Travní porosty a eroze půdy

Významnou funkcí, která je travním porostům obecně přisuzována, je schopnost zabránit, respektive snižovat, povrchový odtok a erozi půdy. Povrchový odtok je v krajině považován za nežádoucí jev. Je příčinou vzniku lokálních povodní, ochuzuje půdu o vláhu a poškozuje ji erozí.

Vodní eroze půdy vede k zakalení vody, zanášení akumulačních prostorů vodních nádrží, poškození prostředí pro vodní organismy a zvýšení nákladů na úpravu vody. Velmi aktuální je nebezpečí eutrofizace, neboť aktivní povrchová vrstva koloidů ve splaveninách umožňuje poutání a uvolňování rostlinných živin a dalších i toxických látek, jako jsou pesticidy, tenzidy a patogenní mikroorganismy. V posledních letech se stává zvláště problematickým nemožnost rekreačního využití povrchových vod v důsledku přemnožení zdraví škodlivých sinic v teplém letním období. Jednou z příčin tohoto jevu je právě eroze půdy.

Travní porosty a odtok
Plošný povrchový odtok v zemědělské krajině, který je doprovázen erozí půdy vzniká nejčastěji ve třech případech:
• Po přívalových deštích, zejména na holé, vegetací nechráněné půdě. Tyto intenzivní a krátkodobé deště postihují poměrně plošně malé oblasti (okolo 50 km2), nejčastěji v období května až srpna. Srážky trvají většinou pouze 5 až 30 minut a dosahují intenzity 0,3 až 2,5 mm za minutu. Úhrny odtokově nebezpečných srážek dosahují nejčastěji 20 až 40 mm.
• Za přítomnosti zamrzlého, nasyceného půdního horizontu v období tání sněhu nebo v případě deště v zimě a v předjaří. Spolupůsobí zde mnohem více faktorů: akumulace vody na povrchu půdy, skupenské teplo tání a mrznutí vody, teplota půdy a vzduchu a doba promrznutí půdy a jiné. Během promrzání půdy dochází k přísunu chladu k povrchu půdy a k přeměně volné vody v led. Při mrznutí vody vzrůstá její objem přibližně o 9 %. Voda v kapilárních pórech však mrzne teprve při teplotě –3 až –5 oC. Samotné zmrznutí půdy však neznamená zánik její infiltrační schopnosti.
• Po vydatných regionálních deštích či při rychlém tání sněhu, kdy půda není promrzlá, ale vsakující voda nasytí půdní profil (nejčastěji mělké, horské půdy nebo na zhutněném podloží). Vrstva „zdravé půdy“ do 1 m je schopna dlouhodobě zadržet přes 200 mm srážek (krátkodobě i více). Zhutnění podorničí je spojeno s používáním stále těžší mechanizace (nižší jednotkové náklady, drahá lidská práce) a také omezeným pěstováním hluboce kořenících plodin, omezeným organickým hnojením a nedostatečným vápněním (poškozená a nestabilní struktura půdy, omezená činnost edafonu, zejména žížal).
Výsledky výzkumů ukazují, že travní porosty mají mimořádně vysokou schopnost eliminovat vznik povrchových odtoků z přívalových dešťů v letním období. Schopnost snižovat povrchové odtoky však bohužel ztrácí při záporných teplotách půdy, zejména v období tání sněhu. Ve třetím případě vzniku povrchového odtoku travní porosty svůj regulační význam neprojevují.

Měření povrchových odtoků
Výzkum povrchových odtoků ze zemědělských půd byl realizován na soustavě odtokoměrných ploch v Brně–Kníničkách a nyní pokračuje na Výzkumné pícninářské stanici ve Vatíně u Žďáru nad Sázavou. Parcely jsou uzpůsobeny pro měření povrchových odtoků. Jsou na nich pěstovány vybrané druhy zemědělských plodin, včetně travních porostů. Pro účely tohoto článku bylo z dlouhodobé řady měření vybráno dvacet případů, které splňovaly následující podmínky: 1. příčinný přívalový déšť musel vyvolat na holé půdě odtok, 2. před příchodem příčinného deště musel být povrch půdy velmi vlhký, tj. nasycen dešťovými srážkami, které spadly nejpozději 48 h před začátkem příčinného deště, 3. holá (vegetací nechráněná) půda musela mít na povrchu vytvořenu půdní kůru, 4. travní porost byl 2 až 4 roky po výsevu a 5. výška travního porostu byla v době měření větší než 10 cm.
Velikost přívalového deště byla vyjádřena veličinou MD, jejíž hodnota byla získána zpracováním ombrogramu. Nazvali jsme ji „mohutnost deště“ a vyjádřili empirickým vztahem MD = is.tD0,5, kde is = intenzita deště (mm/min), tD = doba trvání deště (min).
Z hlediska tvorby povrchových odtoků a eroze jsme přijali za efektivní část deště s intenzitou větší než 0,05 mm/min. Jako ukazatel velikosti povrchového odtoku z příčinného deště byl zvolen součinitel povrchového odtoku φ, který je definován vztahem: φ = Ho/Hs, kde Ho = výška (úhrn) odtoku (mm) a Hs = výška (úhrn) srážky (mm).

