Úvod / Informácie / Pôda

Poloautomatické usporiadanie kultúrnych dielov ako protierózne opatrenie

04-05-2018
Doc. RNDr. J. Sobocká, PhD.; Ing. P. Bezák; Mgr. R. Skalský, PhD. | j.sobocka@vupop.sk
NPPC - VÚPOP Bratislava

Plošná vodná erózia na Slovensku patrí do nezvratných procesov degradácie pôdy, ktoré vedú k deštruktívnym zmenám pôdneho pokryvu, modifikujú morfologické a fyzikálno-chemické vlastnosti pôdy. Približne 40 % poľnohospodárskej pôdy na Slovensku je potenciálne ovplyvnenej plošnou vodnou eróziou, z ktorej 10% je extrémnej. Výskumný ústav pôdoznalectva a ochrany v Bratislave (NPPC) vyvinul praktický a účinný nástroj pre farmárov, ktorí majú pri svojom hospodárení problémy s eróziou pôdy a nevedia ju účinne zastaviť. Systém spočíva v konsolidácii erózne ohrozenej poľnohospodárskej krajiny, ktorej výstupom je GISová mapa. Táto obsahuje kultúrne diely LPIS v nanovo usporiadaných protieróznych produkčných blokoch s návrhom konkrétnych proti-eróznych opatrení.

Vlastný proces konsolidácie sa zakladá na norme STN 75 4501: "Kontrola erózie poľnohospodárskej pôdy" rešpektujúc zákon č. 220/2004 Z. z. o ochrane pôdy v znení neskorších predpisov. Postup riešenia je možné uplatniť pre každý kataster, resp. každý poľnohospodársky podnik. Zakladá sa na:

  • identifikácii oblastí ohrozených eróziou s výpočtom rozlohy a intenzity plošnej vodnej erózie pre každý kultúrny diel;
  • Návrhu optimálneho rozmiestnenia erózne ohrozených poľnohospodárskych pozemkov, ktorý zahŕňa a) výmeru pozemkov; b) tvar pozemkov, c) dostupnosť poľnohospodárskych strojov a d) kombináciu vyššie uvedených faktorov;
  • Návrhy opatrení z hľadiska eliminácie, resp. zmiernenia eróznych procesov (redukovaná alebo minimalizačná agrotechnika, systémy striedania plodín, výsadba zelených pásov a terás atď.).

VÚPOP Bratislava vlastní a spravuje viacero veľmi cenných databáz, ktoré zahrňujú poľnohospodárske pôdy celého Slovenska. Poľnohospodári čerpajúci podporu z fondov Spoločnej poľnohospodárskej politiky Európskej únie poznajú databázu LPIS a kultúrne diely na leteckých snímkach. Nie je im neznáma aj databáza bonitovaných pôdno-ekologických jednotiek s množstvom informácií o pôde. Tieto databázy spolu s digitálnym modelom terénu sa podieľali na vytvorení tohto GISového nástroja. Kultúrny diel predstavuje pozemok vymedzený prírodnými hranicami (cesty, produkčné polia, vodné toky) a býva ohraničený nepoľnohospodárskymi pozemkami (sídla, lesy, iné oblasti) a má špecifické využívanie (orná pôda, záhrady, chmeľnice, ovocné sady, vinice, TTP, neidentifikovaná oblasť).

Tabuľky atribútov kultúrnych dielov boli upravené tak, aby zahŕňali informácie o identifikačnom čísle poľnohospodárskych blokov, jeho rozlohe v hektároch a poľnohospodárskej pôde Vytvorila sa rastrová vrstva s rozlíšením 20 x 20 m s identifikačnými číslami. Svah bol riešený v kategóriách BPEJ: 1 (0-3°), 2 (3-7°), 3 (7-12°) a 4 (nad 12°). Kombináciou identifikačných čísel rastrových kultúrnych dielov a tried svahov vznikla tabuľka priestorovej frekvencie triedy sklonu pre každý kultúrny diel. Pre ďalšiu analýzu boli použité iba prvé tri najpočetnejšie triedy svahov napísané priamo v tabuľke atribútov vektorovej vrstvy. V heterogénnom území bol svah uznaný ako dominantný vtedy, ak jedna z týchto tried dosiahla v rámci kultúrneho dielu aspoň 66% plochy (t.j. rozloha KD aspoň 2/3). Spracovaním vektorových vrstiev svahu (KD_SVAH), plochy KD (VYMERA) a využívania pôdy (KULTURA), ako aj identifikáciou tried svahov v kultúrnych dieloch (svah 1, svah 2, svah 3 a svah 66) bola poskytnutá vytvorená atribútová databáza s návrhmi protieróznych opatrení (Tab. 1).

