Výskumný ústav pôdoznalectva a ochrany pôdyo

VODNÁ ERÓZIA PÔDY V PÔDNO-KLIMATICKÝCH PODMIENKACH SLOVENSKA



Pôdna erózia je prirodzený proces často sa prejavujúci ireverzibilnými zmenami fyzikálnych, chemických a biologických vlastností pôdy (Bielek, 1996). Je to fyzikálny fenomén, ktorého výsledkom je odstránenie (premiestnenie) častíc pôdnej hmoty mechanickým pôsobením exogénnych činiteľov vyznačujúcich sa určitou kinetickou energiou ako sú dážď, prúdiaca voda (povrchový odtok) a vietor, zriedkavejšie ľad, topiaci sa sneh a živočíchy (Fulajtár, Janský, 2001). V našich pôdno-klimatických podmienkach sa najčastejšie vyskytuje vodná erózia pôdy. Samotný erózny proces zahrňuje čiastkové subprocesy, ktorými je pôdny materiál uvoľnený (dezintegrácia pôdneho povrchu), transportovaný (po pôdnom povrchu) a sedimentovaný (v svahových depresiách).

Vodná erózia pôdy má veľký význam pri modelovaní reliéfu krajiny ako aj pri degradácii úrodotvorných vlastností poľnohospodárskych pôd (dochádza k uvoľňovaniu a následnému transportu pôdnych častíc, na ktoré sú relatívne pevne fixované živiny a organická hmota). Vodná erózia sa prejavuje znižovaním hĺbky pôdneho profilu (predovšetkým biologicky aktívnej vrstvy pôdy), úbytkom organickej hmoty a živín a rovnako aj zhoršovaním pôdnej štruktúry.

Z pohľadu dlhodobého negatívneho efektu na produkčnú schopnosť pôdy a tým pádom aj na udržateľné poľnohospodárstvo je erózia pôdy chápaná ako významná environmentálna hrozba. Hoci je vodná erózia prirodzený proces, v poslednom období je výrazne akcelerovaná neuváženou činnosťou človeka (Stankoviansky, 2003).


Zákon o ochrane a využívaní poľnohospodárskej pôdy (§ 5 ochrana poľnohospodárskej pôdy pred eróziou)

Hoci je zákon o ochrane a využívaní poľnohospodárskej pôdy (220/2004 Z.z.) v platnosti už od roku 2004, nie všetci užívatelia pôdy si uvedomujú riziká, ktoré sú spojené s nedodržiavaním odporúčaných protieróznych opatrení. Dlhodobá extrémna erózia môže v konečnom dôsledku (pri úplnej strate pôdnej hmoty) viesť až k zániku pôdy ako takej pričom sa na povrch dostane pôdotvorný substrát alebo materská hornina.

V zhode s týmto zákonom je každý užívateľ poľnohospodárskej pôdy povinný vykonávať trvalú a účinnú protieróznu ochranu poľnohospodárskej pôdy vykonávaním ochranných opatrení podľa stupňa erózie poľnohospodárskej pôdy (§ 5, odstavec 2). Pôdoochranné opatrenia sú zamerané na zachovanie kvalitatívnych vlastností a funkcií pôdy a na jej ochranu pred poškodením a degradáciou.

Tabuľka 1: Limitné hodnoty odnosu pôdy pri erózii sú podľa Vyhlášky 59/2013 MPRV SR nasledovné:

Hĺbka pôdy Odnos pôdy (t/ha za rok)
Plytké pôdy (do 0,3 m)   5 t.ha-1.rok-1
Stredne hlboké pôdy (0,3 - 0,6 m) 10 t.ha-1.rok-1
Hlboké pôdy (0,6 – 0,9 m) 15 t.ha-1.rok-1
Veľmi hlboké pôdy (nad 0,9 m) 20 t.ha-1.rok-1
Poznámka: potenciálne hodnoty straty pôdy sa vyčísľujú pomocou modelu „USLE“,
reálne hodnoty sa zisťujú priamym meraním odnosu zeminy

