Vybrané půdní parametry a vodní režim v půdě Jiří Jandák Mendelova univerzita v Brně
Vodní režim půdy je prostorové a časové uspořádání vody v půdě. Je to souhrn všech jevů vnikání vody do půdy, jejího pohybu a zadržování v půdě a také unikání z půdy.
Bilance vody v půdě Z1 + S + P1 + P2 = E + T + O1 + O2 + Z2 kde: Z1 – zásoba vody v půdě na začátku bilancovaného období S – srážky (včetně event. závlahy) P1 – povrchový přítok z výše položených poloh P2 – podzemní přítok laterální a vertikální (vzlínáním) E – výpar z povrchu půdy (evaporace) T – spotřeba vody vegetací (transpirace) O1 – povrchový odtok O2 – podzemní odtok Z2 – zásoba vody v půdě na konci bilancovaného období
Vnikání vody do půdy S – O1 – O2 Jedná se o srážky, které vsákly do půdy, tj. infiltrovaly. Byly zadrženy v půdě, nestaly se součástí povrchového nebo podzemního odtoku.
Infiltrace = vsak do půdy - specifický případ neustáleného proudění v nenasyceném prostředí
Rychlost infiltrace V = dQ / F dt [m/s] kde: Q = objem infiltrující vody (m3) F = plocha půdy, přes kterou probíhá infiltrace (m2) t = čas (s)
Kumulativní infiltrace - celkové množství infiltrované vody do půdy za určitý čas i = Q / F [m]
Závisí na: - počáteční vlhkosti - době trvání infiltrace - vlastnostech svrchního horizontu půdy (zrnitost, pórovitost, strukturní stav, vodostálost struktury) - přítomnosti, druhu a zapojení porostu - výskytu brzdících horizontů nebo vrstev v profilu
Objemová vlhkost (% obj.)
Polní vodní kapacita
Nasycení Zóna nasycení
Hloubka
Přechodná zóna
____Počáteční vlhkost 2 1 den Zóna přenosu 2 dny 3 dny 4 dny Zóna zvlhčení
Počáteční vlhkost 1 (Upraveno Bodman, Coleman,1944)
Na zrnitosti (Blume et al., 2010)
Zrnitostní třída Písek Prach Hlína Jíl
Hydraulická vodivost [cm.s-1] ~4.10-1 až ~ 4.10-3 ~4.10-1 až ~ 5.10-5 ~4.10-1 až ~ 1.10-5 ~4.10-1 až ~ 1.10-7
(Upraveno Borůvka)
Na pórovitosti (Blume et al., 2010)
Zrnitostní třída
Pórovitost Hrubé póry [% obj.] [% obj.]
Střední póry [% obj.]
Jemné póry [% obj.]
Písek
46 ±10
30 ± 10
7±5
5±3
Prach
47 ± 9
15 ± 10
15 ± 7
15 ± 5
Jíl
50 ± 15
8±5
10 ± 5
35 ± 10
[μm ]
> 50
50 – 0,2
< 0,2
Průměr pórů
Na zrnitosti a přítomnosti rostlinného krytu (Khonke, 1968)
Půdní druh
Infiltrace Bez rostlinného krytu S rostlinným krytem [mm.h-1] [mm.h-1]
Písčitá
50
25
Písčitohlinitá
25
13
Hlinitá
15
8
Jílovitohlinitá
5
3
Na druhu porostu (Russel, 1961)
Plodina (osevní postup)
Monokultura kukuřice Osevní postup: kukuřice pšenice dočasný úhor 1. rok dočasný úhor 2. rok TTP, pastvina
Průměrný povrchový odtok [% srážek] 40,3 23,7 24,7 17,7 12,8 4,3
(Kudrna, 1979)
Na výskytu brzdících horizontů nebo vrstev v půdním profilu Pseudoglej: mramorovaný redoximorfní horizont Stagnoglej: šedý glejový horizont Glej: reduktomorfní glejový horizont, kapilární pásmo zpravidla až k povrchu půdy Fluvizem: na jaře často kapilární pásmo až k povrchu půdy Výrazně zhutnělé (utužené) půdy
Výrazně zhutnělé (utužené) půdy Orná půda: nájezdy na pole, obratiště techniky, kolejové řádky apod. Pastviny: vchody na pastviny, dobytčí stezky, napajedla apod. Výrazně ostrohranná polyedrická struktura (foto E. Pokorný)
Zadržování vody v půdě Infiltrace je přerušena v okamžiku, kdy jsou všechny póry zaplněny vodou. Tento stav vymezuje hydrolimit plná vodní kapacita. Voda postupně proniká do hloubky.
