Žemėnaudos, vandens ir Žemėnaudos, vandens ir kritulių cheminės sudėties ir kritulių cheminės sudėties ir savybių, sėtinių pievų tyrimų savybių, sėtinių pievų tyrimų

tipiškose žemės ūkio tipiškose žemės ūkio ekosistemose rezultatai, ekosistemose rezultatai,

agroekosistemų monitoringo agroekosistemų monitoringo svarba ir perspektyva svarba ir perspektyva

aplinkosaugojeaplinkosaugoje

Dr. Kazimieras GaigalisDr. Kazimieras Gaigalis

LŽŪU Vandens tyrimų institutasLŽŪU Vandens tyrimų institutas

AktualumasAktualumas Pasklidoji tarša maisto medžiagomis blogina Pasklidoji tarša maisto medžiagomis blogina

Lietuvos paviršinių vandenų kokybę.Lietuvos paviršinių vandenų kokybę. Svarbu įvertinti maisto medžiagų išplovimo Svarbu įvertinti maisto medžiagų išplovimo

mastą ir šaltinius siekiant pasiekti gerą mastą ir šaltinius siekiant pasiekti gerą vandens telkinių būklę.vandens telkinių būklę.

Monitoringo duomenys reikalingi ataskaitoms Monitoringo duomenys reikalingi ataskaitoms įvairioms tarptautinėms institucijoms.įvairioms tarptautinėms institucijoms.

Tyrimų rezultatai panaudojami modeliams Tyrimų rezultatai panaudojami modeliams (platesniam įvertinimui bei prognozėms).(platesniam įvertinimui bei prognozėms).

Jūra

Šešuvis

Šušvė

Šiauliai

Panevėžys Klaipėda

Kaunas

Vilnius

Venta Rekyvos ež. Lėvuo

Vyžuona Mūša Mūša

Šventoji

Aisetas Žeimenys Siesartis

Minčia

Šventoji Širvinta

Žeimena

Neris

Venta

Nev

ėži

s

Kėdainiai

Nem

una

s

Merkys Šešupė

Šešupė

Marijampolė

Šilutė Tauragė

Plungė Pasvalys

Biržai

Anykščiai

3 1

1 Graisupis 2 Lyžena

Minija

Šyša

2

3 Vardas

Stebėjimų baseinaiStebėjimų baseinai

Vakarų

Vidurio

Pietryčių

Atliekami stebėjimaiAtliekami stebėjimai Žemėnauda: inventorizuojami pasėliai, jų Žemėnauda: inventorizuojami pasėliai, jų

tręšimas, derliai, sudaromi azoto/fosforo/kalio tręšimas, derliai, sudaromi azoto/fosforo/kalio balansai, atliekami dirvožemio tyrimai.balansai, atliekami dirvožemio tyrimai.

Hidrologiniai tyrimai: upelio, drenažo vandens Hidrologiniai tyrimai: upelio, drenažo vandens debitas.debitas.

Upelių, kritulių, gruntinio vandens cheminės Upelių, kritulių, gruntinio vandens cheminės sudėties tyrimai. sudėties tyrimai.

Sėtinių pievų struktūros ir produktyvumo Sėtinių pievų struktūros ir produktyvumo tyrimai.tyrimai.

Upelio bentofaunos tyrimai.Upelio bentofaunos tyrimai.

22

22

22

22

22

22

24

24

2222

200 mm

200 mm

200 mm

200 mm

75 mm

75 mm

75 mm

75 mm

75 mm

75 mm

75 mm

8a

8b

5.3 ha

5.6 ha

57.7

5

58.0

0

58.2

5

- 0.76 ha

- 0.90 ha

- 1.14 ha

- 1.04 ha

- 0.92 ha

- 1.38 ha

- 0.78 ha

- 1.11 ha

- 1.09 ha

Piezom eters

Control wells

57.50

58.00

Drainage systems

Drainage collector

Lateral drains

Ditch

Stebėjimų bazėStebėjimų bazė

debitaiUpelių VMP

N/P koncentr.