Protierózna ochrana pôdy je komplex organizačných, agrotechnických, biologických a technických opatrení, ktorých hlavným cieľom je (Antal, 2005):
  • zabrániť vzniku škodlivej erózii na ohrozenej pôde
  • znížiť intenzitu erózie aby neboli prekročené limity straty pôdy
  • trvalo udržať existujúcu úrodnosť ohrozenej pôdy
  • zabrániť degradácii ohrozenej pôdy, alebo ju aspoň znížiť
  • zabezpečiť ochranu nižšie ležiacich zdrojov povrchových a podzemných vôd pred negatívnymi účinkami erodovaného materiálu
Tabuľka 2: Niektoré odporúčané opatrenia proti erózii, ktoré sú vhodné pre pôdno-klimatické podmienky Slovenska

Druh protieróznych opatrení Spôsob realizácie
Organizačné opatrenia Delimitácia pôdneho fondu
Protierózne rozmiestnenie kultúr a plodín
Veľkosť, tvar a usporiadanie pozemkov
Agrotechnické opatrenia Vrstevnicová agrotechnika
Pôdoochranná agrotechnika (bezorbová agrotechnika, mulčovanie, minimálna agrotechnika, podrývanie, podmietka)
Biologické opatrenia Pásové pestovanie plodín
Stabilizujúce pásy
Protierózne osevné postupy
Ochranné zatrávňovanie
Ochranné zalesňovanie
Technické opatrenia Protierózne priekopy
Terasy


Interaktívny model pre výpočet vodnej erózie pôdy

Účinnosť ochrany pôdy (výber vhodných protieróznych opatrení) pred vodnou eróziou vychádza z informácií o priestorovom rozšírení eróziou ovplyvnených pôd a jej intenzite v konkrétnych podmienkach záujmovej lokality. Interaktívny model pre výpočet pôdnej erózie poskytuje konkrétne dáta o záujmovom kultúrnom diele (interaktívne mapy, tabuľky) vzťahujúce sa k erózii pôdy (jednotlivé erózne faktory, potenciálna a aktuálna erózia). Bol zostavený najmä pre užívateľov poľnohospodárskej pôdy (ale aj pre širšiu verejnosť) za účelom sprístupnenia konkrétnych informácií týkajúcich sa intenzity pôdnej erózie (sú vyjadrené kategóriami erodovanosti, tab. 3) a plošnej distribúcii eróziou ovplyvnených poľnohospodárskych pôd.

Na základe získaných informácií si užívateľ pôdy bude môcť manažovať obhospodarovanie poľnohospodárskej pôdy za účelom minimalizovania strát pôdnej hmoty (tak aby neboli prekročené limity uvedené v zákone 220/2004).

Tabuľka 3: Hraničné hodnoty kategórií erodovanosti poľnohospodárskych pôd

Kategória erodovateľnosti Priemerná ročná
strata pôdy
1  – Žiadna až slabá 0 - 4 t/ha/rok
2  – Stredná 4 - 10 t/ha/rok
3  – Vysoká 10 - 30 t/ha/rok
4  – Extrémna > 30 t/ha/rok

Štruktúra webovej aplikácie využíva predikčný erózny model Univerzálnej rovnice straty pôdy (USLE) v prostredí GIS, ktorý v roku 1978 zostavili Wischmeier a Smith. V prostredí GIS je možné spracovávať a kombinovať množstvo prístupných dát (týkajúcich sa eróznych faktorov) za účelom generovania grafických a numerických výstupov týkajúcich sa potenciálnej a aktuálnej erózie.

Potenciálna erózia predstavuje možnú (teoretickú) ohrozenosť pôdy procesmi vodnej erózie ak vo výpočte nie je zohľadnený ochranný vplyv vegetačného pokryvu pôdy:

A = R . K . LS

Aktuálna erózia predstavuje reálne ohrozenie pôdy procesmi vodnej erózie pri zohľadnení aktuálneho vegetačného krytu a spôsobu obhospodarovania (Šúri et al., 2002):

