Αναγνωστόπουλος Β. Δημήτρης, Αγρότης-Γεωπόνος Παν. Θεσσαλίας, email: dvanagnosto@yahoo.gr

 

1. Εισαγωγή

Διάβρωση ορίζεται η σταδιακή απογύμνωση- απομάκρυνση του εδάφους ως τεμαχίδια με την επίδραση αέρα (άγνωστη κατεύθυνση) ή νερού (προς κατώτερα στρώματα) (Al-Kaisi, 2000).

Σύμφωνα με τους DeVenteetal. (2013) η σωστή διαχείριση της διάβρωσης απαιτεί την εκτίμηση των έμμεσων αλλά και των άμεσων επιπτώσεων της. Χαρακτηριστικά αναφέρουν ως άμεσες επιπτώσεις, την αφαίρεση του εδαφικού στρώματος, την μείωση της οργανικής ουσίας και την αλλαγή της δομής του εδάφους  με αποτέλεσμα την φθορά της γονιμότητας και την μη ικανοποιητική στράγγιση του νερού που εν τέλει φέρνουν μειωμένη παραγωγικότητά αλλά και φθορά στην βιοποικιλότητα της περιοχής. Από την άλλη ως έμμεσες επιπτώσεις είναι ο πιο πιθανός ο κίνδυνος πλημύρας αλλά και τα αποθέματα ζωής (διατροφικά και μη) μειώνονται. Σε αυτά να προσθέσουμε και την πορεία ιζημάτων προς στους υδάτινους αποδέκτες μεταξύ αυτών και θρεπτικά όπως άζωτο και φώσφορο που προκαλούν το φαινόμενο του ευτροφισμού (Ekholm and  Lehtoranta, 2012). Οι RitterandEng (2012) αναφέρουν ότι οι παράγοντες που καθορίζουν την διάβρωση λόγω νερού είναι οι κατακρημνίσεις καθώς όσο μεγαλύτερες τόσο πιο έντονο το φαινόμενο, στοιχεία του εδάφους καθώς εδάφη με κακή στράγγιση και μικρή παρουσία οργανικής ουσία αυξάνουν την διάβρωση, η κλίση και το μήκος της περιοχής παίζουν ρόλο αρνητικό όσο μεγαλύτερα είναι, η μη παρουσία φυτοκάλυψης όμοια εντείνει το φαινόμενο και τέλος το βάθος, ο χρόνος και εξοπλισμός κατεργασίας παίζει ρόλο (πχ αρνητικό αν δεν παραμένουν υπολείμματα φυτικά). Από την άλλη η διάβρωση λόγω αέρα επηρεάζεται από το βάρος των σωματιδίων του εδάφους, την τραχύτητα του εδάφους (όσο μεγαλύτερη τόσο μεγαλύτερη αντίσταση), η μη παρουσία ανεμοφρακτών εντείνει το φαινόμενο και τέλος όμοια με παραπάνω η παρουσία φυτοκάλυψης. Έτσι προς αυτή την κατεύθυνση έχουν ληφθεί όρια κατά τα οποία ανάλογα με το μέγεθος την απομάκρυνσης του εδάφους χαρακτηρίζεται το φαινόμενο όπως του Morgan (2009) και άλλες ωστόσο όπως αυτή η κατηγοριοποίηση που θα αναφέρουμε παρακάτω.

Πίνακας 1: Επίπεδο ρίσκου διάβρωσης ανάλογα με τις ετήσιες απώλειες εδάφους (t/ha) (Morgan, 2009).

Επίπεδο ρίσκου διάβρωσης Απώλειες εδάφος (t/ha/έτος)
Πολύ ασήμαντη <2
Ασύμαντη 2-5
Μέτρια 5-10
Υψηλή 10-50
Επικίνδυνη 50-100
Πολύ επικίνδυνη 100-500
Καταστροφική >500

Σύμφωνα με τον χάρτη της εικόνας 1 κατά τους van der Knijff etal. (2000) γενικότερα η Ευρώπη δεν έχει υψηλό κίνδυνο διάβρωσης αλλά εξαίρεση αποτελούν χώρες της Μεσογείου με κύριο εκπρόσωπο την Ελλάδα η οποία θεωρείται ζώνη υψηλής επικινδυνότητας σε κάποιες περιοχές και είναι απαραίτητο να ληφθούν μέτρα για τον περιορισμό του φαινομένου για να μην οδηγηθούν μέρη στην ερημοποίηση.

