BIOTEHNIŠKA FAKULTETA ODDELEK ZA AGRONOMIJO
Martin KONESTABO
PROSTORSKA VARIABILNOST TEKSTURE IN SKELETNOSTI V EVTRIČNIH RJAVIH TLEH NA
FLIŠNIH KAMNINAH NA OBMOČJU ENEGA DREVESA OLJKE
DIPLOMSKO DELO
Visokošolski strokovni študij - 1. stopnja
Ljubljana, 2021
ODDELEK ZA AGRONOMIJO
Martin KONESTABO
PROSTORSKA VARIABILNOST TEKSTURE IN SKELETNOSTI V EVTRIČNIH RJAVIH TLEH NA FLIŠNIH KAMNINAH NA
OBMOČJU ENEGA DREVESA OLJKE
DIPLOMSKO DELO
Visokošolski strokovni študij - 1. stopnja
SPATIAL VARIABILITY OF TEXTURE AND COARSE FRAGMENT CONTENT IN EUTRIC BROWN SOILS ON FLISCH ROCKS AT THE
LEVEL OF AN OLIVE TREE
B. SC. THESIS
Professional Study Programmes
Ljubljana, 2021
Diplomsko delo je zaključek Visokošolskega strokovnega študija Kmetijstvo - agronomija in hortikultura – 1. stopnja. Delo je bilo opravljeno na Katedri za pedologijo in varstvo okolja.
Vzorčenje je bilo opravljeno v oljčniku na Škofijah.
Študijska komisija Oddelka za agronomijo je za mentorja diplomskega dela imenovala prof. dr. Heleno Grčman in somentorico prof. dr. Marino Pintar.
Komisija za oceno in zagovor:
Predsednik: doc. dr. Zalika ČREPINŠEK
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo Član: prof. dr. Helena GRČMAN
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo Član: prof. dr. Marina PINTAR
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo Član: izr. prof. dr. Damijana KASTELEC
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo
Datum zagovora:
KLJUČNA DOKUMENTACIJSKA INFORMACIJA
ŠD Dv1
DK UDK 631.43:631.422(043.2)
KG tla, fizikalne lastnosti tal, tekstura, prostorska variabilnost, oljka AV KONESTABO, Martin
SA GRČMAN, Helena (mentor), PINTAR, Marina (somentor) KZ SI-1000 Ljubljana, Jamnikarjeva 101
ZA Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Visokošolski strokovni študijski program prve stopnje Kmetijstvo - agronomija in hortikultura LI 2021
IN PROSTORSKA VARIABILNOST TEKSTURE IN SKELETNOSTI V EVTRIČNIH RJAVIH TLEH NA FLIŠNIH KAMNINAH NA OBMOČJU ENEGA DREVESA OLJKE
TD Diplomsko delo (Visokošolski strokovni študij - 1. stopnja) OP IX, 34, [6] str., 9 pregl., 12 sl., 3 pril., 32 vir.
IJ sl JI sl/en
AI V diplomski nalogi nas je zanimala variabilnost fizikalnih lastnosti evtričnih rjavih tal na flišnih kamninah, ki so lahko zelo spremenljiva zaradi kombinacije laporovcev in peščenjakov, ki se razlikujejo po hitrosti preperevanja. Diplomska naloga je del projekta KOREOLJKA (ŠIPK). Terensko delo in vzorčenje smo izvedli v oljčniku na Škofijah. Določali smo vsebnost skeleta v tleh, teksturo in vodo zadrževalne lastnosti tal. Tla so vsebovala v povprečju 5,5 % skeleta. Analizo teksture smo opravili s sedimentacijsko metodo, brez predhodnega odstranjevanja organske mase in karbonatov, s katero smo določili, da se večina vzorcev uvršča v teksturni razred GI. Frakcija peska je bila najbolj variabilna in je naraščala z globino. Ugotovili smo, da skupna variabilnost teksture presega variabilnost analitske metode pri vseh frakcijah, razen pri glini na globini 30 cm. V skladu s postavljeno hipotezo večjo prostorsko variabilnost izkazuje skelet v primerjavi s teksturo. Vodo zadrževalne lastnosti smo analizirali na štirih vzorcih in ugotovili, da lahko obravnavana tla do globine 1 m zadržijo 145 mm rastlinam dostopne vode.
Heterogenost tal lahko pripišemo različno hitremu preperevanju tal na flišnih kamninah in terasiranju ter rigolanju obravnavanega območja.
KEY WORDS DOCUMENTATION ND Dv1
DC UDC 631.43:631.422(043.20)
CX soil, physical properties, texture, spatial variability, water retention, olive tree AU KONESTABO, Martin
AA GRČMAN, Helena (supervisor), PINTAR, Marina (co-advisor) PP SI-1000 Ljubljana, Jamnikarjeva 101
PB University of Ljubljana, Biotechnical Faculty, Department of Agronomy, Professional Study Programme in Agriculture - Agronomy and Horticulture PY 2021
TI SPATIAL VARIABILITY OF TEXTURE AND COARSE FRAGMENT
CONTENT IN EUTRIC BROWN SOILS ON FLISCH ROCKS AT THE LEVEL OF AN OLIVE TREE
DT B. Sc. Thesis (Professional Study Programmes) NO IX, 34, [6] p., 9 tab., 12 fig., 3 ann., 32 ref.
LA sl AL sl/en
AB In the thesis we were interested in the variability of the physical properties of eutric brown soils on flysch rocks, which can be very variable due to the combination of marls and sandstones, which differ in the rate of weathering. The graduation thesis is part of the KOREOLJKA (ŠIPK) project. Field work and sampling were performed in the olive grove in Škofije. We determined the coarse fragment content in the soil, the texture and water retention properties of the soil. The soil contained an average 5.5 % of coarse fragment. Texture analysis was performed by the sedimentation method, without prior removal of organic matter and carbonates, which determined that most of the samples fall into the GI texture class. The sand fraction was the most variable and increased with depth. We found that the total texture variability exceeds the variability of the analytical method in all fractions except clay at a depth of 30 cm. According to the hypothesis, the coarse fragment shows greater spatial variability compared to the texture. Water retention properties were analyzed on 4 samples and it was found that the considered soil depth of 1 m can retain 145 mm of water accessible to plants. The heterogeneity of the soil can be attributed to the differently rapid weathering of the soil on the flysch rocks and the terracing and plowing of the sample area.
KAZALO VSEBINE
Str.
KLJUČNA DOKUMENTACIJSKA INFORMACIJA III
KEY WORDS DOCUMENTATION IV
KAZALO VSEBINE V KAZALO PREGLEDNIC VII KAZALO SLIK VIII
KAZALO PRILOG IX
1 UVOD ... 1
1.1 NAMEN ... 2
1.2 HIPOTEZE ... 2
2 PREGLED LITERATURE ... 3
2.1 RAZISKOVALNO OBMOČJE... 3
2.2 PEDOGENETSKI DEJAVNIKI ... 3
2.2.1 Matična podlaga ... 3
2.2.2 Podnebje ... 3
2.2.3 Površje ... 4
2.2.4 Vpliv človeka ... 4
2.3 TLA V SLOVENSKI ISTRI ... 5
2.3.1 Flišna tla ... 5
2.3.2 Rigolana tla ... 5
2.4 TERASE ... 7
2.5 PROSTORSKA VARIABILNOST SKELETNOSTI IN TEKSTURE ... 8
2.6 VPLIV TALNIH LASTNOSTI NA RAST IN NAMAKANJE OLJK ... 9
2.6.1 Padavine in sušni stresi ... 9
2.6.2 Deficitno namakanje ... 10
2.6.3 Tehnologija namakanja ... 10
3 MATERIALI IN METODE ... 11
3.1 IZBOR DREVESA ... 11
3.1.1 Izkop drevesa in vzorčenje po kvadrantih ... 12
3.2 MERITEV SKELETA V TLEH ... 14
3.3 MERITEV TEKSTURE ... 15
3.4 MERITEV VODO ZADRŽEVALNIH LASTNOSTI TAL... 16
3.4.1 Vodne konstante tal ... 17
4 REZULTATI IN DISKUSIJA ... 18
4.1 SKELET V TLEH... 18
4.2 TEKSTURA TAL ... 20
4.2.1 Variabilnost analitske metode pri merjenju teksture ... 25
4.3 VODO ZADRŽEVALNE LASTNOSTI ... 27
5 SKLEPI... 29
6 POVZETEK ... 30
7 VIRI ... 32 ZAHVALA
KAZALO PREGLEDNIC
Str.
