Stanovení konceptu limitních hodnot ztráty půdy vodní erozí z pohledu epizodních událostí

Nastavená protierozní ochrana v České republice je řešena na základě dlouhodobého průměrného smyvu a cílí pouze na ochranu udržitelnosti zemědělské produkce. Nad rámec toho však epizodně vznikají reálné škody s on-site a off-site efekty, jejichž následky je třeba sanovat. Je důležité si tedy položit otázku, zda je nastavení konceptu přípustné ztráty půdy správné a jaký by měl být limit. Aby bylo možno toto zodpovědět, je třeba porovnat měřené objemy ztráty půdy a jimi působené škody s dosavadním systémem používaných limitů. Pro dosažení tohoto cíle byla provedena analýza z dostupných měřených dat ztráty půdy na území České republiky. Výsledky ukazují, že ztráta půdy v závislosti na formě eroze vykazuje rozdílné rozsahy hodnot a při vyšších formách eroze dochází k významnému překročení přípustné ztráty půdy už při jedné erozní události. Tyto výsledky mají důležitý význam pro pochopení erozního procesu v daných oblastech a pro nastavení komplexního systému limitů ztráty půdy.

Úvod

Vodní eroze je jednou z nejzávažnějších degradací zemědělské půdy, při které dochází k redistribuci či definitivní ztrátě ornice a v ní přítomných živin, ke znečištění okolního životního prostředí půdními částicemi a na ně navázanými znečišťujícími látkami, ke škodám na zemědělských plodinách i na majetku. Je třeba zdůraznit, že eroze je přirozený proces, který se odehrává v krajině po tisíciletí. S výjimkou případů klimatických extrémů probíhá eroze vlivem přírodních faktorů pomalu a postupně. V současnosti je však eroze často urychlena lidskou činností. Cílem protierozní ochrany není proces eroze zastavit, ale udržet rovnováhu mezi přirozenou erozí a lidskou činností a minimalizovat negativní dopady na životní prostředí.

Otázka určení limitních hodnot přípustné ztráty půdy vodní erozí je klíčová vzhledem k tomu, že jsou tyto hodnoty následně používány jako základ pro hodnocení výsledků kvantitativního erozního ohrožení a skutečných erozních ztrát. Tyto hodnoty také slouží pro formulaci environmentálních politik. V rámci nastavení dlouhodobého konceptu přípustné ztráty lze rozlišit dva základní přístupy. „Environmentální“, kdy je důležité především hledání objektivní pravdy a v rámci praktické realizace získaných poznatků co největší zachování životního prostředí v nezměněné podobě (tento přístup můžeme také nazvat akademický). Typickým příkladem takového přístupu je odhad Verheijena et al. [1] založený na zobecnění literárních údajů, podle kterého maximální přípustné ztráty erozí nepřesahují 0,3–1,4 t/ha.rok (v průměru 1 t/ha.rok). Tato hodnota v podstatě odpovídá teoretické rychlosti pedogenetických procesů pro různé druhy a typy půd a lze ji interpretovat tak, že je to ztráta, která je průběžně nahrazována přirozenou tvorbou půdního profilu. Při „pragmatickém“ aplikovaném přístupu je hlavním cílem zajistit udržitelné fungování společnosti, a především hospodářských procesů v určitém časovém období. To je různými autory nazýváno plánovacím horizontem, hodnotícím obdobím apod. (např. [1, 2, 3, 4]). Toto období může být 20–25, 50 nebo 100 let. To znamená, že v tomto případě je úplné zabránění erozním ztrátám obvykle vyloučeno. Důraz je kladen především na udržení stabilní produktivity půdy a předcházení katastrofickým situacím, jako jsou sesuvy půdy, povodně, zničení infrastruktury apod. Příkladem takového pragmatického přístupu je úroveň přijatelné ztráty půdy v USA [5, 6]. Podle definice USDA (United States Department of Agriculture) je přijatelná ztráta půdy maximální míra roční eroze půdy, kterou lze připustit, aniž by došlo k dlouhodobým škodlivým účinkům na produktivitu půdy. Přijatelná ztráta půdy se pak pohybuje v rozmezí od 2,5 do 12,4 t/ha.rok [4] v závislosti na vlastnostech půdy a podmínkách prostředí, v literatuře se s odkazem na USDA obvykle používá jednotná hodnota 11,2 t/ha.rok (v systému jednotek SI). Jak upozorňuje Morgan [7], tyto normy však byly původně navrženy pro 25 let udržitelného využívání půdy a jsou velmi podmíněné.

