Klíčová slova: "vrstevnice,l obdělávání, střídání, plodiny, protierozní, opatření"
Ing. Martin Mistr, Ph.D., Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v.v.i.
RNDr. Zbyněk Janoušek, Ph.D., Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v.v.i.
Úvod
V České republice je více než 50 % plochy orné půdy ohroženo vodní erozí a na převážné většině této plochy není prováděna systematická ochrana zabraňující dalším ztrátám (Janeček et al. 2012). Česká republika má specifické podmínky pro vznik vodní eroze. V ČR jsou jedny z největších dílů půdních bloků v Evropě, to kvůli intenzifikaci zemědělské výroby v 60. až 80. letech minulého století, kdy byly rušeny krajinné prvky, rozorávány meze a zatravněné údolnice (Novotný et al. 2017). Dnes se krajinné prvky postupně vracejí do krajiny, a to hlavně díky realizaci komplexních pozemkových úprav. Do roku 2018 byly jednoduché a komplexní pozemkové úpravy provedeny na zhruba 32,5 % výměry ZPF, na dalších zhruba 12,5 % ZPF jsou pozemkové úpravy ve stádiu rozpracovanosti (Hruška et al. 2018). Z celkového počtu 13 tisíc katastrálních území je zpracovaných 446 katastrálních území a 717 je v různém stupni rozpracovanosti. Větší část území republiky na realizaci pozemkových úprav stále čeká, a proto je třeba při návrhu osevních postupů a výběru agrotechniky věnovat zvýšenou pozornost protierozní ochraně a volbě vhodných půdoochranných technologií a opatření.
Erozní ohroženosti zemědělských pozemků a její posuzování
To, jak je pozemek, půdní blok nebo jeho díl ohrožen erozí závisí na více faktorech. Na vznik vodní eroze má největší vliv svažitost pozemku a délka svahu, dále to jsou vlastnosti půdy a její náchylnost k erozi, četnost výskytu přívalových srážek a samozřejmě způsob zpracování půdy, zakládání porostů a stav vegetačního pokryvu v průběhu roku.
Pro hodnocení erozního ohrožení půdy je ve světě i v ČR je používána Univerzální rovnice ztráty půdy (USLE) (Wischmeier a Smith 1978; Janeček et al. 2012; Novotný et al. 2017). Dle této rovnice je vodní eroze kvantifikována pomocí dlouhodobého průměrného smyvu půdy G.
G = R . K . L . S . C . P
kde: G – průměrná dlouhodobá ztráta půdy (t.ha-1.rok-1),
R – faktor erozní účinnosti deště, vyjádřený v závislosti na kinetické energii a intenzitě erozně nebezpečných dešťů (MJ∙ha-1∙cm∙h-1 ),
K – faktor erodovatelnosti půdy, vyjádřený v závislosti na textuře a struktuře ornice, obsahu organické hmoty a propustnosti půdního profilu (t∙h∙MJ-1∙cm-1),
L – faktor délky svahu, vyjadřující vliv nepřerušené délky svahu na velikost ztráty půdy erozí (bezrozměrný – poměr smyvu ke smyvu na jednotkovém pozemku délky 22,13 m),
S – faktor sklonu svahu, vyjadřující vliv sklonu svahu na velikost ztráty půdy erozí (bezrozměrný – poměr smyvu ke smyvu na jednotkovém pozemku sklonu 9 %),
C – faktor ochranného vlivu vegetace, vyjádřený v závislosti na vývoji vegetace a použité agrotechnice (bezrozměrný – poměr smyvu ke smyvu na jednotkovém pozemku s trvalým úhorem),
P – faktor účinnosti protierozních opatření (bezrozměrný – poměr smyvu ke smyvu na jednotkovém pozemku obdělávaném ve směru sklonu pozemku).
Pokud vypočtená hodnota dlouhodobého průměrného smyvu půdy překročí hodnotu přípustné ztráty půdy (Gp), dochází na posuzovaném pozemku ke zrychlené erozi a degradaci půdy a následnému snižování její úrodnosti. Současně platné hodnoty přípustné ztráty půdy dle schválené metodiky (Janeček et al. 2012) jsou pro středně hluboké půdy (30–60 cm) 4 t.ha-1.rok-1 a pro hluboké půdy 10 t.ha-1.rok-1. Pro půdy mělčí než 30 cm se doporučuje jejich zatravnění.
