RECETOX, Masaryk University, Brno, CR
holoubek@recetox.muni.cz; http://recetox.muni.cz
Ivan Holoubek
Chemie životního prostředí II –
Znečištění složek prostředí
Pedosféra
(01)
Základní charakteristiky

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
„Půda je přírodní útvar, který se vyvíjí z povrchových zvětralin kůry zemské a ze zbytků ústrojenců
a jehož stavba a složení jsou výsledkem podnebí a jiných faktorů půdotvorných“.
V. Novák
Současnost – ve značné míře výtvor antropogenní
Půda:
Ä„nezničitelná“ – její kvalita se může lidskou činností měnit
Äje možné ji opakovaně využívat
Pedosféra

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Půda:
Vznikla v procesu historického (časového) vývoje v důsledku přeměn minerálních složek při vzájemném
působení klimatických, biologických a krajinných faktorů na určitém místě – půdotvorné faktory
Pedosféra

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄGeologické faktory (m) – půdotvorný substrát – jeho minerální a chemické složení a jeho
fyzikálně-mechanické parametry; reliéf – jako výsledek geomorfologického vývoje a režim podzemních
vod v přípovrchových vodonosných horizontech
ÄKlimatické faktory (k) – přísun sluneční E, srážky, teplota a jejich časové průběhy, některé prvky
hydrologického režimu
ÄBiologické faktory (o) – fauna, flóra, mikroorganismy,  antropogenní činnost
ÄČas (t)
Půda je tedy funkcí:
P = f (m, k, o, t)
Půdotvorné faktory

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Půdotvorné faktory a půdotvorné procesy
Klima
Organismy
Reliéf
Mateřská hornina
Čas
Procesy
Půdní vlastnosti
Půdotvorné procesy – soubor procesů a jimi podmíněných změn a reakcí, které se mohou vyskytnout při
přeměně mateřské horniny na půdu – jsou kombinací fyzikálních, chemických, biologických a
antropogenních vlivů na půdotvorný substrát.

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Půda:
Ärozhraní atmosféry, hydrosféry a litosféry
Ätřífázový polydisperzní systém
Äsubstrát s genetickými horizonty
Äzóna intenzivní interakce mezi biosférou a geosférou
Äurčuje řadu biologických i nebiologických  koloběhů a toků látek a energie
Äreguluje biotické procesy
Äovlivňuje chemickou, vlhkostní a teplotní bilanci atmosféry
Äreguluje hydrologické toky v krajině a chemické složení vod
Änenahraditelný přírodní zdroj
Äzáklad potravního řetězce člověka
Äzajišťuje ochranu litosféry před destrukčními procesy
Pedosféra

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Geochemie půdy
Äje vzácný přírodní zdroj, která je pro život stejně důležitá jako vzduch a voda a stejně tak je
citlivá na znečistění posloupnost vrstev (půdní profil); složení je závislé na klimatu (T, srážky
atd.), vegetaci, času, podložní hornině
Äzdrojem obilí, zeleniny a ovoce jsou rostliny, které rostou na půdě; jejich chemické složení: C,
H, O. P, N, K, Na, Ca
Ärostliny extrahují tyto složky z půdy; každá má vlastní požadavky
Ä„zdravá“ půda: kořeny snadno pronikají do půdy, vysoká výměnná kapacita, vhodné chemické podmínky
(pH, Eh) = zásobník živin
Äorganické látky (huminové a fulvo kyseliny = výměnná mista), důležitá součást půdy (regulace pH –
karboxykyseliny, rychlá výměna ionů)

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Makrosložky, mikrosložky:
Äpřítomny ve stopových koncentracích, důležité pro zvláštní procesy (transport kyslíku, transport
elektronů)
Änezbytné (esenciální) – nutné pro růst rostliny
Ädoplňkové – jejich úloha je nejasná
Prvek
Symbol
Chemická forma v půdě
Vápník
Ca
Ca2+
Uhlík
C
HCO3-, CO32-
Vodík
H
H+
Hořčík
Mg
Mg2+
Dusík
N
NO3-, NH4+
Kyslík
O
HO-
Fosfor
P
H2PO4-, HPO42-
Draslík
K
K+
Sodík
Na
Na+
Geochemie půdy

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Mikrosložky
Prvek
Symbol
Chemická forma v půdě
Bor
B
H3BO3
Chlor
Cl
Cl-
Měď
Cu
Cu2+
Železo
Fe
Fe2+, Fe3+
Mangan
Mn
Mn2+
Molybden
Mo
MoO42-
Síra
S
SO42-
Zinek
Zn
Zn2+
Nezbytné - esenciální
Prvek
Symbol
Chemická forma v půdě
Hliník
Al
Al3+, Al(OH)2+
Kadmium
Cd
Cd2+
Kobalt
Co
Co2+
Olovo
Pb
Pb2+
Rtuť
Hg
Hg2+
Nikl
Ni
Ni2+
Selen
Se
SeO42-
Křemík
Si
SiO2
Doplňkové

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Půda - rozhraní atmosféry, hydrosféry a litosféry

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Půda – postavení ve vztahu k jednotlivým geosférám
Atmosféra
O, N, CO2, H2O, znečišťující látky, prachové částice
Biosféra
Rostliny, organismy, mikroorganismy, produkty metabolismu a rozkladu
Hydrosféra
H2O, vodné roztoky, plyny (CO2, H2S, CH4)
Litosféra
Primární a sekundární minerály
Pedosféra
Průniky všech látek
Půda je geneticky a funkčně spojena s dalšími složkami prostředí

