Põllumajandusdrenaaži süsteemid – kõik, mida pead teadma

Üha kasvava ülemaailmse toidunõudluse tõttu otsib põllumajandussektor pidevalt võimalusi saagikuse ja toodangu kvaliteedi suurendamiseks. Pinnase tervis ja koostis on nende pingutuste keskmes, sest aastakümneid kestnud intensiivne põllumajandus on hakanud mõjutama mulla viljakust.

Pinnase koostise puhul püüdlevad põllumehed nn kuldse suhte poole. Hästi toimivas põllumullas moodustavad ligikaudu poole pinnase mahust mineraal- ja orgaanilised osakesed ning ülejäänu jaguneb õhu ja vee vahel. Need on tingimused, milles enamik põllumajanduskultuure kõige paremini kasvab. Selle tasakaalu saavutamine võib tähendada vahet kasumliku saagi ja ressursse neelava ebaõnnestumise vahel.

Just siin mängib põlludrenaaž olulist rolli, eriti Põhja-Euroopas, kus sademed on sagedased ja järjest intensiivsemad.

_{Miks vajavad põllumehed põlludrenaaži?}

The golden ratio comes under threat when there is too much rainfall in a short period of time. As rain is absorbed, the groundwater table rises, and air is pushed out — jeopardizing the 50:25:25 balance.  

The consequences of too much water in the soil include poor root development, limited yields, crop disease, soil erosion, and flooding — just to name a few. Field drainage offers a relatively simple solution to keep these issues at bay and ensure farmers have more control over the quality and quantity of their harvests. 

Kuldne tasakaal satub ohtu siis, kui lühikese aja jooksul sajab liiga palju vihma. Vee imendumisel pinnasesse tõuseb põhjaveetase ning õhk surutakse mullast välja, rikkudes mulla, vee ja õhu tasakaalus suhte.

Liigse vee tagajärjed mullas võivad olla:

• nõrk juurestiku areng;
• väiksem saagikus;
• taimehaigused;
• pinnase erosioon;
• üleujutused.

Põlludrenaaž pakub suhteliselt lihtsat lahendust nende probleemide vältimiseks ning annab põllumehele suurema kontrolli saagi kvaliteedi ja koguse üle.

_{Mis on põlludrenaažisüsteemid ja kuidas need töötavad?}

Põlludrenaažisüsteemid võivad olla erineva keerukusega, kuid lihtsustatult koosnevad need maa-alustest torustikest. Torude ülaosas on avad, mille kaudu vesi saab torusse siseneda ja sealt edasi ära voolata.

Protsess toimub järgmiselt:

1. Vihmavesi imbub pinnasesse.
2. Raskusjõud tõmbab vee läbi mullastruktuuri põhjaveetasemeni.
3. Sademete hulga suurenedes tõuseb põhjaveetase.
4. Kui põhjaveetase tõuseb kõrgemale kui maasse paigaldatud drenaažitoru, voolab vesi torusse selle ülaosas olevate avade kaudu.
5. Torustik juhib liigse vee ära, tavaliselt lähedalasuvasse veekogusse või põllumajanduseks mittesobivale alale.
6. Põhjaveetase alaneb ning mulla tasakaal taastub.

Field drainage systems vary in complexity, but in simple terms, they consist of subsurface pipe networks. The pipes are perforated at the top so water can drain into the line and be carried away. 

_{Põlludrenaaži mõju hindamine} 

Kuigi drenaažisüsteemide tööpõhimõte on lihtne, tuleb hinnata, kui tasuv selline investeering tegelikult on ning millised võivad olla selle võimalikud puudused.

Järgnevalt käsitleme nii eeliseid kui ka võimalikke väljakutseid.

_{Majanduslik vaade}

_kulu 

Põlludrenaažisüsteemid on kulukad. Tegemist on ulatuslike ja individuaalselt projekteeritud lahendustega, mis nõuavad spetsiaalset tehnikat, asjatundlikkust ja põhjalikku pinnaseanalüüsi.

