Zdravá půda – náš odkaz dalším generacím IX

Sdílejte článek
Zdravá půda – náš odkaz dalším generacím IX

9. Degradace půdy  

V předchozím dílu našeho seriálu jsme se soustředili na rozmanité aspekty působení půdních mikroorganismů a živočichů na půdu a na jejich význam pro fungování půdy. Dále jsme se podrobněji věnovali stavu našich půd s ohledem na jejich fyzikální, chemické a biologické vlastnosti. Otevřeli jsme také téma různých funkcí půd a ekosystémových služeb, které půdy poskytují a nakonec jsme si přiblížili několik nejvýznamnějších atributů včetně úrodnosti a kvality půdy. V tomto dílu navážeme na téma kvality půdy a shrneme si, jak se půda, respektive její stav, hodnotí, a dále se soustředíme na typy, příčiny a důsledky degradace půd.


Máme u nás půdy úrodné nebo neúrodné, kvalitní nebo degradované?

Jednoduchá a srozumitelná otázka, snadná odpověď… či ne? Jak se to vezme. V minulém dílu jsme si uvedli některé definice těchto významných a dost často užívaných atributů (= komplexních vlastností) půd. Z nich je zřejmé, že jednak definic existuje více, jednak nejsou jednoduché ani na pochopení, ani na praktické využití, tj. na stanovení (změření) velikosti nebo míry úrodnosti nebo kvality půdy. České odborné prostředí pojmy jako úrodnost, produktivita, kvalita …půdy běžně používá, aniž by ale existovala důkladnější analýza jejich obsahu. To je dobře patrné ve srovnání se zahraničím, např. v anglické nebo německé jazykové oblasti se fenoménu významných půdních atributů věnují soustavně; v posledních několika desetiletích se to promítlo i do rozsáhlých projektů zaměřených na odhad kvality půd anebo na její opak – na degradaci půd (viz dále v textu). Věci příliš nepomohl ani český zákonodárce (aniž bychom to od něho čekali), který do zákona (Zákon o hnojivech, 1998) vložil definici, že půdní úrodnost je „schopnost půdy umožňovat rostlinám růst, vývoj a dosažení žádoucího výnosu, kvality a nezávadnosti produkce“. Tato definice je zmatečná, v zákoně navíc není definováno, co se myslí žádoucím výnosem, kvalitou a nezávadností produkce, natož jak se tyto charakteristiky stanovují. (Poznámka. Otázce půdní úrodnosti, její tvorby, udržování a zlepšování, se věnovali – každý samozřejmě jinak a s jinými závěry – již klasikové zemědělské vědy (když zcela pomineme např. antické a středověké myslitele). Mezi ně jistě patří Albrecht Thaer a Justus Liebig, ale i Charles Darwin a později ve 20. století např. Rudolf Steiner, Albert Howard, Evelyn Balfourová a mnoho dalších osobností, dnes většinou řazených do sféry alternativního zemědělství. Čtivý exkurz do světa jejich myšlení nabízí knížka Půda zdravá, živá, úrodná (Hradil, 2015)).

Obrázek 1Obrázek 1. Nejhorší variantou degradace půdy je eroze. Eroze poškozuje při přívalových deštích hlavně nepokrytou půdu před zapojením porostů. Ohrožené jsou zejména okopaniny a jařiny a vůbec všechny tzv. širokořádkové plodiny včetně řepky a kukuřice, hojně pěstovaných plodin, často na naprosto nevhodných svažitých pozemcích. (foto Milan Kobes)

Půdy mají přirozeně určitou kvalitu; tuto kvalitu bychom mohli nazvat výchozí kvalitou a mohli bychom si ji představit jako kvalitu půdy, kterou člověk dosud (významněji) nevyužíval. Víme, že půdy nejsou stejné, naopak, jsou velmi rozmanité, a můžeme tedy i připustit, že půdy mají různou výchozí kvalitu. Pokud bychom uměli výchozí kvalitu půdy změřit, platila by hodnota pro okamžik měření, protože dobře víme, že se půdy v čase mění, a to i bez zásahu člověka. Mimo jiné stále vzniká půda nová, ale mění se i půdní vlastnosti. Obecně vzato, od okamžiku změření výchozí kvality se kvalita půdy může zlepšovat i zhoršovat. Tím se dostáváme k významovému opaku atributu kvalita půdy: opakem kvalitní půdy (tj. půdy plnící své funkce a poskytující žádané ekosystémové služby) je degradovaná půda, mohli bychom říci i nekvalitní půda nebo lépe, zvláště pokud se zaměříme na půdy degradované v důsledku aktivit člověka, poškozená půda. Přirozené (= člověkem neovlivněné) snižování kvality půdy bychom mohli nazvat „přirozenou degradací půdy“, zatímco vliv člověka vystihuje termín „antropogenní degradace půdy“. Zjednodušeně lze tedy říci, že vše, co snižuje kvalitu půdy, je degradací půdy. Tak jako půdy nejsou jen kvalitní nebo nekvalitní (tj. nejedná se o dva různé stavy, ale o kontinuum), také degradace půdy nabývá různého stupně: jsou půdy silně,… středně i málo degradované, jsou možná i půdy nedegradované. Jedna z uznávaných definic považuje za degradaci půdy „souhrn geologických, klimatických, biologických a lidských faktorů, které vedou ke snížení kvality půdy doprovázenému snížením produktivity půdy a kvality vody a vzduchu“ (Lal, 1998) – potíž je ovšem v tom, že tato definice používá jiné dva atributy, tj. kvalitu a produktivitu půdy, aniž by bylo jednoznačně zřejmé, co se jimi rozumí.