Při bližším pohledu na rovnici USLE je patrné, že zemědělec může ovlivnit pouze některé parametry. Faktor erozní účinnosti deště je závislý na množství a intenzitě srážek v dané oblasti, faktor erodovatelnosti půdy závisí na struktuře ornice, obsahu organické hmoty a propustnosti půdního profilu. Faktory délky a sklonu svahu jsou dány sklonem a délkou pozemku a mohou být změněny pouze technickým opatřením přerušujícím délku svahu, jako například příkopy nebo průlehy, které bezpečně zadrží a odvedou srážkovou vodu.
Faktor ochranného vlivu vegetace
Faktor ochranného vlivu vegetace je definován jako poměr ztráty půdy ze specificky obdělávaného pozemku (pěstovaná plodina, agrotechnika) k odpovídající ztrátě půdy z pozemku udržovaného jako trvalý kypřený úhor. Hodnotu C faktoru tedy ovlivňuje konkrétní kombinace vegetačního pokryvu, sledu plodin, použité agrotechniky. Čím nižší je hodnota C faktoru, tím je protierozní efekt vyšší.
Hodnota C faktoru se v průběhu roku mění a záleží na aktuální fázi rostlinného vývoje a pokryvu půdy, který poskytují rostliny, rostlinné zbytky a vybrané agrotechnické operace v okamžiku přívalového deště (Wischmeier a Smith 1978).
V praxi se používají průměrné roční hodnoty pro jednotlivé plodiny a agrotechniku. Dle Janeček et al. (2012) má kypřený úhor hodnotu C faktoru 1; louky 0,005; víceleté pícniny 0,01; obilniny ozimé 0,12–0,15; řepka ozimá 0,22; mák 0,5; brambory 0,44; kukuřice 0,61–0,72; slunečnice 0,6. Výše uvedené hodnoty platí pro standardní agrotechniku (podmítka, orba, předseťová příprava, setí), využitím půdoochranných technologií je možné hodnoty C faktoru snížit (Novotný et al. 2017) a například při vyloučení erozně nebezpečných plodin (kukuřice, cukrovka, brambory…) lze dosáhnout hodnot C faktoru 0,1–0,2, či použitím půdoochranných technologií u erozně nebezpečných plodiny snížit hodnotu C faktoru na 0,24 až 0,4.
Tyto hodnoty potvrzují i experimentální hodnoty získané pomocí simulátoru deště (Mistr et al. 2018), kdy v letech 2015–2020 bylo provedeno více než 400 simulací a získány hodnoty C faktoru pro hlavní plodiny zastoupené v osevních sledech. Tradiční osevní postupy (pěti až osmileté) se standardní agrotechnikou dosahovaly hodnot C faktoru 0,15–0,17, tržní osevní postupy pak hodnot C faktoru 0,18–0,20.
Hodnocení faktoru ochranného vlivu vegetace je poměrně náročné na odborné zázemí. Nelze předpokládat, že bude mít zemědělská veřejnost čas zabývat se detaily aplikace výpočtu dle rozsáhlé odborné metodiky. I když bylo proškoleno 52 akreditovaných poradců v oblasti péče o půdu včetně hodnocení erozního ohrožení půd, praxe ukazuje, že potřeby zemědělců zdaleka převyšují nabídku (Mistr et al. 2018).
Na tuto potřebu reaguje Protierozní kalkulačka, internetová aplikace pro podporu rozhodování v oblasti protierozní ochrany půdy, která je volně dostupná z adresy: https://kalkulacka.vumop.cz. V aplikaci je možné přímo z mapy zjistit hodnotu C faktoru pro díly půdních bloků, nebo při zadání osevního postupu, agrotechniky, agrotechnických termínů vyhodnotit vhodnost zadaného způsobu hospodaření. Aplikace porovná, zda vypočtený C faktor nepřekračuje maximálně přípustnou hodnotu. V případě, že je ochranný účinek zvolených opatření nedostatečný, je potřeba zvýšit úroveň protierozní ochrany, například zvolit osevní postup s vyšším ochranným účinkem nebo optimalizovat již zadaný, použitím vhodné půdoochranné technologie.
Faktor účinnosti protierozních opatření
Protierozní účinek osevního postupu je možné zvýšit doplňujícím protierozním opatřením. Hlavním smyslem doplňkových protierozních opatření je zadržet vodu na pozemku, snížit rychlost jejího odtoku a zvýšit zasakování. Jako protierozní opatření jsou uváděny vrstevnicové obdělávání, pásové střídání plodin, terasy a brázdování podél vrstevnic (Wischmeier a Smith 1978; Janeček et al. 2012). Důležitou součástí těchto opatření je i stabilizace dráhy odtoku tak, aby při přívalové srážce byla ta část srážky, která se neinfiltruje do půdy bezpečně odvedena z pozemku.
Vrstevnicové obdělávání
V ČR byla definice výše jmenovaných protierozních opatření převzata ze zahraničí, jmenovitě z publikace Wischmeiera a Smithe (1978). Současně platná metodika Ochrany zemědělské půdy před erozí (Janeček et al. 2012) uvádí hodnoty účinnosti vrstevnicového obdělávání při různých sklonech svahu. Pro sklon svahu 2–7 % má faktor účinnosti protierozních opatření P hodnotu 0,6 a maximální délka pozemku po spádnici činí 120 m. Při sklonu 7–12 % se faktor P zvyšuje na 0,7 a maximální délka pozemku se zkracuje na 60 m. Dále při sklonu 12–18 % již faktor P činí 0,9 a maximální délka pozemku po spádnici pouze 40 m.
Vrstevnicové obdělávání je tedy vhodné zejména pro sklon svahu 2–12 %, při vyšším sklonu jeho účinnost významně klesá a při sklonu nad 18 % toto opatření nemá na omezení eroze žádný vliv (faktor P = 1). Se zvyšujícím se sklonem svahu klesá maximální délka pozemku po spádnici, při kterém je vrstevnicové obdělávání ještě účinné. Vliv odklonu řádků od vrstevnice na účinnost opatření při reálném zpracování půdy zde není vyjádřen.
Průvodce zemědělce Kontrolou podmíněnosti (MZe 2019) uvádí zakládání porostu po vrstevnici jako uznanou půdoochrannou technologii pro plnění standardu dobrého zemědělského a environmentálního stavu půdy:
„Zakládání porostu po vrstevnici – lze realizovat pouze na DPB do velikosti 35 ha. Na DPB s velikostí přesahující 35 ha nelze tuto technologii realizovat jako půdoochrannou technologii pro splnění podmínek standardu DZES 5, ale je nutné použít jinou PT pro plodiny NOF. Při realizaci půdoochranné technologie zakládání porostu po vrstevnici budou řádky porostu vedeny ve směru vrstevnic, přičemž tolerována bude odchylka od vrstevnice do 30°. Tato max. tolerovaná odchylka nemusí být dodržena na souvratích, a to maximálně v šířce 20 m od okraje souvislé plochy plodiny NOF (MZe 2019, s. 27).“
Jedná se o zjednodušené hodnocení, které bere v úvahu (kromě velikosti pozemku) pouze odklon řádků porostu od vrstevnice. Odklon musí být kdekoliv na daném pozemku, mimo souvratě, do 30°. Z tohoto důvodu je technologie nerealizovatelná na pozemcích s členitým reliéfem.
Vhodné provedení vrstevnicového obdělávání zpřesňují Novotný et al. (2017) tím, že při využití otočných pluhů, které překlápějí půdu proti svahu, lze podstatnou měrou omezit riziko eroze. Zároveň tímto překlápěním půdy proti svahu dochází k zásadnímu snížení tzv. „eroze orbou“, která představuje u nás dosud zanedbávaný problém. Ani tato publikace však neobsahuje podrobný návod, jak půdoochrannou technologii provést.
