Zhutnělá půda, písek a beton: Jak vrátit zemi život a řešit globální problémy

Možná to znáte. Vezmete do ruky rýč - a narazíte na problém. Půda je tvrdá, zhutnělá a s každým zabořením nástroje vzrůstá pocit, že kopete do betonu. Rostliny v takové zemině strádají, voda se nevsakuje a kořeny nemají šanci dýchat. Naštěstí existují způsoby, jak těžkou, zhutnělou půdu zlehčit a vrátit jí život. Nejde o jednorázovou akci, ale spíše o cestu pravidelné péče, doplňování organické hmoty a podpory přírodních procesů.

Proč půda „dusí“ a jaké to má důsledky?

Zhutnělá zemina trpí nedostatkem vzduchu. Kořeny se v ní dusí, mikroorganismy zpomalují svou činnost a voda stéká po povrchu místo toho, aby se vsakovala. Tento problém bývá typický pro jílovité půdy, často se také objevuje tam, kde se pravidelně chodí, jezdí sekačkou nebo kde pojížděly těžké stroje. Upravená a zkypřená půda však neznamená jen lehčí práci s motyčkou a snadnější vytrhávání plevele. Výsledkem obnovené rovnováhy je i lepší hospodaření s vodou, více živin a v konečném důsledku silnější a zdravější rostliny. To v dobách klimatických výkyvů rozhodně není k zahození.

Kvalita zemědělské půdy v Česku i na mnoha místech ve světě dlouhodobě klesá. Je to způsobeno zejména lidskou činností, především intenzivním modelem hospodaření, který je optimalizován na co možná nejvyšší, krátkodobé výnosy, ale nehledí na dlouhodobé zdraví půdy a její další (neprodukční) funkce. Pokud se nic nezmění, může v nejbližších sto letech téměř polovina konvenčně obdělávaných půd světa tyto funkce ztratit úplně - z kdysi úrodné půdy se stane v podstatě písek. Zdravá půda má nezastupitelný význam v přírodních ekosystémech (např. les nebo louka), ale i v člověkem výrazně přetvářených, tzv. kulturních ekosystémech (např. pole nebo ovocný sad). Půdu lze chápat jako samostatný ekosystém, který je však zároveň velmi úzce propojen se všemi ostatními suchozemskými ekosystémy. Nejde jen o neživou materii, jak by se mohlo na první pohled zdát. Ve skutečnosti je půda živý komplex mnoha různých vztahů, funkcí a procesů. Neživá (minerální) složka půdy vzniká rozpadem matečné horniny na různě velké částice (jílovité, hlinité, písčité). Tuto minerální složku promíchává a doplňuje voda a půdní vzduch a díky tomu vznikají podmínky pro život obrovského množství mikrobů, hub a živočichů - od jejich nejmenších zástupců (např. želvušky nebo krytenky) až po tzv. půdní megafaunu (např. žížaly nebo mnohonožky). Z hlediska rozmanitosti zastoupených druhů neboli biodiverzity najdeme v půdě více živočišných druhů, než kolik je druhů obratlovců v celé Evropě.

Degradace půdy: mechanismy a dopady

Degradační procesy probíhají v přírodě přirozeně. Půda je za běžných podmínek schopna obnovy a umí tyto procesy vyvažovat. Nevhodné zacházení s půdou však degradační procesy zesiluje a půda se pak nedokáže obnovit dostatečně rychle. Intenzivní hnojení syntetickými hnojivy, aplikace různých pesticidů, využívání těžké techniky, velkoplošné pěstování jedné plodiny (monokultury) a rozsáhlé lány patří mezi hlavní faktory, proč půda ztrácí své kvality a přestává být zdravá.