V evropském prostředí dochází v poslední dekádě k přechodu od pragmatického k environmentálnímu přístupu. V publikacích z posledních 10–12 let za účasti stejných níže citovaných autorů jsou uváděny různé kvantitativní charakteristiky únosných ztrát půdy. Ve studii OECD [8] se uvádí, že únosná hranice se liší podle hloubky, typu a agroklimatických podmínek půdy, ale obvykle se pohybuje od 1 t/ha.rok na mělkých písčitých půdách do 5 t/ha.rok na hlubších dobře vyvinutých půdách. Podle zprávy Evropského společenství z roku 2008 [9] se hranice pohybuje mezi 1–2 t/ha.rok, zatímco ve studii JRC (Společné výzkumného středisko, Evropská komise) [10] se uvádí 1–3 t/ha.rok, v Borrelli et al. [11] 10 t/ha.rok. V nedávné studii Panagos et al. [12] byla přijatelná úroveň ztráty půdy stanovena na 2 t/ha, zatímco hodnota 11 t/ha byla charakterizována jako práh silné eroze.

Hledání kompromisů mezi environmetálním a pragmatickým přístupem je dáno především ekonomickou situací, tj. ekonomickou možností zajistit co nejúčinnější úroveň ochrany půdy před erozí.

Stávající nastavení přípustné míry eroze v České republice

V České republice vymezení erozně ohrožených lokalit vychází z principů univerzální rovnice ztráty půdy USLE (Universal Soil Loss Equation) [13] a navazující RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation) [14], která se doporučuje pro vyhodnocení průměrné dlouhodobé ztráty půdy (G). V rámci vstupních hodnot, v podmínkách ČR, stále dochází k aktualizaci dat (klimatických, půdních, morfologických podmínek a způsobu využití území), která do rovnice vstupují. K výpočtům je využito prostorově distribuovaných vstupních parametrů (výpočet probíhá pro jednotlivé pixely v rasteru) za podpory geografických informačních systémů. Rovnice vyjadřuje dlouhodobou ztrátu půdy v t/ha.rok a nelze ji používat pro období kratší než jeden rok a pro zjišťování ztráty půdy erozí z jednotlivých srážek nebo z tání sněhu. Přípustná míra erozního ohrožení je v České republice upravena v legislativních předpisech, které řeší odpovědnost uživatelů a vlastníků půdy, a dále v opatřeních, která podmiňují vyplácení dotací.

Nejnovějším legislativním rámcem řešícím problematiku erozního ohrožení, a tím i přípustnou míru erozního ohrožení, je Vyhláška č. 240/2021 Sb. o ochraně zemědělské půdy před erozí, která nabyla platnosti 1. 7. 2021. Tato vyhláška stanovuje řešení erozního ohrožení vodní erozí a dále způsob hodnocení erozního ohrožení zemědělské půdy vodní erozí, přípustnou míru erozního ohrožení vodní erozí a opatření k jeho snížení. Protierozní vyhláška je prováděcím předpisem pro Zákon o ochraně zemědělského půdního fondu (č. 334/1992 Sb., v platném znění), který mimo jiné řeší i sankce v případě poškození zemědělského půdního fondu. Přípustná míru erozního ohrožení vodní erozí je zde stanovena pro půdy hluboké (více než 60 cm) a středně hluboké (30–60 cm) na 9 t/ha.rok a pro půdy mělké (méně než 30 cm) na 2 t/ha.rok. Jedná se o uzanční hodnoty, které jsou stanovené bez fyzikálního podkladu a interpretace.

