesu pH půd jsou imise SO2. Většina rostlin nemůže růst na půdách v reakci pH <3,5 a >9. Kyselá reakce půd se upravuje vápněním. Množství potřebných vápenatých hnojiv, která upravují půdní reakci na hodnotu pH = 7 stanovuje potřebu vápnění. Půdy s vysokým obsahem lehce rozpustných solí (Cl-,SO42-, HCO3-, Na+) v humusovém horizontu se nazývají zasolené půdy, solončaky. Vyskytují se v oblastech srážkově deficitních, v nejsušších a nejteplejších oblastech jižní Moravy. Jsou to zemědělsky nevyužívané půdy s řídkou vegetací halofytů. Nalézají se především v bezodtokových depresích s blízkou hladinou mineralizovaných podzemních vod a depresích reziduálně sulfátově zasolených substrátech. Dochází k hromadění rozpustných solí v profilu, zejména při povrchu půdy. Vedle anorganických látek ovlivňují chemismus půdy organické látky. Přední organickou hmotu tvoří soubor všech neživých organických látek obsažených v půdě. Rozhodující význam má obsah humusu v půdě. Humus je soubor organických látek v různých stadiích přeměn, tj. množství odumřelých rostlin i živočišných zbytků v různém stupni rozkladu. Tento rozklad je velmi složitým biochemickým procesem, jehož konečným produktem je půdní humus s různým stavem, strukturou, reakcí i sorpční nasyceností. Pro úrodnost půdy je důležitý neutrální humus s převahou vápníkových iontů, přibližně neutrální reakce a sorpční nasycení. Podporuje tvorbu a zachování drobtovité struktury půdy, příznivě působí na vodní režim, podmiňuje biologickou činnost půdy a je zdrojem výživy rostlin. Opačné vlastnosti má kyselý humus. Aktivní část humusu je složena především z fulvokyselin a z huminových kyselin. Jejich poměr vyjadřuje kvalitu humusu. Kvalitní humus má převahu huminových kyselin. Obsah humusu v půdě je velmi stabilní charakteristika.
-9-
Tab. Hodnocení obsahu humusu v půdách ------------------------------------Obsah humusu (%) Označení ------------------------------------< 1 velmi nízký 1,0 - 2,0 nízký 2,1 - 3,0 střední 3,1 - 5,0 vysoký > 5 velmi vysoký ------------------------------------V našich půdách je nejčastější obsah humusu 1,5 - 3,0 %. Rašelinní půdy obsahují až 50 % humusu. Biologické vlastnosti půd V půdě trvale žije velký počet mikroorganismů a makroorganismů, který se označuje jako půdní edafon. Edafon je tvořen rozmanitými druhy fauny (prvoci, hlísti, červi aj.), dále částmi živých, výše organizovaných rostlin (kořeny) a rostlinnými mikroorganismy (bakterie, houby, řasy, plísně). Edafon se podílí na vzniku půd při zvětrávání hornin, při humifikaci a oběhu živin, má vliv na kypření i na strukturu a je velmi účinným faktorem úrodnosti půdy. Výslednou působnost edafonu a zvláště jeho mikrobiální složky vyjadřuje mikrobiální činnost půdy. Při hodnocení celkové biologické aktivity půdy se stanovuje respirační test, na základě kterého se podle množství vydýchaného oxidu uhličitého mikroorganismy odvozuje jejich celková aktivita. Pomocí soustavy respiračních testů se určuje kvalita půdní organické hmoty a zejména její schopnost podléhat mineralizaci. Touto metodou se zjišťuje kvalita humusu. V tab. je shrnut obsah a složení půdního edafonu. ------------------------------------------------------------Druh Počet v 1g půdy kg.ha-1 ------------------------------------------------------------Baktérie 105 - 1010 330 - 2500 Aktinomycéty 105 - 107 500 - 3200 Mikromycéty 103 - 108 1000 - 2800 Kvasinky 10 - 105 2 Řasy 103 - 106 20 - 1500 ------------------------------------------------------------
- 10 -
2.2. Hygiena půd Obor hygieny půdy řeší procesy kontaminace půdy cizorodými, rizikovými látkami, jejich chování v půdě, transfér do rostlin, hydrosféry. Stanovuje možnosti jejich asanace. Významné postavení v této oblasti zaujímá stanovení limitů maximálního zatížení půd kontaminenty. V civilizačně přetíženém území České republiky zaujímá problematika kontaminace půd významné postavení. Půda představuje ekologické medium, které zprostředkovává vstup rizikových látek do rostlin a vody, a tím do dalšího článku potravinového řetězce. Zemědělství jako producent potravin je rozhodujícím článkem, ovlivňujícím prostřednictvím půdy transformaci rizikových až toxických látek v potravinovém řetězci. Regulovaný i neregulovaný vnos řady látek do zemědělské půdy může mít dlouhodobé i trvalé účinky. V důsledku kumulace toxických látek v čase je zavedení nápravných, asanačních opatření v půdě podstatně složitější než v atmosféře a hydrosféře. Nepříznivé dopady se projevují nejen v důsledku samotné koncentrace rizikových látek, ale i vlivem jejich formy, jejich reakcí s půdními vlastnostmi i ostatními složkami ekosystémů. Proto má největší význam prevence, eliminace zdrojů kontaminace. Poznání příčin zvýšených a potenciálně nebezpečných obsahů rizikových látek v půdách je jedním ze základních předpokladů k provádění preventivních i nápravných opatření. Hlavní zdroje rizikových látek v zemědělských ekosystémech : Přirozené zdroje : - přirozený obsah prvků v horninách a půdách (přírodní pozadí) - přirozený atmosférický spad prachových částic. Antropogenní zdroje : - průmysl, energetika - imise průmyslových podniků, elektráren, - depozice pevného a kapalného odpadu na zemědělské půdy a následné rozptýlení částic obsahujících kontaminanty, - odpadní vody z průmyslu, - doprava - produkce spalin motorových vozidel, - osídlení - depozice pevných domovních odpadů na zemědělské půdy, - odpadní vody z domácností, - zemědělství - aplikace průmyslových hnojiv, pesticidů a dalších chemických prostředků, - aplikace odpadních kalů, kompostů a průmyslových odpadů do zemědělské vody. Transmise odpadů z jiných zdrojů kontaminantů do zemědělské výrobní činnosti, - zavlažování. Transport závlahové vody na půdu kontaminovanou odpady z průmyslu, sídlišť, veřejných ploch. Nejvážnějšími polutanty, jejichž šetření je předmětem zvýšeného zájmu, jsou těžké kovy a organické polutanty.
- 11 -
Normativy pro hodnocení přípustné kontaminace zeminy jsou základním vodítkem při volbě asanačních prací v souvislosti s havarijním znečištěním terénu. Ve své podstatě určují bezpečnostní hranice pohybu kontaminujících látek v prostředí s cílem zajistit ochranu zdraví člověka i jakost jednotlivých složek jeho prostředí. Normativní hodnoty by měly vyjadřovat následující cíle : a) Míru čistoty prostředí, která by měla být obecně zachována b) Zvláštní ochranu zemědělské půdy z hlediska ochrany rostlin i z hlediska vstupu znečišťujících látek do potravinového řetězce. c) Zvláštní hlediska ochrany tzv. čistých ploch, kde případný kontaminant by přicházel do bezprostředního kontaktu s člověkem (např. půda v městských sídlištích apod.). MŽP ČR vydalo zatím první a předběžný soubor normativů pro hodnocení zemin a podzemních vod v souvislosti s probíhajícími ekonomickými transformacemi jako součást metodického pokynu pro provádění tzv. ekologických auditů a pro potřeby i posuzování případů mimořádného znečišťování prostředí. Hodnoty těchto normativů jsou uvedeny pro informaci v následujících tabulkách. Tab. Ukazatelé a normativy pro zeminu ------------------------------------------------------------Ax Bx Cx ------------------------------------------------------------I. Kovyxx (mg/kg sušiny) ------------------------------------------------------------As 20 50 100 Ba 600 1000 2000 Be 3 20 30 Cd 0,4 5 20 Co 25 50 300 Cr celk. 130 250 800 CrVI 2 10 50 Cu 70 100 500 Hg 0,4 3 10 Mo 0,8 40 200 Ni 60 100 500 Pb 70 150 600 Sn 20 100 500 V 120 200 500 Zn 150 500 3000 -------------------------------------------------------------
- 12 -
II. Ostatní organické látkyxx (mg/kg sušiny) ------------------------------------------------------------B 40 80 200 Br 20 50 300 F 500 1000 2000 CN celk. 5 50 500 CN tox. 1 10 100 ------------------------------------------------------------Pokračování tab. ------------------------------------------------------------ABC ------------------------------------------------------------S (sulf.) 2 20 200 ------------------------------------------------------------III. Radioaktivní látky xx (Bq/kg sušiny) ------------------------------------------------------------Ra226 100 600 1000 Cs137+ Cs134 10 100 500 (mg/kg) U 10 30 50 ------------------------------------------------------------IV. Organické látky (mg/kg sušiny) ------------------------------------------------------------a) Aromatické uhlovodíky a jejich deriváty ------------------------------------------------------------benzen 0,05 0,5 5 etylbenzen 0,05 5 50 fenol 0,05 3 30 xyleny 0,05 5 50 aromáty celkem 0,3 7 70 ------------------------------------------------------------b) Polycyklické aromatické uhlovodíky ------------------------------------------------------------antracen 0,01 10 100 benzo(a)antracen 1 5 50 - 13 -
benzo(a)pyren 0,1 1 10 fenantren 0,1 10 100 fluoranten 0,1 10 100 chrysen 0,01 5 50 -------------------------------------------------------------
Pokračování tab. ------------------------------------------------------------ABC ------------------------------------------------------------naftalen 0,1 5 50 polycyklické arom. uhlovod. celkem 1 20 200 ------------------------------------------------------------c) Chlorované uhlovodíky ------------------------------------------------------------alifatické (jednotlivé) 0,1 5 50 alifatické (celkem) 0,1 10 100 chlorbenzeny (jedn.) 0,01 1 10 chlorfenoly (jedn.) 0,01 2 15 PCB 0,01 1 10 EOClxxx 0,1 8 80 ------------------------------------------------------------d) Pesticidy ------------------------------------------------------------organické chlorované (jednotlivé) 0,01 0,5 5 organické chlorované (celkem) 0,1 1 10 ostatní (jednotlivé) 0,01 1 10 ostatní (celkem) 0,1 2 10
- 14 -
