Úvod / Pôdohospodárstvo podľa tém / Pôda

Sú ešte bonitované pôdno-ekologické jednotky aktuálne?

04-03-2021
Vilček, J.; Koco, Š.; Takáč, J.; Bezák, P.; Ilavská, B. | jozef.vilcek@nppc.sk
NPPC - Výskumný ústav pôdoznalectva a ochrany pôdy

Pôdoznalecká, ale aj odborná verejnosť pri svojich aktivitách často vychádza z databáz o vlastnostiach poľnohospodárskych pôd prezentovaných vo forme tzv. bonitovaných pôdno-ekologických jednotiek - BPEJ(7-miestny číselný kód). Tieto boli vypracované v 70-tych rokoch minulého storočia hlavne pre účely zdaňovania, rozdeľovania dotácií i objektívneho hodnotenia ekonomiky poľnohospodárskych podnikov.

Po skončení Komplexného pôdoznaleckého prieskumu (60-té roky minulého storočia)sa od r. 1973 na celom území Slovenska začalo mapovanie pôdno - ekologických pomerov poľnohospodársky využívaných pôd. Zároveň s tým prebiehal výskum produkčno - nákladových parametrov pôd v podobe viacročného sledovania úrod a vstupov na početnej sieti pôdne a ekologicky homogénnych honov reprezentujúcich všetky významné pôdno - ekologické jednotky. Výsledkom týchto prác bolo vytvorenie vlastného bonitačného informačného systému a jeho účelových výstupov.

Súčasný systém BPEJ a jeho využitie

Základnou mapovacou a oceňovacou jednotku bonitačného informačného systému je bonitovaná pôdno-ekologická jednotka (BPEJ). Všeobecne sa pod týmto pojmom chápe špecifický územný celok, ktorý v dôsledku svojrázneho pôsobenia zložiek prostredia, predovšetkým pôdy, klímy a reliéfu má konkrétne stanovištné vlastnosti, vyjadrené určitou hodnotou produkčného potenciálu.

Pri vyčleňovaní BPEJ sa dodržiavala zásada, že všetky zložky prostredia sú rovnocenné. To znamená, že pre začlenenie určitej lokality do BPEJ nerozhodujú iba genetické vlastnosti pôd, klímy a reliéfu, ale aj obsah skeletu, hĺbka pôdy, expozícia a ďalšie fyzikálne a chemické vlastnosti pôd.

Súčasný systém BPEJ pozostáva zo 7-miestneho číselného kódu, ktorý v sebe zahŕňa príslušnosť územia ku klimatickému regiónu (1. a 2. kód), pôdnemu typu (3. a 4. kód), svahovitosti a expozície (5. kód), skeletovitosti a hĺbke (6. kód) a zrnitosti (7. kód). Bonitačný informačný systém o pôdach tvoria údajové databázy a mapové elaboráty priestorovej diferenciácie rozloženia BPEJ na území Slovenska.

BPEJ sú zakotvené vo viacerých legislatívnych predpisoch a dokumentoch, týkajúcich sa napr. určovania ceny poľnohospodárskej pôdy, odvodov za jej odňatie, či identifikáciu stupňov ich kvality (chránené pôdy). Boli a sú využívané aj v databázach údajov pre účely identifikácie geofyzikálnych pôdnych parametrov, identifikáciu vhodnosti pôd pre pestovanie poľných plodín a aplikáciu pôdoochranných technológii, stanovenie produkčných i mimoprodukčných potenciálnych parametrov pôd, ale aj pre účely pozemkových úprav a dotačných stimulov.

Aktuálnosť BPEJ

Systém BPEJ tak ako ho poznáme dnes už úplne nezodpovedá súčasným prírodným (najmä klimatickým) pomerom. Navyše je pomerne komplikovaný (ťažká identifikácia jednotlivých pôdnych parametrov), v niektorých prípadoch príliš podrobný (hlavné pôdne jednotky), niekedy naopak príliš všeobecný (pôdny substrát je definovaný v kóde hlavnej pôdnej jednotky). Taktiež sa domnievame, že názov bonitované pôdno-ekologické jednotky je správnejšie nahradiť pojmom parametrizované pedogeografické jednotky, nakoľko súčasné pomenovanie nevystihuje ani bonitu, ani ekologické charakteristiky a ich priestorová i vecná identifikácia vychádza z geografickej terminológie, systematiky i metodológie.