Není ale účelem tohoto článku zabývat se teoretickými východisky pro definování a charakteristiku úrodnosti nebo kvality půdy nebo jiných podobných půdních atributů. My se soustředíme na velice praktický aspekt: na půdy, jejichž kvalita byla přirozenými a zejména antropogenními mechanismy snížena, tj. na půdy degradované. V minulém dílu jsme si připomněli, že v České republice máme podle katastru cca 4 200 000 ha zemědělské půdy a uvedli jsme několik zásadních informací o stavu našich půd, a to jak ze zdrojů ministerstva životního prostředí a ministerstva zemědělství, tak z jiných odborných publikací. Tyto informace se dají shrnout do jediné věty: stav většiny našich půd není dobrý. Jaká je tedy kvalita našich půd? Do jaké míry jsou naše půdy degradované?

Jak změřit úrodnost a kvalitu půdy

K otázce atributu úrodnost půdy se obsáhleji vyjadřují čeští respektovaní odborníci (Richter a Hlušek, 2003, a nověji Vaněk a kol., 2016). První jmenovaní zdůrazňují, že jde o „schopnost půdy poskytovat plodinám vhodné prostředí a dostatek živin a vody nutných k optimálnímu růstu a vývinu“. Půdní úrodnost ovlivňuje: 1) složení půdy, 2) hloubka ornice, 3) hloubka spodní vody, 4) svahovitost a expozice terénu a 5) nadmořská výška, přičemž složení půdy zahrnuje 4 skupiny faktorů (tabulka 1), které se navzájem různě ovlivňují.

Skupina faktorů

Faktory (vlastnosti půdy)

Poznámky (M. Šimek)

fyzikální

textura, struktura, pórovitost, záhřevnost, náchylnost k erozi

Struktura půdy je komplexní vlastnost podstatně složitější než např. textura. Náchylnost k erozi je těžko kvantifikovatelná „vlastnost“.

agrochemické faktory

půdní reakce, charakteristiky sorpčního komplexu (T, S), obsah makro- a mikroelementů

Podstatně větší význam než obsah prvků v půdě má jejich přístupnost pro rostliny a mikroorganismy, tedy obsah přístupných (přijatelných) živin.

vodní režim

pohyb vody v půdě, půdní hydrolimity, formace půdní vody

Z textu není zřejmé, co autoři míní termínem formace půdní vody.

organické a biologické faktory

organické zbytky, humus, edafon

Edafon, tedy společenstvo půdních organismů, má pro půdu a její vlastnosti, a tím i pro úrodnost půdy, zcela zásadní význam, autory naprosto nedoceněný (česká pedologie a agrochemie jen pozvolna začíná akceptovat zásadní význam půdních organismů a biologických procesů pro vznik, vývoj a fungování půdy).

Tabulka 1. Vlastnosti zahrnuté do kategorie „složení půdy“ podílející se na úrodnosti půdy (zdroj Richter a Hlušek, 2003). Jde pouze o jeden z příkladů, jak se různí odborníci staví k této záležitosti.

K výčtu faktorů ovlivňujících či tvořících půdní úrodnost (Richter a Hlušek, 2003) můžeme mít různé doplňky a připomínky (viz mj. Poznámky v Tabulce 1), nicméně je z něj zřejmé, že úrodnost půdy je dána mnoha vlastnostmi a jejich vzájemným působením. Vaněk a kol. (2016) uvádějí podobný soubor složek (prvků) půdní úrodnosti, které rozdělují na konzervativní a dynamické prvky. Konzervativní prvky zahrnují vlastnosti stanoviště (svažitost, hloubka profilu atd.), půdní poměry (textura, pH, obsah humusu atd.) a vodní poměry (obsah vody, hloubka podzemní vody atd.). K dynamickým prvkům půdní úrodnosti pak řadí živinný režim (obsah a formy živin), obsah reaktivních složek organické hmoty (mikroorganismy, kořeny a jejich exsudáty) a biologickou aktivitu. Z obou citovaných textů by se mohlo usoudit, že změřit úrodnost půdy by vyžadovalo nejprve změřit všechny vyjmenované, a asi i další neuvedené, vlastnosti a poté navíc nějak posoudit jejich vzájemné působení – protože vliv jednotlivých faktorů se může doplňovat nebo rušit, zesilovat nebo zeslabovat apod. Zkušenost ovšem napovídá, že ani obsáhlý soubor všech možných informací o půdě neposkytne autoritativní a nezpochybnitelný závěr o velikosti úrodnosti dané půdy, rozhodně ne v podobě nějaké hodnoty, čísla (např. úrodnost 46, zatímco jiná půda ji má 57 apod.). Obě citované práce uvádějí rozsáhlé (mírně odlišné) soubory vlastností, které ovlivňují nebo tvoří půdní úrodnost, aniž by ale poskytly návod, jak úrodnost půdy změřit. Řešení by mohla nabízet věta „…nejlepším ukazatelem půdní úrodnosti je výnos a kvalita produkce“ (Vaněk a kol., 2016). Ale čeho, které plodiny? každé? nějaké vybrané? Autoři jsou naši významní odborníci a je tedy velká škoda, že tuto svoji myšlenku dále nerozvedli a nechali čtenáře napospas spekulacím…

