Univerzální rovnice ztráty půdy
Author
Albert FloresUniverzální rovnice ztráty půdy (USLE) je matematický model popisující proces vodní eroze půdy, používaný při výpočtech průměrné dlouhodobé ztráty půdy. Tento model je mj. v České republice směrodatný při plnění standardů Dobrého zemědělského a environmentálního stavu 5.
Úvod
Rovnice USLE byla vyvinuta ve Spojených státech amerických na datech získaných ministerstvem zemědělství (USDA) experimentálně pomocí simulátoru deště.
Výpočet
G = R \cdot K \cdot L \cdot S \cdot C \cdot P
kde: * G - průměrná dlouhodobá ztráta půdy (t∙ha−1∙rok−1), * R - faktor erozní účinnosti deště, vyjádřený v závislosti na kinetické energii a intenzitě erozně nebezpečných dešťů (MJ∙ha−1∙cm∙h−1∙rok−1), * K - faktor erodovatelnosti půdy, vyjádřený v závislosti na textuře a struktuře ornice, obsahu organické hmoty a propustnosti půdního profilu (t∙h∙MJ−1∙cm−1), * L - faktor délky svahu, vyjadřující vliv nepřerušené délky svahu na velikost ztráty půdy erozí (bezrozměrný - poměr smyvu ke smyvu na jednotkovém pozemku délky 22,13 m), * S - faktor sklonu svahu, vyjadřující vliv sklonu svahu na velikost ztráty půdy erozí (bezrozměrný - poměr smyvu ke smyvu na jednotkovém pozemku sklonu 9 %), * C - faktor ochranného vlivu vegetace, vyjádřený v závislosti na vývoji vegetace a použité agrotechnice (bezrozměrný - poměr smyvu ke smyvu na jednotkovém pozemku s trvalým úhorem), * P - faktor účinnosti protierozních opatření (bezrozměrný - poměr smyvu ke smyvu na jednotkovém pozemku obdělávaném ve směru sklonu pozemku). Pokud hodnota dlouhodobého průměrného smyvu půdy nepřekročí hodnotu dlouhodobé přípustné ztráty půdy (Gp), nedochází na dané lokalitě k zrychlené erozi, lokalita není ohrožena vodní erozí a jsou zachovány funkce půdy a její úrodnost.
tedy Gp \geq G
kde: Gp přípustná průměrná roční ztráta půdy (t.ha−1.rok−1)
Pokud však hodnoty dlouhodobého průměrného smyvu půdy překročí hodnoty dlouhodobé přípustné ztráty půdy (tedy Gp < G), dochází vlivem vodní eroze k nadlimitní ztrátě půdy a tím i k ztrátě funkcí půdy a snižování její úrodnosti. Rozdíl mezi dlouhodobým průměrným smyvem a dlouhodobou přípustnou ztrátou půdy současně vyjadřuje i míru erozní ohroženosti dané lokality.
Užití v rámci ČR
Hodnoty přípustné průměrné roční ztráty půdy erozí jsou stanoveny především z hlediska dlouhodobého zachování funkcí půdy a její úrodnosti. Hloubka půdy je charakterizována mocností půdního profilu, kterou omezuje skalní podklad, nebo vysoká skeletovitost a to na základě bonitace půdy, vyjádřené kódem BPEJ. +more Hloubka půdy je v systému BPEJ vyjádřena 5. číslicí sdruženého kódu BPEJ pro skeletovitost a hloubku půdy. Kódy 7, 8, a 9 jsou určeny pro BPEJ pozemků se sklonem > 12° a pro BPEJ nevyvinutých (litozem, ranker) půd. Pro půdy s kódem 8 a 9 je hloubku půdy nutné zjistit terénním průzkumem v místech nejsvažitější části pozemku. V případě pozemků s mělkými půdami s hloubkou do 30 cm se doporučuje jejich převedení do kategorie trvalých travních porostů (TTP).