------------------------------------------------------------e) Ostatní ------------------------------------------------------------cyklohexanon 0,1 6 60 pyridin 0,1 4 40 styren 0,1 5 50 nepolární uhlovodíky celkem 50 500 1000 ------------------------------------------------------------x - A) Pozaďové obsahy nebo požadovaná mez citlivosti stanovení dané škodlivé látky. B) Hodnoty, při jejichž překročení se zahajuje průzkum a zjišťuje původ znečištění. C) Hodnoty pro zahájení asanačních prací. xx - S výjimkou anomálních pozaďových hodnot (ložiska rud, radioaktivních surovin apod.) xxx - EOCl - extrahovatelný organicky vázaný chlor. Tab. Ukazatelé a normativy pro podzemní vody ------------------------------------------------------------ABC ----------------------------------------I. Kovyx (ug/l) ------------------------------------------------------------As 5 50 200 Ba 50 500 2000 Be 0,2 0,5 1 Cd 1,5 5 20 Co 20 50 200 Cr celk. 3 50 300 Cr6+ 1 10 100 Cu 20 50 200 Hg 0,1 1 5 Mo 5 20 100 Ni 20 100 300 Pb 20 50 200 Sn 10 30 150
- 15 -
------------------------------------------------------------Pokračování tab. ------------------------------------------------------------ABC ------------------------------------------------------------V 50 100 300 Zn 150 500 1000 ------------------------------------------------------------II. Ostatní anorganické látky (ug/l) ------------------------------------------------------------NH4 200 1000 3000 B 50 200 1000 F 500 1500 4000 ------------------------------------------------------------CN celk. 10 50 200 CN toxické 5 30 100 S (sulfid.) 10 100 300 ------------------------------------------------------------III. Radioaktivní látky (ug/l) ------------------------------------------------------------Ux 5 20 100 (Bq/l) Ra226x 0,05 0,1 0,5 Sr90 + Y90 0,02 0,1 1 Cs137 + Cs134 0,02 0,1 2 celková aktivita betaxx 0,2 1 3 celková aktivita alfaxx 0,1 0,3 1 T3 3 100 5000 -------------------------------------------------------------
- 16 -
Pokračování tab. ------------------------------------------------------------IV. Organické látky (ug/l) ------------------------------------------------------------a) Aromatické uhlovodíky ------------------------------------------------------------benzen 0,2 5 30 etylbenzen 0,2 20 60 fenol 0,2 15 50 toluen 0,2 15 50 xyleny 0,2 20 60 aromat uhlovodíky celkem 1 50 100 ------------------------------------------------------------b) Polycyklické aromatické uhlovodíky ------------------------------------------------------------antracen 0,005 2 10 benzo(a)antracen 0,005 0,5 2 benzo(a)pyren 0,005 0,2 1 fenantren 0,005 2 10 fluoranten 0,005 1 5 chrysen 0,005 0,5 2 naftalen 0,2 7 30 polycyklické aromat. uhlovodíky celkem 1 20 200 ------------------------------------------------------------c) Chlorované uhlovodíky (ug/l) ------------------------------------------------------------1,1,2 trichloreten 0,01 30 100 1,1,2,2 tetrachloreten 0,01 10 50 1,2 dichlorethan 0,001 10 50 1,1 dichloreten 0,01 0,5 2 -------------------------------------------------------------
- 17 -
Pokračování tab. ------------------------------------------------------------ABC ------------------------------------------------------------alifatické chlorované uhlovodíky celkem 1 20 100 chlorbenzeny (jednotl.) 0,01 0,5 5 chlorfenoly (jednotl.) 0,01 0,3 2 PCB 0,01 0,2 1 EOCl 1 15 70 ------------------------------------------------------------d) Pesticidy (ug/l) ------------------------------------------------------------organické chlorované (jednotlivě 0,01 0,2 1 org. chlor. (celekm) 0,1 0,5 2 ostatní (jednotlivě) 0,01 0,5 2 ostatní (celkem) 0,1 1,0 5 ------------------------------------------------------------e) Ostatní organické látky ------------------------------------------------------------cyklohexanon 0,5 15 50 pyridin 0,5 10 30 styren 0,5 20 60 nepolární uhlovodíky celkem 50 200 1000 ------------------------------------------------------------x - s výjimkou nalezišť rud xx - v případě překročení je nutné zjistit přítomnost jednotlivých radionuklidů podle zásady uvedené v ČSN 75 7111
- 18 -
Tab. Ukazatelé pro půdní vzduch ------------------------------------------------------------BC ---------------------------------------pro zjištění půvo- pro zahájení asadu zdroje znečiště- nace nebo dalších ní průzkumných prací ---------------------------------------(mg/m3) ------------------------------------------------------------1,1,2 trichloreten 1 10 1,1,2,2tetrachloeten 1 10 1,1 dichloreten 0,5 5 nepolární uhlovodíky celkem 5 20 benzen 1 5 toluen 5 10 ------------------------------------------------------------Ukazatelé a normativy pro půdní vzduch se doporučují pro případ provádění atmogeochemického průzkumu v propustném podloží. Hodnoty v kategorii C jsou vodítkem pro zahájení asanace vyvětrávací metodou nebo pro další průzkum znečištění zeminy a podzemních vod. Pokud jsou v zasaženém území stavby pro obyvatele, popřípadě se uvažuje jejich výstavba, v nichž by se mohly unikající těkavé škodliviny hromadit v obytném či pracovním ovzduší, je nezbytné rozsah asanace i cílové parametry asanace upravit podle příslušných platných imisních hodnot.
- 19 -
3. SPECIÁLNÍ PEDOLOGIE 3.1. Půdní průzkum Poznání rozhodujících vlastností pedofondu území republiky, sledování probíhajících změn, představuje základní informaci pro rozhodování o racionálním využívání a účinné ochraně jednoho z klíčových prvků biosféry. Půdní pokryv na území České republiky se vyznačuje značnou heterogenitou, danou geologickým substrátem, rozdílností klimatických podmínek i způsobem hospodaření člověkem na půdě. Provádění kvalifikovaného průzkumu půd na našem území má značnou tradici, vycházející z vysoké odborné úrovně české pedologické školy. Do roku 1938 byl pedologický průzkum, včetně zhotovení map zemědělských půd, proveden na ploše více než 800 000 ha. Nositeli tohoto průzkumu byli významní pedologové prof. Kopecký, prof. Novák, Ing. Spirhazl a další odborníci, pracující v technické kanceláři ministerstva zemědělství. V roce 1961 byl na území Československa zahájem Komplexní průzkum zemědělských půd (KPP). Cílem této akce bylo získání podkladů pro provádění opatření pro soustavné zvyšování půdní úrodnosti a řízení výživy rostlin s využitím vědeckých poznatků o půdních vlastnostech. Průzkum zabezpečoval bývalý Ústav pro zemědělský průzkum půd Československé akademie zemědělské. Průzkum byl ukončen v roce 1970. Výsledky komplexního průzkumu zemědělských půd jsou trvale aktualizovány. Nositelem databáze o půdách ČR je nyní Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy Praha - Zbraslav. Zásady komplexního průzkumu zemědělských půd Komplexní průzkum zemědělských půd se vztahoval na veškerou zemědělskou půdu státu. Zahrnoval půdoznalecký průzkum půd ke zjištění jejich agronomicko-genetických vlastností a znaků v celé hloubce půdního profilu. Pro operativní informace zahrnuje i soustavné agrochemické zkoušení ornice, kterým se zjišťuje zejména potřeba hnojení a vápnění. Tuto činnost periodicky provádí Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský. Půdní průzkum byl založen na hodnocení sond kopaných v terénu. Hustota sondážní sítě se řídila členitostí území a složitostí půdních poměrů. Na sprašových, půdně i členitostně jednodušších podmínkách připadala 1 kopaná sonda až na 18 ha, v složitějších podmínkách s různorodějším půdním krytem až na 12 ha a v složitých podmínkách říčních údolí, svahových polohách a pod. na 7 ha. Pro podmínky zemědělské velkovýroby byla tato hustota sond ještě přijatelná. Pro individuální hospodaření na půdách, ale i pro řešení kvalifikované ochrany půdního fondu, pro hodnocení (ocenění) půd jednotlivých polí, je tato síť nedostatečná. Průběžně se doplňuje a aktualizuje, při zachování metodických postupů komplexního průzkumu zemědělských půd. Sondy byly diferencovány podle rozsahu prováděných rozborů do tří kategorií : - sondy základní, - sondy výběrové, - sondy speciální.
- 20 -
Základní sondy představují všechny popsané profily kopaných sond, na jejichž podkladě jsou vymezovány okrsky základních půdních představitelů. Mají tvar obdélníku 60x150 cm a jsou 120 cm hluboké (pokud se horniční podklad nevyskytuje v menší hloubce). Výběrové sondy slouží k získání analytické charakteristiky vymezených celků genetických představitelů. Mají tvar obdélníku 80x200 cm a jsou zpravidla 150-200 cm hluboké. Poloha každé základní a výběrové sondy je zakreslena v mapách ve vztahu k existujícím prvkům topografické situace na mapě. Rozmístění výběrových sond se provádí z těchto hledisek: - nutnost charakterizovat genetické půdní představitele a jejich nejvýraznější litogenní varianty, - potřeba řešení zařazení sporných případů, pokud takové půdy zaujímají větší plochy, - splnění minimálního počtu výběrových sond v geneticko-litologicky stejnorodých územích. Speciální sondy slouží k získání všestranné analytické charakteristiky typických půdních představitelů v celostátním měřítku. Odpovídají svými rozměry výběrovým sondám. Rozmístění speciálních sond se zakresluje do typografické mapy v měř. 1 : 50 000 a 1 : 200 000. Lokalizace speciálních sond vychází z těchto zásad : - zastoupení členů genetických řad půd na nejvýznačnějších substrátech, - u hnědozemí a rendzin zachycení zákonitostí vertikální zonality na témže substrátu, - zachycení stadií hydromorfního vývoje půd. Odběr vzorků, jejich zpracování a vyhodnocení se provádí dle metodických příruček "Průzkum zemědělských půd ČSSR" I. díl : Metodika terénního průzkumu, sestavování půdních map, kartogramů a průvodních zpráv. Geneticko- agronomická klasifikace půd. II. díl : Metodika agronomické interpretace výsledků průzkumu půd III.díl : Metodika laboratorních rozborů a principy hodnocení výsledků rozborů IV. díl : Smluvené barvy a značky na půdních mapách a kartogramech Výsledky terénního průzkumu a laboratorních rozborů jsou zpracovány kartograficky jako půdní mapy v měřítku 1 : 50 000 pro okresy a 1 : 10 000 pro bývalé zemědělské podniky. V půdních mapách jsou zobrazeny okrsky půdních představitelů - genetický půdní typ a subtyp, varianta, erozní forma, matečný substrát, zrnitost a štěrkovitost půdních vrstev, vyčlenění dle agronomicko-genetické klasifikace. Kartografické elaboráty doplňují průvodní zprávy, které obsahují především informace o poměrech zemědělsko-výrobních, přírodních (klimatických, geomorfologických, geologickopetrografických, hydrologických, vegetačních) a antropogenních, a dále podrobný popis půdních poměrů (základní genetickoagronomická charakteristika, agronomické půdní skupiny a obvody) a návrh opatření.
