Velėnos susidarymas ir dirvožemio išplovimas: priežastys ir sprendimo būdai

Dirvožemis - tai viršutinis purus Žemės plutos sluoksnis, kuriame gali augti ir derėti augalai. Jis yra vienas iš seniausių aplinkos darinių ir gamtos išteklių, sudarytas iš mineralinių dalelių, organinės medžiagos, oro ir organizmų. Dirvožemis svarbus ne tik augalams, bet ir žmonėms, nes jame užauginamos pagrindinės maistinės kultūros. Nuo jo priklauso aplinkos kokybė, apsirūpinimas maistu ir šalies pajamos. Dirvodara yra lėtas ir ilgas procesas, kurio metu, veikiant fiziniams, cheminiams ir biologiniams veiksniams, susidaro dirvožemis.

Dirvožemio susidarymas ir jo veiksniai

Dirvodaros procesą lemia keli glaudžiai susiję veiksniai: dirvodarinė uoliena, klimatas, biosfera, reljefas ir laikas. Dirvožemio susidarymo trukmė labiausiai priklauso nuo dirvodarinės uolienos ir klimato. Dirvožemiai greičiau susidaro iš dūlėsių, kuriuose daugiau smėlio nei molio, taip pat karšto bei drėgno klimato sąlygomis. Vidutinėse platumose per šimtmetį dirvožemio sluoksnis pastorėja tik 0,5-2 cm, o brandus, galimo dirbti dirvožemio sluoksnis susidaro vidutiniškai per 3000-12 000 metų. Dauguma Lietuvos dirvožemių pradėjo formuotis po paskutinio ledynmečio iš moreninių nuogulų.

Dirvodarinė uoliena

Dirvožemis susidaro iš paviršinio uolienų sluoksnio, vadinamo dirvodarine uoliena. Nuo jos priklauso dirvožemio sudėtis, storis, struktūra, laidumas vandeniui, spalva ir organinių medžiagų kiekis. Lietuvoje beveik visos dirvodarinės uolienos yra ledyninės kilmės. Paviršinis uolienų sluoksnis nuolat fiziškai ir chemiškai dūla, o dirvožemis susidaro ir storėja ne tik dėl uolienų dūlėjimo, bet ir dėl jų kaupimosi.

Klimatas

Dirvožemį nuolat veikia įvairūs klimato veiksniai. Šiltesnis ir drėgnesnis klimatas spartina dirvodarą, o sausesnis ir šaltesnis - lėtina. Nuo klimato veiksnių priklauso dirvožemio susiformavimo laikas ir humuso kiekis. Nuo temperatūros priklauso dirvožemio organizmų gausa bei veikla, drėgmės garavimo intensyvumas. Nuo kritulių priklauso dirvožemio drėgmės režimas, paviršinio sluoksnio nuplovimas, humuso išplovimas ir druskėjimas. Lietuvoje svarbiausias klimato veiksnys yra krituliai, kurie, susigėrę į dirvą, maistingąsias dirvožemio medžiagas nuneša iš paviršinių sluoksnių į gilesnius.

Biosfera

Biosfera, arba gyvieji organizmai, yra vienas iš svarbiausių dirvodaros veiksnių. Mikroorganizmai skaido augalų ir gyvūnų liekanas ir paverčia jas humusu, taip pagerindami dirvožemį. Gyvūnai (kirmėlės, vabzdžiai) purena dirvožemį, vėdina, nešioja maistingąsias medžiagas iš vienų dirvožemio sluoksnių į kitus, dėl ko dirvožemis tampa poringesnis.

Reljefas

Paviršiaus aukštis, šlaito nuolydis ir padėtis turi įtakos dirvožemio savybėms. Kalvos viršūnėje dirva perdžiūva, o tarpukalviuose pernelyg drėgna, todėl neretai ima pelkėti. Pietinėje pusėje esantys šlaitai yra sausesni ir šiltesni, todėl derlingesni. Dirvožemio sluoksnio storis priklauso nuo šlaito nuolydžio: kuo šlaitas statesnis, tuo dirvožemis labiau nuplaunamas, o jo dalelės kaupiasi pašlaitėje, kur susidaro storesnis dirvožemio sluoksnis.

