Vodní eroze půdy

Vymezení problému

Vodní eroze půdy je přírodní proces, při kterém dochází k rozrušování půdního povrchu působením vody, transportu půdních částic na jiné místo a jejich následnému usazování. Lze rozlišit dva druhy eroze. Jedná se o normální (geologickou) a (působením člověka) zrychlenou erozi. Geologická eroze probíhá přirozeně, postupně přetváří reliéf území a je v souladu s půdotvorným procesem. Zrychlená eroze naopak smývá půdní částice v takovém rozsahu, že nemohou být nahrazeny půdotvorným procesem, jelikož tento probíhá mnohem pomaleji. Z uvedeného vyplývá, že vodní erozi nelze zcela eliminovat, lze ji však výrazně omezit a umožnit tak trvalé využívání půd k pěstování zemědělských plodin. V našich podmínkách je protierozní ochrana zvláště nutná na svazích s mělce uloženým skalním podložím a s vysokým obsahem štěrku.

Příčiny vodní eroze půdy

Díky intenzifikaci zemědělské výroby v minulosti jsou v ČR největší půdní bloky v Evropě, což průběh vodní eroze jen podporuje. Navíc byly při scelování pozemků ve velkém rušeny hydrografické a další krajinné prvky (rozorání mezí, zatravněných údolnic, polních cest, likvidace rozptýlené zeleně apod.), které zrychlenou erozi účinně omezovaly.

Pokud jsou tato fakta přehlížena při plánování osevních postupů, zpracování půdy a dalších operacích, zejména na svažitých pozemcích (pěstování erozně nebezpečných plodin, orba po spádnici, absence zatravněných pásů, teras či dalších technických opatření), dochází k intenzivní vodní erozi. Nejkritičtější částí roku je v této souvislosti období červen až srpen, kdy se odehrává 80 % všech erozně nebezpečných dešťů.

Na vznik vodní eroze má největší vliv sklonitost a délka pozemku po spádnici, dále pak vegetační pokryv, vlastnosti půdy a její náchylnost k erozi, přítomnost protierozních opatření a četnost výskytu přívalových srážek.

Důsledky vodní eroze půdy

Hlavním důsledkem vodní eroze je zmenšení mocnosti půdního profilu a ochuzení zemědělské půdy o její nejúrodnější část (ornici). Dále má tento proces vliv na chemické vlastnosti půdy, neboť snižuje obsah organické hmoty, humusu a minerálních živin v půdě, obnažuje podorničí s nízkou přirozenou úrodností a vyšší kyselostí. Eroze snižuje produkční schopnost půd a urychluje její degradaci (změnou půdních vlastností, ztrátou organické hmoty a živin, snižováním výnosů a následnou potřebou zvýšené chemizace a hnojení). Rovněž fyzikální vlastnosti půdy jsou erozí ovlivněny. Snižuje se propustnost půdy pro vodu, tím je znesnadněn pohyb strojů po pozemcích. Rovněž dochází k přímému poškozování pěstovaných rostlin a ztrátám osiv, sadby, hnojiv a přípravků na ochranu rostlin, čímž se snižují hektarové výnosy.

Vodou unášené půdní částice a na nich vázané látky (např. zbytky hnojiv, pesticidů apod.) zanášejí vodní toky a akumulační prostory nádrží, snižují průtočnou kapacitu toků, vyvolávají zakalení povrchových vod, zhoršují podmínky pro vodní organismy a zvyšují náklady na úpravu vody a čištění vodních nádrží od usazenin. V extrémních případech (bahnotoky) mohou být způsobeny vážné škody na stavbách a dalším majetku v blízkosti erozí postiženého pozemku.

Na silně erodovaných půdách dochází ke snížení hektarových výnosů až o 75 %. Rovněž cena půdy poškozené erozí se výrazně snižuje, na některých pozemcích až o 10 Kč/m². V průměru na katastrální území se může jednat o snížení ceny půdy až o 50 %. Ztráta půdy je v měřítcích délky lidského života neobnovitelná a obtížně vyčíslitelná, bereme-li v úvahu, že 2-3 cm vrstva půdy vzniká za příznivých podmínek průměrně 100 až 1000 let (podle místních podmínek).

Náklady na odstranění škod způsobených vodní erozí

V současné době je maximální ztráta půdy v ČR vyčíslena na přibližně 21 mil. tun ornice za rok, což lze vyjádřit jako ztrátu minimálně 4,3 mld. Kč ročně. Je potřeba zdůraznit, že se nejedná o vyčíslení škod způsobených na majetku, ale pouze o finanční vyjádření ztráty půdy na základě ceny zeminy. (V případě započítání i těchto nákladů jsou škody odhadovány až na úrovni 10 mld. Kč ročně.)

