Bilateralni projekat "Indikatori zdravlja zemljišta i njihov odnos prema fizičkim, hemijskim karakteristikama zemljišta i biljnim indeksima" sprovodi se na teritoriji Srbije i Mađarske od 2024. do 2026. godine.
Projektom se prati sistem zemljište-biljke-voda koji omogućava zainteresovanim stranama da dobiju brze informacije o stresu biljaka uzrokovanim nedostatkom vode ili hranljivih materija.
Ciljevi projekta
Cilj projekta je da se izvrši detaljna analiza kako pomenuti sistem interaguje i utiče na zdravlje zemljišta u poljoprivrednim područjima kao što su travnjaci.
Naučnici istražuju koliko su međusobno povezani različiti fizički i hemijski faktori tla, kao što su organski i neorganski sadržaji u zemljištu, količina ugljen-dioksida koju tlo oslobađa i karakteristike biljaka, poput sadržaja hlorofila u lišću ili na površini lista.
Tokom rada koriste se podaci sa zemlje i slike sasatelita. Prikupljeni podaci se organizuju u baze podataka koje će se analizirati korišćenjem različitih statističkih metoda kako bi se identifikovali glavni uticajni faktori u sistemu. Koristiće se i napredne metode da se utvrdi kako se tlo, biljke i voda razlikuju tokom vremena i prostora i šta to znači za poljoprivredu i životnu sredinu.
Cilj je i identifikovanje načine za merenje zdravlja zemljišta u različitim situacijama. Sa promenama klimatskih uslova povezanih sa porastom temperature vazduha i smanjenjem količina padavina koje se predviđaju za mnoge regione (i/ili pojava ekstremnih događaja), uključujući lokacije iz istraživanja, postaje sve važnije proučavati promene parametara sadržaja vode u zemljištu i njihov odnos u sistemima zemljište-vegetacija. Da bi naš agroekosistem bio zdrav, važno je razumeti kako parametri zemljišta, sa posebnim fokusom na organske i neorganske hemijske karakteristike zemljišta, utiču na rast i razvoj biljaka.
Izabrane lokacije
Mađarski tim je za istraživačku lokaciju odredio mali sliv kojim dominira poljoprivreda - Gornji Balaton, gde su rađena merenja sadržaja vode u zemljištu tokom 2015. godine na četiri različita tipa korišćenja zemljišta (poljoprivredno zemljište, travnjak, vinograd i šuma). Od 2019. godine setovi senzora spektralne refleksije su instalirani na različitim lokacijama u vinogradima. Pomoću prenosnih instrumenata sprovode se česta merenja, npr. dvonedeljno tokom vegetacionog perioda, temperature gornjeg sloja tla (gornjih 12cm), emisije CO2, sadržaja hlorofila u listovima itd.
Srpski istraživački tim se odlučio za Levač, region u centralnom delu Republike Srbije koji se prostire na površini od 492km2, između Gledićkih planina na zapadu, planine Juhor na jugoistoku i jagodinskog Crnog Vrha na severu, a obuhvata delove teritorije dva okruga u Centralnoj Srbiji - Šumadijskog i Pomoravskog. Levač je ruralna sredina koju karakterišu prirodni resursi i dominantna seoska ekonomija u sektoru stočarstva, vinogradarstva, voćarstva, ratarstva, povrtarstva i pčelarstva. Posebno mesto zauzimaju i prateće oblasti koje se smatraju diversifikacijom poljoprivrednih delatnosti: tradicionalni zanati, seoski i manifestacijski turizam, cvećarstvo, domaća radinost.
Poređenja terenskih merenja i podataka daljinske detekcije rađena su od 2021. godine. Na Mađarskoj lokaciji još uvek nisu rađeni neorganski parametri zemljišta, posebno bioraspoloživi deo (npr. teški metali), i njegovi efekti na zdravlje biljaka i opšte uslove zemljišta. Srpski tim ima opširno znanje o neorganskim karakteristikama zemljišta sa brojnim publikacijama na tu temu i u velikoj meri će dopuniti trenutne metode koje se koriste u studijama monitoringa.
O metodologiji
Terenska merenja će se sprovoditi u obe zemlje koristeći iste instrumente i metodologije, posećujući obe lokacije svake godine.
Odabrana namena zemljišta je travnjak, sa površinom od približno jednog hektara sa proširenim uzorkovanjem zemljišta. Prvi deo projekta obuhvata terenska merenja i prikupljanje podataka, kao što su uzorkovanje zemljišta za hemijske analize, indeksi vegetacije, CO2 u zemljištu, emisije ili podaci o vodi i temperaturi u tlu dobijeni merenjem pomoću ručnih instrumenata.
Sakupljeni uzorci zemljišta se analiziraju u laboratoriji za merenje fizičkih parametara (npr. raspodela veličine zrna) i hemijskih (npr. pH, SOC, CaCO3, NPK, Fe, Mn, Ni, V, Cd, As, Pb, Zn, P, Ca, Mg, Na, K, Li, B, itd).
Analize teških metala u zemljištu uključuju ukupne i biodostupne frakcije koristeći sekvencijalne procedure ekstrakcije. Centar izuzetnih vrednosti je opremljen terenskim i laboratorijskim uređajima za analizu ukupne i biodostupne frakcije elemenata.
Za prikupljanje podataka koristi se i satelitski sistem za iste koordinate i tačnosti merenja na zemlji.
Plan istraživanja uključuje izgradnju baza podataka za istraživačke lokacije u obe zemlje i analizu podataka korišćenjem različitih statističkih pristupa. Uzorkovanje zemljišta i biljaka vrši se na statistički odabranim tačkama uzorkovanja što bi nakon izgradnje hemijske, fizičke i biljne spektralne baze podataka dalo sveobuhvatniju sliku područja i njegove heterogenosti. Dobijeni podaci biće vizuelizovani korišćenjem metoda digitalnog mapiranja. Koristeći različite multivarijantne metode analize podataka, istražuje se odnos između parametara zemljišta i biljaka.