Mitmes Euroopa riigis, sealhulgas Eestis, on maaparandusprojektide rajamiseks ja rekonstrueerimiseks olnud võimalik taotleda erinevaid toetusi.

Kuigi algne investeering võib olla märkimisväärne, võib hästi projekteeritud drenaažisüsteem aidata suurendada saagikust ja parandada tööde ajastamist, mis toetab investeeringu tasuvust pikaajaliselt.

_{Suurem saagikus ja tootlikkus} 

 Drenaaž aitab saavutada vee, õhu ja pinnase optimaalse tasakaalu.

See on oluline:

• tugeva juurestiku arenguks;
• haiguste ennetamiseks;
• kultuuride vastupidavuse suurendamiseks.

Lisaks võimaldab hästi kuivendatud põld:

• alustada külvitöödega varem;
• jätkata põllutöid kiiremini pärast tugevaid vihmasid;
• vähendada seisakuid.

_{Agronoomiline mõju}

_{Toitainete omastamine}

Kui põhjaveetase tõuseb ja õhk mullast välja surutakse, muutub pinnas hapnikuvaeseks.

Taimejuured vajavad hapnikku energia tootmiseks, mis omakorda võimaldab neil omastada vett ja toitaineid. Isegi kui vett on piisavalt, ei suuda hapnikupuuduses juured seda tõhusalt kasutada.

_{Juurestiku vastupidavus} 

Madalam põhjaveetase soodustab juurte kasvu sügavamale pinnasesse.

Kõrge põhjaveetaseme korral kasvavad juured sageli rohkem horisontaalselt kui vertikaalselt, mis vähendab taime stabiilsust ja muudab selle tugevate tuulte suhtes haavatavamaks.

Sügavam juurestik aitab taimel toime tulla ka põuaperioodidel, sest juured ulatuvad sügavamale veeni. 

_{Mikroorganismid ja denitrifikatsioon}

Kasulikud bakterid, seened ja putukad vajavad eluks õhku.

Hapnikulembesed mikroorganismid lagundavad orgaanilist ainet ning muudavad toitained taimedele kättesaadavaks.

Hapnikuvaeses mullas võivad seevastu areneda haigusi põhjustavad organismid ning bakterid, mis eemaldavad väetistes sisalduvatest nitraatidest hapniku, muutes need taimedele kasutuks.

Drenaaž aitab säilitada mullas õhu sisaldust ning hoiab keskkonna viljakana.

_{Toitainete leostumine} 

Üks põllumeeste sagedasemaid muresid on toitainete leostumine. Kui vesi liigub läbi pinnase ja juhitakse drenaažisüsteemi kaudu ära, võib see kaasa kanda ka väetistest pärinevaid toitaineid, eelkõige lämmastikku ja fosforit.

Hästi projekteeritud drenaažisüsteem aitab vähendada liigvee mõju põllule, säilitades samal ajal võimalikult palju taimedele vajalikke toitaineid mullas. Süsteemi projekteerimisel võetakse arvesse pinnase omadusi, põllu reljeefi ja kohalikke hüdroloogilisi tingimusi.

Muld toimib loodusliku filtrina, kuid drenaaživee kvaliteet sõltub suurel määral mullastikust, väetamisest ja maakasutusest.

Intensiivse väetamise korral võib olla vajalik rakendada täiendavaid meetmeid toitainete ärakande vähendamiseks. Selleks kasutatakse näiteks puhveralasid, settebasseine, märgalasid või biosütt sisaldavaid lahendusi, mis aitavad siduda lämmastikku ja fosforit ning hoida neid mullas kauem kättesaadavana.

_{Mulla sooldumine}

Rannikualadel võib mullas olla kõrgem soolase vee sisaldus. Eestis esineb mulla sooldumist põllumajanduses harva, kuid teatud rannikualadel võib see olla kohaliku tähtsusega küsimus. Kuigi Eesti kohta see üldjuhul ei käi, siis soola konsentratsioon pinnases võib suureneda, kuna soolvesi paikneb tavaliselt sügavamal kui magevesi ja drenaaž eemaldab peamiselt magevett.