Preglednica 1: Zastopanost posamičnih talnih tipov v Slovenski Istri (Repe, 2019:
58)
5 Preglednica 2: Skupna masa (kg) in prostornina skeleta (m3) posameznih velikostnih razredov do globine 20 cm tal v flišnih tleh v oljčniku na Škofijah
18 Preglednica 3: Izračun gostote skeleta flišnih tal v oljčniku na Škofijah 20 Preglednica 4: Tekstura vzorcev flišnih tal v oljčniku na Škofijah na globini 0-10
cm in opisne statistike za cel JV kvadrant. Velikost kvadranta je 100 x 100 cm 21 Preglednica 5: Tekstura vzorcev flišnih tal v oljčniku na Škofijah na globini 20-30
cm in opisne statistike za cel JV kvadrant. Velikost kvadranta je 100 x 100 cm
22 Preglednica 6: Ponovitev vzorca v kvadrantu 3D na globini 10 cm flišnih tal v
oljčniku na Škofijah
26 Preglednica 7: Ponovitev vzorca v kvadrantu 1B na globini 10 cm flišnih tal v
oljčniku na Škofijah 26
Preglednica 8: Rezultati vodo zadrževalnih meritev 27
Preglednica 9: Efektivna poljska kapaciteta vzorcev 27
KAZALO SLIK
Str.
Slika 1: Pedološka karta Slovenske Istre v merilu 1:150.000 (Grčman in Prus, 2019) 6 Slika 2: Izbrano drevo oljke in območje vzorčenja (Foto: Urankar R., 2020) 11 Slika 3: Shema vzorčnih mest glede na oddaljenost od drevesa oljke (zelena točka) 13 Slika 4: Šablona, ki nam je pomagala pri jemanju vzorcev (foto: arhiv projekta
Koreoljka, 2020)
13
Slika 5: Potek sedimentacije v valjih 15
Slika 6: Richardova tlačna posoda z vzorci 16
Slika 7: Razrast korenin oljke v oljčniku na Škofijah (ZRS Koper, 2020) 18 Slika 8: Vsebnost skeleta (%) v flišnih tleh do globine 20 cm v JV kvadrantu ob
izkopu oljke na Škofijah. Velikost kvadranta je 100 cm x 100 cm 19 Slika 9: Povprečne vrednosti deleža peska z napako povprečja v različnih globinah
flišnih tal v oljčniku na Škofijah
23 Slika 10: Povprečne vrednosti deleža melja z napako povprečja v različnih globinah flišnih tal v oljčniku na Škofijah
23 Slika 11: Povprečne vrednosti deleža gline z napako povprečja v različnih globinah
flišnih tal v oljčniku na Škofijah
24 Slika 12: Prikaz vsebnosti peska, melja in gline v teksturnem trikotniku 25
KAZALO PRILOG PRILOGA A: Masa skeleta vsakega kvadranta
PRILOGA B: Rezultati mehanske analize vseh vzorcev
PRILOGA C: Masa (kg) in prostornina (m3) skeleta vseh velikostnih razredov po kvadrantih v zgornjih 20 cm flišnih tal v oljčniku na Škofijah ter opisne statistike za JV kvadrant. Velikost kvadranta je bila 100 x 100 cm.
1 UVOD
V diplomski nalogi smo v oljčniku v okolici Škofij preučevali lastnosti tal, ki so se razvila na eocenskih flišnih kamninah. Po pedološki karti Slovenije 1:25 000 jih uvrščamo v evtrična rjava tla, tipična in karbonatna na flišu (Vidic in sod., 2015). Flišne sklade gradijo plasti laporovcev in peščenjakov, ki se razlikujejo po teksturi in hitrosti preperevanja, posledično se pojavljajo razlike tudi v lastnostih tal, predvsem teksturi in skeletnosti ter vodo zadrževalnih lastnostih. Le te vplivajo na bujnost rasti rastlin, kar v primeru oljk pomeni, da je potrebno prilagajati tehnologije gojenja, kot je npr. rez in namakanje (Škrgat, 2009).
Tekstura tal je pomemben fizikalni dejavnik, ki vpliva na kationsko izmenjalno kapaciteto ter velikost por v tleh, te pa na gibanje in zadrževanje vode, zračnost in toplotne lastnosti tal. V primeru oljke je zelo pomembno, da tla niso težka, saj v zbitih tleh, kjer zastaja voda, oljke slabo rodijo. Bolje uspevajo na odcednih in lažjih tleh, prenesejo tudi zelo skeletna tla (Vrhovnik in sod., 2019). Glede na lastnosti tal je potrebno prilagajati tehnologije pridelave. Razlike pri sprejemu hranil v rastline so v večjem deležu povezane z različnimi tlemi in ne toliko posledica genotipskih sprememb ali podnebnih dejavnikov (Pošćić in sod., 2018).
Oljka je zelo odporna na sušo in dobro odzivna na namakanje, kar sta njeni zelo pomembni lastnosti. V Slovenski Istri se predvsem v poletnih mesecih velikokrat zgodi, da pride do pomanjkanja vodnih virov, še posebej za potrebe namakanja. Zaradi tega je potrebno zelo skrbno načrtovati vsak namakalni obrok. Tudi EU zakonodaja preko Okvirne vodne direktive, teži k cilju trajnostnega urejanja voda in še posebej k učinkovitejši rabi oz.
manjši porabi vode. Da bi lahko oljke čim bolj izkoristile namakalni obrok, moramo vedeti, kje se nahaja glavnina korenin. Na obliko koreninskega sistema v največji meri vpliva način razmnoževanja. Generativno razmnožene oljke razvijejo zelo močno glavno korenino in globok koreninski sistem, vegetativno razmnožena drevesa pa imajo bolj površinsko razvit koreninski sistem (Čalušič, 2012).
Oljke so s svojimi morfološkimi in fiziološkimi značilnostmi zelo dobro prilagojene na pomanjkanje vode, vendar so nekoliko bolj občutljive v ključnem obdobju razvoja socvetij.
Prekritost majhnih in usnjatih listov na zgornji strani s kutikulo, na spodnji strani pa z zvezdasto razporejenimi laski omogočajo dobro upravljanje z vodo v izrednih razmerah.
Kljub sušnim razmeram je sposobno drevo oljke vzpostaviti velik gradient vodnega potenciala med koreninami in listi, in tako črpati vodo iz tal, ki je vezana s silo 2500 kPa.
Pomanjkanje vsebnosti vode v tleh ustavi rast poganjkov, kljub temu pa ostane fotosintetska aktivnost enaka, kar omogoči nespremenljivo sintezo in akumulacijo asimilatov (Podgornik in Bandelj, 2015).
Drugo obdobje, v katerem je pomembno, da ima oljka zadosti vode na voljo, sledi od 4. do 10. tedna, v fazi hitrega razvoja plodu, ki je posledica hitre rasti in delitve celic. Od sredine
avgusta do konca oktobra je plod oljke v fazi akumulacije olja, vendar poročajo nekateri avtorji, da je koncentracija olja v plodovih višja, če so v tem obdobju oljke izpostavljene zmernem sušnem stresu. Oljka je zelo skromna vrsta, s spodnjo mejo potrebe po letnih padavinah približno 350 mm. Tako kot je namakanje pomembno za izboljšanje količine in kakovosti plodov, pozitivno vpliva tudi na prirast debla in sicer imajo namakana drevesa 50 % boljši povprečni letni prirast debla (Podgornik in Bandelj, 2015).
Diplomsko delo je nadaljevanje projekta KOREOLJKA iz programa Študentski inovativni projekti za družbeno korist (ŠIPK), v okviru katerega smo ugotavljali prostorsko razporeditev korenin oljčnega drevesa za namen postavitve namakalnega sistema. V okviru diplomske naloge pa nas je zanimalo, kakšna je prostorska variabilnost v teksturi in skeletnosti tal na lokaciji enega drevesa oljke.
1.1 NAMEN
Z diplomsko nalogo smo želeli ugotoviti prostorsko variabilnost teksture tal in vsebnosti skeleta na lokaciji ene oljke. Zanimalo nas je, če sploh in kako vpliva ta variabilnost na rast drevesa in posledično na tehnologijo pridelave.