- 21 -
Z celostátního hlediska jsou zpracovány výsledky komplexního průzkumu zemědělských půd v přehledných mapách, vyznačujících půdní představitele v zastoupení na území státu. Byla vydána přehledná mapa půdních typů. Druhové rozmístění půd na území našeho státu vyznačuje přehledná mapa půdních druhů. Výsledky komplexního průzkumu zemědělských půd poukazují na nezbytnou potřebu zúrodňování našich půd. Z výsledků komplexního průzkumu půd vychází systém bonitace zemědělských půd. Prováděný půdoznalecký průzkum se člení na vzájemně na sebe navazující etapy : 1. Terénní průzkum půd. 2. Laboratorní zpracování půdních vzorků. 3. Kancelářské zpracování výsledků průzkumu půd. Terénní průzkum půd zahrnuje : - přípravné práce, - rekognoskaci terénu, - výkop sond a popis půdních profilů, - odběr půdních vzorků, - vypracování náčrtu půdní mapy, - projednání výsledků terénního průzkumu se zemědělskými podniky. V polním půdním záznamu se popisují veškeré údaje o půdním profilu hodnocené sondy. Obsahuje zejména : - přesné označení umístění sondy v terénu, ve svahu (tvar svahu), - označení charakteristiky rostlinného krytu, - vyznačení hladiny podzemní vody a charakter zamokření, - slovní a číselné označení litografických vrstev a charakter jejich přechodu, - vyznačení nadmořské výšky místa sondy, - označení stručné výrobní charakteristiky půdy. Popisované morfologické znaky půdního profilu se vyjadřují pro jednotlivé genetické horizonty popisované sondy. Pro každý půdní profil se vypracovává schématický náčrt profilu, vč. změření mocnosti horizontů. Morfologické znaky : - barva ¾ struktura ¾ zrnitost ¾ skeletovitost ¾ vlhkost ¾ konzistence ¾ konkrece ¾ ostatní novotvary ¾ obsah uhličitanů a rozpustných solí - 22 -
¾ pórovitost a trhliny ¾ prokořenění a biologické oživení ¾ charakter přechodů Klasifikace uvedených znaků je popsána v I. díle metodické příručky. Odběr půdních vzorků se provádí jako závěrečná část terénních prací spojených s popisem sond. Půdní vzorek se odebírá z orničního (humusového) horizontu ležícího v hloubce do 60 cm, který se liší zrnitostním složením od ornice. Hmotnost je asi 0,5 kg. Poznatky komplexního průzkumu zemědělských půd na území České republiky udávají ucelený obraz o stavu a vlastnostech pedofondu v jednotlivých zemědělsky využívaných regionech. Vlastnosti půd prodělaly za období od provedeného průzkumu určitý pozitivní i negativní vývoj. Zhodnocení těchto změn, vyjádření příčin a důsledků, je předmětem průběžné monitorizace půd. Komplexní průzkum půd je také základem pro hodnocení půdy, pro stanovení její produkční způsobilosti a úřední ceny. Toto je předmětem bonitace půd České republiky. Pro navrhování všech opatření, kterými se upravují některé půdní vlastnosti, regulují se základní půdní režimy (zvl. vodní režim půd), provádí se speciální průzkum půd. Plošný rozsah průzkumu, metody práce, jsou odvozeny z cílů navrhovaných opatření. Úprava vodního režimu půd, zejména vodohospodářskými melioracemi, vyžaduje provedení hydrologického a hydropedologického průzkumu. Hydrologický průzkum poskytuje informace a podklady o pohybu podzemních vod v relaci s vlastností geologického podloží melioračního území. Zvláště významný je při realizaci vodohospodářských děl v prostoru vodohospodářsky významných území, v pásmech hygienické ochrany vodního zdroje pro zásobování obyvatel pitnou vodou a v jejich infiltračních oblastech. Průzkumné práce se provádějí v souladu s oborovou normou 73 6922 "Hydropedologický průzkum pro meliorační opatření na zemědělských půdách". Hydropedologický průzkum je základním podkladem pro přípravu a projekci melioračních opatření. Stanovuje : - charakteristiku nevyhovujícího stavu vodního režimu půd, - potřebu, rozsah a doporučený druh melioračních opatření, - prognózu vodního režimu po provedení meliorací. Hydropedologický průzkum vychází ze všech dostupných podkladů, zejména z komplexního průzkumu půd, agronomického zkoušení půd, geologických, hydrologických a hydrogeologických průzkumů. Hydropedologický průzkum je nezbytnou součástí projektové dokumentace vodohospodářských melioračních staveb a je podkladem pro zajištění jejich provozu. Terénní část průzkumu zahrnuje rekognoskaci zájmového území vedoucí k lokalizaci meliorované plochy. Na zájmovém území se provádí systematické sondování s odběrem půdních vzorků. Hustota sondážní sítě pro podrobný hydropedologický průzkum je v rozmezí 0,5 - 5 ha na sondu (dle místních podmínek). Hloubka sond závisí na přírodních podmínkách (pedologických, geologických, hydrologických) a dle potřeby je až 3 - 4 m. Postupuje - 23 -
se v souladu s ustanovením oborové normy 73 6921-85/A "Terénní průzkum" a 73 6921-85/B "Hodnocení příčin a diagnostika hydromorfizmu půd". Rozsah laboratorního šetření závisí na druhu a významu navrhovaných zásahů. Kromě základních fyzikálních vlastností půd se vyhodnocují i vlastnosti charakterizující vodní režim půd (půdní hydrolimity, retenční čáry - pH křivky, hydraulickou vodivost, infiltrační schopnost půd, dynamiku hladiny podzemní vody aj.). Z chemických vlastností se sleduje zejména agresivita půdní vody, obsah železa v podzemní vodě. Speciální pedologické průzkumy se provádějí dle zadaných účelů. Do této skupiny se řadí periodický průzkum půd v oblastech se zvýšenou kontaminací cizorodými látkami (imise, okolí složiště skládek, havarijní situace a pod.). Rozsah a způsob průzkumu stanovuje specialista - půdoznalec. Speciální průzkumné práce je nutné zajistit i na půdách před a po provedení rekultivací, pro navržení účinných agromelioračních opatření. Významné jsou pedologické průzkumy pro potřeby ochrany půdního fondu, zvl. při zjišťování příčin jeho ohrožení, poškození a navržení účinné asanace. 3.2. Bonitace půd Klasifikace,oceňování a vyjadřování produkční schopnosti půd má na našem území stoletou tradici.Z počátku se jednalo pouze o cenu pozemku z důvodu koupě,prodeje a dědictví,později se přiřadil další důvod-znalost produkčního potenciálu zemědělské půdy za účelem jeho racionálního využívání.Dále lze výsledků bonitace využít k řízení zemědělského podniku,posuzování vhodnosti jednotlivých pozemků k pěstování určitých plodin,optimalizaci agronomických a agrotechnických opatření,řešení majetkoprávních vztahů a pod. Základem bonitace byla klasifikace půd,zpracovaná na základě podrobného terénního průzkumu.Bonitace půd u nás započala již v 19.století,průběžně doplňované výsledky tohoto bonitačního průzkumu byly využívány prakticky až do poloviny našeho století.Po 2.světové válce byl proveden tzv.geonomický průzkum,na jehož základě bylo provedeno členění na výrobní oblasti:kukuřičnou,řepařskou,bramborářskou,podhorskou a horskou.Tyto výsledky vyústily v soustavu tzv.přírodních stanovišť,platných pro sazby pozemkových daní a diferenciálních příplatků až do konce roku 1988. Celostátní komplexní průzkum půd(KPP) měl za cíl poměrně podrobné půdní mapování nejmenší jeho jednotkoubyl zemědělský podnik(mapy 1:10000).Výsledky tohoto průzkumu se staly základem bonitačního průzkumu.Cílem této bonitace bylo hodnocení a hospodářské ocenění všech agronomicky a ekonomicky rozhodujících vlastností zemědělského území. Základní složky bonitace tvoří bonitační klasifikační soustava a ekonomická charakteristika všech jejich jednotek,umožňující propojení bonitovaných půdně ekologických jednotek (BPEJ) se soustavou ekonomických ukazatelů v jednotném bonitačním informačním systému. Bonitační klasifikace byla zpracována pro zemědělskou půdu jako celek(bez rozlišení na její využívání podle jednotlivých kultur),ale plně respektuje základní agroekologické faktory potřebné pro hodnocení jak orné půdy a trvalých travních porostů,tak i speciálních kultur.Půdoznalecký průzkum byl doplněn ekonomickým průzkumem,při kterém byly na vzorových pozemcích získávány dlouhodobé časové řady informací o naturálních výnosech a přímých nákladech.