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Globální funkce půdy
Atmosférické
Hyfrosférické
Biosférické
Litosférické
Kumulace a odraz sluneční energie, ohřívání ovzduší
Vyluhování, transport a vylučování látek do vodonosných horizontů (v systému půda-voda)
Prostředí pro život organismů a zdroj  potřebných živin a energie
Geochemická přeměna vrchní části litosféry, procesy zvětrávání
Regulace koloběhu vody v atmosféře
Regulace průtočnosti, bilance povrchových a podzemních vod
Ochranná bariera a medium pro fungování biosféry
Zdroj látek pro tvorbu sedimentárních hornin a nových minerálních fází v půdě
Výměna plynů a regulace jejich režimu v atmosféře (CO2, CH4)
Transformace povrchových vod na podzemní
Spojovací článek biologického a geochemického koloběhu látek
Přenos sluneční energie do hlubší částí litosféry
Zdroj některých plynů (N2O, NO2), bariéra před únikem některých plynů do kosmu
Ochrana čistoty povrchových  podzemních vod (sorpce, filtrace, neutralizace)
Faktor biologického vývoje a zachování biodiverzity
Ochrana litosféry před nadměrnou erozí a denudací
Zdroj plynných a partikulárních složek a mikroorganismů do ovzduší
Faktor bioproduktivity vodních ekosystémů prostřednictvím přínosu živin z půd
Propojení mezi bio-hydrologickým a geochemickým koloběhem látek
Propad polutantů z ovzduší
Kontaminace vod a půd při interakci

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Cesty přechodu z atmosféry do půdy

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Základní funkce půd
Ätlumí nepříznivé vlivy využití i obhospodařování půd a vlivu průmyslu, dopravy a sídelních
aglomerací:
Üfiltrační funkce – znečišťující látky jsou půdou mechanicky zadržovány – hlavně částice pod 2 mm –
ty mohou být důležité při zasakování vody,
Üpufrovací funkce – rozpustné látky jsou imobilizovány adsorpcí na půdu nebo tvorbou nerozpustných
sraženin; vysokou pufrovací schopnost mají půdy s vysokým obsahem organické hmoty, jílových částic
a oxidů Fe, Al,
Ütransformační funkce – určena především aktivitou mikrobiální složky – mineralizace; oxidace,
redukce, biomethylace, fotodestrukce na povrchu,
Äreceptor škodlivin – sorpční, retenční a transportní procesy – imobilizace, snížení
biodostupnosti, degradace.

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Základní funkce půd

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Specifické funkce půd
Funkce prostředí života (habitatu) – životní prostor pro živé organismy žijící v a na půdě a
přírodním stanovištěm pro rostliny - jsou zodpovědné za syntézu, přeměnu a rozklad organických
látek v půdě; zdroj živin, vláhy a kyslíku pro vegetaci. Odbourávají toxické složky z půd.
Regulační funkce – transport, akumulace a přeměna látek.

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Pedosféra – negativní vlivy, tvorba
Negativní vlivy se projevují:
Ädegradací až destrukcí půdního pokryvu
Äovlivněním vodního režimu krajiny
Äkontaminací až intoxikací půd
Produkt dlouhodobého biofyzikálního přetváření hornin.
Přeměna matečné horniny na půdu – 1 cm – 100 až 400 let.
Přeměna = f (klimatických podmínek, druhu a množství půdních mikroorganismů, vegetačního krytu,
reliéfu, a podloží, činnosti člověka)

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Složky půdního systému
Abiotické:
Ätuhá fáze – zbytky matečné horniny z větší části chemicky a fyzikálně přeměněné procesem
zvětrávání; nejdůležitější anorganickou složkou jsou jílové minerály –výměna iontů, adsorpce; 35 –
45 % objemu půdy;
Äkapalná fáze (půdní roztok) – transport živin vegetaci, transport polutantů; 15 – 35 % objemu
půdy;
Äplynná fáze (půdní plyn) – v podstatě stejné složení jako vzduch obohacený o CO2, HCs a další
produkty rostlinného a živočišného metabolismu, 15 – 35 % objemu půdy;
Ähumus – půdní organická hmota - neživá biomasa v různém stupni rozkladu; 5 – 15 %

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Složky půdního systému

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Biotické:
Äedafon – společenstvo všech mikroorganismů, rostlin a živočichů žijících v půdě
        - fytoedafon – bakterie, plísně, houby, sinice, řasy,
        - zoodafon – všechny formy živočichů od prvoků až po
           obratlovce
Äkořenový systém rostlin
Suma živých organismů - < 0,1 %
Bio-organo-minerální komplex
Složky půdního systému

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Úrodnost půd
Úrodnost půd (bonita) – vyjadřuje stupeň intenzity  a schopnosti poskytovat vegetaci příznivé
prostředí, tj. vodu, živiny, půdní mikroorganismy..
Úrodnost je podmíněna:
Ävnějšími činiteli – světlo, teplo,
Ävnitřními činiteli:
Ümnožství vody a rostlinných živin v půdě,
Üformou živin a vody z hlediska využitelnosti rostlinami,
Ücelkovým prostředím, ve kterém probíhá proces přeměny organických a minerálních látek,
Üvyspělostí soustavy zpracování půdy
je ovlivněna:
Ävlastnostmi půdy,
Äčinností člověka.
ČR: velmi dobré a dobré produkční schopnosti – 64,9 % zemědělského půdního fondu

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄHumifikace
ÄMineralizace
ÄFiltrace
ÄSorpce
ÄOxidace
ÄRedukce
ÄMikrobiální aerobní a anaerobní procesy
Samočistící schopnost půdy

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Mechanické vlastnosti půd, půdní voda

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Půdní voda

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Vztahy mezi typy hornin

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Typy hornin

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Mechanická struktura půdy

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Mechanická struktura půdy
G:\Přednášky\Přednášky_verze pro přednášení\CHŽP_III_Hydrosféra, pedosféra, biosféra\2016\6_3.jpg

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
G:\Přednášky\Přednášky_verze pro přednášení\CHŽP_III_Hydrosféra, pedosféra, biosféra\2016\6_4.jpg

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
G:\Přednášky\Přednášky_verze pro přednášení\CHŽP_III_Hydrosféra, pedosféra, biosféra\2016\6_4d.jpg

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Mechanická struktura půdy
G:\Přednášky\Přednášky_verze pro přednášení\CHŽP_III_Hydrosféra, pedosféra, biosféra\2016\6_5.jpg

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Fyzikální stavy půdy

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Vztahy mezi organismy, organickou hmotou a horninami

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Zvětrávání a eroze
G:\Přednášky\Přednášky_verze pro přednášení\CHŽP_III_Hydrosféra, pedosféra, biosféra\2016\6_2.jpg

