Időjárásfüggetlen mezőgazdaság: a zárt drénhálózat előnyeinek feltárása

Hollandia mindössze 41 543 km² összterületével a mezőgazdasági termékek legnagyobb exportőre Európában és a második legnagyobb a világon. Az ország élelmiszerexportban elért sikere nem véletlen, hanem több évtizedes innovációra, hatékonyságra és kemény munkára épül.

Az éghajlatváltozás hatásai azonban mára veszélybe sodorták a helyi növénytermesztést, különösen az alacsonyan fekvő tengerparti területeken. Két évvel ezelőtt Észak-Hollandiában elindították a „Freshwater Farmers" kísérleti projektet, amely azt vizsgálta, hogyan lehet a jelenlegi mezőgazdasági gyakorlatokat adaptálni a növények megóvása érdekében a növekvő szikesedéstől és az elhúzódó aszályoktól.

A szikesedő talajok visszamaradt növekedést és alacsony hozamot eredményeznek – fotó: pipelife.com

Küzdelem a termőföldek szikesedésével

Hollandia területének egynegyede a tengerszint alatt fekszik, így a holland mezőgazdasági területek elöntéseknek és szikesedésnek egyaránt ki vannak téve. A növekvő vízigény, a tengerszint emelkedése és a gyakoribb aszályos időszakok ez utóbbi problémát az utóbbi években egyre akutabbá tették. Hollandiában a hagyományosan termesztett növények többsége nem sótűrő; ezért a szikesedő talajok visszamaradt növekedést és alacsony hozamot eredményeznek.

Maurice Meester, a Pipelife Hollandia termékmenedzsere így nyilatkozott: "Egyre kevesebb friss víz van a talajban. Normális esetben, ha néhány centiméter mélyen a földbe ásna, édesvizet találna, mivel az kevésbé sűrű. De manapság annyi vizet használunk, hogy a talajvíz nem tudja megfelelően helyreállítani magát. A sós víz lassan beszivárog a földekbe, és végül vannak olyan sós területek, hogy ott már semmi sem nő."

2022-ben a Vertify és a Deltares kutatóintézetek a Wageningeni Egyetemmel és a Pipelife Hollandiával közösen kísérleti projektet indítottak, amely a talaj fokozódó szikesedésének lehetséges megoldásait kereste.

A projekt egy Anna Paulowna-i farmon zajlik, amely Klaas Schenk gazdálkodó tulajdonában van. A tengerparti területen elhelyezkedő Klaas földjei mindig is hajlamosak voltak a szikesedésre. Ez arra ösztönözte őt, hogy elálljon a hagyományos mezőgazdasági gyakorlatoktól, és inkább olyan fenntartható vízgazdálkodási megoldásokat keressen, mint a csepegtető öntözés. Mostanra Klaas farmja egy innovatív vízelvezető és esővízgyűjtő rendszer tesztelőhelyévé is vált.

„Az éghajlatváltozás mindannyiunkat új kihívások elé állítja" – vallja be Klaas. "A gazdaságomban a talaj szikesedése gyakorlati megoldásokat igényel, és az édesvíz visszatartása és újrafelhasználása számomra a megoldás fontos része."

Mostanra Klaas farmja egy innovatív vízelvezető és esővízgyűjtő rendszer tesztelőhelyévé is vált – fotó: pipelife.com

A zárt drénhálózat megállítja az édesvíz veszteséget

Hagyományosan Hollandia árvízveszélyes part menti területeit vízszintes vízelvezető csövekkel a talajba helyezték, és a felesleges vizet egy árokba vezették, ahonnan az a tengerbe folyik. A kísérlet részeként egy 8 hektáros területen hagyományos vízelvezető rendszert alakítottak ki zárt hálózattá, amely lehetővé teszi a talajvízszint jobb kezelését.

A meglévő 8 kilométeres vízelvezető rendszer 6 kilométernyi Pipelife csőrendszerrel került lezárásra, a szerelési munkálatok 2022. márciusában fejeződtek be. Az új rendszer lehetővé teszi a többlet csapadék téli legyűjtését és a nyári hónapokra történő tárolását. Míg a négyéves projekt során több tesztet is futtatnak majd a rendszeren, az első eredmények biztatóak.

"A hagyományos vízelvezető rendszerek kiszívják a felesleges vizet a talajból, de végül a sós vizet is feljebb szívják. Megfigyeltük, hogy a rendszer lezárásával megállíthatjuk ezt a folyamatot, mivel az aktív vízáramlás megszűnik, amikor a gyűjtőkutak telítődnek" – kommentálja Meester.

Az esővíz újrafelhasználása a felszín alatti öntözésére

A tesztmezőn a talajvíz szintjét szenzorok segítségével folyamatosan ellenőrzik, a pilot következő lépéseként pedig annak feltárása, hogy a tárolt vizet hogyan lehetne újrahasznosítani csepegtető öntözéssel vagy vízszintes vízelvezetéssel.

