Nauji tvarkymo metodai, valymo koncepcijos ir sprendimų pagrindimo priemonės tvariam ūkininkavimui
Didėjant gyventojų skaičiui reikia vis daugiau maisto, todėl plačiai naudojami intensyvaus ūkininkavimo metodai, įskaitant trąšas ir pesticidus. Tokia praktika turi neigiamą poveikį: išmetama daugiau šiltnamio efektą sukeliančių dujų (ŠESD), tokių kaip azoto oksidas, anglies dioksidas ir metanas, vandens telkiniai teršiami agrocheminėmis ir maisto medžiagomis, dėl prarastų organinių medžiagų ir sumažėjusios biologinės įvairovės prastėja dirvožemio kokybė. ES lėšomis finansuojamas projektas INSPIRATION (Managing soil and groundwater impacts from agriculture for sustainable intensification) padarė nemažą mokslo pažangą šiam poveikiui sumažinti. „Dabar geriau suprantame hidrogeologinių, hidrogeocheminių ir žemės naudojimo procesų sąveikos įtaką ŠESD koncentracijai gruntiniame vandenyje baseino mastu“, – teigia projekto koordinatorius Steven Thornton iš Šefildo universiteto, kuriame buvo vykdomas projektas. Įgyvendinant projektą INSPIRATION nustatytos specifinės vandeningųjų sluoksnių sąlygos, kurioms esant šios maisto medžiagos gali virsti azoto oksidu, metanu bei anglies dioksidu ir patekti į atmosferą. Tai yra naudinga skaičiuojant ir valdant regione išmetamą ŠESD kiekį.
Valymo koncepcijos
Projekte, kaip Marie Skłodowskos-Curie novatoriškame mokymo tinkle, dalyvavo 15 įvairių sričių jaunųjų mokslininkų, kurie atlikdami laboratorinius, lauko ir modeliavimo tyrimus eksperimentavo, atrinko, stebėjo ir vertino technologinius sprendimus tiek ūkio, tiek baseino mastu. Ūkiuose įrengti drenažo įrenginiai užteršia paviršinį ir gruntinį vandenį azoto ir fosforo junginiais, todėl INSPIRATION komanda sukūrė valymo koncepcijas su įvairiomis natūraliomis medžiagomis (zeolitu, medienos drožlėmis, kompostu), kurie šias maisto medžiagas surenka. Atliekant laboratorinius atskirų ėminių ir kolonėlių eksperimentus buvo išbandyti skirtingi maisto medžiagų ir minėtų natūralių medžiagų mišiniai, siekiant rasti geriausią laidumo, įgerties ir eksploatavimo trukmės derinį. Tada komanda sukūrė pieno ūkiui skirtą drenažo sistemą. Taip pat buvo ištirti biologiniai filtrai, drenažo sistemose surenkantys fosforą, kuris po perdirbimo grąžinamas į žemę kaip trąša. Toks tvarus sprendimas sumažina maisto medžiagų poveikį vandeniui ir kartu mineralinių trąšų naudojimą. Be to, buvo sukurtas biologinis jutiklis, kuris padeda stebėti sunkiaisiais metalais užterštos žemės atkūrimą. „Šis naujoviškas sprendimas leidžia matuoti metalų biologinį prieinamumą dirvožemyje. Tai yra tinkamesnis dirvožemio būklės rodiklis nei bendra cheminių medžiagų koncentracija. Nustatę metalų, kurie yra pavojingi dirvožemio mikroorganizmams, koncentraciją, žemės savininkai gali imtis taisomųjų veiksmų“, – pažymi Steven Thornton. Dirvožemis, kuriame yra sunkiųjų metalų, buvo sumaišytas su bioanglimi, kuri sugeria šiuos junginius sumažindama jų biologinį prieinamumą mikroorganizmams ir taip pagerindama dirvožemio funkcijas. Tyrimai patvirtino biologinio jutiklio efektyvumą stebint dirvožemio atkūrimą.
Parama priimant sprendimus
Kad būtų lengviau pasirinkti, kokias vietos medžiagas naudoti maisto medžiagų pertekliui iš pieno ūkio drenažinio vandens pašalinti, sukurta atviros prieigos sprendimų pagrindimo priemonė „FarMit“. „FarMit“ turi 75 medžiagų, įvertintų pagal našumo ir sąnaudų kriterijus, duomenų bazę. Ji sėkmingai išbandyta Belgijoje, Airijoje ir Jungtinėse Amerikos Valstijose, naudojant skirtingas ūkininkavimo praktikas ir maisto medžiagas. „Ši priemonė padeda mažinti taršą jos atsiradimo vietoje. Vietoje prieinamos medžiagos yra pakartotinai naudojamos, todėl sumažėjo transporto ir eksploatacijos išlaidos“, – priduria Steven Thornton. Taip pat sukurta modeliavimo ir sprendimų pagrindimo sistema, kuri padeda įvertinti įvairių tvarkymo metodų poveikį pagal tokius rodiklius kaip derlingumas, organinės anglies sankaupos dirvožemyje ir azoto nuostoliai. Ši priemonė įvertina kompromisus tvarkymo srityje, kad būtų galima maksimaliai padidinti tvarią gamybą ir kuo labiau sumažinti poveikį aplinkai. „Tai yra unikalu, nes paprastai rodikliai vertinami atskirai, – aiškina Steven Thornton. – Naujoji sistema taip pat veikia skirtingais lygmenimis. Ji gali įvertinti žemės ūkio produktyvumą, dirvožemio kokybę ir aplinkos apsaugą visoje Europoje skirtingiems pasėlių, dirvožemio ir klimato deriniams.“ INSPIRATION tyrimai, metodai ir priemonės palaiko pagrindinius ES teisės aktus ir politiką, visų pirma Vandens pagrindų direktyvą, taip pat susijusius su nitratais, gruntiniu vandeniu, tvariu pesticidų naudojimu, Europos žaliuoju kursu ir dirvožemio apsaugos temine strategija. Todėl reikia, kad valstybės narės patvirtintų priemones, kurios saugotų, atkurtų gamtos išteklius ir užtikrintų jų ilgalaikį bei tvarų naudojimą.
Keywords
INSPIRATION, dirvožemis, žemės ūkis, anglis, azotas, organiniai teršalai, šiltnamio efektą sukeliančios dujos, gruntinis vanduo, drenažas, maisto medžiaga, trąša, sprendimų pagrindimo sistema, pieno ūkis, biologinis jutiklis