Pouze málo členských států EU využívá vrstevnicové obdělávání pro plnění DZES právě kvůli složitosti provedení kontrol. Vrstevnicové obdělávání nějakým způsobem do DZES zahrnuje (obvykle pro pozemky, kde sklon svahu překračuje v daném státě stanovenou mez) těchto deset zemí: Belgie (Vlámsko) – pozemky s délkou svahu nad 100 m; Dánsko – svažitost nad 21 % plus minimalizace zpracování půdy; Estonsko, Itálie, Kypr, Malta, Řecko a Španělsko – svažitost nad 10 %; Rumunsko – svažitost nad 12 % pro širokořádkové plodiny; Slovinsko – svažitost nad 20 % (Panagos et al. 2015).
Komplexně řeší standardy vrstevnicového obdělávání orné půdy v USA (Department of Agriculture, Natural Resources Conservation Service 2017a). Vrstevnicové obdělávání je zde definováno jako zajištění směru brázd, hřebenů, rýh a nerovností způsobených obděláváním půdy, založením porostu a jinými operacemi ve směru blízkém vrstevnici tak, aby sloužilo ke snížení rychlosti a směru odtoku vody.
Tento standard je v USA definován v jednotlivých dokumentech jak pro ornou půdu, tak pro trvalé kultury (sady, vinice a další).
Pro ornou půdu standard stanoví:
Odchylky řádků od vrstevnice (v procentech) musí být navrženy tak, aby byly co nejnižší a zároveň umožňovaly odvodnění. Maximální odchylka řádku od vrstevnice nesmí překročit polovinu sklonu svahu (v procentech), na němž se plánuje ochrana půdy, nejvýše však 4 %.
Když odchylka řádku od vrstevnice dosáhne maximální přípustné navržené odchylky, je třeba vytvořit novou základní linii ve směru spádnice od poslední kontury a použít ji pro rozvržení dalšího konturového vzoru.
Tam, kde je problém se zamokřením, jsou doporučovány odchylky řádků od vrstevnice minimálně 0,2 procenta a to s ohledem na funkční odvodnění řádků. Patří sem pozemky s půdami s pomalou až velmi pomalou mírou infiltrace nebo pozemky, kde jsou plodiny citlivé na stojící vodu.
Maximální odchylka 10 % od navržené trajektorie řádku je povolena ve vzdálenosti do 50 stop (15,24 m) od stabilizovaného odtoku (zatravněná dráha soustředěného odtoku, souvrať, údolnice).
Zemědělské operace by měly začínat na základních liniích splňujících výše popsaná kritéria a postupovat po svahu nahoru i dolů v rovnoběžném sledu ve vzdálenosti podle záběru strojů, dokud se linie vycházející ze sousedních základních linií nesetkají. Tam, kde se linie začínají sbíhat mezi dvěma nerovnoběžnými základními liniemi, je nutné vytvořit „korekční oblast“ založením travního porostu nebo úzkořádkové plodiny.
Tam, kde je zakřivení linií řádků příliš ostré a zemědělské stroje nejsou schopny udržet směr shodný s liniemi, je třeba dle potřeby vytvořit zatravněné pásy, klíny a plochy pro otáčení pracovních souprav.
Standard rovněž definuje minimální výšku brázdy, kdy u řádků širších než 10 palců (25,4 cm) musí být v období, kdy je půda nejvíce náchylná k plošné a výmolné erozi, minimální výška hřebene 2 palce (50,8 mm). Pro úzkořádkové plodiny (méně než 25,4 cm) musí být minimální výška hřebene 1 palec (25,4 mm).
Všechny operace zpracování půdy a zakládání porostů musejí být prováděny tak, aby byla splněna příslušná kritéria pro odchylku řádku od vrstevnice. Dráhy odtoku z vrstevnicového obdělávání musí být svedeny do stabilizovaných ploch.