Základnou podmienkou využiteľnosti BPEJ bolo udržanie odborných údajov a charakteristík v rámci klasifikačného systému pôdnych jednotiek v aktuálnom stave. Ukazuje sa však, že tento systém (aj keď v súčasnosti viac-menej postačuje), vzhľadom na neustále narastajúci trend poznatkov a informácii o pôdach a ich parametroch, ako aj meniace sa prírodné podmienky, je trvalo neudržateľný.

Okrem zmien pôdnych vlastností by pôdne jednotky mali zohľadňovať aj nové pomery vyplývajúce z globálnych zmien klímy. V sieti meteorologických staníc je zaznamenaný nárast teploty vzduchu, stúpa evapotranspirácia (na juhu Slovenska až o 100 mm)a v posledných desaťročiach bol zistený aj zvýšený výskyt období sucha.

Primárnym impulzom pre inováciu sústavy pôdnych jednotiek je aj zvyšujúci záujem o nové metodické postupy účelovej interpretácie výsledkov hodnotenia pôd (napr. pre modelovanie sústav využívania zdrojov pôdy a krajiny v rámci projektov rozvoja regionálnych a územných celkov). Súčasný systém hodnotenia poľnohospodárskych pôd SR tak nie je dostačujúci z hľadiska riešenia požiadaviek praxe, ale ani z hľadiska nového klasifikačného systému pôd.

Za hlavné dôvody potreby inovácie systému existujúcich pôdnych jednotiek považujeme:

  • potrebu mapovania pôd v  podrobnejšej mierke,
  • klimatické zmeny a najmä intenzívne zrážky prejavujúce sa stupňujúcou intenzitou eróznych procesov,
  • intenzívnu výstavbu a výrazné zásahy človeka do poľnohospodárskej pôdy,
  • potrebu prehľadnejšieho a jednoduchšieho klasifikačného systému pôdnych jednotiek.

Riešenie

Riešením pre udržateľnosť využívania pôdnoklimatických charakteristík praxou je ich inovácia a aktualizácia zapracovaná do systému využiteľného novými informačnými technológiami. Ako reálna sa ukazuje byť novovytvorená sústava tzv. parametrizovaných pôdnogeografických jednotiek - PPGJ v ktorej už je zohľadnená:

Aktualizácia agroklimatických regiónov (1. miesto v kóde)

potreba aktualizácie a inovácie súčasných agroklimatických regiónov vyústila do návrhu a vyčlenenia nových regiónov pri tvorbe ktorých boli akceptované dve kritériá:

  • teplotná suma obdobia s priemernou dennou teplotou T≥10˚C – tzv. hlavné vegetačné obdobie (vyčlenených bolo 5 oblastí: mimoriadne teplá oblasť >3500 °C, veľmi teplá oblasť 3000-3500 ˚C, teplá oblasť 2400-3000 ˚C, mierne teplá oblasť 2000-2400 ˚C, chladná oblasť <2000 ˚C)
  • klimatický ukazovateľ zavlaženia (vyčlenených bolo 5 oblastí: vlhká <0 mm, mierne vlhká 0-50 mm, mierne suchá 50-100 mm, suchá 100-200 mm, veľmi suchá >200 mm).

Kombináciou týchto oblastí bolo vyčlenených 10 klimatických regiónov (obr. 1). Viac ako tretinu výmery tvorí veľmi teplá veľmi suchá oblasť. Veľmi teplé oblasti spolu pokrývajú viac ako polovicu územia. Do navrhovanej klasifikácie bola zaradená aj nová mimoriadne teplá oblasť, ktorá v pôvodnej klasifikácii vyčlenená nebola.

Obr. 1

Obr. 1: Vizualizácia aktualizovaných agroklimatických oblastí

Identifikácia pôdneho substrátu (2. miesto v kóde)

Pôdny substrát ako základný pôdotvorný faktor v súčasnom kóde BPEJ absentuje. Jeho zaradenie do systému môže prispieť k lepšej – prehľadnejšej kategorizácii existujúcich pôdnych jednotiek. Na podklade kartogramov pôdotvorných substrátov z doby Komplexného prieskumu pôd bolo definovaných desať skupín substrátov: 0-fluviálne kvartérne sedimenty, 1-eolické sedimenty, 2-neogénne sedimenty, 3-organické sedimenty, 4-magmatické horniny, 5-metamorfované horniny, 6-sedimentárne vápenaté horniny, 7-sedimentárne flyšové horniny, 8-polygenetické sedimenty, 9-artefakty (antropogénne substráty). Poslednú skupinu tvoria prírodno-technogénne, technogénne a antropickou činnosťou vytvorené materiály, ktoré doposiaľ mapované neboli, ale v súčasnosti sa vyskytujú v čoraz väčšom zastúpení.