Od roku 2010 jsou v ČR implementovány Standardy Dobrého zemědělského a environmentálního stavu (DZES) zajišťující zemědělské hospodaření ve shodě s ochranou životního prostředí, a které jsou součástí Kontroly podmíněnosti (Cross Compliance). Hospodaření v souladu se standardy DZES je jednou z podmínek poskytnutí plné výše přímých podpor, některých podpor Programu rozvoje venkova (Osa II) a některých podpor společné organizace trhu s vínem. V rámci nastavení Standardů Dobrého zemědělského a environmentálního stavu (DZES), konkrétně DZES 5, je platná hodnota přípustné ztráty půdy pro půdy mělké (do 30 cm) 4 t/ha.rok, pro půdy středně hluboké (30–60 cm) a hluboké (více než 60 cm) 17 t/ha.rok. Nicméně se jedná o hodnotu dohodnutou bez fyzikálního podkladu a interpretace. Aktuálně probíhá nové nastavení za účelem sjednocení limitů přípustné ztráty půdy ve standardech DZES a ve Vyhlášce o ochraně zemědělské půdy před erozí.

Dalším podkladem pro řešení přípustné ztráty je certifikovaná a aktuálně platná metodika Ochrana zemědělské půdy před erozí [15], ve které je limit dlouhodobé ztráty půdy stanoven především z hlediska dlouhodobého zachování funkcí půdy a její úrodnosti, a je definován pro půdy středně hluboké (30–60 cm) i hluboké (nad 60 cm) ve výši 4 t/ha.rok. Původně doporučovaných 10 t/ha.rok pro půdy hluboké [16] bylo sníženo z důvodu nutnosti zvýšení jejich ochrany před erozí, neboť se jedná o nejhodnotnější půdy. Pozemky s mělkými půdami s hloubkou do 30 cm by dle této metodiky neměly být využívány pro zemědělskou výrobu a z hlediska zachování jejich trvalé úrodnosti se doporučuje jejich převedení do kategorie trvalých travních porostů.

Na hodnotu 4 t/ha.rok jako přípustnou mez ztráty půdy [15] se odkazuje i Metodický návod pro provádění pozemkových úprav (Státní pozemkový úřad, 2022), který však připouští, že do doby vypracování nové komplexní metodiky protierozní ochrany je možno s odůvodněním použít maximální přípustnou ztrátou půdy 8 t/ha.rok.

Z výše uvedených porovnání je zřejmé, že ukotvení hodnoty přípustné ztráty půdy v České republice je dosud řešeno na základě stanovení dlouhodobého smyvu metodou USLE, ale není jednotné.

Stanovení skutečné míry a intenzity eroze na zemědělských pozemcích

Vodní eroze ve skutečnosti neprobíhá kontinuálně, ale výhradně epizodně, obvykle po intenzivních krátkodobých srážkách, které vyvolají povrchový odtok. Ztrátu půdy způsobenou jednou příčinnou srážkou nazýváme „erozní událost“. Při té vždy dochází ke konkrétnímu odnosu daného objemu zeminy. Při ovlivnění pouze samotného zemědělského pozemku (tzv. on-site efektu), může být materiál redistribuován a dochází tak ke změně mocnosti ornice, ztrátě kvality a produktivity půdy. Při tzv. off-site efektech dochází k odnosu uvolněného materiálu mimo zemědělské pozemky do intravilánu obcí (obr. 1), do vodních toků a jiných významných prvků (obr. 2), kde dochází k nepříznivým environmentálním a ekonomickým následkům.