Dirvožemio sandara ir savybės

Vykstant dirvodarai, dirvožemis susisluoksniuoja. Dirvožemio profilis yra vertikalus dirvožemio pjūvis, kuriame matyti visi jį sudarantys sluoksniai (horizontai). A horizontas - viršutinis tamsus sluoksnis, kuriame susikaupia didžioji dalis dirvožemio humuso. Dirvožemį sudaro mineralinės ir organinės dalelės (humusas), organizmai, vanduo bei oras. Jų dalis įvairiuose dirvožemiuose gali skirtis. Vandens ir oro paprastai būna 45 %, tačiau jei vanduo užpildo poras, oro gali beveik nelikti. Nuo šių sudedamųjų dalių sąveikos priklauso dirvožemio savybės: struktūra, grūdėtumas, drėgnumas, rūgštingumas ir kt. Dirvožemio derlingumas - tai dirvožemio gebėjimas aprūpinti augalus mineralinėmis medžiagomis, drėgme, suteikti jų šaknims pakankamai oro ir sudaryti palankią terpę augti.

Dirvožemio grūdėtumas

Dirvožemio grūdėtumas yra įvairių smulkių dalelių santykis dirvožemyje. Tai viena iš svarbesnių dirvožemio savybių, nes nuo grūdėtumo priklauso daugelis dirvožemio fizinių ir cheminių požymių. Skiriami smėlio, priesmėlio, priemolio ir molio dirvožemiai. Jei dirvožemyje yra didesnis kiekis puvenų, gali būti išskirtas humuso dirvožemis.

• Smėlio dirvožemis: Paprastai pilkšvos arba gelsvos spalvos, nerišlus, poringas, laidus vandeniui. Jame gerai išsikeroja augalų šaknys, jį lengva įdirbti, bet jis nėra derlingas, nes vanduo išplauna humusą.
• Priemolio dirvožemis: Tamsiai rudos spalvos, grumstiškas, sudrėkintas gana lipnus. Gerai išlaiko drėgmę, o dėl organinių medžiagų yra pakankamai derlingas.
• Molio dirvožemis: Šviesiai rusvas, mažai poringas, prastai praleidžia vandenį. Drėgnas molis yra plastiškas, lipnus, turi daug mineralinių ir organinių maistinių medžiagų, todėl yra derlingas.
• Humuso dirvožemis: Organinės medžiagos (puvenos) sudaro daugiau kaip 20 %. Tai derlingasis, viršutinis dirvožemio sluoksnis, juodos arba tamsiai rudos spalvos, trupiniškas, o sudrėkintas tampa gličia, beforme mase.

Humusas

Organinę dirvožemio dalį sudaro pūvančios augalų liekanos, gyvi ir negyvi mikroorganizmai ir humusas. Humuse yra nesuirusių organinių medžiagų (baltymų, angliavandenių, organinių rūgščių) ir specifinių humusinių medžiagų, kurios sudaro iki 90 % humuso. Iš jų svarbiausios - humino ir fulvo rūgštys, kurių santykis nusako dirvožemio derlingumą. Lietuvos dirvožemiuose vidutiniškai yra 2-4 % humuso. Humusas yra potencialus mitybinių medžiagų šaltinis augalų mitybai, mažina sunkių dirvų rišlumą, o lengvų didina, gerina dirvožemio ypatybes.

Dirvožemio degradacija ir jos formos

Dirvožemio degradacija - tai procesas, kurio metu dėl antropogeninio, fizinio bei cheminio poveikio kinta dirvožemio savybės ir jis praranda savo pagrindines, derlingumą apsprendžiančias savybes. Degradaciją galima suskirstyti į fizinę ir cheminę. Fizinę degradaciją sukelia dirvožemio erozija, suspaudimas, užmirkimas. Cheminę - lokali ir išsklaidyta dirvožemio tarša, rūgštėjimas. Jungtinių Tautų aplinkos programos duomenimis, daugiausia dėl dirvožemių erozijos sukeltos žemės degradacijos kiekvienais metais prarandama iki 50 000 km2 žemės.