Inovácia hlavných pôdnych jednotiek (3. a 4. miesto v kóde)

K inovácii označenia tzv. hlavných pôdnych jednotiek došlo v záujme ich zjednotenia s terminológiou používanou v Morfogenetickom klasifikačnom systéme pôd Slovenska. Doteraz pevne stanovený počet (100) neumožňoval vyčleňovanie nových jednotiek a zároveň tiež v ich charakteristike dochádzalo k prekryvu s charakteristikou zrnitosti (kód 7). V novom kóde tretie miesto charakterizuje skupinu pôd (po generalizácii prevzaté z platného klasifikačného systému) nasledovne: 0-pôdy iniciálne, 1–rendzinové, 2–molické, 3–ilimerické, 4–kambické, 5–podzolové, 6–hydromorfné, 7–salinické, 8–antropogenné a erózne akumulované, 9–komplexy pôd organických, verických, umbrických a andických.

Štvrté miesto charakterizuje pôdny typ, subtyp, resp. ich kombináciu (napr. černozem modálna, černozem hnedozemná, černozeme a regozeme a pod.), pričom číslovanie sa vždy vzťahuje ku skupine pôd (3 miestu). Hlavnú pôdnu jednotku teda popisuje tretí a štvrtý kód spolu. Napr. kým černozem hnedozemná bude mať na treťom a štvrtom mieste označenie 21 (spadá do skupiny pôd molických), v prípade hnedozeme luvizemnej to bude označenie 31 (spadá do skupiny pôd ilimerických) a pod. V jednotlivých skupinách takto pod rovnakými číslami figurujú rôzne pôdne typy (subtypy). Takýmto spôsobom vznikol priestor pre možné doplnky (otvorený systém) nových pôdnych jednotiek, čo súčasný systém neumožňoval a ktoré je možné v teréne reálne vymapovať (koluvizeme, kultizeme, a pod.)Inovovaný systém zatiaľ eviduje 43 známych kombinácii tohto kódu. Je predpoklad, že najmä skupina pôd antropogénnych sa ich postupným mapovaním bude rozširovať.

Aktualizácia a špecifikácia svahovitosti (5. kód)

Doterajšia prax pri vyčleňovaní svahovitosti územia vychádzala z odvodenia sklonu svahov na podklade vrstevníc (výškopisu) identifikovaných na základných topografických mapách SR v analógovom tvare. Tento postup, aj vzhľadom na dobu v ktorej sa začal (70-té roky 20 storočia) i vzhľadom na nepresnosť vrstevníc na papierových mapách už nezodpovedá možnostiam súčasnej doby. Preto bolo potrebné použiť novšie a presnejšie metódy špecifikácie svahovitosti. Pre odvodenie morfometrických parametrov vstupujúcich do tvorby kódu PPGJ (svahovitosť a expozícia) bol použitý digitálny model reliéfu. Prostredníctvom nástrojov morfometrických analýz v prostredí ArcGIS 10 bola z vrstvy digitálneho modelu reliéfu DMR3.5 odvodená údajová vrstva reálneho sklonu reliéfu vo forme rastrového údajového modelu s priestorovým rozlíšením 10 x 10 m. Pre potreby komparácie s údajmi svahovitosti pôvodného kódu svahovitosti BPEJ bola vrstva reálneho sklonu reklasifikovaná do 7 skupín: rovina (0°- 1°), zvlnená rovina (1°-3o), mierny svah (3°- 7°), stredný svah (7°- 12°), výrazný svah (12°- 17°), príkry svah (17°- 25°) a zraz (nad 25°). Oproti súčasnému stavu pribudla kategória zvlnená rovina (obr. 2).

