Drenažo sistemos žemės ūkiui

Maisto paklausai pasaulyje augant, žemės ūkio sektorius nuolat ieško būdų, kaip pagerinti derliaus kokybę bei padidinti jo užauginamą kiekį. Deja, dešimtmečius trunkantis ūkininkavimas lemia dirvožemio degradaciją, todėl būtina skirti dėmesį dirvožemio būklės, struktūros ir našumo gerinimui.

Literatūroje dažnai minimas "auksinis santykis", kai oru ir vandeniu užpildytos dirvoje esančios poros sudaro 50 % jos tūrio. Būtent tokiomis sąlygomis dauguma žemės ūkio kultūrų geriausiai auga, todėl gebėjimas išlaikyti šį santykį turi didelę įtaką būsimam derliui. 

Čia itin svarbų vaidmenį atlieka laukų drenažas, ypač šiauriniuose Europos regionuose, kur krituliai yra vis dažnesni ir intensyvesni.

_{drenažo vamzdžiai žemės ūkiuose: kokia nauda?}

Per trumpą laiką iškrentantys gausūs lietūs sutrikdo dirvožemio struktūrą - įsigerdamas į dirvą lietaus vanduo pakelia gruntinių vandenų lygį, taip iš dirvožemio išstumdamas deguonį. 

Perteklinis vanduo gali sukelti ir daugiau problemų, pavyzdžiui, gali prasčiau vystytis šaknys, sumažėti derlius, atsirasti augalų ligos. Be to, nereikėtų pamiršti ir galimos dirvožemio erozijos ar potvynių daromos žalos. Žemės ūkio drenažo vamzdynų sistemos padeda išvengti visų čia paminėtų problemų. 

_{kaip drenažo sistemos veikia?}

Yra įvairių tipų ir sudėtingumo žemės ūkio drenažo sistemų, tačiau dažniausiai jos sudarytos iš po žeme įrengtų vamzdynų tinklo. Per angas vamzdžiuose vanduo patenka į jų vidų ir yra nuvedamas tolyn. 

Drenavimo procesas vyksta taip:

• lietaus vanduo susigeria į dirvą
• gravitacijos veikiamas lietaus vanduo skverbiasi gilyn per dirvožemio sluoksnius, kol pasiekia gruntinius vandenis
• esant dideliam kritulių kiekiui, gruntinių vandenų lygis kyla
• vandens lygiui pakilus iki perforuotų drenažo vamzdžių, vanduo per angas patenka į vamzdyną
• vamzdžiais perteklinis vanduo nuvedamas į netoliese esantį vandens telkinį, griovį ar nedirbamą žemę
• vandens lygis sumažėja, atstatoma dirvožemio pusiausvyra

_{Laukų drenažo poveikio vertinimas} 

Pagrindinis laukų drenažo veikimo principas aiškus, tačiau ne mažiau svarbu įvertinti, kiek ši investicija bus naudinga ir kokie galimi jos trūkumai. Tolimesnėje apžvalgoje aptarsime šiuos aspektus bei išsiaiškinsime, kaip ir kokios sistemos gali teigiamai paveikti derliaus kokybę.

_{Požiūris iš verslo pusės}

_kaina 

Laukų drenažo sistemos nėra pigios: joms įrengti reikalingi sudėtingi individualūs projektai, specializuota technika, dirvožemio analizė ir žinios. Dėl kainos tokia investicija gali būti sunkiai prieinama ūkininkams, todėl Europos Sąjunga vis dažniau subsidijuoja šią žemės ūkio gerinimo infrastruktūrą.  

Austrijoje atlikti tyrimai parodo, kad nepaisant kainos, investicija į drenažo sistemas atsiperka per kelerius metus. 

geresnis derlius ir didesnis našumas

Drenažo sistemos padeda pasiekti optimalų drėgmės ir oro santykį dirvoje, kuris yra būtinas geram šaknų vystymuisi ir ligų prevencijai. Net ir kintant klimatinėms sąlygoms, įrengus melioracines sistemas, derlius tampa stipresniu, sveikesniu ir gausesniu. 

Be to, drenažo sistemos duoda privalumų kasdienei veiklai: gerai drenuotuose laukuose sėją galima pradėti anksčiau, o darbus po stiprių liūčių greičiau atnaujinti, nes dirva sparčiau išdžiūva. 