Účinnost vrstevnicového obdělávání
Vrstevnicové obdělávání dokáže významným způsobem snížit erozní ohroženost půdy. Řada publikací vychází z práce Wischmeiera a Smithe (1978), včetně Janečka et al. (2012) či Panagose et al. (2015), hodnoty P faktoru v nich uvedené jsou tedy obdobné. V případě Janečka (2012) se jedná o zjednodušení původních sedmi tříd sklonu svahu (a příslušných hodnot faktoru P) pouze do čtyř tříd. V ideálním případě, při sklonu svahu 3 až 8 % (cca 2 až 5°), lze vrstevnicovým obděláváním snížit erozní ohroženost půdy na polovinu (faktor P = 0,5; Wischmeier a Smith 1978). Obecně podle výše uvedených publikací hodnota faktoru P vrstevnicového obdělávání stoupá od 0,5 až k 1,0 v závislosti na rostoucím sklonu svahu, čímž se účinnost protierozní ochrany snižuje.
Dle (Department of Agriculture Natural Resources Conservation Service 2017a) je vrstevnicové obdělávání nejefektivnější pro sklony svahu mezi 2 a 10 % a pro svahy dlouhé 100 až 400 stop (30,48 až 121,92 m). Na svazích delších než 400 stop převyšuje objem a rychlost povrchového odtoku zádržnou kapacitu konturových brázd a hřebenů. Zvýšení drsnosti povrchu a pokrytí půdy rostlinnými zbytky sníží rychlost povrchového odtoku, čímž se prodlouží délka svahu, při které je vrstevnicové obdělávání efektivní. Samotné zvýšení drsnosti k dosažení tohoto efektu nestačí.
Vrstevnicové obdělávání naopak není vhodné pro oblasti s velkým množstvím srážek (10leté, 24hodinové srážky více než 6,5 palců = 16,51 cm). Také není vhodné pro oblasti s velmi členitým nepravidelným reliéfem, kde je splnění podmínek pro odchylku řádku od vrstevnice velmi obtížné.
Podstatně nižší průměrná hodnota faktoru P pro vrstevnicové obdělávání byla vypočítána v globální analýze Xiong et al. (2019), a to 0,52 ± 0,24. Je to způsobeno výrazně nižšími hodnotami P faktoru vrstevnicového obdělávání (mezi 0,12 a 0,28) v případových studiích z některých zemí: Indie, Turecko, Ghana, Keňa. Vzhledem k vyššímu počtu studií z uvedených států, zejména z Indie, se tyto hodnoty významně promítly do celkového výsledku. Hodnota P faktoru zjištěná ve studiích z ostatních států je 0,5 a vyšší (u evropských států: 0,5 v případové studii z Portugalska, 0,6 z Německa a 0,7 ze Španělska).
Tato globální analýza však v hodnocených 196 článcích identifikovala celkem šest typů metod určení P faktoru. Souhrnné výsledky těch vybraných článků, které zakládají výpočet P faktoru na sklonu svahu a zároveň obsahují informace o typu protierozních opatření, jsou již v mnohém podobné výsledkům Wischmeiera a Smithe (1978). Nejúčinnější je vrstevnicové obdělávání při sklonu svahu 3 až 8 % (cca 2 až 5°), naopak při sklonu svahu přes 20 % (cca od 12°) již ztrácí význam (Xiong et al. 2019).
Pásové střídání plodin
Pásové pěstování plodin definuje ČSN jako „střídání pásů plodin s malým protierozním účinkem s pásy plodin s větším protierozním účinkem; vytvářejí se přímé vrstevnicové pásy nebo pásy v odklonu do 30° od vrstevnic (Český normalizační institut 1995, s. 5).“ Je vhodné pro svahy o sklonu 5–20 %, při sklonu 12–20 % je nezbytné střídání s pásy víceletých pícnin. Pokud je lokalita ohrožena intenzivní erozí, využívají se ochranné vsakovací pásy.
Norma zmiňuje, co ovlivňuje maximální možnou šířku pásů (tj. propustnost a erodovatelnost půdy, sklon a délka svahu, návrhová srážka, osevní postup), ale na rozdíl od minimální šířky pásu 20 m (s ohledem na zemědělskou mechanizaci) neudává její konkrétní hodnotu. Pouze říká, že se stanovuje výpočtem, který však není uveden. Také chybí určení maximálního počtu navazujících pásů ve směru svahu (s ohledem na velikost sklonu svahu).
