Základní literatura JANEČEK M. a kol.: Základy erodologie. FŽP ČZU Praha, 2008. JANEČEK M. a kol.: Ochrana zemědělské půdy před erozí. ISV Praha 2002 a 2005 (1. a 2. vydání). JANEČEK M. a kol.: Ochrana zemědělské půdy před erozí. Metodika VÚMOP,v.v.i.2007. ČSN 75 0142 : Názvosloví protierozní ochrany půdy. Vydavatelství norem 1991. ČSN 754500: Protierozní ochrana zemědělské půdy. Vydavatelství norem 1995. Doporučený standard technický: Hydrologické výpočty v protierozní ochraně půdy. ČKAIT,4/06, 2001. Doporučený standard technický: Aplikace Univerzální rovnice pro výpočet průměrné dlouhodobé ztráty půdy vodní erozí. ČKAIT 5/09, 2002. HůLA J. a kol.: Agrotechnická protierozní opatření. VúMOP Praha 2003.
•
CABLÍK J., JůVA K.: Protierozní ochrana půdy. SZN Praha 1963.
•
ZACHAR D.: Erozia pody. SAV Bratislava 1970.
•
HOLÝ M.: Protierozní ochrana. SNTL Praha 1978.
•
PASÁK V. a kol.: Ochrana půdy před erozí. SZN Praha 1984.
•
HOLÝ M.: Eroze a životní prostředí. Vydavatelství ČVUT Praha 1994.
•
ZACHAR D.: Soil Erosion. Elsevier 1982.
•
FOSTER A.B.: Approved Practices in Soil Conservation. The Interstate USA 1973.
•
WISCHMEIER W.H., SMITH D.D.: Predicting rainfall erosion losses-a guide to conservation planning. USDA 1978. Agriculture Handbook No.537.
•
SCHWERTMANN U. et al.: Bodenerosion durch Wasser. Verlag Ulmer 1987.
Funkce půdy v ŽP, degradace půd, rozšíření eroze, poškozování půdy vodní a větrnou erozí. • Základem tvorby půdy je matečná hornina (původu magmatického, metamorfovaného nebo sedimentárního) , tj. pevná, přírodními činiteli nenarušená přírodnina. Ta se fyzikálním a chemickým zvětráváním mění v půdotvorný substrát a ten se půdotvornými činiteli, především organizmy mění v půdu. • Půda je dynamický, stále se vyvíjející živý přírodní útvar vzniklý působením půdotvorných faktorů z povrchových zvětralin zemské kůry a z organických zbytků. • Půda je důležitou složkou biosféry a nezbytnou složkou zemědělské výroby. V zájmu každé země je, aby základní zdroje pro zemědělskou výrobu a nejen pro ni – obhospodařovala co nejlépe. • Přežití a prosperita suchozemských biologických společenstev závisí na půdě . • Půda je nejcennější přírodní bohatství a proto je nutné ji chránit. • Vážnost situace v zacházení s půdním fondem vedla k přijetí Světové charty o půdě.
Růst rostlin Produkce potravin
Archeologická naleziště
Stavební plocha Rekreace
Zásobárna vody Filtrační funkce
FUNKCE PůDY
Genetická banka mikroorganismů
Koloběh látek Pufrační funkce
Staveb.materiál Suroviny
FUNKCE PůDY
Trvale udržitelná produkce zemědělských plodin a bioty (rostlinná produkce, odolnost k erozi)
Kvalita životního prostředí (kvalita povrchové a podzemní vody i ovzduší)
Zdraví člověka a živočichů (nutriční hodnota krmiv a potravin a jejich zdravotní nezávadnost)
DEGRADACE PůDY • • • • • • • •
K částečné nebo úplné ztrátě úrodnosti půdy a to jak její kvality, tak množství, dochází v důsledků procesů: vodní a větrné eroze zasoleni (salinizace) zamokření odčerpání živin zhutnění a rozpadu půdní struktury vysušení (dezertifikace) znečištění a ukládání odpadů laterizace (proces tropického zvětrávání hornin s hlinitokřemičitany, kdy vodnatý kysličník hlinitý je vzlínající vodou vynášen k povrchu půdy)
• těžby nerostných surovin • urbanizace (stavby budov, komunikací apod.) Jakmile jednou dojde k degradaci půdy, stává se její náprava drahou a časově náročnou. Jednodušší a ekonomičtější je půdu chránit a omezovat její ztráty.