Zadržování vody v půdě Infiltrace je přerušena v okamžiku, kdy jsou všechny póry zaplněny vodou. Tento stav vymezuje hydrolimit plná vodní kapacita. Voda postupně proniká do hloubky. V profilech půd s dostatečně vysokou hydraulickou vodivostí (bez brzdících horizontů nebo vrstev) dochází ve svrchních horizontech přibližně po 24 hodinách po přerušení infiltrace k ustálení vlhkosti na úrovni polní vodní kapacity.
Polní vodní kapacita vyjadřuje maximální množství kapilárně zavěšené vody, které půda po nadměrném zavlažení (srážkami nebo závlahou) zadrží svými kapilárními silami v téměř rovnovážném stavu. Je to maximální množství vody, které je půda schopna trvaleji zadržet.
Bod vadnutí vyjadřuje množství vody v půdě, kdy jsou rostliny trvale nedostatečně zásobeny vodou. Vadnutí rostlin nepřestává ani po jejich umístění do atmosféry nasycené vodní parou.
Bod vadnutí vyjadřuje množství vody v půdě, kdy jsou rostliny trvale nedostatečně zásobeny vodou. Vadnutí rostlin nepřestává ani po jejich umístění do atmosféry nasycené vodní parou. Využitelná vodní kapacita vyjadřuje množství vody v půdě, která je dostupná rostlinám, a kterou může půda trvaleji zadržet.
ávisí na: vlastnostech půdních horizontů (zrnitost, pórovitost, apod.) fyziologické hloubce půdního profilu
Závislost vláhových charakteristik na zrnitosti (upraveno podle Váši, 1960)
Půdní druh
Písčitá Hlinito- Písčito- Hlinitá písčitá hlinitá
Jílovito- Jílovitá hlinitá
Jíl
ΘV bod vadnutí (% obj.)
2,11 0,57 – 6,95
9,31 ΘPK polní vodní kapacita 4,75 – 20,02 (% obj.)
ΘPK- ΘV 7,20 Využitelná vodní kapacita (% obj.)
7,07 1,98 – 9,54
12,69 5,83 – 20,56
17,36 10,42 – 25,52
19,25 14,81 – 26,26
24,58 23,20 – 25,98
27,12 21,60 – 31,97
20,94 13,43 – 32,26
28,81 21,76 – 39,34
34,52 27,55 – 40,06
34,75 33,15 – 36,92
40,27 37,40 – 42,11
38,45 30,08 – 43,39
13,87
16,12
17,16
15,50
15,69
11,33
Fyziologická hloubka půdního profilu je v ČR snižována především vodní erozí
Vodní režim půd mohou pozitivně ovlivnit např.: dodržování osevních postupů kvalitní provedení pozemkových úprav Nařízení vlády č. 479/2009 Sb. O stanovení důsledků porušení podmíněnosti poskytování některých podpor. Příloha č. 3 – GAEC (1 až 5).
Je nezbytný výzkum možností změny hospodaření na půdě ve směru využití schopností mykorhizních hub poutat i tu vodu, která je pouhými vlásečnicovými kořínky rostlin nedostupná.
Díky za pozornost