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Vztahy mezi organismy, organickou hmotou a horninami
G:\Přednášky\Přednášky_verze pro přednášení\CHŽP_III_Hydrosféra, pedosféra,
biosféra\2016\factors.jpg

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Půdní horizonty

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Půdní horizonty
G:\Přednášky\Přednášky_verze pro přednášení\CHŽP_III_Hydrosféra, pedosféra, biosféra\2016\soil
form.jpg

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Půdní horizonty
G:\Přednášky\Přednášky_verze pro přednášení\CHŽP_III_Hydrosféra, pedosféra, biosféra\2016\class.jpg

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Půdní horizonty

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Složení orných půd

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Objemy vody, vzduchu a látek jako faktor určující půdní typ

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Půda jako zdroj
Od 50. let dramaticky roste zemědělská produkce (1950–90 trojnásobek) – produkce 29 milionů tun
ročně
„Zelená revoluce“ :
Äzvětšení rozlohy obdělávané půdy
Äzavlažování
Ävysoce produktivní a rezistentní typy
Ächemická hnojiva, herbicidy, pesticidy
Současnost
ÄPůda: Kritický zdroj
ÄJe třeba živit 90 milionů lidí navíc každý rok

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Provázeno:
ÄKontaminace
ÄDegradace
ÄČlověkem vyvolaná eroze: 4,3 miliardy tun ročně Indie, 1 miliarda tun ročně USA
Änení to obnovitelný zdroj v lidské časové škále
Ä10 cm půdy – 100 až 10 000 let
Tuaregové, okraj Sahary, Niger
Půda jako zdroj

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Populační dynamika
03_25

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Populace a zemědělsky využitelná půda
ÄZemědělsky využívaná půda dnes zaujímá 40% povrchu pevnin (v r. 1700 to bylo 7%)
ÄDalší plocha už k zemědělství není dostupná ani vhodná
ÄNa osobu dnes připadá méně než 0.2 hektaru orné půdy: podle FAO je k běžné výživě nutná plocha 0.5
hektaru na osobu
Ä„Kapacita“ Země je z tohoto hlediska kolem 3 miliard lidí (záleží na způsobu stravování, náročná
na zdroje je hlavně produkce masa)
ÄZa posledních 40 let byla degradována třetina zemědělské půdy, tempo degradace je 100 000 km2 /
rok (rozloha ČR je 79 000 km2 )

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Populace a orná půda
fl-arable-land-and-populati

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Některé novodobé hladomory
Období
Epicentrum
Způsobená úmrtnost
1943
Bengálsko
2.7 až 3.0 milionů osob
1958-62
Čína
16.5 až 29.5 milionů
1972-75
Etiopie
200 tisíc
1972-74
Bangladéš
1.5 milionů
1973
Sahel
100 tisíc

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Nedostatek potravin v současnosti – kde a proč
ÄObčanské války
ÄDlouhodobé sucho
ÄNekompetentní vlády
ÄDegradovaná půda
09_17

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
…a dosavadní realita
09_09

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Co je příčinou?
Růst výnosů hlavních zemědělských plodin na jednotku obdělávané plochy půdy za posledních 50 let

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Změny v zemědělství
Tradiční zemědělství
Ämalé farmy
Ävyužití zvířat k práci
Ähnojení organickými hnojivy
Äomezené použití zavlažování
Ävysoká diverzita plodin
Industriální zemědělství
Ävelké farmy
Ätěžká mechanizace
Äintenzivní využívání umělých hnojiv a pesticidů
Ärozsáhlé zavlažovací systémy
Äomezené množství plodin s vysokým výnosem

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Zelená revoluce
ÄPozitivní vliv na výživu ve světě, především v Asii (Indie, Thajsko, Čína…). Zvýšila se produkce
potravin, snížil populační přírůstek
ÄPropagátor Green Revolution Norman Borlaug získal v roce 1970 Nobelovu cenu za mír
ÄSpotřeba vody, minerálních hnojiv a pesticidů a používané zemědělské techniky akcelerovaly
problémy s pitnou vodou, půdní degradací a kontaminací prostředí
ÄNízký účinek Zelené revoluce v Africe
ÄNegativní vliv na ekonomickou a sociální strukturu venkova a diverzitu využívaných plodin

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Výživa populace
ÄProdukce obilovin na osobu od konce 80. let klesá
ÄMiliarda lidí trpí podvýživou (Jihovýchodní Asie, subsaharská Afrika…)
ÄMiliarda lidí trpí nadváhou (55% Američanů, 36% Brazílie, 41% Kolumbie, Evropa...)
Ä80% podvyživených dětí žije v zemích s přebytky jídla (problémy jsou distribuce a sociální
rozdíly)
Ä40% úrody obilovin spotřebují zvířata chovaná pro maso, v průmyslových zemích 70% (v Číně 30%)

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Půdní degradace
Podstatné snížení biologické produktivity nebo využitelnosti půdy, zapříčiněné lidskou činností.
Ke krátkodobé degradaci dochází při zemědělském využívání půdy stále, používají se konzervační
techniky:
Ähnojení,
Äorba po vrstevnici, mulčování,
Äbudování teras,
Ästřídání plodin,
Ästavba mezí, větrolamů…

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Půdní degradace
Zvláště náchylné k degradaci jsou málo stabilní ekosystémy - tropy, aridní a semiaridní oblasti.
Degradace je nevyhnutelná, problémem je její (ne)udržitelnost.
Příklady udržitelné a neudržitelné degradace: Nabateanská kultura a starověká Mezopotámie.

