23 10 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2009/05
Geotekstilė dirvožemio apsaugai
  • Habil. dr. Benediktas JANKAUSKAS, Genovaitė JANKAUSKIENĖ, LŽI Kaltinėnų bandymų stotis
  • Mano ūkis

Geotekstilė – tai iš natūralios augalijos padarytos pynės ar kitokia danga, naudojama dirvožemio erozijai sumažinti, kai vienaip ir kitaip tenka užsodinti stačius, erozijai jautrius šlaitus. Keleri metai Lietuvos žemdirbystės instituto Kaltinėnų bandymų stotyje daromi lauko bandymai, kuriuose tiriamos kelių geotekstilės produktų panaudojimo galimybės.

Nuo 2005 m. Kaltinėnų bandymų stotyje vykdomas Europos Sąjungos finansuojamas BP6 programos projektas „Aplinkosauginis ir socialinis-ekonominis palmių geotekstilės indėlis vystymosi stabilumui ir dirvožemio apsaugai“. Sutrumpintas jo pavadinimas BORASSUS reiškia, kad dirvožemio apsaugai nuo erozijos ypač stačiuose šlaituose naudojamos palmių lapų pynės (Borassus – vienos, Buriti – kitos palmių rūšies botaniniai pavadinimai). Projektą koordinuoja Didžiosios Britanijos Volverhamptono universiteto prof. Michaelis Fulenas (Michael A. Fullen), gerai žinomas Kaltinėnų bandymų stotyje ir kituose Lietuvos žemdirbystės instituto padaliniuose, Lietuvos žemės ūkio universitete ir Lietuvos mokslų akademijoje. M. Fulenas yra Lietuvos mokslų akademijos užsienio narys.

Bandymai stačiuose šlaituose

Vienas lauko bandymas stačiame (21–25 o) pakelės šlaite (kelyje Kaltinėnai–Šilalė per Bytlaukį) pradėtas 2006 m. pavasarį. Tuo metu iš Gambijos gautas tik labai ribotas palmių pynių (Borassus) kiekis. Kitų tyrimui numatytų palmių pynių (Buriti) iš Brazilijos tuo metu dar nespėta gauti, todėl rengiant bandymą panaudoti kiti du geotekstilės produktai: šiaudų-kokoso plaušo (ŠKP) ir kokoso plaušo (KP) demb­liai, įsigyti iš Lietuvos ir Švedijos bendrovės „ViaCoton Baltic“.

Gavus naujas palmių pynių siuntas iš Gambijos (Borassus) ir iš Brazilijos (Buriti), 2006 m. rugpjūčio pradžioje bandymas išplėtotas. Prasidėjus lietums, daugiametės žolės greitai sudygo ir suvešėjo. Tuo metu tyrimų vietoje nebuvo smarkaus liūtinio lietaus, todėl dirvožemis nebuvo intensyviai ardomas net ir pynėmis nepadengtame šlaite. Vėliau vešliai sužėlusios daugiametės žolės pradėjo natūraliai saugoti ir apdengtą, ir nedengtą šlaitą. Rugsėjo viduryje dirvožemis pakartotinai išdžiūvo iki grėsmingos ribos, bet sustiprėjusios daugiametės žolės nežuvo, o mėnesio pabaigoje sulaukusios lietaus jos vėl ėmė augti.

Ankstyvą 2007 metų pavasarį (balandžio 14 d.) tyrimas papildytas dar septyniais laukeliais, tarp kurių keturi (4–7) buvo įrengti pagal standartinę bandymo schemą, o pirmieji trys laukeliai palikti be daugiamečių žolių kaip juodasis pūdymas: vienas iš jų paliktas be geotekstilės dangos, antrasis – uždengtas Borassus, o trečiasis – Buriti pynėmis.

Bandymų variantai

1.    Be augalų ir be geotekstilės dangos (juodasis pūdymas)

2.    Be augalų uždengta Borassus pynėmis

3.    Be augalų uždengta Buriti pynėmis

4.    Be geotekstilės dangos įsėtas daugiamečių žolių mišinys

5.    Daugiamečių žolių pasėlis, uždengtas Borasus pynėmis

6.    Daugiamečių žolių pasėlis, uždengtas Buriti pynėmis

7.    Daugiamečių žolių pasėlis, uždengtas šiaudų-kokoso plaušo dembliu


Vandens poveikis dirvožemiui

Dirvožemio vandens erozijos intensyvumas labai priklauso nuo meteorologinių sąlygų, ypač nuo lietaus kiekio ir jo intensyvumo. Aktyvios augalų vegetacijos laikotarpiu 2006 m. buvo mažai kritulių. Ypač mažai lijo balandžio, birželio ir liepos mėnesiais, kai vidutinis mėnesinis kritulių kiekis buvo atitinkamai 21,7, 58,9 ir 65,7 mm mažesnis už daugiametį tų mėnesių vidurkį. Net gegužės, rugpjūčio ir rugsėjo mėnesiais prilijo atitinkamai 15,3, 26,0 ir 29,4 mm mažiau negu įprastinė norma. Dėl tokių sąlygų iki rugpjūčio 14 d. nuo tiriamojo šlaito nebuvo nė vieno vandens nutekėjimo atvejo, todėl ir dirvožemis nebuvo ardomas.