- 24 -
Na základě zpracování výsledků KPP byly základní jednotky shrnuty do tzv.půdních forem.Představují další syntézu půdních jednotek určených genezí a substrátem.Tyto hlavní půdní formy byly výchozím půdoznaleckým základem půdně půdně ekologických jednotek bonitačního průzkumu. Postup při bonitaci byl volen tak,aby reprezentovala rozdílnost produkčních a nákladových předpokladů zemědělské půdy.Byla vytvořena v zásadě jednotná klasifikační soustava ,ale rozlišuje jednotlivé faktory úrodnosti se zřetelem na ekonomickou závažnost působení jednotlivých přírodních a intenzifikačních činitelů.Výsledky jsou zpracovány v bonitačních mapách a "záznamech BPEJ"pro každou BPEJ. Bonitační informační systém. Bonitace zemědělského půdního fondu má podobu bonitačního informačního systému,složeného ze dvou vzájemně propojených částí-půdně kartografického systému a numerické datové báze. Půdně kartografický informační systém-je tvořen souborem s prostorovým vymezením map BPEJ,označených 5-ti místným číselným kódem,údaji o jejich výměře a pořadovým číslem lokality.Daný systém soustřeďuje 27200 map v měřítku 1:5000. Bonitační numerická databáze je flexibilní soustava informací,umožňující průběžnou aktualizaci,doplňování a rozšiřování.Podle věcné náplně je členěna do 3 blokůagroekologického,ekonomického a programového. Agroekologický blok soustřeďuje půdoznalecké a agroekologické charakteristiky půd,založené na výsledcích terénního průzkumu půd. Registruje údaje charakterizující z bonitačního hlediska klima,morfogenetické a zrnitostní vlastnosti půd dané příslušnosti k tzv.hlavním půdním jednotkám,svažitost pozemků,jejich expozici ke světovým stranám,skeletovitist,(štěrkovitost,kamenitost)a hloubku půdního profilu.Obsahuje i další doplňující informace,údaje o nadmořské výšce,reliéfu blízkého okolí,trvalých překážkách ztěžujících obdělavatelnost(např.výskyt teras,balvanů apod.),omezujících podmínkách zemědělské výroby,současném a perspektivním stavu melioračních zařízení(odvodnění,závlahy),současném stavu využívání zemědělské půdy podle kultur a návrh jejího využívání v dalším období.Všechny údaje jsou plošně specifikovány jak vzhledem k BPEJ,tak i k jednotlivým organizačním jednotkám(územně technické jednotky,dříve katastrální území,okresy,kraje,republiky). Ekonomický blok zahrnuje údaje vyjadřující ekonomickou charakteristiku mapovaných BPEJ,především soustavy produkčních parametrů naturálních výnosů 12 hlavních plodin /pšenice,žita,ječmene, ovsa, kukuřice na zrno,řepky, lnu, brambor, cukrovky, kukuřice na siláž,vojtěžky, a jetele, které zabírají více než 85 %osevních ploch na orné půdě / a trvalých travních porostů.Pro srovnání produkční schopnosti zemědělských půd byly údaje doplněny o ocenění produkce v energetických jednotkách,(GJ.t-1),vyjadřujících energetický obsah využívané sušiny biomasy hlavního i vedlejšího produktu hlavních polních plodin. Ekonomický blok byl rozšířen o další informace,vztahující se k zastoupení speciálních kultur(ovocné sady,chmelnice,vinice)a objektivnímu působení některých limitujících faktorů,které pozitivně (závlahy,odvodnění) nebo negativně (imise,poddolování,ochranná pásma vodních zdrojů,atd.) ovlivňují zemědělskou výrobu. - 25 -
Programový blok datové báze obsahuje soubor výpočetních programů.,které spojují oba předchozí bloky v jeden celek a umožnují rychlé získávání informací o územné správních jednotkách Tento soubor je v současné době upravován s ohledem na změny vlastnictví zemědělské půdy,jejího užívání,územní uspořádání a s ohledem na další faktory,které vyplynou ze zavádění tržního hospodářství. Zakladní prvky bonitovaných půdněekologických jednotek Výchozím materiálem byl Komplexní průzkum půd,doplněný o další agroekologické faktory.V obecném pojetí je půdně ekologická jednotka specifickým úúzemním celkem, který má v důsledku interakčního působení jednotlivých složek přírodního prostředí / půda, klima, relief terénu a pod/ konkretní agroekologické vlastnosti projevující se určitou hodnoutou produkčního potenciálu. Bonitovaná půdně ekologická jednotka: Pro účely bonitace zemědělského půdního fondu bylo zapotřebí kromě půdních vlastností vyhodnotit i další stanovištní faktory,především klima a reliéf území.V obecném pojetí se pod pojmem půdně ekologická jednotka chápe specifický územní celek,který má v důsledku působení složek prostředí,především půdy,klimatu a reliéfu,konkrétní stanovištní vlastnosti,vyjádřené určitou hodnotou produkčního potenciálu.Základní mapovací a oceňovací jednotkou je bonitovaná půdně ekologická jednotka(BPEJ).Tyto jednotky byly vyčleněny na základě vyhodnocení vlastností klimatu,genetických vlastností půd,půdotvorných substrátů,zrnitosti půdy,obsahu skeletu,hloubky půdy,sklonitosti a expozice.Kromě těchto základních znaků byly vyhodnoceny další doplňující údaje.Při začlenění BPEJ byly všechny složky prostředí považovány za rovnocené.To znamená,že pro začlenění určité lokality do BPEJ nerozhodují jen genetické vlastnosti půd,klimatu a reliéfu,ale i další charakteristiky půd. Konkrétní vlastnosti BPEJ jsou vyjádřeny pětimístným kódem.Prvé číslo kódu vyjadřuje příslušnost ke klimatickému regionu,druhé a třetí místo stanoví příslušnost k určité hlavní půdní jednotce .Čtvrté místo vyjadřuje kombinaci svažitosti a expozice vůči světovým stranám a páté číslo je kombinací hloubky půdy a skeletovitosti. Klimatické regiony Klimatické regiony zahrnují území s přibližně shodnými klimatickými podmínkami pro růst a vývoj zemědělských plodin . Za určující kritérium pro vyčlenění byly jednotně stanoveny:sumy denních teplot nad 10oC,průměrná vláhová jistota ve vegetačním období,pravděpodobnost výskytu suchých vegetačních období,průměrné roční teploty a roční úhrn srážek.Celkem je vyčleněno 10 skupin klimatických regionů. Hlavní půdní jednotka Hlavní půdní jednotka je účelové seskupení půdních forem příbuzných ekologickými vlastnostmi,které jsou charakterizovány genetickým půdním typem,subtypem,půdotvorným substrátem,zrnitostí,výraznou sklonitostí,hloubkou půdního profilu,skeletovitostí a stupněm hydromorfismu.V ČR bylo vyčleněno 78 HPJ. charakteristice HPJ vzniká hlavní půdně klimatická jednotka (HPKJ),která je vyšší
- 26 -
taxonomickou jednotkou soustavy BPEJ.Na mapách a v písemných bonitačních materiálech je označena prvým trojčíslím pětimístného kódu. Další půdně ekologické faktory Další půdně ekologické faktory byly jednotně začleněny do následujících kategorií:svažitost,expozice,skeletovitost a hloubka půdy.Kombinací těchto ukazatelů jsou tvořenyčíselné kody /4. a5 .číslo BPEJ/
Využití map BPEJ: Předmětem bonitačního mapování byla veškerá zemědělská půda,t.j.orná půda ,trvalé travní porosty,chmelnice,vinice,sady a ostatní kultury.Plošně byly vymezeny a na mapách zobrazeny všechny významně rozdílné lokality větší než 0.5 ha. Stanovení ceny půdy Základem pro stanovení ceny půdy je bonitační průzkum spolu se stanovením průměrných nákladových parametrů zemědělské výroby a oceněním zemědělské produkce.Základní úřední cena byla stanovena na 20000 Kč/ha, že byl zvolen odlišný postup pro výpočet v dobrých produkčních oblastech a v horších než vymezených agroekologických podmínkách.Nejvyšší úřední cenu mají černozemě na spraši,hluboké,v rovině- Haná,Olomoucko-118 000 Kč/ha.Nejnižší cena je 5 000 Kč/ha. Jako příklad je možno uvést ,že půdy charakteristické pro určitá daná území byly oceněny následovně: - typická hnědozem na Kolínsku-113 000 Kč/ha - fluvizemě na Olomoucku-111 000 Kč/ha - polabské fluvizemě a černice na Nymbursku a Mělnicku-56 000 Kč/ha -c hmelařské kambizemě na Rakovnicku-58 000 Kč/ha - bramborářské kambizemě na Pelhřimovsku-65 000 Kč/ha - svažité horské půdy na Šumpersku a Trutnovsku-12 000 Kč/ha Jednotlivé skupiny úředních cen zabírají v ČR následující podíly zemědělského půdního fondu: Úřední cena v Kč/ha Podíl půdy v % nad 115 000 2.6 105 000-115 000 4.0 95 000-105 000 6.1 85 000- 95 000 7.9 75 000- 85 000 5.6 65 000- 75 000 10.3 55 000- 65 000 12.6 45 000- 55 000 20.3 35 000- 45 000 15.8 25 000- 35 000 8.2 15 000- 25 000 4.9 5 000- 15 000 1.7 - 27 -
Úřední ceny jsou stanoveny pro ornou půdu,u trvalých travních porostů je možno tyto půdy oceňovat opravným koeficientem 0,75. Vývoj vztahů k půdě,návrh zákona o pozemkových úpravách a pozemkových úřadech Vývoj vztahů k půdě Veškeré změny v organizaci půdního fondu uskutečňované u nás v posledních desítkách let byly prováděny na základě změny užívacích vztahů,které různým způsobem omezovaly vlastnická práva k půdě.Bylo to umožněno na základě existence několika zákonů,které vytvářely institut práva užívání různých forem :např. drežstevní užívání,náhradní užívání ,užívání půdy a jiného zemědělského majetku k zajištění výroby a ještě některé další formy.První zmíněná forma užívání se týkala zemědělských družstev,druhá zemědělských družstev a individuelně hospodařících zemědělců a třetí zemědělských družstev a státních statků .Státní statky však většinou hospodařily na státní půdě,ke které jim bylo zřízeno právo zprávy.Státní půda se skládá z části,kterou stát vlastní regulerním způsobem(některé formy získání této půdy vyplívají z kap. ) a z půdy,která byla získána způsobem více nebo méně neregulerním (různé způsoby konfiskace,darovací smlouvy apod.).Půda, na které hospodaří zemědělská družstva,je v převážné části v soukromém vlastnictví občanů.Část této půdy patří občanům,kteří v současné době jsou členy družstev ,a zbývající část občanů,kteří již členy družstev nejsou (jedna z cest,která vevdla k tomuto stavu,spočívá v tom,že po úmrtí původních vlastníků-družstevníků přešlo vlastnictví na jejich potomky,kteří pracují v úplně jiné sféře a bydlí někde jinde).Ti,ačkoliv jsou vlastníky ,nemohli s touto půdou manipulovat ani z ní nedostávali nájemné ,protože zřízené právo družstevního užívání bylo časově neomezené a bezúplatné. V současné době se připravuje zákon o úpravě vlastnických vztahů k půdě.Bude se týkat nejen půdy zemědělské,ale i lesní a vodních ploch.Kromě úpravy vlastnictví půdy bude řešit i některé další záležitosti (navrácení objektů,živého inventáře apod.)Jeho výsledná podoba v době přípravy těchto skript není ještě známa. Z hlediska projektování pozemkových úprav je však důležité,že po vyjití zákona bude jasné ,kdo je vlastníkem kterého pozemku a po uplinutí nějakého času se vyjasní i záměry vlastníků,jak chtějí se svými pozemky naložit:zda na nich budou sami hospodařit,nebo je prodají či pronajmou . K tomuto rozhodnutí budou vlastníci vedeni skutečností,že z každého pozemku budou platit daně.Projektant tím získá přehled o prostorovém vymezení pozemků pro zvolené formy zemědělského hospodaření (družstevní,individuelní,akciové společnosti). V úvodní kapitole bylo naznačeno,že účelem provádění pozemkových úprav je kromě jiného reorganizace půdního fondu z důvodů zlepšení hospodářských podmínek jednotlivých hospodářských jednotek.To lze uskutečnit jedině novým přerozdělením vlastnických vztahů.Např.soukromě hospodařícímu zemědělci bude v rámci projektu pozemkových úprav zrušeno vlastnické právo k pozemkům novým-větších výměr a vhodných tvarů.Znamená to,že v rámci přípravných prací musí být vyhotoven výchozí přehled o vlastnictví k jednotlivým pozemkům-za pomoci katastrálního aparátu,pozemkových knih a doplňujících listin. Z tohoto přehledu vyplinou kvalifikační nároky jednotlivých vlastníků na půdu:výměra podle kultur a bonity,střední vzdálenost od hospodářského centra apod.Tyto kvalifikační ukazatele se musí shodovat s ukazateli nově přidělených pozemků.