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Půdní degradace
Mechanismy půdní degradace:
ÄEroze
ÄDesertifikace
ÄZasolování
ÄNadměrná exploatace zdrojů vody
ÄChemická kontaminace
ÄVypásání půdy
ÄUrbanizace

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄEroze
ÄSesuvy
ÄZhutnění
Strukturně-mechanická degradace půdy

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄVodní eroze
ÄVětrná eroze
ÄSpecifické formy eroze resp. transportu půdního materiálu (např. soliflukce, ledovcová eroze)
ÄSesuvy
Ve všech čtyřech případech jde o přirozenou záležitost: tektonické procesy reliéf vyvyšují, zatímco
vlivem větru, vody, teplotních změn a gravitace dochází k jeho zarovnávání resp. poklesu.
Eroze a sesuvy

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄI když rozdíl mezi erozí a sesuvem není striktně definovaný, obvykle se uvedené dva pojmy chápou
odlišné.
ÄEroze probíhá zpravidla pomaleji (postupně) v porovnání se sesuvem, který je na rozdíl od eroze
poměrně náhlým jevem/procesem (není to však pravidlo).
ÄSesuv je vždy vyvolaný přímo gravitací a má víc plošný charakter; často vzniká v důsledku nasycení
půdních pórů vodou na nezpevněných svazích, např. při déle trvajících deštích, případně v důsledku
tání sněhu.
ÄV globálním měřítku je rozloha území, na kterých se významně uplatňuje eroze větší, v porovnaní s
plochami které byly/jsou zasažené sesuvy.
Eroze a sesuvy

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Ve většině případů vzniká v důsledku tvorby povrchového odtoku srážkových vod, t.j. když rychlost
infiltrace srážkové vody do půdy je nižší než intenzita srážky (víc naprší než infiltruje), jiným
případem je říční nebo mořská eroze.
Vodní eroze

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄDopad dešťových kapek
ÄPovrchový splach
ÄEolická eroze (Aeolus – řecký bůh větru)
ÄAbraze
ÄDeflace
Eroze půdy

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Rozeznáváme následující typy vodní eroze:
ÄPlošná (specifická forma vodní eroze, např. po lesních požárech, nemusí být vždy nápadná)
ÄStružková, rýhová – když se na určitém území uplatňuje dostatečně dlouho přechází do výmolové
eroze (brázdy hluboké 0,05 - 2 m)
ÄVýmolová, stržová (rýhy a rokliny 1 - 20 m i více)
ÄŘíční a mořská – abraze (podmývání, rozrušování břehů)
types_of_erosion_1ab.jpg
Vodní eroze

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Mechanismy půdní degradace - eroze
Eroze – rozrušování a odnos svrchní úrodné půdy (vodou, větrem)
Zásadní roli hraje množství a intenzita srážek: problémy nastávají tam kde je srážek málo nebo kde
naopak mají vysokou intenzitu.
Erozi urychluje odhalená půda, svažité pozemky, nevhodné zemědělské techniky (hluboká orba,
ponechání bez rostlinného krytu, orba po spádnici).

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Voda má dostatečně velkou hustotu (přibližně 700-krát větší než vzduch) à v případe pokud se
dostatečně velký objem vody dostane do pohybu je schopný strhávat různé pevné částice (půdu..)
I vzdušné masy jsou schopné transportu pevných častíc, avšak je na to potřebná řádově vyšší
rychlost větru v porovnaní s pohybující se vodou.
Příčiny vzniku vodní eroze - fyzikální faktory - stabilita půdní struktury, zrnitostní složení
půdy, pórovitost půdy, stupeň nasycení pórů vodou/vzduchem, průměr pórů a jejich hydraulická
vodivost, intenzita srážek a jejich celkové množství (objem).
Kromě půdních a meteorologických parametrů jsou rovněž důležité -  členitost reliéfu, sklon svahů,
míra urbanizace - zastavěnost území, pokryvnost území vegetací, charakter vegetace, způsob
využívání krajiny (zemědělství, průmysl).
Faktory ovlivňující vznik vodní eroze

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
rain_drop_splash.jpg
Ke vzniku vodní eroze přispívá i přímý kontakt kapek dešťové vody s povrchem půdy à mechanické
rozrušovaní
Erozní účinek deště

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄOdnos půdy à ztráta biotopů, dočasná destrukce stanovišť a - od rozsahu eroze se odvíjí schopnost
organismů postihnuté území opět osídlit.
ÄSnižovaní zemědělské produktivity půd - zásah do povrchové nejúrodnější časti půdy à odnos živin.
ÄErozní sediment, který voda nese se ve variabilní vzdálenosti od jeho zdroje usazuje, což často
vede k zanášení vodohospodářských soustav, vodných toků a kanalizace.
ÄVodní eroze může přispívat k eutrofizaci vod, vzhledem k tomu, že dochází často k odnosu nejen
půdních částic, ale i agrochemikálií.
Následky vodní eroze

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
C:\Documents and Settings\Ivan\Application Data\Microsoft\Media Catalog\enhanced overland flow in
burnt eucalypt forest-Austrlia.jpg L1000213.JPG
Plošná eroze po požáru (Austrálie, Španělsko)

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
L1000031.JPG L1000053.JPG
Stružková (rýhová) eroze (Šobov – Bánská Štiavnice)

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Senica_a_okolie.jpg
Výmolová eroze (Myjavská pahorkatina – velké množství zalesněných výmolů)
kunov_vymole copy.jpg

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
IMG_0423.JPG
Výmolová eroze – stabilizace svahů vegetací (akáty)

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
C:\Documents and Settings\Ivan\Application Data\Microsoft\Media Catalog\Los Alamos ErosMiddleF.jpg
C:\Documents and Settings\Ivan\Application Data\Microsoft\Media Catalog\Depos_MiddleF.jpg
C:\Documents and Settings\Ivan\My Documents\Vodoodpudivost\obrázky-vodoodpudivosť\sediment flowing
into a small channel.jpg C:\Documents and Settings\Ivan\My
Documents\Vodoodpudivost\obrázky-vodoodpudivosť\Profile_with_flow_paths_300x193x72.jpg C:\Documents
and Settings\Ivan\My Documents\Vodoodpudivost\obrázky-vodoodpudivosť\vodoodp horiz.chaparral.gif
Eroze po lesních požárech
Eroze po lesních požárech - příčiny: destrukce vegetace a nadložního horizontu půd à půda není před
rušivým vlivem dešťových kapek chráněná; kromě toho k tvorbě povrchového odtoku přispívá i
hydrofóbní charakter půd zasažených požárem

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Mechanismy půdní degradace - eroze
Příklady eroze vodou: Haiti, Madagascar.
Příklady větrné eroze: Velké pláně v USA (Dust Bowl, 30., 50., 80. léta), Ukrajina.
Dalším faktorem eroze je teplota, která ovlivňuje rychlost chemických a biologických procesů (v
teplejších oblastech je rychlejší zvětrávání a spotřebovávání organické hmoty).