větrná vodní acidifikace zasolení
redukce makroa mikrofauny
Chemická pokles organické hmoty v půdě
nerovnováha prvků
Fyzikální
snížení úrodnosti
eroze
laterizace
zhutňování
Degradace půdy Biologická
toxicita
KLIMA -deště -evapotranspirace -teplota -vlhkost
VYUŽITÍ ÚZEMÍ -systém hospodaření -vstupy a výstupy -trvalá udržitelnost
Degradace půdy SOCIOEKONOMICKÉ FAKTORY - hustota obyvatelstva - systém pozemkové držby - úroveň hospodářství - marketing
ÚZEMÍ -morfologie terénu -vegetace -geologie -hydrologie -půda
Obnovitelnost půdy • Čas potřebný k vytvoření půdy je příliš dlouhý, než-li by mohl kompenzovat ztráty způsobené špatným hospodařením. • Odhaduje se že v přírodních podmínkách se půda tvoří rychlostí 10 mm za 125 až 400 let, při zemědělském obdělávání za 40 let a v ideálních podmínkách hospodaření za 12 let. • Může ale trvat až 7 000 let, než ornice dosáhne přiměřené vrstvy schopné využívání. • Poměrně přesné údaje o ztrátách půdy mají např. v USA, kde za normálních zemědělských podmínek se v průměru tvoří 3,75 t ornice na hektaru za rok.Přitom ztráty erozí jsou odhadovány na 30 t , tedy 8 x více a jedna čtvrtina z nich unášena vodou končí v oceánech, zbytek zůstává v povodí, tocích a nádržích, kde dále negativně působí na životní prostředí.
• V průběhu minulých desetiletí ztráta zemědělské půdy ve většině zemí zpravidla neměla za následek celkové zmenšení produkce, ale vedla ke zpomalení růstu. • V budoucnu se ovšem situace může změnit, neboť zvyšování produkce bylo umožněno neustálým zvětšováním energetických vkladů – zejména výrobou průmyslových hnojiv a pesticidů. • Takový vývoj nemusí mít ekonomický smysl v době, kdy ceny energie rostou a zásoby neobnovitelných zdrojů energie klesají. • Nehledě ani na úsilí potlačovat intenzifikaci zemědělské produkce v zájmu ochrany životního prostředí. • Dokud mocnost ornice umožňuje intenzivní využívání půdy není ze strany uživatelů zájem o přijímání ochranných opatření.
KVANTITATIVNÍ před záborem Zúrodnění jiných ploch
OCHRANA PŮDY
MELIORAČNÍ OPATŘENÍ
KVALITATIVNÍ před degradací Nápravná Preventivní
Dominující druhy půdní degradace Kontinent (72°N do 57°S) Evropa Asie Afrika Austrálie Sev. Amerika Střed. Amerika Jižní Amerika Celkem
Plocha
Dominující druh degradace
Celková Nevyužívaná Degradovaná mil.km2
9,50 42,56 29,66 8,82 18,85 3,06 17,86 130,31
mil.km2
0,01 4,85 7,32 0,95 0,75 0,53 0,28 14,69
2,19 7,48 4,94 1,03 0,95 0,63 2,43 19,65
%
23 18 16 11 5 20 13 15
Eroze Vodní mil.km2 %
1,15 4,41 2,27 0,83 0,60 0,46 1,23 10,94
52 59 46 81 63 74 51 56
Degradace
Větrná mil.km2 %
0,42 2,22 1,87 0,16 0,35 0,05 0,42 5,49
19 30 38 16 36 7 17 28
Chemická
Fyzikální
%
%
12 10 12 1 0 11 29 12
17 2 4 2 1 8 3 4
Rozšíření degradace půdy
Jedním z nejvýznamnějších projevů degradace půdy ve světovém i tuzemském měřítku je eroze půdy. Fyzikální degradace 4%
Chemická degradace 12%
Větrnou
Vodní erozí
erozí
56%
28%
Protierozní opatření jsou součástí oboru meliorací s úzkou vazbou na pozemkové úpravy a hrazení bystřin.
