Vliv kořenového systému různých plodin na hydraulické vlastnosti půdy

Kristýna Váchová

Master's thesis

Effect of the root system of various plants on soil hydraulic properties

Abstract:

Tato diplomová práce se skládá z rešeršní a praktické části. Rešeršní část práce je zaměřena na vybrané fyzikální a hydraulické vlastnosti půd a jejich popis. Také se zabývá vlivem kořenového systému a způsobu hospodaření na tyto půdní vlastnosti. V praktické části se práce zabývá hodnocením hydraulických vlastností půd v závislosti na druhu porostu, na měření těchto vlastností v řádku a meziřádku a také z hlediska časové variability v rámci jednoho vegetačního období. V praktické části bylo charakterizováno vybrané území, kde se hospodaří plně v režimu ekologického zemědělství. Toto území se nachází v katastrálním území obce Kokonín, okres Jablonec nad Nisou. Na této ploše potom byly vybrány porosty, ve kterých byly po dobu šesti měsíců pravidelně odebírány porušené a neporušené vzorky a měřeny nenasycené hydraulické vodivosti. Vybranými porosty byly jetelotrávy zaseté v roce 2019 a v roce 2020, pšenice ozimá a žito ozimé. V pšenici a žitě byl rozlišen odběr vzorků a měření na řádek a meziřádek. Z odebraných vzorků se v laboratorních podmínkách vyhodnotily základní fyzikální, chemické a hydraulické vlastnosti půd. Také byly vyhodnoceny obsahy přístupných živin v půdě. Nenasycené hydraulické vodivosti byly vyhodnoceny dvěma metodami, a to podle Woodinga a také podle Zhanga. Z údajů o sorptivitě vody a sorptivitě etanolu byla také zjištěna vodoodpudivost půdy. Vliv porostu na charakteristiky byl statisticky vyhodnocen pomocí metody ANOVA hlavních komponent bez interakce. Vliv měření v řádku a meziřádku byl statisticky vyhodnocen pomocí párového t-testu nezávislých proměnných. Na základě výsledků byl vyhodnocen a posouzen a) vliv jednotlivých druhů plodin na tyto vlastnosti, b) vliv měření v řádku a meziřádku na hydraulické vlastností. Výsledky prokázaly, že vývoj hydrofyzikálních vlastností probíhá v jednotlivých plodinách a měsících měření odlišně. Většina sledovaných charakteristik (parametry retenčních čar půdní vlhkosti, nenasycené hydraulické vodivosti, index repelence, kontinuální měření vlhkosti půdy i celková pórovitost pořízena pomocí počítačové tomografie) vykazovala viditelný rozdíl výsledků měření v řádku a meziřádku. Bylo by vhodné provést podrobnější průzkum více let po sobě a věnovat vyšší pozornost sledování kořenového systému ve vybraném půdním typu.

Abstract:

This thesis consists of theoretical and practical part. The theoretical part is focused on selected physical and hydraulic soil properties and their description. Thesis also deals with the effect of the root system and different types of farming on selected soil properties. In the practical part, the work deals with the evaluation of soil hydraulic properties depending on the type of vegetation, the measurement of these properties in row and inter-row and also in terms of time variability within one growing season. In the practical part of diploma thesis, a selected area with ecological farming was characterized. This field is in the village Kokonín, district Jablonec nad Nisou. In the field, the different crops were selected for a six-month experiment. In the field, undisturbed and disturbed soil samples were taken; next the unsaturated hydraulic conductivity was measured by minidisk infiltrometer every month. Selected crops were clover-grass sown in 2019 and in 2020, winter wheat and winter rye. In wheat and rye, the measurement and sampling were performed in row and inter-row. Basic soil chemical, physical and hydraulic properties were measured under standard laboratory condition. The content of available nutrients in the soil were also evaluated. Unsaturated hydraulic conductivities were evaluated by two methods, according to Wooding and according to Zhang. Soil water repellency was evaluated from data of water sorptivity and ethanol sorptivity measured in the field. The effect of crops on soil properties was statistically evaluated using ANOVA methods of main components without interaction. The effect of row and inter-row measurements was statistically evaluated using a paired t-test. Based on the results, a) the influence of individual types of crops on these properties, b) the influence of measurements in the row and between the row on the hydraulic properties was evaluated and assessed. The results showed that the development of hydrophysical properties takes place differently in the crops and months of measurement. Most of the monitored characteristics (parameters of soil water retention curves, unsaturated hydraulic conductivity, continual measurement of soil water content, repellency index and porosity obtained from computed tomography) showed a visible difference between the results obtained from measurement in the row and inter-row. It would be appropriate to conduct a more detailed survey for several years in a row and pay more attention to monitoring the root system in the selected soil type.

Keywords

hydraulické vlastnosti půd, repelence půdy, kořenový systém

Keywords

soil hydraulic properties, soil repellency, root system

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Miroslav Fér, Ph.D.
• Reader: Veronika Lepešková, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Soil Assessment and Protection / Soil Assessment and Protection