Rok 2007) Je Jedným Zo Závažných Obmedzení Pre Jeho Udržanie, Resp
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
Vedecké práce Výskumného ústavu pôdoznalectva a ochrany pôdy č. 29 Oponent: prof. Ing. Bohdan Juráni, CSc. © Výskumný ústav pôdoznalectva a ochrany pôdy Bratislava ISBN 978-80-89128-40-2 Obsah BARANČÍKOVÁ, G. Validácia modelu RothC na vybraných monitorovacích lokalitách ........... 9 BUJNOVSKÝ, R. Výskum v oblasti ochrany a udržateľného využívania pôdy – aktuálne úlohy a perspektívy s prihliadnutím na podmienky Slovenska ................. 23 GREČO, V. Hodnotenie stavu znečistenia pôd polycyklickými aromatickými BEZÁK, J. uhľovodíkmi v blízkosti frekventovaných ciest mesta Bratislava ............... 32 HRIVŇÁKOVÁ, K. FRIČOVÁ, J. HALAS, J. Priestorová diferenciácia vybraných pôdnych NOVÁKOVÁ, M. a environmentálnych vlastností a ich vplyv na úrodu SCHOLTZ, P. pšenice ozimnej (triticum aestivum L.) ....................................................................... 39 HANISKO, Ľ., HRÍBIK, J. Ekonomické aspekty závlahy a hnojenia v produkčných ovocných sadoch so zreteľom na ochranu podzemných vôd ......................................... 50 HUTÁR, V. SCHOLTZ, P. Priestorové informácie a využitie služby SKPOS pre poľnohospodárske HAMLÍKOVÁ, Ľ. a pôdoznalecké aplikácie .................................................................................................. 60 KOBZA, J. Aktuálny obsah fluóru v pôdach okolia hlinikárne v Žiari nad Hronom ............................................................................................................... 67 MAKOVNÍKOVÁ, J. Variabilita bázických katiónov v kambizemiach ................................................ 73 MEDVEĎ, M. Biodegradácia ropných látok v pôde kompostovaním .................................. 80 MATÚŠKOVÁ, L. MEDVEĎ, M. Agrobiologická degradácia motorovej nafty v pôde ....................................... 88 MATÚŠKOVÁ, L. NOVÁKOVÁ, M. Interpolácia meteorologických údajov pre potreby monitoringu stavu, vývoja a odhadu úrod poľnohospodárskych plodín ........................................ 95 NOVÁKOVÁ, M. Rozdielne prístupy k modelovaniu pôdnej vlhkosti (na príklade modelov SKALSKÝ, R. WOFOST a SWAP) ............................................................................................................... 106 SKALSKÝ, R. Metodické aspekty digitalizácie údajov KPP ...................................................... 118 SAKSA, M. SOBOCKÁ, J. Využitie modelu RUSLE pre modelovanie pôdnej erózie (hnedozem) DODOK, R. v podmienkach klimatickej zmeny .......................................................................... 127 LAPIN, M. SOBOLA, M. Prioritné a deficitné poľnohospodárske oblasti v katastrálnom území BIELEK, P. obce Oponice určené pedologickými charakteristikami ........................... 138 STYK, J., PÁLKA, B. Vyjadrenie eróznej ohrozenosti poľnohospodárskych pôd SR využitim modelu USLE .......................................................................................................................... 152 TAKÁČ, J. Riziko vyplavovania dusičnanov z poľnohospodárskych pôd – prípadová štúdia Lehnice ........................................................................................... 160 TARASOVIČOVÁ, Z. Analýza dostupnosti a formy dostupnosti údajov pre modelovanie SKALSKÝ, R. ekosystému na globálnej úrovni ............................................................................... 174 ZAJÍČKOVÁ, Z. Rozvoj, kvalita života a pôda v regiónoch Slovenskej republiky ............ 182 GABRIELA BarančíkOVÁ VALIDATION OF ROTHC MODEL ON SELECTED KEY MONITORING LOCALITIES 9 VALIDÁCIA MODELU ROTHC NA VYBRANÝCH MONITOROVACÍCH LOKALITÁCH VALIDATION OF ROTHC MODEL ON SELECTED KEY MONITORING LOCALITIES Gabriela BaraNčÍKOVÁ Výskumný ústav pôdoznalectva a ochrany pôdy Bratislava, regionálne pracovisko Prešov ABSTRACT RothC 26.3 model is one of the most used model at simulation of soil organic carbon (SOC) progression. This model was originally developed and parametrised to model the turnover of organic C in arable topsoils from the Rothamsted Long Term Field Experiments. In contrast to another soil model (CENRURY, DAISY, EPIC) RothC needs only several basic climatic, soil and land mana- gement data. For this reason this model was chosen for simulation of soil organic carbon stock in project APVV-0333-06: Modelling of estimation and prediction of soil organic carbon stock on agriculture soils of Slovakia. Parametrisation and validation of the model on several soil monitoring localities with different soil and climate conditions was done. On these localities every year (time period 1994-2005) soil organic carbon in depth 0-10 cm is measured. Measured SOC values were compared to modelled data on the root mean square error (RMSE). RMSE values 10-14.2 % shows a reasonably good