Van der Knijff

Εικόνα 1: Παρουσία φαινομένου διάβρωσης στο Ευρωπαϊκό χώρο (Van der Knijff et al., 2000)

Έτσι, σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να εκτιμηθεί και να αξιολογηθεί μέσα από σενάρια περιπτώσεων η διάβρωση σε μια περιοχή της Θεσσαλίας όπως τα Βούναινα στον Νομό Λαρίσης που παρουσιάζει σε έντονο βαθμό το φαινόμενο και να προταθούν λύσεις περιορισμού. Όμοια σαν εφαρμογή μπορεί να γίνει χρήση της μεθοδολογίας και άλλες περιοχές που επιθυμούμε. Επομένως κύριο στόχος της εργασίας είναι να παρουσιαστεί και να αξιολογηθεί πρακτικά η εκτίμηση της διάβρωσης.

2. Υλικά και Μέθοδοι

2.1. Περιοχή μελέτης διάβρωσης

Η περιοχή που θα μελετήσουμε είναι αυτή της κοινότητας Βούναινα του Νομού Λαρίσης. Η περιοχή χαρακτηρίζεται από γεωργικές εκμεταλλεύσεις σε κλίση και έτσι το φαινόμενο της διάβρωσης είναι πιθανόν να παρατηρείται. Για να εκτιμήσουμε το μέγεθος της κατάστασης επιλέχθηκε το αγροτεμάχιο με συντεταγμένες δύο άκρων: στο ανώτερο σημείο (39ο 29΄΄ 38.32’, 22ο 14΄΄ 36.33’) σε υψόμετρο 189 μέτρα και στο κατώτερο σημείο (39ο 29΄΄ 45.48’, 22ο 14΄΄ 10.53’) σε υψόμετρο 162 μέτρα. Η απόσταση μεταξύ των δύο σημείων ήταν 657 μέτρα. Η χρήση του λογισμικού GoogleEarth μας βοήθησε στον καθορισμό του αγροτεμαχίου και στους υπολογισμούς. (Εικόνα 2).

Google Earth

Εικόνα 2: Περιοχή μελέτης Διάβρωσης όπως αποτυπώνεται στο Χάρτης του GoogleEarth.

2.2. Εξίσωση υπολογισμού διάβρωσης

Η εξίσωση χρησιμοποιήθηκε για τον υπολογισμό της διάβρωσης της περιοχής ήταν η παρακάτω (USLE): 

A eksisosi

Στην συνέχεια θα εξηγήσουμε έναν έναν τις παραμέτρους που αποτελούν την εξίσωση της διάβρωσης.

Η παράμετρος R αναφέρεται στον παράγοντα της βροχής στη διάβρωση των εδαφών. Ουσιαστικά είναι ο λόγος του αθροίσματος των τετραγώνων των κυβικών των μηνών βροχόπτωσης προς την συνολική βροχόπτωση. Λογικό είναι όσο αυξάνει η ετήσια βροχόπτωση μιας περιοχής να αυξάνει και ο κίνδυνος διάβρωσης και να εντείνεται το φαινόμενο. Προσοχή στον υπολογισμό της παραμέτρου χρειάζεται καθώς το R αλληλεπιδρά και από την παράμετρο της φυτοκάλυψης. Αν για παράδειγμα για κάποιους μήνες του χρόνου η έκταση καλλιεργείται (άρα υπάρχει φυτοκάλυψη) και τους υπόλοιπους δεν καλλιεργείται τότε καλούμαστε να υπολογίσουμε δύο R. Ένα που θα περιλαμβάνει στο αριθμητή το σύνολο των τετραγώνων των κυβικών των μηνών που είναι εγκατεστημένη η καλλιέργεια ενώ ο παρονομαστής θα μένει ίδιος και ένα R όπου θα αφορά το σύνολο των μηνών που το έδαφος είναι κενό από φυτοκάλυψη. Οι υπολογισμοί αυτοί θα φέρνουν στην συνέχεια το υπολογισμό και δύο διαβρώσεων ανάλογα τις περιόδους φυτοκάλυψης ή μη. Το άθροισμα των δύο διαβρώσεων, είναι η συνολική διάβρωση στο έτος. Η εναλλαγή της παραμέτρου R και η συμβολή της στο φαινόμενο της διάβρωσης είναι λογικό να εφαρμόζεται καθώς μέρος των κατακρημνίσεων αν υπάρχει φυτοκάλυψη απορροφάται από τα φυτά ενώ αν δεν υπάρχει το καθοδικό ρεύμα του νερού και εδάφους είναι πιο έντονο. Στην περίπτωση μας χρησιμοποιήθηκαν κλιματικά στοιχεία υετού για τις χρονολογίες 1961 ως 1990 για την ευρύτερη περιοχή Λάρισας και αποκτήσαμε πρόσβαση από τον ιστότοπο www.freemeteo.gr.

