Pohyb vody v půdě a změny jejího skupenství

V aktuálním dílu seriálu zveřejněném v časopise Úroda (9/2025) se odborníci z Výzkumného ústavu monitoringu a ochrany půdy, v. v. i., zaměřili na další dvě vazby mezi půdou a vodou – na prostý fakt, že se voda v půdě pohybuje a na změny skupenství vody, ke kterým v půdě dochází v průběhu roku. Co pohyb vody v půdě ovlivňuje a jaké dopady na půdní prostředí mají přechody jejího skupenství objasňuje následující text.

Pohyb vody v půdě

Podle autorů článku je třeba si uvědomit, že voda se v půdě pohybuje všemi směry a tento pohyb je odlišný u půd písčitých, hlinitých či jílovitých. Voda se půdou pohybuje nejen ve směru gravitace, tedy vertikálně, ale také vystupuje (vzlíná) z hladiny podzemní vody, je-li v půdním profilu přítomna. Stejný směr má i voda vypařovaná z povrchu půdy. Půda je prostorový (chcete-li 3D) systém tvořený množstvím pórů různých velikostí a orientace. Pro rychlé vertikální vedení vody půdou slouží nejhrubší, tzv. gravitační póry. V nich nepůsobí kapilarita, která by pohyb vody omezovala a voda je tak posouvána přímo do hlubších vrstev a dotuje podzemní kolektory vody. Pohyb vody v kapilárních (nejjemnějších) a semikapilárních (velikostně středních) pórech již není tak rychlý a jednoznačný a voda se jimi šíří jak vertikálním, tak horizontálním směrem. Voda se ale v půdě může pohybovat i podpovrchově. K tomu dochází především na svazích, kdy je půda během srážky infiltrována, ale pod povrchem narazí na bariéru, kterou může být nepropustný půdní horizont, nebo pevná skála. Po ní pak voda stéká a v půdě může podmínit vznik tzv. hydroeluviovaného horizontu. Jeho typická bílá až šedavá barva je důsledkem „vymytí“ sloučenin železa i organických látek z horizontu. Nejméně žádoucí je pohyb vody po jejím povrchu, což způsobuje degradaci půdy odnosem půdních částic vodní erozí, informují autoři.

Rychlost pohybu vody

Pro pohyb vody v půdě je zásadní charakter pórového systému a prostorové uspořádání půdy samotné. Rychlost pohybu ovlivňují faktory přírodní (klasifikace a kvalita půdy), ale i antropogenní (utužení půdy, degradace půdní struktury). Během atmosférické srážky dochází nejprve ke zmíněné infiltraci (vsaku) vody do půdy. Rychlost vstupu vody do půdy ovlivňuje její počáteční vlhkostní stav. Pakliže je půda vlhčí, například z předešlých srážek, je vstup vody do půdy snazší. Jestliže ale zaprší na půdu suchou, musí voda nejprve překonat odpor vzduchu vyplňujícího póry. Rychlost infiltrace, tedy pohyb vody v nenasyceném prostředí (část pórů je vyplněno vodou, část vzduchem), se postupem času ustálí na hodnotě, kterou označujeme jako nasycenou hydraulickou vodivost. Jde o rychlost pohybu vody v prostředí, kde jsou všechny póry zaplněny vodou. Podle této hodnoty lze půdy klasifikovat z pohledu hydraulických parametrů a jsou podle ní také řazeny do hydrologických skupin půd, se kterými často pracují projektanti modelující pohyb vody v povodí.

Skupenství vody v půdě

Voda se v půdě v průběhu roku vyskytuje ve všech jejích skupenstvích. Nejčastěji se jedná o formu kapalnou, v hrubších pórech se voda vyskytuje ve formě páry, v pevné skupenství se voda mění během zimy. Zmrznutí vody v půdě je především pro těžké a utužené půdy žádoucí, neboť objemové změny vody způsobují narušení kompaktních půdních struktur a obnovu hrubších pórů. Bývalo pravidlem, že podzim byl na srážky bohatší a půda tak do zimního období vstupovala s vyšším obsahem vody. Klimatická změna však toto pravidlo narušuje a půda je tak často i v zimě suchá a nemá v ní tak co zmrznout. A to nemluvíme o vyšších teplotách vzduchu, díky kterým ani půda nedokáže promrznout do hlubších vrstev, zvláště je-li na povrchu přítomna sněhová pokrývka sloužící jako přírodní izolant.

Tento díl seriálu pro časopis Úroda (9/2025) zpracovali Ing. Tomáš Khel a Ing. Jan Vopravil, Ph.D., z Výzkumného ústavu monitoringu a ochrany půdy, v. v. i. 

Úvodní fotografe: Profil podpovrchově hydroeluviovaného gleje Foto Tomáš Khel*