1.2 HIPOTEZE
Predvidevamo večje razlike v vsebnosti skeleta kot v teksturi in pri vodo zadrževalnih lastnostih tal, saj je bilo območje vzorčenja relativno majhno (16 m2).
2 PREGLED LITERATURE 2.1 RAZISKOVALNO OBMOČJE
Območje raziskave se nahaja v Slovenski Istri, ki obsega 324 km2. Slovenski Istro na severovzhodni strani omejuje Kraški rob in je del tektonske enote Jadransko-Apulijskega predgorja. Rob poteka po Čičariji in Slavniškem hribovju, preko Glinščice pa vse do morja. Na severni in južni strani jo omejujeta državni meji Italije in Hrvaške, na zahodni strani pa Jadransko morje. Talna odeja je za slovenske razmere precej specifična zaradi vpliva različnih pedogenetskih dejavnikov. Del predstavljajo tudi posebna podvodna in zaslanjena tla, ki so raziskana na območju Zaliva Sv. Jerneja, kjer se nahaja največja sklenjena površina takšnih tal v Sloveniji (Šmuc in sod., 2019).
2.2 PEDOGENETSKI DEJAVNIKI 2.2.1 Matična podlaga
Najpomembnejši pedogenestki dejavnik območja Slovenske Istre je matična podlaga, ki prispeva mineralni del, ter vpliva na lastnosti, razprostranjenost in razvoj tal. Večino območja, 80 %, sestavlja eocenski fliš, 8 % pa apnenec, ki ga najdemo na Kraškem robu in v Izoli. Fliš tvorijo laporovec in peščenjak s kalcijevim karbonatom ter glinavec in peščenjak brez kalcijevega karbonata.
Najvišja vzpetina tega območja je Slavnik (1028 m), kjer gre za greben krednega apnenca.
Mejo, kjer se apnenčasta kamninska enota konča, predstavlja osnovna črta med Socerbom in Zazidom. Nato se na območju s prelomnimi prehodi do Kubeda izmenjujejo apnenec in fliš. Pogosto je prisoten apnenec kot drobir in flišna preperina v fini frakciji, manjši od 2 mm. Glavnina fliša vsebuje kalcijev karbonat, le del na severozahodu je območje nekarbonatnega fliša, kjer si je reka Glinščica vtrla pot. Kalcijev karbonat vsebujeta tako lapor kot peščenjak, vendar laporovec lažje in hitreje prepereva, zato dobimo teksturno težje gradivo z več gline. Peščenjak prepereva počasneje, zato se veliko časa zadržuje v obliki kamninskega drobirja in šele v naslednji fazi dokončne preperine prispeva k višji vsebnosti peščene frakcije in tako prehaja tekstura tal v ilovnato (Šmuc in sod., 2019).
2.2.2 Podnebje
Podnebje s padavinami in energijo sonca tudi prispeva k tvorbi tal, vendar ga na tem območju obravnavamo kot stalnico, saj je v celoti submediteransko. Istra je skromnejša pri količini padavin v primerjavi z ostalimi deli Slovenije, zato so procesi izpiranja baz in premeščanja glin iz zgornje ležečih horizontov v nižje zelo redki. Organska snov je bolj dovzetna za mineralizacijo kot humifikacijo, zato je A horizont (humozni horizont) manj izražen. Evapotranspiracija je v poletnih mesecih zelo intenzivna in se odraža v negativni vodni bilanci s primanjkljajem od 150 do 300 mm padavin. Kmetje so se temu prilagodili z izborom rastlin, ki imajo manjše potrebe po vodi, zato sta najbolj razviti panogi oljkarstvo
in vinogradništvo. Kljub pomanjkanju padavin, tla, razen v ozkem priobalnem pasu, kjer je stik slanih in sladkih voda, ne izkazujejo povečane slanosti in ne presegajo kritičnega deleža izmenljivega natrija v tleh. Tla v Istri imajo sposobnost zadržati med 50 in 200 mm rastlinam dostopne vode. Sposobnost zadrževanja vode je v največji meri odvisna od globine tal, teksture, deleža skeleta in količine organske snovi, ki jo vsebujejo več severne in senčne lege (Brenčič, 2019).
2.2.3 Površje
Površje je naravni dejavnik, ki je neposredno povezan s kamninami. V Slovenski Istri je relief zelo razgiban, z večjimi nakloni in ravninami ob vodotokih. Povprečna nadmorska višina znaša 179 m, povprečen naklon pa 12,2°. Pobočni procesi so pogosto prisotni, kar vodi v plitvejša tla kot bi jih pričakovali. Prevladujejo sicer južne ekspozicije, kar je ugodno za kmetijsko panogo. Relief ima odločilno vlogo pri tem, kam in na kakšen način bo voda odtekala, torej kje bo prišlo do primanjkljaja in kje do zadrževanja vode.
2.2.4 Vpliv človeka
Poseg človeka v naravo je tudi vplival na pedološke razmere tega območja. Pred gosto poselitvijo so ljudje s požigi ustvarjali kmetijske površine. Kasneje je bil njihov cilj prilagoditi te površine trajnim nasadom in tako so nastale terase, ki so imele pozitiven vpliv tudi na erozijske procese. Nagla poselitev območja je imela vpliv na spreminjanje in krčenje naravne vegetacije, enako kot agresivni agrotehnični ukrepi kot so rigolanje in izsuševanje mokrišč. Dandanes pa lahko opazimo ravno nasprotne procese zaraščanja kmetijskih površin, kjer je Obalno-kraška regija na prvem mestu v Sloveniji, saj je v postopku zaraščanja kar 8,51 % vseh kmetijskih površin (Grčman in Prus, 2019).
2.3 TLA V SLOVENSKI ISTRI
Tipi tal na tem območju, ki nastajajo na apnencu so: kamnišča oz. litosoli, rendzine, rjave rendzine in rjava pokarbonatna tla (Repe, 2019).
2.3.1 Flišna tla
Tla na flišu se razlikujejo v kemijskih in fizikalnih lastnostih, ki so odvisne od razmerja med glinavci in laporovci ter peščenjaki. Na kemijske lastnosti najbolj vpliva prisotnost kalcijevega karbonata. Zaradi prisotnosti kalcijevega karbonata nastajajo kot začetne oblike tal karbonatne oblike rendzin in regosola. Torej gre v prvi fazi za regosol, ki ga sestavlja kamninski drobir, kasneje pa se z nalaganjem preperin in organske snovi razvije rendzina, za katero je značilno, da nastaja na vseh oblikah karbonatnih kamnin. Reakcija talne raztopine je nevtralno do rahlo alkalna s pH vrednostjo nad 5,5, kar jih prvenstveno uvršča med evtrična rjava tla na flišu. Prisotnost B horizonta (iluvialni horizont) je razlog za uvrščanje teh tal med kambična oz. rjava tla. Vidna in slišna reakcija je značilna za takšna tla pri določanju prostih karbonatov z 10% HCl. To je tudi glavna značilnost karbonatnih rjavih tal, ki obsegajo 44 % vseh talnih tipov na območju Slovenske Istre in so podtip evtričnih rjavih tal (Repe, 2019) (Preglednica 1).
Preglednica 1: Zastopanost posamičnih talnih tipov v Slovenski Istri (Repe, 2019: 58)
Tipi tal Površina (km2) Delež (%)
kamnišča 2,0 0,7
surova tla 0,1 0,02
rendzina 48,3 16,0
evtrična rjava tla 71,6 23,8
karbonatna rjava tla 132,6 44,0
rjava pokarbonatna tla 0,6 0,2
rigolana tla 10,8 3,6
obrečna tla 21,1 7,0
psevdogleji 2,9 1,0
hipogleji 11,0 3,6
2.3.2 Rigolana tla
Pogosta agronomska praksa v tem delu Slovenije je zelo globoko oranje oz. rigolanje, ki je največkrat prisotno na kulturnih terasah. Kmeti so se je posluževali za izdelavo sadovnjakov, oljčnikov in vinogradov, zato so rigolana tla prisotna na 3,6 % vseh površin oz. na 10,8 km2 (Slika 1). Za rigolana tla je značilna odsotnost horizontov in pedoturbacija.
Slika 1: Pedološka karta Slovenske Istre v merilu 1:150.000 (Grčman in Prus, 2019)
2.4 TERASE
Terenski del projekta smo opravili v oljčniku, urejenem na terasah, ki so pomemben pokrajinski element Koprskega primorja, saj mu dajejo značilen videz urejene kmetijske pokrajine verjetno že od antike. Pridelovalci jih gradijo predvsem zaradi reliefa in podnebja.
