Čo ovplyvňuje vododržnosť pôd
Voda v poľnohospodárskej krajine je cenným a strategickým prírodným zdrojom. V posledných desaťročiach môžeme pozorovať v rámci klimatickej zmeny stále častejšie a dlhodobejšie obdobia sucha, ktoré je nebezpečné pre poľnohospodárske plodiny najmä na začiatku vegetačného obdobia keď sa zakladajú budúce úrody. Celkové ročné množstvo zrážok spravidla nevykazuje dramatické zmeny. Tieto sa však zreteľne prejavia v jednotlivých etapách vegetačného obdobia. V letnom období dochádza k častejším výskytom prívalových dažďov, ktoré ak spadnú na presušenú pôdu bez porastu môžu mať zničujúce dôsledky na stabilitu pôdnej štruktúry a spôsobujú deštrukciu a rozplavovanie pôdnych agregátov.
Piesok, prach a íl sú základnými predstaviteľmi mineralogického zloženia pôdy a pôdnej textúry, teda zrnitosti pôdy. Pôdna štruktúra predstavuje kombináciu týchto zložiek a ich zhlukovanie do pôdnych agregátov. Zloženie, veľkosť a stabilita pôdnych agregátov ovplyvňujú schopnosť pôdy infiltrovať a zadržiavať vodu v pôdnom profile. Táto voda je potom využívaná rastlinami a jej množstvo a prístupnosť ovplyvňuje výšku úrod pestovaných plodín. Za najvyhovujúcejšiu sa považuje drobnohrudkovitá pôdna štruktúra s veľkosťou agregátov od 1 do 3 mm. Infiltrácia vody do pôdy samozrejme nezáleží len od pôdnej štruktúry ale aj od spôsobu obrábania pôdy, od pôdnej textúry, obsahu organickej hmoty a mineralogického zloženia pôdy. Je však zrejmé, že napríklad tzv. lístkovitú štruktúru majú prevažne pôdy sekundárne zhutnené. Teda aj stav pôdnej štruktúry je zrkadlom spôsobu obrábania pôdy.
Pri infiltrácii vody do pôdy zohrávajú dôležitú úlohu makropóry – póry o veľkosti okolo 0.8 mm, ktoré sa nachádzajú medzi ako aj vo vnútri agregátov. Piesočnaté pôdy sú pôdy s najvyšším zastúpením makropórov a ílovité pôdy majú makropórov najmenej. Pri obsahu kapilárnych pórov a pri celkovej pórovitosti je to naopak. Voda v makropóroch zasakuje do pôdy rýchlo za využitia gravitačných síl. Pôdy s vyšším obsahom makropórov majú aj vyššiu rýchlosť infiltrácie vody. Pri vododržnosti to platiť nemusí pretože najmä piesočnaté pôdy majú vo všeobecnosti nízku vododržnosť, ale zasa vysokú prístupnosť vody pre rastliny.
V tabuľke sú uvedené hodnoty rýchlosti vsakovania vody do pôdy – hodnoty infiltrácie v závislosti od pôdnej textúry.
Tabuľka: Rýchlosť infiltrácie vody do pôdy v závislosti od pôdnej textúry
Pôda je popri oceánoch a moriach, ktoré predstavujú prvý vodný zdroj a popri jazerách a riekach reprezentujúcich druhý vodný zdroj, považovaná za tretí vodný zdroj nakoľko sa v nej môžu akumulovať veľké množstvá vody, ktoré predstavujú v prípade poľnohospodárskej pôdy okolo 2.57 až 4.89 mld m3. Závisí to od pôdnej zrnitosti, štruktúry, teda agregátovosti, druhu a usporiadania horizontov v pôdnom profile, teda od pôdneho typu a samozrejme od hĺbky pôdy.
Na nasledujúcej mape je zobrazená prirodzená vododržnosť poľnohospodárskych pôd vyjadrená ako retenčná vodná kapacita. Samozrejme táto vododržnosť a to najmä v prípade poľnohospodárskych a lesných pôd, môže byť silne ovplyvnená spôsobom využívania a obhospodarovania pôdy.