Dirvožemio erozija

Dirvožemio erozija - tai dirvožemio viršutinių sluoksnių irimas, sukeliamas judančio vandens, vėjo, mechanizmų ar gyvūnų, pernešančių dirvožemio daleles į kitą vietą. Gamtoje nuolat vyksta natūralioji dirvožemio erozija, kurią sukelia vėjas ir vanduo, tačiau vėjo erozija nėra tokia žalinga kaip vandens. Dirbamose žemėse vyrauja antropogeninė dirvožemio erozija, dažnai vadinama skatinamąja, kurią sukelia žmogaus veikla. Žemės ūkio gamyboje ženklų poveikį dirvožemio erozijai turi mechaniniai veiksniai, kuriuos sukelia žemės ūkio technika ardama, akėdama, kultivuodama ir purendama, bei suslėgdama dirvas. Dirbant kalvotuose laukuose žemės sluoksniai nustumiami šlaitu žemyn, o viršuje lieka nederlingas podirvis. Nemažai žalos dirvožemiui daro žemės ūkio, miškų, melioracijos ir statybos technika, kuri kasa, perstumia, sumaišo humusą su nederlingu podirvio gruntu.

Lietuvoje apie 15 % žemės ūkio naudmenų yra nuolat veikiami erozijos, o 38 % yra potencialios sąlygos erozijai pasireikšti. Iš viso šalyje yra apie 360 tūkst. ha eroduojančių žemės ūkio naudmenų. Dirvožemio erozija yra viena pavojingiausių dirvožemio degradacijos formų. Lietuvoje pagrindiniai eroziją lemiantys veiksniai yra drėgmės perteklius ir reljefas. Aukštumų šlaituose eroduotas paviršius sudaro apie 20-30 % visų dirvožemių.

Dirvožemio rūgštingumas ir išplovimas

Dirvožemio rūgštingumas yra viena iš dirvožemio savybių, nuo kurios priklauso daugelis dirvožemyje vykstančių cheminių procesų. Dirvožemio rūgštingumas išreiškiamas vandenilio jonų koncentracija tirpale ir žymimas simboliu pH. Dirvožemio pH lemia maisto medžiagų prieinamumą bei įsisavinimą, tuo pačiu normalų augalų augimą, vystymąsi ir mikroorganizmų biologinę veiklą. Rūgšti reakcija susidaro tuomet, kai dirvožemio tirpale ar komplekse vyrauja H+ jonai. Tai gali lemti natūralūs ir antropogeniniai procesai. Natūralūs procesai vyksta vėsaus ir drėgno klimato zonose, kuriose dirvožemiai vystosi praplaunamojo vandens režimo sąlygomis, todėl dėl atmosferinių kritulių poveikio iš viršutinių dirvožemio sluoksnių išplaunami ne tik lengvai tirpstantys vandenyje cheminiai elementai, bet ir smulkios dispersinės organinės ir mineralinės dalelės.

Antropogeninį dirvožemio rūgštėjimą lemia cheminių priemonių naudojimas, tręšimas rūgštinančiomis trąšomis (pvz., azoto trąšomis) ar rūgščiųjų lietų (kuriuose yra sieros, druskos ir azoto rūgščių) poveikis. Šiuo metu apie 18,7 % Lietuvos žemės ūkio naudmenų yra rūgščios, o beveik 1 mln. ha - linkusios rūgštėti. Lietuvoje klimato sąlygos lemia, kad turime išplaunamąjį dirvožemio drėgmės režimą. Tai reiškia, kad per metus iš atmosferos į gruntinį vandenį prasisunkia daugiau drėgmės, negu jos pakyla kapiliarais iš gruntinio vandens į dirvožemį ir išgaruoja į atmosferą. Prasisunkiantis gravitacinis vanduo kasmet išplauna dirvožemį iki gruntinio vandens.