A = R . K . LS . C . P

Iteraktívny model model stanovenia intenzity erózie využíva prekrytie vytvorených digitálnych vrstiev jednotlivých eróznych faktorov kde:
A – priemerná ročná strata pôdy v tonách z hektára
R – faktor eróznej účinnosti dažďa (erozivita dažďa), ktorý je definovaný ako súčin energie dažďa a jeho maximálnej 30-minútovej intenzity
K – faktor náchylnosti pôdy na vodnú eróziu (erodovateľnosť pôdy) je ovplyvnený základnými pôdnymi parametrami ako sú zrnitosť, štruktúra pôdy, obsah organickej hmoty, priepustnosť (permeabilita)
LS – faktor vplyvu reliéfu vyjadruje efekt topografie na množstvá pretransportovanej pôdnej hmoty. Dĺžka svahu (L) vyjadruje pomer straty pôdy z plochy určitej dĺžky ku strate pôdy z plochy so štandardnou dĺžkou 22,13m. Sklon svahu (S) vyjadruje pomer straty pôdy z plochy s určitým sklonom ku strate pôdy z plochy so štandardným sklonom 9%
C – faktor ochranného vplyvu vegetačného krytu vyjadruje vplyv vegetácie a použitej agrotechniky na intenzitu erózie
P – faktor účinnosti protieróznych opatrení je vyjadrený pomerom straty pôdnej hmoty obhospodarovanej pozdĺž vrstevníc (vrstevnicová agrotechnika) a štandardnou orbou (pri tvorbe interaktívneho modelu nebol zohľadnený)

Práca s modelom

Záujemca o informácie sa postupným klikaním (okres, sekcia kladu listov, kataster) dostane až ku konkrétnemu kultúrnemu dielu. Je nutné si zadefinovať vrstvy, ktoré majú byť viditeľné a aktívne.

a) v prípade záujmu o informácie týkajúce sa potenciálnej erózie si musíme zadefinovať:
  • kultúrny diel - ako viditeľnú vrstvu
  • potenciálnu vodnú eróziu - ako viditeľnú a aktívnu vrstvu
  • Zobrazí sa grafický výrez mapy potenciálnej erózie (s vrstvou kultúrnych dielov) na ktorom budú farebne rozlíšené jednotlivé kategórie erodovanosti. Ak chceme získať konkrétny údaj vzťahujúci sa na záujmový kultúrny diel, rozbalíme si legendu.
b) v prípade záujmu o informácie týkajúce sa aktuálnej erózie si musíme zadefinovať:
  • kultúrny diel - ako viditeľnú vrstvu
  • aktuálnu vodnú eróziu pre konkrétnu pestovanú plodinu - ako viditeľnú a aktívnu vrstvu
  • Zobrazí sa grafický výrez mapy aktuálnej erózie pre konkrétnu poľnohospodársku plodinu (s vrstvou kultúrnych dielov) na ktorom budú farebne rozlíšené jednotlivé kategórie erodovanosti. Ak chceme získať konkrétny údaj vzťahujúci sa na záujmový kultúrny diel, rozbalíme si legendu.
c) v prípade záujmu o informácie týkajúce sa jednotlivých eróznych faktorov si musíme zadefinovať:
  • kultúrny diel - ako viditeľnú vrstvu
  • konkrétny erózny faktor - ako viditeľnú a aktívnu vrstvu
  • Zobrazí sa grafický výrez mapy jednotlivých eróznych faktorov (s vrstvou kultúrnych dielov) na ktorom budú farebne rozlíšené hodnotové polygóny jednotlivých faktorov. Ak chceme konkrétny údaj vzťahujúci sa na záujmový kultúrny diel, rozbalíme si legendu.

Kategória odnos Kategória odnos
1 menej ako 4 t/ha 3 10 - 30 t/ha
2 4 - 10 t/ha 4 viac ako 30 t/ha
Tabuľka 4: Výmery kategórií potenciálnej vodnej erózie

Kategórie erodovanosti (strata pôdy) Výmera v ha % z PP
1  – Žiadna až slabá (0 - 4 t/ha/rok) 1 357 390 56,01
2  – Stredná (4 - 10 t/ha/rok) 230 473 9,51
3  – Vysoká (10 - 30 t/ha/rok) 354 555 14,63
4  – Extrémna (> 30 t/ha/rok) 481 060 19,85
Spolu 2 423 478 100
Hore...
 
Používaním tohto portálu súhlasíte s podmienkami zmluvy na jeho použitie.
© VÚPOP Bratislava – Posledná aktualizácia: 10. 11. 2016