Geotekstiler som rodspærre

2 Fremgangsmåde

2.1 Udvælgelse af geotekstiler og plantearter
2.2 Forsøgsdesign
2.3 Resultatopsamling
2.4 Databehandling

2.1 Udvælgelse af geotekstiler og plantearter

Geotekstilerne i undersøgelsen blev udvalgt på grundlag af kemiske, hydrauliske og mekaniske egenskaber angivet af fabrikanterne samt resultater fra en accelereret ældningstest udført på et udvalg af geotekstiler (Miljøstyrelsen, 2001). Der blev udelukkende udvalgt geotekstiler med termiskbundet filtstruktur, da den termiske binding af plastfibrene ansås som afgørende for geotekstilets evne til at modstå planterødders evne til at gennembryde materialet. Desuden valgtes kun geotekstiler af et fabrikat som havde vist væsentlig tilbageværende brudstyrke efter den accelerede ældningstest som simulerede 50 års eksponering i jord (Miljøstyrelsen, 2001). I arbejdet med accelereret ældning blev der testet forskellige forholdsvis grovporede geotekstiler (porestørrelse >110 µm). Planterødder kan teoretisk set være ned til 60 µm i diameter (Robinson, in press), mens rødder er blevet målt ned til ca. 130 µm i diameter hos en almindelig ukrudtsart som Gåsemad (Arabidopsis thaliana) (Ma et al., 2001). På denne baggrund ønskede vi at teste typer af de udvalgte geotekstiler med forholdsvis lille porestørrelse, da disse ansås for at være bedst i stand til at hindre gennemgroning. Derfor ses sammenfald af geotekstilfabrikat men ikke af typer i før omtalte rapport og nærværende arbejde. Tekniske data angivet af fabrikanterne for de udvalgte geotekstiler ses i Tabel 1.

De udvalgte plantearter var overvejende grønsager, da de er relevante for problemstillingen med havedyrkning på forurenede grunde. En undtagelse var lucerne som er kendt for sin gode evne til at vokse igennem jordlag som andre arter ikke kan trænge igennem. De øvrige arter valgtes udfra viden om deres rodsystemers forskellige egenskaber mht. væksthastighed, roddiameter og evne til gennemtrængning af kompakte jordlag. Desuden tilstræbtes at flere forskellige plantefamilier blev repræsenteret. De udvalgte arter ses i Tabel 2.

Tabel 1.
Tekniske data angivet af fabrikanterne for de udvalgte geotekstiltyper som alle er af typen termiskbundet filt.

 

En-
hed

Terram 700

Typar SF27

Terram 2000

Terram 4000

Typar SF56

Typar SF111

Leverandør

 

Ranfelt

Burcharth

Ranfelt

Ranfelt

Burcharth

Burcharth

Materiale*

 

PP 70%

PE 30%

PP

PP 70%

PE 30%

PP 70%

PE 30%

PP

PP

Arealvægt

g/m2

90

90

215

335

190

375

Produkt-
tykkelse

mm

0,6

0,38

1,1

1,4

0,54

0,85

Gennemløbs-
mængde v. 5 ell. 10 cm vandsøjle

l/m2/s

130

165

65

45

57

11

Pore-
størrelse**

µm

180

180

110

85

80

55

*PP: polypropylen; PE: polyethylen. **Apparent/characteristic opening size O90, EN ISO 12956: En standard test med vådsigtning har vist at 90% af alle porer i geotekstilet er mindre end den angivne porestørrelse (Anonym, 1987).

 

Tabel 2.
De udvalgte plantearter samt deres egenskaber mht. rodvækst.

 

Artsnavn

Sortsnavn

Plantefamilie

Rodsystemets egenskaber

Hvidkål

Brassica oleracea

Impala

Korsblomst

Hurtig og dyb rodvækst

Cikoriesalat

Cichorium intybus

Rødcikorie

Kurveblomst

Dyb rodvækst og god evne til gennemvoksning af kompakte jordlag

Gulerod

Daucus carota

Bolero

Skærmplante

Moderat rodvæksthastighed med tynde rødder

Ærter

Pisum sativum

Ambassador

Bælgplante

Moderat rodvæksthastighed som let standses af kompakte jordlag

Lucerne

Medicago sativa

-

Bælgplante

Dyb rodvækst med meget god evne til gennemvoksning af kompakte jordlag


2.2 Forsøgsdesign

Forsøgene blev udført ved dyrkning af grønsager i gennemsigtige rodkasser i væksthus. Dette muliggjorde løbende rodregistrering under de indlagte geotekstiler gennem rodkassernes sider. Desuden forøgede væksthusbetingelserne grønsagernes væksthastighed og forlængede vækstsæssonen, hvorved der kunne udføres to på hinanden efterfølgende forsøg. Dette gav fordele såsom erfaringsoverførsel mellem forsøgene samt gentagelse af forsøgsdele, som giver et bedre grundlag for at uddrage konklusioner.

Forsøgene blev udført i perioderne 28. juni-3. sept. (Forsøg A) og 16. sept.-11. dec. 2002 (Forsøg B). Formålet med forsøg A var at teste en vifte af geotekstilkvaliteter (6 stk) spændende fra forholdsvis stor til minimal porestørrelse (den mindste der kunne skaffes). I dette forsøg brugtes to plantearter. Formålet med forsøg B var at teste de geotekstiler der havde vist de bedste resultater i forsøg A (3 stk.) i forhold til plantearter med forventede store forskelle i evnen til gennemgroning (3 stk.). Der anvendtes kvadratiske todelte plantekasser af klar plast med åben bund og mulighed for fri afdræning. Kasserne var 24 cm brede mens den samlede højde var 49,5 cm, heraf topstykke 33 cm og bundstykke 16,5 cm. Kasserne blev placeret på et bord i væksthus og fyldt med ialt 40-43 kg frisk markjord fra Forskningscenter Årslev (sandblandet ler, JB 6) med vandindhold på 13-15 % vand/jord (tørvægt). Herved opnåedes en massefylde i kasserne på 1,3-1,4 kg jord (tørvægt)/dm3 som er realistisk i forhold til massefylden målt i marken på 1,5 kg jord (tørvægt)/dm3.

Et stykke geotekstil (30x30 cm) blev lagt over bundstykket efter det var pakket med jord, hvorefter topstykket blev placeret ovenpå og pakket med jord. Der anvendtes et forsøgsdesign med 3 replikater for hver geotekstil for hver planteart i et randomiseret komplet blokdesign. I forsøg A blev priklet frøplanter af gulerod (6 stk/kasse) og lucerne (4 stk/kasse). I forsøg B blev priklet frøplanter af hvidkål (2 stk/kasse), cikoriesalat (4 stk/kasse) samt sået ærter (4 stk/kasse). Spiring af ærterne var for dårlig ved første såning, som derfor blev gentaget 18 dage senere. Rodkassernes sider blev dækket med kraftig sort plastikfolie for at forhindre påvirkning af rodvæksten pga. lys. Der etableredes drypvanding (2 gange pr. dag) som løbende blev justeret til et niveau som gav tilstrækkelig vand til planterne uden at skabe stor vandgennemstrømning i jorden. Forsøg A blev afviklet i sommerperioden uden behov for ekstra lys og varme i væksthuset, mens der i forsøg B blev holdt en minimumstemperatur på 15 oC samt givet ekstra lys fra d. 14. okt.

2.3 Resultatopsamling

Rodvæksten under geotekstilet blev registreret løbende ved at observere om der sås rødder gennem plastvæggen i bundstykket. Desuden blev alle rødder optalt, der krydsede en horisontal linie 8 cm under geotekstilet. Der blev talt på to sider af hver rodkasse hver 4.-8. dag afhængig af væksthastigheden. Der blev kun optalt til rodantallet oversteg 30 (1 rod pr. 1,7 cm horisontal linie). Ved afslutning af forsøg B blev det fulde antal rødder desuden kvantificeret over geotekstilet ved at tælle krydsende rødder på en horisontal linie 3 cm over geotekstilet. Efter fjernelse af topstykke og geotekstil undersøgtes grundigt for gennemvoksende rødder i de rodkasser hvor der ikke var blevet registreret rødder under geotekstilet ved den løbende optælning. For hver planteart observeredes rodmorfologi for gennemvoksede rødder, dannelse af huller i geotekstilet ved gennemvoksning af tykkere rødder samt om gennemvoksede rødder forgrenede sig under geotekstilet. Der blev desuden observeret for ophobning af ler på overfladen af geotekstilerne.

2.4 Databehandling

Antallet af rødder optalt under geotekstilet blev udregnet som et gennemsnit for hver planteart (inkluderende alle tekstiltyper) og hver tekstiltype (inkluderende alle plantearter dog ikke ærter i forsøg B) for hver registreringsdato. Resultater angivet som >30 rødder indgik som tallet 31 i datamaterialet. Den procentvise reduktion af rodvæksten p.g.a. geotekstil ved afslutning af forsøg B blev udregnet som antal rødder under geotekstilet i procent af antallet over geotekstilet. Forskelle mellem gennemsnit for arter eller tekstiltyper blev testet statistisk for hver registreringsdato ved to-faktor varians analyse (F-test) inklusiv test for interaktion mellem art og geotekstil. Testen efterfulgtes af parvise sammenligninger vha Tukey’s test (Proc GLM, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA). Tests hvor p<0,05 blev betragtet som statistisk signifikante.