fit between observed and modelled data. Even if modelled data of SOC predominantly depend on plant and manure carbon input about extremely low value of clay fraction soil reactions are speeded and result is (mainly in beginning of SOC modelling) faster accumulation of SOC in the first stadium of modelling. During modelling also changes in percentage of active compartments were observed. The highest changes in HUM (humus) and RPM (resistant plant material) compartments were determined. During modelling period % of HUM compartment was decreased and RPM was increased. The highest changes in these compartments on locality Istebne (the highest input of C) and locality Moravský Svätý Ján (the lowest value of clay fraction) were observed. On the basis of these results it can be suggested that RothC 26.3 model is suitable for prediction of soil organic carbon stock on agricultural soils of Slovakia. KEYWORDS: soil types, organic carbon, modelling climatic parameters 10 VALIDÁCIA MODELU ROTHC NA VYBRANÝCH MONITOROVACÍCH LOKALITÁCH GABRIELA BarančíkOVÁ AbstraKT RothC 26.3 model je jedným z najčastejšie využívaných modelov pre simuláciu vývoja pôdneho organického uhlíka (POC). Tento model bol pôvodne vyvinutý a parametrizovaný pre modelovanie kolobehu organického uhlíka v orných pôdach Rothamstedských dlhotr- vajúcich poľných experimentov. Na rozdiel od iných modelov (CENTURY, DAISY, EPIC) RothC vyžaduje ako vstupné údaje iba niekoľko základných parametrov obrábania pôdy, klimatic- kých a pôdnych parametrov. Z tohto dôvodu bol tento model vybraný pre simuláciu zásob pôdneho organického uhlíka v projekte APVV-0333-06: Modelovanie a odhad prognózovania zásob pôdneho organického uhlíka na poľnohospodárskych pôdach Slovenska. Ako prvý krok bola realizovaná parametrizácia a validácia modelu na vybraných pôdnych monitorovacích lokalitách s rozdielnymi pôdnymi a klimatickými parametrami. Na týchto lokalitách sa od roku 1994 každoročne stanovuje obsah pôdneho organického uhlíka v hĺbke 0-10 cm. Namerané hodnoty POC boli porovnané s modelovými údajmi na základe strednej kvadratickej odchýlky (RMSE). RMSE hodnoty 10-14.2 % poukazujú na dobrú zhodu medzi pozorovanými a modelo- vanými údajmi. Napriek tomu, že modelované hodnoty POC závisia predovšetkým na vstupe uhlíka z rastlinných zvyškov a maštaľného hnoja, pri extrémne nízkej hodnote ílovej frakcie sa pôdne reakcie urýchľujú, čoho výsledkom je (predovšetkým na začiatku modelovania POC) rýchlejšia akumulácia POC v prvom štádiu modelovania. Počas modelovaného obdobia boli tiež pozorované zmeny v percentuálnom zastúpení aktívnych zložiek POC. Najväčšie zmeny boli zaznamenané v HUM (humusovej) a RPM (rezistentný rastlinný materiál) frakciách. Počas modelovaného obdobia percentuálne zastúpenie humusovej zložky vzrástlo a RPM zložky sa znížilo. Najväčšie zmeny v týchto aktívnych zložkách POC boli zistené na lokalite Istebné (naj- vyšší vstup uhlíka) a na lokalite Moravský Svätý Ján (najnižšia hodnota ílovej frakcie). Na základe získaných výsledkov môžeme predpokladať, že RothC 26.3 model je vhodný pre prognózova- nie pôdneho organického uhlíka na poľnohospodárskych pôdach Slovenska. KľúčOVÉ SLOVÁ: pôdne typy, organický uhlík, modelovanie, klimatické parametre ÚVOD Pôdna organická hmota (POH) je dôležitým faktorom pre tvorbu pôdnej štruktúry a stabil- ných agregátov, ovplyvňuje infiltračnú rýchlosť pôdy, slúži ako pufračný systém pri stabilizácii hodnôt pH a ako energetický zdroj pre mikroorganizmy (Jones a kol. 2004). POH predstavuje tiež hlavný zdroj organického uhlíka (Cox) v biosfére a v závislosti od podmienok môže elimi- novať alebo seqestrovať skleníkové plyny v životnom prostredí. Sprievodným znakom inten- zifikácie poľnohospodárstva (zmena kultúr, premena pasienkov na ornú pôdu, nízky prísun kvalitnej organickej hmoty) môže byť postupné znižovanie stavu POH, ktoré v konečnom dô- sledku môže znamenať zníženie poľnohospodárskej produkcie, zvýšenie erózie, záplav, zhut- nenia pôdy i zníženie pufrovacej schopnosti pôdy (ECKELMANN a kol. 2006). V dôsledku klimatických zmien a pomerne rýchlych zmien v hospodárení na pôde sa GABRIELA BarančíkOVÁ VALIDATION OF ROTHC MODEL ON SELECTED KEY MONITORING LOCALITIES 11 do popredia dostáva otázka krátkodobého aj dlhodobého prognózovania stavu POH na poľ- nohospodárskych pôdach Slovenska. Pri riešení tejto problematiky nám výrazným spôsobom môže pomôcť využitie modelovania zásob organického uhlíka pri predpokladaných zmenách klímy, resp. hospodárenia na pôde. V súčasnosti je známych viacero modelov, ktoré sa využívajú pri zisťovaní stavu orga- nického uhlíka v pôde, pričom najznámejšie a najviac využívané sú CENTURY, EPIC, ROTHC, CANDY (ECKELMANN a kol. 2006). ROTHC model je možné aplikovať v časovom období od niekoľkých rokov až po stáročia a bol testovaný v dlhotrvajúcich experimentoch v rámci veľkého