Magevee kaitsekihi puudumisel võib soolvesi kapillaarjõu toimel tõusta juurevööndisse ja kahjustada taimede kasvu. Sellistes piirkondades võib lahenduseks olla suletud drenaažisüsteem, kus ära juhitud magevesi kogutakse kokku ning kasutatakse vajadusel uuesti niisutamiseks.

_{Keskkonnariskid ja nende vähendamine} 

_{Üleujutuskahjud ja veereostus}

 Ilma drenaažita võivad tugevad vihmasajud põhjustada:

• pinnase erosiooni;
• toitainete ärakannet;
• kohalike veekogude eutrofeerumist;
• joogivee kvaliteedi halvenemist.

Üleujutused võivad kahjustada ka:

• teid;
• raudteid;
• hooneid.

Hästi kuivendatud pinnas võimaldab veel imbuda sügavale mulda või liikuda kontrollitult drenaažisüsteemi kaudu ohutusse kohta.

_{Plastiku kasutamine pinnases}

Üks drenaažisüsteemide keskkonnakriitika puudutab plasttorude kasutamist.

Kuigi PVC-, PP- ja PE-torud sobivad suurepäraselt maa-aluseks kasutamiseks, võivad need ebaõige käitlemise korral tekitada pikaajalisi keskkonnaprobleeme.

Tänapäevased süsteemid sisaldavad aga üha enam taaskasutatavaid ja keskkonnasõbralikke komponente ning nende eeldatav kasutusiga on vähemalt 50 aastat.

_{Põlludrenaažisüsteemide tüübid}

Erinevad põllud vajavad erinevaid lahendusi sõltuvalt maastikust, pinnase omadustest ja asukohast.

_{Traditsiooniline drenaaž}

Traditsioonilised süsteemid keskenduvad liigse vee eemaldamisele, et vältida vettimist ja parandada mullatingimusi.

Need töötavad põhimõttel, et vesi juhitakse ära kohe, kui põhjaveetase tõuseb torust kõrgemale.

_{Veetasemega juhitav drenaaž}

Need süsteemid võimaldavad põllumehel käsitsi reguleerida põhjaveetaset.

Vihmavee hoidmine mullas aitab:

• vähendada niisutusvajadust;
• piirata toitainete ärakannet;
• säilitada ühtlasemat niiskustaset.

Sellesse kategooriasse kuuluvad ka vee kogumise ja taaskasutamise süsteemid

_{Kliimaga kohanduv drenaaž} 

Kliimaga kohanduvad süsteemid kasutavad reaalajas andmeid ning reguleerivad automaatselt niiskustaset vastavalt ilmaprognoosidele. Näiteks võivad need enne tugevaid vihmasid põhjaveetaset alandada. Need lahendused sobivad eriti hästi piirkondadesse, kus ilmastikutingimused muutuvad kiiresti ja ettearvamatult.

Eestis kasutatakse selliseid lahendusi veel piiratud ulatuses, kuid huvi nende vastu kasvab koos kliimamuutustest tingitud sademete äärmuslikkuse suurenemisega.

_{Usaldusväärse tuleviku kujundamine}

Põlludrenaaži peamine eesmärk on taastada kontroll kasvutingimuste üle. Säilitades optimaalse õhu, vee ja pinnase tasakaalu, saavad põllumehed tagada kultuuridele parimad võimalikud kasvutingimused.

Kuigi paigalduskulud võivad olla märkimisväärsed, pakuvad suurem saagikus, suurem töökindlus ja väiksem üleujutusrisk tugevat investeeringu tasuvust.

Kui lisada sellele väetiste tõhusam kasutamine ning positiivne mõju kohalikele veekogudele, muutub selgeks, et põlludrenaažil on oluline roll jätkusuutlikus põllumajanduses. 

Konkreetse põllu jaoks sobivaim lahendus sõltub kohalikest tingimustest ja vajadustest, kuid pole kahtlust, et drenaaž aitab põllumajandusel toime tulla üha ekstreemsemate ilmastikutingimuste, intensiivse maakasutuse ja kõikuvate turgudega.