Vliv změny klimatu na vodní erozi

Lze předpokládat, že očekávané klimatické změny se projeví zvýšením extrémních projevů počasí, tedy i srážkových úhrnů. Je možné očekávat změny nejen v četnosti výskytu erozně nebezpečných dešťů, ale též změny v sezonalitě jejich výskytu v jednotlivých měsících, vydatnosti, intenzitě a době trvání. Z hlediska ohrožení půd vodní erozí by mohlo být naopak příznivé mírné oteplení prostředí a nižší intenzita sněhových srážek. Rychlé tání sněhu v předjarním období má totiž na erozní procesy značný vliv. Kromě změny intenzity a množství srážek mohou mít klimatické změny vliv i na jednotlivé faktory, které erozi ovlivňují (např. vliv na vegetační kryt a vlastnosti půd). Pro odolnost půdy proti vodní erozi je rozhodující zejména struktura půdy, obsah humusu, zrnitost a její vlhkost. Nejvíce bude očekávanou klimatickou změnou ovlivněna pravděpodobně vlhkost půdy, která má vliv na odtok a současně působí výrazně na soudržnost půdy.

Z uvedených úvah lze shrnout, že dopad očekávaných klimatických změn se projeví na některých faktorech ovlivňujících erozní procesy. Tyto změny ovlivní intenzitu erozních procesů a tím i erozní ohroženost půd. Celkově je možné podle uvažovaných klimatických scénářů odhadovat, že erozní škody budou v roce 2030 až dvojnásobné ve srovnání se současným stavem.

Závažnost problému

V podmínkách České republiky je vodní eroze nejzávažnějším druhem degradace půdy (spolu se zastavování území - Soil Sealing). Závažnost vodní eroze spočívá ve finančních ztrátách a zvýšených nákladech na pěstování plodin (snížení hektarových výnosů, nutnost čištění vodních toků a nádrží, pokles jednotkové ceny půdy – přeřazení do jiné BPEJ, kompenzace za poškození majetku sesuvy půdy apod.). Kromě ekonomických škod znamená ztráta půdy i ekologickou újmu, jelikož půdotvorný proces je ve srovnání se ztrátami půdy vodní erozí velmi pomalý. Půda má kromě produkce plodin mnoho dalších funkcí (transformace živin, filtrace vody, produkce biomasy, prostředí půdního edafonu apod.) a její přítomnost je jednou ze základních podmínek života na Zemi.

Ohroženost půdy vodní erozí je vyjádřena vrstvou Maximální přípustné hodnoty faktoru ochranného vlivu vegetace a protierozních opatření C_p.P_p (Tab. 1, Obr. 1), která vychází z Univerzální rovnice ztráty půdy USLE (Wischmeier, Smith, 1978). Vrstva využívá regionalizovaný faktor erozní účinnosti přívalového deště R a přípustný smyv je nastaven pro středně hluboké (30−60 cm) a hluboké půdy (nad 60 cm) na hodnotu 8 t.ha^-1.rok^-1, mělké půdy (do 30 cm) na hodnotu 1 t.ha^-1.rok^-1.

Kategorie erozní ohroženosti	Výměra (ha)	Zastoupení (%)	Rámcové doporučení opatření
Půdy kriticky ohrožené (Cp do 0,005)	22 241	0,53	ochranné zatravnění
Půdy velmi silně ohrožené (Cp 0,005 – 0,02)	94 070	2,25	víceleté pícniny nebo ochranné zatravnění
Půdy silně ohrožené (Cp 0,02 – 0,10)	627 329	15,02	vyloučení erozně nebezpečných plodina vyšší zastoupení víceletých pícnin
Půdy ohrožené (Cp 0,10 – 0,20)	690 039	16,53	vyloučení erozně nebezpečných plodin a použití půdoochranných technologií
Půdy mírně ohrožené (Cp 0,20 – 0,24)	210 728	5,05	pásové střídání plodin nebo vyloučení erozně nebezpečných plodin
Půdy náchylné (Cp 0,24 – 0,40)	603 663	14,46	erozně nebezpečné plodiny pěstovány s půdoochrannými technologiemi
Půdy bez ohrožení (Cp nad 0,4)	1 927 166	46,16	bez omezení
Celkem	4 175 236	100,00	–

Tab. 1 Ohroženost půd ČR vodní erozí

Aktuální přehledy nabízí aplikace Půda v číslech dostupná zde: http://statistiky.vumop.cz.