Obr. 1. Fotodokumentace erozní události zaznamenané v Monitoringu eroze zemědělské půdy – ohrožení intravilánu

Obr. 2. Fotodokumentace erozní události zaznamenané v Monitoringu eroze zemědělské půdy – ohrožení vodního útvaru

Výpočet pomocí USLE nezahrnuje konektivitu erozního procesu. USLE popisuje pouze uvolnění částic, tedy jen část erozního procesu, ale již se nedozvíme nic o transportu a sedimentaci. Nevíme, kolik materiálu se usadí níže na zemědělském pozemku, kolik se odplaví do intravilánu, do toků, kde se materiál opět usadí. Epizodní přístup je tak zcela zásadní v případě, kdy cílem návrhu protierozních opatření je ochrana před off-site efekty, tedy zejména ochrana vodních útvarů, intravilánu a infrastruktury. Při dimenzování zejména technických protierozních opatření je tak vhodné, v souladu s ČSN 75 4500 a současnou praxí, pracovat s dobou opakování příčinné srážky a navrhovat ochranu na určitý požadovaný stupeň bezpečnosti. Podle současných standardů nastavená protierozní ochrana je řešena na základě dlouhodobého průměrného smyvu, nad rámec toho však reálné škody vznikají epizodně a při jejich předcházení či následné sanaci je třeba řešit konkrétní objem sedimentů.

Jak ukázaly výsledky měření vodní eroze v různých částech světa, experimentálně zjištěné hodnoty ztráty půdy mohou kolísat i pro stejnou lokalitu v závislosti na povětrnostních podmínkách nebo zemědělských postupech [17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24]. To značně komplikuje zobecnění a interpretaci získaných dat a možnost jejich časové a prostorové extrapolace. Stále převažuje názor, že reálná ztráta půdy se pohybuje v rozmezí doporučovaných hodnot (tedy cca kolem 4–10 t/ha.rok), nicméně měření erozních událostí stejně jako současné poznatky z průzkumu koluvizemí například na jižní Moravě naznačují, že tato dlouhodobá průměrná ztráta půdy se na konkrétních pozemcích může pohybovat i v násobcích původně odhadovaných hodnot. V rámci projektu TA ČR Aktualizace konceptu přípustné ztráty půdy ze zemědělských pozemků (SS05010180) byla provedena analýza dostupných reálných hodnot ztráty půdy. Z výsledků analýzy vyplývá, že ztráty půdy se významně liší v závislosti na formě eroze.

Plošná eroze

Plošná eroze se vyskytuje na ploše zemědělského pozemku rovnoměrně, dochází k postupné ztrátě vrchní vrstvy půdy v důsledku erozního procesu. Může docházet k významné ztrátě půdy, ale tento proces se obvykle vyskytuje v menší hloubce a zahrnuje pouze povrchovou vrstvu půdy. Povrchová voda odnáší převážně jemné částice půdy a s nimi spojené chemické látky, dochází hlavně k změně půdní textury a snížení obsahu živin v půdě. Půdy, které procházejí selektivní erozí, se stávají hrubozrnnějšími a mají snížený obsah živin, zatímco půdy, které jsou obohaceny smyvem, jsou jemnozrnnější a bohaté na živiny. Dochází k významným změnám struktury ve srovnání s originální půdou. Selektivní eroze postupuje pomalu, často nenápadně a obtížně se měří.

Během projektu QK1720289 s názvem „Vývoj automatizovaného nástroje pro optimalizaci monitoringu eroze zemědělské půdy pomocí distančních metod“ (2017–2019) byly měřeny odnosy půdy na ozimých plodinách na lokalitách Vraný, Pyšely a Mšeno. Měření povrchového odtoku bylo prováděno pomocí sběrače s měřící plochou 0,2 m². Metodika měření, tak jak byla nastavena, dává údaje o čistě plošném smyvu. Výsledky měření v provozních podmínkách přírodních srážek se pohybují v rozmezí 0,2 až po 1,25 t/ha pro odnosy v porostech ozimých plodin (obilniny, řepka).

