zIRRI – Projekt 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, 310002Poljoprivredni institut Osijek, Južno predgrađe 17, Osijek, 31103

Tema 11. POSLJEDICE NESTRUČNOG NAVODNJAVANJA I UTJECAJI NAVODNJAVANJA NA OKOLIŠ

1. DIO - Problemi nestručnog navodnjavanja

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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

2

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

zIRRI – Projekt navodnjavanja

3

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).

zIRRI – Projekt navodnjavanja

4

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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

5

zIRRI – Projekt navodnjavanja

6

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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

7

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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

8

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.  

zIRRI – Projekt navodnjavanja

9

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. 

zIRRI – Projekt navodnjavanja

10

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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

11

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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

12

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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

13

zIRRI – Projekt navodnjavanja

14

D) Zaslanjivanje tlaZaslanjivanje 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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

15

D) Zaslanjivanje tlaKritična 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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

16

zIRRI – Projekt navodnjavanja

17

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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

18

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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

19

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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

20

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).

zIRRI – Projekt navodnjavanja

21

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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

22

NESTRUČNA PRIMJENA NAVODNJAVNAJA

I NJEZINE POSLJEDICE

PRIMJERI U SVIJETU

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

C) PROBLEMI USLIJED NEPRAVILNOG KORIŠTENJA SUSTAVA NAVODNJAVANJA

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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

27

Panoramski pogled na Asuansku branu

GRADNJA ASUANSKE BRANE I NJENE POSLJEDICE

PANORAMSKI POGLED NA ASUANSKU BRANU, NA NILU, EGIPAT, WIKIPEDIJA

zIRRI – Projekt navodnjavanja

28

zIRRI – Projekt navodnjavanja

29

Gubitak muljaIzuzetna 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. [

zIRRI – Projekt navodnjavanja

30

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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

31

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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

32

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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

33

Povećanja politička nestabilnostProsječni 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. [

zIRRI – Projekt navodnjavanja

34

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.

zIRRI – Projekt navodnjavanja

35

zIRRI – Projekt navodnjavanja

36

zIRRI – Projekt navodnjavanja

37

zIRRI – Projekt navodnjavanja

38

zIRRI – Projekt navodnjavanja

39

zIRRI – Projekt navodnjavanja

40

zIRRI – Projekt navodnjavanja

zIRRI – Projekt navodnjavanja

zIRRI – Projekt navodnjavanja

zIRRI – Projekt navodnjavanja

Slika 1.9. Navodnjavanje kruške, mikrorasprskivačima

zIRRI – Projekt navodnjavanja

zIRRI – Projekt navodnjavanja

zIRRI – Projekt navodnjavanja

UDRUGA KORISNIKA SUSTAVA ZA NAVODNJAVANJE OPATOVAC

UDRUGA KORISNIKA ZA NAVODNJAVANJE TOMPOJEVCI

OPĆINA ODŽAK

zIRRI – Projekt navodnjavanja

UDRUGA KORISNIKA SUSTAVA ZA NAVODNJAVANJE OPATOVAC

UDRUGA KORISNIKA ZA NAVODNJAVANJE TOMPOJEVCI

OPĆINA ODŽAK

zIRRI – Projekt navodnjavanja

Hvala vam lijepana pozornosti!

„Carpent tua poma nepotes”(Vergilije)