Hidrologinės sąlygos

N/P išplovimas iš baseinų

Bandymų laukų duomenys

Modelių kalibravimas

N/P išplovimo koeficientai

Taršos šaltinių nustatymas

Upelio vandens matavimo Upelio vandens matavimo postaspostas

Vandens lygis ir paskaičiuotas debitas upėje,Drenažo nuotėkis tiriamoje sistemoje,Vandens pH,Ištirpęs vandenyje deguonis mg l-1,Vandens drumstumas NTU,Vandens temperatūra oC

Visi duomenys imami kas 1 min., o užrašomi valandos vidurkiai, fiksuojant minimalias ir maksimalias buvusias tą valandą reikšmes.

Meteostotelėje: Oro temperatūra oC,Santykinė oro drėgmė %,Kritulių kiekis mm,Vėjo greitis m s-1,Saulės radiacija w m-2,Atmosferos slėgis.

Sėtinių pievų struktūros ir Sėtinių pievų struktūros ir produktyvumo monitoringasproduktyvumo monitoringas

GRAISUPIO STACIONARASGRAISUPIO STACIONARAS

INT INT EKST EKST (IV) (IV)

Stacionarios aikštelės

II IIII IIIIIITyrimų aikštelės

(100 m2)

Apskaitos laukeliai(1 m2)11 22 33

Parinktose stacionariose aikštelėse atliktas intensyviai ir ekstensyviai naudojamų sėtų pievų bendrijų būklės įvertinimas.

REZULTATAI: REZULTATAI:

žemėnaudažemėnauda

Maisto medžiagų balansas Maisto medžiagų balansas ūkininkų pasėliuoseūkininkų pasėliuose

Ūkio Nr.

Pasėlių % Maisto medžiagų likutis ar trūkumas, kg ha-1

žiem. javai

vasar. augalai

kaup. augal.

daug. žolės

N P K

1 19,9 52,6 16,3 11,3 7,3 4,4 -68

2 0,0 0,0 100,0 0,0 -134 -38 -84

3 24,7 68,5 0,4 6,3 -10,2 -26,3 -49,7

4 4,9 21,2 18,2 55,8 -49,8 -20,8 -49,3

5 46,4 30,8 4,5 18,2 23,3 -25 -37

6 100,0 0,0 0,0 0,0 -99,6 -82,6 -140

7 20,3 52,8 3,0 23,8 -18,5 -26,6 -55,4

8 0,0 64,2 8,8 27,0 -1,6 -6 -50,1

9 100,0 0,0 0,0 0,0 -44,3 -32,5 -66,9

10 0,0 0,0 5,8 94,2 22,2 -3,8 -12,4

Azoto ir fosforo balansas Azoto ir fosforo balansas baseinebaseine

REZULTATAI: REZULTATAI:

hidrologiniai ir hidrologiniai ir hidrocheminiai tyrimaihidrocheminiai tyrimai

Upelio debitas Upelio debitas 2009 m. m2009 m. m33/s/s

Upelių metinio nuotėkio kaita Upelių metinio nuotėkio kaita monitoringo laikotarpiumonitoringo laikotarpiu

Azoto junginių koncentracijos Azoto junginių koncentracijos kitimas Graisupio upelio vandenyjekitimas Graisupio upelio vandenyje 2009 m.2009 m.

0

2

4

6

8

10

12

14

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

N k

once

ntra

cija

mg

l -1

org. N

NO3-N

NO2-N

NH4-N

Azoto junginių koncentracijos Azoto junginių koncentracijos kitimas Lyženos baseino krituliuose kitimas Lyženos baseino krituliuose 2009 m.2009 m.

0

2

4

6

8

10

12

14

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

N k

once

ntra

cija

mg

l -1

org. N

NO3-N

NH4-N

Nitratų azoto koncentracijos kitimas Nitratų azoto koncentracijos kitimas gyventojų geriamojo vandens gyventojų geriamojo vandens šuliniuose šuliniuose 2001-2001-2009 m.2009 m.

