logo VURV
Centrum výskumu rastlinnej výroby - Výskumný ústav rastlinnej výroby, Piešťany
Bratislavská cesta 122
921 68 Piešťany
e-mail: gubis@vurv.sk
 
 


Agrolyzimetrická stanica pre racionálne hospodárenie na pôde

V dôsledku antropogénnej činnosti sa výrazne mení naše životné prostredie. Tento trend sa v poslednej dobe zrýchľuje a globalizuje. Už to nie je len lokálne znečistenie nejakej rieky, ovzdušia mestskej aglomerácie, ale aj globálne klimatické zmeny a ohrozená produkčná schopnosť pôdy. Dochádza k znečisťovaniu ovzdušia, trvalo sú poškodené vodné zdroje, ohrozená je flóra i fauna.

Aj poľnohospodárska činnosť sa podieľa na týchto negatívnych dopadoch; predovšetkým hnojením, používaním pesticídov, priesakom pôdnych častíc do podzemných vôd a prechodom cudzorodých látok do potravového reťazca. Riešením z tejto nelichotivej situácie však nemôže byť zastavenie vývoja. Preto je dôležité rozumieť všetkým súvislostiam a tvoriť preventívne opatrenia na elimináciu negatívnych dopadov. V súčasnosti poznáme mnoho spôsobov technológií a metód, ako monitorovať spomínané negatívne vplyvy. V ostatnej dobe došlo k prudkej technologickej inovácii jednej so starších metód, tzv. lyzimetrie. Najmodernejšie lyzimetrické zariadenia, sú zároveň aj účinnými nástrojmi trvalo udržateľného vývoja hospodárenia na pôde.

Vyššie uvedené dôvody boli podkladom pre vznik projektu, ktorého jedným z cieľov je inštalácia prvej agrolyzimetrickej stanice na úrovni dnešných technologických a vedeckých poznatkov za účelom získavania nových informácií a ich lepšie pochopenie pre racionálne hospodárenie na pôde v udržateľnej rastlinnej výrobe.

Lyzimeter je zariadenie, ktorým sme schopní sledovať prienik povrchovej vody do pôdy, sledovať jej priesak do podzemných vôd a umožňuje zber vody z priestorov pôdnych pórov. Voda so sebou unáša rozpustné aj nerozpustné látky z ovzdušia z povrchu pôdy, ale aj z jej vnútorných štruktúr. Pomocou lyzimetra je možné stanoviť tieto zložky a ich pohyb v pôde spolu s vodnou fázou. Lyzimtere sú nádoby naplnené pôdnym monolitom, na ktorom môžeme pestovať porast približne zhodným s okolitým prostredím, alebo sledovanú plodinu.

Lyzimetre môžu byť gravitačné, teda ak eluát zachytávame len pomocou voľného priesaku cez pôdny monolit, alebo získavanie eluátu môže byť vynucované podtlakom imitujúcim prírodné tlakové pomery pri priesaku vody do podzemných vôd. Ďalším dôležitým hľadiskom je či je lyzimeter vážiteľný, alebo nevážiteľný. Možnosť vážiť lyzimeter je dôležitá pre stanovenie vodnej bilancie v pôde a z toho vyplývajúce interpretačné výstupy dôležité pre poľnohospodársku produkciu.

Lyzimetre sú preto dôležitým nástrojom pre experimenálne získlavanie dát v poľných podmienkach pre štúdium vodnej bilancie v poľnohospodárstve, lesníctve a iných vonkajších prostrediach. Predovšetkým umožňujú kvantifikovať skutočné odparovanie z nepokrytej pôdy vegetáciou alebo skutočnú evapotranspiráciu z pôdy pokrytej vegetáciou. Navyše, priesak z lyzimetrov môže byť zachytávaný, čo umožňuje určiť stratu vody z pôdneho profilu a tým obnovu podzemných vôd. Priesaková voda môže byť následne analyzovaná v laboratóriu za účelom monitorovania stavu rôznych rozpustných látok v pôde.

