Anglicky: Analysis of Selected Water Quality Indicators from Runoff during Potato Cultivation after Natural Precipitation
Zdroj: Oppeltová, P, Kasal, P, Krátký, F, Hajšlová, J. 2021. Analysis of Selected Water Quality Indicators from Runoff during Potato Cultivation after Natural Precipitation. Agriculture 11(12), 1220.
Klíčová slova: "pesticidy, dusičnany, fosfor, ochrana vody, kvalita vody"
Dostupný z: https://www.mdpi.com/2077-0472/11/12/1220
vyplavovány do povrchových vod a mělkých podzemních vod. To má negativní dopady jak na biologickou variabilitu, tak na lidské zdraví.
Vodní eroze je hlavní příčinou degradace půdy ve světě. Jde o jev vytěsňování povrchových materiálů půdy způsobený dešťovou vodou a povětrnostními podmínkami, kdy vegetace již půdu nechrání. Závisí na více faktorech: podnebí, půda, pokryvnost, reliéf a krajinná mozaika. Déšť je hlavním činitelem vodní eroze na obdělávané půdě. Její erozivita závisí na její intenzitě (mm/h) a výsledné energii, ale také na vodní historii pozemku od posledního zpracování půdy. Během vegetačního období akumulace srážek a jejich periodicita zhoršují povrchové podmínky půdy tím, že tvoří kůru známou jako battance, která snižuje její infiltrační schopnost a zvyšuje rizika stékání a eroze. Extrémních hydrologických jevů v posledních desetiletích přibývá a tyto problémy prohlubuje (11 let sucha a 8 let povodní v ČR za posledních 24 let). Vodní erozí je v ČR podle analýz ohroženo více než 50 % zemědělské půdy. Je to dáno především pěstováním monokultur a velkých půdních bloků, které jsou pozůstatkem intenzivního zemědělství sovětské éry (1950-1990). Tomuto jevu lze předejít zavedením vhodného systému vodohospodářských opatření v krajině.
V tomto příspěvku se studované území zaměřuje na vodárenskou nádrž Švihov, známější jako vodárenská nádrž Želivka. Jde o největší zásobovací nádrž ve střední Evropě. Kvalita jeho vody je však již několik let ovlivněna znečištěním. Povodí nádrže je totiž intenzivně zemědělsky využíváno (především brambory, řepka ozimá, pšenice, sladovnický ječmen a kukuřice na siláž). Živiny jako fosfor a dusičnany v horních přítocích jsou kromě kontaminace pesticidy obrovským problémem.
Cílem bylo ve studii analyzovat odtok vody při pěstování brambor na pokusných plochách v oblasti vodní nádrže Švihov. Brambory jsou velkoplošnou plodinou a produkční oblasti v České republice se často vyznačují kopcovitým terénem, který usnadňuje především povrchový odtok. V roce 2019 se rozhodli aplikovat na každém pokusném pozemku tři různé varianty hnojení dusíkem (základní dávka 120 kg N/ha před výsadbou (varianta 1), základní dávka 120 kg N/ha před výsadbou + 1 listová aplikace 9% roztoku močoviny 400 l/ha a 16,5 kg N/ha (varianta 2), základní dávka 120 kg N/ha před výsadbou + 2 listové aplikace 9% roztoku močoviny 400 l/ha + 16,5 kg N/ha (varianta 3)). V roce 2020 bylo na pokusných plochách použito pět různých variant hnojení. Vzorky vody byly odebírány po deštích, kdy během vegetačního období 2019 a 2020 docházelo k povrchovému odtoku a vodní erozi. Na základě stanovení plochy každé experimentální plochy, objemu odtékající vody a koncentrace dusičnanů, fosforu a pesticidů byli vědci schopni vypočítat bilanci těchto látek a také procento povrchového odtoku. Zjistili, že pozemky, které byly hnojeny dusíkem na list, měly nižší hodnoty povrchového odtoku než ostatní pozemky. Bylo to proto, že plodiny na těchto pozemcích byly v lepší kondici, byly vyšší, což snižovalo kinetickou energii dešťových kapek. V důsledku toho kapky s větší pravděpodobností stékaly po listech a stoncích ke kořenům rostlin. Při hnojení na list většinu dusíku přijmou listy rostliny, čímž se sníží množství dusíku, který uniká do půdy a vody. Výsledky ukazují, že plodiny méně hnojené dusíkem a draslíkem mají vyšší průměrný odtokový koeficient, což souvisí s lepší kondicí více hnojených plodin. Rovněž byl prokázán vliv odrůdy brambor na dusičnanovou bilanci. Horší dusičnanovou bilanci měla odrůda Dali s menším vzrůstem a nižším půdním pokryvem.
Rovněž uvedli, že na objem odtoku mají významný vliv různé způsoby mechanického zpracování porostů brambor. Obdělávání půdy v pánvích je potenciální možností, která zahrnuje vytváření malých přehrad uprostřed řádků, což vede k nádržím, které zlepšují infiltraci, snižují odtok, minimalizují zatížení kontaminanty a zvyšují výnosy. Obdělávání půdy v pánvích je postup, který zvyšuje ukládání prohlubní na povrchu pole, a tím šetří srážky, snižuje odtok a zvyšuje dostupnost vody pro plodiny. Přesto nemusí být vhodný pro oblasti s vysokou pravděpodobností velkých odtokových událostí, které mohou vést k překrytí hřebene a zrychlené erozi. Polní pokusy v Kanadě ukázaly, že orba v pánví měla o 78 % a 75 % nižší odtok než konvenční zpracování půdy a řádkové zpracování půdy. Jiné výzkumy také ukazují, že aplikace mikrohrázek (korýtkové zpracování půdy) snižuje odtok brambor v průměru o 86 %. Malé hráze vytvářejí bariéry mezi brázdami, aby povzbudily dešťovou vodu, aby vsakovala do půdy, místo aby odtékala. Aplikace žlabového zpracování půdy výrazně snižuje erozi a odtok. Celková ztráta přípravků na ochranu rostlin do povrchových vod je značně snížena a je také vysoce závislá na fyzikálně-chemických vlastnostech účinných látek. Navíc tato technika vede k vyššímu výnosu bramborových hlíz díky optimalizovanému využití dešťové vody a dostupných živin. Vědci doporučují, aby Výzkumný ústav bramborářský Havlíčkův Brod, sro vyhodnotil vliv stroje Varior 500 (kultivátor speciálně navržený pro zlepšení retenční schopnosti půdy) na snížení povrchového odtoku.
Správná zemědělská praxe zahrnuje vyhýbání se aplikaci hnoje a hnojiv před významnými a dlouhodobými dešti a co nejpřesnější aplikaci vstupů, když je plodina potřebuje. To může výrazně snížit „náhodné ztráty“, ušetřit peníze a zlepšit kvalitu vody. Obecně jen malá část pesticidů aplikovaných na plodiny skutečně dosáhne svého cíle. Zbytek se dostává do životního prostředí a kontaminuje vzduch, vodu a půdu, často na léta.
Potřeba uvažovat ve vodním hospodářství celé povodí není novým tématem a je relevantní pro problematiku eroze půdy, neboť je třeba identifikovat zdroje a cesty sedimentů k vodním tokům. Důležité je, aby finanční prostředky Společné zemědělské politiky směřovaly do programu zadržování vody a aby tvorba biologických a technologických opatření a jejich údržba směřovala k investorovi, kterým je zemědělec. Vědci navrhují, aby zemědělci byli schopni vykonávat mimoprodukční funkce zemědělství, včetně činností souvisejících se zadržováním vody v krajině, a být podle toho placeni.
