Maistingųjų medžiagų išplovimas reguliuojant drenažo nuotėkį
| Date |
|---|
2007 |
Lietuvoje praėjusio amžiaus antroje pusėje planinės ekonomikos sąlygomis intensyvinant gamybą, sausinimo sistemos įrengtos dideliuose plotuose ir daro neigiamą poveikį aplinkai. Dabar labiau subalansuotoje ir gamtosaugos požiūriu sąlygiškai kontroliuojamoje žemdirbystės sistemoje svarbu įvertinti drenažo sistemų valdymo perspektyvą mažinant poveikį aplinkai. Reguliuojamo drenažo efektyvumas gamtosaugos požiūriu tirtas 2003-2006 m. Lietuvos vidurio lygumos centrinėje dalyje karbonatingame giliau glėjiškame priemolingame rudžemyje. Dviejų laukų dviejose įprastai veikiančio ir dviejose reguliuojamo drenažo sistemose stebėtas drenažo hidrologinis veikimas, biogeninių medžiagų koncentracijų kaita nuotėkyje ir išplovimas, analizuotos meteorologinės sąlygos. Drenažo veikimas ir reguliavimas, susijęs su meteorologinėmis sąlygomis, apima pavasario ir rudens-žiemos ciklus. Nitratų azoto koncentracija drenažo nuotėkyje buvo mažesnė šaltuoju laikotarpiu ir nuotėkio pradžioje, iš dalies priklausė nuo drenažo veikimo pobūdžio, meteorologinių sąlygų ir auginamų augalų. Pirmajame lauke reguliuojamo drenažo nuotėkyje trejus metus metinė nitratų azoto koncentracija buvo mažesnė, vienerius metus po sausringų laikotarpių - didesnė negu įprastai veikiančio drenažo nuotėkyje. Reguliuojant drenažą dėl mažesnės nitratų azoto koncentracijos ir sumažėjusio drenažo nuotėkio vidutiniškai per metus nitratų azoto buvo išplaunama 31% mažiau negu drenažui veikiant įprastai. Antrajame lauke gamtosauginio efekto reguliuojant drenažo veikimą negauta dėl anksčiau taikyto skirtingo tręšimo tyrimų plotuose. Reguliuojamo drenažo nuotėkyje metinė nitratų azoto koncentracija buvo vidutiniškai 4,0 mg l-l didesnė, šio elemento per metus buvo išplauta 51% daugiau negu įprastai veikiančio drenažo plote.
Vidutinė metinė amonio azoto koncentracija drenažo nuotėkyje (0,05-0,16 mg l-l) ir šio elemento per metus išplaunamas kiekis (39-45 g ha-1 ) reikšmingai nesiskyrė. Momentinė amonio azoto koncentracija abiejų variantų drenažo nuotėkyje didėjo dirvožemio vandens lygiams pakilus į dirbamąjį sluoksnį ir vandeniui kaupiantis reguliavimo įrenginyje. Drenažo reguliavimas fosfatų fosforo bei kalio vidutinei metinei koncentracijai ir šio elemento vidutiniam metiniam išplovimui esminio poveikio neturėjo. Sausais metais fosfatų koncentracija tvenkiamo drenažo nuotėkyje, palyginti su įprastai veikiančiu, buvo mažesnė, atitinkamai didesnė buvo vidutinio drėgnumo metais. Kalio koncentracija abiejų variantų nuotėkyje sausais metais buvo mažesnė, palyginti su vidutinio drėgnumo metais; iškritus didesniam kritulių kiekiui momentinė kalio koncentracija drenažo nuotėkyje mažėjo. Reguliuojant drenažą kalio per metus išplauta vidutiniškai 8-33% mažiau, palyginti su įprastai veikiančiu drenažu. Reguliuojant drenažą sulaikytame nuotėkyje esančios maistingosios medžiagos lieka dirvožemyje, mažiau patenka į vandens telkinius. Tokiu būdu galima mažinti neigiamą gamybos poveikį aplinkai ir racionaliau ūkininkauti.
The average annual ammonia nitrogen concentration in drainage run-off (0,05-0,16 mg l-l) and the amount of this element leached annually (39-45 g ha-1) was not significantly different. Instantaneous concentration of ammonia nitrogen in the drainage run-off of both variants increased when ground water levels rose to the arable layer and the concentration of this element in slack water of the regulation mechanism increased one hundred times. Regulation of drainage had no substantial impact on the average annual concentration of phosphorus phosphates and potassium and the average annual leaching of this element. In dry years phosphate concentration in the run-off of flooding drainage was lower compared with the normally functioning drainage and it was respectively higher in years of average humidity. Potassium concentration in the run-off of both variants was higher in dry years compared with the years of average humidity. By regulating the drainage the annual leaching of potassium was by 8-33% lower on average compared with normally functioning drainage. By drainage regulation the biogenic substances existing in the run-off stopped remain in the soil and a smaller amount of them reach water sources. In such a way it is possible to reduce a negative impact on the environment and apply a more rational way of farming.
During the production intensification under the conditions of planned economy drainage systems were installed on large areas in Lithuania and they still have an impact on environment. In an even more balanced agricultural system relatively controlled in an environmental way it is important to evaluate the perspective of the drainage system management by reducing the impact on the environment. The efficiency of regulated drainage in terms of environmental protection was analysed in 2003-2006 in the middle part of the central Lithuania’s flat on Endocalcari Endohypogkeyic Cambisol. The drainage hydrological activity, the variation in the concentrations of biogenic substances in the run-off and leaching in two normally functioning systems of regulated drainage in the two fields were observed and meteorological conditions analysed. The nitrate nitrogen concentration in the drainage run-off was lower in cold period and in the beginning of run-off, and it partly depended on the nature of drainage functioning, meteorological conditions and plants grown. In the run-off of regulated drainage in the first field the annual nitrate nitrogen concentration was lower for three years and for one year after dry periods it was higher compared with the run-off of normally functioning drainage. By regulating the drainage due to a lower nitrate nitrogen concentration and a decreased drainage run-off the average annual rate of nitrate nitrogen leached was by 31% lower than in normally functioning drainage. The environmental effect by regulating drainage functioning in the second field was not achieved due to earlier applied different amounts of nitrogen in fertilizing experiment plots and nitrogen accumulated in the soil. The annual nitrate nitrogen concentration in the run-off of regulated drainage was 2,4-7,8 mg l-l higher and the leaching of this element on average was 51% higher than that in area of the normally functioning drainage.