E5040 Složky ŽP a jejich kontaminace Pedosféra = půda – část 1 - A Jakub Hofman 1 Obsah - 1 Základy pedologie §Co je půda, pedologie, průzkumy a monitoring půdy v ČR a zahraničí §Význam půdy, její role v ekosystémech, přínos pro člověka §Vlastnosti a atributy půd, půdní kvalita a zdraví, úrodnost a produktivita půdy, indikátory kvality půdy §Fyzikálně-chemické vlastnosti: půdní textura a struktura, půdní reakce a sorpční komplex, půdní organická hmota a další §Oživení půd, typy organismů a jejich role v půdě §Půdotvorný proces, půdní profil, horizonty, klasifikace půd 2 Co je půda, pedologie, průzkumy a monitoring půdy v ČR a zahraničí 3 Co je to půda? §V.V. Dokučajev (1845-1903): Půda je přírodnina diferencovaná v genetické horizonty, vzniklá na rozhraní různých sfér z matečné horniny, působením aktivních půdotvorných faktorů, jako jsou podnebí, reliéf, živé i mrtvé organismy, voda, čas a dalších, která je více méně snadno rozpojitelná a oživitelná. § §Definice dle publikace Půda v České republice: Půda je nejsvrchnější částí zemské kůry, tvořená směsí minerálních součástí, odumřelé organické hmoty a živých organismů. Je vertikálně členěná, propojená se svým podložím a vzniká ze zvětralin nebo nezpevněných minerálních a organických sedimentů. § §Definice Wiki: Půda je nejsvrchnější vrstvou zemské kůry, je prostoupená vodou, vzduchem a organismy, vzniká v procesu pedogeneze pod vlivem vnějších faktorů a času a je produktem přeměn minerálních a organických látek. Je morfologicky organizovaná a poskytuje životní prostředí rostlinám, živočichům a člověku. Půda je předmětem studia pedologie. § Vasilij Vasiljevič Dokučajev Soubor:Wikipedia-logo.png http://obchod.prirodacr.cz/customZone/p-000010-1-3.jpg Hauptman, I., Kukal, Z., Pošmourný, K. (2009): Půda v České republice. Ministerstvo životního prostředí ČR, Ministerstvo zemědělství ČR. ISBN 8090348246 4 Co je to půda? §tenká (centimetry až metry vs. 6,5 tis. m poloměr Země) na zemském povrchu (cca 67% plochy kontinentů) §má výrazné fyzikální, chemické a biologické vlastnosti §velmi složitý, dynamický, heterogenní (vertikálně i horizontálně) přírodní útvar §je trojrozměrná – pedon – půdní typy, zonalita §je diferencovaná do horizontů - výsledek půdotvorných procesů (z velké části biotických) – pedogeneze 5 §polydisperzní, trojfázový komplex = pevná + kapalná + plynná fáze §rovnováha s atmosférou, hydrosférou a litosférou, nedílná součást biosféry; je to "hraniční sféra„ §otevřený systém (výměna hmoty, energie i informací s okolím) §biotický & abiotický komplex - je oživená §základem jsou zvětraliny (tzv. regolit), ale samy o sobě tvoří pouze tzv. zeminu; jsou to tzv. půdotvorné substráty (sedimenty, svahoviny, spraše, zvětraliny ...), až oživením a vlivem půdotvorných faktorů vzniká půda §půda je obohacená o organický materiál v různém stupni rozkladu a je nadána úrodností (= schopnost být prostředím pro růst rostlin) §specifikum pro půdní organismy: prostředím je vzduch, ale také voda (aerobní i anaerobní prostředí) Co je to půda? 6 Co je to půda? Půda je živá hmota !!! 1 g = vlastně celý ekosystém 7 FAO, ITPS, GSBI, SCBD and EC. 2020. State of knowledge of soil biodiversity - Status, challenges and potentialities, Report 2020. Rome, FAO. https://doi.org/10.4060/cb1928en Co je to půda? Souhrnná definice pro E5040: Půda je komplexní, heterogenní, polydisperzní a trojfázová směs minerálních částic, organické hmoty, vody, vzduchu a živých organismů specificky přeměněná a přeměňovaná působením půdotvorných faktorů (geologické, topografické, klimatické, fyzikální, chemické, biologické a čas) tak, že výsledkem je vznik a vývoj nové kvality – tenké, kypré a pórovité, v horizonty členěné a oživené vrstvy na povrchu Země, která se liší od původních materiálů morfologickými, fyzikálními, chemickými a biologickými vlastnostmi, a která, není-li degradována, poskytuje nenahraditelné životní prostředí rostlinám, živočichům a člověku a má nenahraditelné funkce v terestrickém ekosystému a pro lidskou společnost. 