Janeček et al. (2012) uvádějí jak maximální šířku pásů, tak jejich počet v závislosti na sklonu svahu. Pro svah o sklonu 2–7 % je stanoven maximální počet šest pásů o šířce nejvýše 40 m. Při sklonu 7–12 % jsou maximem čtyři pásy o šířce do 30 m, dále pro sklon 12–18 % jsou to také čtyři pásy, ovšem o šířce do 20 m. U svahů s nejvyšším sklonem 18–24 % jde maximálně o dva pásy s šířkou do 20 m. U dvou nejvyšších tříd svažitosti je tedy maximální šířka pásu rovna minimální šířce dle ČSN.
Protierozní účinnost pásového střídání závisí na pěstovaných plodinách. Při pásovém střídání okopanin s ozimými obilovinami je faktor účinnosti protierozních opatření (P) pro sklon svahu 2–7 % roven 0,5; při sklonu 7–12 % je P = 0,6; dále při 12–18 % se zvyšuje na P = 0,75 a u nejstrmějšího sklonu 18–24 % je již P = 0,9 (Janeček et al. 2012). Při pásovém střídání okopanin s víceletými pícninami je protierozní účinnost až dvojnásobná (v nejvyšší třídě sklonu svahu 18–24 %) oproti střídání s ozimými obilovinami. Pro tytéž čtyři třídy sklonu svahu jsou v tomto případě hodnoty faktoru P postupně: 0,30; 0,35; 0,40 a 0,45 (Janeček et al. 2012).
Podobně jako u vrstevnicového obdělávání protierozní účinnost pásového střídání klesá s rostoucím sklonem svahu. Nejvyšší účinnost má pro sklon svahu 2–7 %, kde dokáže celkovou erozní ohroženost půdy snížit na polovinu (při střídání okopanin s ozimými obilovinami), nebo dokonce na méně než třetinu (okopaniny s víceletými pícninami).
Standard platný v USA (Department of Agriculture, Natural Resources Conservation Service 2017b) definuje pásové střídání plodin jako: „Pěstování plánovaných osevních postupů plodin odolných vůči erozi a plodin náchylných k erozi včetně úhoru v systematickém uspořádání pásů napříč pozemkem.“ Účely tohoto standardu pro ornou půdu jsou z části stejné jako u standardu vrstevnicového obdělávání: snížení plošné a výmolné eroze a také snížení transportu sedimentů, přebytečných živin a pesticidů do povrchových vod. Kromě toho slouží standard také k snížení věrné eroze a zlepšení produktivity a zdraví rostlin.
Pro ornou půdu standard pásového střídání plodin stanoví:
střídání pásů plodin náchylných k erozi (chráněných) s pásy plodin odolných vůči erozi (ochrannými). Nejméně 50 procent plochy mají tvořit plodiny odolné vůči erozi, pícniny, speciální plodiny nebo meziplodiny schopné zachytit sedimenty.
Erozně nebezpečné plodiny nesmí být v sousedních pásech současně během roku. Dva sousední pásy však mohou mít současně pokryv odolný vůči erozi.
Orientace pásů musí být v úhlech co nejblíže ke kolmici na vektory kritické vodní a/nebo větrné eroze a řídí se pravidly pro vrstevnicové obdělávání. Při navrhování šířky pásů nesmí být překročena kritická délka svahu pro vrstevnicové obdělávání.
Tam, kde je zakřivení linií řádků příliš ostré a zemědělské stroje nejsou schopny udržet směr shodný s liniemi, je třeba dle potřeby vytvořit zatravněné pásy, klíny a plochy pro otáčení pracovních souprav. Na částech pozemku, kde souvratě mají větší sklon než maximální povolený sklon řádků na tomto pozemku, je třeba na souvratích založit travní porost.