Na velikih strminah prihaja poleti ob nalivih do izrazitih erozijskih procesov, v največjih količinah na pobočjih brez rastlinske odeje. Slemenitev Koprskega primorja je od zahoda proti vzhodu in v tej smeri tudi naraščajo višine. Najbolj strma so JV in JZ pobočja.
Najpomembnejša klimatska vzroka za nastanek teras sta intenzivnost padavin in za slovenske razmere visoka evapotranspiracija. Višek padavin je v jesenskih mesecih, v najintenzivnejši obliki pa se pojavljajo poleti. Ljudje so z urejanjem pobočij v kulturne terase zmanjšali erozijske procese in površinski odtok vode, zadržali večje količine vode v tleh, povečali osončenje ter količino pridelovalnih površin.
Terase so sestavljene iz notranjega izkopnega dela in zunanjega nasipnega dela (brežine).
Glede na debelino izkopnega dela, naklona brežine in naklona terasne ploskve v odvisnosti od naklona pobočja in mikroklimatske dejavnike sta Devetak in Jančar (2017) razlikovala 12 modelov teras. Teh 12 lahko razdelimo še na 4 osnovne tipe: z zidano brežino, enakomerno nagnjeno travnato brežino, konveksno travnato brežino in konveksno pozidano brežino. Glede na nagnjenost terasne ploskve pa je vsak tip razdelil še na tri podtipe: z vodoravno terasno ploskvijo, z navzven nagnjeno in navznoter nagnjeno. Na pobočjih z nakloni preko 30 % so z oblikovanjem teras z zidano brežino in navznoter nagnjeno terasno ploskvijo dosegli skoraj 50 % povečanje obdelovalnih površin. Večina teras je urejenih na naklonih med 20 in 40 %.
Kmetje so ob pripravi teras velikokrat tudi odstranjevali večje kose peščenjaka, kopali in čistili zemljo tudi do 1 metra globoko, zato lahko govorimo o posebnih antropogenih tipih tal (Brancelj, 1994).
Za terase do nadmorske višine 250 m velja, da imajo dobre klimatske pogoje ne glede na lego. Za terase, ki ležijo nad 250 m nadmorske višine je pomembno, da se nahajajo na južnih legah, saj so naravne razmere tam že manj ugodne.
Glede na rastlinske kulture, delimo terase na: vinogradniško-poljedelske, sadjarsko- vrtnarske in čiste vrtnarske. Vinogradniško-poljedelske terase so bile pogoste pred pojavom trtnih bolezni, kasneje so jih začeli urejati posebej. Vrtnarske terase so bile priljubljene v času razcveta Trsta, pred drugo svetovno vojno. Mešane kulturne terase se že veliko časa ne obnesejo več zaradi strojne obdelave in agrokemičnih ukrepov.
Po drugi svetovni vojni je bilo opuščanje teras precej intenzivno. Glavna težava poizkusa ponovne obuditve pridelave na terasah je lastniška razdrobljenost zemljišč in mešana lastništva (Brancelj, 1994).
2.5 PROSTORSKA VARIABILNOST SKELETNOSTI IN TEKSTURE
Vprašanje, koliko se tla spreminjajo v danem prostorskem obsegu, je temeljnega pomena za pedologe. Smith (1938) je morda prvi kvantificiral prostorsko variabilnost tal s formalizacijo razmerij, ki jih je opazoval med velikostjo parcele in spreminjanjem pridelka s pomočjo logaritemske funkcije. Green in sod. (2004) so lahko natančno opredelili prostorsko raznolikost talnih evkariontov v majhnih do srednjih območjih. Ti prispevki poudarjajo možnost in koristnost razvoja enotnega sistema razvrščanja za napovedovanje raznih lastnosti tal. Vendar so ugotovitve specifične za regije, v katerih se izvajajo, zato je rezultate težko posplošiti (Paterson in sod., 2018).
Gallegos in sod. (2021) so pri poizkusu razvoja tehnologije za digitalno morfometrijo tal grobih fragmentov analizirali tla v osrednji Mehiki. Ugotovili so, da se na andosolu volumen skeleta z globino povečuje.
Obsežna raziskava je bila opravljena na različnih tipih tal v Makedoniji. Mitkova in Mitrikeski (2005) navajata podatke za koluvialna tla, ki se intenzivno uporabljajo v kmetijstvu, da vsebujejo v povprečju 10 % skeleta, poroznost je bila 44 %. Za rendzine so ugotovili relativno visok delež gline in da v povprečju vsebujejo 7 % skeleta, 13 % grobega peska, 39 % finega peska, 26 % melja in 22 % gline. Rankerje odlikuje njihova teksturna heterogenost. Bogati so s skeletom, povprečno 21%. Vsebujejo majhne količine gline, povprečno 7%, 43 % grobega peska, ki mu sledi melj.
Zupančič in sod. (2018) so analizirali tla na apnenčastih formacijah v okolici Sežane in Lipice. Šlo je za meljasto glinena tla s povprečno 30 % skeleta. Povprečne vsebnosti frakcij znašajo: 6,4 % peska, 36,8 % finega melja, 13,8 % grobega melja in 43 % gline.
Opazili so, da sta se pesek in grobi melj rahlo zmanjševala, frakcija gline pa povečevala z globino profila. Povečanje vsebnosti skeleta je možno zaznati pri nekaterih globlje ležečih horizontih in je verjetno posledica prispevka regolita.
V Avstraliji so Paterson in sod. (2018) opravili obširno raziskavo o variabilnosti teksture.
Ugotovili so, da spremenljivost narašča z globino. V vseh prostorskih obsegih, ki so jih obravnavali v tej analizi, je zgornja plast tal (0–5 cm) in (5–15 cm) pokazala manjšo variabilnost kot globlje ležeče plasti (15–30 cm, 30–60 cm in 60–200 cm). Kot možni razlog za povečanje variabilnosti na globinah >15 cm navajajo mešanje tal horizonta A in horizonta B. Možno je tudi, da na povečano variabilnost v tej globini vplivajo močnejši iluvialni procesi. Študija je dokazala trend, da je prostorska variabilnost teksture tal pri zgoraj ležečih horizontih večja.
Podobno raziskavo so tudi opravili O'halloran in sod. (1985) v Kanadi. Vzorce tal so vzeli na njivi, kjer se je kolobarilo. Ugotovili so, da je pesek najbolj spremenljiva frakcija, kateremu sledi melj in nato glina. Zelo pomembne korelacije so bile ugotovljene med vsebnostjo fosforja in vsebnostjo peska, kjer so vse oblike fosforja negativno povezane s količino peska.
2.6 VPLIV TALNIH LASTNOSTI NA RAST IN NAMAKANJE OLJK 2.6.1 Padavine in sušni stresi
Pogostejši sušni stresi in vročinski udari povzročajo vse večjo gospodarsko škodo, tudi v oljčnih nasadih jugovzhodne Slovenije. Poleg tega, da je v poletnih mesecih vodna bilanca negativna, so tudi padavine neenakomerno razporejene ter prisoten pogost veter, zato je pomembno, da uvajamo v oljčnike ukrep namakanja (Podgornik in Bandelj, 2015).
Največ padavin na območju Slovenske Istre so deležni severozahodni kraji, saj vlažne zračne gmote trčijo ob reliefno oviro med Slavnikom in Učko. Letno povprečje padavin tam znaša med 1500 in 1800 mm, na Škofijah, kjer je lokacija našega vzorčenja, pa znaša letno povprečje padavin približno 900 do 1000 mm. Upoštevati moramo tudi, da so te padavine velikokrat v obliki močnih nalivov, torej so zelo neenakomerno razporejene (Brenčič, 2019).
Sredozemsko bioklimatsko območje je zelo občutljivo na učinke podnebnih sprememb, zlasti glede vodnih virov. Spremembe klimatskih razmer bodo vplivale tudi na celovitost ekosistema, donose rastlin, cikel rasti ter na fiziološke in biološke procese. Napovedi podnebnih sprememb kažejo na povišanje povprečne temperature do 2 °C do leta 2080 in potencialne letne evapotranspiracije od 40 do 50 mm, medtem ko se bo letna količina padavin zmanjšala od 80 do 90 mm (Rocha in sod., 2020).