Závislost transportu sedimentů a průměrného ročního odtoku na průměrných ročních srážkách
Celkový odnos splavenin do oceánů
Kontinent
Celková plocha úmoří
Roční průtok splavenin
106 km2
t . km-2
109 tun
Evropa
9,3
32
0,30
Asie
26,9
540
14,53
Afrika
19,9
24
0,48
Austrálie
5,2
40
0,21
Severní Amerika
20,7
86
1,78
Jižní Amerika
19,4
56
1,09
Celkem
101,4
134
18,4
Transport splavenin
Světové řeky transportující více než 0,1 mld t splavenin Název řeky
Průměrný roční transport splavenin v 109 t
Koncentrace splavenin v kg.m-3
1. Žlutá řeka
1,90
39,9
2. Ganga
1,45
3,9
3.Brahmaputra
0,73
1,9
4. Jang-c-tiang
0,50
0,7
5. Indus
0,44
2,5
6. Ching
0,41
227,0
7.Amazonka
0,36
0,1
8. Mississippi
0,31
0,6
9.Irrawaddy
0,3O
0,7
10.Missouri
0,21
3,5
11. Lo
0,19
?
12. Kósi
0,17
3,0
13. Mekong
0,17
0,5
14. Colorado
0,14
27,6
15. Rudá řeka
0,13
1,1
16. Nil
0,11
1,3
EROZE - rozrušování
půdního povrchu, transport a sedimentace uvolněných půdních částic působením vody, větru, ledu apod.
• První známé písemné použití termínu „eroze“ pochází z překladu lékařského textu při popisu ohnisek rozvinutých v hrdle R. Coplandem v r.1541. • Od roku 1774 se termín „eroze“ používá i mimo lékařskou vědu, kdy Oliver Goldsmith píše o erozi země vodu. • Poprvé termín eroze v naše smyslu použil W.J.McGee v r. 1911.Vymezil a zpřesnil jej H.H.Bennet v r. 1939 v publikaci „Soil erosion“. • Pod vedením H.H.Benneta schválila v r. 1930 sněmovna representantů dodatek k rozpočtu USA ve výši 160,000 dolarů na výzkum eroze a protierozních opatření. • J.Steinbeck (1947) popisuje v románu „Hrozny hněvu“ následky katastrofální větrné bouře 12. května 1935.
Eroze vodní (fluviální)
Eroze větrná (eolická)
Proces vodní eroze
Proces větrné eroze
Eroze geologická
Eroze (soudobá) recentní - Normální (přirozená) - zrychlená
Eroze normální a zrychlená • Při normální erozi probíhají erozní procesy s malou intenzitou, ztráta půdních částic je doplňována tvorbou nových částic z půdního podkladu procesem zvětrávání.Mocnost půdního profilu se nesnižuje. • Při zrychlené (excesívní) erozi se smývají půdní částice v takovém rozsahu, že nemohou být nahrazeny půdotvorným procesem z půdního podkladu. Povrch půdy se zpravidla stává hrubozrnnější.
Eroze geologická - pravěká
Starověká eroze • Povodí řek Eufrat a Tigris byla ještě v 7. tisíciletí před n.l. pokryta lesy a stepními porosty. • V důsledku nadměrné těžby lesů byla z výše položených oblastí smyta půda, která vytvořila v nížinách rozsáhlé náplavy. • Ani práce tisíců otroků nestačila udržet průtočnost neustále zanášených kanálů. • Na některých místech se během tisíce let pobřeží Perského zálivu posunulo o 300 km do moře. • Změny přírodních podmínek v důsledku neuvážených lidských zásahů přivodily pád říše babylonské.
• Odstrašujícími příklady lidské činnosti v minulosti jsou např. holé skály Dalmácie, Libanonu nebo Atlasu v severní Africe. Tato území byla pokryta téměř souvislým smíšeným lesem, ale ve středověku, v době rozvoje námořní plavby ve Středomoří, byly tyto lesy bezohledně mýceny a dřevo používáno na stavbu lodí. Obnaženou a nechráněnou půdu horských svahů voda brzy smyla a dodnes se jí nepodařilo znovu zalesnit.
Řecko-antická eroze • Pro středozemní typ klimatu jsou charakteristické silné zimní deště a letní sucha, takže již Platón si stěžuje: „To co dnes zbývá z kdysi bohaté země, je jako kostra nemocného muže… Kopce byly kdysi pokryté lesem, půda byla hluboká. Dříve bylo možné obdělávat řadu hor. Půdy byly obohacovány vláhou každoročními dešti, které nebyly tak jako dnes ztraceny tím, že z holé země odtečou do moře.“ Opuštěné svatyně u pramenů dosvědčují, že tento popis je správný.