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Eroze: vodní a větrná eroze
runoff wt_duststm4

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Eroze, Shawnee, Oklahoma
Písečné duny, Danakii, Egypt
Eroze půdy

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Pravděpodobnost, že půda bude erodovaná větrem narůstá:
Äse snižováním půdní vlhkosti
Äs poklesem rozlohy vegetačního krytu
Äpokud je soudržnost půdních částic nedostatečná
I v případě větrné eroze je jednou z příčin oddělení částic od povrchu půdy turbulentní proudění s
tým rozdílem, že v tomto případě ide o proudění vzdušných mas v přízemní časti atmosféry
Riziko větrné eroze je, vedle počasí resp. klimatu, významně ovlivňované charakterem reliéfu
krajiny; z tohoto pohledu budou ohroženější rozlehlé rovinaté území; naopak s narůstající výškovou
členitostí terénu klesá riziko větrné eroze
Větrná eroze

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄTvorba zhutněných vrstev v půdním profilu
ÄRozpad půdní struktury
Negatívní změny v půdní struktuře

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Mechanismy půdní degradace - zhutňování půdního horizontu
Zhutňování půdního horizontu – při používání těžké techniky a nedostatku organických hnojiv
ÄDůsledkem je zvyšování hustoty půdy ð nepříznivé podmínky pro růst rostlin, snižuje se produkce o
10-20%
ÄSnížená retenční schopnost, zvýšený povrchový odtok a eroze, zvyšuje se vysychání půd, omezen
koloběh živin a plynů
ÄPřirozené odbourávání - promrznutí půdy do hloubky 50-60 cm. Zkompaktnění je rizikové zejména v
oblastech kde k cyklickému promrzání nedochází.

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
(Nadměrná) kompakce půdy: zvyšování objemové hmotnosti půdy v důsledku těsnějšího uspořádání
půdních částic (snižování objemu pórů).
Vznik zhutněných (nedostatečně propustných) půdních vrstev vždy souvisí s jílem (případně prachem),
jeho zvýšeným obsahem resp. transportem směrem do hloubky profilu.
Ke kompakci hlinitých/jílových půd přispívá už samotné vysoušení půdního materiálu à přirozený
faktor
Jiným případem je kompakce vyvolaná způsobem orby; vzniká v důsledku translokace jílových a
prachovitých častíc (rozpad agregátů a přesun častíc směrem do hloubky); jak se při poklesu
v hloubce půdy o 7,5 cm obsah jílu více než zdvojnásobí (à nárůst zhutnění) půda se považuje za
degradovanou - kritérium FAO
Kompakce půdy je mnohem větší problém než se původně předpokládalo.
Tvorba zhutněných vrstev v půdním profilu

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Přirozená
ÄKe kompakci půdy dochází v rámci přirozeného vývoje (geneze) půd např. pri ilimerizaci, slancovaní
nebo laterizaci.
ÄPříkladem přirozené kompakce půdy je např. tvorba kůry na jejím povrchu; půda bez vegetačního
krytu je vystavená mechanickému (rušivému) vlivu dešťových kapek à kůra na povrchu, vzniká na
rovinatých územích vlivem periodického promíchávání a následné konsolidace částic při vypařování
srážek. Ve výjimečných případech může být tento zhutněný horizont v suchém stave značně tuhý
(výskyt v tropech a subtropech).
Tvorba zhutněných vrstev v půdním profilu

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Podmíněná lidskou činností
ÄVlivem aplikace těžkých dopravních prostředků používaných na těžbu dřeva nebo na různé
agrotechnické opatření (např. traktory,  kombajny).
ÄVlivem obrábění a zúrodňování - běžná je tvorba tzv. zhutněného podorničí v určité hloubce pod
úrovní přeorávání půdy; v rámci povrchového kultizemního horizontu dochází (vlivem mechanického -
periodicky opakujícího se pohybu) k rozrušování agregátů a přesunu jemnějších částic směrem do
hloubky kde se akumulují a vytvářejí zhutněnou, slabě propustnou vrstvu (ať už pro kořeny rostlin,
pro vodu nebo vzduch).
Tvorba zhutněných vrstev v půdním profilu

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Struktura půdy à agregáty: shluky částic menších než 0,002 mm; organo-minerální komplex, který drží
pohromadě díky Van der Waalsovým silám, vodíkovým můstkům a i kovalentním vazbám.
Tvorba půdní struktury je komplexní záležitost - vzájemné sladění chemických, fyzikálních a
biologických procesů a faktorů:
ÄBiologické faktory: prostorová spleť kořenů; kořeny a mikroorganizmy vylučují látky stmelující
půdní částice
ÄFyzikální faktory: optimální hydro-termický režim půd, střídaní vysušování a zvlhčování, střídaní
teplot (např. v létě 25°C, v zimě < 0 °C), střídání nabobtnávání a smršťování
ÄChemické faktory: produkce organických látek - přírodních polymerů a koloidů (polysacharidy,
lignocelulóza, lignin, huminové kyseliny), vlastnosti sorpčního komplexu půd (T, S, V, H) �
množství a typ katióntů přítomných v sorpčním komplexu
Rozpad půdní struktury

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Faktory příznivě ovlivňující charakter půdní struktury:
Dostatečný podíl iónů Ca2+, Mg2+, Al3+, Fe3+ v sorpčním komplexu, obsah těchto prvků v geologickém
substrátu, neutrální pH, optimální vlhkostní režim (Eh) a teplotní režim, optimální intenzita
humifikačních procesů - ne nadměrná akumulace půdní organické hmoty ani jej příliš intenzivní
mineralizace.
Faktory nepříznivě ovlivňující charakter půdní struktury:
Zvýšený podíl jednomocných katiónů v sorpčním komplexe:  Na+, K+, H+, příliš suchá a teplá nebo
naopak příliš studená a humidní klima, půdotvorný substrát chudobný na Ca2+, Mg2+, Al3+, Fe3+
Příklad rozpadu půdní struktury: zasolení půd - vysoký obsah Na+ v sorpčním komplexe stimuluje
peptizaci půdních koloidů, přechod gel à sol
Rozpad půdní struktury

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Mechanismy půdní degradace - desertifikace
Desertifikace – půda bez humusu v aridních a semiaridních oblastech snadno přechází v poušť
Antropogenní pouště vznikají spásáním vegetace, velkým odběrem povrchové vody, vypalováním,
zasolením…
Jedná se o málo stabilní ekosystémy zpravidla na okrajích přirozených pouští, na stepích a
savanách.
Příklady: Blízký Východ (už ve starověku), Sahel (2. polovina 20. století).

