Využ Využití ití stá stávají vající sítě lyzimetrů lyzimetrů ÚKZÚ KZÚZ
Vladimír Klement, Renáta Prchalová ÚKZÚZ Havlíčkův Brod
III. ročník konference Ochrana půdy, 20. – 21. 2. 2014 Náměšť nad Oslavou
Lyzimetrická Lyzimetrická zař zařízení zení Co je to lyzimetr? Termín „lyzimetr“ = vznikl spojením řeckých slov : „lusis“ = roztok a „metron“ = měření První lyzimetr sestrojil DE LA HIRE již v roce 1688 Lyzimetrická zařízení se dle konstrukce dělí: Lyzimetry - půda je hydrologicky izolována od okolní země SWS (seepage water sampler) průsakový sběrač je zařízení zachycující přímo vertikální pohyb vody
Gravitač Gravitační lyzimetr
Kontejner je plně plněn poruš porušenou zeminou (umě (uměle plně plněný) nebo neporuš neporušenou (monolit) a je pokrytý nebo nepokrytý vegetací vegetací
Prů Průsakový sbě sběrač rač (SWS)
Použ Použití ití lyzimetrů lyzimetrů Hydrologie, půdoznalství, vodní hospodářství vodní bilance, průsaky kvalita a kvantita …. data pro a kalibraci modelů transportu látek
Zemědělství a lesnictví monitorování pohybu živin ztráty agrochemikálií ale i pesticidů/herbicidů vyluhováním vodní a živinová bilance zemědělské plochy kultivační systémy a jejich vliv na infiltraci vody plánování přesného zavlažování (například pro sady)
Ekologie, ochrana životního prostředí odhad rizik kontaminace spodních vod predikace znečištěných nebo kontaminovaných míst vliv srážek na množství průsakových kontaminantů zkoumání účinnosti protiprůsakových systémů na skládkách vstup antropogenních substancí do ekosystému
Lyzimetrická Lyzimetrická sledová sledování ÚKZÚ KZÚZ V provozu 13 lyzimetrických pracovišť – 17 lyzimetrů (SWS) Reprezentují přirozené půdní podmínky a srážkové poměry ČR Sběrné zařízení je instalováno v neporušeném půdním profilu na orné půdě v hloubkách 40, 60 a 80 cm na TTP 20, 40, 60, a 80 cm. Sledované parametry meteorologické údaje a zachycená srážková voda pěstovaná plodina její výnos a k ní použité hnojení eluát zachycený ve sběrných nádobách, základní agrochemické vlastnosti půdy. V eluátu a srážkové vodě se stanovuje pH, N-NO3, N-NH4, Cl, P, K, Mg, Ca, Na a SO4 V půdě se stanovuje pH, obsah přístupného P, K, Mg, Ca, N-NO3 + N-NH4 Analýza rostlinného materiálu (hlavní i vedlejší produkt) zahrnuje stanovení sušiny a hlavních živin (N, P, K, Ca, Mg)
Lyzimetrická sledování ÚKZÚ KZÚZ Lyzimetrická sledová Cílem lyzimetrických sledování je dlouhodobé vyhodnocování procesu translokace živin (zejména dusíku) v půdě a to především z hlediska klimatu, půdy, výživy rostlin a systému hospodaření.
ve vztahu k půdním a srážkovým parametrům ve vztahu k různé úrovni hnojení orné půdy při různých systémech hospodaření na TTP Prvořadým záměrem lyzimetrických měření však je sledování pohybu živin v půdě, na základě analýz eluátu. Z tohoto hlediska jsou zvlášť významné obsahy živin v eluátu zachyceném v hloubce 80 cm, které většinou představují ztrátu pro rostliny a současně nebezpečí pro kvalitu vod.
