Hydrologie: Mění se chování půdy v průběhu roku?

Vědci z Ústavu pro hydrodynamiku ve spolupráci s kolegy z České zemědělské univerzity v Praze popsali sezónní změny rychlosti proudění vody v půdě. Výsledky výzkumu byly publikovány v prestižním časopise Catena.

Hydraulické vlastnosti půdy popisují schopnost půdy vodu vázat a zároveň rychlost jejího proudění. Každý půdní druh se v tomto směru chová jinak. Například písčité půdy vodu obyčejně hůře drží a lépe jimi protéká, naproti tomu v jílovitých půdách je voda držena velkými silami a díky tomu v nich velmi pomalu proudí. Jak se v krajině mění půdní pokryv, tak se mění i jeho hydraulické vlastnosti. Změny těchto vlastností v prostoru jsou dlouhodobě zkoumaným tématem a v určité míře jsou součástí většiny hydrologických modelů. Nicméně v posledních letech se objevují náznaky, že tyto vlastnosti se mění i v průběhu času. To je způsobené například ročním chodem teploty vzduchu, rozdílnou biologickou aktivitou nebo počáteční vlhkostí. Oproti změnám vlastností půdy v prostoru nejsou jejich změny v čase běžně součástí hydrologických modelů, protože chybí jejich přesný popis v různých přírodních podmínkách.

Sezónní změny v hydraulických vlastnostech nivních půd

V rámci studie došlo v průběhu jednoho roku k několika terénním šetřením, kdy byly měřeny základní hydraulické vlastnosti nivní půdy. Studie zdokumentovala zvýšenou schopnost půdy propouštět vodu a to uprostřed vegetační sezóny. Naopak na jejím začátku a konci byla rychlost proudění vody půdou nižší. Překvapivým výsledkem byla značná variabilita půdních vlastností v rámci velmi malého experimentálního území (10 x 10 metrů). Hodnoty nasycené hydraulické vodivosti se lišily o více než jeden řád (od jednotek až po stovky cm.den-1). Popsané sezónní změny rychlosti proudění vody v půdě byly použity v hydrologickém modelu, tak aby mohl být zhodnocen jejich vliv na odhad nasycení půdy vodou. Nicméně bylo zjištěno, že v případě nivních půd je jejich proměnlivost v prostoru tak velká, že změny v čase jsou daleko méně podstatné.

Význam výsledků pro retenci vody v krajině

Odhad nasycení krajiny vodou je poslední dobou velmi aktuálním tématem. Nivní půdy jsou podstatnou součástí krajiny a to jak z hlediska jejich ekosystémových funkcí, tak z hlediska koloběhu vody. Představují totiž „nárazníkovou“ zónu vodních toků v případě koloběhu živin a jsou zpravidla intenzivně zemědělsky využívány. Popis nasycení půdy vodou a charakteristika jejích vlastností je tedy významná pro odhad kontaminace niv polutanty a živinami nebo sledování změn režimu půdní vody v souvislosti se změnou klimatu.

Zdroj: Šípek, V., Jačka L., Seyedsadr, S., Trakal, L. (2019). Manifestation of spatial and temporal variability of soil hydraulic properties in the uncultivated Fluvisol and performance of hydrological modelCatena182, 104119 (online first).

HYDRAULICKÉ VLASTNOSTI PŮD

– představují základní znaky půdy, které určují pohyb vody v makroskopickém měřítku. Jsou reprezentovány dvěma základními charakteristikami:

1) retenční čárou půdní vlhkosti (popisující vztah mezi množstvím vody v půdě a sílou, kterou je voda v půdě vázána),
2) křivkou hydraulických vodivostí (charakterizující rychlost proudění vody a její vztah k množství vody v půdě zadržované).

Kategorie Aktuality CZ.