Dalším zdrojem informací o ztrátě půdy plošnou erozí je více než 300 experimentů při využití polního dešťového simulátoru Fakulty stavební, ČVUT v Praze (obr. 3). Pro simulace byla využita umělá srážka o velikosti 60 mm/hod s průměrnou kinetickou energií 10 J/m².mm, která dopadá na pozemek o velikosti 8×2 m. Při experimentu byl zaznamenán čas spuštění simulátoru (deště) a čas počátku povrchového odtoku. Po celou dobu simulace byly odebírány vzorky povrchového odtoku v intervalu 2,5 minuty po dobu 30 minut (od začátku experimentu). Z těchto vzorků byly následně v laboratoři vyhodnoceny a vypočteny hodnoty objemu povrchového odtoku a ztráty půdy. Pro každý experiment byly zaznamenány informace o půdě a také o vegetaci [25]. Zatímco na ploše úhoru je průměrná hodnota kumulativní ztráty půdy za simulaci přibližně 4 t/ha, tak u širokořádkových plodin se jedná o hodnotu přibližně 0,5 t/ha a u pokryvných plodin a obilnin jde o hodnoty okolo 0,2 t/ha. Vliv plodin je jednoznačně patrný, i když pro hlubší pochopení je třeba vzít v úvahu vývojovou fázi rostliny a stav půdy na začátku experimentu.

Obr. 3. Dešťový simulátor připravený k experimentu na ploše vegetace

Vyšší formy eroze

Pokud erozně nebezpečná srážka dopadne na pozemek v období, kdy je pozemek bez pokryvu připraven na setí, či krátce po setí, může docházet k erozním událostem s vyššími formami projevu. Vyšší formy eroze jsou obvykle mnohem intenzivnější a mohou mít mnohem vážnější důsledky. Tyto formy eroze mají tendenci způsobovat erozi o větší hloubce, čímž způsobují mnohem větší ztráty půdy. Dochází k vytváření mělkých, postupně se prohlubujících zářezů (obr. 4). Tyto útvary mohou vznikat také v členitém terénu a na dlouhých svazích a podle intenzity se dále dělí na erozi rýžkovou (2–10 cm) a brázdovou, rýhovou (10–30 cm), výmolnou (30–100 cm) a stržovou (více než 100 cm) (např. [26, 27]).

Obr. 4. Fotodokumentace erozní události zaznamenané v Monitoringu eroze zemědělské půdy – vyšší formy eroze

Pro vyhodnocení míry vyšších forem eroze může být využito fotogrammetrických metod, které spočívají v odvození objemu rýh z výpočtu nad digitálním modelem reliéfu [28]. Touto metodou byly určeny objemy erozních rýh z monitorovaných erozních událostí. Při přepočtu hodnoty objemů sedimentů na přispívající plochu dané skupiny rýh se hodnoty pohybují mezi 5,5 t/ha až 56,8 t/ha. Při interpretaci těchto hodnot je nutné uvažovat míru pravděpodobnosti opakování erozní události a předchozí nasycení ovlivňující tvorbu povrchového odtoku.

Reálné erozní události

Užitečným zdrojem informací je také Monitoring eroze zemědělské půdy [29, 30, 31], ze kterého byly vybrány erozní události, kde bylo možné z popisu události a dalších doplňujících informací identifikovat množství sedimentů, které bylo odneseno vodní erozí. Tyto informace byly následně doplněny o sběr a analýzu rozšiřujících dat (metodami dálkového průzkumu země (DPZ), terénní šetření, rešerše projektových dokumentací apod.). Finálně bylo využito dat ze 4 erozních událostí, pro které bylo možno získat relevantní data o odnosech půdy. Ke každé události byla vymezena zdrojová plocha eroze s ohraničeným odtokovým procesem, tak aby bylo možné odnos půdy normalizovat jednotkou plochy. U každé uváděné erozní události je tak známa zdrojová plocha (6,74 ha–21,65 ha). K těmto údajům je pak stanovena ztráta půdy, která se pohybuje od 15,5 t/ha až 54,8 t/ha.