Metodika obsahuje rovněž podmínky pro provoz a údržbu. Aby byla zachována účinnost opatření, musí být akumulovaný sediment podél okrajů pásu pravidelně urovnáván nebo odstraněn a rovnoměrně rozvezen po pozemku. Zatravněné plochy musí být pravidelně sekány nejméně jednou ročně. Sklizeň hmoty je na dobrovolné bázi. Ochranné pásy musí být obhospodařovány tak, aby splňovaly požadavky na pokryv a drsnost povrchu.
Účinnost pásového střídání plodin
Podobně jako v případě vrstevnicového obdělávání, tak i u pásového střídání plodin vychází česká metodika (Janeček et al. 2012) z práce Wischmeiera a Smithe (1978). Původních sedm tříd sklonu svahu a tři osevní postupy jsou v metodice Janečka et al. (2012) zjednodušeny do čtyř tříd sklonu svahu a dvou osevních postupů.
Wischmeier a Smith (1978) předpokládají střídání vrstevnicově uspořádaných pásů. Toto opatření má podle autorů při střídání pásů okopanin s ozimými obilovinami stejnou protierozní účinnost jako vrstevnicové obdělávání. Pro sklon svahu 3 až 8 %, kde je účinnost opatření nejvyšší, je faktor P roven 0,5; sklonům svahu 1 až 2 % a také 9 až 12 % odpovídá hodnota P faktoru 0,6, při sklonu 13 až 16 % je roven 0,7, dále při 17 až 20 % již 0,8 a pro sklony svahu 21 až 25 % má faktor P hodnotu 0,9. Zároveň jsou stanoveny maximální šířky pásů a maximální délka svahu (tj. možný počet pásů).
Při střídání okopanin s víceletými plodinami se účinnost opatření zdvojnásobuje, faktor P klesá u sklonu svahu 3 až 8 % na 0,25, což snižuje celkovou erozní ohroženost půdy na čtvrtinu oproti stavu bez protierozních opatření. U ostatních tříd sklonu svahu jsou hodnoty faktoru P rovněž poloviční oproti výše uvedeným.
Závěr
Vhodné využití vrstevnicového obdělávání a pásového střídání plodin dokáže podstatným způsobem snížit erozní ohroženost půdy. Při sklonu svahu 3 až 8 %, který je pro vrstevnicové obdělávání nejvhodnější, lze tímto opatřením snížit erozní ohroženost půdy na polovinu (faktor P = 0,5; Wischmeier a Smith 1978). Při střídání vrstevnicově uspořádaných pásů plodin s víceletými pícninami se účinnost opatření zdvojnásobuje oproti samotnému vrstevnicovému obdělávání, faktor P pro uvedený sklon svahu klesá na hodnotu 0,25. Erozní ohroženost půdy je tak pouze čtvrtinová oproti stavu bez použití protierozních opatření (Wischmeier a Smith 1978). Účinnost těchto opatření klesá s rostoucím sklonem svahu a hodnot faktoru P postupně roste až k 1,0. Tím je limitována jejich použitelnost v praxi.
Dle amerického standardu je vrstevnicové obdělávání nejefektivnější pro sklony svahu 2 až 10 % a svahy dlouhé po spádnici cca 30 až 120 m (Department of Agriculture, Natural Resources Conservation Service 2017a). To je nutné mít na vědomí v českých podmínkách velkých půdních bloků. Uvedenou přípustnou délku svahu lze zvětšit zvýšením drsnosti a pokrytím půdy zbytky, čímž se sníží rychlost povrchového odtoku. Dalšími limitujícími faktory jsou příliš vysoké srážky na daném území a velmi členitý nepravidelný reliéf, který neumožňuje splnění podmínek pro odchylku řádků od vrstevnice. Právě dodržení odchylky řádků od vrstevnice, spolu se správným provedením všech polních operací, je nezbytné pro dosažení očekávaného protierozního efektu.
Popsaná protierozní opatření je dále vhodné kombinovat s dalšími, např. se zasakovacími pásy (např. Gathagu et al. 2018). Kombinace protierozních opatření jsou relativně běžné (viz Xiong et al. 2019).
Literatura:
ČESKÝ NORMALIZAČNÍ INSTITUT, 1995. Protierozní ochrana zemědělské půdy. 1995. B.m.: Česká norma.