0

5

10

15

20

25

1 3 5 7 9111 3 5 7 9111 3 5 7 9111 3 5 7 9111 3 5 7 9111 3 5 7 9111 3 5 7 9111 3 5 7 9111 3 5 7 911

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

NO

3-N

mg

l-1

G1š

G2š

G3š

G4š

Ribinė vertė

Azoto išplovimo ir Azoto išplovimo ir balanso baseine balanso baseine palyginimaspalyginimas

Fosforo balanso ir Fosforo balanso ir išplovimo kaitaišplovimo kaita

Graisupio upelio vandens cheminių Graisupio upelio vandens cheminių analizių rezultatai 2009 m.analizių rezultatai 2009 m.

AnalitėsMėginių paėmimo laikas mėn.

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

VMP Graisupio upelis

pH 7,84 8,02 7,66 8,33 8,16 7,6 8,21 8,16 8,24 8,14 8,24 7,93NH4

+- N mg/l 0,054 0,074 0,016 0,028 0,034 0,03 0,022 0,018 0,002 0,018 1,44 0,118

NO2- - N mg/l 0,017 0,017 0,011 0,088 0,011 0,02 0,018 0,002 0,002 0,003 0,019 0,13

NO3- - N mg/l 10,6 7,3 8,61 7,08 0,014 4,72 2,3 1,09 3,08 9,2 11,5 6,18

N bendr. mg/l 10,6 8,41 10,5 7,66 1,21 6,85 2,7 1,33 4,49 9,22 13,2 6,33

PO4-3 - P mg/l 0,017 0,084 0,044 0,048 0,034 0,058 0,078 0,096 0,029 0,021 0,051 0,406

P bendr. mg/l 0,146 0,122 0,066 0,064 0,034 0,356 0,136 0,099 0,037 0,028 0,098 0,483

Ištirpęs deguonis

mgO2/l 12,8 12,26 12,02 8,58 8,25 8,67 8,72 8,88 9,47 10,73 9,26 8,26BDS7 mgO2/l 3,03 4,16 3,5 1,23 5,42 2,9 1,12 1,28 0,88 1,32 0,87 4,71Cl mg/l 30 25,7 28 28 29 11 39 40 35 51 37 37Na mg/l 9,8 6,2 5,3 10 10 8 14 11 9,5 11 7,3 12K mg/l 5,3 4,2 3 3,2 4,2 3,5 5,8 6,1 4,9 4 4,3 14Ca mg/l 98 81 98 115 106 84 135 116 105 126 136 98Mg mg/l 28 10 28 34 34 23 34 37 37 41 35 18SO4 mg/l 40 40,3 9,1 44 34 13 38 63 46 34 36 34HCO3

- mg/l 293 241 268 354 372 281 476 384 390 439 433 299SEL mSi/cm 0,671 0,565 0,624 0,74 0,524 0,64 0,779 0,761 0,086 0,862 0,645

+

#

AriamaMiðkas

Ganykla

KiaulidëValuèiai

Gra isup is

Graisupis

488184

Monitoringo postas

Àþuolaièiai

Karvidë

613

1942

5.3

8. 2

8.4

7.8

0.7

9.0

6.8

3.4

6.4

5.2

5.0

8.3

5.6

7.6

14.0

2.1

11.0

1.6

8.5

13.0

3.5

1.2

6.3

7.5

1.15.8

1.0

6.0

9.2

10.0

6.1

6.6

1.4

5.414.0

7.8

11.0

5.65.2

Þemës naudojimasAriamaGanyklaKarvidëKiaulidëMiðkasSodybaVanduo

Drenaþo rinktuvaiNitratø azotas mg/l

GrioviaiGraisupis

KeliaiVietiniaiRajono

+ Koordinatës# Monitoringo postas

N

EW

SNitratų azoto Nitratų azoto koncentracija koncentracija Graisupio Graisupio baseino baseino drenažo drenažo sistemų sistemų vandenyje vandenyje 2002 m.2002 m.