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Desertifikace: příčiny
msotw9_temp0
Odlesňování
msotw9_temp0
Nadměrné využívání podzemní vody – centrální pivotní zavlažování
msotw9_temp0
Nadměrná zátěž oblastí u studní
msotw9_temp0
Pastevectví – především kozy

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄSnižování nebo ničení biologického potenciálu půdy a krajiny vedoucí v konečném důsledku k tvorbě
„pouštních” podmínek
n
ÄPoměrně všeobecná definice, ale ani termín „poušť“ není exaktně definovaný
n
ÄSoubor na sebe navazujících dílčích událostí – procesů, které vyvolávají negatívní změny v
biologické aktivitě ekosystémů aridních a semiaridních oblastí
Desertifikace

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄJe vhodné rozlišovat mezi těmito termíny a současně pochopit jejich vzájemný vztah
n
ÄSucho – stav nedostatku vody v ekosystému (může být krátkodobé, nebo naopak přetrvávat dlouho)
n
ÄDesertifikace – proces, který v důsledku dlouhého resp. častého výskytu suchých a horkých období
způsobuje dlouhodobé negativní změny v biologické produktivitě ekosystémů postiženého území.
Desertifikace vs. sucho

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
nZměny klimatu:
Äje problematické určit míru vplyvu člověka na proměnlivosti klímatu Země; významné zvýraznění
skleníkového efektu atmosféry vlivem emisí CO2 a dalších plynov není zatím dostatečně prokázané;
možný vliv velkých sopečných erupcí, v porovnání s předcházejícími mezi-ledovými obdobími
(interglaciálmi) je ten současný v průměru o několik stupňů chladnější
Ä
ÄJe pravděpodobné, že kromě vlivu emisí antropogenního původu se na rozširování rozlohy pouští
podílejí i nadměrná pastva dobytka, odlesňování (zejména v tropických oblastech, např. vypalování
tropických deštných pralesů) jako i narůstající míra urbanizace ve světě (fyzikální vliv a ne
chemický)
Příčiny desertifikace

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄVliv požárů nemusí být nutně negativním jevem; v aridních oblastech sa vyskytují (rostlinná)
společenstva, která se poměrně lehko zotavují ze zásahu území požárem (v popelu jsou přítomné P a K
à je podstatné kde skončí popel).
Příčiny desertifikace

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄVykazuje dlouhodobě tendenci klesající vodoretenční schopnosti (nemá schopnost zadržovat vodu)
ÄMá nedostatečný přísun vody (zejména srážkové)
ÄJe dlouhodobě vystavené působení vysokých teplot
ÄUplatňuje se na něm výparný hydro(pedo)logický režim (hrozí riziko zasolení půd)
n
nJde o primární příčiny dezertifikace
nSamotná dezertifikace spočíva v uplatňování se více dílčích procesů, které jsou následky vyše
uvedených příčin, mezi tyto dílčí procesy patří např. intenzívní mineralizace půdní organické
hmoty, eroze, pokles biologické aktivity půdy, výskyt požárů (ne vždy je jejich vliv na ekosystém
negatívní).
n
Území ohrožené dezertifikací

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄSavany, prérie, trávnaté a křovinné porosty tropických a subtropických oblastí (bush, chaparral)
n
ÄPříčiny - kromě dlhoudobého nedostatku vody, resp. uplatňovaní nevhodného hydrologického režimu na
daném území, jsou tyto typy spoločenstev ohrožované intenzívní pastvou dobytka,... v menší míře
požáry
n
ÄJak intenzita rušivých faktorů dosáhne určitou kritickou úroveň - vegetace (trvalky např. trávy)
už není schopná obnovy
Nejvíce ohrožené typy ekosystémů

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Desertification_map.jpg
Oblasti nejvíce ohrožené dezertifikací

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Mechanismy půdní degradace - zasolování (salinizace)
Zasolování půdy – zanášení svrchní části půdy rozpustnými solemi, které brání růstu většiny
kulturních plodin
K salinizaci povrchovou vodou jsou náchylné aridní zavlažované oblasti (voda se odpařuje, soli
zůstávají v půdě – např. údolí Nilu po stavbě Asuánské přehrady).
K salinizaci podzemní vodou dochází při nadměrném zavlažování nebo odlesnění v nížinách s vysokou
hladinou podzemní vody (např. jižní Irák, západní Austrálie).

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
nVysoká akumulace rozpustných solí v kořenové zóně (rizosféře) půd např. NaCl (ale i další sodné
soli a minerály), Na2SO4, MgSO4, CaSO4
n
nPříklady minerálů, které jsou přítomny v zasolených půdách - např. soda (NaHCO3 resp.
Na2CO3.10H2O), trona (Na2CO3.NaHCO3.2H2O), nahcolit (NaHCO3) a hydromagnezit (Mg5(CO3)4(OH)2.4H2O).
n
Zasolení půd

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Podmínkou výskytu zasolených půd je výparný hydrologický režim (aridní a semiaridní oblasti),
mineralizovaná podzemní voda a její hladina situovaná blízko povrchu.
Na nížinách, nivních a deltových plošinách, na nízkých terasách řek a jezer, na pobřežních terasách
v přímořských oblastech, na místech, kde sa půdy vyvinuli na mořských sedimentech.