_{Agronominis Efektyvumas}

_{Maistinių medžiagų įsisavinimas}

Kylant gruntinių vandenų lygiui iš dirvožemio pašalinamas deguonis, kuris yra būtinas norint, kad augalų šaknys galėtų įsisavinti maistines medžiagas ir vandenį. Deguonies stokojančios šaknys vandenį sunkiai įsisavina net jei jo dirvoje pakanka. 

Šaknų atsparumas

Žemesnis gruntinių vandenų lygis ieškančias vandens šaknis skatina augti. Esant aukštam vandens lygiui, šaknys linkusios augti horizontaliai - taip susilpnėja augalo stabilumas ir jis, pavyzdžiui, esant stipriam vėjui, tampa lengviau pažeidžiamas. 

Šaknų vystymasis vertikalia kryptimi padeda augalui pasiruošti sausros laikotarpiams. Sausros metu gruntinio vandens lygis nukrenta, tačiau reikalingą gylį pasiekusios išsivysčiusios šaknys turi daugiau galimybių pasiekti drėgmę. Tuo tarpu šaknys, ankstyvojo vystymosi metu likusios arčiau paviršiaus, sausais vasaros mėnesiais dažniausiai neišgyvena. 

_{mikroOrganizmai ir denitrifikacija}

Sveikame dirvožemyje yra naudingų bakterijų, vabzdžių ir grybų, kuriems būtinas deguonis. Aerobiniai mikroorganizmai skaido organines medžiagas, paversdami jas augalams tinkamomis maistinėmis medžiagomis. 

Mažai deguonies turinčiuose dirvožemiuose klesti ligas sukeliantys organizmai. Be to, gali atsirasti bakterijų, atimančių deguonį iš trąšų nitratų, todėl augalai nebegali jų įsisavinti. 

Laukų drenažo sistemos padeda palaikyti pakankamą oro kiekį dirvožemyje ir sudaro palankias sąlygas mikroorganizmams daugintis. 

Maistinių medžiagų išplovimas

Kai kurie ūkininkai baiminasi, kad drenuojant vandenį iš dirvožemio gali būti pašalintos ir trąšos su mineralais - taip švaistomi resursai ir suprastėja derlius. 

Atlikus detalią dirvožemio analizę ir tinkamai suprojektavus drenažo sistemą, vamzdžiai klojami tokiame gylyje, kad didžioji dalis maistinių medžiagų išlieka dirvožemyje. Be to, pats dirvožemis veikia kaip natūralus filtras, todėl vandens, patenkančio į vamzdžius, kokybė yra artima geriamojo vandens kokybei. 

Visgi, ūkiuose, kuriuose naudojama daug trąšų, negalima visiškai pasikliauti filtruojamomis dirvožemio savybėmis. Tokiu atveju naudojama organinė anglis, padedanti išlaikyti azotą ir fosforą dirvožemyje. 

_{įdruskėjimas}

Pajūryje esančių ūkių dirvožemiuose gali būti daugiau druskingo vandens. Druskingas vanduo natūraliai kaupiasi žemiau gėlo vandens, todėl drenuojant gali būti pašalinamas būtent gėlas vanduo, o dirvos druskingumas - didėti. 

Be apsauginio gėlo vandens sluoksnio, sūrus vanduo kapiliarais gali pakilti iki augalų šaknų zonos ir pakenkti augalams. 

Visgi, ši problema nėra tiesiogiai susijusi su laukų drenavimu, o labiau parodo, kaip svarbu drenavimo sistemą parinkti kiekvienam laukui atskirai. Druskingumui jautriuose laukuose efektyviausios yra uždaro drenažo sistemos, kai lietaus vanduo yra surenkamas ir panaudojamas laistymui, taip apsaugant augalų šaknų zoną nuo kenksmingo druskingo vandens poveikio. 

_{Rizikų aplinkai mažinimas} 

_{potvynių daroma žala ir vandens tarša}

Stiprūs lietūs užmirkusiuose nedrenuojamuose laukuose gali sukelti dirvožemio eroziją ir paviršinį nuotėkį. Paviršiumi tekėdamas vanduo su savimi nusineša ištirpusias trąšas ir dirvožemio daleles, taip iš dirvos išplaudamas maistines medžiagas. Be to, nuotėkis gali sukelti vandens telkinių eutrofikaciją ir pakenkti juose gyvenančiai gyvūnijai. Pasitaiko atvejų, kai dirvožemio erozija  užteršia net geriamojo vandens šaltinius. 