Možna rešitev za raziskovanje vplivov različnih scenarijev podnebnih sprememb so t. i.
modeli pridelkov, ki so jih razvili Viola in Hochstetler (2012). Modeli pridelkov lahko dinamično simulirajo odzive rastlin na upravljanje različnih praks (npr. namakanje), lastnosti tal (npr. tekstura, globina), pa tudi odziv na atmosferske razmere (npr.
temperatura, padavine). Nekaj takšnih modelov, s katerimi lahko dosežemo precej natančno opredelitev potreb po vodi, je že razvitih tudi za oljke.
Poznavanje nekaterih pomembnih lastnosti tal velikokrat zahtevajo zapletene meritve, zato so razvili t. i. pedotransfer funkcije (PTF), kjer gre za algoritme, ki služijo pretvorbi enostavnejših podatkov v bolj uporabne informacije s pomočjo statističnih in numeričnih modelov. Z njihovo pomočjo lahko ocenimo sušni stres vegetacije, kakovost tal za različne namene ali pa izračunamo vodno bilanco tal (Fraga in sod., 2020).
2.6.2 Deficitno namakanje
Za oljke se tako priporoča ukrep deficitnega namakanja, ko jim namenimo le del izgubljene vode, ki znaša najmanj 40 % potencialne evapotranspiracije rastline.
Evapotranspiracijo izražamo v debelini vodne plasti, ki izhlapi v določenem časovnem intervalu. Za povprečno rastno dobo je izračunano, da moramo z deficitnim namakanjem dodati 729 m3/ha vode. Vodo lahko dovajamo po principu, da namakamo le polovico koreninskega sistema, namakamo celoten koreninski sistem enakomerno ali pa dodajamo vodo le v kritičnih razvojnih fazah (Podgornik in Bandelj, 2015).
2.6.3 Tehnologija namakanja
Tehnologije namakanja se med seboj razlikujejo v delovanju namakalne opreme, količini porabljene vode in načinu dodajanja. Najučinkovitejši sistem je kapljično namakanje, saj se voda dovaja pri majhnem tlaku, posledično je tudi poraba energije nižja. Bistvo tega sistema je vzdrževanje vode v tleh z izkoriščanjem maksimalnega horizontalnega pomika vode v tleh, zato moramo z namakanjem začeti, ko so tla še relativno vlažna Sistem vodo transportira v neposredno bližino koreninskega sistema, brez da bi omočil liste, kar pomeni zmanjšano možnost za pojav glivičnih bolezni. Medvrstni prostor ostaja suh, kar pomeni zmanjšano rast plevelov in lažjo strojno obdelavo medvrstnega prostora.. V tem primeru se koreninski sistem manj razveja in je zato rastlina bolj občutljiva na pojav suše, v primeru odpovedi sistema (Podgornik in sod., 2018). Pri postavljanju tega sistema moramo upoštevati klimatske razmere, konfiguracijo terena, starost nasada in tip tal.
Slednji je zelo pomemben dejavnik, saj moramo na tleh z večjo vsebnostjo peska, kapljače namestiti na manjše medsebojne razdalje, da bi ohranjali enovito cono z idealno količino vode. Na tleh z večjo vsebnostjo gline lahko namestimo kapljače redkeje, saj se voda v tem primeru giblje bolj v horizontalni smeri in ne le strogo vertikalno. Tem parametrom prilagodimo razdalje med namakalnimi linijam in kapljači, tip in količino kapljačev ter globino, če se odločimo za podzemno namakanje, ki ga imenujemo subirigacija.
Največkrat so nameščeni kapljači na namakalnih linijah z razdaljo od nekaj 10 cm do 1 m s pretokom 1-8 L/h. Kompenzacijski kapljači imajo veliko prednost pred klasičnimi, ker pri različnih tlakih obdržijo želeni pretok. Sistem nam omogoča tudi fertigacijo, kjer gre za dovajanje hranil preko namakalnih cevi, zato je zmanjšano njihovo izpiranje. Slabost kapljičnega namakanja predstavlja mašenje kapljačev, zato uporabljamo samo dobro filtrirano vodo za namakanje. Težave lahko povzročajo tudi različni glodalci ali ptice, ki preluknjajo cevi.
Številne nedavne študije so pokazale prednosti deficitne namakalne prakse v nasadu oljk, saj dosegajo znatne prihranke vode, hkrati pa ohranjajo visoke pridelke (Černe, 2020).
3 MATERIALI IN METODE 3.1 IZBOR DREVESA
Izbrali smo oljčnik v okolici Škofij, ki je bil, v skladu s tehnološkimi navodili za pripravo terasnih nasadov na flišu, pred saditvijo prekopan do globine cca 1,5 m. Izbrana oljka je bila sorte 'Lecchino', stara 35 let (posajena 1986) (Slika 2). Gre za drugo najbolj zastopano sorto oljk v Slovenski Istri (Jančar in Devetak, 2017).
Slika 2: Izbrano drevo oljke in območje vzorčenja (Foto: Urankar R., 2020)
3.1.1 Izkop drevesa in vzorčenje po kvadrantih
Ob izkopu oljčnega drevesa smo po plasteh odstranjevali tla in jemali vzorce tal za kemijske in fizikalne analize. Namen kopanja je bil, da ugotovimo, kako se razraščajo korenine v tleh na flišni podlagi. Vzorčili smo v pravilni mreži, po kvadrantih, ki smo jih označili s številkami in črkami. Lažje sledenje mreži nam je omogočila šablona (Slika 4).
Začetek je predstavljala ročna in elektronska izmera izkopnega polja, ki smo ga razdelili na 64 kvadrantov - sredino je predstavljala oljka, osrednjo os pa sever-jug, vzhod-zahod (Slika 3). Sledile so geofizikalne meritve, katerih namen je bil preizkus možnosti zaznavanja korenin pod površino s pomočjo njihovih geofizikalnih lastnosti, kot sta npr.
magnetizem in električna prevodnost. Delo je potekalo počasi, saj smo morali biti zelo previdni zaradi lomljenja korenin. Pri njihovem izkopavanju smo uporabljali orodja kot so trikotna strgula, vhs-ka, japonka in mala spatula, ki se običajno uporabljajo pri arheoloških izkopavanjih. Orodja so omogočila, da smo korenine izkopavali s kar najmanjšim možnim poškodovanjem njihove povrhnjice. Kjer to ni bilo mogoče in je prišlo do poškodovanja korenin, smo jih odstranili ter zabeležili njihovo prvotno lego s foto dokumentiranjem.
Naknadno smo jih skušali povrniti oz. ohraniti njihov prvotni položaj tudi z uporabo srebrnega lepilnega traku. Vzorce za pedološke analize smo jemali do globine 40 cm. V spodnjih globinah (> 40 cm), smo izkopali korenine ne glede na mrežo. Izmerili smo koordinate območja dela in vse skupaj zapisali za nadaljnja dela v laboratoriju. Oljko je bilo potrebno dodatno zavarovati, saj je bila že brez podlage in kamnin. Dodali smo ji oporo iz lesa, da se ne bi pogrezala. Izkop smo opravili do globine cca 160 cm. Za dokumentiranje korenin in različnih profilov tal v obliki slike, je bilo potrebno napisati liste z oznakami in jih postaviti na pravilna mesta, da se bo kasneje videlo, kako je izgledalo na terenu. Narejena je bila tudi fotogrametrija s pomočjo brezpilotnega letalnika.
Za analize fizikalnih in kemijskih lastnosti smo odvzete vzorce shranili v označenih plastičnih vrečkah in jih prenesli v laboratorij. Zaradi velikega števila vzorcev in časovnih omejitev, smo vzorce tal odvzeli le iz ene četrtine površine pod oljko, kar je pomenilo površino 4 m x 4 m (16 m2). Iz prvega 10 cm sloja tal smo na kvadratni meter vzeli 4 vzorce. Na vseh nadaljnjih globinah smo jemali en vzorecna kvadratni meter po 500 g za nadaljnje delo v laboratoriju.
Slika 3: Shema vzorčnih mest glede na oddaljenost od drevesa oljke (zelena točka)
Slika 4: Šablona, ki nam je pomagala pri jemanju vzorcev (foto: arhiv projekta Koreoljka, 2020)
3.2 MERITEV SKELETA V TLEH
Vse delce večje od 2 mm imenujemo skelet ali kamninski drobir. Imajo majhno specifično površino, zato vplivajo na tla iz fizikalnega vidika, ker njegova vsebnost povečuje zračnost tal. Minimalno učinkujejo tudi na kemijske lastnosti tal.