Eroze historická • Kočovné pastevectví – radikálním spásáním byly zpustošeny středoasijské stepi a pravděpodobně v důsledku nedostatku pastvy došlo v V. a VI. stol. ke stěhování národů do vlhčích západních zemí a k přechodu od pastevectví k obdělávání půdy. • Ve středověku se nebránilo kácení lesů ani pastvě v lesích (zákaz pastvy koz a ovcí ve Švýcarsku byl vyhlášen až r. 1453, ve Francii v královských lesích v r. 1515)
Eroze ve světě • Rusko resp. bývalý SSSR – rozorání celin (větrná eroze) • Kolonizace USA – erodováno 20 mil.ha půdy, 112 mil.ha poškozeno (SCS – 1939) • Čína – povodí Žluté řeky (erodující spraše) • Jižní Amerika – likvidace pralesů • Afrika – růst populace • Madagaskar – nejsilnější eroze na světě na jednotku plochy • Středomoří, Turecko, Rumunsko, ale i Island aj.
Pohled na pobřeží Madagaskaru z oběžné dráhy satelitu s patrným erozním smyvem z pevniny do oceánu
Eroze na Madagaskaru
Turecko Mezi jednu z nejvíce postižených zemí patří Turecko, uvádí se že střední až silnou erozí je ohroženo 78 % plochy celého území. Půdní eroze se stává jednou z největších hrozeb pro turecké životní prostředí a tureckou ekonomiku. Je odhadováno, že každý rok je průměrně přemístěno 1,2 miliardy tun půdy a 550 milionu tun je nenávratně ztraceno v jezerech, nádržích a moři – to odpovídá asi průměrné roční ztrátě půdy z celé Evropy a Austrálie dohromady. Je to způsobeno velkoplošným odlesňováním, špatným hospodařením na orné půdě a příliš intenzivní pastvou.
Afrika • V posledních deseti letech se hrozivě zrychlila degradace zemědělské půdy v subsaharské Africe, čímž se značně zhoršila situace 240 milionů lidí trpících hladomory. Na třech čtvrtinách rozlohy jsou vyčerpány potřebné živiny. „Na půdě nic neroste, její svrchní vrstvu rozfoukává vítr a smývá déšť. Půda se dostává do říčního systému, zanáší a smývá do moře“.Pokud tento proces bude nadále pokračovat, výnosy klesnou v příštích 15-ti letech o více než 30 procent. Lidská populace v regionu však pravděpodobně bude nadále strmě růst a kontinent může proto očekávat stále častější hladomory. Zemědělci zoufale potřebují půdu a tak kácejí lesy a rozorávají savanu, ale výnosy z africké půdy jsou 3 x nižší než v Asii a Latinské Americe. Nejhorší situace je v Guinei, Kongu, Angole, Rwandě, Burundi a Ugandě, přitom okolo dvou třetin ze 750 milionů Afričanů závisí na zemědělství.
Jihovýchodní Asie • Nárůst eroze postihuje zejména tropické rozvojové země, kde je vysoký nárůst populace. • V některých oblastech Malajsie vzrostlo množství splavenin po smýcení tropického pralesa ze 40 – 70 t z km2 za rok na 1000 až 1500 t z km2 za rok. • Část těchto splavenin se dostává do moře a usazuje se podél pobřeží a ničí korálové útesy, mangrovové porosty a zhoršuje kvalitu pobřežních vod.
RAKOVNICKÉ STRŽE • První zmínka o vzniku strží a o povodňové katastrofě v Senomatech je z 22. 7. 1869. Většina strží zde ale vznikla již dříve vymletím cest vedoucích do vesnic z nezalesněných, pastvou devastovaných ploch. Celkem se uvádí, že zde bylo 11 (15)strží na ploše 67 ha (celkem přes 200 ha). Největší délka strže přes 2 km, šířka přes 60 m, hloubka přes 15 m, odhadovaný objem přes 80 tis. m3. • Asanace těchto strží byla první protierozní akcí v Čechách po vydání zákona č. 117/1884 v l. 1892-1903. • Příčinou vzniku jsou vrstvy karbonu kryté mocnými permskými vrstvami tvořenými červenými pískovci a jíly.Červené pískovce jsou za sucha pevné, obsahují však tmel snadno rozpustný ve vodě a tudíž tyto půdy snadno podléhají erozi.
Současný stav
II
.