DEPARTMENT OF AGRICULTURE NATURAL RESOURCES CONSERVATION SERVICE, US, 2017a. Contour Farming.
DEPARTMENT OF AGRICULTURE NATURAL RESOURCES CONSERVATION SERVICE, US, 2017b. Stripcropping.
GATHAGU, John Ng’ang’a, Khaldoon A. MOURAD a Joseph SANG, 2018. Effectiveness of contour farming and filter strips on ecosystem services. Water (Switzerland) [online]. ISSN 20734441. Dostupné z: doi:10.3390/w10101312
HRUŠKA, Martin, Tereza GIMUNOVÁ, Václav KOHLÍČEK, Ivan NOVOTNÝ, Marie PERGLEROVÁ, Dušan REININGER, Michaela SMATANOVÁ, Josef HAVELKA, Jiří CHOCHOLOUŠ, Tomáš MEDONOS, Vladimír PAPAJ, Šárka POLÁKOVÁ, Eliška SKOKANOVÁ, Ivona SMOLKOVÁ, Václav VILHELM, Jan VOPRAVIL, Karel TRAPL a Václav VOLTR, 2018. Situační a výhledová zpráva půda 2018 [online]. Dostupné z: http://eagri.cz/public/web/file/611976/ SVZ_Puda_11_2018.pdf
JANEČEK, Miloslav, Tomáš DOSTÁL, Jana Kozlovsky DUFKOVÁ, Miroslav DUMBROVSKÝ, Josef HŮLA, Václav KADLEC, Jana KONEČNÁ, Pavel KOVÁŘ, Josef KRÁSA, Eliška KUBÁTOVÁ, Dominika KOBZOVÁ, Marie KUDRNÁČOVÁ, Ivan NOVOTNÝ, Jana PODHRÁZSKÁ, Jaroslav PRAŽAN, Eva PROCHÁZKOVÁ, Hana STŘEDOVÁ, František TOMAN, Jan VOPRAVIL a Josef VLASÁK, 2012. Ochrana zemědělské půdy před erozí. 1. vyd. Praha: Powerprint. ISBN 978-80-87415-42-9.
MISTR, Martin, Tomáš DOSTÁL, Václav BRANT, Tomáš STŘEDA, Ivan NOVOTNÝ, Josef KRÁSA, Milan KROULÍK, Hana STŘEDOVÁ, David ZUMR, Ing. ROUDNICKÁ, Jakub STAŠEK, Jan PIVEC, Daniel ŽÍŽALA, Jiří KAPIČKA, Hana BEITLEROVÁ a Kateřina ZELENKOVÁ, 2018. Faktor ochranného vlivu vegetace jako významná součást protierozní ochrany zemědělské půdy. Praha: Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v.v.i. ISBN 9788087361931.
MZE, 2019. Průvodce zemědělce Kontrolou podmíněnosti platný pro rok 2019. Praha: MZe ČR.
NOVOTNÝ, Ivan, Martin MISTR, Vladimír PAPAJ, Hana KRISTENOVÁ, Věra VÁŇOVÁ, Jiří KAPIČKA, Vítězslav VLČEK, Jan VOPRAVIL, Petra KULÍŘOVÁ, Václav KADLEC, Dominika KOBZOVÁ, Jan SRBEK, Michal POCHOP, Jana PODHRÁZSKÁ, Rostislav FIALA, Daniel ŽÍŽALA, Tomáš DOSTÁL, Josef KRÁSA, Karolína VAŇKOVÁ, Jana HALUZOVÁ, Veronika JIRKŮ a Ivona SMOLKOVÁ, 2017. Příručka ochrany proti vodní erozi.
WISCHMEIER, W. H. a D. D. SMITH, 1978. Predicting rainfall erosion losses, a Guide to conservation planning [online]. Dostupné z: https://naldc.nal.usda.gov/download/ CAT79706928/PDF
Zpracovali: Ing. Martin Mistr, Ph.D., Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v.v.i., mistr.martin@vumop.cz; RNDr. Zbyněk Janoušek, Ph.D., Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v.v.i.