Odhaduje se, že v globálním měřítku je cca. 932 mil. ha půd ovlivněných buď salinitou nebo
sodicitou.
Výskyt zasolených půd
ÄSalinita: stav půdy vyvolaný akumulací vysoce rozpustných solí v půdě
ÄSodicita - slancování: stav půdy vyvolaný akumulací zásaditých vysoce rozpustných solí v půdě;
vysoký obsah výměnného Na

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
G:\Přednášky\Přednášky_verze pro přednášení\CHŽP_III_Hydrosféra, pedosféra, biosféra\2016\6_7.jpg

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
book1_salt_in_soil.jpg img_salinity.jpg 0139008.jpg salt_soil_surface_colorado.jpg

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
G:\Přednášky\Přednášky_verze pro přednášení\CHŽP_III_Hydrosféra, pedosféra, biosféra\2016\6_8.jpg

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
nPřímý vliv:
n
nRoztoky vysoce rozpustných anorganických solí se vyznačují značným osmotickým tlakem à rostliny a
mikroorganismy trpí nedostatkem vody navdory dostatečně vysoké úrovni půdní vlhkosti.
nToxicita některých chemických forem - např. bór, chloridy (v některých i fluoridy), ale zejména Na
n
nNepřímý vliv:
n
nZhoršení fyzikálních vlastností půdy - peptizace půdních koloidů, tvorba prizmatické a zlaté
struktury, vysoké zhutnění - zejména v suchém stavu, nízká hydraulická vodivost a rychlost
infiltrácie
Jak škodí zasolení půd organismům

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
nRozhraní buňka/půdní roztok je možné přirovnat k membráně se selektívní propustností à propustnost
pro rozpouštědlo (vodu) je řádově větší než pro rozpuštěnou látku (např. NaCl)
soil_physics_osmotic_new.jpg
Osmotický tlak půdního roztoku

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄVelmi silně vyluhovatelné ionty: Cl-, Br-, I-, NO3-, SO42-
ÄSilně vyluhovatelné ionty: Na+, K+, Ca2+, Mg2+, CO32-
ÄVyluhovatelné ionty: SiO32-, P, Mn
ÄSlabě vyluhovatelné ionty: Fe3+, Al3+
ÄNevyluhovatelné ionty: SiO2 v křemeni
Rozpustnost – vyluhovatelnost iontů z půd

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄElektrická vodivost - EC (mS.cm-1)
n
ÄNasycenost sorpčního komplexu sodíkem (exchangeable sodium percentage = ESP) VNa (%)
n
ÄPoměr absorbovaného Na+ (sodium absorption ratio = SAR)
n
n SAR = [Na+]/([Ca2+] + [Mg2+])1/2   v mmol.l-1
n
Zasolení půd - ukazatele

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄSlabě alkalické (pHH2O < 8,4); nižší el. vodivost – Slanisko - obsah vodorozpustných solí 0,3-1%;
el. vodivost 4-15 mS.cm-1
ÄSolončak a Slanec: silně alkalické (pHH2O > 8,4); vyšší el. vodivost; vysoká hodnota osmotického
tlaku > 4-8 . 105 Pa; toxický účinek boru a chloridů, vysoká koncentrace ióntů Na+ negativně
ovlivňuje příjem jiných prvkov, víc jako 15 % z výměnných bazí je Na+
nSolončak:
ÄZasolená vrstva sahá až k povrchu půdy, což je provázeno tvorbou „kůry“ z krystalů (např. Na2SO4)
na jejím povrchu
ÄHladina podzemní vody je blízko povrchu, větší čast roku převažují vlhké podmínky à „zlatá“
(elementární) struktura
nSlanec:
ÄOchrický al. umbrický humusový A horizont na povrchu
ÄNa rozdíl od solončaku je přítomný Bn horizont; za vlhka též „zlatá“ (elementární) struktura;
během suššího období sĺoupcovitá resp. prizmatická struktura povrchového případně podpovrchového
horizontu
Zasolení půd – salsodické půdní typy

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
nRostliny trpí deficitem vody z důvodu osmotického tlaku vysoce rozpustných solí  ð vysýchání.
nKromě toho v některých případech soli pronikají do rostlinných buněk ve velkých množstvích, kde
blokují funkčnost enzymů; dochází k zastavování růstu a k odumírání rostliny.
nHalofyty - rostliny adaptované na podmínky zasolených půd
ÄV případech některých rostlin je plazmatická membrána buněk kořenového systému schopná větší
selekce (např. magrovníkové porosty) - rozlíšení mezi K+ a Na+
ÄVětšina halofytů se však významnější selekce iontů netýka à akumulace solí např. v listech
rostliny (ukládají se ve vakuole a apoplastu - vyšší osmotický tlak musí byt kompenzovaný zvýšenou
koncentrací jiných osmoticky aktívních látek např. sacharidů), někdy dochází i k vylučování solí na
povrchu listů.
Zasolené půdy – vliv na rostliny

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
ÄChemická meliorace sádrou (40-90 t.ha-1), sírou (1-2 t.ha-1), síranem železnatým, vápencem
(vytěsnění Na+ a jeho náhrada Ca2+)
ÄZvýšení biologické aktivity organickým hnojením
ÄHĺoubkové přeorávání kombinované s jeho promývaním
ÄMeliorační pěstování ryže
ÄMeliorace slanců a solončaků je značně nákladná
Meliorační techniky zlepšující vlastnosti zasolených půd
Mechanismy účinku sádrovce/sádry:
ÄCaSO4 . 2H2O (sádra) à Ca2+ + SO42- + 2H2O
ÄCa2+ + CO2(g) + H2O  à CaCO3 (s) + 2H+
ÄpH klesne na 7,5 - 8
Ästoupne koncentrace Ca2+
Ädojde k vytěsnění Na+ a jeho vyplavení

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Salinizace - podíl zasažené půdy ve vybraných zemích
Country
% Affected
Country
% Affected
Algeria
10 - 15
Iraq
50
Egypt
30 - 40
Israel
13
Senegal
10 -15
Jordan
16
Sudan
< 20
Pakistan
< 40
India
27
Sri Lanka
13
Iran
< 30
Syrian Arab Republic
30 - 35

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Salinizace - typická krajina postižená zasolením
cht1