8 Pedologie §nauka o půdách = soil science §v zahraničí je „pedology“ spíše o taxonomii půd 9 Půdní fond §půda = bohatství národa §různé formy využití půdy §oficiální kategorie půdního fondu: oorná půda (OP) ochmelnice, vinice, zahrady, ovocné sady otrvalé travní porosty (TTP) olesní pozemky ovodní plochy, zastavěné plochy a nádvoří, ostatní plochy § 10 Půdní fond § 11 https://www.cuzk.cz/Periodika-a-publikace/Statisticke-udaje/Souhrne-prehledy-pudniho-fondu.aspx Půdní fond 12 Půdní fond 13 https://www.cuzk.cz/Periodika-a-publikace/Statisticke-udaje/Souhrne-prehledy-pudniho-fondu.aspx Bonita zemědělských půd §hodnocení kvality zemědělského půdního fondu ČR - systém bonitovaných půdně ekologických jednotek (BPEJ) §pětimístný kód BPEJ - především produkční vlastnosti půd - pro hodnocení z hlediska zemědělské výroby § § § § § §každá jednotka má nějakou aktuální cenu https://bpej.vumop.cz/ §mapy bonity půd (BPEJ) https://bpej.vumop.cz/ 14 Průzkumy a monitoring půd §nejstarší – co komu patří a jakou to má kvalitu - katastry §taxonomie půd - půdní typy - v čase se příliš neliší (ale liší se systémy) §využití půd (land use) – mění se – půdní fond §základní půdní vlastnosti – mění se (zrnitost, pH, obsah organické hmoty) §speciální vlastnosti – obsahy kontaminantů – mění se §od papírových map k mapám digitálním §extrapolace – plošné mapy (polygony) z výsledků pro jednotlivé body 15 Průzkumy a monitoring půd Komplexní průzkum půd §první podrobný a celostátně jednotný základní materiál o vlastnostech zemědělského půdního fondu na celém území tehdejšího Československa §zahájen 1961 a naplánován na 1961−1970 o10letý jednorázový základní průzkum geneticko-agronomických vlastností zemědělských půd osoustavné agrochemické zkoušení ornic v 5letých cyklech §odebráno a analyzováno celkem 390 743 kopaných sond !! §výsledkem základní půdní mapy a sondy, kartogramy zrnitosti, skeletovitosti a zamokření, kartogramy návrhů opatření ke zvýšení půdní úrodnosti v měřítcích 1:5 000 nebo 1:10 000 16 Průzkumy a monitoring půd půdní mapy §https://mapy.vumop.cz/ §https://geoportal.gov.cz/web/guest/map §https://mapy.geology.cz/pudy/ § 17 Průzkumy a monitoring půd ÚKZÚZ (ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský) §monitoring fyzikálních, chemických a biologických vlastností půdy v síti trvalých monitorovacích ploch na zemědělské půdě ČR oAZZP – agrochemické zkoušení zemědělských půd -pravidelné zjišťování vybraných parametrů půdní úrodnosti s cílem usměrňovat používání hnojiv -http://eagri.cz/public/web/ukzuz/portal/hnojiva-a-puda/publikace/agroch-zkouseni-zemedelskych-pud/ oMonitoring půd -http://eagri.cz/public/web/ukzuz/portal/hnojiva-a-puda/bezpecnost-pudy/monitoring-pud/ -ochrana půdy a ochrana před vstupem cizorodých látek do potravních řetězců -rizikové prvky a látky, mikrobiologické a fyzikální parametry na vybraných plochách -1990 - 1992 těžké kovy na > 37.000 lokalitách = registr kontaminovaných ploch RKP -v současnosti šestiletá perioda - bazální monitoring půd 18 http://eagri.cz/public/web/file/520923/Publikace_25_let_Monitoring_Zemedelskych_pud_1992_2013.pdf Průzkumy a monitoring půd 19 http://eagri.cz/public/web/file/520923/Publikace_25_let_Monitoring_Zemedelskych_pud_1992_2013.pdf Průzkumy a monitoring půd 223 KAm Lhotice 221 PGm Plástovice 225 PZm Javoří Pila Další významné aktivity v ČR §monitoring půd v ČR prováděný VÚMOP §monitoring lesních půd §monitoring půd RECETOX (nivy, dálnice, hory, průmyslové oblasti, pesticidy ...) §projekt INTERREG III § C:\--= KUBA =--\Projects ongoing\00 MV Fluvizemě\Odběry 2010\Foto\DSCF9073.JPG 20 Průzkumy a monitoring půd §mnoho různých programů a projektů - rozdíly v rozsahu, cílech, sledovaných parametrech a také kvalitě a zpracování výsledků EU §vize celoevropského systému monitoringu půd (EU projekt ENVASSO (Environmental Asessment of Soil for Monitoring) §Joint Research Centre EU - evropské datové centrum (ESDAC) – evropský půdní informační systém (EUSIS) a evropská půdní databáze (ESDB) §https://esdac.jrc.ec.europa.eu/resource-type/datasets § 21 Průzkumy a monitoring půd 22 European Soil Bureau Network / European Commission (2005): Soil Atlas of Europe. 128 pp https://esdac.jrc.ec.europa.eu/content/soil-atlas-europe Význam půdy, její role v ekosystémech, přínos pro člověka 23 Význam půdy §absurdní otázka svědčící o úpadku „vyspělé“ společnosti § § § § § § § § § §klíčová složka suchozemských ekosystémů a nenahraditelný zdroj pro člověka, poskytuje cenné ekosystémové služby § 24 http://img.xcitefun.net/users/2010/11/215136,xcitefun-grassy-people-art-4.jpg http://forum.xcitefun.net/living-grass-people-grassy-people-art-t54497.html http://soils.usda.gov/education/jan_lang/paintings/14.JPG http://soils.usda.gov/education/jan_lang/ Význam půdy 25 http://www.fao.org/soils-2015/en Význam půdy 26 Význam půdy 27 Význam půdy součást cílů udržitelného rozvoje a planetárních mezí 28 [11] Význam půdy 29 https://www.soil-journal.net/2/111/2016/soil-2-111-2016-supplement.pdf § 30