Vliv způsobu hospodaření na zhutnění půd na různých půdních typech

Tomáš Hrdlička

Master's thesis

Influence of management practices on soil compaction in different soil types

Abstract:

Zhutnění, označované také termínem utužení, či pedokompakce, je jeden z nejvýznamnějších degradačních procesů půd. Při procesu pedokompakce dochází ke snížení pórovitosti, a v důsledku toho ke zvýšení objemové hmotnosti, zhoršení infiltrace vody do půdy a zhoršení provzdušnění. Podle odborných odhadů postihuje v České republice přibližně 45 % plochy zemědělské půdy. Náchylnost (zranitelnost) půd vůči utužení závisí především na půdní zrnitosti, vlhkosti půdy, struktuře půdy, pH půdy a obsahu humusu. Soubor půdních vlastností a jejich uspořádání v rámci půdních horizontů rozčleňuje půdy na jednotlivé půdní typy, které mají odlišný charakter. Práce se proto zaměřuje na tři půdní typy, které jsou důležité z hlediska zemědělské produkce: černozem, hnědozem a fluvizem. Ve vědecké literatuře je možné se setkat s mnoha studiemi, které studují vliv technologií zpracování půdy na utužení půd. Četné studie se však zaměřují jen omezený typ půd (často černozemě). V dnešní době, se však bezorebné technologie, z řady důvodů, uplatňují na mnohem širší škále půd. Z tohoto důvodu si tato práce klade za cíl popsat stav a možné rozdíly utužení půd pod dvěma typy technologie zpracování – orebné a bezorebné na třech výše uvedených půdních typech. Výsledky práce neprokázaly výrazné odlišnosti v ukazatelích utuženosti půd mezi sledovanými technologiemi zpracování půdy, a to u všech třech sledovaných půdních typů. Z hlediska celkového hodnocení byla nejméně utuženým půdním typem fluvizem modální, která vykazovala jen slabé utužení v podorničí u obou typů zpracování. Hnědozem a černozem vykázaly obdobný trend míry utužení. Překvapivým výsledkem, je prakticky totožný průběh, míra a hloubka utužení u černozemě a hnědozemě. Obecným předpokladem je, že u černozemí je míra utužení menší, a naopak se dá očekávat vyšší utužení u hnědozemí, které mají méně vyvinutou půdní strukturu. Ani u jedné ze zkoumaných lokalit/variant nebyl zachycen zřetelný trend průběhu indikátoru utužení, který by prokázal jasné technogenní utužení (nárůst hodnot v podorničí a jich následný pokles směrem k půdotvornému substrátu). Menší průkaznost utužení na základě penetrometrického odporu je dána vlivem vlhkosti na tento ukazatel a problematikou správného stanovení limitu utužení penetrometrického odporu s ohledem na danou vlhkost měřených půd. Naproti tomu u objemové hmotnosti nemá vlhkost na měření vliv.

Abstract:

Soil compaction is one of the most important soil degradation processes. During the process of pedocompaction, porosity is reduced, bulk density increases, water infiltration and aeration is reduced. According to expert estimates, soil compaction affects approximately 45 % of agricultural land in the Czech Republic. The susceptibility (vulnerability) of soils to compaction depends mainly on soil texture, soil moisture, soil structure, soil pH and humus content. The combination of soil properties and their arrangement within soil horizons divides soils into different soil types, which have different characteristics. The work therefore focuses on three soil types that are important for agricultural production: chernozem, luvisol and fluvisol. In the scientific literature, it is possible to find many studies that examine the influence of tillage technologies (tillage x no-till) on soil compaction. However, many studies focus on only a specific types of soils (often chernozems). Nowadays, however, no-till technologies are being applied to a much wider range of soils for a number of reasons. Therefore, this study aims to describe the status and possible differences of soil compaction under two types of tillage technology (tillage and no-till) on the three soil types mentioned above. The results of the study showed no significant differences in soil compaction between the studied tillage technologies among all three soil types. In terms of overall assessment, the least compacted soil type was fluvisol, which showed only weak compaction in the subsoil for both tillage types. Luvisol and chernozem showed a similar trend in compaction intensity. A surprising result, is the virtually identical pattern and depth of compaction for chernozem and luvisol. The general assumption is that the rate of compaction is lower in chernozems, and conversely, higher compaction can be expected in luvisols, which have less developed soil structure. For none of the sites/variants studied was a clear trend in the pattern of the detected compaction, which would show a clear technogenic influence on compaction (an increase in the subsoil and subsequent decrease towards bottom of soil profile). The lower significance of compaction based on the penetrometric resistance is probably due to the influence of moisture on this indicator and the problem of correctly setting the compaction limit of the penetrometric resistance with respect to a given moisture content of the measured soils. In contrast, the bulk density is not affected by the moisture content.

Keywords

Hnědozem, Fluvizem, objemová hmotnost, Černozem, utužení půdy, technologie zpracování půdy, penetrometrický odpor

Keywords

soil compaction, tillage technology, luvisol, no-till, penetrometric resistence, bulk density, chernozem, fluvisol

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 16. 5. 2023
• Supervisor: doc. Ing. Vít Penížek, Ph.D.
• Reader: Vítězslav Vlček, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / specializace:
Plant Production / Crop Production