Dirvožemio organinės medžiagos mažėjimas ir tarša

Vienas iš nepageidaujamų reiškinių, kurį sukelia intensyvios žemdirbystės technologijų taikymas - tai dirvožemio organinės medžiagos (kitaip organinės anglies) mažėjimas: kai į dirvožemį patenka mažesnis organinių medžiagų kiekis nei jos suyra. Dirvožemio organinė medžiaga svarbi tuo, kad veikia daugelį dirvožemio savybių: dirvožemio drėgmės imlumą, bazingumą, maisto medžiagų prieinamumą, struktūringumą, struktūros patvarumą, oro ir šilumos savybes. Mažėjant organinės medžiagos atsargoms, mažėja aeracinis poringumas, drėgmės imlumas, agregatacija ir agregatų patvarumas vandens ir mechaniniam poveikiui. Dėl to didėja dirvožemio tankis, paviršinio vandens kiekis, prasideda dirvožemio erozija. Taip ūkininkaujant ilgesnį laiką, dirvožemis tarsi apmiršta, o siekiant išlaikyti pasėlių derlingumą, tenka didinti mineralinių trąšų (ypač azoto) ir pesticidų naudojimą.

Dirvožemio tarša - veikla, dėl kurios į dirvožemį patenka įvairios žmonių sveikatai ir aplinkai kenksmingos medžiagos ir organizmai tokiais kiekiais, kad prastėja dirvožemio derlingumas ir ekologinė, higieninė ar sanitarinė aplinkos būklė. Tarša gali būti natūralioji (dirvožemio druskėjimas, vulkanų pelenai, rūgštieji lietūs, dulkių audros, grunto nuošliaužos, potvyniai, audros) ir antropogeninė (pramonė, žemės ūkis, transportas, statybos, energetika, žmonių gyvensenos būdas).

Velėnos susidarymas ir jos poveikis

Velėna - tai sluoksnis tarp žolės šaknų ir dirvos paviršiaus, susidedantis iš mirusių augalų liekanų, gyvų augalų šaknų ir dirvos dalelių. Ji gali susidaryti dėl įvairių priežasčių: per didelė trąšų dozė, netinkamas laistymas arba per dažnas žolės pjovimas. Nors dauguma žmonių mano, kad velėna susidaro natūraliai, žmogaus veikla gali pagreitinti šį procesą.

Teigiamas velėnos poveikis

• Drėgmės išsaugojimas.
• Dirvos temperatūros stabilizavimas.
• Leidžia žolės šaknims kvėpuoti.
• Apsaugo nuo erozijos.

Neigiamas velėnos poveikis

• Gali riboti vandens prasiskverbimą.
• Per daug drėgmės gali sukurti palankią aplinką grybams, ligoms ir kenkėjams veistis vejoje.
• Deguonies trūkumas šaknims.

Dirvožemio gerinimo ir apsaugos priemonės

Priešerozinių dirvožemio apsaugos priemonių tikslas - sumažinti arba visiškai sustabdyti vykstančią eroziją bei atkurti eroduojančių dirvų derlingumą. Žemės ūkiu besiverčiantieji privalo pažinti dirvožemį ir ūkininkauti taikant moksline bei praktine patirtimi pagrįstus metodus. Siekiant išmintingai naudoti gamtos išteklius reikia plėsti bazines žinias, suderintas su žaibiškai besikeičiančio pasaulio dinamika.

