Szőlőültetvények talajerózió térképezése közeli távérzékelés segítségével

Az ELTE Térképtudományi és Geoinformatikai Intézet kutatói által szerkesztett, a szőlőeróziót térben modellező térkép segítséget nyújthat a helyi szőlősgazdáknak a talajpótlás mértékének tervezésében.

A Gerecse északi részén az intenzív talajerózió jelentős károkat okoz a térség szőlőültetvényeiben, ami folyamatos talajpótlást tesz szükségessé.

Az ELTE és az ATK Talajtani Intézet kutatói a Neszmélyi Borvidéken három szőlőültetvényt vizsgáltak egy éven keresztül a talajerózió mértékének számszerűsítése céljából. A szőlőültetvények megfigyelését pilóta nélküli légijármű (drón) segítségével végezték, amivel légifelvételeket, majd nagy felbontású digitális terepmodelleket (DTM) készítettek. Az adatok feldolgozása és a modellezés eredményeként  becslést adtak a mintaterületek évszakonkénti és éves talajpusztulására, melyhez az általános talajveszteség-becslési egyenletet (USLE) alkalmazták. Az erózió mértékének számításakor figyelembe vették a növénytakaró és a csapadékmennyiség szezonális változásának hatását is.

A talaj a mezőgazdaság egyik nélkülözhetetlen alapja. A talaj pusztulása alapvetően egy természetes folyamat, amit az emberi tevékenység nagymértékben befolyásol a mezőgazdasági területeken. Degradációról akkor beszélünk, amikor a talajképződés már nem tud lépést tartani a talajerózióval. A talaj degradációja egy összetett folyamat, amely a művelhető földterület elvesztéséhez vagy a talaj termékenységének csökkenéséhez vezethet, így fenyegetve a mezőgazdasági területeken a fenntartható gazdálkodást. Ezek a következmények az éghajlatváltozás fokozódásával növekednek. 

Szőlőterületen megfigyelt eróziós nyomok. A bal oldalon: vízmosás a friss telepítésű ültetvény soraival párhuzamosan; középen: lejtőirányú vízmosás idős telepítésű szőlőben; jobb oldalon: a teraszos rész megrongálódása.

A drónnal készült felvételekből nagy felbontású ortofotók és digitális terepmodellek készültek.

Az talajerózió elleni védekezés módja az azt kiváltó tényezők hatásának csökkentése és a módosító tényezők befolyásolása. Számos módszer ismert a talajpusztulás mértékének csökkentésére:

• Megfelelő lejtőszabályozási technikák alkalmazása, azaz lejtő tagolása vagy teraszolás;
• A művelési mód megváltoztatása;
• A lejtő irányára merőleges táblásítás;
• A megfelelő talajművelési gyakorlatok alkalmazása;
• Talajvédő fasorok telepítése

A kiválasztott szőlőültetvényeken már helyenként alkalmazott módszer a sorok közötti gyepesítés, melynek erózió csökkentő hatását is vizsgálták a szerzők a tanulmányukban.

A kutatók az ültetvényeket a neszmélyi Hilltop szőlészet területén vizsgálták. Ezeknek az ültetvényeknek egy része olyan területen van, ahol a lejtőmozgások is veszélyeztetik a szőlőművelést. A kutatást Albert Gáspár az ELTE Térképtudományi és Geoinformatikai Intézetének docense vezette, aki korábban több nemzetközi tanulmányban is vizsgálta ezeket a területeket, és ezek eredményei is szerepet játszottak a vizsgált ültetvények kiválasztásánál. A vizsgálat 2019 júliusa és 2020 júniusa között zajlott folyamatosan gyűjtött meteorológiai adatok és négy - évszakonként egy - drónos felmérés adatainak felhasználásával.

Első lépésben a drónfelvételekből digitális domborzatmodell készült a területről a kamerabeállítások és, - a készítés pontos térbeli pozíciója ismeretében   Mészáros János az ATK TAKI munkatársának irányításával. Ezt követően a modell és a részletes fényképek tartalmának elemzésével, és a meteorológiai adatok felhasználásával elkészült minden évszakra egy összesített térinformatikai modellezés. A modelleket Takáts Tünde az ATK TAKI munkatársa és az ELTE Földtudományi Doktori Iskola doktorandusza készítette.

Részlet az évszakos és az éves talajpusztulás eredményekből, a felmérésen alapuló és a gyepesítés szerepének forgatókönyv szerinti modellezésre.

A Remote Sensing című nemzetközi szaklapban publikált eredményeik megerősítik és számszerűsítik, hogy az intenzív nyári csapadék az őszi vagy téli csapadékhoz képest nagyobb eróziót okoz, továbbá, hogy a csupaszon hagyott talaj jobban ki van téve az eróziónak. A kutatók által szerkesztett térkép a helyi szőlősgazdáknak segítséget nyújt a talajpótlás mértékének tervezésében is.

A kutatás az ELTE Informatikai Karán, az „Alkalmazásiterület-specifikus nagy megbízhatóságú informatikai megoldások” című projekt keretében, a Nemzeti Kutatási Fejlesztési és Innovációs Alapból biztosított támogatással valósult meg, a Tématerületi kiválósági program (TKP2020-NKA-06, Nemzeti Kihívások Alprogram) finanszírozásában.