Transcript 11.1. Problemi nestručnog navodnjavanja

z
Tema 11. POSLJEDICE NESTRUČNOG NAVODNJAVANJA I
UTJECAJI NAVODNJAVANJA NA OKOLIŠ
1. DIO - Problemi nestručnog navodnjavanja
Prof.dr.sc. Lidija Tadić1,
Dr.sc. Marko Josipović2,
Dr.sc. Hrvoje Plavšić2,
Tamara Dadić, mag.ing.aedif. 1
1Sveučilište
J.J. Strossmayera u Osijeku, Građevinski fakultet Osijek, Drinska 16a, Osijek, 31000
institut Osijek, Južno predgrađe 17, Osijek, 31103
2Poljoprivredni
z
Problem nestručnog navodnjavanja
• Ako se navodnjavanje pravilno i stručno primjenjuje,
korisnik može očekivati ostvarenje planiranih rezultata.
• Međutim, ukoliko se navodnjavanje primjenjuje
nestručno, bez poznavanja osnovnih svojstava tla, vode i
sustava za navodnjavanje, najćešće dolazi do slabih, pa
i negativnih rezultata, kako u očekivanome prinosu
uzgajane kulture tako i do mogućih pogoršanja svojstava
tla.
2
z
Problemi
koji
se
mogu
javiti
pri
nestručnom
navodnjavanju mogu se podijeliti u 5 osnovnih skupina:
A) ispiranje hranjiva i osiromašivanje obradivog sloja tla
B) pogoršanje fizikalnih svojstava tla i erozija tla
C) zamočvarivanje tla
D) zaslanjivanje tla
E) utjecaj na opremu za navodnjavanje
3
z
A) Ispiranje hranjiva i osiromašivanje obradivog sloja tla
U samom procesu navodnjavanja, a zbog nepravilne primjene,
moguća je PRIMJENA VEĆIH KOLIČINA VODE OD
POTREBITIH za obrok navodnjavanja.
U slučaju da se ta suvišna voda descedentno (prema dolje)
filtrira kroz profil tla, može doći do ispiranja hranjiva iz sloja
rizosfere.
U navedenom slučaju, primjenom većih količina vode za
navodnjavanje od planiranih doći će do osiromašivanja tla,
uglavnom dušikom, ukoliko primjena hranjiva nije intenzivnija
i obilnija (da se nadoknadi veća količina ispranih hranjiva).
4
z
A) Ispiranje hranjiva i osiromašivanje obradivog sloja tla
Negativan proces ispiranja hranjiva se stoga izbjegava
a)PRAVILNIM ODREĐIVANJEM OBROKA NAVODNJAVANJA i
b) PRAVILNIM ODREĐIVANJEM TRENUTKA POČETKA
NAVODNJAVANJA (sonde postavljene na pravilnu dubinu koje
indiciraju sadržaj vode u tlu ili drugi pouzdani načini), a sve to
teba biti u skladu sa potrebama za vodom i potrošnjom od
strane biljke kako se ne bi zbog ne korištenja „izgubilo“ u
podzemlju.
5
z
B) Pogoršanje fizikalnih svojstava i erozija tla
Prekomjerno vlaženje tla obično uzrokuje disperziju strukturnih
agregata.
U slučaju disperzije strukturnih agregata, tlo postaje manje porozno i
slabije infiltracije čime se ascedentno, descedentno i lateralno gibanje
vode u tlu smanjuje ili u potpunosti onemogućuje.
Dispergirane čestice tla lakše erodiraju, a naročito na nagnutim
terenima i pri površinskom navodnjavanju, navodnjavanju kišenjem
većega intenziteta (tifoni zbog većega intenziteta navodnjavanja).
Pogoršanje fizikalnih svojstava tla te irigacijska erozija tla umanjuje se
ukoliko se navodnjavanje pravilno primjenjuje.
Jedan od osnovnih čimbenika za pravilno navodnjavanje određene
kulture je svakako izbor odgovarajućeg sustava i načina
navodnjavanja, a sa njim i pravilna primjena obrade tla, gnojidbe i
plodoreda.
6
z
B) Pogoršanje fizikalnih svojstava i erozija tla
Presudno je točno izračunati potrebnu količinu vode za biljke, odrediti
trenutak početka navodnjavanja kao i prećene vremenske prognoze
kako ne bi nakon navodnjavanja pala velika količina oborina i tako
rezultirala ispiranjem hraniva, dužim stagniranjem vode na tlu i sl.