|
Obr. 1: Mapa - Prirodzená vododržnosť poľnohospodárskych pôd vyjadrená ako retenčná vodná kapacita |
Pôdna štruktúra a hodnota jej vodostálosti teda priamo ovplyvňuje schopnosť pôdy infiltrovať vodu, pôdna textúra, obsah organickej hmoty a hĺbka pôdy zasa priamo ovplyvňujú jej schopnosť akumulovať a zadržiavať vodu v pôdnom profile. Tieto pôdne vlastnosti závisia od prírodných, teda prirodzených faktorov, ale do veľkej miery sú v poľnohospodárskej ako aj v lesnej pôde ovplyvnené spôsobom jej využívania. Tento vplyv môže byť pozitívny, ale aj negatívny. Pri nesprávnom využívaní pôdy sa na nej začnú prejavovať známky degradácie a infiltrácia vody do pôdy a vododržnosť pôdy sú ovplyvnené negatívne. Jedná sa najmä o zhutnenie pôdy a eróziu. Orba pri nevhodnej vlhkosti (vlhkosti pôdy vyššej ako 0,8 poľnej vodnej kapacity) opakovane do rovnakej hĺbky spôsobuje vytvorenie tzv. podorničnej podošvy, ktorá dramaticky znižuje priepustnosť pôdy pre vodu a vzduch, ako aj rozmiestnenie živín v pôdnom profile. Voda nezasakuje dostatočne do pôdy a najmä na jar a po prívalových dažďoch stagnuje na povrchu a bez úžitku pre rastliny sa odparuje do atmosféry. Dochádza k narušeniu pôdnej štruktúry a rozpadu pôdnych agregátov. Zhutnené pôdy potom môžu akcelerovať dalšiu pôdnu degradáciu – eróziu pôdy. Pri tomto type degradácie sa môže meniť aj pôdna textúra.
Vo všeobecnosti platí, že také obhospodarovanie pôdy, ktoré nezanecháva aspoň časť rastlinných zvyškov na pôde, necháva pôdu dlhodobejšie bez porastu, negatívne vplýva na množstvo makropórov a intenzívne pasenie dobytka spôsobuje zníženie prirodzenej vododržnosti pôdy.
Je dôležité obhospodarovať pôdu udržateľným spôsobom a to nielen pre stabilné úrody, ale aj pre zabezpečenie vyhovujúcej infiltrácie a vododržnosti. Udržateľné využívanie pôdy znamená aj udržanie či zlepšenie štruktúrneho stavu pôdy.
Je niekoľko spôsobov ako dosiahnuť tento cieľ:
- Pestovanie plodín s vysokým obsahom rastlinných zvyškov a medziplodín prispieva k udržaniu či zvyšovaniu obsahu pôdnej organickej hmoty.
- Obrábanie pôdy za použitia tzv. pôdu šetriacich technológií (napr. v bezorbovom systéme tam kde je to vhodné) pomáha chrániť organickú hmotu a umožňuje jej akumuláciu. Organická hmota následne slúži ako potrava pre dážďovky a mikroorganizmy, ktoré svojou činnosťou prispievajú k tvorbe vodostálej štruktúry a makropórov. Organické hmota je takto jedným z najdôležitejších činiteľov s priamym vplyvom na tvorbu vodostálej štruktúry a vplýva na rýchlosť infiltrácie vody do pôdneho profilu a na pôdnu vododržnosť.
- Zaraďovanie medziplodín a plodín zanechávajúcich veľké množstvo rastlinných zvyškov ako napr. kukurica do osevných postupov.
- Striedanie hĺbky orby a dôsledné dodržiavanie realizácie orby len na pôde s vyhovujúcou momentálnou vlhkosťou v celom pôdnom profile.
- Dodržiavanie striedania vhodných osevných postupov.
- Riadené pasenie.
- Manažment rastlinných zvyškov.
- Dôraz na kvalitu závlahovej vody tak aby sa predišlo zasoľovaniu pôd a tým zhoršovaniu pôdnej štruktúry.
Dlhodobé riešenia na udržanie alebo zlepšenie infiltrácie a vododržnosti pôdy zahŕňajú postupy, ktoré zvyšujú obsah organickej hmoty v pôde, zastúpenie vodostálych agregátov a zabraňujú zhutňovaniu a erózii pôdy.
Na zemeguli sa nachádza približne 1,38 miliardy hektárov ornej pôdy (podľa FAO, 2019) čo predstavuje zhruba 12 percent výmery celkovej suchozemskej plochy. Toto číslo nie je veľké a aj preto je potrebné poľnohospodársku pôdu chrániť. Uvedená skutočnosť je zobrazená na mape, ktorá ukazuje rozmiestnenie ornej pôdy v celosvetovom meradle v 30-metrovom rozlíšení odvodenom primárne zo snímok Landsat za rok 2015. Mapa využíva algoritmy strojového učenia na platforme cloud computingu Google Earth Engine (projekt Global Food Security-support Analysis Data at 30m - GFSAD30).
|
Obr. 2: Výskyt poľnohospodárskej pôdy v celosvetovom meradle |
Cieľom poľnohospodárov by malo byť popri zabezpečení dostatočných úrod aj udržiavanie pôd v dobrom štruktúrnom stave a pod porastom po celý rok tak, aby sa zlepšovala infiltrácia vody do pôdy a jej vododržnosť. Práca to nie je ľahká a má veľký spoločenský význam nakoľko poľnohospodári týmto prispievajú nielen k potravinovej bezpečnosti, ale aj ochrane životného prostredia, ktorého integrálnou súčasťou je aj pôda.
Autorka ďakuje APVV za finančnú podporu výskumu prostredníctvom grantu č. APVV-15-0160