Výskyt epizodních událostí

Vzhledem k tomu, že reálně jsou erozní události vázány na konkrétní srážkovou událost a jedná se tedy o jev výhradně epizodní, je nutné pro účely ochrany půdy před vodní erozí znát výskyt, rozdělení a intenzitu srážek. Pro procesy vodní eroze jsou rozhodující zejména srážky přívalové. V dlouhodobém průměru se v rámci ČR vyskytne 10–12 srážkových dnů s výskytem evidovaných erozních událostí (graf 1), kdy v rámci jedné epizody vzniknou různě distribuované desítky událostí na širším území ČR, u nichž z více jak 80 %, převažují vyšší formy eroze [30] (graf 2). Velká část erozních událostí se na lokalitách opakuje v rámci období kratšího jak 5 let (osevní sled).

Graf 1. Rozložení počtu erozních událostí v rámci jednotlivých epizod a let

Graf 2. Počet erozních událostí dle měsíce a formy eroze

Z dlouhodobých experimentálních měření a pozorování autorů je možné potvrdit původní definici (vycházející z původního odvození rovnice USLE) erozně nebezpečného deště. S parametry srážky o úhrnu větším než 12,5 mm nebo intenzitě 6,25 mm za 15 minut a musí být oddělené od ostatních dešťů dobou delší než 6 hodin (obr. 5). Přes 90 % všech erozně nebezpečných dešťů se vyskytuje v období duben–září, a proto je ochrana půdy, zejména vegetačním pokryvem, v těchto měsících nejdůležitější.

Obr. 5. Úhrn šestihodinové návrhové srážky pro dobu opakování 20 let (rain.fsv.cvut.cz)

Pro nastavení limitů erozní ohroženosti u epizodních událostí je třeba znát podmínky a pravděpodobnost možného výskytu erozní epizody. Plošná variabilita zastoupení intenzivních srážek se na území ČR značně liší nejen co do intenzity, ale i co do možného výskytu intenzivních dešťů. Navíc s vyšší pravděpodobnou dobou opakování – intenzitou deště jasněji vymezují oblast s a bez výskytu koncentrovaných srážek [32].

Intenzity návrhových šestihodinových úhrnů se na území ČR značně liší. Větší intenzity dešťů se koncentrují nejen do okrajových hor, ale také na Vysočinu a střední Moravu.

Z obrázku 6 (a, b) je zřejmé, že pro představené dvacetileté srážky existují na území ČR oblasti, kde je se vyskytují koncentrované až velmi koncentrované srážky. Obrázek 6 (d) pak ukazuje, že srážky s délkou šesti hodin mají na významné části území koncentrovaný charakter. Navíc se zvyšující se dobou opakování se koncentrované srážky vyskytují častěji. V případě doby opakování 50 a 100 let je více než 50 % událostí svým charakterem velmi koncentrovaných.

Obr. 6. Ukázka variability výskytu koncentrovaných srážek pro dobu opakování 20 let: a) pravděpodobný výskyt velmi koncertovaných srážek, kdy z uvažovaného šestihodinového úhrnu spadne více než 95 % během třiceti minut, b) pravděpodobný výskyt koncentrovaných srážek, kdy z uvažovaného šestihodinového deště spadne 95 % během hodiny, c) šest odvozených tvarů návrhových šestihodinových srážek, d) zastoupení jednotlivých tvarů v jednotlivých uzlových bodech srážkových radarů s prostorovým rozlišením 1×1 km [32]

Ekonomické zhodnocení

Při stanovování limitů přípustné ztráty půdy je důležité zohlednit také ekonomické faktory, jako je vyčíslení ztrát a škod způsobených vodní erozí. K tomuto účelu lze využít metodu pro ocenění ekosystémových služeb (externalit), která poskytuje přehled možných vstupních hodnot pro ocenění těchto škod [33]. Pro vypočítání nákladů na nahrazení půdy a koloběh živin je třeba kombinovat náklady na nahrazení a tržní ceny:

• náklady na nákup ztracené zeminy,
• náklady na náhradu živin,
• náklady na odstranění sedimentu z vodních toků a nádrží,
• náklady na odstranění ornice z jiných pozemků a infrastruktury.