. Hloubka půdy Kód kombinace skeletovitosti a
hloubky půdy (5. číslice kódu BPEJ) Přípustná průměrná roční ztráta půdy erozí (t. ha−1. rok−1) mělká (< 30 cm) 5, 6 doporučeno převést do TTP středně hluboká (30-60 cm)
a hluboká (> 60 cm) 0, 1, 2, 3, 4, 7 4,0
Protože uvedené přístupy k vyjádření erozní ohroženosti pouze popisují současný stav a nedávají návod na to jak zrychlené erozi předcházet, byla rozvinuta myšlenka definování limitů hospodaření na zemědělské půdě s ohledem na zachování funkcí půdy a její úrodnosti. Vzhledem k tomu, že z hlediska hospodaření na orné půdě je ve vztahu k erozní ohroženosti ovlivnitelný pouze ochranný účinek vegetace a účinnost protierozních opatření, byl z rovnice USLE odvozen model pro hodnocení erozní ohroženosti na základě maximálních přípustných hodnot faktoru ochranného vlivu vegetace a protierozních opatření. +more Vytvořený model je nejen nástrojem na hodnocení erozní ohroženosti ale i návodem jak hospodařit na dané lokalitě tak, aby nedocházelo k nadlimitní ztrátě půdy vodní erozí.
Rovnice USLE je vyjádřená ve tvaru:
C_p \cdot P = \frac{G_p }{R \cdot K \cdot L \cdot S}
kde: Cp - maximální přípustná hodnota faktoru ochranného vlivu vegetace
Maximální přípustné hodnoty ochranného vlivu vegetace (Cp) vyjadřují vhodný způsob hospodaření na půdních blocích nebo jejich částech, při kterém ještě nedochází k projevům nadlimitní ztráty půdy vodní erozí. Limity přípustné ztráty půdy jsou nastaveny s ohledem na zachování funkcí půdy a její úrodnosti. +more K jednotlivým Cp lze podle metodik určit konkrétní vhodná organizační nebo agrotechnická opatření.
. Hodnota Cp Kategorie erozní ohroženosti Vhodná rámcová organizační nebo agrotechnická opatření do 0,005 nejohroženější doporučení převést příslušné půdní bloky nebo jejich části mezi trvalé travní porosty 0,005-0,02 silně ohrožené doporučení pěstování víceletých pícnin např. jetele a vojtěšky 0,02-0,2 ohrožené doporučení vyloučení pěstování erozně nebezpečných plodin,
úzkořádkové plodiny lze pěstovat pouze s využitím půdoochranných technologií 0,2-0,6 mírně ohrožené doporučení pěstování úzkořádkových plodin bez omezení,
erozně nebezpečné plodiny pouze s využitím půdoochranných technologií 0,6 a více bez ohrožení bez omezení
Vliv vegetačního pokryvu na smyv půdy se projevuje přímou ochranou povrchu půdy před destruktivním působením dopadajících dešťových kapek a zpomalováním rychlosti povrchového odtoku a nepřímo působením vegetace na půdní vlastnosti, zejména na pórovitost a propustnost a především mechanickým zpevněním půdy kořenovým systémem. Ochranný vliv vegetace je přímo úměrný pokryvnosti a hustotě porostu v době výskytu přívalových dešťů (měsíce duben - září). +more Proto dokonalou protierozní ochranu představují porosty trav a jetelovin, zatímco běžným způsobem pěstované erozně nebezpečné (dříve širokořádkové) plodiny (kukuřice, okopaniny, sady a vinice) chrání půdu nedostatečně.
Při popisu erozních jevů je třeba respektovat jejich výrazně epizodní charakter. Ke ztrátě rozhodující části půdy nedochází rovnoměrně během roku a let, ale během jednotlivých výrazných srážkových epizod. +more Uvedený popis erozního procesu vztažený k dlouhodobé průměrné roční ztrátě půdy proto lze efektivně využít pro klasifikaci erozní ohroženosti, nikoliv však pro návrh ochranných opatření technického charakteru.
Odkazy
Reference
Externí odkazy
[url=http://mapy.vumop.cz/]Mapový projekt vodní eroze s hodnotami USLE pro území ČR[/url] * [url=https://kalkulacka.vumop.cz/]Protierozní kalkulačka počítající dle USLE[/url]
Kategorie:Zemědělství Kategorie:Pedologie Kategorie:Ekologie Kategorie:Ochrana půdy