Vsebnost skeleta smo določali sproti s sejanjem grobih fragmentov skozi sito in tehtanjem.
Najprej smo pripravili orodje, ki smo ga potrebovali za presajanje zemlje in ločevanje različnih velikosti kamnin. Uporabljali smo tehtnico, vedra in sito ter papir za zapisovanje rezultatov. V laboratoriju smo določili gostoto skeleta z metodo potapljanja. Izmerili smo gostoto petih kosov skeleta velikosti 2-6 cm in izračunali povprečje (Preglednica 3).
3.3 MERITEV TEKSTURE
Analizo teksture smo opravili v laboratoriju Katedre za pedologijo in varstvo okolja na Biotehniški fakulteti s sedimentacijsko metodo (SIST ISO 11277, 2020), brez predhodnega odstranjevanja organske mase in karbonatov. Gre za določanje porazdelitve velikosti delcev v mineralnem delu tal s sejanjem in usedanjem (Slika 5). Metodo je standardizirala Mednarodna organizacija za standardizacijo ter vladne in nevladne organizacije, ki sodelujejo pri delu.
Na fizikalne in kemijske lastnosti tal delno vplivajo tudi količine mineralnih delcev različnih velikosti v tleh. Bistvo te metode je kvantitativna meritev le-teh (izraženi kot delež ali odstotek celotne mase mineralnega dela tal), znotraj navedenih velikostnih razredov.
Točnost meritev smo preverjali z analizo referenčnega vzorca, ki smo ga analizirali v okviru mednarodnih krožnih analiz ALVA. Povprečne vrednosti in variabilnost meritev vzorca ALVA so bile ustrezne glede na meritve drugih laboratorijev, kar pomeni, da je bila analiza opravljena korektno.
Slika 5: Potek sedimentacije v valjih
3.4 MERITEV VODO ZADRŽEVALNIH LASTNOSTI TAL
Na štirih vzorcih smo opravili meritev vodo zadrževalnih lastnosti tal, v Richardovi tlačni posodi (Slika 6). Metoda za analiziranje vodo zadrževalnih lastnosti tal poteka tako, da izpostavimo talne vzorce znanim pritiskom v Richardovi tlačni posodi. Pred tem moramo najprej za 24 ur namočiti keramično ploščo, ki je namenjena merjenju vzorcev pri določenem tlaku (130 in 500 kPa). Ko so plošče namočene, jih postavimo na pladenj, na njih pa še oštevilčene silikonske obročke s premerom 5 cm in višino 1 cm. Maksimalno število vzorcev na ploščo je 12. V silikonske obročke nanesemo vzorec tal do vrha in ob obročkih nalijemo deionizirano vodo v pladenj z visokim robom, da se vzorci nasitijo z vodo. Paziti moramo, da raven vode ni višja od 1 cm, ker bi se v tem primeru vzorci tal zalili z vrha. Po 24 urah prestavimo plošče z nasičenimi vzorci v tlačno komoro, katero neprodušno zapremo in jo nastavimo na želen tlak. Tako voda izhaja iz vzorcev in preko stranske cevi kaplja na podstavek. Višji kot je tlak, več vode odteka preko cevi. Ko kapljanje preneha, pomeni, da so tla zadržala določeno količino vode. Nato stehtamo najprej prazne posodice in zapišemo njihovo maso. V te posodice prestavimo vzorce tal.
Ponovno stehtamo posodico z vlažnim vzorcem, zapišemo maso in jih prestavimo v peč na 105 °C za 24 ur. Po 24 urah jih prestavimo v eksikator za nekaj ur, da se ohladijo na sobno temperaturo. Kasneje ponovno stehtamo posodice s suhimi vzorci in na podlagi teh podatkov izračunamo kapaciteto tal za vodo pri določenem tlaku. Razlika v masi nam poda vsebnost vode, ki jo lahko izrazimo v masnem ali volumskem deležu. V poskusu smo merili vodo zadrževalne lastnosti pri tlakih 33 kPa in 1500 kPa (Žitko, 2018).
Slika 6: Richardova tlačna posoda z vzorci
3.4.1 Vodne konstante tal
S tem postopkom smo izmerili poljsko kapaciteto (PK) in točko venenja (TV). Poljska kapaciteta tal je tista količina vode v tleh, ki ostane, ko odteče gravitacijska voda. Takrat se gibanje vode v tleh skoraj že ustavi in ostane le kapilarna in higroskopno vezana voda. V povprečju je matrični potencial pri poljski kapaciteti okoli33 kPa ( pF=2,5). Količina vode, ki predstavlja poljsko kapaciteto, je odvisna od teksture, strukture in vsebnosti organske snovi. V glinastih tleh je to približno 45 vol. %, v ilovnatih tleh 35 vol. %, v peščenih tleh 10 vol. % (Pintar, 2003).
Korenine črpajo vodo iz talnega matriksa, do stopnje, ko je voda v tleh vezana na talne delce z večjo silo, kot je energijska sposobnost korenin, da črpajo vodo. Takrat pridemo do točke venenja (TV), pri kateri rastline trajno ovenijo. Rastline si kljub namakanju ne opomorejo več. Matrični potencial vode v tej točki znaša približno 1500 kPa (pF=4,2).
Zadržana voda pri točki venenja znaša približno 30 vol. % v glinastih tleh, 15 vol. % v ilovnatih tleh in 7 vol. % v peščenih tleh (Pintar, 2003). Med poljsko kapaciteto in točko venenja je območje, ki ga imenujemo rastlinam dostopna voda.
Rastlinam dostopno vodo lahko imenujemo tudi z izrazom efektivna poljska kapaciteta (EPK). Izračunamo jo kot razliko med PK in TV.
4 REZULTATI IN DISKUSIJA 4.1 SKELET V TLEH
Skelet smo določali s sejanjem 82 vzorcev tal. Razdelili smo ga v tri velikostne razrede (M: > 6 cm, S: 6-1 cm, C: < 1 cm) in stehtali ter na osnovi njegove gostote izračunali prostornino. V razred C smo uvrstili tla s skeletom do 1 cm velikosti, torej je ta razred vseboval tudi nekaj delcev manjših od 2 mm. Skupna vsebnost skeleta in vsebnost v posameznih vzorčnih kvadrantih sta prikazani v preglednicah 2 in 3.
Preglednica 2: Skupna masa (kg) in prostornina skeleta (m3) posameznih velikostnih razredov do globine 20 cm tal v flišnih tleh v oljčniku na Škofijah
Velikostni razredi Skupna masa (kg) Prostornina skeleta (m3)
C 333,29 0,1317
S 108,39 0,0428
M 0,62 0,0002
skupaj 442,30 0,1748
Skupen volumen skeleta na območju 16 m2 do globine 20 cm (V tal = 3,2 m3 ) je 0,1748 m3 (priloga C). Volumski delež skeleta v zgornjih 20 cm tal je 5,5 %. Skeleta velikostnega razreda M ni bilo veliko, kar pomeni, da ni vplival na razrast koreninskega sistema.
Zagotovo pa se morajo korenine izogniti in obiti večje kose skeleta, kar se je lepo videlo ob zaključnih fazah izkopavanja, na globinah > 1 m (Slika 7). Količina skeleta je v našem primeru malo vplivala na razrast korenin, ampak zanesljivo ni ovirala drevesa, saj oljke prenesejo tudi veliko bolj skeletna tla (Vrhovnik in sod., 2019).
Slika 7: Razrast korenin oljke v oljčniku na Škofijah (ZRS Koper, 2020)
Skeletnost tal ni enakomerno porazdeljena (slika 8), kar lahko pripisujemo flišni podlagi, ki je že v osnovi precej heterogena in rigolanju ter napravi teras na območju vzorčenja.
Takšna tla hitro mehansko preperevajo, zato je vsebnost skeleta razmeroma majhna (Repe, 2019). Količina skeleta se z oddaljevanjem od drevesa malenkost zmanjšuje, kar je razvidno iz slike 8.
Po klasifikaciji tal Slovenije (Vrščaj in sod., 2019) uvrščamo tla s povprečno vsebnostjo 5,5 % skeleta v razred srednje skeletnih tal (> 5 - ≤ 15 % skeleta).