Při finančním hodnocení ztrát půdy na pozemku je možné kombinací nákladů na nahrazení a tržní ceny zjistit cenu za jednotku. Při oceňovací metodě založené na nákladech spojených s navrácením splavené ornice (nakládka, doprava, rozmístění) je uvedena cena za jednotku 204 Kč/t [33].

Pro vyčíslení nákladů spojených se škodami v intravilánu a na vodních útvarech jsou využity ceny z projektu „Analýza a vyhodnocení ekonomických dopadů současných i plánovaných opatření na ochranu půdy na různé kategorie zemědělských podniků“ [34]. Náklady spojené s odstraněním potenciálních škod na sídlech jsou zde vyčísleny na 2 607 Kč/t a na vodních tocích a nádržích na 2 156 Kč/t. Výsledné náklady spojené s odstraněním potenciálních škod v rámci rozsahu uváděných hodnot zobrazuje tab. 1.

Tab. 1. Náklady spojené s odstraněním potenciálních škod

Z výše uvedené tabulky je patrné, že škody spojené s vyššími formami eroze mohou dosahovat řádově vyšších odnosů a s ním spojených škod oproti dopadům způsobených plošnou erozí. Nicméně, oba typy eroze mají vliv i na kvalitu půdy, její úrodnost a produktivitu. Proto by protierozní ochrana měla zohledňovat všechny aspekty negativního působení degradace půdy vodní erozí.

Diskuse a závěr

Princip dlouhodobé ztráty půdy (vycházející z USLE) byl odvozen v USA v 60. letech 20. století a jeho hlavním účelem byla ochrana zemědělské půdy a její úrodnosti. V takovém případě je koncept založený na dlouhodobých průměrných hodnotách ztráty smysluplný a funkční. Avšak vzhledem k tomu, že reálně jsou erozní události vázány na jednotlivou srážkovou událost a jedná se tedy o jev výhradně epizodní, nám přístup modelování dlouhodobé ztráty půdy vodní erozí pomocí metody USLE neumožní posoudit ohrožení navazujícího území při konkrétní srážkové události.

Jak bylo uvedeno výše, v ČR, stejně jako v Evropě ani ve světě nepanuje shoda ve stanovení přístupu k limitním hodnotám přípustné ztráty půdy, a dokonce ani v oblasti kvantifikace reálných hodnot ztráty půdy na zemědělských pozemcích. Jednotlivé země v Evropě přistupují k ochraně půdy na svém území velmi individuálně v rámci tolerance Evropské společné politiky. Řešením dlouhodobého problému nastavení efektivní ochrany zemědělské půdy je pojmout přístup ke stanovení hodnoty přípustné ztráty půdy na zemědělských pozemcích komplexně, zohledněním všech hledisek. Východiskem je nastavení limitů ztráty půdy pro aplikaci ochrany úrodnosti půdy, ale také dopadů na kvalitu vody, na obyvatelstvo a infrastrukturu. Limity mají být rovněž v synergii s nastavením dotační politiky v oblasti protierozní ochrany. Související nezbytnou součástí je nastavení přípustných limitních hodnot pro aplikaci epizodně založených matematických simulačních modelů, aby bylo možno posoudit účinnost opatření pro konkrétní návrhovou srážku.

Z výsledků experimentů vidíme, že v rámci on-site efektů, kdy je materiál redistribuován na pozemku, může docházet při plošné erozi k odnosům až 4 t/ha během jedné erozní události (u širokořádkových plodin). Významně tak dochází k překročení maximální přípustné ztráty půdy 0,3–1,4 t/ha/rok definované dle Verheijen et al. [1] na základě zobecnění odhadů míry půdotvorných procesů.