- 28 -
3.3. Monitoring půd Monitoring stavu vlastností a charakteristik zemědělských půd je důležitou částí komplexní monitorovací soustavy všech prvků životního prostředí v zemědělsky využívaném krajinném prostoru. Monitorovací systémy jsou buď celoplošné nebo přesně lokalizované. Podle předmětu sledovaných charakteristik se odvozuje i cíl založeného a vedeného monitoringu, jeho další hodnocení a využití. Monitoring nepředstavuje pouhé opakované sledování zadaných znaků a vlastností kontrolovaných prvků, ale především slouží k poznání jejich vývoje, k poznání příčin, vyvolávajících sledovaný průběh změn a k určení účinných regulačních, nápravných opatření. Zemědělský půdní fond ČR je značně heterogenní. Značnou výměru tvoří půdy, jejichž produkční i mimoprodukční (ekologické) funkce jsou ohrožovány. V relativně krátkém časovém období 30-40 roků došlo k zásadním změnám půdních vlastností. Došlo ke změnám vodního i vzdušného režimu, k degradaci až destrukci půdní struktury, byly změněny transformační a transportní procesy, negativně byl změněn chemismus půdy. Analyzovat příčiny změněného stavu půd, a z toho vyplývající důsledky, je možné pouze dlouhodobým sledováním řady charakteristik ve všech klimatických, půdních, ekologických a výrobních oblastech České republiky. Důraz je nutno klást na oblasti postižené antropickou činností : imisemi, spady, plochy s upraveným vláhovým režimem půd (odvodněné, zavlažované), ohrožované půdní erozí, narušené nevhodným hospodařením na půdě a pod. Zvláštní monitoring je založen na lesních půdách, půdách antropogenního původu (rekultivované plochy), půdy rašelinišť a půdy v chráněných oblastech. Je veden plošný monitoring kontaminace zemědělských půd. Při provádění monitoringu se vychází z výběru uzlových monitorizačních bodů, ze založené databáze, informačního systému a z hodnocení všech vstupů v daném prostoru. Základem pro řešení problému monitorizace v oblasti půdního pokryvu je síť stabilních uylových bodů (ploch) s pevně zjištěnými vstupními údaji ve všech vybraných oblastech. Referenční body jsou rozmístěny po celém území tak, aby byly zdůrazněny především oblasti ovlivněné antropickou činností. Výběr monitorizačních bodů vychází z výsledků provedeného komplexního průzkumu zemědělských půd. Jsou zvoleny t.zv. speciální sondy, kterých je 10-20 v každém okrese České republiky. Poznatky komplexního průzkumu půd poskytují vstupní hodnoty stavu a vlastností půd před 20-30 roky. Porovnáním těchto původních znalostí s aktuálními výsledky rozboru zakládají t.zv. "historický monitoring". Výsledky se ukládají do nově zakládané datové báze. Datová báze se buduje pro vytvoření komplexního informačního systému o zemědělských půdách. Musí korespondovat s navazujícími informačními systémy s vazbou číselných ůdajů k digitalizovaným mapám areálů, zejména melioračních děl a opatření, databáze prvků ekologické stability krajiny aj. Datová báze monitoringu půd Za základní složku informací o půdě, převedených do databáze, je vzata profilová charakteristika pedonu vycházející z popisu vlastností půdního profilu a z výsledků - 29 -
analýz půdních vzorků speciálních sond. Pro ukládání dat do počítače je využit program Vysoké školy zeměděslké Praha HYPERTEXT. Monitoring půd poskytuje základní údaje o sledované půdě v údajích shrnutých do "Identifikační karty pozorovací plochy bazálního monitoringu půd". Identifikační karta obsahuje především : A : Lokalizaci plochy a základní údaje o pozemku. B : Popis reliefu terénu. C : Klimatickou charakteristiku. D : Popis půdních poměrů (půdní skupinu, půdní druh, půdotvorný substrát aj. E : Biogeografickou charakteristiku. F : Faktory znečištění. G : Zákres polohy pozorovací plochy na vybraném pozemku. H : Popis půdní sondy. Pro přenos údajů do databáze je odvozen klíč k vyplňování identifikační karty pozorovací plochy - číselník pro kódování údajů S - sond.
monitoring UKZUZ!!! údaje z diskety BURTová texty grant BURTOVÁ
3.4. Tvorba informačního systému o území v zemědělství Dostupnost důležitých informací o půdě má klíčový význam při současném projektování komplexně pojatých pozemkových úprav a v širším měřítku určuje kvalitu a efektivnost regionálního územního plánování vůbec. Současný systém hodnocení kvality pozemků zemědělské půdy je založen na podrobném mapování zemědělských půd v měřítku SMO 1 : 5 000 a následně doplněném o ekologické podmínky stanoviště, jako je klima, reliéfové poměry, obsah skeletu a hloubka půdy. Kombinace půdních a ekologických vlastností zemědělských půd je mapově vyjádřena zakreslením hranic bonitovaných půdně-ekologických jednotek (BPEJ). Princip bonitace a komentář k jejím jednotkám a jejich oceňování najdeme v metodických příručkách MZe (Bonitace čs. zemědělských půd a směry jejich využití, díl 1-5, 1984-1990). Mapy BPEJ jsou akceptovány jako základ pro určování cen pozemků zemědělské půdy. Ve Výzkumném ústavu meliorací a ochrany půdy v Praze Zbraslavi byla v r. 1992 založena digitální bonitační kartografická databáze ISOP (Informační systém o půdě). Do digitální podoby by mělo být během několika let převedeno celé mapové dílo Bonitace půd ČR, které je tvořeno cca 16 000 mapovými listy SMO 1 : 5 000. Hlavním zpracovatelem mapových podkladů do digitální podoby pro tuto databázi je firma LANDINFO s.r.o., která v letošním roce zpracuje cca 4500 mapových listů.