Lyzimetrická Lyzimetrická sledová sledování ÚKZÚ KZÚZ
Přehled lyzimetrických stanoviš stanovišť Průměrné roční
Výrobní oblast
Nadm. výška
srážky
teploty
Lednice
kukuřičná
170
461
Uherský Ostroh
řepařská
196
525
Věrovany
řepařská
207
Žatec
řepařská
P. Jakartice
Stanoviště
Půdní typ
Půdní druh
9,1
černozem
hlinitá
8,8
hnědozem
hlinitá
562
8,5
černozem
hlinitá
285
451
8,3
černozem
hlinitá
řepařská
290
650
8,0
hnědozem
hlinitá
Chrastava
bramborářská
345
798
7,1
hnědozem
písčitohlinitá
Jaroměřice
bramborářská
425
481
8,0
hnědozem
hlinitá
Svitavy
bramborářská
481
624
6,5
kambizem
písčitohlinitá
Horažďovice
bramborářská
470
575
7,8
kambizem
hlinitopísčitá
Lípa
bramborářská
505
629
7,6
kambizem
písčitohlinitá
Vysoká
bramborářská
580
599
7,4
luvizem
hlinitá
Krásné Údolí
bramborářská
642
605
6,1
kambizem
písčitohlinitá
Závišín
bramborářská
750
702
6,4
kambizem
písčitohlinitá
Půdní dní a srá srážkové kové pomě poměry Promyvnost pů půd - infiltrace v odbě odběrové rové vrstvě vrstvě 80 cm Stanoviště
Srážky mm
Vysoká 644 Libějovice 611 Chrastava 756 Svitavy 626 Horažďovice 578 Promyvný režim Žatec 595 Uh. Ostroh 547 Jaroměřice 511 P. Jakartice 584 Krásné Údoli 642 Periodicky promyvný režim Věrovany 509 Lednice 442 Nepromyvný režim
Průsak eluáttu % ze srážek 20,1 17,5 13,9 3,8 1,9
pH
NO3
6,9 6,4 7,5 7,3 7,2
2,1 1,7 1,5 1,2 0,4
7,2 7,6 7,7 6,3 6,8
0,1 0,0
7,0 0,0
11,5 22,8 14,8 17,5 7,4 14,8 3,0 19,5 9,8 10,3 0,1 8,4 0,2 0,0 0,1
NH4 0,1 0,9 0,0 0,5 0,0 0,3 0,1 0,1 0,0 12,5 0,0 2,1 0,0 0,0 0,0
P
K
Mg
Ca
SO4
0,1 0,9 2,3 0,0 0,0 0,7 0,1 0,1 0,0 1,7 0,0 0,3 0,0 0,0 0,0
kg . ha-1 0,9 5,8 4,8 0,7 0,3 2,5 0,5 0,8 0,3 8,0 0,2 1,7 0,1 0,0 0,0
13,2 4,1 11,4 0,9 3,6 6,6 2,7 1,2 4,0 2,3 0,0 2,3 0,2 0,0 0,1
9,1 45,9 64,2 26,9 21,9 33,6 13,0 24,7 12,5 13,5 0,4 14,3 1,6 0,0 0,8
20,8 40,5 41,0 27,2 14,7 28,8 7,7 18,6 20,3 93,6 0,3 25,9 1,1 0,0 0,5
Hodnocení je zaměřeno na promyvnost půdy charakterizovanou množstvím zachyceného eluátu v odběrové vrstvě 80 cm. Tato hloubka je již mimo zónu hlavního příjmu živin kořenovým systémem většiny polních plodin a představuje nebezpečí kontaminace vod
Úroveň roveň hnojení hnojení Na stanovišti v Horažďovicích jsou sledovány ztráty prvků promyvem při aplikaci odstupňovaných dávek minerálních hnojiv. Sběrné misky jsou uloženy pod kombinacemi č. 10 a 11 stacionárního výživářského pokusu. Hnojivo
kombinace 10
kombinace 11
Průměrné roční dávky minerálních živin (v kg . ha-1)
N P2O5 K 2O
58 53 69
Hnůj 2x za osevní sled (t/ha)
40
117 116 158
40
Oblast stanoviště je mírně vlhká (MT2), mírně teplá, výrobní typ bramborářsko-žitný. Půdní typ HP 41, hnědá půda na pararule. Nadmořská výška stanoviště je 470 m. Průměrné roční dávky živin za osevní sled ukazuje následující přehled.
Podí Podíl eluá eluátu a prů průměrné rné roč roční ztrá ztráty živin Horizo nt cm
Kombinace
Průsak eluáttu mm
NO3
NH4
P
K
Mg
Ca
SO4
pH kg . ha-1
Kombinace 10
15,9
7,7 11,5 0,0 0,0
0,9
4,0
24,0
14,1
Kombinace 11
16,1
7,5 11,5 0,0 0,0
1,6
4,4
29,4
18,2
Kombinace 10
12,3
7,5
7,4 0,0 0,0
0,3
3,1
17,0
10,5
Kombinace 11
8,3
7,5
6,8 0,0 0,0
0,4
2,8
19,4
14,8
Kombinace 10
11,0
7,5
7,4 0,0 0,0
0,3
3,6
21,9
14,7
Kombinace 11
4,7
7,3
1,8 0,0 0,0
0,2
1,1
7,1
7,0
40
60
80
Eluáty obou kombinací obsahují hlavně vápník, sírany a nitrátový dusík. Průsak eluátu se obecně snižuje s hloubkou odběru. Intenzita infiltrace a potažmo i obsahy živin v eluátu jsou však výrazně nižší u varianty s vysokou úrovní hnojení (kombinace 11). Intenzivně hnojená varianta vykazuje v odběrové hloubce 80 cm jen asi poloviční množství eluátu než u kombinace 10, obsah vyplaveného nitrátového dusíku je při tomto porovnání jen 25 %, výrazně nižší jsou i obsahy ostatních proplavených živin.