Již v minulém dílu našeho seriálu jsme zmínili tento typ problému – půda na daném pozemku jistě nemá stejnou „úrodnost“ pro každou plodinu prostě proto, že každá plodina má specifické nároky prakticky na všechny vlastnosti nebo prvky tvořící úrodnost půdy. Pro stanovení (změření) půdní úrodnosti vztažené k produkci plodin si lze představit rámcově jednoduchý koncept: vybrat několik reprezentativních plodin (např. pšenici, ječmen, řepku a brambory), definovat a standardizovat jejich agrotechniku a několik roků po sobě tyto plodiny na daném pozemku pěstovat. Získané informace o výnosech plodin by umožnily kvantitativní vyjádření půdní úrodnosti, a pokud by se analogické zkoumání provedlo na více půdách, umožnilo by to srovnání úrodnosti těchto půd, alespoň pokud jde o výnos, produkci. Čtenář jistě chápe, že jde o teoretickou úvahu, kterou prakticky nelze realizovat. Důvodů je celá řada, jednak jsme celou záležitost omezili na pouze několik plodin, standardizovat (tedy sjednotit) agrotechniku je nesmyslné, protože na různých půdách a v různých klimatických podmínkách jsou agrotechnika a celý soubor pěstitelských opatření včetně hnojení a ochrany plodin nutně přizpůsobeny stanovištním a půdním poměrům, chodu povětrnosti atd., a tak bychom mohli pokračovat; navíc zatím mluvíme pouze o měření výnosů plodin, nikoli o kvalitě produkce, která by se zjišťovala nesrovnatelně obtížněji. Docházíme tím k poněkud pesimistickému závěru, že stanovit a číselně kvantifikovat úrodnost je prakticky neuskutečnitelné, a to i přesto, že termín úrodnost půdy docela běžně používáme.

S úrodností souvisí jiný, širší, atribut, a to kvalita půdy. V minulém dílu jsme si uvedli několik definic a přiklonili jsme se k definici „kvalita a zdraví půdy vyjadřují schopnost půdy zachovávat kvalitu vody a ovzduší, udržovat produktivitu a kvalitu rostlin i živočichů a podporovat zdraví člověka, a to při daném způsobu využívání půdy a uvnitř daných krajinných a klimatických hranic (podmínek)“ (Harris a kol., 1996). V této definici je obsažena jak produkční funkce půd (produktivita, kvalita produkce), tak i řada dalších funkcí půdy. Kvalita a zdraví půdy je tedy mnohem komplexnějším atributem, než úrodnost půdy a to nás nutně vede k analogickému závěru jako v případě úrodnosti půdy, totiž že tento půdní atribut je prakticky nemožné kvantitativně stanovit. Je totiž zřejmé, že soubor indikátorů zdraví a kvality půdy musí podchytit důležité fyzikální, chemické i biologické vlastnosti, a navíc musí být použitelný pro hodnocení funkcí půdy ve vztahu k 1) trvale udržitelné produkci, 2) kvalitě životního prostředí a 3) zdraví lidí a živočichů (viz minulý díl seriálu). Indikátorů je tedy nutně mnoho a v odborné literatuře se stále diskutují. Rád zde upozorním na zdařilý přehled této problematiky z edice Planeta Ministerstva životního prostředí, jenž je dostupný i v elektronické podobě (Sáňka a Materna, 2004). Autoři využili respektované odborné publikace dostupné v době přípravy přehledu a připravili vcelku podrobný rozbor problematiky kvality půdy a indikátorů, které by bylo možné pro posouzení kvality půdy využít. Z literárních zdrojů mj. vyplývá, že pro tento účel je třeba změřit až několik desítek nejrůznějších fyzikálních, chemických a biologických parametrů hodnocené půdy, což činí celou věc velmi nepraktickou.