Slika 8: Vsebnost skeleta (%) v flišnih tleh do globine 20 cm v JV kvadrantu ob izkopu oljke na Škofijah.
Velikost kvadranta je 100 cm x 100 cm
4.2 TEKSTURA TAL
Tekstura tal nam pove, v kakšnem deležu so prisotne posamezne velikostne skupine mineralnih delcev (<2 mm) v trdni fazi tal, ki se delijo na več frakcij: pesek, melj in glina.
Tla se po ameriški teksturni klasifikaciji, ki je tudi najpogosteje uporabljena, delijo v 12 teksturnih razredov. Za označevanje razredov uporabljamo okrajšave, pri njihovem imenovanju pa je poudarek na zadnji črki: npr. MG – glina z nekoliko več melja. (Urek in sod., 2013)
Meritev teksture z mehansko analizo smo opravili na 39 vzorcih (po 1 vzorec iz vsakega kvadranta); 16 vzorcev iz globine 0-10 cm, 16 vzorcev iz globine 20-30 cm. Na sedmih izbranih lokacijah smo analizirali vzorce iz globine 80-120 cm. Rezultati vseh meritev so v prilogi B.
Največje razlike opazimo, če primerjamo vzorce iz globine 10 cm in vzorce na globinah 80 do 120 cm.
Frakcija peska je bila od vseh najbolj variabilna (preglednica 4 in 5), kar standardni odklon, napaka povprečja in koeficient variabilnosti tudi potrjujejo. Izstopa vzorec iz kvadranta 1B na globini 10 cm, ki vsebuje največji delež peska.
Do enakih ugotovitev so prišli O'halloran in sod. (1985), ko so ugotovili, da najbolj nihajo vrednosti peska, nato melja in gline. Teksturo so analizirali s sedimentacijsko pipetno metodo, ki je zelo podobna naši uporabljeni metodi.
Koeficient variabilnosti potrjuje našo hipotezo, da se pojavljajo večja variabilnost pri skeletnosti kot pri teksturi tal.
Preglednica 3: Izračun gostote skeleta flišnih tal v oljčniku na Škofijah Kamen masa (g) prostornina (cm3) gostota (g/cm3)
K1 16,87 8,00 2,11
K2 13,40 5,00 2,68
K3 13,78 6,00 2,30
K4 17,47 6,00 2,91
K5 29,27 11,00 2,66
povprečje 2,53
Preglednica 4: Tekstura vzorcev flišnih tal v oljčniku na Škofijah na globini 0-10 cm in opisne statistike za cel JV kvadrant. Velikost kvadranta je 100 x 100 cm
Kvadrant Pesek (%)
Melj grobi (%)
Melj fini (%)
Melj skupni (%)
Glina
(%) TRZ
1A 26,2 18,4 27,0 45,4 28,4 GI
2A 22,3 23,1 26,4 49,5 28,2 GI
3A 22,9 21,1 27,6 48,7 28,4 GI
4A 22,6 19,3 27,5 46,8 30,6 GI
1B 36,0 15,7 19,3 35,0 29,0 GI
2B 27,6 15,4 28,0 43,4 29,0 GI
3B 21,0 21,8 26,8 48,6 30,4 GI
4B 25,2 17,3 28,3 45,6 29,2 GI
1C 32,8 16,6 22,8 39,4 27,8 GI
2C 27,0 18,0 21,6 39,6 33,4 GI
3C 21,0 22,5 25,3 47,8 31,2 GI
4C 23,8 20,8 27,5 48,3 27,9 GI
1D 31,2 19,3 21,9 41,2 27,6 GI
2D 33,5 16,5 20,9 37,4 29,1 GI
3D 18,5 20,7 29,9 50,6 30,9 MGI
4D 24,3 19,6 25,8 45,4 30,3 GI
Povprečje 26,0 19,1 25,4 44,5 29,5
Stand. Odklon
(+/-) 5,1 2,4 3,1 4,7 1,6
Standardna
napaka 1,3 0,6 0,8 1,2 0,4
KV % 19,4 12,7 12,3 10,6 5,3
Preglednica 5: Tekstura vzorcev flišnih tal v oljčniku na Škofijah na globini 20-30 cm in opisne statistike za cel JV kvadrant. Velikost kvadranta je 100 x 100 cm
Kvadrant Pesek (%)
Melj grobi (%)
Melj fini (%)
Melj skupni (%)
Glina
(%) TRZ
1A 25,8 19,7 24,2 43,9 30,3 GI
2A 20,9 18,8 28,7 47,5 31,6 GI
3A 23,1 19,4 26,0 45,4 31,5 GI
4A 28,1 16,7 24,1 40,8 31,1 GI
1B 26,6 16,8 24,2 41,0 32,4 GI
2B 22,1 23,1 24,3 47,4 30,5 GI
3B 27,2 21,1 23,5 44,6 28,2 GI
4B 22,0 18,4 26,2 44,6 33,4 GI
1C 33,0 19,3 19,2 38,5 28,5 GI
2C 28,6 14,5 27,2 41,7 29,7 GI
3C 24,8 19,8 25,8 45,6 29,6 GI
4C 25,8 19,5 24,3 43,8 30,4 GI
1D 31,9 17,3 21,1 38,4 29,7 GI
2D 33,2 20,6 19,0 39,6 27,2 GI - I
3D 28,8 18,2 23,3 41,5 29,7 GI
4D 29,6 14,2 24,7 38,9 31,5 GI
Povprečje 27,0 18,6 24,1 42,7 30,3 Stand.
Odklon (+/-) 3,8 2,3 2,6 3,1 1,6
Standardna
napaka 1,0 0,6 0,7 0,8 0,4
KV % 14,3 12,4 10,8 7,2 5,3
Slika 9: Povprečne vrednosti deleža peska z napako povprečja v različnih globinah flišnih tal v oljčniku na Škofijah
Slika 10: Povprečne vrednosti deleža melja z napako povprečja v različnih globinah flišnih tal v oljčniku na Škofijah
Slika 11: Povprečne vrednosti deleža gline z napako povprečja v različnih globinah flišnih tal v oljčniku na Škofijah
Slike 9, 10 in 11 prikazujejo spreminjanje posamezne frakcije teksture z globino. Delež peska se z globino veča na račun zmanjševanja vsebnosti melja. To potrjuje menjavanje plasti laporja in peščenjaka. Glina je izmed vseh treh frakcij najbolj konstantna.
Slika 12: Prikaz vsebnosti peska, melja in gline v teksturnem trikotniku
Glede na ameriški teksturni trikotnik spadajo vsi vzorci v skupino težkih tal (Slika 12) (Suhadolc in sod., 2005). Grafično nam ponazarja homogenost vzorcev, saj imajo podobno teksturo in večjih razlik med globinami ni.
4.2.1 Variabilnost analitske metode pri merjenju teksture
Zanimalo nas je, kakšen delež k skupni variabilnosti teksture tal prispeva variabilnost analitske metode, zato smo dva vzorca, ki sta se najbolj razlikovala v teksturi (to sta vzorec 3D na 10 cm in 1B na 10 cm), analizirali petkrat. Izračunali smo povprečje, standardni odklon deležev posameznih frakcij in koeficient variabilnosti (Preglednica 6 in 7).
Ugotovili smo, da je variabilnost analitske metode (KV %) v razponu od 2,25 % (meritev finega melja v vzorcu 3D) do 16,48 % (meritev finega melja v vzorcu 1B). Če primerjamo skupno variabilnost meritev posameznih velikostnih frakcij in variabilnost analitske metode, lahko ugotovimo, da skupna variabilnost presega variabilnost analitske metode v primeru peska na globini 10 cm za 11,0 %, na globini 30 cm pa za 11,3 %, kar lahko pripisujemo prostorski variabilnosti. Pri skupnem melju presega skupna variabilnost analitsko za 6,5 % na globini 10 cm, na globini 30 cm pa za 1,1 %. Pri glini, ki je najbolj konstantna frakcija, skupna variabilnost na globini 10 cm presega analitsko za 2 %, na globini 30 cm pa obratno analitska variabilnost presega skupno za 0,8 %.
Tudi če primerjamo dovoljene odklone pri referenčnem materialu ALVA, je analiza opravljena uspešno.