Azoto ir fosforo vidutinės koncentracijos Azoto ir fosforo vidutinės koncentracijos bei išplovimo koeficientai Graisupio bei išplovimo koeficientai Graisupio baseino pasėlių grupėms 1999-2009 m.baseino pasėlių grupėms 1999-2009 m.

Azotas Fosforas

Koncentracija,

mg l-1

Išplovimas,

kg ha-1

Koncentracija,

mg l-1

Išplovimas,

kg ha-1

Pasėlių grupės:

1. Kaupiamieji augalai 13,3 22,7 0,068 0,116

2. Žieminiai javai 12,8 21,9 0,054 0,092

3. Vasariniai javai 12,4 21,2 0,073 0,125

4. Ganyklos 6,1 10,4 0,087 0,149

Ariamoji žemė

(1-3 grupės vidurkis)

12,7 21,7 0,071 0,121

Žemės ūkio laukai

(1-4 grupės vidurkis)

11,3 19,3 0,075 0,128

REZULTATAI: REZULTATAI:

sėtinių pievų struktūros sėtinių pievų struktūros ir produktyvumo ir produktyvumo

monitoringasmonitoringas

Žolyno amžius ir naudojimo pobūdis turi įtakos Žolyno amžius ir naudojimo pobūdis turi įtakos sėtinių pievų sukcesijos intensyvumui.sėtinių pievų sukcesijos intensyvumui.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Metai

vnt.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Ūki

nė v

ertė

, bal

ai

Rūšių skaičius INT Rūšių skaičius EKST Ūkinė vertė INT Ūkinė vertė EKST

Intensyviai (INT) ir ekstensyviai Intensyviai (INT) ir ekstensyviai (EKST) naudojamų sėtinių pievų (EKST) naudojamų sėtinių pievų

botaninės įvairovės kaita botaninės įvairovės kaita

Ekstensyvus pievų žolynų naudojimas sudarė sąlygas botaninei rūšių įvairovei atsikurti

Intensyviai (INT) ir ekstensyviai Intensyviai (INT) ir ekstensyviai (EKST) naudojamų sėtinių pievų (EKST) naudojamų sėtinių pievų produktyvumas ir ūkinė vertė produktyvumas ir ūkinė vertė

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Metai

Ant

žem

inė

fito

mas

ė, g

/m2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Ūki

nė v

ertė

, lai

psni

ai

Antžeminė fitomasė INT Antžeminė fitomasė EKSTŪkinė vertė INT Ūkinė vertė EKST

Ūkiniu požiūriu vertingesni – derlingesni ir geresnės ūkinės vertės intensyviai naudojami jauni žolynai

Ekstensyviai naudojami žolynaiEkstensyviai naudojami žolynai

Žolynų natūralėjimo proceso stebėjimas Žolynų natūralėjimo proceso stebėjimas yra perspektyvus tiek biologinės įvairovės yra perspektyvus tiek biologinės įvairovės atsikūrimo, tiek ir ūkinės vertės kaitų atsikūrimo, tiek ir ūkinės vertės kaitų analizavimo požiūriais.analizavimo požiūriais.

Ekstensyviai naudojamuose žolynuose Ekstensyviai naudojamuose žolynuose botaninė rūšių įvairovė atsikuria žymiai botaninė rūšių įvairovė atsikuria žymiai greičiau nei intensyvaus ūkininkavimo greičiau nei intensyvaus ūkininkavimo sąlygomis.sąlygomis.

Dabar vykstant intensyviems žemėvaldos Dabar vykstant intensyviems žemėvaldos skaidos ir žemėnaudos kaitos procesams ypač skaidos ir žemėnaudos kaitos procesams ypač svarbu ieškoti galimybių ekologinei svarbu ieškoti galimybių ekologinei pusiausvyrai gamtoje atstatyti, biologinei pusiausvyrai gamtoje atstatyti, biologinei įvairovei atkurti ir agrarinio kraštovaizdžio įvairovei atkurti ir agrarinio kraštovaizdžio struktūringumui ir kokybei pagerinti. Todėl struktūringumui ir kokybei pagerinti. Todėl sėtinių žolynų išsaugojimas ir jų būklės sėtinių žolynų išsaugojimas ir jų būklės stebėjimas yra svarbus agroekosistemų tyrimų stebėjimas yra svarbus agroekosistemų tyrimų uždavinys.uždavinys.