V případech, kdy dochází k erozním událostem s vyššími formami projevů a vznikají rýhy a rýžky, může odnos dosahovat až 56,8 t/ha. Tato fakta tak nekorespondují s nejrozšířenějším uváděným limitem ztráty půdy 2,5–12,4 t/ha/rok. Tento limit v podstatě netoleruje vznik erozní události s vyššími formami eroze a nelze tak souhlasit s přístupem (legislativním) ke kontrolám hospodaření na základě projevů eroze. Standardní limit tedy bere v potaz dlouhodobé hodnoty při zanedbání vyšších (extrémních) projevů, které však vzhledem ke změně klimatu mají stále kratší dobu opakování. V rámci off-site efektů, kdy dochází k odnosu půdy mimo pozemek, může být ztráta půdy během jedné erozní události v řádu stovek tun (v závislosti na velikosti přispívající plochy). Tato ztráta půdy při opakování erozní události pak může překročit limit přípustné ztráty půdy původně navržený pro 25 let udržitelného využívání půdy.

Na výše uvedených výsledcích z erozních výzkumů lze pozorovat, že k efektivní ochraně před škodami na intravilánu a vodních útvarech lze jen velmi těžko využít konceptu dlouhodobé přípustné ztráty půdy a je nezbytné přejít ke konceptu epizodnímu. Z pohledu výpočtu je tedy třeba pracovat s epizodními (procesně orientovanými) modely. Z nich je v podmínkách ČR nejčastěji využíván model SMODERP [35], který označuje jako nepřípustnou míru eroze stav, kdy je už v daném prvku překročena limitní rychlost nebo tečné napětí pro plošný odtok. Často využívaný je model EROSION-3D [36, 37], který žádnou limitní hodnotu, podle které by bylo možno rozpoznat, že rozvoj eroze a transportu splavenin přesáhl přijatelnou mez, neuvádí. Vzhledem k tomu, že příčina erozní události je kombinace mnoha faktorů, nejen srážek, z pohledu limitů je třeba při navrhování a dimenzování protierozních opatření předpokládat nejhorší možný scénář (tzv. „worst case“) vzniku erozní události, aby došlo k minimalizaci rizik. Nastavení limitu by mělo být zvoleno i s ohledem na to, zda je pro společnost výhodnější investovat do prevence a ochrany, nebo do sanace škod. Různé oblasti vyžadují různou míru ochrany, obdobně jako je to v případě navrhování protipovodňové ochrany. Proto limitní hodnoty v případě epizodního přístupu mají být prostorově rozložené a vyžadují různé přístupy k jejich stanovení. Cílem tohoto článku bylo poukázat na rozdílné nastavení limitů ztráty půdy a porovnat je měřenými objemy ztráty půdy. Komplexní nastavení limitů a přístupů k nim je v rámci projektu SS05010180 plánováno jako výsledek, který bude představen v příštím roce.

Poděkování: Tento příspěvek vznikl s podporou Technologické agentury České republiky (TA ČR) v rámci projektu č. SS05010180 s názvem Aktualizace konceptu přípustné ztráty půdy ze zemědělských pozemků.

Literatura/References

 Mgr. Věra Kolbabová¹⁾
Ing. Jiří Kapička¹⁾
Ing. Miroslav Bauer Ph.D.²⁾
prof. Dr. Ing. Tomáš Dostál²⁾
doc. Ing. Petr Kavka Ph.D.²⁾
doc. Ing. Josef Krása Ph.D.²⁾
doc. Alla Achasova Ph.D.¹⁾

¹⁾Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v. v. i.
Žabovřeská 250
156 00 Zbraslav

 ²⁾ Fakulta stavební ČVUT v Praze
Thákurova 2077/7
166 29 Praha 6