Συνεχίζοντας, η παράμετρος K έχει να κάνει με την οργανική ουσία και την κοκκομετρία του εδάφους. Η οργανική ουσία δημιουργεί πιο σταθερή δομή στο έδαφος και λογικό είναι να αντιστέκεται στο φαινόμενο της διάβρωσης ενώ με την σειρά της και η κοκκομετρική σύσταση παίζει ρόλο. Συγκεκριμένα στο πίνακα 2 αποτυπώνεται η σχέση της παραμέτρου K ανάλογα το ποσοστό οργανικής ουσία και την κοκκομετρία του εδάφους (Αντωνιάδης, 2013).

Πίνακας 2: Επίδραση κοκκομετρίας εδάφους και Οργανικής ουσία στο συντελεστή K (Αντωνιάδης, 2013).

Κοκκομετρία Οργανική ουσία <2% Οργανική ουσία <2%
Αμμοαργιλοπηλώδες 0,20 0,20
Αμμοαργιλώδες 0,25 0,23
Αμμοπηλώδες 0,14 0,12
Αμμώδες 0,09 0,06
Αργιλοπηλώδες 0,33 0,28
Αργιλώδες (<45% άργιλος) 0,24 0,21
Αργιλώδες (>45% άργιλος) 0,19 0,15
Ιλυοαργιλοπηλώδες 0,35 0,30
Ιλυοαργιλώδες 0,27 0,26
Ιλυοπηλώδες 0,41 0,37
Ιλυώδες 0,40 0,28
Πηλοαμμώδες 0,05 0,04
Πηλώδες 0,34 0,26

Ο παράγοντας LS ουσιαστικά είναι η συμβολή της κλίσης και του μήκους της στο φαινόμενο της διάβρωσης και υπολογίζεται:

 B eksisosi  (2)

Η κλίση (%) με την σειρά της υπολογίζεται ως το πηλίκο που έχει ως αριθμητή το γινόμενο της υψομετρικής διαφοράς των δύο άκρων επί το 100 και ως παρανομαστή την απόσταση των δύο σημείων (δηλαδή το μήκος κλίσης). Τέλος, η παράμετρος NN εξαρτάται από την κλίση, και όσο αυξάνεται αυτή αυξάνονται και οι τιμές του ΝΝ. Χαρακτηριστικά, για κλίση από 0 ως 0,9% παίρνει τιμή 0,2, για 1-2,9% παίρνει τιμή 0,3, για 3-4,9% τιμή 0,4 και για >5% τιμή 0,5. Συμπερασματικά όσο αυξάνει η παράμετρος LS αυξάνει και η διάβρωση.

Ο παράγοντας C έχει να κάνει με την καλλιέργεια που υπάρχει (CA) και την καλλιεργητική πρακτική που εφαρμόζεται (CΒ), ουσιαστικά είναι το γινόμενο αυτών των δύο συντελεστών. Ανάλογα την καλλιέργεια εφαρμογής, διαφέρει η φυτοκάλυψη και έτσι όσο πιο πυκνή φυτεία και εκτεταμένο ριζικό σύστημα τόσο πιο πολύ αντιστέκεται το έδαφος στην διάβρωση. Συγκεκριμένα, στο πίνακα 3 φαίνονται διάφορες τιμές του CA ανά περίπτωση

Πίνακας 3: Επίδραση καλλιέργειας- φυτοκάλυψης στην παράμετρο CA (Αντωνιάδης, 2013).

Καλλιέργεια CA
Γυμνό έδαφος 1
Αραιές γραμμές (πχ καλαμπόκι, βαμβάκι) 0,50
Πυκνές γραμμές (πχ δημητριακά) 0,35
Χορτοδοτικά 0,50
Οπωροφόρα 0,10
Λειμώνες 0,02

Αντίστοιχα η παράμετρος CBαν εφαρμόζεται όργωμα παίρνει τιμή ίση με την μονάδα, αν υπάρχει κάλυψη πάνω από το 30% του εδάφους με φυτικά υπολείμματα τιμή 0,60, αν εφαρμόζεται ακαλλιέργεια τιμή 0,25. Αντίστοιχα όπως και στον παράγοντα R, έτσι και εδώ αν η ετήσια καλλιέργεια χωρίζεται σε δύο διαστήματα σε ένα με φυτοκάλυψη και σε ένα χωρίς τότε λαμβάνονται τιμές του C και στις δύο περιπτώσεις.

Τέλος η παράμετρος P αναφέρεται στα μέτρα αντιδιαβρωτικής προστασίας αν εφαρμόζονται. Αν δεν εφαρμόζονται η τιμή είναι ίση με την μονάδα όπως και αν γίνεται φύτευση κάθετα στις ισοϋψείς, αν η φύτευση όμως γίνεται τυχαία ως προς τις ισοϋψείς η τιμή είναι 0,75 ενώ αν η φύτευση είναι παράλληλα στις ισοϋψείς η τιμή είναι 0,50.