Nekontroliuojamas vandens srautas gali pakenkti keliams, geležinkeliams ir pastatams, todėl vertinant drenažo sistemas kaip prevencinę priemonę prieš galimą potvynių žalą, numatomų investicijų dydis tampa labiau priimtinu. 

Gerai drenuotame dirvožemyje lietaus vanduo skverbiasi gilyn iki gruntinio vandens arba patenka į drenažo vamzdžius ir yra saugiai nuvedamas. 

_{Plastikai grunte}

Vienas iš aplinkosaugos klausimų, keliamų kalbant apie drenažo sistemas, yra plastiko naudojimas. PVC, PP ir PE žaliavos dėl savo savybių puikiai tinka požeminiam drenažui, tačiau jei pasibaigus sistemos eksploatacijai atliekos nėra tinkamai tvarkomos, jos gali turėti neigiamų pasekmių ilgalaikėje perspektyvoje. 

Šiais laikais yra pačių įvairiausių sprendimų laukų drenavimui - sistemose naudojamos perdirbamos ar biologiškai skaidžios medžiagos, o vamzdynai projektuojami taip, kad patikimai tarnautų bent 50 metų. 

_{laukų drenažo sistemų tipai} 

Priklausomai nuo vietovės kurioje yra planuojamas drenuoti laukas, jos reljefo bei dirvožemio sudėties, gali reikėti įvairaus sudėtingumo sprendimų. 

_{Tradicinės sistemos}

Tradicinės laukų drenažo sistemos pašalina perteklinį vandenį iš dirvožemio, taip padėdamos išvengti dirvos užmirkimo ir pagerindamos jos savybes.  

Šio tipo sistemos yra dažniausiai naudojamos ir veikia labai paprastu principu:  gruntinio vandens lygis pakyla virš vamzdyno, vanduo yra surenkamas ir nuvedamas.

_{vandens lygį kontroliuojančios sistemos}

Vandens lygį leidžiančios kontroliuoti drenažo sistemos yra pažangesnės už tradicines sistemas. Įsirengę šio tipo sistemas ūkininkai gali pasirinkti, kada leisti vandeniui nutekėti. 

Sulaikant vandenį dirvožemyje pasėlius reikia rečiau laistyti, tuo pačiu, iš dirvožemio išplaunama mažiau maistinių medžiagų. Tokios sistemos naudingiausios regionuose, kur kritulių kiekis yra nepastovus ar kyla iššūkių drėkinant. 

Vandens lygį kontroliuojančioms sistemoms priskiriamos ir uždaros lietaus vandens kaupimo sistemos, kai į požemines talpas surinktas lietaus vanduo yra panaudojamas laistymui. 

_{prisitaikančios sistemos} 

Remdamosi realaus laiko duomenimis prie klimato prisitaikančios drenažo sistemos numato orų pokyčius, automatiškai reguliuoja dirvožemio drėgmę ir pasiruošia ekstremalioms sąlygoms.  Pavyzdžiui, prognozuojant stiprų lietų, sistema iš anksto gali sumažinti gruntinio vandens lygį. 

Šio tipo sistemos yra kompleksinės, priežiūros reikalauja minimaliai ir geriausiai tinka regionuose kur vyrauja nepastovūs ir intensyvūs orų pokyčiai. 

_{Kurkime geresnę ateitį} 

Laukų drenažas palaiko optimalų oro, vandens ir dirvožemio santykį, taip padėdamas ūkininkams užtikrinti geriausias sąlygas augalams augti stipriems ir sveikiems. 

Iš pirmo žvilgsnio pakankamai dideli įrengimo kaštai daugeliui ūkininkų vis dar yra iššūkis, tačiau ilgalaikė nauda akivaizdi - didesnius derlius, lankstesnis darbų planavimas ir potvynių prevencija pagrindžia investicijos atsiperkamumą. Be to, verta nepamiršti efektyvesnio trąšų panaudojimo, teigiamo poveikio aplinkai ir vietiniams vandens telkiniams - laukų drenažas yra svarbi tvaraus ūkininkavimo dalis. 

Drenažo sistemos parinkimas labai priklauso nuo konkretaus ūkio dirvožemio sąlygų, tačiau akivaizdu, kad vis dažnėjančių ekstremalių orų sąlygomis bei intensyvaus ūkininkavimo ir nepastovių rinkų kontekste šios sistemos padeda ūkiams išlikti konkurencingais.