Ochranný účinek porostu
Z grafu je zřejmé, že k povrchovým odtokům z přívalových dešťů ve vegetačním období z holé půdy s vlhkou půdní kůrou dochází při hodnotě MD větší než 0,9, zatímco u obrůstajících travních porostů začíná povrchový odtok až při hodnotě MD nad 1,7. Maximální součinitel povrchového odtoku φ dosáhl na holé (vegetací nepokryté) půdě 0,675 (67,5 % spadlých srážek), zatímco při stejném dešti dosáhl součinitel φ na travním porostu hodnoty pouze 0,02, což je 33,5krát méně. Ochranný účinek travního porostu je způsoben disipací kinetické energie dešťových kapek na listech, vyšší infiltrační schopností půdy pod travními porosty.
V zimním období byla průběžně měřena teplota vzduchu, teplotní profil půdy, druh a úhrn srážek, výška a vodní hodnota sněhové pokrývky, datum jejího vzniku a zániku. Byl měřen také výpar ze sněhové pokrývky (0,21 mm za den). V době tání nebo výskytu deště byl na všech plochách měřen objem a časový průběh povrchového odtoku. Celkový objem zimního odtoku z pokusné parcely byl vyjádřen v m3/ha, součinitel povrchového odtoku φ (%) byl definován vztahem φ = Ho/Hs, obdobně jako v případě přívalových dešťů. Z výsledků měření byl vyjádřen maximální denní odtok z pokusných parcel (m3/ha.den) a maximální intenzita povrchového odtoku (dm3/s.ha).
Z tab. 1 vyplývá, že stanoviště pravidelně kosených travních porostů mají vyšší náchylnost k tvorbě povrchových odtoků v zimním období, než ozimá pšenice po orbě. Příčinou vyšších povrchových odtoků u travních porostů je absence mechanické kultivace půdy (vyšší podíl kapilárních pórů), rychlejší tání sněhové pokrývky „zavěšené“ na strništi trav a pomalejší rozmrzání půdy. Odtok na orné půdě vzniká obvykle až v pokročilejším období jarního tání, kdy odtok z travních porostů již kulminoval nebo skončil. Je-li však zima tuhá, dlouhá a bohatá na dešťové srážky nebo časté oblevy, mohou odtoky z orné půdy dosahovat úrovně odtoků z travních porostů, nebo je dokonce převyšovat.

Zpomalení odtoku
Uvedené výsledky potvrzují vysokou ochrannou funkci travních porostů před povodněmi z přívalových dešťů. Tato schopnost je dána rozptýlením kinetické energie dešťových kapek (nepůsobí destrukčně na povrch půdy) a také vyšší infiltrační schopností půdy pod travními porosty, která souvisí se stabilnějšími půdními agregáty a zpomalením pohybu povrchového odtoku mezi stébly, listy a vrstvičkou opadu na povrchu půdy.
Na druhé straně se může vysoký podíl intenzivně obhospodařovaných travních porostů v krajině způsobit zvýšené nebezpečí zimních a jarních povodní. K nebezpečně intenzivním odtokům dochází v předjaří při kombinaci tání sněhu a deště. Obecně platí, že čím je zima chladnější a období záporných teplot delší a čím dlouhodobější je absence mechanické kultivace půdy, tím je povrchový odtok větší. Menší riziko zimních a jarních povodní existuje v krajině, která je z části pokrytá lesem, travními porosty a ornou půdou. Kulminace odtoků je u těchto kultur časově oddělena. Nejúčinněji se proti vzniku povrchových odtoků projevil extenzivně využívaný travní porost (jednou ročně kosený v červenci), kdy vlivem absence přejezdů mechanizace a příznivého mikroklimatu nad povrchem půdy dochází k intenzivnímu rozvoji edafonu (kypření půdy).

Komentáře ke článku 1

  • Pavel Řežábek

    Dobrý den,
    přečetl jsem si Váš článek a chci se Vás zeptat, mám větší zatravněnou plochu a
    dělají se mi na travní ploše erozní rýhy. Proč se dělají rýhy a čím jsou způsobené?
    Co mohu proti rýhám na travní ploše dělat? Děkuji za odpověď.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *