Hydrożele w zieleni miejskiej
Najprostszym sposobem uzupełnienia u roślin niedoboru wody jest ich podlewanie, ale niestety w warunkach miejskich nie zawsze jest to możliwe. Jedną z alternatyw jest zastosowanie hydrożeli.
W Polsce zaopatrzenie podłoża w wodę w okresie wegetacyjnym jest często niższe niż potrzeby roślin. Dodatkowo średni poziom opadów w ciągu lata jest niekorzystnie rozłożony. Do obszarów najbardziej deficytowych pod względem zaopatrzenia w wodę należą Wielkopolska i ziemia lubuska.
Deficyt wody
Brak wody traktowany jest przez rośliny jako bardzo ważny stres środowiskowy. Przyczyn deficytu wody (posuchy) w podłożu może być kilka. Oprócz braku opadów atmosferycznych jest to również wyparowanie wilgoci z gleby. Niedobór wody w roślinach może wystąpić także wtedy, gdy w glebie jest jej wystarczająca ilość, ale pobieranie jej ograniczone jest przez niską temperaturę gleby, zbyt małą zawartość tlenu (co ma miejsce w uprawach miejskich), a także uszkodzenie systemu korzeniowego czy też wysoki poziom zasolenia (duża zawartość Na i Cl), przez co wzrasta siła wiążąca wodę. Efekt posuchy wywołuje też niska względna wilgotność powietrza wywoływana wysoką temperaturą lub silnymi osuszającymi wiatrami.
Rośliny bardzo szybko i bardzo różnie reagują na brak wody. Gdy system korzeniowy zaczyna mieć problemy z uzyskaniem wody, podaje sygnał do liści, które prawie od razu reagują, ograniczając transpirację poprzez zamknięcie aparatu szparkowego. Przy dalszym braku wody liście ograniczają powierzchnię transpiracji, doprowadzając początkowo do zamierania brzegów blaszki liściowej, a następnie zasychania i opadania całych liści.
Najprostszym sposobem uniknięcia problemu deficytu wody w podłożu byłoby podlewanie roślin zgodnie z ich wymaganiami tak, jak to się robi przy roślinach uprawianych w doniczkach w domu czy na działkach. W warunkach miejskich jednak podlewanie z wielu względów nie jest wykonywane.
Zastosowanie hydrożeli
Jedną z możliwości zapewnienia roślinom niezbędnej ilości wody w warunkach miejskich jest wprowadzenie w okolice systemu korzeniowego minizbiorników retencyjnych w postaci hydrożeli.
Hydrożele, czyli superabsorbenty, są to wielocząsteczkowe, częściowo usieciowane kopolimery, zbudowane z alkoholu poliwinylowego, politlenku etylenu lub poliakrylanów. Elementem ich sieci są kationy, najczęściej sodowe. Najważniejszą cechą hydrożeli jest ich zdolność wiązania wody i sorpcja kationów. Zdolności chłonne hydrożeli przekraczają kilkaset razy własną masę. Około 95% wchłoniętej przez nie wody jest dostępna dla roślin. Hydrożele magazynują wodę pochodzącą z opadów, nawadniania, a nawet z mgły i rosy, zapewniając roślinom wilgoć w czasie gorących dni i podczas suszy. Hydrożele ograniczają także utratę wody przez parowanie oraz przenikanie jej do głębszych warstw gleby, skąd rośliny nie są w stanie jej pobrać. Cykl wchłaniania i oddawania wody przez preparat może być powtarzany tysiące razy przez przynajmniej pięć lat. Po tym czasie rozkłada się on na czynniki bezpieczne dla środowiska.
Zdolność hydrożeli do wiązania kationów korzystnie wpływa na zatrzymywanie składników pokarmowych w obrębie systemu korzeniowego, a także ogranicza przenikanie nawozów do wód gruntowych.
Hydrożele mogą być szczególnie przydatne przy drzewach przyulicznych rosnących w bardzo trudnych warunkach, gdzie często system korzeniowy jest tam ukryty pod utwardzoną (asfalt, beton, płyty), nieprzepuszczającą wody i powietrza powierzchnią.
Na polskim rynku dostępna jest technologia polegająca na wprowadzeniu w obrębie aktywnego systemu korzeniowego drzewa pod dużym ciśnieniem (8-10 atm.) uwodnionego hydrożelu z brakującymi składnikami pokarmowymi, do którego można dodać także grzyby mikoryzowe. Pod jedno drzewo można zastosować od 1200 do 1500 l cieczy, co daje możliwość pobrania przez korzenie od 1000 do 1250 l wody. Przy okazji tego zabiegu następuje dodatkowe napowietrzenie i spulchnienie podłoża
Pierwsze próby użycia hydrożeli w zieleni miejskiej zastały zastosowane w 2004 r. w Poznaniu w alei kasztanowca białego i każdego roku są one kontynuowane. Do tej pory zabieg ten zastosowano na kilkudziesięciu drzewach kasztanowca. Obserwacje robione w początkach września wykazują, że drzewa, pod które zastosowano hydrożele, odznaczały się lepszą zdrowotnością od drzew nimi nietraktowanych.
Hydrożele można zastosować również na trawnikach, gdyż ograniczają one straty wody zachodzące na drodze ewaporacji. Poprawiają także stan odżywiania traw, w wyniku czego następuje zwiększenie zielonej masy w późniejszym okresie.
prof. dr hab. Tadeusz Baranowski
Akademia Rolnicza, Poznań
W Polsce zaopatrzenie podłoża w wodę w okresie wegetacyjnym jest często niższe niż potrzeby roślin. Dodatkowo średni poziom opadów w ciągu lata jest niekorzystnie rozłożony. Do obszarów najbardziej deficytowych pod względem zaopatrzenia w wodę należą Wielkopolska i ziemia lubuska.
Deficyt wody
Brak wody traktowany jest przez rośliny jako bardzo ważny stres środowiskowy. Przyczyn deficytu wody (posuchy) w podłożu może być kilka. Oprócz braku opadów atmosferycznych jest to również wyparowanie wilgoci z gleby. Niedobór wody w roślinach może wystąpić także wtedy, gdy w glebie jest jej wystarczająca ilość, ale pobieranie jej ograniczone jest przez niską temperaturę gleby, zbyt małą zawartość tlenu (co ma miejsce w uprawach miejskich), a także uszkodzenie systemu korzeniowego czy też wysoki poziom zasolenia (duża zawartość Na i Cl), przez co wzrasta siła wiążąca wodę. Efekt posuchy wywołuje też niska względna wilgotność powietrza wywoływana wysoką temperaturą lub silnymi osuszającymi wiatrami.
Rośliny bardzo szybko i bardzo różnie reagują na brak wody. Gdy system korzeniowy zaczyna mieć problemy z uzyskaniem wody, podaje sygnał do liści, które prawie od razu reagują, ograniczając transpirację poprzez zamknięcie aparatu szparkowego. Przy dalszym braku wody liście ograniczają powierzchnię transpiracji, doprowadzając początkowo do zamierania brzegów blaszki liściowej, a następnie zasychania i opadania całych liści.
Reakcja liścia na brak wody
Najprostszym sposobem uniknięcia problemu deficytu wody w podłożu byłoby podlewanie roślin zgodnie z ich wymaganiami tak, jak to się robi przy roślinach uprawianych w doniczkach w domu czy na działkach. W warunkach miejskich jednak podlewanie z wielu względów nie jest wykonywane.
Zastosowanie hydrożeli
Jedną z możliwości zapewnienia roślinom niezbędnej ilości wody w warunkach miejskich jest wprowadzenie w okolice systemu korzeniowego minizbiorników retencyjnych w postaci hydrożeli.
Hydrożele, czyli superabsorbenty, są to wielocząsteczkowe, częściowo usieciowane kopolimery, zbudowane z alkoholu poliwinylowego, politlenku etylenu lub poliakrylanów. Elementem ich sieci są kationy, najczęściej sodowe. Najważniejszą cechą hydrożeli jest ich zdolność wiązania wody i sorpcja kationów. Zdolności chłonne hydrożeli przekraczają kilkaset razy własną masę. Około 95% wchłoniętej przez nie wody jest dostępna dla roślin. Hydrożele magazynują wodę pochodzącą z opadów, nawadniania, a nawet z mgły i rosy, zapewniając roślinom wilgoć w czasie gorących dni i podczas suszy. Hydrożele ograniczają także utratę wody przez parowanie oraz przenikanie jej do głębszych warstw gleby, skąd rośliny nie są w stanie jej pobrać. Cykl wchłaniania i oddawania wody przez preparat może być powtarzany tysiące razy przez przynajmniej pięć lat. Po tym czasie rozkłada się on na czynniki bezpieczne dla środowiska.
Zdolność hydrożeli do wiązania kationów korzystnie wpływa na zatrzymywanie składników pokarmowych w obrębie systemu korzeniowego, a także ogranicza przenikanie nawozów do wód gruntowych.
Przygotowanie hydrożeli do aplikacji
Hydrożele mogą być szczególnie przydatne przy drzewach przyulicznych rosnących w bardzo trudnych warunkach, gdzie często system korzeniowy jest tam ukryty pod utwardzoną (asfalt, beton, płyty), nieprzepuszczającą wody i powietrza powierzchnią.
Na polskim rynku dostępna jest technologia polegająca na wprowadzeniu w obrębie aktywnego systemu korzeniowego drzewa pod dużym ciśnieniem (8-10 atm.) uwodnionego hydrożelu z brakującymi składnikami pokarmowymi, do którego można dodać także grzyby mikoryzowe. Pod jedno drzewo można zastosować od 1200 do 1500 l cieczy, co daje możliwość pobrania przez korzenie od 1000 do 1250 l wody. Przy okazji tego zabiegu następuje dodatkowe napowietrzenie i spulchnienie podłoża
Lanca wprowadzająca hydrożel pod ciśnieniem 8-10 atm.
Pierwsze próby użycia hydrożeli w zieleni miejskiej zastały zastosowane w 2004 r. w Poznaniu w alei kasztanowca białego i każdego roku są one kontynuowane. Do tej pory zabieg ten zastosowano na kilkudziesięciu drzewach kasztanowca. Obserwacje robione w początkach września wykazują, że drzewa, pod które zastosowano hydrożele, odznaczały się lepszą zdrowotnością od drzew nimi nietraktowanych.
Wygląd kasztanowców w pierwszej dekadzie września po zastosowaniu hydrożeli
Hydrożele można zastosować również na trawnikach, gdyż ograniczają one straty wody zachodzące na drodze ewaporacji. Poprawiają także stan odżywiania traw, w wyniku czego następuje zwiększenie zielonej masy w późniejszym okresie.
prof. dr hab. Tadeusz Baranowski
Akademia Rolnicza, Poznań