- 30 -
Základem tohoto široce pojatého informačního systému je moderní počítačová technologie GIS (Geografický informační systém) hardwarově podporovaná výkonnými pracovními stanicemi HP 720 a SUN s rozsáhlou kapacitou diskových pamětí a velkoplošnými barevnými monitory s vysokou rozlišovací schopností. Dále je systém podporován víceuživetelským operačním systémem UNIX a programovým vybavením ARC/INFO od americké firmy ESRI. Hlavním přínosem tohoto programového vybavení je vazba prostorových digitalizovaných grafických dat s topologickou strukturou na alfanumerické údaje (popisové atributy) mapových objektů. Jádro systému tvoří prostorová databáze vektorizovaných mapových objektů, na níž je navázána veškerá popisová informace (atributy) o prostorových objektech mapy. Takto vzniklá digitální grafická databáze vázaná k určité územní jednotce dané např. velikostí mapového listu, může mít libovolný počet tématických vrstev, nad kterými je možno provádět široké spektrum operací. Základní možnosti jsou skládání jednotlivých listů map do velkých územních celků, změny měřítek, zpětné volby libovolných výřezů, transformace map do různých projekčních systémů, výpočty vzdáleností a ploch mapových objektů apod. Všechny prostorové objekty v mapě lze vyjádřit jako bod daný souřadnicemi (např. výšk. kóta, pramenný vývěr apod.), linii určenou souřadnicemi jejích lomových bodů (např. komunikace, energetická vedení apod.) a plochu určenou na obvodě již zmíněnými liniemi (např. vodní plocha, les, parcela apod.). Nad takto určenými objekty v jednotlivých informačních vrstvách lze provádět komplikovanější operace, např. tzv. overlay, tj. přeložení dvou, popř. více vrstev přes sebe. Jednou z možností, která se nabízí, je kombinace mapy BPEJ na jejímž základě je vytvořena cenová mapa půdy a digitalizované mapy pozemkového katastru, jež umožní automatický výpočet ceny jednotlivých parcel i v komplikovaných případech, kdy jednu parcelu přetíná více hranic BPEJ. Hlavním problémem zavedení tohoto systému do praktického využívání je potřeba řízení velkého počtu digitálních údajů v relativně krátkém čase. Pro digitalizaci map (to je převedení grafické podoby mapy vektorové formy v počítači) je možno využít dvě rozdílné technologie. Je to jednak dříve zavedené ruční snímání souřadnic mapových objektů pomocí optického kurzoru přímo z mapového listu na tabletu. Nověji zaváděná technologie spočívá v automatické či poloautomatické vektorizaci objektů z naskenovaného podkladu. Tato technologie se v současnosti dynamicky rozvíjí tak, jak se objevují stále dokonalejší software pro automatickou vektorizaci objektů z rastrových dat. V případě výše zmíněné bonitační databáze jsou identifikované mapové objekty ukládány do několika tématických vrstev : 1) půda (plochy BPEJ, les, vodní plocha a nepl. půda), 2) katastr (plochy katastrálních území), 3) komunikace (plochy těles dálnic a železnic), 4) toky (linie vodních toků, šířka nad 15m) Takto získaná data prochází několika kontrolami jak na grafickou, tak i textovou shodu atributů a poté jsou uložena v digitální formě včetně popisných atributů. Je vyřešena vzájemná návaznost mapových listů. Pro potenciálního uživatele se nadále jeví jako souvislá vrstva nedělená na jednotlivé mapové listy. Hlavním uživatelem těchto digitálních dat jsou pozemkové úřady a útvary životního prostředí na okresních úřadech. Informační vrstva hranic BPEJ bude dále mít své místo v regionálních informačních systémech o území. - 31 -
3.5. Úprava a regulace půdních vlastností Úprava a cílevědomá regulace půdních vlastností vychází z výsledků rozborů půdních vlastností, ze sledování dynamiky půdních režimů a z produkční i ekologické funkce půd. Před rozhodnutím o způsobu a rozsahu úpravy půdních vlastností je nezbytné provést odbornou analýzu všech dostupných informací nejen o půdě, ale i o souboru vlastností daného území. Hodnotí se jednak konzervativní prvky krajinného prostoru, tj. prvky území, které jsou zadané, neměnitelné. Jedná se především o analýzu - geologicko-petrografického substrátu půd, - genetické půdní typy, - klimatické podmínky, - orografické podmínky (nadmořská výška, relief území, expozice území) - hydrologii území. Pro navržení účinných nápravných, regulačních opatření je důležité poznat variabilní prvky krajinného prostoru, kam řadíme zejména - meteorologické podmínky v ročnících, - vlhkostní, tepelný a vzdušný režim půd, - míru kontaminace půd, - rozsah a účinnost realizovaných vodohospodářských a agromelioračních opatření. Účinnost navrhovaných opatření je přímo závislá na úrovni poznání příčiny poškození půd. Cílem těchto opatření je odstranění poznaných příčin, eliminování jejich vlivu na další vývoj a produkční schopnost půd. Soubor opatření, kterými se zlepšují, regulují narušené půdní vlastnosti se názývá meliorace. Jednotlivé ukazatele, charakterizující poškození půdy : - Nadměrný obsah půdní vody, zamokření půdy. Voda vyplňuje všechny póry, snižuje se obsah půdního vzduchu. Důsledkem je omezení života půdních mikroorganismů. Rostliny redukují fyziologické procesy. - Nedostatek půdní vody. Půdní profil neobsahuje dostatek fyziologicky dostupné půdní vody. Rostliny omezují vodní provoz, vláhová potřeba rostlin není zajištěna. Důsledkem je omezení růstu a vývoje rostlin, nevyužití výnosového potenciálu půd. - Nepříznivý vývoj fyzikálních vlastností půd, zejména změna objemové hmotnosti půd (druhotné zhutnění půd),rozpad půdní struktury. Projevuje se zejména zhoršenou infiltrací vody do půdního profilu, zvyšuje se nebezpečí větrné i vodní eroze. - Nepříznivé podmínky povrchového odtoku svažitých půd vedou k vodní erozi. Vodní eroze půd je podporována nevhodně provedenou organizací půdního fondu. - Narušené chemické vlastnosti půd, zejména zvýšená mineralizace humusu, kontaminace půd cizorodými látkami. Zhoršuje se živinný režim půd, aktivita mikroorganismů, transport rizikových látek do hydrosféry i imput těchto látek do rostlinných produktů.
- 32 -
Příčiny poškozování půd jsou jednak objektivního původu (klimatické, půdní, hydrologické), jednak subjektivního původu, způsobené převážně činností člověka (kontaminace půd z rozličných zdrojů, vč. přímé zemědělské činnosti, špatná soustava hospodaření na půdě, tj. nevhodný osevní postup, nesprávná agrotechnika, zpracování půdy). Způsoby meliorací Zemědělské meliorace představují provedení technických, vodohospodářských, agrotechnických a biologických opatření, která trvale zlepšují vlastnosti pedosféry a hydrosféry. Zemědělské meliorace jsou i významnou složkou při ochraně životního prostředí a vytváření zemědělské krajiny. Meliorace umožňují i neškodné úpravy a využití odpadních látek a vod, řeší rekultivaci ploch narušených těžbou surovin. Podle účinků rozeznáváme tyto hlavní druhy melioračních opatření : - odvodnění půd, - závlaha plodin, vč. závlah odpadní vodou a hnojivé závlahy, - úprava vodních toků a jejich revitalizace, - výstravba vodních nádrží a rybníků, - ochrana půd před větrnou erozí, - ochrana území před záplavami, - prohlubování ornice, narušení sekundárního zhutnění půd, - kultivace lehkých, těžkých a zasolených půd, - rekultivace půd (technická, zemědělská, biologická, lesnická aj.), - komplexní pozemkové úpravy. Každý meliorační zásah vyžaduje kvalifikovaně zpracovaný průzkum a úplnou projektovou dokumentaci. Problematika komplexních zemědělských melioračních soustav a jejich soustavná exploatace je studována a aplikována původní vědní disciplínou, je řízena odbornou správou a prováděna specializovanými podniky. Úprava vodního režimu půd Úprava vodního režimu zemědělských půd odvodněním a závlahami patří mezi meliorační opatření, která mají v českých zemích značnou tradici a byla jim soustavně věnována velká pozornost. Velký rozmach odvodnění drenáží nastal po roce 1900 a hlavně na začátku třicátých let tohoto století. První větší odvodňovací stavby byly v Polabí vybudovány již kolem roku 1830. Drenáž z pálených keramických trubek byla poprvé provedena v r. 1848 u Třeboně. Také závlahy mají v českých a moravských nejúrodnějších oblastech značnou tradici. Závlahy podmokem, výtopou, zejména luk, byly založeny již v 1. polovině 19. století. Závlaha postřikem "umělý déšť" se rozšířila v zelinářských oblastech na přelomu století. Všechny tyto práce byly na dobré technické úrovni, byly a často ještě jsou, funkční. Jejich realizace vycházela z prokázané potřeby zemědělců a byla státem značně podporována.
- 33 -
V posledních letech, v období násilné intenzifikace zemědělské výroby, nebyly vodohospodářské stavby, zejména odvodňovací systémy, navrhovány vždy účelně a odborně. To se projevuje v narušení vodohospodářské bilance větších územních celků, ve změně agrocenózy, v nepříznivém ovlivnění životního prostředí. Přes řadu nedostatků, způsobených subjektivním, nekvalifikovaným rozhodováním, plní řada vybudovaných vodohospodářských melioračních soustav svou funkci, jsou pro uživatele zemědělské půdy přínosné a podmínky přírodního prostředí nejsou poškozovány. Odvodnění půdy řeší odvedení přebytečného množství vody z půdního profilu. Půda je zamokřena, je-li zcela nasycena nebo povrchově zaplavena vodou, takže není vhodným prostředím pro růst a vývoj kulturních rostlin. V lehkých půdách nastává zamokření při nadbytku přirozených srážek, nebo při hromadění povrchové vody. Prosakující voda se hromadí na nepropustném podloží a v půdním profilu se vytváří vysoký stav hladiny podzemní vody. Těžké půdy s velkou půdní jímavostí se snadno zamokřují přesycením půdního profilu kapilární vodou. Způsoby, kterými lze odvodňovat zamokřené půdy, jsou buď povahy biologické, nebo technické, které převažují. Přehled způsobů odvodnění půd podle zdrojů zamokření (ČSN 73 6931) : ------------------------------------------------------------Zdroj zamokření Projev zamokření Způsob odvodnění ------------------------------------------------------------Vysoká hladina vysoká hladina úprava toku, nádrže, vody v tocích podzemní vody zlepšení odtokových (nebo nádržích) poměrů, provozních stavů v nádrži, záchytné drény až plošná drenáž ------------------------------------------------------------Rozlivy povrchové za- úprava průtokového režimokření až vy- mu toku, záchytné příkosoká hladina py, odvodnění (příkopy), podzemní vody plošná drenáž ------------------------------------------------------------Povrchový povrchové za- záchytné příkopy přítok mokření, po- záchytné drény depřená voda (1) ------------------------------------------------------------Pokračování tab. ------------------------------------------------------------Podzemní přítok vysoká hladina záchytné drény až (průsak-svahové podzemní vody plošná drenáž vody) - 34 -
------------------------------------------------------------Atmosférické povrchové za- agrotechnická a agromesrážky mokření, pode- meliorační opatření, přená voda, ka- ojedinělá až plošná pilární voda, drenáž vysoká hladina podzemní vody -------------------------------------------------------------Vody artéské kapilární voda plošná drenáž vysoká hladina snížení piezometrického podzemní vody tlaku -------------------------------------------------------------Vývěry vysoká hladina ojedinělá drenáž podzemní vody až povrchové zamokření -------------------------------------------------------------(1) Pod pojmem "podepřená voda" se rozumí voda, která se hromadí nad vrstvou se sníženou propustností, ležící méně než 100 cm pod povrchem. Průběh změn hladiny podzemní vody v prostoru mezi drenáží je dán t.zv. depresní křivkou. Stupně odvodňovacího účinku závisí jednak na hloubce uložení drenáže (H), jednak na rozchodu trubek (R). Tyto hodnoty jsou přímo závislé na hydropedologických vlastnostech půd. Závlaha půd Cílem závlahových melioračních soustav je zajistit soustavné příznivé vlhkostní podmínky v půdním profilu, zejména v prostoru rozmístění kořenové zóny rostlin. Klimatické podmínky v nejúrodnějších zemědělských oblastech České republiky, zejména úhrn a časové rozdělení přirozených srážek ve vegetačním období, nezajišťují stabilitu zemědělské produkce. Vlivem nedostatku srážek není možné využít produkční, výnosový potenciál půd, nejsou zhodnoceny provedené agrotechnické práce, vložené prostředky a práce, dochází k výnosovým depresím plodin. Závlahy v našich podmínkách mají doplňkový charakter tak, jak nahodilý je výskyt srážek. Závlahovou dávkou dodanou v době, kdy zásoba využitelné půdní vláhy poklesla na kritickou úroveň, se doplní půdní vlhkost v potřebné hloubce půdního profilu na stav odpovídající polní vodní kapacitě (retenční vodní kapacitě, maximální kapilární kapacitě). O účinnosti zavlažování rozhoduje proto termín zavlažení a dodání účinného množství závlahové vody. Toto se stanovuje bilancí závlahového režimu plodin, znalostí průběhu vláhové potřeby (evapotranspirace) jednotlivých plodin v rozdílných růstových a vývojových fázích.
