Vyhodnocení změny mikrotopografie svahu a půdního profilu v závislosti na zpracování půdy různými technologiemi

Jan Ureš

Master's thesis

Assessment of changes in slope topography and soil depth redistribution in relation to different soil tillage technologies

Abstract:

Eroze může znatelně degradovat kvalitu půdy a snížit výnosy plodin ze zemědělských ploch. Doposud se výzkum ztráty půdy obvykle zaměřoval především na vodní a větrnou erozi. Ovšem v posledních dvaceti letech některé studie upozornily na důležitý a podstatný vliv metod zpracování půdy na přemístění půdy v kopcovitých zemědělských pozemcích. Mechanické zpracování půdy totiž nenarušuje půdu nejen do hloubky, ale také horizontálně ve směru orby. V této souvislosti se začala více věnovat pozornost i erozi zpracováním půdy. Tato práce si klade za cíl určit přesun půdy v orniční vrstvě před zpracováním a po pěti zpracováních půdy různými technikami, a sice orbou radličným pluhem (A), talířovým kypřičem (B) a radličkovým kypřičem (C) na území s půdním typem černozemě u obce Šardice na Jižní Moravě v České republice. Vliv různých typů zpracování půdy na vertikální změny ornice byl určen popisem 37 mělkými sondami. Před pokusem bylo vykopáno 10 průzkumných sond a dalších 27 sond bylo vykopáno posléze po sérii pěti zpracování půdy. Výsledky půdního průzkumu jsou založeny na určení stratigrafie půdního profilu. Případná ztráta ornice byla zjištěna (stanovena) změnou v přechodu tmavého Ac horizontu a žlutého sprašového Ck horizontu a objemem této změny. Posun ornice po provedení 5 operací zpracování půdy se pohybuje v rozmezí 9-15 cm u sond v místech konvexního sklonu svahu a 4-14 cm v místech konkávního sklonu svahu. Z výsledků pokusu jsou rovněž patrny výrazné změny napříč ke každé metodě zpracování půdy (směrem od C k A), které jsou ale více či méně způsobeny celkovým tvarem svahu. Vytvořením a porovnáním DMT bylo zjištěno, že největší posun půdních částic způsobuje metoda zpracování půdy orbou radličným pluhem. Transport půdních částic byl výraznější ve vertikálním směru než v horizontálním a pohyboval se v rozmezí -5 až +13 cm. Při podrývání radličkovým kombinátorem došlo k výraznému horizontálnímu posunu půdních částic do stran v rozmezí -5 až +5 cm. Mělká orba talířovým podmítačem při porovnání DMT ukázala změnu reliéfu v horizontálním směru taktéž v rozmezí -5 až +5 cm.

Abstract:

Water, wind, or tillage-induced soil erosion can significantly degrade soil quality and decrease crop yield from farm fields. Traditionally, the research in soil erosion is mostly focused on water or wind erosion. Recent studies over last two decades, however, point to the importance of tillage operations as a source of soil translocation on hilly agricultural land. Tillage disturbs the soil not only vertically but also horizontally by throwing soil in the tillage direction. This study was designed to assess the soil translocation effect in topsoil before and after 5 tillage operations by using three different practices, namely mouldboard ploughing (A), chisel plough (B), and disc harrow (C) in the Chernozems region at the Sardice (South Moravia, the Czech Republic). The influence of different tillage practices on the changes in depth of topsoil was assessed through description of 37 shallow pits - 10 pits was digged out before the tillage operations and then other 27 pits after five tillage operations. The results of the soil survey are based on the evaluation of the stratigraphy of the soil profile where the potential loss of topsoil was determined by a change in transition between the dark Ac horizon and yellow loess Ck horizon and by the type of the transition. Shift of topsoil after five performed operations is in the range of 9-15 cm at the top position of concave-convex slope and 4-14 cm at the top of concave slope. From the results of the experiment are also apparent significant shifts across to each tillage practice (C to A), which are, however, more or less caused by the shape of the slope. By creating and comparing the DEM for the conducted experiment I managed to learn that the largest transport of soil particles was caused by mouldboard plough. Transport of soil particles was larger in the vertical direction than in the horizontal and moved in the range of -5 to +13 cm. When undermining by a chisel plough was a significant horizontal shift of soil particles to the sides in the range of -5 to +5 cm. The method of shallow tillage with a disc harrow showed a change of the relief in the horizontal direction also in the range of -5 to +5 cm.

Keywords

eroze zpracováním půdy, půdní profil, mikrotopografie zemědělského svahu, LiDAR, digitální model terénu, transport půdních částic

Keywords

slope microtopography, LiDAR, tillage translocation, soil profile, tillage erosion, digital elevation model

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Jitka Kumhálová, Ph.D.
• Reader: Petr Novák, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Landscape and Land Management / Landscape and Land Management