Pre porovnanie výsledkov je dôležité vzťahovať výsledky k prírodnému stavu. Na takýto účel sa najčastejšie používa meranie pod trávnatým povrchom, preto 41 % zo všetkých lyzimetrov v Európe tvoria lyzimetre s trávnatým povrchom, naopak najmenej je pod lesným porastom, iba 1 %.

Lyzimetrické zariadenie vyhodnocuje a nepretržite dodáva on-line informácie o vzájomných interakciách pôda - rastlina - voda, čím umožňuje prekonať doterajšie existujúce informačné bloky. Navyše zariadenie je vybavené informačnými a prenosovými prostriedkami na prenos dát priamo do PC na pracovisku. Nie je ničím výnimočným, ak lyzimeter dodáva komplex dát v intervale niekoľko minút. Pomocou výpočtovej techniky je potom možné vypracovať matematický model prognóz vývoja stavu daných ekosystémov, a teda prognózovať napr. dlhodobý vývoj kvality pôdy pre potreby trvalo udržateľného rozvoja v poľnohospodárstve, ale aj prognózovať vplyv globálnych klimatických zmien na poľnohospodársku produkciu, respektíve optimalizovať potrebné opatrenia (technologické, výživové, závlahové, a i.) pre danú lokalitu.

Lyzimetre v poľnohospodárskej praxi umožňujú odhadnúť efektívnu intenzitu zavlažovania ako aj optimálne dávky hnojív tak, aby boli maximálne využité rastlinami a nedochádzalo k ich zbytočnému uvoľňovaniu do životného prostredia. Okrem iného sa týmto spôsobom optimalizuje aj nákladovosť poľnohospodárskej výroby. Cenené sú napr. v susednom Rakúsku, ale aj v Nemecku a Švajčiarsku, kde je postavených najviac lyzimetrických staníc v Európe.

Z pohľadu EÚ Slovensko stratilo svoju pozíciu ako jedného z lídra lyzimetrického výskumu v roku 2003, kedy bola definitívne uzatvorená aj posledná lyzimetrická stanica na našom území. Lyzimetrický výskum medzitým v krajinách EÚ nabral prudký vývoj a dnes je v západnej Európe inštalovaných 152 špičkových zariadení. Znamená to, že v danej oblasti sme stratili nielen technologickú vybavenosť na úrovni doby, ale čo je horšie, aj schopnosť získavať a interpretovať komplexné informácie zo životného prostredia a to v dobe, keď prebiehajú mnohé výrazné zmeny v dôsledku globálnych klimatických zmien. Slovensko sa v súčasnosti spolieha výlučne na interpretáciu uvedených javov pomocou matematického modelovania, postaveného na báze parciálne získavaných dát.

Preto bude pre Slovensko veľkým prínosom vybudovanie novej lyzimetrickej stanice prostredníctvom štrukturálnych fondov EÚ, zapojenia do celoeurópskej siete týchto staníc. Pomocou uvedeného zariadenia bude mať pracovisko VÚRV Piešťany možnosť vypracovať matematický model pre trvalo udržateľné poľnohospodárstvo v danom prostredí s využitím multidisciplinárnych poznatkov získaných z výskumného lyzimetra (s využitím holistického prístupu) pre praktické aplikácie v poľnohospodárskej praxi.

Uvedený projekt vznikol vďaka podpore v rámci OP Výskum a vývoj pre projekt: Vývoj a inštalácia lyzimetrických zariadení pre racionálne hospodárenie na pôde v udržateľnej rastlinnej výrobe (ITMS: 26220220106), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.

Vystavené 21.8.2012

Autori textu: Ing. Jozef Gubiš,PhD.; Mgr. Marcela Gubišová; Ing. Alžbeta Žofajová,PhD.; RNDr. Michaela Havrlentová, PhD. - Centrum výskumu rastlinnej výroby Piešťany
RNDr. Ivan Matušek; Ing. Július Plško - EKOSUR, Jaslovské Bohunice