Nehledě na obtížnost řešení existují „pokusy“, jak alespoň přibližně změřit či zhodnotit kvalitu půdy, a to zejména v USA. Jmenovat můžeme např. „wisconsin soil health scorecard“, systém založený na 43 indikátorech, který po vyplnění příslušné tabulky (karty) dává určitou představu o dané půdě – zájemce o další detaily odkazujeme na internetové zdroje (viz např. WSHS, 2016).

Hodnocení půdních vlastností a atributů v České republice

Problematika hodnocení půdy má u nás dlouhou tradici sahající do doby Rakouska-Uherska. Vhodným průvodcem minulými i současnými aktivitami může být publikace Půda a její hodnocení I, II (Vopravil a kol., 2009, 2011). Nečekejme ale důkladnější rozbor teoretických východisek a jejich praktického naplnění pro hodnocení atributů, jako jsou úrodnost půdy nebo kvalita a zdraví půdy. Publikace je sepsána v duchu jiných prací české pedologické školy. Obsahuje sice solidní přehled nejčastěji měřených půdních charakteristik, ale v záležitosti atributů, jako jsou úrodnost půdy či kvalita a zdraví půdy je skoupá. Přesněji, v podstatě se soustředí na „osvědčenou“ a vícekrát již popsanou problematiku bonitovaných půdně ekologických jednotek (BPEJ). V tomto směru je zdařilá, včetně výkladu tvorby cen zemědělských pozemků (v době před rokem 2011, kdy byla publikována). Podrobné aktuální informace lze nalézt např. na internetových stránkách VÚMOP Praha; ústav spravuje mj. i elektronickou databázi BPEJ (VÚMOP, 2022), která je zdrojem mnoha cenných informací o kategorizaci našich zemědělských půd. Systém BPEJ má sloužit zejména státní správě a mj. je i základem pro tvorbu úředních cen zemědělské půdy. Podle MZe „… poskytuje bonitace komplexní systém hodnocení půdy“ a „…slouží k hodnocení absolutní i relativní produkční schopnosti zemědělských půd a podmínek jejich nejúčelnějšího využití; jednotka BPEJ přiřazená určité půdě na určitém pozemku „…je v zásadě ukazatelem hodnoty zemědělské půdy“ (EAGRI, 2022; VÚMOP, 2022). K výše citovanému můžeme jen dodat, že systém BPEJ bohužel vůbec není komplexní, jak si zadavatel a hlavní uživatel (MZe, tedy stát) namlouvá, nýbrž výběrově zahrnuje zejména charakteristiky se vztahem k produktivitě (nebo snad úrodnosti) půdy. Rozhodně ale nenaplňuje požadavky na stanovení kvality a zdraví půdy v současném pojetí (např. nezahrnuje většinu fyzikálních a chemických vlastností a vůbec nebere v potaz biologické vlastnosti půdy). Nicméně jde o základní nástroj státní správy v oblasti zemědělských půd, do jehož aktualizace a chodu se investují přímo i nepřímo miliony až desítky milionů Kč ročně. Nejen proto je dobré o něm vědět. Vymyká se rozsahu tohoto článku, abychom blíže referovali o dalších, zejména monitorovacích projektech a zájemce musíme odkázat na příslušnou literaturu a informační zdroje (např. AZZP, GEOMON, Bazální monitoring půd – Poláková a kol., 2017, atd.).

Degradace půdy

Jak je zmíněno výše a jak jsme již uvedli v předchozím dílu seriálu, zemědělské i lesnické využívání půdy je doprovázeno poškozováním rozmanitých půdních vlastností, půdy ČR nevyjímaje. Pokud se nehospodaří správně, poškození půdy se prohlubuje a stav půdy se zhoršuje. Hovoříme pak o degradované půdě. Vhodnější ovšem je vymezit typ degradace přesněji, protože poškození se vždy týká nějaké konkrétní vlastnosti (nebo více vlastností), jaksi přiblížíme v dalším textu.

Mechanismy degradace půd jsou v podstatě dvojí:

  • přirozené mechanismy související s půdotvornými procesy a s vlivem nejrůznějších faktorů prostředí na půdy a jejich vývoj; patří sem např. pozvolné změny půdní textury i struktury, změny vodního režimu, vymývání látek a přesuny koloidů v půdním profilu, laterizace (intenzivní zvětrávání půdotvorných minerálů, hydrolýza a vymývání iontů), změny v množství půdních organismů a struktuře jejich společenstev atp.; jsou víceméně na člověku nezávislé. (Poznámka. Ne všechny změny v půdě jsou negativní, mnohé jsou neutrální nebo pozitivní, ovšem záleží na tom, v jaké souvislosti tyto změny hodnotíme.)
  • mechanismy spjaté s činností člověka; jsou (alespoň teoreticky) v rukou člověka – může je potlačit nebo naopak zesílit, zcela odstranit atd. Na ně se dále soustředíme.