- 35 -
Plodiny s vysokou vláhovou potřebou (zeleniny, rané brambory) nelze bez doplňkových závlah úspěšně pěstovat. Progresívní způsoby závlah - kapková závlaha, mikropostřik, nahrazují velkoplošné závlahové systémy, které používají vysokotlaké postřikovače s velkou intenzitou deště. Vedle doplňkových závlah se používají i speciální závlahy - hnojivé, kejdové, protimrazové, ochranné, závlaha odpadní vodou (městskou, průmyslovou). Při provozu závlah je nutné sledovat jakost závlahové vody, aby nedocházelo ke kontaminaci půd a rostlin rizikovými látkami obsaženými v závlahové vodě (zejména při odběru vody z povrchových vodních zdrojů). Jakost závlahové vody se kontroluje podle ČSN 83 0634 "Jakost závlahové vody". 3.6. Protierozní ochrana zemědělských půd Eroze půdy je přírodní jev, při němž je půda odstraňována smyvem nebo odvátím větrem a přemísťována do jiných poloh, kde vznikají nánosy, náplavy a navátiny. Tento proces nelze zcela zastavit, je možné jej výrazně omezit. Ze zemědělského hlediska znamená eroze nevratné ztráty půdy, především ornice, přímé poškození porostů a negativní změny fyzikálních, chemických a biologických vlastností půdy. Zanedbání protierozní ochrany má za následek i následné škody, vyrovnávání následků erozní činnosti (asanace rýh a strží), ale i odstarňování následků ve vodním hospodářství (zanášení vodních toků, nádrží a přehrad sedimenty). Eroze způsobuje i škody na komunikacích, budovách apod. Ročně odnáší Labe z Čech v průměru 0,5 mil. tun splavenin, z toho 70% pochází ze zemědělské půdy. Intenzita erozních procesů na zemědělských půdách je výslednicí vzájemného působení řady přírodních a člověkem ovlivněných faktorů. Příčiny eroze v našich podmínkách spočívají především ve výskytu přívalových dešťů, náhlého tání a silných větrů. Z vodohospodářského hlediska je ochrana půdy před vodní erozí spojena s regulací povrchového odtoku. Pokud dešťové srážky dopadají na nechráněný půdní povrch, svou kinetickou energií rozrušují půdní agregáty a je-li intenzita a úhrn deště tak velký, že voda nestačí vsakovat do půdy, dochází po zaplnění mikroakumulačních prostor na povrchu půdy k odtoku přebytečné vody. Na nerovném a svažitém povrchu půdy se postupně povrchově přeřinující voda soustřeďuje a na vegetací nechráněné půdě působí erozně a vytváří v ní drobné rýžky, rýhy až strže. Snížením sklonu terénu nebo rozptýlením povrchového odtoku klesá unášecí síla vody a dochází k sedimentaci unášených půdních částic. Při sedimentaci dochází k diferenciaci usazovaných částic dle jejich velikosti.
- 36 -
Působení eroze zemědělských půd je v současné době zesilováno : ¾ vytvořením příliš velkých polí na svazích, ¾ rušením stálých hydrografických prvků v krajině (zatravnění ¾ údolnic, zrušení vodotečí a příkopů u polních cest), ¾ pěstování plodin nedostatečně chránících povrch půdy před erozí (kukuřice) na úkor víceletých pícnin a travních porostů, ¾ zhutňování půdy, které omezuje infiltraci vody do půdy a zvyšuje povrchový odtok. Kvantitatívní účinek hlavních faktorů, které ovlivňují vodní erozi působením přívalového deště, se stanovuje výpočtem dlouhodobé ztráty půdy erozí (t.ha-1.rok-1) t.zv. Wischmeier-Smithova rovnice. Erodovatelnost půdy větrem závisí na dvou faktorech : síle větru a odporu půdních částic k odnosu. Protierozní ochrana půd představuje soubor opatření organizačního, agrotechnického a stavebního charakteru. Protierozní opatření organizačního charakteru spočívají v organizaci půdního fondu, tvaru, polohy a velikosti polí, ve vhodném rozmístění plodin podle jejich ochranného účinku. Navrhují se speciální protierozní osevní postupy, vč. návrhu ochranného zatravnění. Agrotechnická protierozní opatření zahrnují technologické postupy, spočívající zejména v řádně provedené orbě, v ponechání posklizňových zbytků na povrchu půdy, výsevy plodin do ochranných plodin, event. do strniště nebo do hrubé brázdy, využití mulčování. Tyto zásahy zejména snižují kinetickou energii dešťových kapek. Protierozní opatření stavebně-technického charakteru se navrhuje v případech, kdy ostatní zásahy jsou neúčinné. K těmto opatřením se řadí terénní stupně - terasy, které zmenšují sklony obdělávané půdy a příkopy, průlehy, hrázky, které zkracují délku povrchového odtoku po pozemku a umožňují neškodné zachycení a odvedení vody, vč. smyté zeminy. Protierozní nádrže (retenční, usazovací) se budují jako poslední článek protierozních opatření v povodí. Výrazným opatřením omezujícím větrnou erozi jsou ochranné lesní pásy - větrolamy. Tyto snižují rychlost větru. Účinek závisí na jejich skladbě, resp. propustnosti. Chrání pozemek před erozí až do vzdálenosti odpovídající dvacetinásobku výšky větrolamu.
- 37 -
3.7. Kultivace a rekultivace půd Kultivace půd je opatření převážně neinvestičního charakteru, kterým se obnovují přirozené vlastnosti půd. Vlastnosti, které byly narušeny buď činností člověka (těžební činnost, vliv imisí), nebo vlivem přírodních faktorů (záplavy, sesuvy ploch apod.) se upravují rekultivací půd. Kultivace půd (agromeliorace) je soubor zúrodňovacích opatření, jejichž cílem je dlouhodobá náprava nepříznivých vlastností půd přirozeného charakteru. Kultivační práce se dělí na : 1. Kultivace půd s extrémními fyzikálními a mechanickými vlastnostmi (tzv. deficitní půdy), která zahrnuje : - kultivaci těžkých půd, - kultivaci lehkých půd, - kultivaci štěrkovitých a kamenitých půd. 2. Kultivace půd s extrémními chemickými vlastnostmi : - kultivace kyselých půd, - kultivace zasolených půd. 3. Kultivace půd s extrémními biologickými vlastnostmi : - kultivace rašelinišť. 4. Kultivace půd v extrémních stanovištních podmínkách : - kultivace svahovitých půd (svážných území). 5. Kultivace zanedbaných luk, pastvin a orné půdy dlouhodobě nevyužívaných (býv. vojenské újezdy aj.). Vlastní kultivační práce se provádějí : a) agronomickým opatřením (agrotechnikou, výživou, biologicky) b) melioračním opatřením (úprava struktury a zrnitosti půdy, meliorační vápnění, hloubkové meliorační kypření) Rekultivace zemědělských půd Technické rekultivace jsou komplexem prací technického charakteru, podmiňujících následný biologický způsob rekultivace. Provedením rekultivací půd se získává, obnovuje půdní fond, který byl v předcházejícím období vyjmut ze zemědělského obdělávání. Technické práce zahrnují : - práce spojené s úpravou pozemku, odstranění jednotlivých i souvisle rostoucích stromů a keřů, - zemní práce spojené s úpravou pozemku, odstranění balvanů a kamenů, cizích předmětů, - odvodnění pozemků tehdy, je-li to pro další provádění rekultivačních prací nutné,
- 38 -
- překryv povrchu pozemků vhodnými zeminami (humózními horizonty produktivních půdních typů, nebo zúrodnitelnými půdotvornými substráty), - úpravu hydrografické sítě, tj. vybudování melioračních odpadů, vodních nádrží, event. úpravu stávajících toků, - realizací protierozních opatření technického nebo biologicko-technického charakteru (terasování, průlehy, trvalé protierozní stupně, vsakovací pásy aj.), - vybudování příjezdových komunikací a potřebných objektů. Biologická rekultivace následuje po skončení technických prací. K zúrodnění použitého překryvu povrchu rekultivovaných pozemků se navrhuje meliorační osevní postup. Jeho cílem je biologické oživení půdotvorného substrátu a tvorba půdy. Současně se na základě zjištěných agrochemických vlastností půd upravuje i živinný režim půd. Rekultivace půd, dle příčiny devastace se rozlišují na : - Rekultivace půd devastovaných povrchovou a hlubinnou těžbou uhlí a jiných surovin, vč. výsypek a odvalů po hlubinné těžbě. - Rekultivace odkališť popílků elektráren a tepláren. - Rekultivace vytěžených pískoven, kamenolomů, kaolínových a lupkových lomů, hlinišť a odvalů. - Relultivace skládek průmyslových podniků. Volba způsobu rekultivace je závislá na rozsahu a způsobu devastace, stanovištních podmínkách, použitelném melioračním materiálu, na hydrologických poměrech a na konečném cíli využití rekultivovaných ploch. Hlavní směry rekultivace : - Zemědělské rekultivace. Devastovaná půda se navrací zemědělskému hospodaření. Zvláštní případ je ovocnářská rekultivace výsypek. - Lesnické rekultivace. Vhodnou výsadbou dřevin a keřů se zakládá trvalý lesní porost, s převážně jinou než produkční funkcí lesa (půdoochranná, rekreační). - Vodohospodářské rekultivace. Území po těžbě se zachovává jako vodní plocha. Je vhodným prostředím pro rekreaci, zvl. v příměstských oblastech, pro chov ryb. Představuje cenný prvek ekologické stability krajiny. Půdní fond získaný rekultivací se řadí do kategorie antropogenních půd. Provedení každého kultivačního a zejména rekultivačního zásahu vyžaduje vypracování odborné dokumentace (projektu). V rámci této dokumentace se provádí podrobný terénní průzkum, stanoví se rozsah a způsob řešení.