Sėtų pievų natūralizacijos tyrimai svarbūs nustatant biologinės įvairovės atsikūrimo procesus anksčiau ūkinėms reikmėms įsisavintuose plotuose. Tai ypač aktualu ne tik Lietuvoje, bet ir Vidurio bei Rytų Europos kraštuose, kur sumažėjus intensyviai naudojamų žemės ūkio naudmenų plotui, didelėje teritorijos dalyje vyksta sėtų pievų natūralėjimas ar net degradacija.

Svarbu žinoti kokiu mastu natūralizacijos veikiamos sėtinės pievos gali atspindėti vietovei būdingų sinantropinės kilmės natūralių pievų biologinę įvairovę.

Sėtinių pievų monitoringo perspektyvos ir reikalingumas

Rūšių gausos tyrimai svarbūs įgyvendinant Rūšių gausos tyrimai svarbūs įgyvendinant biologinės įvairovės konvencijos reikalavimusbiologinės įvairovės konvencijos reikalavimus.

Tyrimai svarbūs nustatant aplinkosaugos ir žemės Tyrimai svarbūs nustatant aplinkosaugos ir žemės ūkio politiką, bei įgyvendinant Lietuvos ūkio politiką, bei įgyvendinant Lietuvos kraštovaizdžio politikos kryptiskraštovaizdžio politikos kryptis

Sėtinių pievų monitoringo perspektyvos ir reikalingumas

REZULTATAI: REZULTATAI:

Bentofaunos tyrimaiBentofaunos tyrimai

Graisupio upelio makrozoobentoso Graisupio upelio makrozoobentoso bendrijos ir vandens kokybės rodikliai bendrijos ir vandens kokybės rodikliai 2005-2009 m. pavasarį (P) ir rudenį (R)2005-2009 m. pavasarį (P) ir rudenį (R)

Rodiklis2005 2006 2007 2008 2009

P R P R P R P R P RBiomasė, g m-2

29,0 7,0 17,1 3,5 18,1 9,2 27,6 3,1 32,8 1,9

Taksonų skaičius31 24 33 27 20 31 29 29 36 16

Shannon-Wiener’io bioįvairovės indeksas, bitai ind-1

3,45 1,93 1,08 4,00 3,40 3,12 2,42 3,40 3,94 3,19

Simpson’ o bioįvairovės indeksas

0,16 0,45 0,76 0,08 0,12 0,19 0,42 0,20 0,13 0,15

Trent’o biotinis indeksas

9 8 9 7 8 9 9 8 9 7

vidutinis Chandler’io biotinis indeksas

60 47 51 40 60 50 55 51 57 45

Makrobentoso rodiklius ženkliai įtakoja Makrobentoso rodiklius ženkliai įtakoja klimatiniai veiksniai.klimatiniai veiksniai.

Graisupio upelio ekologinė būklė pagal Graisupio upelio ekologinė būklė pagal biotinius rodiklius rudenį dažniausiai būna biotinius rodiklius rudenį dažniausiai būna prastesnė nei pavasarį. Per 2005-2009 m. prastesnė nei pavasarį. Per 2005-2009 m. laikotarpį aiškių pokyčių trendų nenustatyta.laikotarpį aiškių pokyčių trendų nenustatyta.

Jei ateityje prioritetas teikiamas lokalaus Jei ateityje prioritetas teikiamas lokalaus žmogaus poveikio (ūkininkavimo) stebėsenai, žmogaus poveikio (ūkininkavimo) stebėsenai, siūloma pasirinkti stabilesnę agroekosistemą, siūloma pasirinkti stabilesnę agroekosistemą, arba stebėjimus tęsti Graisupio upelyje kasmet, arba stebėjimus tęsti Graisupio upelyje kasmet, bet tik vegetacijos sezono pradžioje.bet tik vegetacijos sezono pradžioje.

Ačiū už dėmesį