Podle mezinárodních odhadů (EASAC, 2018) pokročila degradace zemského povrchu a půd natolik, že negativně ovlivňuje životy více než poloviny lidstva. Globální rozsah a neblahý dopad degradace půd na potravinovou bezpečnost, na zajištění dostatku kvalitní vody a na zdraví lidí opakovaně řeší ve svých dokumentech i Evropská komise; zdůrazňuje se nutnost lepší ochrany půdy, nutnost snížení eroze, naléhavá je také potřeba remediace (nápravy) již poškozených půd. Degradace se vždy týká některé nebo některých fyzikálních a chemických vlastností půdy a často je tato degradace příčinou degradace biologických vlastností půd, kdy postihuje společenstva půdních organismů a biologické procesy v půdě (obrázek 2). Degradace fyzikálních, chemických a biologických vlastností půd vede k degradaci technologických vlastností (kriticky důležitých pro zemědělskou praxi) – jde tedy o zcela praktický problém. K nim patří např. koheze (soudržnost půdních částic), adheze (přilnavost, lepivost půdních částic na povrch těles vnikajících do půdy), konzistence (označuje určitý stav půdy daný její kohezí a adhezí a momentální vlhkostí), uléhavost a zhutnění (projevují se zvýšením objemové hmotnosti a snížením pórovitosti), tření půdy a orební odpor, bobtnání (zvětšování objemu půdy při zvyšování vlhkosti), smršťování (zmenšování objemu při vysychání), tvorba povrchového škraloupu, tvorba hrud (k němu dochází zejména při orbě za nevhodné vlhkosti) a rozprašování (rozpad strukturních agregátů, např. v důsledku nadměrného hnojení průmyslovými hnojivy nebo kejdou).

Obrázek 2Obrázek 2. Hlavní typy degradačních procesů vedoucích k biologické degradaci zemědělských a lesních půd. Šipky znázorňují provázanost mezi jednotlivými procesy. O skutečném rozsahu a míře biologické degradace půd ve světě, Evropě či ČR nejsou údaje k dispozici. Přitom právě půdní organismy a biologické procesy zajišťují, aby byla půda „živá“ a tím i odolná ke stresům, úrodná a produktivní, a aby plnila své funkce dlouhodobě.

Příčiny antropogenní degradace půdy

Z iniciativy programu OSN UNEP byl v 80. letech 20. století zahájen projekt GLASOD (Global Assessment of Soil Degradation). Projekt identifikoval 5 hlavních mechanismů (příčin) souvisejících s lidskou činností, které způsobily degradaci půd na jejich současný stav:

  • odlesnění a odstranění původní vegetace (odlesnění pro zemědělské účely, velkoplošné komerční lesnictví, výstavba dopravních cest a sídel),
  • nadměrné využívání půdy pro pastvu (neřízená a nadměrná pastva vedoucí nejen k poškození vegetace, ale i ke zhutnění půdy a vystavení půdy erozi),
  • zemědělské technologie (nedostatečné nebo nadměrné používání hnojiv, používání znečistěné závlahové vody, používání těžké mechanizace, chybná aplikace agrotechnických zásahů aj.),
  • nadměrné využívání přirozené vegetace (např. jako palivo; zbylá vegetace nedostatečně chrání půdu před erozí a jinými degradačními mechanismy),
  • průmyslové technologie (zejména výroba, těžba surovin, skladování odpadů aj.).

Jednotlivé příčinné faktory (tabulka 2) se uplatňují různě v jednotlivých částech světa. Tak např. v Asii a Jižní Americe převažuje negativní vliv odlesnění, zatímco v Africe a Oceánii je to nadměrné využívání půdy pastvou. Nevhodné zemědělské technologie jsou významným příčinným faktorem degradace půd v Asii, Africe, Evropě i Severní Americe (kde coby příčina degradace zcela převažují). Většina půd degradovaných vlivem průmyslových aktivit se nachází v Evropě atd. (Oldeman, 1994). Nejzávažnější globální mechanismus degradace půd představuje vodní a větrná eroze. Negativní dopady eroze jsou navíc jiného druhu než dopady dalších degradačních mechanismů. Při erozi jde totiž o ztrátu půdy z dané lokality (a často o absolutní ztrátu, neboť půdní částice jsou odnášeny do vod a na místa, kde již nemohou být využity jako půda). Při mnoha dalších degradačních projevech půda zůstává na místě, „pouze“ se mění - zhoršují - její vlastnosti a atributy.

Typ degradace

Příčinný faktor

 

odlesnění

využívání vegetace

nadměrné pasení

zemědělské technologie

průmyslové technologie

 

celkem

vodní eroze

471

36

320

266

1 093

větrná eroze

44

85

332

87

548

chemická degradace

62

10

14

133

23

242

fyzikální degradace

1

14

66

81

celkem svět

579

133

679

552

23

1 964

Tabulka 2. Typy degradace půdy a podíl příčinných faktorů, které je způsobují – výměra degradovaných půd (v milionech hektarů). Hlavní typy a příčinné faktory se pravděpodobně významně nezměnily, ovšem rozsah degradace jistě od doby projektu GLASOD před cca 30 a více roky narostl. Novější relevantní údaje nejsou bohužel k dispozici. (zdroj Oldeman, 1994)

V České republice jsou pravděpodobně hlavní příčinou antropogenní degradace zemědělských půd zemědělské technologie, i když význam dalších příčinných faktorů, např. průmyslových technologií, nelze zanedbat; samostatným a zásadním problémem jsou samozřejmě ztráty půdy erozí a dále zábory půdy. Hlavní, nejčastější a nejškodlivější typy poškození půdy ve středoevropských podmínkách uvádí tabulka 3.