Prevelika količna vode koja se doda uslijed povećanoga obroka
također je štetna jer se troše, energija, voda ljudski rad što sve zajedno
poskupljuje proizvod.
Ovdje je nužno napomenuti da je kvalitetna i pouzdana odvodnja
suvišne vode sa i iz tla preduvjet navodnjavanja.
7
z
C) Zamočvarivanje tla
Zamočvarivanje tla se javlja kada razina podzemne vode prijeđe
dubinu koja je nepovoljna za uzgoj pojedine kulture.
Takva dubina naziva se „tolerantna dubina“ podzemne vode.
Ona je za većinu poljoprivrednih kultura oko 1,0 m.
Povišenje razine podzemne vode iznad tolerantne razine dolazi do
istiskivanja zraka iz pora tla, odnosno nedostatka kisika i javljaju se
anaerobni uvjeti, a time i do promjena u biokemijskim procesima i
mineralizaciji organske tvari.
U nedostatku zraka biljke zaostaju u rastu, žute i ugibaju.
8
z
C) Zamočvarivanje tla
Korijen u nedostatku zraka zadebljava i ima manje aktivnih
korjenovih dlačica.
Uslijed nedostatka zraka mijenja se i tijek biokemijskih procesa,
odnosno razlaganjem organskih tvari stvara se CH4 i H2S umjesto
CO2 i SO4, a mangan i željezo su dvovalentni (u aerobnim uvjetima
su trovalentni).
Navedeni procesi su štetni, a u većim koncentracijama i toksični za
biljke.
9
z
C) Zamočvarivanje tla
Vezano s navedenim, hranjivi se elementi u tlu ne transformiraju u
oblike pristupačne biljkama već naprotiv, u oblike koji za biljke mogu biti
štetni.
Zbog navedenih razloga, korjenov sustav se slabije razvija, a biljke se
slabije razvijaju ili čak ugibaju.
Tla u kojima je visoka ili previsoka razina podzemne vode ne mogu se
na vrijeme ili čak uopće obraditi i pripremiti za sjetvu.
Zbog navedenih razloga, bitno je poznavati koja je razina podzemne
vode tolerantna za pojedinu kulturu.
Za većinu ratarskih kultura ta tolerantna dubina iznosi oko 100 cm jer
se najveća masa korjenovog sustava nalazi na dubini do 100 cm od
površine tla.
10
z
C) Zamočvarivanje tla
Svakako da je određeno kraće razdoblje visoke razine podzemne
vode manje štetno za biljke, ako je ona i na 50 cm pa i na površini
tla.
Tijekom ljeta bi razina podzemne vode dobro došla jer u uvjetima
bez navodnjavanja biljke mogu koristiti vodu iz podzemlja.
„Dizanje“ vode iznad 110 cm tijekom većeg dijela godine nepovoljno
utječe i na genezu tla i na same biljke, te dovodi do spriječavanja
rasta korjenovog sustava biljke, a time do negativnog utjecaja na
rast i razvoj nadzemnih dijelova biljke, pa u konačnici i na sam urod.
11
z
Zamočvarivanje ili podizanje razine podzemne vode iznad tolerantne
dubine može se javiti na više načina.
U najvećem broju slučajeva ovaj problem se javlja zbog dodavanja
prevelikih količina vode prilikom navodnjavanja i zbog toga je
neophodno važno pri svakom obroku navodnjavanja dodati onu
količinu vode koja će popuniti Poljski vodni kapacitet (PVK ili
retencijski kapacitet za vodu), ali nikako više.
12
z
13
z
D) Zaslanjivanje tla
Zaslanjivanje tla je pojava prekomjerne količine soli u zoni rizosfere ili do
same površine.
Ovakav problem se javlja kao posljedica navodnjavanja na dva načina:
Jedan način je pri dizanju razine podzemne vode koja je već zaslanjena,
a uslijed navodnjavanja većim količinama vode od potrebitih.
Nakon dizanja razine podzemne vode koja ima znatno veću koncentraciju
soli od „prihvatljive“ do tolerantne dubine, biljka iskoristi vodu ili ona ishlapi,
a sol ostaje u zoni rizosfere.
Na taj način viša količina soli dolazi u gornje slojeve tla i nepovoljno djeluje
na rast i razvoj same biljke.
Često puta se na taj način koncentracija soli u gornjim slojevima tla zna
podignuti iznad, za biljku prihvatljivih razina, te se biljke slabije razvijaju, a
nekada čak i ugibaju.
14
z
D) Zaslanjivanje tla
Kritična dubina slane podzemne vode ovisi od više faktora a najviše o:
svojstvima tla, klimatskim prilikama, vrsti uzgajane kulture i stupnju
zaslanjenosti podzemne vode.