 

2.3. Σενάρια πρακτικών και διάβρωση

Στην παρούσα εργασία καλούμαστε να υπολογίσουμε και να αξιολογήσουμε το φαινόμενο της διάβρωσης στην πρωτοαναφέρουσα περιοχή για τρείς περιπτώσεις συνθηκών που είναι οι παρακάτω:

  • Φυτεία Καλαμποκού από τον Απρίλιο ως τον Σεπτέμβριο  σε ευθείες γραμμές φύτευσης τυχαία και με την εφαρμογή οργώματος.
  • Φυτεία Σιταριού από τον Οκτώβριο ως τον Ιούνιο σε ευθείες γραμμές φύτευσης τυχαία και με την εφαρμογή οργώματος.
  • Οπωροφόρα σε γραμμές φύτευσης κατά τις ισουψείς για καλλιέργεια όλο τον χρόνο και χωρίς την εφαρμογή οργώματος.

Τα παραπάνω σενάρια οπωσδήποτε μεταφράζονται διαφορετικά από τις παραμέτρους που αναλύθηκαν και έτσι θα δώσουν και διαφορετικά αποτελέσματα διάβρωσης του εδάφους.

Σκοπός εν τέλει της εργασίας είναι να αξιολογήσει το επίπεδο διάβρωσης αλλά και να προτείνει λύσεις. Η αξιολόγηση του βαθμού διάβρωσης επιλέχτηκε να γίνεται με τον παρακάτω πίνακα 4 (Αντωνιάδης, 2013).

Πίνακας 4:  Επίπεδο διάβρωσης ανάλογα με την απώλεια εδάφους (t/στρ/ έτος) (Αντωνιάδης, 2013).

Κλάση διάβρωσης Απώλεια εδάφους (t/στρ/ έτος)
Ανεκτή <0,75
Μικρή 0,75-1,25
Μέτρια 1,25-2,5
Μεγάλη 2,5-3,75
Σοβαρή >3,75

 

3. Αποτελέσματα και αξιολόγηση διάβρωσης

3.1. Περίπτωση 1: Φυτεία Καλαμποκού από τον Απρίλιο ως τον Σεπτέμβριο  σε ευθείες γραμμές φύτευσης τυχαία και χωρίς την εφαρμογή οργώματος

 

Επειδή η ετήσια καλλιέργεια μας χωρίζεται σε δύο περιόδους , σε μια περίοδο με φυτοκάλαψη καλαμποκιού από τον Απρίλιο ως το Σεμπτέμβριο και μια περίοδο χωρίς φυτοκάλυψη για το υπόλοιπο διάστημα τότε καλούμαστε να υπολογίσουμε δύο διαβρώσεις για τα δύο διαστήματα.

Αρχικά, θα εκτιμήσουμε την διάβρωση A1 για την περίοδο Απρίλιο ως Σεπτέμβριο όπου υπάρχει καλλιέργεια καλαμποκιού. Καλούμαστε να εφαρμόσουμε την εξίσωση 1 προκείμενου να υπολογίσουμε την διάβρωση της περιοχής που μελετάμε. Αρχικά θα εκτιμήσουμε το παράγοντα R και έτσι θα χρειαστούμε κλιματικά δεδομένα υετού όπως παρουσιάζονται στον πίνακα 5 από τον ιστότοπο www.freemeteo.gr  για τα έτη 1961-1990 ως μέση όροι.

Πίνακας 5: Στοιχεία Υετού ως μέσος όρος ανά μήνα για τα έτη 1961-1990 για την περιοχή της Λάρισας (www.freemeteo.gr )

ΜΗΝΑΣ ΥΕΤΟΣ (mm)
ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ 79
ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 121,9
ΜΑΡΤΙΟΣ 116,4
ΑΠΡΙΛΙΟΣ 122,8
ΜΑΙΟΣ 128,8
ΙΟΥΝΙΟΣ 106
ΙΟΥΛΙΟΣ 131,8
ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 64,1
ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ 240,5
ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ 116,8
ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ 154,1
ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ 156,5

Στην παρούσα στιγμή θα υπολογίσουμε τον παράγοντα R1 για το διάστημα από Απρίλιο ως Σεπτέμβριο όπως προαναφέρθηκε στην ενότητα Υλικά και μέθοδοί και έχουμε:

C eksisosi (3)

Στην συνέχεια υπολογίζεται η παράμετρος K, η οποία είναι ίδια για όλη την διάρκεια του έτους. Το έδαφος παρουσίασε 17% άργιλο και 60% άμμο και έτσι από ο τρίγωνο μηχανικής σύστασης ανήκει στην κατηγορία αμμόπηλώδες. Επιπλέον έχοντας οργανική ουσία 1% και από τον πίνακα 2 έχουμε τιμή παραμέτρου Κ=0,14 (4).

Έπειτα υπολογίζουμε την παράμετρο LS, η οποία και αυτή είναι ίδια για όλη την διάρκεια του έτους. Αρχικά η κλίση του εδάφους είναι η εξής:

D eksisosi

Σύμφωνα με την αντιστοίχιση συντελεστή NN και κλίσης, η παράμετρος ΝΝ παίρνει τιμή ίση με 0,4. Έτσι γνωρίζοντας την κλίση, το μήκος κλίσης (657 m) και το NN μπορούμε να υπολογίσουμε και την παράμετρο LS εφαρμόζοντας την εξίσωση 2 και έχουμε:

 E eksisosi

Ακολουθεί η παράμετρος C, το CA1 παίρνει για την περίοδο Απριλίου ως Σεπτεμβρίου τιμή σύμφωνα με τον πίνακα 3 για καλλιέργεια καλαμποκιού, CA1= 0,5. Αντίστοιχα με την εφαρμογή οργώματος η παράμετρος CB1=1 . Έτσι ο παράγοντας C1 για το διάστημα φυτοκάλυψης με καλαμπόκι διαμορφώνεται ως εξής:

 F eksisosi

Τέλος, για το διάστημα της καλλιέργειας η φύτευση γίνεται φύτευση τυχαία σε ευθείες γραμμές και έτσι η παράμετρος P1=0,75 (7).

Έτσι εφαρμόζοντας στην εξίσωση 1 του υπολογισμούς 3 ως 7 βρίσκουμε την διάβρωση A1 για το διάστημα από Απρίλιο ως Σεπτέμβριο όπου γίνεται καλλιέργεια καλαμποκιού ως εξής:

G eksisosi

Για το υπόλοιπο διάστημα οι παράμετροι LS και K όπως προαναφέραμε δεν αλλάζουν. Ο πρώτος που αλλάζει είναι ο παράγοντας Rως R2 καθώς πλέον υπολογίζεται η συμβολή του ύψους βροχής για του μήνες  Οκτώβριο ως Μάρτιο ως εξής:

H eksisosi

Το C αλλάζει καθώς πλέον το CA2 λαμβάνει σύμφωνα με τον πίνακα 3 αφού το έδαφος είναι γυμνό τιμή ίση με την μονάδα ενώ το CB2= CB1=1 καθώς μπορεί να μην εφαρμόζεται όργωμα αλλά η τιμή της παραμέτρου είναι η ίδια και όταν δεν εφαρμόζεται τίποτα. Έτσι :

 I eksisosi

Όσον αφορά τα καλλιεργητικά μέτρα προστασίας για το διάστημα μη φυτοκάλυψης λαμβάνουν τιμή P2= 1 (11) καθώς δεν λαμβάνεται κανένα μέτρο την περίοδο εκείνη.

Έτσι εφαρμόζοντας τους υπολογισμούς 4,5,9, 10, 11 στην εξίσωση 1 βρίσκουμε την διάβρωση A2 για το διάστημα από Οκτώβριο ως Μάρτιο μη φυτοκάλυψης ως εξής:

J eksisosi

Συμπερασματικά, η ετήσια διάβρωση στο αγρό με ετήσια καλλιέργεια καλαμποκιού στην περιοχή Βούναινα είναι η εξής (8+12):

Α=2,66 t/στρ/έτος

Σύμφωνα με τον πίνακα 4 και συγκρίνοντας, η κλάση της διάβρωση κρίνεται μεγάλη αν στην συγκεκριμένη περιοχή (με καθορισμένη γεωγραφικά και εδαφικά χαρακτηριστικά) καλλιεργηθεί καλαμπόκι από Απρίλιο ως Οκτώβριο με τις συγκεκριμένες πρακτικές.

 

3.2. Περίπτωση 2: Φυτεία Σιταριού από τον Οκτώβριο ως τον Ιούνιο σε ευθείες γραμμές φύτευσης τυχαία και με την εφαρμογή οργώματος

 

Το σκεπτικό θα είναι το ίδιο με προηγουμένως καθώς καλούμαστε να βρούμε δύο επίπεδα διάβρωσης ανάλογα το διάστημα φυτοκάλυψης ή μη. Οι μόνοι παράμετροι που αλλάζουν από την προηγούμενο παράδειγμα είναι ο R και ο C καθώς αλλάζουν οι μήνες φυτοκάλυψης και μη ενώ αλλάζει και η καλλιέργεια. Αντίθετα στοιχεία LS και Κ παραμένουν ίδια σε κάθε περίπτωση ενώ λαμβάνονται τα ίδια μέτρα προστασίας P με την προηγούμενη περίπτωση.

Έτσι για να μην επαναλαμβανόμαστε η τιμή R1 για τους μήνες Οκτώβριο ως Ιούνιο με καλλιέργεια σιταριού είναι:

K eksisosi

Εν συνεχεία ο παράγοντας C1 αλλάζει από τη προηγούμενη περίπτωση λόγω της τιμής CΑ1  καθώς το σιτάρι ως πυκνή καλλιέργεια σύμφωνα με τον πίνακα 3 λαμβάνει τιμή ίση με CΑ1= 1. Αντίθετα η παράμετρος CB1 παραμένει πάλι ίση με την μονάδα καθώς εφαρμόζεται ξανά όργωμα. Έτσι:

L eksisosi

Τέλος, όπως προαναφέραμε οι άλλοι παράμετροι παραμένουν οι ίδιοι με το προηγούμενη περίπτωση έτσι εφαρμόζοντας στο τύπο 1 και τους υπολογισμούς 4,5,7,13,14 η διάβρωση στο διάστημα Οκτωβρίου ως Μαρτίου για καλλιέργεια σιταριού είναι:

M eksisosi

Όσον αφορά την περίοδο μη φυτοκάλυψης η μόνη παράμετρος που αλλάζει από την προηγούμενη περίπτωση με καλαμπόκι (στην ίδια περίοδο, χωρίς φυτοκάλυψη) είναι η R2 καθώς αλλάζουν οι μήνες όπου το έδαφος παραμένει γυμνό. Αντίθετά οι άλλοι παράγοντες είναι ίδιοι καθώς εφαρμόζονται ακριβώς με τους ίδιους όρους. Έτσι:

N eksisosi

Επομένως, εφαρμόζοντας στο τύπο 1 τους υπολογισμούς 4,5,7,10,16  η διάβρωση στο διάστημα Απριλίου ως Νοεμβρίου για μη φυτοκάλυψη είναι:

O eksisosi

Συμπερασματικά, η ετήσια διάβρωση στο αγρό με ετήσια καλλιέργεια σιταριού στην περιοχή Βούναινα είναι η εξής (15+17):

Α=2,16 t/στρ/έτος

Σύμφωνα με τον πίνακα 4 και συγκρίνοντας, η κλάση της διάβρωση κρίνεται μέτρια αν στην συγκεκριμένη περιοχή (με καθορισμένη γεωγραφικά και εδαφικά χαρακτηριστικά) καλλιεργηθεί σιτάρι από Οκτώβριο ως Ιούνιο με τις συγκεκριμένες πρακτικές.

3.3. Περίπτωση 3: Οπωροφόρα σε γραμμές φύτευσης κατά τις ισοϋψείς για καλλιέργεια όλο τον χρόνο και χωρίς την εφαρμογή οργώματος.

 

Στην περίπτωση αυτή δεν χρειάζεται να υπολογίσουμε δύο διαβρώσεις καθώς για όλη την διάρκεια του έτους υπάρχει φυτοκάλυψη με οπωροφόρα. Οι μόνοι παράγοντες προφανώς που δεν αλλάζουν είναι ο LS και ο Κ. Έτσι, η παράμετρος R για όλο το έτος συμβάλει στην διάβρωση ως ύψος βροχής ως εξής:

P eksisosi

Ο παράγοντας CA λαμβάνει τιμή σύμφωνα με τον πίνακα 3  για οπωροφόρα CA=0,1 ενώ στις καλλιεργητικές πρακτικές δεν αναφέρεται να εφαρμόζεται κάτι και η τιμή CBλαμβάνεται ίση με την μονάδα. Έτσι :

Q eksisosi

Η παράμετρος P για την κίνηση των μηχανημάτων κατά τις ισοϋψείς λαμβάνει τιμή ίση με P=0,50 (20) όσον αφορά τα μέτρα προστασίας.

Συμπερασματικά, εφαρμόζοντας στο τύπο 1 τους υπολογισμούς 4,5, 18, 19, 20 η διάβρωση για καλλιέργεια οπωροφόρων για όλη την διάρκεια του έτους είναι:

 

R eksisosi

Σύμφωνα με τον πίνακα 4 και συγκρίνοντας η κλάση της διάβρωση κρίνεται ανεκτή αν στην συγκεκριμένη περιοχή (με καθορισμένη γεωγραφικά και εδαφικά χαρακτηριστικά) καλλιεργηθούν οπωροφόρα με τις συγκεκριμένες πρακτικές.

4. Συζήτηση και Προτάσεις

 

Καταρχάς παρατηρούμε ότι η παράμετρος της καλλιέργειας παίζει μεγάλο ρόλο στην έκφραση του φαινομένου. Όσο πιο πυκνή είναι η φυτοκάλυψη, όσο πιο εκτεταμένο είναι το ριζικό αλλά και όσο πιο μόνιμη η παρουσία σε όλη την διάρκεια του έτους  τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση στο φαινόμενο της διάβρωσης. Γι’ αυτό το φαινόμενο παίρνει πιο ήπια μορφή όσο εξετάζουμε τις περιπτώσεις, από την αραιή καλλιέργεια καλαμποκιού, στην πιο πυκνή καλλιέργεια σιταριού και εν τέλει στο διευρυμένο μόνιμο ριζικό σύστημα των οπωροφόρων. Έτσι μία πρόταση θα ήταν να προτείνουμε σε μια τέτοια περιοχή την εγκατάσταση οπωροφόρων για να διατηρηθεί το φαινόμενο της διάβρωσης σε χαμηλά επίπεδα.

Ωστόσο εμείς θα εξετάσουμε και άλλες περιπτώσεις πέρα από την καλλιέργεια στην περίπτωση 1 και 2 που κρίνονται μη ασφαλής. Για παράδειγμα αν οδηγηθούμε σε πιο αειφορικές κατεργασίες που να αφήνουν >30% του εδάφους με φυτικά υπολείμματα (πχ με δισκοσβάρνα) η κατάσταση διάβρωσης λόγω της μείωσης του συντελεστή C θα φτάσει σε μέτρια επίπεδο στην περίπτωση του σιταριού (από 2,66 στο 2,32 t/στρ/έτος). Μάλιστα αν σε βάθος χρόνου συνεχιστούν αυτές οι κατεργασίες θα αυξηθεί και η οργανική ουσία και όταν φτάσει πάνω από 2% η παράμετρος K θα αλλάξει (από 0,14 στο 0,12) και τότε θα έχουμε και άλλη μείωση στο επίπεδο της διάβρωσης (στο 1,98 t/στρ/έτος). Όμοια με τις ίδιες πρακτικές στην περίπτωση του καλαμποκιού με την εφαρμογή μόνο αειφορικών κατεργασιών η διάβρωση μπορεί να μειωθεί από 2,16 t/στρ/έτος στο 1,89 t/στρ/έτος ενώ σε βάθος χρόνου με την αύξηση της οργανικής ουσίας 1,62 t/στρ/έτος. Σίγουρα ανάλογα μπορούμε να εφαρμόσουμε και πρακτικές ακαλλιέργειας για να μειωθεί και άλλο ο παράγοντας C και κατά επέκταση και η διάβρωση. Σε μια τέτοια περίπτωση μπορεί να έχουμε βέβαια πιο έντονη μείωση του φαινόμενο αλλά θα επηρεαστεί μάλλον έντονα και η παραγωγικότητα της εκμετάλλευσης. Το ζητούμενο είναι να υπάρχει ισορροπία στις απώλειες που έχουμε από την επίδραση της διάβρωσης σε σχέση με τις απώλειες λόγω μη κατάλληλης σποροκλίνης με γνώμονα όπως ότι το μεν φαινόμενο της διάβρωσης είναι μια μη αναστρέψιμη κατάσταση παρά μόνο περιορισμού ενώ οι μειωμένες κατεργασίας μπορεί να επιδρούν αρνητικά στην απόδοση ως ένα σημείο αλλά δρουν και θετικά στο έδαφος σε βάθος χρόνου.

Μια άλλη πρόταση είναι η υιοθέτηση αντιδιαβρωτικών μέτρων. Χαρακτηριστικά στην περίπτωση 1 αν γίνεται η κίνηση των μηχανημάτων παράλληλα με τις ισοϋψείς η κατάσταση διάβρωσης λόγω της μείωση του συντελεστή P θα φτάσει σε μέτρια επίπεδο στην περίπτωση του σιταριού (από 2,66 στο 2,38 t/στρ/έτος). Όμοια στην περίπτωση του καλαμποκιού με τις ίδιες πρακτικές στην περίπτωση του καλαμποκιού από το από 2,16 t/στρ/έτος στο 1,94 t/στρ/έτος.       Επιπλέον μπορούμε απευθείας να προσθέσουμε οργανική ουσία στο έδαφος και έτσι το έδαφος να παρουσιάσει χαμηλότερη έκταση του φαινομένου καθώς θα μειωθεί ο παράγοντας K. Συγκεκριμένα αν καταφέρουμε να ανεβάσουμε την συγκέντρωση της οργανικής ουσίας πάνω από το 2% τότε στην περίπτωση του σιταριού η κατάσταση της διάβρωση πλέον θα χαρακτηρίζεται μέτρια (2,66 στο 2,28 t/στρ/έτος) ενώ και στην περίπτωση του καλαμποκιού θα φτάσει στους 1,86 t/στρ/έτος.

Τέλος, υπάρχει και η λύση του συνδυασμού όλων των μεθόδων που αναφέρουμε έτσι ώστε να περιοριστεί σε μεγάλο βαθμό η διάβρωση. Ωστόσο όπως προαναφέραμε οι επιλογές γίνονται με βάση την ισορροπία των επιπτώσεων τους. Οπωσδήποτε όμως η διάβρωση είναι ένα φαινόμενο που είναι ικανό να οδηγήσει στην ολική απογύμνωση του εδάφους και να το καταστήσει μη καλλιεργήσιμο και έτσι είναι αναγκαίο να παρθούν μέτρα που να περιορίσουν την κατάσταση.

5. Συμπεράσματα

  • Η διάβρωση στην περιοχή Βούναινα που εξετάστηκε με την χρήση ετήσιων καλλιεργειών όπως καλαμποκιού και σιταριού με εφαρμογή οργώματος και την κίνηση τυχαία στο αγρό των μηχανημάτων (που παρουσιάζεται και ως ο συμβατικός τρόπος κατεργασίας και εργασιών) είναι σε υψηλά επίπεδα και χαρακτηρίζεται από μέτριας ως μεγάλης επικινδυνότητας. Κάτι που σημαίνει ότι σε 107 με 302 έτη τα πρώτα 30 εκατοστά να απογυμνωθούν.
  • Η διάβρωση ωστόσο με την εφαρμογή μόνιμης καλλιέργειας οπωροφόρων χαρακτηρίστηκε ανεκτή παρουσιάζοντας ότι με την χρήση τέτοιων καλλιεργειών είναι εφικτό να περιοριστεί το φαινόμενο σε μεγάλο βαθμό.
  • Προτάσεις όπως αειφορικές κατεργασίες, προσθήκη οργανικής και μέτρα προστασίας μπορούν να φτάσουν το βαθμό του φαινομένου ως μέτριας επικινδυνότητας στις περιπτώσεις σιταριού και καλαμποκιού.
  • Συνδυασμός των προτάσεων ωστόσο μπορεί να μειώσει και άλλο το βαθμό του φαινομένου ωστόσο πρέπει να γίνει μια ισορροπημένη και οικονομικά συμφέρουσα επιλογή.
  • Ωστόσο πρέπει να ληφθούν μέτρα ωστόσο στην περιοχή γιατί τα εδάφη σε σύντομο διάστημα θα αρχίζουν να καθίστανται μη αποδοτικά και εν τέλει μη καλλιεργήσιμα και η κατάσταση θα είναι μη αναστρέψιμη.

 


Βιβλιογραφία

  1. Al-Kaisi Μ. 2000. Soil erosion: An agricultural production challenge. IC-484(19), p 141-143. IowaStateUniversity.
  2. de Vente J, Poesen J, Verstraeten G, Van Rompaey A, Govers G., M. Vanmaerckec, A.Van Rompaeyc, M. Arabkhedrie, C. Boix-Fayos. 2013. Predicting soil erosion and sediment yield at regional scales: Where do we stand?. Earth-Science Reviews (127), p 16–29
  3. Ekholm, P., Lohtoranta, J., 2012. Does control of soil erosion inhibit aquatic eutrophication?. J. Environ. Manage. 93, 140-
  4. Ritter J., P.Eng.. 2012. Soil Erosion — Causes and Effects. OMAFRA Factsheet. ORDER NO. 12-053. AGDEX 572/751.
  5. Van der Knijff J.M. , R.J.A. Jones, L. Montanarella. 2000.  Soil Erosion Risk- Assessment in Europe. European Soil Bureau. European Commission.
  6. www.freemeteo.gr. Κλιματικά δεδομένα  Περιοχής Λάρισας.
  7. Αντωνιάδης Β.. 2013. Σημειώσεις Μαθήματος Ρύπανση εδαφών, νερών και φυτών. Προστασία εδαφικών πόρων- προβληματικά εδάφη- Διαχείριση και βελτίωση εδαφών. ΠΜΣ στα Σύγχρονα Συστήματα Αγροτικής Παραγωγής  στο Μεσογειακό Χώρο με Έμφαση στην Αειφορική Παραγωγή και τη Χρησιμοποίηση Νέων Τεχνολογιών. Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. Βόλος