 

Typ poškození

Poznámka

ztráty půdy v důsledku záboru pro stavby a jiné účely

Ztráty půdy záborem jsou do jisté míry nutné, respektive moderní společnost se bez nich neobejde, zejména bez dopravních a liniových staveb. Nutné ztráty by ovšem měly být kompenzovány zvýšenou péčí o zbývající půdu a remediací poškozených půd.

vodní a vzdušná (větrná) eroze

Eroze, tj. odnos půdy z pozemku, je také do jisté míry nevyhnutelná nebo alespoň pochopitelná a nelze jí zcela zabránit. Velká většina eroze je ale vyvolána nebo umožněna nedostatečnou péčí o půdu, kterou intenzivně využíváme, ale zároveň ji málo chráníme. Erozí je obvykle zasažena svrchní vrstva půdy, bohatá na organickou hmotu a na živé organismy.

poškození fyzikálních vlastností půdy, zejména zhutnění půdy a narušení půdní struktury

Poškození fyzikálních vlastností půdy se projevuje např. snížením pórovitosti a zvýšením objemové hmotnosti, přerušením kontinuity pórů a snížením objemu větších pórů. Tyto změny negativně ovlivňují půdní strukturu, mají velký vliv na vodní a vzdušný režim půdy a přímo i nepřímo vedou k poškození biologických vlastností půdy. Vrstvy v půdě se zvýšenou objemovou hmotností brání i přímo růstu kořenů.

ztráty půdní organické hmoty a zhoršení její kvality

Výsledky několika skutečně dlouhodobých (Rothamsted od roku 1843 aj.) a mnoha dalších polních experimentů jednoznačně dokládají, že při nedostatečné péči se při zemědělském využívání snižuje obsah organického uhlíku v půdě a mění se kvalita organických látek. Konvenční intenzivní zemědělství (pro něž je typické ignorování významu pravidelného přísunu org. látek do půdy, často ignorování zásad rotace plodin a na druhé straně přehnojování průmyslovými hnojivy) jednoznačně vede ke stále větší ztrátě obsahu a snížení kvality organické hmoty. V plné míře to platí i pro naše půdy. Centrální úloha půdní organické hmoty pro velkou většinu půdních procesů, pro vytváření a udržování vhodné půdní struktury atd. (a tím pro funkce půdy) je přitom nezpochybnitelná.

poškození vhodné (drobtovité) struktury půdy

Degradace fyzikálních, chemických a biologických vlastností vede ke ztrátě stability půdních agregátů, k jejich rozpadu, rozplavení a změně jejich vlastností. S tím je spojeno poškození (snížení) pórovitosti půdy, jak celkové, tak zejména snížení objemu větších pórů a narušení kontinuity pórů. Takový stav se také označuje jako zmenšení či ztráta stability půdní struktury, případně až rozpad půdní struktury. Změny vedou k mnoha negativním důsledkům, např. k rozprašování nebo ke slévání povrchové vrstvy půdy, k narušení vodního a vzdušného režimu půd, ke ztrátám půdy erozí atd.

zasolení (salinizace) a okyselení (acidifikace) půdy

Zasolení se může týkat jen relativně malé výměry našich půd, a to půd zavlažovaných. Naopak okyselování je pro naše půdy typické. Existují pro to nezvratné důkazy, zejména z výsledků AZZP a Bazálního monitoringu půd. Acidifikace souvisí s převažujícími technologiemi, ale zároveň je relativně snadné ji napravit, a to pravidelným vápněním. To se ovšem v potřebné míře neděje.

pokles zásoby živin pod únosnou mez

Množství živin přístupných pro plodiny a pro půdní organismy určuje, jak probíhají půdní procesy a jak rostou rostliny. Při snaze o vysoké výnosy se musí zajistit i dostatek živin. Je ale třeba pečlivě volit výnosovou úroveň vzhledem k půdním a klimatickým podmínkám stanoviště a k širším souvislostem v krajině a rozhodně neusilovat o co nejvyšší výnosy na úkor poškozování půdy a prostředí. Vyvážené hnojení dostatečným množstvím organických hnojiv a vhodné osevní postupy mohou zabezpečit většinu, ne-li všechny potřebné živiny. Případný zbytek je možné dodat uvážlivým přihnojením (pomalu působícími) průmyslovými hnojivy.