U principu teže tlo, suha klima i veća koncentracija soli omogućuje
zaslanjivanje tla i s veće dubine.
Drugi način zaslanjivanja se pojavljuje ukoliko se navodnjavanje provodi
zaslanjenom vodom.
Tako se dodana voda troši transpiracijom i evaporacijom, a soli ostaju u tlu
jer ih biljka ne može sve „potrošiti”.
S vremenom kada količina soli dostigne određene koncentracije, tlo postane
slano i uvjeti za rast i razvoj biljaka su otežani ili čak nemogući.
Općenito se smatra da je i za navodnjavanje prihvatljiva voda zapravo izvor
topivih soli koje zaostajanjem u tlu na kraju štetno djeluju na svojstva tla.
15
z
16
z
Za sprečavanje ovakvog načina navodnjavanja potrebno
je zato svaku vodu koja se koristi za navodnjavanje
ispitati da bi znali s kakvom vodom raspolažemo i što od
takve vode možemo očekivati.
U slučaju kada se za navodnjavanje mora koristiti voda s
većom koncentracijom soli, nakupljanje soli u zoni
rizosfere može se izbjeći korištenjem većih količina vode
od potrebnih u obroku navodnjavanja a s ciljem
„ispiranja“ soli.
Općenito, sadržaj soli u tlu mijenja se s dubinom.
Najmanji je u gornjem površinskom sloju i raste s
dubinom.
17
z
Vezano uz salinitet, najčešće se pojavljuje problem
toksičnosti specifičnih iona i to su najčešće ioni klora,
natrija i bora koji navodnjavanjem dospiju u biljku, kolaju
po biljci te dospiju u lišće, gdje se voda transpirira, a ioni
se stalno koncentriraju do razine kada izazivaju štete.
Šteta se očituje kao sušenje oboda lista i pojave kloroze
koja izaziva smanjenje prinosa, a u najtežim oblicima
dolazi i do uginuća biljke.
Jednak učinak se javlja pri navodnjavanju kišenjem.
18
z
E) Utjecaj na opremu za navodnjavanje
Kakvoća vode za navodnjavanje ima utjecaja i na opremu za
navodnjavanje ukoliko se koristi voda neodgovarajuće kvalitete, a
ovdje mislimo prvenstveno na fizikalna svojstva tla.
Posebnu osjetljivost po tom pitanju ima lokalizirano navodnjavanje,
dakle navodnjavanje kapanjem i mikrorasprskivačima.
Začepljenje dovodnih cijevi, kapalica i ostale opreme pri ovom
načinu navodnjavanja nastaje od fizičkog, kemijskog ili biološkog
onečišćenja vode.
19
z
Suspendirane organske tvari kao i sedimenti neorganskog porijekla
uzrokuju probleme u pogonu sustava za navodnjavanje kao npr. smetnje
u radu zapornica, rasprskivača i kapaljki.
Općenito, nanos ispunjava kanale za dovod vode te na taj način stvara
probleme u održavanju.
Osim na oštećivanja sustava za lokalizirano navodnjavanje, primjena
neodgovarajuće vode za navodnjavanje može imati štetno djelovanje i
na veće sustave (sustavi kišenjem).
Spomenuto oštećenje sustava, kako samih pumpi, cijevi, rasprskivača ili
nekih drugih elemenata negativno se može odražavati kako na samu
financijsku konstrukciju u planiranju rada (povećani izdatci) tako i na
nemogućnost korištenja navodnjavanja onda kada je to najpotrebnije
zbog „zakazivanja“ sustava (poteškoće ili neipravnost iz bio kojeg
razloga).
20
z
Da bi se izbjeglo oštećivanje sustava, potrebno je poduzeti preventivne
mjere u vidu preventivnog održavanja sustava.
Preventivno održavanje uključuje filtraciju vode, kontrolu na polju,
ispiranje cijevi i prema potrebi kemijski tretman vode.
Suštinske aktivnosti jesu kontrola na polju i filtracija vode.
Ispiranje pomaže smanjenju taloženja, a kemijski tretman vode održava
za dulje vrijeme sustav u dobroj kondiciji.
21
z
NESTRUČNA PRIMJENA NAVODNJAVNAJA
I NJEZINE POSLJEDICE
PRIMJERI U SVIJETU
22
C) PROBLEMI USLIJED NEPRAVILNOG
KORIŠTENJA SUSTAVA NAVODNJAVANJA
PREKOMJERNO NAVODNJAVANJE:
- ZABARIVANJE – DEGRADACIJA TLA, STVARANJE ANAEROBNIH
UVJETA U ORANICI I PODORANICI
C) PROBLEMI USLIJED NEPRAVILNOG
KORIŠTENJA SUSTAVA NAVODNJAVANJA
PREKOMJERNO NAVODNJAVANJE:
PODIZANJE RAZINE PODZEMNE VODE U TLU – TURSKA - LIPANJ
2008
Kraj za 20 godina&nbsp – VODA JE NESTALA ZAHVALJUJUĆI ODLUCI DA
SE U PUSTINJI NAVODNJAVA PAMUK NA VRLO VELIKIM POVRŠINAMA
Aralsko je jezero nekoć bilo četvrto po veličini u svijetu (iza Kaspijskog, Gornjeg
jezera u sjevernoj Americi i Viktorijina jezera u Africi), a njegova je površina bila
oko 68.000 četvornih kilometara - koliko je, primjerice, velika Irska.
Okruženo dvjema golemim pustinjama, sadržavalo je oko 1100 kubnih
kilometara vode.
U svega 50 godina jezero je izgubilo više od 60 posto površine i oko 80 posto
volumena, a od 1987. podijeljeno je na veće, južno, Aralsko jezero koje se nalazi
na teritoriju Uzbekistana a vodom ga napaja rijeka Amu-Darja i manje ili sjeverno
Aralsko jezero koje pripada Kazahstanu, a puni ga Sir-Darja.
Prema sadašnjim procjenama, zapadni dio južnog jezera nestat će za desetak
godina, a ostatak u sljedeća dva desetljeća.
Panoramski pogled na Asuansku branu
z
GRADNJA ASUANSKE BRANE I NJENE POSLJEDICE
PANORAMSKI POGLED NA ASUANSKU BRANU, NA NILU, EGIPAT, WIKIPEDIJA
27
z
28
z
Gubitak mulja
Izuzetna plodnost tla oko rijeke održavana je u prošlosti redovitim godišnjim
poplavama koje su na tlo nanosile mulj kojim voda Nila obiluje upravo tijekom sezone
poplava. Gradnjom brane, 97 % tog mulja sada se taloži i zadržava u umjetnom jezeru,
a onaj mali ostatak mulja koji prođe još je dodatno kvalitativno izmijenjen zbog
promjene postotnih udjela veličinskih klasa čestica u njegovom sastavu. Da stvar bude
još gora, 99,98 % mulja koji se taloži u jezeru ostaje na početku jezera Nubia, što
može uzrokovati probleme u cijelom sustavu puno ranije nego se to prije gradnje
pretpostavljalo. Sprečavanje donošenja mulja rijekom uzrokovalo je cijeli niz problema.
Zbog ubrzanog slabljenja kvalitete i plodnosti tla postalo je neophodno korištenje sve
većih količina umjetnih gnojiva, čija proizvodnja troši velike količine energije, koja se
velikim dijelom dobiva iz fosilnih goriva. Ovisnost današnje moderne proizvodnje hrane
o energiji, te posebice fosilnim gorivima postaje svjetski problem, a Egipat bi time
mogao biti posebno jako pogođen. [
29
z
Povećanje erozije
Nedostatak mulja uzrokovao je eroziju obala i dna rijeke, te
eroziju plodnog područja delte Nila, koja je popraćene
salinizacijom tla delte zbog napredovanja mora. Problemi zbog
manjka mulja doveli su i do smanjene produktivnosti mora
jugoistočnog Mediterana, što je uzrokovalo pad ulova riba i
rakova na tom području. Smanjenim ulovom u moru tako je
uspješno poništena dobrobit ulova iz jezera, uz pojavu dodatnih
problema. Primjerice, ulov iz mora je prije lako dolazio do
zainteresiranih potrošača u gusto naseljenom priobalju, za razliku
od ulova iz jezera s kojim i danas ima problema oko plasmana na
udaljena tržišta.
30
z
Povećana salinizacija
Zanimljivo je da i proizvodnja opeka, koja je imala koristi od
energije iz hidrocentrale, sada zbog nedostatka mulja ima
velikih problema s nabavom kvalitetne sirovine za njihovu
proizvodnju.
Pojačano navodnjavanje tla bez odgovarajuće izvedene
drenaže, uzrokovalo je njegovu ubrzanu salinizaciju,
izvlačenjem soli iz dubljih slojeva tla na površinu, te time i
povećanje saliniteta Sredozemnog mora.