Trieda
Atribúty
Trieda 0
Bez potreby konsolidácie – kultúrne diely so svahovou triedou 1 alebo 2 s plochou < 20 ha alebo svahovou triedou 3 s plochou < 10 ha alebo heterogénne územie so svahom 66 s plochou < 10 ha alebo svahové triedy 2, 3, 4 a 66 využívané ako trvalé trávne porasty (KULTÚRA = 7) bez ohľadu na ich výmeru.
Trieda 1
Potreba zatrávnenia - kultúrne diely so svahovou triedou 4 (využívanie pôdy ako TTP), okrem záhrad, viníc, ovocných sadov a chmeľových záhrad kultúrne diely so svahovou triedou 4, pre ktoré nebolo identifikované využitie (KULTÚRA = 0) alebo bolo identifikované ako poľnohospodárska pôda (KULTÚRA = 17).
Trieda 2
Potreba rozdeliť kultúrne diely na menšie pozemky s minimálnou plochou 20 ha, a to pre kultúrne diely so svahovou triedou 2 a plochou > 20 ha pre  poľnohospodársku pôdu okrem trvalých trávnych porastov. Opatrenia: vrstevnicová agrotechnika – vrstevnicová orba spojená s obracaním ornice v smere proti svahu (pri nepriepustnej podornici podrývanie do hĺbky 35-40 cm); smer riadkov plodiny paralelný so smerom vrstevníc; protierózne osevné postupy spojené s rotáciou plodín.
Trieda 3
Potreba rozdeliť kultúrne diely na menšie plochy s minimálnou plochou 10 ha, a to pre kultúrne diely so svahovou triedou 3 a plochou > 10 ha pre poľnohospodársku pôdu okrem trvalých trávnych porastov. Opatrenia: vrstevnicová agrotechnika – vrstevnicová orba spojená s obracaním ornice v smere proti svahu (pri nepriepustnej podornici podrývanie do hĺbky 35-40 cm); smer riadkov plodiny paralelný so smerom vrstevníc; súvislý, zapojený rastlinný kryt alebo súvislý pokryv povrchu pôdy rastlinnými zvyškami alebo strniskom; protierózne osevné postupy spojené s rotáciou plodín.
Trieda 4
Potreba rozdeliť kultúrne diely na menšie pozemky so svahovou triedou heterogénnych pozemkov svah-66 a plochou > 10 ha pre poľnohospodársku pôdu okrem trvalých trávnych porastov. Opatrenia: vrstevnicová agrotechnika – vrstevnicová orba spojená s obracaním ornice v smere proti svahu (pri nepriepustnej podornici podrývanie do hĺbky 35-40 cm); smer riadkov plodiny paralelný so smerom vrstevníc; súvislý, zapojený rastlinný kryt alebo súvislý pokryv povrchu pôdy rastlinnými zvyškami alebo strniskom; protierózne osevné postupy spojené s rotáciou plodín.
Trieda 5
Potreba rozdeliť kultúrne diely na menšie pozemky, zatrávniť časti pozemkov  poľnohospodárskej pôdy okrem trvalých trávnych porastov so svahovou triedou 4, a to aj pre heterogénne pozemky so svahom-66 a plochou > 10 ha, ktoré majú jednu ako z troch dominantných typov svahu (svah 1, svah 2 alebo svah 3) identifikovanú svahovú triedu 4. Opatrenia: vrstevnicová agrotechnika – vrstevnicová orba spojená s obracaním ornice v smere proti svahu (pri nepriepustnej podornici podrývanie do hĺbky 35-40 cm); smer riadkov plodiny paralelný so smerom vrstevníc; súvislý, zapojený rastlinný kryt alebo súvislý pokryv povrchu pôdy rastlinnými zvyškami alebo strniskom; protierózne osevné postupy spojené s rotáciou plodín.