Preglednica 6: Ponovitev vzorca v kvadrantu 3D na globini 10 cm flišnih tal v oljčniku na Škofijah
Pesek Grobi melj
% Fini melj
% Melj
%
Glina
% % TRZ
Vzorec 3D:
Prva serija 18,5 20,7 29,9 50,6 30,8 MGI
Druga serija 19,8 17,7 30,7 48,4 31,8 MGI-GI
Druga serija 18,1 20,7 32,5 53,2 28,7 MGI
Druga serija 21,8 17,7 30,8 48,5 29,7 GI
Druga serija 23,1 16,4 31,0 47,4 29,6 GI
Druga serija 21,6 18,4 30,7 49,1 29,3 GI
Povprečje 20,9 18,2 31,2 49,3 29,8
Stand. odklon
(+/-) 1,75 1,42 0,7 2,03 1,05
KV % 8,39 7,82 2,25 4,12 3,25
Preglednica 7: Ponovitev vzorca v kvadrantu 1B na globini 10 cm flišnih tal v oljčniku na Škofijah
Pesek
% Grobi
melj % Fini
melj % Melj % Glina
% TRZ
Vzorec 1B:
Prva serija 36,1 15,7 19,3 34,9 29,0 GI - I
Druga serija 33,0 19,0 20,3 39,3 27,8 GI
Druga serija 35,0 19,1 15,3 34,4 30,6 GI
Druga serija 33,4 19,6 17,7 37,3 29,3 GI
Druga serija 34,8 13,8 24,9 38,7 26,5 I
Druga serija 32,5 19,8 21,6 41,4 26,1 I
Povprečje 33,7 18,3 20,0 38,2 28,1
Stand. odklon
(+/-) 1,00 2,27 3,29 2,32 1,70
KV % 2,96 12,44 16,48 6,07 6,06
4.3 VODO ZADRŽEVALNE LASTNOSTI
Meritve vodo zadrževalnih lastnosti smo izvedli na dveh vzorcih iz zgornjega sloja tal (10 cm), ki sta se najbolj razlikovala v vsebnosti peska (1B vsebuje največ peska, vzorec 3D najmanj peska) in dveh vzorcih iz globine 30 cm. Rezultate smo pridobili z meritvami pri določenih tlakih in s tehtanjem vzorcev ter jih izrazili v masnem deležu vode. Rezultati so zbrani v preglednici 8. V zgornji polovici preglednice so rezultati, ki smo jih pridobili z izpostavitvijo vzorcev tlaku 33 kPa, v spodnji polovici pa rezultati tlaka 1500 kPa. Na koncu smo izračunali še EPK (Preglednica 9), ki nam pove, koliko rastlinam dostopne vode lahko zadržijo tla.
Preglednica 8: Rezultati vodo zadrževalnih meritev LABORATORIJSKE
ŠTEVILKE
Masa vlaz.
vz. + tara
Masa suh vz.
+ tara
Masa tara
Masa suh vz.
Masa vode
Masni
% vode
POVPREČJE Masa vode
POVPREČJE Masni % vode
[g] [g] [g] [g] [g] % [g] %
POLJSKA KAPACITETA
1B-10 cm 36,13 33,09 19,80 13,29 3,04 22,87
3,4 22,9
34,42 30,65 14,19 16,46 3,77 22,90 3D-10 cm 33,00 29,45 16,39 13,06 3,55 27,18
3,4 27,2
29,17 25,84 13,58 12,26 3,33 27,16 1B-30 cm 32,13 29,00 13,64 15,36 3,13 20,38
3,2 20,3
39,37 36,14 20,18 15,96 3,23 20,24 3D-30 cm 32,51 29,32 14,73 14,59 3,19 21,86
3,0 21,8
35,37 32,48 19,24 13,24 2,89 21,83
TOČKA VENENJA
1B-10 cm 31,02 28,99 13,66 15,33 2,03 13,24
2,0 13,1
37,20 35,23 19,98 15,25 1,97 12,92 3D-10 cm 27,05 25,40 13,98 11,42 1,65 14,45
1,8 14,9
30,57 28,69 16,52 12,17 1,88 15,45 1B-30 cm 31,42 29,75 14,51 15,24 1,67 10,96
1,7 10,9
33,45 31,81 16,79 15,02 1,64 10,92 3D-30 cm 29,65 27,92 13,71 14,21 1,73 12,17
1,7 12,1
32,78 31,04 16,66 14,38 1,74 12,10
Preglednica 9: Efektivna poljska kapaciteta vzorcev
1B (10 cm) 3D (10 cm) 1B (30 cm) 3D (30 cm)
EPK (masni % vode) 9,8 12,2 9,4 9,7
Rezultati vodo zadrževalnih lastnosti potrjujejo, da ima največjo efektivno poljsko kapaciteto vzorec 3D, ki vsebuje najmanj peska.
Druga dva vzorca, sta bila tudi 1B (30 cm) in 3D (30 cm), ki sta bila odvzeta 20 cm pod prvima dvema. Zanimalo nas je, ali se z globino vodo zadrževalne lastnosti spreminjajo.
Tudi na večji globini lahko opazimo zelo podobne rezultate. Razlike med vzorcema 1B in 3D so zelo majhne, ker imata tudi podobne vsebnosti teksturnih frakcij.
V namakanih oljčnikih je nujno potrebna krivulja vodo zadrževalnih lastnosti tal, še posebej če izvajamo deficitno namakanje, kjer spremljanje količine vode v tleh ni možno s tenziometri, saj omogočajo spremljanje vodnega potenciala le v relativno vlažnih tleh.
Območje delovanja tenziometra je 0 do 85 kPa in tako ne zajema tlaka vezave vode, ki ga lahko oljke še premagajo (Podgornik in sod., 2018).
Po podatkih pedološke karte Slovenije (Grčman in Prus, 2019) imajo tla v Istri sposobnost zadržati med 50 in 200 mm rastlinam dostopne vode do globine 100 cm tal. Če predpostavljamo, da imajo tla volumsko gostoto tal 1,5 g/cm3, povprečno vsebnost skeleta 5,5 % ter povprečno efektivno poljsko kapaciteto 10,3 masnih %, lahko v 1 metru globine tal zadržijo 145 mm rastlinam dostopne vode. Sposobnost zadrževanja vode je v največji meri odvisna od globine tal, deleža skeleta, teksture in količine organske snovi, ki jo vsebujejo več severne in senčne lege.
5 SKLEPI
Vzorčno območje naše raziskave, ki je bilo nadaljevanje projekta KOREOLJKA, je bil terasiran oljčnik v Škofijah, kjer smo proučevali spreminjanje teksture in vsebnosti skeleta glede na oddaljenost od oljčnega drevesa.
Ugotovili smo, da je bila vsebnost skeleta, izražena kot volumski delež, od 3,1 % do 7,3 %.
Povprečna vsebnost skeleta je znašala 5,5 %, koeficient variabilnosti pa 21,3 %.
Ugotavljamo, da v našem primeru delež skeleta ni oviral razraščanja korenin.
Delež peska v tleh je bil od 18,5 % do 36 %, delež skupnega melja od 34,5 % do 50,6 %, delež gline pa od 27,2 % do 33,9 %. Večina vzorcev se uvršča v teksturni razred GI.
Vsebnost peska narašča z globino, kar lahko pojasnimo z manj preperelo matično podlago ali z večjim deležem peščenjakov v flišnih skladih.
Koeficient variabilnosti za vsebnost peska je bil v globini 10 cm 19,4 %, v globini 30 cm pa 14,3 %. Na osnovi ugotovljene variabilnosti analitske metode, ki je 5,7 % za pesek, 5,1 % za skupni melj in 4,7 % za glino smo ugotovili, da skupna variabilnost presega variabilnost analitske metode pri vseh frakcijah, razen pri glini na globini 30 cm. Večjo prostorsko variabilnost izkazuje skelet v primerjavi s teksturo.
Vrednosti efektivne poljske kapacitete so se gibale od 9,4 do 12,2 masnih % vode.
Povprečna poljska kapaciteta tal je znašala 23,1 %, povprečna točka venenja 12,1 %, rastlinam dostopna voda pa 10,3 %. Če predpostavljamo, da imajo tla volumsko gostoto tal 1,5 g/cm3, povprečno vsebnost skeleta v naših tleh 5,5 % ter povprečno efektivno poljsko kapaciteto 10,3 %, lahko v 1 metru globine zadržijo 145 mm rastlinam dostopne vode.