31
z
Povećanje bolesti
Regulacija protoka rijeke i trajno navodnjavanje tla pogodovali
su povećanju učestalosti bolesti poput malarije i bilharzije.
Već nakon gradnje prve brane učestalost bilharzije je povećana
pet puta.
Danas, u pet država uz Nil od bilharzije je oboljelo više od
50 % stanovništva, a u nekim navodnjavanim područjima čak
100 %.
Malarija i bilharzija su teške parazitarne bolesti s razarajućim
socioekonomskim posljedicama za područja u kojima se
pojavljuju.
32
z
Povećanja politička nestabilnost
Prosječni godišnji protok Nila od 84 km3 vode, Egipat i Sudan su bilateralnim sporazumom podijelili tako
da 55,5 km3 pripada Egiptu, a 18,5 km3 Sudanu, što ukupno iznosi 74 km3 vode. Razlika od 10 km3 vode,
odnosno 12 % ukupne količine, predstavlja cijenu sporazuma i napretka u opskrbi vodom za
navodnjavanje, jer to je količina vode koja ishlapi sa velike površine umjetnog jezera koje je napravljeno
usred pustinje. Gubici vode isparavanjem iz jezera i sa povećanih površina tla koje se navodnjava,
uzrokuju smanjenje količine vode koja dolazi do delte Nila, što može dodatno ubrzati prodiranje mora i
salinizaciju delte, koja je već ugrožena ubrzanom erozijom.
Treba spomenuti nezadovoljstvo preostalih sedam država zainteresiranih za vode Nila (Etiopija, Kongo,
Uganda, Ruanda, Kenija, Burundi i Tanzanija), koje se nalaze uzvodno, a nisu bile konzultirane o gradnji.
Ovdje posebno treba istaknuti Etiopiju iz koje dolazi više od 80 % vode Nila. Smanjena količina vode,
uzrokovana isparavanjem iz jezera, može povećati opasnost od vojnog sukoba za vodu zainteresiranih
država. Najnovije napetosti oko neravopravne podjele vodnih resursa Nila pojavile su se nakon 14.
svibnja 2010. kada su Tanzanija, Uganda, Ruanda i Etiopija u Ugandi potpisale dogovor o osnivanju
komisije za upravljanje vodama Nila. U narednih godinu dana očekuje se i potpisivanje dogovora od
strane Kenije, Burundija i Konga.
Na dan potpisivanja dogovora Etiopija je pustila u pogon hidroelektrana Tane Beles (460 MW). Egipatski
ministar za vodne resurse i navodnjavanje Mohamed Nasreddin Allam odmah je izjavio da svaki takav
projekt mora biti odobren od strane Egipta i Sudana, te da njihova količina vode koju koriste ne smije biti
smanjena. Sukob se zasada zadržava na razini egipatskih političkih pritisaka na države i potencijalne
investitore u slične projekte koji se planiraju graditi na teritoriju tih država. Cijelu priču dodatno mogu
pogoršati klimatske promjene, čije posljedice se već osjećaju u tim državama. [
33
z
Preseljenje ljudi
Osim nezadovoljstva susjednih država, sve do danas je prisutno
nezadovoljstvo zbog prisilnog preseljenja 100 000 do 120 000
stanovnika južnog Egipta i sjevernog Sudana, za koje nisu dobili
obećane odštete.
Stvaranje umjetnog jezera također je napravilo štetu egipatskoj, a time i
svjetskoj kulturnoj baštini.
Neke poznatije građevine poput Abu Simbela, UNESCO je spasio
premještanjem, neke koje su trebale biti potopljene Egipćani su poklonili
državama koje su sudjelovale u gradnji brane pa su premješteni u te
države, a veliki dio je potopljen u jezeru.
Prethodno navedeno predstavlja samo dio štetnih utjecaja.
34
z
35
z
36
z
37
z
38
z
39
z
40
z
z
z
z
Slika 1.9. Navodnjavanje kruške, mikrorasprskivačima
z
z
z
UDRUGA
KORISNIKA
SUSTAVA ZA
NAVODNJAVANJE
OPATOVAC
UDRUGA
KORISNIKA ZA
NAVODNJAVANJE
TOMPOJEVCI
OPĆINA
ODŽAK
z
UDRUGA
KORISNIKA
SUSTAVA ZA
NAVODNJAVANJE
OPATOVAC
UDRUGA
KORISNIKA ZA
NAVODNJAVANJE
TOMPOJEVCI
OPĆINA
ODŽAK
z
Hvala vam lijepa
na pozornosti!
„Carpent tua poma nepotes”
(Vergilije)