Agronominės priemonės

• Daugiametės žolės: Labai gerai dirvožemį nuo erozijos saugo miškų ir krūmų augalija, daugiametės žolės. Tankūs ir vešlūs augalai savo lapija dirvožemį saugo nuo lietaus lašų ir vėjo ardomosios veiklos, o šaknų sistema, ypač jei ji sudaro velėną, efektyviai saugo ir nuo šlaitų nutekančio vandens srauto.
• Mulčiavimas: Viena iš šiuolaikinių agropriemonių, sauganti dirvožemį nuo ardymo, yra dirvos ir augalų mulčiavimas. Mulčas - tai medžiaga, kuria padengiamas dirvos paviršius. Mulčiavimas saugo dirvą nuo išdžiūvimo, krintančių lietaus lašų, grunto išpustymo, ardymo, plovimo ir kt.
• Sėjomaina: Žemės ūkio kultūrų auginimo bei pūdymo kaita. Sėjomaina padeda nenualinti dirvožemio ir išvengti augalų ligų bei kenkėjų.
• Neariminis įdirbimas: Tai žemės paviršiaus įdirbimas, kai dirva purenama, bet ne ariama. Toks dirvos dirbimas yra naudojamas prieš jautrių suslėgimui kultūrų auginimą (aliejiniai augalai, cukriniai runkeliai, žirniai), kai į dirvą reikia įmaišyti didelį kiekį derliaus atliekų.

Cheminės ir fizinės priemonės

• Kalkinimas: Kalkinimas yra dirvožemio cheminės melioracijos būdas, naudojamas rūgščių dirvų derlingumui gerinti. Kalkės, klintmilčiai neutralizuoja dirvoje esančias rūgštis, pagerindami dirvožemio struktūrą ir augalų aprūpinimą maistingomis medžiagomis.
• Tręšimas: Maistingų medžiagų kiekio dirvožemyje didinimas. Dirva tręšiama organinėmis (srutomis, mėšlu, pūdymu) ir mineralinėmis (azotu, kalciu, fosforu) trąšomis. Organinės trąšos vertingos ir tuo, kad jose dažniausiai būna visų augalams reikalingų mitybinių medžiagų, jos yra dirvožemio humuso ir jo kiekio didinimo šaltinis.
• Aeracija: Ši procedūra yra vienas iš efektyviausių būdų kovoti su per dideliu velėnos kiekiu. Naudojant vejos aeratorių, galima pagerinti vandens, trąšų ir deguonies prieinamumą žolės šaknims.
• Melioravimas ir drėkinimas: Užpelkėjusių, šlapių žemių sausinimas. Vandens perteklius į upes ar ežerus nuleidžiamas iškastais kanalais arba per įrengtą požeminį drenažą. Nusausinus pagerėja vandens, oro, šilumos ir mineralinių medžiagų režimas. Drėkinimas Lietuvos dirvoms yra reikalingas tik sausringomis vasaromis.
• Agroperlitas ir vermikulitas: Šios medžiagos optimaliai reguliuoja vandens balansą, didina trąšų veiksmingumą, supurena sunkų dirvožemį ir mažina temperatūros svyravimus.
• STOCKOSORB® kristalai (įgėris): Natūrali žemės gerinimo priemonė, sulaikanti drėgmę ir naudingas medžiagas, sumažinanti dažno laistymo poreikį ir dirvožemio eroziją.
• Pjuvenos ir durpės: Pjuvenos, ypač senesnės, praturtina dirvožemį, padaro jį puresniu, geriau sugeriančiu drėgmę. Durpės, įterpiamos dideliais kiekiais, gali pataisyti dirvožemio savybes, tačiau kaip trąšos yra neveiksmingos dėl neprieinamų maisto medžiagų formų.

Ūkinės-organizacinės priemonės

Eroduotose dirvose svarbu parengti tinkamą ūkininkavimo planą: žemės ūkio kultūrų išdėstymą, sėjomainas, gyvulių ganymą, technikos panaudojimą ir kt. Patikima informacija gali padėti išvengti įvairių dirvožemio problemų, pagelbėti rengiant inžinerinius projektus, įvertinti teritorijos tinkamumą konkrečioms reikmėms, sutaupyti investicijas. Mokslininkų patarimais ir rekomendacijomis reikėtų naudotis individualiai - atsižvelgiant į savo ūkio poreikius ir esamą situaciją.

tags: #del #ko #susiformavo #velena #ir #dirvozemis