Polo-automatický spôsob usporiadania kultúrnych dielov je potrebné uplatňovať v erózne ohrozených územiach s ročným odnosom pôdnej hmoty, ktorá nie je tolerovateľná v rámci zákonných opatrení. Metodika konsolidácie erózneho územia bola spracovaná pre celé územie poľnohospodárskych na Slovensku ako GIS produkt na webovom portáli www.podnemapy.sk a testovaná poloautomatickým postupom na povodí Studeného potoka (podhorskej oblasti Belianskych Tatier). Na obr. 1 je znázornená mapa eróznej ohrozenosti územia a na obr. 2 sú kultúrne diely, ktoré treba konsolidovať.

Obr. 1

Obr. 1: Mapa ohrozenia územia vodnou eróziou                                                                                      Obr. 2:Mapa kultúrnych dielov určená pre nové usporiadanie

Obr. 3

Obr. 3: Mapa finálnej konsolidácie erózne ohrozených pozemkov (povodie Studeného potoka)

Finálny produkt – mapa konsolidácie erózne ohrozeného územia v povodí Studený potok je na obr. 3. Generuje poznatky nevyhnutné pre zabezpečenie systému udržateľnej poľnohospodárskej krajiny. Rešpektuje optimálne výmery a tvar pozemkov a dostupnosť na pozemky. Pre rozdelené pozemky je žiaduce využiť zelené prvky, resp. výsadbu doplnkovej zelene v krajine v súlade s nariadením Spoločnej poľnohospodárskej politiky. K novému usporiadaniu pozemkov je potrebné uplatňovať proti-erózne opatrenia ako sú: vrstevnicová agrotechnika – vrstevnicová orba spojená s obracaním ornice v smere proti svahu, pri nepriepustnej podornici podrývanie do hĺbky 35-40 cm; smer riadkov plodiny paralelný so smerom vrstevníc; súvislý, zapojený rastlinný kryt alebo súvislý pokryv povrchu pôdy rastlinnými zvyškami alebo strniskom; protierózne osevné postupy spojené s odporúčanou rotáciou plodín. Tento nástroj pomôže poľnohospodárom alebo užívateľom poľnohospodárskej pôdy vytvoriť základ pre nové usporiadanie poľnohospodárskej krajiny, ktorej realizácia prispeje k odstráneniu predovšetkým plošnej vodnej erózie.

Výsledný produkt je transferový a prístupný mnohým užívateľom: inžinierskym projektantom, projektovým manažérom a agronómom, environmentalistom ai. Cenným vkladom nástroja je skutočnosť, že bol vypracovaný na základe databáz, ktoré nie sú prístupné bežným užívateľom. Možno ho nájsť na Pôdnom portáli NPPC-Výskumný ústav pôdoznalectva a ochrany pôdy a dostupný je na webovej adrese: http://www.podnemapy.sk/portal/verejnost/erozia/vod/vod.aspx. Jeho použitie by nemalo byť problémom pre pracovníkov pracujúcich GIS nástrojmi. Na požiadanie VÚPOP (ako službu) dokáže pre akýkoľvek poľnohospodársky podnik ento nástroj vygenerovať a žiadateľom poskytnúť kompletný materiál protieróznej ochrany.

Treba poznamenať, že návrh poľnohospodárskych kultúrnych dielov by sa mal prerokovať s vlastníkmi / užívateľmi pozemkov tak, aby sa mohli riešiť aj alternatívne metódy ochrany pôdy proti erózii. Nový systém usporiadania honov je možné uplatniť v pozemkových úpravách a pri ostatných spôsoboch protieróznej ochrany ako sú: striedanie plodín, bezorebná agrotechnika, krajinno-inžinierske opatrenia, striedanie plodín s ochranným účinkom, mulčové medziprodukty kombinované s technikami bezorebnej alebo redukovanej agrotechniky, usporiadanie pozemkov v smere prevládajúcich vetrov, apod. Nové usporiadanie kultúrnych dielov je možné podrobnejšie monitorovať a navrhnúť detailné povrchové korekcie.