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Mechanismy půdní degradace - nadměrná expolatace vodních zdrojů
Třetina lidí nemá přístup k bezpečnému zdroji pitné vody a tlak na existující zdroje se zvyšuje.
ÄČerpání a kontaminace podzemních zdrojů (Gabčíkovo, Středozápad USA, centrální pivotní zavlažování
– Severní Afrika, Severní Amerika)
ÄLikvidace povrchových zdrojů (Aralské jezero – úbytek 90% vody, údolí řeky Colorado)
ÄStavby přehrad které vedou k přesouvání obyvatel, zanášení sedimenty, kontaminaci půdy a vody
(Asuán, Tři soutěsky)

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Nadměrná expolatace vodních zdrojů - Aralské jezero
aral-pic

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Nadměrná expolatace vodních zdrojů - zavlažování
Ä70% globální spotřeby vody
Ä
Ä17% obdělávané půdy (275 miliónů ha, 200 miliónů v rozvojových zemích)
Ä
ÄZajišťuje 40% světové produkce potravin (57% produkce obilí)
Ä
ÄDo roku 2030 FAO předpovídá zvětšení zavlažované plochy o dalších 50 miliónů ha

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Mechanismy půdní degradace: kontaminace
Chemická kontaminace – pesticidy a průmyslovými hnojivy
Pesticidy jsou látky, které chrání rostliny během růstu před nákazami a napadením živočichů,
zamezují konkurenci jiných rostlin a zabraňují posklizňovým ztrátám (insekticidy, herbicidy,
fungicidy…) Za posledních 50 let desetinásobný nárůst použití, podíl zničené úrody zůstává stále
kolem 1/3 – škůdci si rychle vyvíjejí rezistenci.
Průmyslová hnojiva - zejména dusíkatá (ledek sodný, amonný, draselný) a fosfáty.
Zbytky pesticidů a hnojiv se ukládají v půdě, rostlinách a vodě.

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Kontaminace - spotřeba průmyslových hnojiv
Source: FAOSTAT, July 2004
Netherlands
Vietnam
Japan
United Kingdom China
France
Brazil
United States
India
Mexico
South Africa
Cuba
Benin
Malawi
Ethiopia
Malí
Burkina Faso
Nigeria
Tanzania
 Mozambique
Guinea
Ghana
Uganda
Kg/ha
0
100
200
300
400
500
600
Spotřeba živin z průmyslových hnojiv na hektar orné půdy ve vybraných zemích, 2002

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Kontaminace - bioakumulace (potravní řetězec, příklad DDT)
37 003_TCU_004

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Mechanismy půdní degradace - vypásání půdy a urbanizace
Vypásání půdy – v některých případech, zejména na suchých pozemcích, se může stát že zvířata
spásají trávu rychleji, než stačí dorůstat – udupávají půdu, ta nemůže vsakovat vodu – neroste
tráva – mizení vegetace (Tragedy of Commons)
Urbanizace – dolování (výroba energie, stavební materiály), zástavba volné plochy (urban sprawl),
nadměrné čerpání podzemní vody v okolí sídel (zhroucení studen), stavba přehrad

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Urbanizace - typy městského osídlení
F10-01a F10-01c 10-1

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Urbanizace v historii - Mayské osídlení na poloostrově Yucatan
tikal1 cmlenglish

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Geneticky modifikované organismy
ÄSměr dalšího rozvoje Zelené revoluce: urychlení vývoje plodin pro větší výnos nebo jinak
zvýhodněných
ÄZásadní odlišnost od tradičního šlechtění – kombinace genetické informace organismů, které by se
jinak nemohly křížit (např. rostlina x živočich x bakterie)
ÄPříklady vyvíjených žádoucích znaků
- odolnost proti hmyzu
- odolnost proti herbicidům (např. Roundup Ready)
- odolnost vůči horku / zasolení / suchu
- lepší nutriční hodnoty (např. Golden Rice)

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
GMO - rozšíření
09_10

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
GMO: pozitiva a negativa
ÄPozitiva - plodiny mohou být modifikovány tak aby obsahovaly důležité mikronutrienty, zdravotně
významné proteiny, být odolné proti škůdcům
ÄNegativa - plodiny mohou obsahovat pesticidy škodlivé lidem nebo přírodě, dodané proteiny mohou
způsobovat alergie, nový znak se může šířit a způsobit např. vznik „super weeds“ (rezistentních
plevelů), podporují závislost na biotechnologických firmách, protože pěstované plodiny neprodukují
použitelné osivo.

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Hlavní funkce zdravé půdy

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Koncept zdravé půdy

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Ekologické zemědělství: zásady a postupy
ÄHospodařit v souladu s přírodou - používat pouze statková hnojiva, využívat uzavřeného cyklu
rostlinné a živočišné výroby, omezit těžkou mechanizaci
ÄProblémům se škůdci a chorobami předcházet a nesnažit se s přírodou „bojovat“ - nepoužívat
pesticidy, ochranu rostlin postavit na rotaci plodin a jejich diverzitě, podpoře užitečných volně
žijících rostlin a živočichů
ÄChovat domácí zvířata důstojným způsobem, respektovat jejich přirozené požadavky a chování: pouze
volný chov
ÄCertifikované ekologické zemědělství je vázáno předpisy a kontrolováno (KEZ). V ČR je takto
obhospodařováno 12% plochy zemědělské půdy, Rakousko kolem 20%. Většinou jde ale o travnaté plochy

‹#›
Research Centre for Toxic Compounds in the Environment
http://recetox.muni.cz
Ekologické zemědělství - přínosy a problémy
Přínosy:
Ä eliminuje znečištění potravin cizorodými látkami
Ä udržuje kvalitu půdy a zamezuje její degradaci
Ä odstraňuje hlavní etické výhrady k zemědělskému chovu zvířat
Ä zvyšuje zaměstnanost a osídlení venkova
Ä podporuje tvorbu a údržbu kulturní krajiny
Problémy:
Änáročné na lidskou pracovní sílu (zároveň může být výhoda – viz výše)
Äo 10 - 30% méně efektivní než průmyslová zemědělská velkovýroba