A kollektorkutakba vízszint-szabályozó rendszert telepítettek, amely lehetővé teszi Klaasnak, hogy szükség esetén emelje vagy csökkentse a vízszintet okostelefonjáról. Például a vízszintet meg lehet emelni, amikor a növények még fiatalok, hogy jobban kiegészítsék a gyökereket, vagy csökkenthetők, hogy a mezők elérhetővé váljanak a mezőgazdasági gépek számára.

A kollektorkutakba vízszint-szabályozó rendszert telepítettek – fotó: pipelife.com

"A burgonya és a hagyma termesztése mellett mostmár vizet is gyűjtök" – mondja Klaas. "Hiszem, hogy jobb vízgazdálkodási gyakorlatok megvalósításával javítani tudjuk a vetőburgonya hozamát."

A teszthez egy hagyományos vízelvezető rendszert zártak le három másik Klaas szántóföldön, összesen 6 hektáron. A szerelési munkálatokra idén tavasszal került sor, a 100%-ban újrahasznosított PVC-ből készült Pipelife rendszerrel. A meglévő vízelvezető csöveket csatlakoztatták és a vízáramlást a gyűjtőkút felé irányították. A három területet annak kutatására fogják használni, hogy a talajvízszint szabályozása hogyan ösztönözheti az egészséges növekedést és növelheti a betakarítást.

"Azt tervezzük, hogy a vízszintet közvetlenül a gyökerek alatt tartjuk, és a növények növekedésével fokozatosan csökkentjük. Az optimális talajvízszint folyamatos fenntartásával a növények erősebb gyökérrendszert fejleszthetnek ki, és ellenállóbbá válhatnak. Különféle vízállásokkal kísérletezünk majd, és egy nem szabályozott referenciamező is less a hozamok összehasonlítására" – összegzi Meester.

A szerelési munkálatokra idén tavasszal került sor, a 100%-ban újrahasznosított PVC-ből készült Pipelife rendszerrel – fotó: pipelife.com

A tápanyagveszteség megelőzése

A talajból származó tápanyagveszteség egy másik probléma, amellyel az Anna Paulownai „Freshwater Farmers" kísérlet idén foglalkozni kíván. A hagyományos vízelvezető rendszerek képesek összevonni a vízben oldódó tápanyagokat a többletvízzel, így a felső talajréteg kevésbé termékeny, miközben fokozza az eutrofizációt.

A tápanyaggyűjtőben használt szűrőanyag szerves és komposztálható – fotó: pipelife.com

A kísérlet során egy úgynevezett tápanyaggyűjtőt – egy 70 m³-es, szerves anyaggal feltöltött tározót – kell megépíteni, amely a rendszeren áthaladó vízben lévő nitrátokat megfogja. Siker esetén egy ilyen megoldással a jövőben megakadályozható lenne a kiszivárgás a gazdaságokból, miközben lehetővé válik a megtartott tápanyagok újrafelhasználása.

"A Hollandiában termesztett növények némelyike nagyon igényes, ezért a talaj termékenységének fenntartása kulcsfontosságú" – magyarázza Meester. "Mivel a tápanyaggyűjtőben használt szűrőanyag szerves és komposztálható, ezt követően természetes műtrágyaként visszajuttatjuk a táblákra. Így csökkenthetjük a gazdálkodók trágyázási költségeit, és megakadályozhatjuk, hogy a mezőgazdasági elfolyások a környezetbe kerüljenek."

A szerelési munkálatokra idén tavasszal került sor – fotó: pipelife.com

A víz újrafelhasználásának lehetősége a mezőgazdaságban

Az Anna Paulownában tesztelt mezőgazdasági megoldások pénzügyi életképessége és az oktatási tevékenységek a pilot két másik fókuszterülete. A kutatás további három tenyészidőszakon keresztül folytatódik, a kapott adatokat pedig megosztják a helyi gazdákkal, ezzel is felhívják a figyelmet a fenntartható vízgazdálkodási lehetőségekre a holland mezőgazdaságban.

"Az a célunk, hogy a gazdálkodók profitáljanak a legtöbbet; csak így tudjuk meggyőzni többségüket, hogy fektessenek be ilyen rendszerekbe" – mondja Meester. "Öt éven belül szeretnénk elérni a befektetés megtérülését. A gazdálkodók számára azonban a legnagyobb előny az édesvíz elérhetőségének biztosítása, ami segít az aszályok és a szikesedés okozta problémák kezelésében."

A kísérlet időpontja egybeesik azzal, hogy Európa-szerte egyre jobban összpontosítanak a vízhiány hatásaira. Ebben az évben valószínűleg az EU szigorúbb vízfogyasztási politikákat jelent be, amelyek várhatóan ösztönzik és megkönnyítik a víz újrafelhasználását. Ha teljesülnek a négyéves kísérleti projekt céljai, és megnövekedett finanszírozás válik elérhetővé a víz újrahasznosítására a mezőgazdaságban, a jövőben még több édesvízi gazdálkodó csatlakozhat a Klaashoz.