- 39 -
3.8. Rašelina a rašeliniště Rašelina je přírodní organogenní sediment, který obsahuje více než 50% organického uhlíku. Jde o látku s vysokým obsahem koloidní organické hmoty ve formě huminových kyselin a fulvokyselin s vysokou sorpční kapacitou. Rašelina vzniká pomalým procesem zuhelňování odumřelých částí rostlin, převážně mechorostu rašeliníku. Proces probíhal při nízké teplotě, nepřístupu vzduchu, v nadbytku vody a v silně kyselé reakci v posledních tisíciletích. Rašeliniště představují charakteristické biocenózy, které tvoří soubor rostlinných a živočišných společenstev s půdou a vznikly procesem rašelinění. Bývají různého typu (slatiny, vrchoviště, přechodová rašeliniště), různé rozlohy a mocnosti. Rašeliniště je živoucí organismus, a proto roste, stagnuje a posléze z různých příčin odumírá. Vznik rašelinišť souvisí s vodním režimem území. Jedním z hlavních činitelů, působícím při vzniku rašeliniště, jsou pramenné vývěry, prameniště. Atmosférické srážky udržují zásoby půdní vody na vysoké úrovni. Srážky se výrazně podílejí na vývoji rašeliniště tím, že ovlivňují složení vegetační rašelinotvorné vrstvy. V místech pramenišť vznikla jezírka a močály, které v teplejších poledových dobách zarůstaly slatinnou vegetací. V další fázi zarůstání jezírek se staly hlavní složkou vegetace rašeliníky. Prouděním vody i vlastní vahou se porosty rašeliníku zvolna nahrnovaly do stran. Tvořily se hrázky, mezi nimiž se udržela volná vodní hladina. V ní rašeliník přirůstal nejrychleji (ročně až 10 cm) a střed rašeliniště se zvedal nad okolí. Spodní vrstvy rašeliníku odumíraly a sesedaly se, ale horní část rostla dále. Za tisíciletí vyrostla rašeliniště o mocnosti mnoha metrů. Podle jejich tvaru ze označují jako vrchoviště. Vrchovištní rašeliny jsou kyselé až silně kyselé reakce, s malým obsahem živin, slabým rozkladem organické hmoty a vysokou nasáklivostí. Všechny typy rašelinišť jsou v přirozeném stavu pro zemědělství nezpůsobilé, tvoří převážně neplodné plochy s porostem mechů, kyselých trav a jiných druhů rašelinné flóry. Vytvořená rašelina je velmi vhodná k různému účelovému využití. V zemědělství se používá k obohacení půdy humusem, k úpravě fyzikálně-chemických vlastností těžkých i lehkých půd. Rašelinu lze považovat za nejuniverzálnější médium pro likvidaci různých druhů odpadů. Je zdrojem pro získávání chemických látek. Rašelina a rašeliniště Rašelina je přírodní organogenní sediment, který obsahuje více než 50% organického uhlíku. Jde o látku s vysokým obsahem koloidní organické hmoty ve formě huminových kyselin a fulvokyselin s vysokou sorpční kapacitou. Rašelina vzniká pomalým procesem zuhelňování odumřelých částí rostlin, převážně mechorostu rašeliníku. Proces probíhal při nízké teplotě, nepřístupu vzduchu, v nadbytku vody a v silně kyselé reakci v posledních tisíciletích. Rašeliniště představují charakteristické biocenózy, které tvoří soubor rostlinných a živočišných společenstev s půdou a vznikly procesem rašelinění. Bývají různého typu (slatiny, vrchoviště, přechodová rašeliniště), různé rozlohy a mocnosti. Rašeliniště je živoucí organismus, a proto roste, stagnuje a posléze z různých příčin odumírá. Vznik rašelinišť souvisí s vodním režimem území. Jedním z hlavních činitelů, působícím při vzniku rašeliniště, jsou pramenné vývěry, prameniště. Atmosférické - 40 -
srážky udržují zásoby půdní vody na vysoké úrovni. Srážky se výrazně podílejí na vývoji rašeliniště tím, že ovlivňují složení vegetační rašelinotvorné vrstvy. V místech pramenišť vznikla jezírka a močály, které v teplejších poledových dobách zarůstaly slatinnou vegetací. V další fázi zarůstání jezírek se staly hlavní složkou vegetace rašeliníky. Prouděním vody i vlastní vahou se porosty rašeliníku zvolna nahrnovaly do stran. Tvořily se hrázky, mezi nimiž se udržela volná vodní hladina. V ní rašeliník přirůstal nejrychleji (ročně až 10 cm) a střed rašeliniště se zvedal nad okolí. Spodní vrstvy rašeliníku odumíraly a sesedaly se, ale horní část rostla dále. Za tisíciletí vyrostla rašeliniště o mocnosti mnoha metrů. Podle jejich tvaru ze označují jako vrchoviště. Vrchovištní rašeliny jsou kyselé až silně kyselé reakce, s malým obsahem živin, slabým rozkladem organické hmoty a vysokou nasáklivostí. Všechny typy rašelinišť jsou v přirozeném stavu pro zemědělství nezpůsobilé, tvoří převážně neplodné plochy s porostem mechů, kyselých trav a jiných druhů rašelinné flóry. Vytvořená rašelina je velmi vhodná k různému účelovému využití. V zemědělství se používá k obohacení půdy humusem, k úpravě fyzikálně-chemických vlastností těžkých i lehkých půd. Rašelinu lze považovat za nejuniverzálnější médium pro likvidaci různých druhů odpadů. Je zdrojem pro získávání chemických látek.
3.9. Lesní půdy Lesní půda tvoří v podstatě základ pro plnění základních funkcí lesa - produkčních i mimoprodukčních, zejména půdoochranných, vodohospodářských. Charakter půdy je také rozhodujícím činitelem pro delimitaci půdního fondu. Vymezuje plochy pro zemědělské či lesní hospodaření. Lesní půda je především tělesem s výraznou dynamikou fyzikálních, chemických, biochemických a mikrobiálních procesů. Specifickým, nezastupitelným rysem lesních půd je skutečnost, že veškeré změny probíhají v mnohaletých dlouhodobých cyklech. Lesní půda a postupně se vyvíjející lesní porost se navzájem ovlivňují, tvoří specifický přírodní systém. Lesní půdu rozdělujeme na t.zv. lesní půdu absolutní a lesní půdu relativní. Absolutní lesní půdou je taková půda, která nemůže být trvale obhospodařována jiným způsobem nebo musí být věnována lesu z potřeb veřejného zájmu. Tuto půdu nelze převést do kategorie "zemědělská půda". Relativní lesní půdou je veškerá ostatní lesní půda, kterou lze převést i do kategorie zemědělských půd. Součástí lesního půdního fondu jsou : - půdy s dřevinami, které přímo slouží lesnímu hospodářství, k produkci dřevní hmoty, - půdy s lesními porosty, které plní jiné, než produkční funkce. Pěstební činnost je druhotná a řídí se jinými požadavky, - půdy nad horní hranicí stromové vegetace, - půdy, které lze účelně využít jen zalesněním, - ostatní pozemky, které slouží převážně lesnímu hospodářství (stavby a jiná technická zařízení).
- 41 -
Podmínky vzniku a tvorby lesních půd v podmínkách střední Evropy, tedy i na území České republiky, jsou značně složité. Na malém území se mění kvalitativní a kvantitativní vnější faktory, projevují se rozdílné způsoby hospodaření (zásahy člověka). Na vývoj a vlastnosti lesních půd mají v podmínkách České republiky zejména dominantní vliv : geologický substrát a jeho chemismus a klimatické podmínky. Lesní porost a ostatní rostlinná vegetace patří svým působením mezi nejdůležitější při tvorbě lesních půd. V lesních půdách se v probíhajících půdotvorných procesech specificky uplatňují i živé organismy (půdní edafon). S pokračujícím stářím půdotvorného procesu se zvyšuje intenzita působení rostlinného krytu a zejména pak velmi intenzívní působení lesního porostu. Mateřská hornina se uplatňuje prakticky stabilně. Porost značně zrychluje zvětrávání hornin, zejména působením kořenového systému, vlivem chemismu opadu a z něho vznikajícího humusu. Jednotlivé lesní porosty působením svých specifických humusů účinně zasahují do zvětrávacích procesů, a tím značnou měrou i do tvorby jednotlivých půdních typů. Lesní humus, zvl. humus povrchový, je vždy charakterizován určitou kyselostí, která ovlivňuje zvětrávání, rychlejší uvolňování živin do půdy. Silně kyselé povrchové humusy okyselují celý půdní profil a v kombinaci s klimatickými faktory zvyšují rychlost podzolizačního procesu. Lesní porost spolu s rostlinným krytem zasahuje velmi účinně do půdotvorných procesů tvorbou a jakostí povrchového humusu, který se tvoří hlavně z rostlinných zbytků - jehličí, listí, větévky a kořeny dřevin a bylin. Z opadu jehličnatých porostů vznikají vždy humusy kyselejší, z opadu listnatých nebo smíšených porostů humusy méně kyselé. Jednotlivé typy lesních půd (s určitými vlastnostmi fyzikálními a chemickými) jsou charaktzerizovány
- 42 -