Obr. 2

Obr. 2: Priestorová identifikácia kategórii svahovitosti pôd

Špecifikácia skeletovitosti a hĺbky pôd (6. kód)

Identifikácia týchto parametrov pôd je v súčasnej štruktúre kódu BPEJ možná len pomocou využitia pomerne komplikovanej prevodovej tabuľky zohľadňujúcej kombináciu kódov 5 a 6, pričom na výrazných a príkrych svahoch svahoch sú tieto charakteristiky nejednoznačné. Vytvorením jedného číselného identifikátora, ktorý jednoznačne charakterizuje kategóriu hĺbky a skeletovitosti pôd takáto komplikácia odpadá. Kombináciou súčasných kategórii skeletovitosti (4 kategórie) a hĺbky (3 kategórie) bolo vytvorených sedem nových kategórii, ktoré uvedené parametre jednoznačne identifikujú. V číselnom a významovom vyjadrení sa jedná o nasledovné kategórie: 0–pôdy hlboké bez skeletu, 1–pôdy hlboké slabo skeletovité, 2–pôdy hlboké stredne skeletovité, 3–pôdy stredne hlboké a slabo skeletovité, 4–pôdy stredne hlboké a stredne skeletovité, 5-pôdy plytké a slabo skeletovité, 6–pôdy plytké a silne skeletovité. Iné kombinácie týchto parametrov neprichádzajú reálne do úvahy.

Špecifikácia zrnitosti pôd (7. kód)

Dôvodom pre inováciu kódu zrnitosti bol zámer presnejšej identifikácie tohto dôležitého parametra a zároveň odstránenie nelogickosti v postupnosti vyjadrenia tohto parametra v súčasnom kóde (číslom 2 sú vyjadrené stredne ťažké pôdy hlinité a až číslom 5 stredne ťažké pôdy – ľahšie piesočnatohlinité).

Kým v súčasný kód BPEJ využíva 6 kategórii tohto parametra, nový návrh predpokladá aplikáciu nasledovných 7 kategórií: 0–pôdy piesočnaté, 1–hlinitopiesočnaté, 2–piesočnatohlinité, 3–hlinité, 4–ílovitohlinité, 5–ílovité, 6–íly.

Uvedené inovované postupy a charakteristiky boli pre účely ich uplatniteľnosti zapracované do systému nových pôdnych jednotiek.

Systém parametrizovaných pedogeografických jednotiek (PPGJ)

V rámci riešenia vedeckého projektu financovaného Agentúrou pre vedu výskum – APVV-15-04706 bol vytvorený návrh na novú sústavu tzv. parametrizovaných pedogeografických jednotiek. Pri ich tvorbe boli využité databázy takých pôdnych parametroch, ktoré je možné spracovať v digitálnej – vektorovej podobe. Výsledkom takejto snahy je ich identifikácia podľa sedemmiestneho číselného kódu v nasledujúcej štruktúre:

štruktúra

Pre každý parameter kódu bola v prostredí GIS vytvorená samostatná vrstva jeho priestorovej dislokácie. Ich prekrytím (prienikom) bola následne získaná nová digitálny vrstva tzv. parametrizovaných pôdnogeografických jednotiek. V rámci Slovenska ich v súčasnosti evidujeme v počte 13538. Vizuálny rozdiel oproti sústave BPEJ dokumentuje obr. 3.

Obr. 3

Obr. 3: Ukážka priestorovej identifikácie bonitovaných pôdno-ekologických jednotiek (vľavo) a parametrizovaných pedogeografických jednotiek (vpravo)

Záver

Aj keď je existujúca sústava bonitovaných pôdno-ekologických jednotiek identifikovateľná vo vektorovej forme a jej využiteľnosť je možná pomocou moderných informačných technológii (GIS a pod.), obsahovo už nezodpovedá požiadavkám dnešnej doby. Presnosť i aktuálnosť niektorých pôdnoklimatických parametrov si už vyžaduje aktualizáciu systému vrátane priestorovej lokalizácie samotných pôdnych jednotiek. Napriek skutočnosti že BPEJ sú zakomponované vo viacerých - aj legislatívnych normách, zmena ktorých si vyžiada určitú dobu, domnievame sa, že nastal čas pre ich inováciu a náhradu systémom komplexnejšieho a presnejšieho identifikátora pôdnych parametrov. Určitým riešením by mohla byť databáza parametrizovaných pôdnogeografických jednotiek (PPGJ), návrh ktorej sa v týchto dňoch dostáva k širšej verejnosti.

Poďakovanie: Túto prácu podporila Slovenská agentúra pre výskum a vývoj v rámci grantu č. APVV-15-0406 a Vedecká grantová agentúra Ministerstva školstva Slovenskej republiky v rámci grantu č. VEGA 1/0059/19.