Návrh řešení

V případě erozně ohrožených pozemků je potřeba přijmout protierozní opatření, které spočívají v ochraně půdy před účinky dopadajících kapek erozně nebezpečného deště, v podpoře vsaku vody do půdy, v omezení unášecí síly vody a soustředěného povrchového odtoku, ve zpomalení, zachycení
a bezpečném odvedení povrchového odtoku na zájmovém půdním bloku či jeho dílu. Soustředěný povrchový odtok je potřeba bezpečně odvést do vodoteče nebo jiného místa, kde již nemůže způsobit přímou škodu a je třeba zachytit smytou zeminu. Z hlediska finančního je nutné při návrhu protierozních opatření postupovat od finančně i realizačně nejjednodušších opatření organizačního a agrotechnického charakteru k opatřením technického charakteru, zvolit vhodnější osevní postup nebo přijmout účinnější protierozní opatření.

Opatření organizačního charakteru zahrnují:

• optimální tvar a velikost pozemku, dílu půdního bloku či erozní parcely
• vhodné umístění pěstovaných plodin, včetně ochranného zatravnění
• pásové pěstování plodin

Agrotechnická opatření zahrnují:

• setí/sázení po vrstevnici
• ochranné obdělávání (bezorebné setí, setí/sázení do mulče, setí/sázení do mělké podmítky, setí do ochranné plodiny, setí s podplodinou)
• hrázkování, důlkování
• plečkování, dlátování, podrývání
• setí kukuřice do úzkého řádku (v současnosti je opatření testováno na naše podmínky)
• pásové zpracování půdy (v současnosti je opatření testováno na naše podmínky)

Technická a biotechnická opatření zahrnují:

• příkopy
• průlehy
• zatravněné údolnice se stabilizovanou dráhou soustředěného odtoku
• polní cesty s protierozní funkcí
• ochranné hrázky
• ochranné nádrže
• terénní urovnávky
• terasy
• protierozní meze
• asanace erozních výmolů a strží

V současné době situaci částečně řeší tzv. pravidla Kontrol podmíněnosti (Cross compliance), která kromě půdy řeší témata vody a krajiny. Plnění standardů dobrého zemědělského a environmentálního stavu půdy je v České republice podmínkou pro vyplácení přímých podpor a dalších vybraných dotací. Cílem zavedení zásad správné zemědělské praxe a celého systému kontroly podmíněnosti je tedy dosažení funkčního, trvale udržitelného systému zemědělství.

Standardy DZES vztahující se k tématu PŮDA (kontrolní orgán Státní zemědělský intervenční fond, dále jen „SZIF“):

4. minimální pokryv půdy (od 1.1.2017 dochází k úpravě znění)

5. minimální úrovně obhospodařování půdy k omezení eroze

6. zachování úrovně organických složek půdy, včetně zákazu vypalování strnišť

Poznámka: Podrobnosti k jednotlivým opatření je možné najít v další literatuře, například:

• Příručka ochrany proti vodní erozi (ke stažení dostupná na adrese http://knihovna.vumop.cz/files/261)
• Metodika Navrhování technických protierozních opatření (informace dostupné na adrese http://knihovna.vumop.cz/documents/846)
• Metodika Ochrana zemědělské půdy před erozí (ke stažení dostupná na adrese http://fzp.czu.cz/vyzkum/metodiky/Metodika_Ochrana_zemedelske_pudy_pred_erozi.pdf)
• Standard dobrého zemědělského a environmentálního stavu DZES 4 - minimální pokryv půdy http://eagri.cz/public/web/file/513449/DZES_4.pdf
• Standard dobrého zemědělského a environmentálního stavu DZES 5 - omezení eroze http://eagri.cz/public/web/file/513451/DZES_5.pdf
• Standard dobrého zemědělského a environmentálního stavu DZES 6 - zachování organických složek půdy http://eagri.cz/public/web/file/513453/DZES_6.pdf

Pro řešení problematiky eroze je možné využít Protierozní kalkulačku http://kalkulacka.vumop.cz a k hlášení, evidenci a vyhodnocování erozních událostí slouží Monitoring eroze http://me.vumop.cz.

Výsledek opatření

Výsledkem navrhovaných opatření je 50% snížení negativních dopadů eroze půdy na z.p., zejména v rámci opatření ozelenění přímých plateb, přísnějších podmínek DZES a AEKO.

Hodnota negativních dopadů eroze půdy se za současného stavu pohybuje mezi 4 - 10 mld. Kč/rok, do roku 2020 je tuto hodnotu nutné zredukovat na hodnoty 3 – 8 mld. Kč/rok, do roku 2025 na hodnotu 2 – 5 mld. Kč/rok a do roku 2025 na hodnotu 2 – 3 mld. Kč/rok. Dalším strategií sledovaným indikátorem je plocha DZES 5, jejíž výměru ze současných 10,57 % orné půdy potřeba do roku 2020 zvýšit na 30 %, do roku 2025 na 45 % a do roku 2030 na 60 % orné půdy.