31. mája 2021 –

Erózna kalkulačka je moderný interaktívny nástroj, ktorý s vysokou presnosťou analyzuje reálnu stratu pôdy spôsobenú tečúcou vodou po povrchu (vodná erózia) v krajine a modeluje hodnotu jej zníženia za pomoci rôznych opatrení. Môže ísť o úpravu hospodárenia, agrotechnické zásahy alebo kombináciu oboch.

Kalkulačka je postavená na našom produkte pre podporu priestorového rozhodovania, yDecision, a vznikla ako súčasť európskeho projektu URANOS.

Každý slovenský farmár, aj bez technologických zručností, dnes môže na niekoľko klikov zistiť, ako najlepšie zníži odnos vrchnej, najúrodnejšej vrstvy pôdy povrchovou vodou. Vplyv protieróznych opatrení si overí namodelovaním scenárov. V prvom kroku si vyberie klikom na mape územie, ktoré ho zaujíma, a to na podklade ortofotomáp. Môže využiť výber podľa hraníc obhospodarovaného územia alebo priamo zakresliť vlastné záujmové územie do mapy. V druhom kroku z výberového menu zvolí kombináciu zamýšľaných opatrení, pričom v súčasnosti má k dispozícii 8 typov agrotechnických opatrení a 12 druhov plodín. Náš tím, spolu s partnermi projektu, neustále pracuje na ich rozširovaní. Výsledok analýzy, inými slovami dopad vybraných opatrení na úroveň erózie, sa zobrazí na mape, ako aj v prehľadných grafoch a tabuľkách. Porovnanie viacerých scenárov a ich dopadov na úroveň erózie je samozrejmosťou, rovnako ako moderný dizajn a príjemný užívateľský zážitok.

Inovácie do každého sektora ekonomiky

„Naším cieľom bolo vytvoriť zrozumiteľný a intuitívny nástroj pre poľnohospodárov. Zabudovať všetky komplexné poľnohospodárske prepočty do vnútra systému a farmárom, alebo iným užívateľom, ktorí ovplyvňujú alebo kontrolujú udržateľné využívanie našej pôdy, pomôcť na niekoľko klikov odhaliť, ako nimi vybrané poľnohospodárske praktiky zlepšia alebo zhoršia úroveň degradácie pôd,“ vysvetľuje zámer tvorcov kalkulačky Radovan Sunega, riaditeľ projektov výskumu a inovácií YMS.  „Všeobecný trend k jednoduchosti a zrozumiteľnosti informácií v tandeme s množstvom verejne dostupných dát otvára dvere šikovným technológiám aj tam, kde sa do každodennej praxe ešte nedostali. A to presne robíme prototypom eróznej kalkulačky. Vieme, že poľnohospodári nemajú čas navyše na skúmanie teórií a skúšanie prístupov, potrebujú sa aktívne starať o pole. Preto sme s odbornými partnermi projektu URANOS v našom softvérovom laboratóriu pripravili modely prepočtov erózie a zabudovali ich do vnútra systému kalkulačky. Týmto spôsobom dokáže kalkulačku s minimom zaškolenia použiť a pochopiť každý,“ dodáva Radovan Sunega.

Erózna kalkulačka je určená všetkým používateľom, ktorí pôdu obhospodarujú, pestujú veľkoplošné plodiny a vzťahuje sa na nich zákonná povinnosť sledovať a predchádzať vodnej erózii pôdy. Medzi používateľov patria aj menší farmári, veľké poľnohospodárske družstvá a firmy, záujmové skupiny a štátne organizácie, fungujúce ako dohľad, ochrana a pomoc slovenskému poľnohospodárstvu. Pomôže aj ďalším odborníkom, napríklad krajinným architektom či geodetickým spoločnostiam, ktorým poslúži ako nástroj pri tvorbe pozemkových úprav, ich návrhov, ako aj komunikácie rôznych variant a scenárov.

 

Obrázok 1: Hranica užívania 162 7404/1 4A s potenciálnou eróziou (detailné rozloženie erózie zobrazené v mape + zonálna štatistika s priemernou hodnotou potenciálnej erózie pre jednotlivé hranice užívania v tabuľke)

 

Adresná ochrana podložená vedou

Analýzy vychádzajú z dobre zdokumentovaných faktov o tom, že vodnú eróziu ovplyvňujú charakteristiky územia, ako aj spôsob, akým sa obhospodaruje. To znamená, že základný ráz územia, teda napríklad sklon svahu a typické množstvo zrážok udávajú, ako náchylná je daná pôda v neobhospodárenom stave na vodnú eróziu. Táto potenciálna erózia je však ovplyvniteľná aj tým, akým spôsobom sa na území hospodári, a teda aké plodiny sa pestujú s akými agrotechnickými postupmi. Podstatou kalkulačky je prepočítavať dopad rôznych spôsobov hospodárenia na vodnú eróziu a pomôcť používateľom v preveriť dopad svojej činnosti v simulovaných podmienkach.

Vďaka tomu dnes už všetci farmári môžu k ochrane pôdy prispieť vhodne zvoleným obhospodarovaním, ktoré je v súlade s polohou územia, klímou a reliéfom, čo sú hlavné faktory vplývajúce na základnú mieru erózie. „Kalkulačka, ktorú sme postavili na našej analytickej platforme yDecision, obsahuje reálne poľnohospodárske poznatky, empiricky overené vedecké fakty, na základe ktorých sa miera základnej vodnej erózie počíta. K nim sme pridali vplyv agrotechnických opatrení, akými je napríklad orba po vrstevniciach alebo brázdovanie, ktoré v niektorých prípadoch pomôžu úplne zastaviť eróziu. Nasledovalo zohľadnenie viac ako desiatky tradičných plodín a ich dopadu na eróziu. Vzájomne sa vylučujúce praktiky model automaticky obmedzuje, takže pri výpočte nemôže prísť k chybe. Výsledkom je dôkladne zostavený odborný simulačný model. Farmár sa môže spoľahnúť, že svoje opatrenia modeluje na základe najmodernejších dostupných poznatkov“, vysvetľuje odborník na problematiku a Riaditeľ pre rozvoj obchodu YMS, Radovan Hilbert.

 

Obrázok 2: Definovanie vstupov do modelu (zakreslenie lokality nad mapou, výber plodín a opatrení pre modelovanie erózie)

 

Nástroj na pokročilú simuláciu

Aj farmár, ktorý má variabilné územia, ktoré vyžadujú rozdielne prístupy, bude spokojný. V modeli si totiž môže svoje územia rozdeliť na menšie parcely a aplikovať rozdielne prístupy. „Ak sa napríklad územie jedného farmára nachádza sčasti vo svahu, kde je erózia automaticky horšia, a sčasti na rovinách, kde je minimálna, môže si ho rozdeliť v mape presne podľa priebehu terénu a vypočítať, ako eróziu ovplyvní nasadenie rôznych plodín, rôzne spôsoby obrábania alebo napríklad vybudovane prístupovej cesty“, pokračuje Radovan Hilbert.

Nástroj na pomoc a ochranu

Poľnohospodári majú zo zákona 220/2004 Z.z. O ochrane a využívaní poľnohospodárskej pôdy povinnosť starať sa o pôdu. Hlavná humusová zložka pôdy je vzácna a nekontrolovaná vodná erózia časom vedie k úbytku pôdneho substrátu, strate živín a k trvalej degradácii pôdy. Kontrolné orgány opatrenia pravidelne overujú a k dispozícii je aj verejne dostupná mapa pôdnej erózie, ktorú spracúva a pravidelne aktualizuje Výskumný ústav pôdoznalectva a ochrany pôdy. „Erózna kalkulačka je jedným z výstupov výskumného projektu URANOS, na ktorom sa okrem YMS a VÚPOP podieľajú aj ďalší odborní partneri. Pre poľnohospodárov je to jednoduchý a účinný nástroj ako si plánovať a kontrolovať vlastné protierózne aktivity. Kalkulačka bude prínosom aj pre kontrolné a poradné orgány a môže sa stať platformou, ktorá otvorí dvere k väčšej spolupráci všetkých strán na čo najlepšej protieróznej ochrane slovenských polí,“ uzatvára tému Radovan Sunega.

 

Obrázok 3: Výsledok po simulácii výsadby plodín/aplikovania protieróznych opatrení – vybraná hranica užívania 162 7404/1 4A pred simuláciou vľavo a po simulácii vpravo, priemerná hodnota erózie na hranici užívania znížená z 6,53 t/ha/rok na 1,89 t/ha/rok

 

Technické parametre

Erózna kalkulačka je postavená na analytickej platforme YMS, yDecision, tzv. Manažment priestorového rozhodovania, ktorá sa špecializuje na hĺbkové analýzy na rozsiahlom území. Odborný tím výpočet základnej miery erózie postavil na všeobecne uznávanej a dominantne používanej Revidovanej univerzálnej rovnici straty pôdy (RUSLE) a prebiehajú nad novým digitálnym modelom reliéfu DMR 5.0 z údajov leteckého laserového skenovania, dostupným z Úradu geodézie, kartografie a katastra Slovenskej republiky. Model kalkulačky obsahuje štatistický zonálny výpočet priemerných hodnôt vodnej erózie podľa jednotlivých hraníc užívania alebo kultúrnych dielov. Obsahuje interaktívne modelovacie nástroje pre výpočet hodnoty reálnej vodnej erózie, ktorá dokáže kvantifikovať zníženie hodnôt straty pôdy po výseve konkrétnych kultúrnych plodín alebo použitím špecifických protieróznych agrotechnických opatrení.

Podpora z európskeho projektu URANOS

Kalkulačka vznikla ako súčasť projektu URANOS, Údajová a vedomostná podpora pre systémy rozhodovania a strategického plánovania v oblasti adaptácie poľnohospodárskej krajiny na klimatické zmeny a minimalizáciu degradácie poľnohospodárskych pôd, na ktorom sa podieľa 6 odborných partnerov:

  • Ústav krajinnej ekológie Slovenskej akadémie vied
  • Národné poľnohospodárske a potravinárske centrum
  • Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre
  • Slovenský hydrometeorologický ústav
  • Univerzita Konštantína Filozofa v Nitre
  • YMS, a.s.

 

Tento článok vznikol vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: „Údajová a vedomostná podpora pre systémy rozhodovania a strategického plánovania v oblasti adaptácie poľnohospodárskej krajiny na klimatické zmeny a minimalizáciu degradácie poľnohospodárskych pôd“ (kód ITMS2014+ 313011W580), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.