Systé Systém obhospodař obhospodařová ování TTP Čtyřhorizontový polní lyzimetr v Závišíně byl na bývalé pastvině instalován na podzim roku 1995. Plocha je rozdělena do čtyř částí, z nichž první se hnojí a dvakrát za rok sklízí, druhá se sklízí jednou ročně koncem července, třetí se jen seká (s ponecháním posekané píce na pokose) a čtvrtá zůstává bez zásahu. Záměrem je zjistit, kolik živin propustí hnojený a využívaný trvalý travní porost v porovnání s nehnojenou sklízenou plochou, s plochou nehnojenou sečenou (nesklízenou) a s plochou bez zásahu. Označení
Způsob obhospodařování
1. INTENZITA
hnojení (kg ha-1 ): 160 N, 72 P2O5, 120 K2O, vápnění jednou za tři roky, sklizeň 2x ročně
2. EXTENZITA
sklizeň 1x ročně, píce se odváží
3. ÚTLUM 4. ÚHOR
klasická útlumová plocha: 1x ročně se seká, posekaná hmota se nechává ležet na pokose, plocha bez jakéhokoliv zásahu
Oblast stanoviště je vlhká, chladná, vrchovinná, výrobní typ bramborářsko-ovesný. Půdní typ kambizem, půdní druh písčitohlinitý, nadmořská výška stanoviště je 750 m.
Podí Podíl eluá eluátu a prů průměrné rné roč roční ztrá ztráty živin Horizont cm
Průsak eluáttu mm 151,6
NO3
NH4
P
Mg
Ca
SO4
Závišín Int
7,5
4,4
0,3
0,2
2,0
5,4
54,2
40,1
Závišín Ext
Stanoviště
K kg . ha-1
116,4
7,3
2,2
0,1
0,2
1,7
2,2
36,4
24,7
Závišín Utl
178,5
7,4
1,9
0,2
0,3
1,3
3,5
48,4
38,7
Závišín Uhr
117,8
7,5
1,8
0,2
0,2
0,8
5,1
34,7
31,3
Závišín Int
72,8
7,4
1,8
0,1
0,1
1,1
2,4
24,3
25,0
Závišín Ext
47,4
7,2
0,6
0,0
0,1
0,4
1,2
16,2
12,4
Závišín Utl
113,8
7,5
1,1
0,2
0,2
0,6
3,6
36,9
29,3
Závišín Uhr
96,7
7,5
1,8
0,1
0,2
0,5
3,7
32,0
26,0
Závišín Int
29,3
6,7
0,7
0,0
0,1
0,5
1,0
5,9
Závišín Ext
42,5
7,1
0,3
0,0
0,1
0,2
1,0
10,0
8,3
Závišín Utl
94,3
7,6
0,9
0,1
0,1
0,4
3,3
24,7
30,3
Závišín Uhr
79,1
7,3
1,7
0,1
0,1
0,4
1,8
13,6
27,6
20
40 cm
60 cm
80 cm
pH
7,8
Závišín Int
32,6
6,6
0,5
0,1
0,1
0,3
1,5
6,8
9,3
Závišín Ext
44,1
7,0
0,2
0,0
0,1
0,1
1,9
7,2
11,5
Závišín Utl
84,5
7,3
0,8
0,1
0,1
0,4
3,4
16,1
26,5
Závišín Uhr
58,8
7,1
2,3
0,1
0,1
0,4
2,0
10,0
18,6
Nejvíce eluátu (v odběrové hloubce do 80 cm) bylo zachyceno na variantě útlum a úhor. Na intenzivně a extenzivně obhospodařované ploše bylo množství zachyceného eluátu výrazně nižší (do 5 % ze sumy srážek). Intenzivně obhospodařovaná plocha vykazuje v této hloubce (s výjimkou nitrátového dusíku) nejmenší množství proplavených živin, následuje extenzivní hospodaření, úhor a útlum.
Závěr z hlediska půdních podmínek hraje rozhodující úlohu filtrační schopnost půd; na lehčích, respektive mělkých a kamenitých půdách je průsak srážkové vody, a tím i promyv vodorozpustných solí podstatně vetší a rychlejší než na těžkých, hlubokých a homogenních půdách, největší vliv na vymývání živin má rostlinný porost; čím vetší je odběr živin zemědělskými plodinami a čím kratší jsou úhorová období mezi střídáním plodin, tím menší je riziko ztrát živin půdním promyvem, pouze menší část vymytých živin pochází z aplikovaných průmyslových a organických hnojiv a vetší část z mineralizované organické hmoty a z půdní rezervy živin, u běžně obhospodařovaných trvalých travních porostů je vyplavování živin téměř zanedbatelné. Ztráty živin vyplavením mimo kořenovou zónu zemědělských plodin jsou relativně malé. Pro bilancování živin přicházejí na promyvnějších stanovištích v úvahu pouze ztráty nitrátového dusíku a vápníku. V těchto oblastech je proto vhodné vápnit častěji, v nižších dávkách a v uhličitanové formě.
Evropská Evropská lyzimetrická lyzimetrická společ společnost
http://www.lysimeter.at GUMPENSTAIN
Osazení Osazení lyzimetru
Lyzimetrické Lyzimetrické stanice
Lyzimetrické Lyzimetrické stanice
Děkuji za pozornost