Negausūs ir neintensyvūs krituliai buvo ir antroje rugpjūčio pusėje bei rugsėjo pradžioje, todėl ir dirvožemis tuo laikotarpiu nebuvo intensyviai ardomas. Visgi to laikotarpio tyrimais nustatyta, kad daugiau dirvožemio buvo nunešta nuo neapdengto šlaito, kur netekta po 260 kg/ha dirvožemio. Nuo abiejų rūšių palmių pynėmis bei šiaudų-kokoso plaušo dembliu apdengtų šlaito dalių dirvožemio netekta atitinkamai po 210, 220 ir 160 kg/ha. Taigi mažiausiai dirvožemio netekta nuo šiaudų-kokoso plaušo dembliu dengto šlaito (todėl, kad dalis nestipraus rudeninio lietaus nutekėjo to demblio paviršiumi ir nepateko į dirvožemį).

Pavasaris 2007 m. buvo labai ankstyvas. Nuo kovo 20 d. prasidėjo sausringas pavasarinis laikotarpis. Kritulių visai nebuvo iki balandžio 5 d., kai iškrito vos 0,5 mm. Visas balandis buvo labai sausas. Balandžio 14 d., kai baigtas rengti pakelės šlaito bandymas, dirvožemio drėgmė tebuvo 7,3–9,8 proc. Pasėtosios daugiametės žolės pradėjo dygti, bet per sausringą laikotarpį dauguma jų nudžiūvo. Sausra pakenkė ne tik 2007 m., bet ir ankstesniųjų metų sėjos daugiametėms žolėms. Dėl to daugiametės žolės gerokai išretėjo.

Nuo birželio vidurio krituliai suintensyvėjo, bet, nepaisant to, 2007 m. sėjos daugiametės žolės liko retos, ypač šlaito viršuje ir viduryje. Šlaito apatinės dalies dirvožemis išliko drėgnesnis, todėl ir žolės čia buvo tankesnės. 2008 m. ypač sausas periodas tęsėsi nuo balandžio vidurio iki birželio vidurio. Nuskurdo ne tik varpinės žolės, žuvo net didžioji dalis liucernų, kurios turi gilią šaknų sistemą.

Žolynų produktyvumas skiriasi

Produktyvus ir tankus žolynas gerai saugo dirvožemį ir nuo vandens, ir nuo vėjo erozijos. Kuo menkesnis žolynas, tuo silpnesnė jo antierozinė galia. Pirmasis žolynų produktyvumo įvertinimas darytas 2006 m. spalio 28 d., pasibaigus žolių vegetacijai. 2007 m. duomenys rodo trijų pjūčių, o 2008 m. – dviejų pjūčių sumą.

Neverta tarpusavyje lyginti 2006 m. gegužės ir rugpjūčio mėnesiais įrengtų bandymų duomenų. Pirma – tyrimo schemos yra iš esmės skirtingos, antra – meteorologinės sąlygos bandymų įrengimo metu buvo labai skirtingos, todėl susiformavo skirtinga žolynų sudėtis. Pirmųjų metų žolių produktyvumo duomenys vertinami kaip preliminarūs – nedarytas net jų statistinis įvertinimas. Tarp variantų buvo gauti nedideli skirtumai, tačiau rugpjūčio mėnesį įrengto bandymo duomenys jau rodo pastebimą palmių pynėmis dengtų variantų pranašumą. 2007 ir 2008 m. duomenys tik paryškino jau minėtas tendencijas.

Danga stabdo dirvos ardymą

Dėl specifinių meteorologinių sąlygų 2006 m. dirvožemis buvo ardomas menkai. Visiškai kitokia situacija susiklostė 2007 m. Po daugiamečių žolių sėjos ilgai nebuvo kritulių. Sudygusios žolės, nors ir skurdo dėl drėgmės stokos, bet dirvožemį nuo ardymo saugojo veiksmingai, nuo daugiametėmis žolėmis apsėtų šlaito dalių dirvožemio nedaug tenunešta. Nuo daugiametėmis žolėmis apsėto neapdengto šlaito prarasta po 1,4 t/ha dirvožemio, arba 89,7 proc. mažiau negu nuo juodojo pūdymo.

Geotekstilės danga daugiamečių žolių fone dirvožemio ardymą sumažino 78–87,1 proc. Natūralu, kad daugiausia dirvožemio netekta nuo visiškai nedengto juodojo pūdymo laukelio (13,6 t/ha). Borassus ir Buriti pynės juodojo pūdymo šlaito dirvožemio nuostolius sumažino atitinkamai 90,4 ir 81,6 procento.