• Ztráta organické hmoty: V současném intenzivním modelu zemědělství jsou živiny do půdy dodávány převážně průmyslově vyráběnými hnojivy. Ta sice rostlinám dodají to hlavní, co ke svému růstu potřebují, ale na rozdíl například od chlévské mrvy nepřidávají do půdy žádnou organickou hmotu, která by vyživovala půdní organismy, a tím i celý půdní ekosystém. Navíc na polích při intenzivním způsobu hospodaření běžně nezůstává ani odumřelá organická hmota. To vede k narušení přirozených cyklů prvků v půdě a zároveň vytváří závislost na neustálém dodávání hnojiva. Ztráta organické hmoty a s tím související pokles množství organismů v půdě vede k rozpadu půdní struktury (už zmíněných půdních agregátů). Degradace půdy zvyšuje také koncentrace CO2 v atmosféře a tím se podílí i na oteplování planety.
• Eroze: S úbytkem organické hmoty a souvisejícím rozpadem půdní struktury se půda stává náchylnou k tomu, že ji odplaví voda nebo odnese vítr. Spolu s ornicí odnáší voda (nebo vítr) také organickou hmotu a živiny. To má hned dvojí negativní efekt: jednak tyto živiny v půdě chybějí a jednak se snadno dostávají do vodních toků, kde mohou způsobovat nežádoucí přemnožení řas a sinic (eutrofizace).
• Okyselování půdy: K okyselování půdního prostředí přispívá do velké míry hnojení, zejména použití dusíkatých hnojiv. Roli hrají také kyselé deště a imise síry a dusíku. V kyselém prostředí se některé klíčové prvky, jako například hořčík nebo fosfor, hůře rozpouštějí, a stávají se tak pro rostliny nedostupné.
• Utužování půdy: K utužování půdy dochází zejména využíváním těžké techniky na polích. Utužená půda je kompaktnější a ztrácí svou pórovitost. Nedokáže pak dobře absorbovat vodu, čím se zvyšuje riziko vodní eroze. Nedostatek pórů omezuje také množství kyslíku v půdě, což v kombinaci s nedostatečnou vlhkostí vede k omezení půdních procesů. Rostliny pěstované v takové půdě trpí, protože mají málo vody, vzduchu i živin.
• Znečištění: Znečišťující látky (polutanty) se do půdy dostávají například z emisí z průmyslu nebo dopravy, mohou unikat při různých haváriích, z nedostatečně zabezpečených skládek odpadu nebo při těžební činnosti. Významný podíl mají také chemikálie využívané v zemědělství (syntetická hnojiva a pesticidy).
• Zastavování půdy: Podíl zastavěné plochy v Česku dlouhodobě roste. Rozšiřování obytných částí i potřebné infrastruktury vede k úbytku zemědělské půdy, navíc často dochází k zastavování právě nejkvalitnějších půd. Při zástavbě je půda do velké míry mechanicky narušena a pokryta nepropustnými materiály (beton, asfalt aj.). Takto znehodnocená půda ztrácí veškeré své produkční i ekosystémové funkce.

Co tedy půdě opravdu pomáhá?

Základem je přidání organické hmoty. Ta je doslova zázračným elixírem pro půdní život i strukturu. Už od 2 % obsahu humusu v půdě se začnou dít velké změny. S několika půdními úpravami můžete z lepkavé hlíny vytvořit úrodnou půdu bohatou na humus.

Čtěte také: Voděodolná překližka 12mm: Kompletní průvodce

Typy organické hmoty a jejich vliv na půdu

Zde je přehled nejdůležitějších pomocníků pro zdravou půdu:

Písek? Ano, ale s rozumem

Často slýcháme radu přimíchat do jílovité půdy písek. Nesmí jít ale o běžný „oranžový“, co známe z pískovišť, ale o křemičitý písek. Může to fungovat, ale jen pokud ho bude opravdu hodně - minimálně 50 % objemu. Jinak se z půdy vytvoří betonová hmota, což přinese víc škody než užitku. Ideální je písek kombinovat s kompostem nebo nížinnou (černou) rašelinou (nikdy ne vrchovištní, tzv. bílou rašelinou!). Výsledkem je nejen lehčí půda, ale i její lepší schopnost hospodařit s vláhou.

Příroda to zvládne i sama: Zelené hnojení

Využít můžete i tzv. zelené hnojení. Rostliny jako svazenka, hořčice, lupina nebo žito mají hluboké kořeny, které pronikají do země, narušují tvrdé vrstvy a po zetlení vytvářejí kanálky pro vzduch a vodu. Takový přirozený kypřič pracuje za vás, i když zrovna odpočíváte.

Přírodní minerální kypřicí prostředky

A kdo chce jít ještě dál, může zkusit čedičovou nebo dolomitovou moučku. Nejen že obsahují minerály, ale pomáhají i se strukturou a pH půdy. Navíc je to další z čistě přírodních metod.

A co raději nedělat?

Vyvarujte se přílišného rytí. Časté obracení země narušuje půdní život, ničí půdní podhoubí a mikroorganismy. Také si dejte pozor na vrchovištní rašelinu - půdu sice odlehčí, ale zároveň silně okyselí, což může víc uškodit než pomoci.

Čtěte také: Dodání štěrku ve Varnsdorfu

Globální problém: Nedostatek písku pro stavebnictví

Možná to zní neuvěřitelně - ale na planetě dochází písek. V roce 2014 zveřejnil Program OSN pro životní prostředí zprávu o tom, že těžba písku a štěrku „exponenciálně roste“ a „výrazně převyšuje míru přirozené obnovy“. Písek je hlavní složkou betonu. Každý rok se použije přibližně 50 miliard tun písku a štěrku, což by pokrylo území větší než souostroví Velké Británie. Tato míra těžby však překračuje míru přirozené obnovy, což má dopad na dostupnost kvalitních agregátů.

Na pouštích je písku spousta, jenže z něj se moc stavět nedá. Naopak písek utvářený vodou v řekách se ke stavbám hodí a právě jeho ubývá. Nedostatek se ovšem netýká jenom písku, ale i jiných stavebních materiálů, například kamene či štěrku.

Situace v Česku

Otevřít v Česku nový lom nebo pískovnu je nadlidský úkol. V následující dekádě se přitom plánuje především jejich zavírání. Do roku 2030 má skončit až 60 % aktivních pískoven, což značí problém nejen pro betonárny, které využívají písek a kamení jako plnící prvek do betonových směsí. A bez betonu se stavebnictví ještě několik desetiletí neobejde. Situace v oblasti získávání písku v Česku je složitá. Za 30 let se v České republice v podstatě neotevřel žádný nový lom nebo pískovna. A mnoho se jich naopak zavřelo.

Pískovna nebo lom jsou bohužel průmyslové provozy a u nás je složité už jen takový provoz udržet, natož otevřít nový. Je známo, že obecně je u nás zakořeněný silný odpor proti výstavbě čehokoliv. Problémem je výstavba bytů, silnic nebo obchvatů, někde se nelíbí výstavba nové haly, jinde vadí nová stanice metra, na druhé straně republiky se zase brání novému mostu. Otevřít v atmosféře NIMBY (Not In My Back Yard, tj. česky „ne na mém dvorku“) nový lom nebo pískovnu je nadlidský výkon. Naproti tomu zastavit další těžbu v již otevřené lokalitě je snadné. Tomu rozumíme. Nicméně měla by existovat surovinová strategie, která by řešila takzvaný „vyšší obecný zájem“. Je logické, že občané nebudou podporovat těžbu ve svém sousedství, ale taková pískovna zásobuje třeba celý okres. Pokud se neuváženě uzavře, tak pískovna v jiném okrese musí vyrobit o to více. A o to více materiálu se musí převézt. A jak jinak, než nákladními kamiony po silnicích. Je potřeba vidět věci do důsledků. Uzavření pískovny neznamená, že se přestane stavět, jen se ta produkce přesune jinam. Někam, kde lidé mlčí nebo jsou rozumní a uvědomují si, že někde se těžit zkrátka musí. V mnoha případech se i děje, že firmy sponzorují místní fotbal, či dobrovolné hasiče, jinde přispívají rovnou do obecního rozpočtu.

Alternativy a řešení v stavebnictví

Betonová směs obsahuje 10% podíl cementu, který je složen z vápence a jílu, 15% podíl vody a zbylých 75 % tvoří písek a štěrk. Tyto agregáty tvoří většinu betonu a jsou pro celý kompozit naprosto nezbytné. Nicméně, beton již není pouhá směs cementu, kameniva a vody. Přísady do betonu mohou zlepšit trvalou udržitelnost výstavby mnoha různými způsoby. Přísady mohou významně zlepšit kvalitu a odolnost betonu, což následně prodlužuje jeho životnost. Díky tomu lze použít beton namísto jiných stavebních materiálů, a tím podstatně zlepšit životní cyklus infrastruktury. Kromě toho přidání speciálních přísad, jako jsou stabilizační nebo superplastifikační přísady, umožňuje použití alternativních materiálů a druhotných surovin bez negativního dopadu na výslednou kvalitu betonu. V mnoha případech dále dochází díky použití přísad ke snížení spotřeby energie potřebné k výrobě cementových nebo betonových směsí.

Čtěte také: Slévárenský písek: z odpadu cenná surovina

Dnes se místo štěrkopísku při výrobě betonů začínají používají jako náhrada i stavební recykláty, suť a podobně. Recyklátem lze nahradit i 100 % z objemu kameniva v betonu. V dalším rozvoji nás teď brzdí zejména legislativa, která se ale intenzivně připravuje. Aktuálně tvoří betony s recyklovaným kamenivem asi 1 % z celkové produkce. Realistický odhad budoucího využití recyklátu je přibližně 10 %, mimořádně optimistických by mohlo být až 20 % z celkově vyrobeného betonu. Recyklovaná surovina tak ani v budoucnu zcela jistě nenahradí veškeré těžené kamenivo. A to jak z hlediska kvalitativního pohledu, kdy přírodní kamenivo má výrazně lepší parametry, tak z množstevního hlediska - tolik budov se zkrátka v potřebném čase nezbourá. Samostatnou kapitolou pak je skladování a vlastní recyklace.

Nová řešení, jako je PARNATUR®, první „snadno stříkatelná“ tepelně a zvukově izolační malta na bázi technického konopí, podporují využití biologických zdrojů a přispívají tak k tvorbě vazeb mezi stavebnictvím a zemědělstvím. Technické konopí je přírodní materiál vhodný pro výrobu lehčených izolačních omítek. Použitím konopné fasádní omítky se sníží spotřeba energie v domě až o 45 %.

Doprava agregátů

Spotřeba betonu se vyvíjí v cyklech. Aktuálně poptávka trochu poklesla, staví se méně bytů a rodinných domů. Nicméně v následujících letech se připravuje významný rozvoj zejména v oblasti dopravní infrastruktury. Stavět se bude hlavně na železnici. Výstavba vysokorychlostních tratí a nových koridorů spotřebuje značné množství surovin. Cestou je podle Jakuba Šimáčka (ředitel betonáren TBG Metrostav) využití lodní nebo i vlakové dopravy. Lodě nám každý týden přivážejí po úplně volné Vltavě tisíce tun kameniva pro výrobu betonu. Písek se tak naloží rovnou na loď a za pár hodin je celý náklad na betonárnách v Praze, které jsou také přímo u řeky. Po silnici se díky tomu neujede ani kilometr. Je to sice o trochu dražší, než náklaďáky, ale je to efektivní a ekologické. Nicméně stejně jako lomy a pískovny jsou i betonárny průmyslový provoz a svou pozici v blízkosti řeky musí neustále obhajovat.

Zúrodňování pouštního písku

Postupující dezertifikace je obrovský globální problém, pro který zatím nemáme žádné uspokojivé řešení. Existuje ovšem proces, který už dnes umíme spustit a díky němuž pouštní písek nabývá vlastností vhodných pro pěstování rostlin. Nejde o konvenční metodu, přesto přináší uspokojivé výsledky. Postup takového zúrodňování pouštního písku vychází ze dvou vědeckých objevů založených na skutečnosti, že mechanické vlastnosti půdy a její ekologické charakteristiky spolu úzce souvisí. K vytvoření ideálního prostředí pro růst rostlin proto nemusíme mít tradiční půdu, ale postačí nám materiál, který má podobné vlastnosti. Čínští vědci se tedy rozhodli vtisknout poušti mechanické vlastnosti půdy tím, že mezi její zrnka přimíchali překážky v podobě drobných granulek, které usměrňují proudění tekutin a umožňují ztuhnutí písku. Takto způdněný písek má schopnost zadržovat nejen vodu, ale i živiny a vzduch.

„Když do písku přimícháme granulky karboxymethylcelulózy a ty nasáknou vodou, stane se z této směsi soudržná hmota. Každé zrnko písku je v ní obaleno lepkavým nánosem a ten funguje coby mechanická překážka, která v celé mase písku usměrňuje pohyb vody,“ vysvětlují Ji Č´-ťien a Čao Čchao-chua. Jde o čistě fyzický proces. Jelikož tato soudržná směs mezi zrnky písku zůstává, společně s ní tu zůstává i voda a vzduchové kapsičky mezi písečnými zrnky. Seberegulace pak znamená, že jakékoli strukturální změny neovlivňují mechanické vlastnosti půdy a půda i nadále poskytuje relativně pevný podklad pro to, aby v něm rostliny mohly jednoduše zakořenit.

Písek na pouštích je tímto způsobem možné zúrodňovat i ve velkém. Zavlažovacím systémem je povrch pouště pokropen vodou, pak je mechanicky pokryt materiálem obsahujícím zmíněnou celulózu, která je do písku rovnoměrně zapracována rotačním rotavátorem do hloubky 15-25 centimetrů a poté v něm začne fungovat coby žádoucí překážka mezi jednotlivými zrnky písku. Ve způdněném písku je možné pěstovat nejrůznější plodiny, ale také stromy, keře a traviny. Na experimentálních plochách v čínské poušti se ukázalo, že výtěžnost i objem biomasy tu byl dokonce větší než na místech, kde se pěstovalo v původní, přirozené půdě. Celulóza se přitom do písku přidává pouze jednorázově, zůstává v něm, nemizí.

tags: #hlína #kořínky #písek #beton #problémy

Oblíbené příspěvky:

• Dřevěné puzzle Zahrádka: Kompletní recenze
• Dokonalá bělost s Primalex Polar
• OSB 3 deska nebroušená
• Precizní zdění s Ytongem
• Výpočet plochy bytu: započítávají se výklenky a podkroví?