poškození sorpčního komplexu, vyčerpání kationtů

Půdě (a prostředí!) škodí jak nedostatečné hnojení, tak přehnojování. Obsahy kationtů v půdě souvisejí s fungováním sorpčního komplexu. Právě nedostatek dvojmocných kationtů Ca2+ a Mg2+ má destruktivní vliv na celkovou bilanci iontů včetně zásobení plodin živinami. Poměrně snadná náprava spočívá ve hnojení (vápnění) dolomitickými vápenci. Dvojmocné kationty mají i další funkce, zejména stabilizují půdní agregáty a přispívají ke tvorbě vhodné struktury půdy.

znečistění půdy cizorodými látkami včetně přehnojování; emise plynů z půd

Agrochemikálie včetně pesticidů představují vedle průmyslových hnojiv hlavní zdroj znečistění půdy. Fosfor, dusík, draslík a další prvky se ze znečistěných půd vyplavují do vod a způsobují jejich eutrofizaci, rezidua pesticidů znečisťují povrchové i spodní vody a následně zemědělské produkty, potraviny a pitnou vodu. Nadbytek některých živin (dusíku) a organické hmoty vede za jistých podmínek k nežádoucí zvýšené tvorbě uhlíkatých (CH4, CO, CO2) a dusíkatých (N2O, NO) plynů, které z půdy emitují do ovzduší (viz minulé dva díly seriálu Zdravá půda).

extrémní vodní režim (přemokření, zaplavení, sucho)

Lokální zamokření způsobuje poškození půdní struktury a vzdušného i vodního režimu půd. Má velký negativní vliv na růst a vývoj plodin a na žádoucí průběh biologických procesů. Průvodním jevem anaerobních poměrů v půdě je zvýšená tvorba metanu a jeho emise. Nedostatek vody v půdě přímo i nepřímo negativně ovlivňuje růst a vývoj plodin a životní podmínky půdních organismů.

snížení biodiverzity půdy (v důsledku např. zhutnění a fyzikálního poškození půd nebo používání průmyslových hnojiv a pesticidů, vyčerpání živin atd.)

Společenstva půdních organismů ve zdravých půdách zahrnují tisíce druhů mikroorganismů a živočichů. Půdní organismy mezi sebou a s rostlinami utvářejí složitý systém nepřeberného množství vztahů a vazeb. Společenstva jsou do jisté míry odolná narušení a schopná se vypořádat s destruktivním působením stresových faktorů (např. obdělávání půdy, hnojení, vnášení pesticidů atd.). Pokud se ovšem stresové působení opakuje nebo přesáhne určitou mez, dochází k poškození struktury a funkce společenstva, které již nemůže plnit své role (např. ve vztahu k plodinám). Výsledkem je degradace biologických vlastností (biodiverzity) půdy a v důsledku pak narušení produkčních a mimoprodukčních funkcí půdy (tedy např. snížení výnosu plodin, snížení retenční kapacity půdy aj.).

Tabulka 3. Hlavní typy degradace půd. Ztráty půdy záborem nebo erozí nepatří přísně vzato k „poškození půdy“, protože půda je jimi ztracena, buď navždy vyloučena z užívání, nebo odnesena z pozemku pryč. V případě eroze je ovšem zbývající půda skutečně poškozena. Stav našich půd, respektive hlavní typy jejich poškození, uvádí s konkrétními údaji a citacemi zdrojů tabulka 2 v předchozím dílu našeho seriálu. Jednotlivé typy degradace půdy jsou v reálné půdě propojeny a spjaty, degradace některé vlastnosti přináší degradaci dalších vlastností atp. Jako příklad můžeme uvést acidifikaci, která vede mj. i k poškození sorpčního komplexu, k destabilizaci půdní struktury a k poškození společenstva půdních organismů. Ostatně degradace fyzikálních a chemických vlastností je nutně následována degradací biologických vlastností (jak je uvedeno i na posledních řádcích této tabulky).

 

Jak degradaci půd bránit a co s degradovanými půdami

Prvořadou snahou každého hospodáře je chránit půdu před degradací. Nebo by mělo být. Je přece zřejmé, že degradace, poškození, znamená buď snížení produkčního potenciálu, nebo zhoršení či omezení jiných funkcí půdy, nebo – většinou – obojí, s mnoha dopady (obrázky 3 a 4). V minulém dílu našeho seriálu jsme doložili na konkrétních oficiálních číslech, že se dlouhodobě a stále více zhoršuje řada fyzikálních a chemických vlastností našich půd (o mnoha dalších a většině biologických vlastností informace chybí nebo jsou částečné, útržkovité nebo se týkají jen malých souborů půd, např. z polních pokusů, a tak je nelze zevšeobecnit). Je to velmi závažné s ohledem na budoucnost, na schopnost zajistit obyvatelstvu dostatek potravin a vody (obrázek 5). Jak je tedy možné, že degradace našich (i jiných) půd stále pokračuje a že se tedy zhoršuje kvalita a zdraví půd? Přitom je k dispozici řada pozitivních příkladů, že hospodařit lze i tak, aby se půda nejen dále nepoškozovala, ale i zlepšovala. Bohužel ale podíl takto obhospodařovaných půd je malý, převládá konvenční intenzivní zemědělství se svými východisky a principy, které mají jiné priority a se svými technologiemi, které často půdu poškozují. Na ně a na možnosti remediace (nápravy) degradovaných půd se zaměříme v příštím závěrečném díle seriálu Zdravá půda.