Očekivani rezultati
Rezultati istraživanja biće od pomoći poljoprivrednicima, zainteresovanim stranama i drugim naučnicima da bolje razumeju faktore uticaja i njihove veličine na zdravlje biljaka i zemljišta. Neke od glavnih prednosti predloženog projekta uključuju prenos znanja, zajednička merenja korišćenjem kombinovane instrumentalne infrastrukture, prezentacije na konferencijama i publikacije u recenziranim časopisima, regrutovanje mladih istraživača i osnaživanje timova obe strane za zajedničke predloge projekata u istraživačkom prostoru EU.
Po pet najznačajnih referenci srpskih i mađarskih naučnika koje su relevantne za projekat:
Tomašević, M.; Rajšić, S.; Đorđević, D.; Tasić, M.; Krstić, J.; Novaković, V., Heavy metals accumulation intree leaves from urban areas. Environmental Chemistry Letters 2004, 151-154.2.
Pavlović, P.; Mitrović, M.; Đorđević, D.; Sakan, S.; Slobodnik, J.; Liška, I.; Csanyi, B.; Jarić, S.; Kostić, O.;Pavlović, D.; Marinković, N.; Tubić, B.; Paunović, M., Assessment of the contamination of riparian soil andvegetation by trace metals — A Danube River case study. Science of The Total Environment 2016, 540, 396-409.
Dragana Đorđević, Sanja Sakan, Snežana Trifunović, Sandra Škrivanj, David Christian Finger, ElementContent in Volcano Ash, Soil and River Sediments of the Watershed in the Volcanic Area of South Iceland andAssessment of Their Mobility Potential, Water 2021, 13(14), 1928
Frančišković-Bilinski, S.; Peco, J.; Sakan, S.; Đorđević, D.; Inđić, D., Magnetic and geochemical properties ofZagreb city area soils. Minerals 2023, 13, (12), 1481.
Sakan, S.; Mihajlidi-Zelić, A.; Škrivanj, S.; Frančišković-Bilinski, S.; Đorđević, D., An integrated approach inthe assessment of the Vlasina River system pollution by toxic elements. Frontiers in Environmental Science2022, 10, 909858.
Horel, A.; Žigmond, T.; Farkaš, K.; Gelibo, G.; Tot, E.; Kern, A.; Bakači, Z., Klimatske promene menjaju dinamiku vode u zemljištu pod različitim tipovima korišćenja zemljišta. Održivost 2022, 14, (7).
Horel, A.; Žigmond, T.; Molnar, S.; Zađiva, I.; Bakači, Z., Dugoročna dinamika sadržaja vode u zemljištu pod različitim načinima korišćenja zemljišta u malom poljoprivrednom slivu. Časopis za hidrologiju i hidromehaniku 2022, 70, (3), 284-294.
Gelibo, G.; Barca, Z.; Denčo, M.; Potjo, I.; Kasa, I.; Horel, A.; Pokovai, K.; Birkas, M.; Kern, A.; Hološ, R.; Tot, E., Uticaj obrade zemljišta i vrste useva na disanje zemljišta u dugoročnom poljskom eksperimentu na černozemu u umerenoj klimi. Soil and Tillage Research 2022, 216, 105239.
Horel, A.; Žigmond, T., Rast biljaka i promene sadržaja vode u zemljištu pod različitim metodama upravljanja zemljištem između redova u vinogradu na kosi. Plants 2023, 12, (7), 1549.
Žigmond, T.; Braun, P.; Mesaroš, J.; Valtner, I.; Horel, A., Istraživanje odgovora biljaka na karakteristike zemljišta i položaj nagiba u malom slivu. Land 2022, 11, (6), 774.
Mađarski institut
Centar za poljoprivredna istraživanja (ATK) je najveći kompleks za poljoprivredna istraživanja u Mađarskoj. Sprovodi osnovna i primenjena istraživanja i razvoj u oblasti poljoprivrednih nauka, učestvuje u širenju stručnih i naučnih znanja i sarađuje sa organizacijama koje se bave poljoprivredom, prehrambenom industrijom, ruralnim razvojem, zaštitom životne sredine i održivim razvojem, kako na nacionalnom, tako i na međunarodnom nivou.
ATK je fokusiran na istraživanje posledica klimatskih promena na procese uključene u cikluse zemljišta, vode, materijala, energije i kvalitet površinskih voda, na odnos između prinosa useva, hidrauličnih svojstava zemljišta i faktora životne sredine. Centar sarađuje sa drugim istraživačkim institutima u Mađarskoj i održava kontakte kako sa naučnim institucijama u drugim zemljama, tako i sa međunarodnim naučnim društvima ili telima kao što su Globalno partnerstvo za zemljište (GSP), Kinesko-evropski panel za zemljište i zemljište (SEPLS), Međunarodni konzorcijum za modeliranje zemljišta (ISMC), Međunarodna unija za nauku o zemljištu (IUSS), Evropsko partnerstvo za zemljište (ESP).
Poseban naglasak je na sprovođenju istraživanja kvantifikacije, mapiranja funkcija i usluga zemljišta i proceni uloge zemljišta u ublažavanju negativnih efekata klimatskih promena.
Institut upravlja lokacijama za monitoring podzemnih voda zasnovanim na slivu sa različitim sistemima korišćenja zemljišta i procenjuje uticaj klimatskih promena i različitih sistema korišćenja zemljišta na hidrološke procese na nivou farme i sliva.
Komentara: 0