Per visus 2007 m. nuo juodojo pūdymo netekta po 13,6 t/ha dirvožemio, bet užteko tik vienos 2008 m. rugpjūčio 15 d. liūties, ir po jos buvo nunešta 27,6 t/ha. Dar po 12 t/ha dirvožemio prarasta po liepos 4 d. liūties. Kiti dirvožemio ardymo atvejai buvo silpnesni, bet po trumpos rugpjūčio 23 dienos liūties, kai iškrito tik 4,7 mm lietaus, dirvožemio buvo nunešta daugiau negu po liepos 16 d. ilgo lietaus, kai prilijo 15,8 mm.

Tyrimų duomenys rodo geotekstilės dangos perspektyvumą labai stačių industrinių šlaitų apsaugai nuo vandeninės erozijos, ypač laikotarpiu iki daugiamečių žolių sudygimo ir įsišaknijimo šlaite.

Tyrimai vykdomi ne tik Lietuvoje

BORASSUS projektui Kaltinėnų bandymų stoties mokslininkai atstovauja dar ir darydami bandymus Baltijos pajūrio kopose. Tie tyrimai yra sudėtingesni, bet užsienio partnerių labai vertinami. Tarptautinio projekto partnerių susitikimuose dalyvauja mokslininkai iš trijų Didžiosios Britanijos universitetų, iš Belgijos, Vengrijos, Lietuvos, Pietų Afrikos Respublikos, Gambijos, Brazilijos, Kinijos, Tailando ir Vietnamo mokslinių tyrimo institucijų.

Susitikimų metu gaunama naudingų žinių apie partnerių nuveiktus darbus, kurie yra labai skirtingo pobūdžio. Belgai tyrinėja dirvosaugines palmių pynių savybes uždaroje patalpoje, imituodami įvairaus intensyvumo dirbtinį laistymą. Vengrai tiria jų panaudojimo galimybes šlaituose auginamų vynuogynų apsaugai. Tailandiečiai, vietnamiečiai ir kinai naudoja įvairias geotekstilės dangas terasuojamų ypač stačių, mums net sunkiai įsivaizduojamo statumo šlaitų dirvožemio apsaugai. Anglai palmių pynes pritaiko žemės ūkyje naudojamiems šlaitams bei kopoms apsaugoti. Tiria jų cheminę sudėtį, patvarumą ir palmių lapų pynių panaudojimo galimybes kultūrinio paveldo apsaugai. Gambijos, Pietų Afrikos Respublikos ir Brazilijos partneriai gamina palmių lapų pynes, reikalingas tyrimams kitose šalyse, ir pritaiko jas savoms reikmėms.

Septintasis projekto dalyvių susitikimas organizuotas Lietuvoje praėjusią vasarą, liepos 4–12 dienomis. Projekto dalyviai susipažino ir su kitais Kaltinėnų bandymų stotyje daromais vandeninės erozijos tyrimais, aptarė vandeninės erozijos daromą žalą lankydamiesi Nemuno deltoje, stebėjo vėjo erozijos padarinius Neringos kopose, Pajūrio nacio­naliniame parke ties Nemirseta, kur yra atliekama kita BORASSUS projekto bandymų dalis.

***

Natūrali geotekstilės danga svarbi ekologiniu aspektu: iš augalinės kilmės produktų paruošta geotekstilės danga dirvožemyje greitai suyra, nepalikdama jokių neigiamų pasekmių. Projekto partneriai iš kitų šalių turi duomenų apie dirvožemio mikroorganizmų skaidomos geotekstilės dangos maitinamąją vertę šlaitų apsaugai sėjamų ar sodinamų augalų mitybai.

***
Lietuvos žemdirbystės instituto Kaltinėnų bandymų stoties mokslo darbuotojai nuo 1997 m. yra tarptautinės geosferos-biosferos programos „Globalinė kaita ir Žemės ekosistemos“ (IGBP/GCTE) dalyviai. Kartu su Jungtinės Karalystės Volverhamptono universitetu 2002–2003 m. laikotarpiu vykdytas Anglijos The Leverhulme fondo finansuotas projektas „Anglies fiksacija Lietuvos dirvožemiuose“. 1998–1999 m. gautas NATO/CCMS bendradarbiavimo Grantas, o 2001–2006 m. kartu su Klaipėdos universitetu vykdytas NATO/CCMS projektas „Kraštovaizdžio mokslų panaudojimas aplinkos vertinimui“. Nuo 2004 m. Kaltinėnų bandymų stotis dalyvauja Europos Sąjungos COST 634 veiklos programoje „Išorinis ir vidinis aplinkos poveikis vandens nuotėkiui ir erozijai“, o 2007–2008 m. vykdytas Jungtinių tautų vystymo programos Pasaulio aplinkos fondo Mažųjų projektų programos projektas „Agroaplinkosauginių priemonių taikymas dirvožemio degradavimui mažinti Šilalės rajone“.