Obrázek 3Obrázek 3. Provázanost suchozemských ekosystémů s globálními změnami a managementem a dopady na kvalitu života a zdraví lidí. Úrodnost, produktivitu a kvalitu půdy a kvalitu zemědělských produktů ovlivňuje mnoho faktorů, vedle managementu půd a krajiny jsou to vlastnosti půdy včetně její biodiverzity a globální aspekty, zejména změny klimatu. Negativní vlivy způsobují narušování funkcí a ekosystémových služeb půdy, což se posléze projevuje snižováním kvality života a poškozováním zdraví lidí.

Obrázek 4

Obrázek 4. Ani půda trvalých travních porostů není automaticky chráněna před degradací. Nadměrná koncentrace zvířat a nevhodný pastevní režim mohou snadno vést k silnému poškození porostu. Ten pak jen pomalu regeneruje a obnažená půda je mj. vystavena erozi. Podobně i černá zvěř může způsobovat značné škody. (foto Milan Kobes)

Obrázek 5Obrázek 5. Náležitá péče o půdu by měla být samozřejmá nejen v našem vlastním zájmu, ale hlavně v zájmu dalších generací. (námět Miloslav Šimek, výtvarník Hana Kárová)

 

Citovaná literatura

EAGRI, 2022 [online]. [cit. 10. 1. 2022]. Dostupné z: https://eagri.cz/public/web/mze/ venkov/archiv/pozemkove-upravy/puda-pudni-sluzba/ucel-bonitace-a-jeji-vyuziti/aktualizace-bonitovanych-pudneekologicky.html

EASAC (European Academies Science Advisory Council), 2018. Opportunities for soil sustainability in Europe, Policy report 36, ISBN 978-3-8047-3898-0

Harris, R. F., Karlen, D. L., Mulla, D. J., 1996. A conceptual framework for assessment and management of soil quality and health. In: Doran, J. W., Jones, A. J. (Eds.). Methods for assessing soil quality. SSSA Special Publication No 49, Madison, Wisc.: SSSA, s. 61 - 82.

HRADIL, R., 2015. Půda zdravá, živá, úrodná. Hranice a Olomouc: Fabula a Bioinstitut, 273 s.

Lal, R., 1998. Soil quality and sustainability. In: Lal, R., Blum, W. H, Valentine, C., Stewart, B. A. (Eds.). Methods for assessment of soil degradation. Boca Raton: CRC Press, s. 17 - 30.

Oldeman, L. R., 1994. The global extent of soil degradation. In: Greenland, D. J., Szabolcs, I. (Eds.). Soil resilience and sustainable land use. Wallingford: CAB International, s. 99 - 118.

POLÁKOVÁ, Š., KUBÍK, L., PRÁŠKOVÁ, L., MALÝ, S., NĚMEC, P., STAŇA, J. (Eds.). Monitoring zemědělských půd v České republice 1992 - 2013. Brno: Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, 172 s.

RICHTER, R., HLUŠEK, J., 2003. Půdní úrodnost. Praha: Ústav zemědělských a potravinářských informací, 47 s.

SÁŇKA, M., MATERNA, J., 2004. Indikátory kvality zemědělských a lesních půd ČR. Planeta XII, č. 11/2004.

VANĚK, V., a kol., 2016. Výživa a hnojení polních plodin. Praha: Profi Press, 224 s.

VOPRAVIL, J., a kol., 2009. Půda a její hodnocení v ČR, díl I. Praha: Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v. v. i., 148 s.

VOPRAVIL, J., a kol., 2011. Půda a její hodnocení v ČR, díl II. Praha: Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v. v. i., 156 s.

VÚMOP, 2022. eKatalog BPEJ. [online]. [cit. 10. 1. 2022]. Dostupné z: https://bpej.vumop.cz/

WSHS, 2016. Wisconsin Soil Health Scorecard [online]. [cit. 18. 1. 2022]. Dostupné z: https://fliphtml5.com/bqjb/aqfy/basic

Zákon o hnojivech, 1998. Zákon č. 156/1998 Sb., Zákon o hnojivech, pomocných půdních látkách, rostlinných biostimulantech a substrátech a o agrochemickém zkoušení zemědělských půd (zákon o hnojivech) [online]. [cit. 10. 1. 2022]. Dostupné z https://www.zakonyprolidi.cz/cs/1998-156/zneni-20220101.

Článek vznikl s podporou programu Akademie věd ČR Strategie AV21: Záchrana a obnova krajiny.

text: Miloslav Šimek, Biologické centrum AV ČR, v. v. i.

Přečteno: 308x