Woda jest niezbędna do wszystkich podstawowych procesów biochemicznych zachodzących w organizmach żywych. W warunkach Polski podstawowym źródłem wody dla roślin uprawianych w polu są opady atmosferyczne. Niestety, ich wielkość i rozkład w czasie są często niewystarczające dla uprawy nie tylko roślin jednorocznych, lecz także drzew i krzewów owocowych. Ze względu na przebieg warunków atmosferycznych oraz intensyfikację produkcji nawadnianie staje się zabiegiem koniecznym.
Niedobór opadów
Obserwując przebieg warunków atmosferycznych, dochodzimy do wniosku, że z okresowymi niedoborami opadów spotykamy się coraz częściej. Corocznie zastanawiamy się, jaki będzie następny rok – „suchy” czy „mokry”, czy bez nawadniania można jeszcze będzie prowadzić produkcję? Po analizie pogody ostatnich lat możemy już z pełną odpowiedzialnością stwierdzić, że intensywne sadownictwo wymaga stosowania nawadniania.
Ostatnia dotkliwa susza na terenie całego kraju wystąpiła trzy lata temu, w 2015 r. Sezon ten charakteryzował się wysokimi temperaturami i bardzo niską ilością opadów, co spowodowało, że niedobór opadów wystąpił praktycznie w ciągu całego okresu wegetacji. W Skierniewicach najwyższe niedobory opadów odnotowano w sierpniu, kiedy to przy ekstremalnie wysokich temperaturach (średnia miesiąca 22,2°C) spadło tylko 23,2 mm deszczu. W samym tylko sierpniu 2015 r. niedobór opadów w Skierniewicach wyniósł około 100 mm, a panująca susza była określana „suszą stulecia”. Analiza danych dla Skierniewic za lata (1921–2015) wykazuje, że w ciągu ostatnich 95 lat tylko trzy razy wystąpiły aż tak duże niedobory opadów. Były to lata 1921, 1992 i 2015.
Bardzo niepokojący jest fakt, że wiosna i początek lata 2018 r. znowu charakteryzują się wysokimi temperaturami i bardzo niską ilością opadów. Sytuację hydrologiczną w Skierniewicach poprawiły dopiero intensywne opady (138,6 mm), które wystąpiły od 11 do 19 VII.
Pomiędzy pierwszą (z odnotowanych w Skierniewicach) a drugą wielką suszą upłynęło 70 lat, ale pomiędzy drugą a trzecią (w 2015 r.) już tylko 22 lata. Czy obecny cały sezon przejdzie do historii jako suchy, tego oczywiście jeszcze nie wiemy, ale można już powiedzieć, że początek sezonu wegetacyjnego w 2018 r. był jeszcze bardziej suchy od tego samego okresu w sezonie wegetacyjnym 2015 r. (wyk. 1). W kwietniu i czerwcu 2018 r. opady były nawet niższe od tych występujących w analogicznych miesiącach 2015 r. Dodatkowo wiosną i na początku lata wystąpiły bardzo wysokie temperatury, co wpłynęło na rekordowo wysoki poziom ewapotranspiracji (transpiracja + ewaporacja). A więc niedobory opadów były znacznie wyższe od tych występujących w 2015 r.
Jedynym sposobem na uniezależnienie się od zagrożenia suszą jest nawadnianie lub ograniczenie ewaporacji przez stosowanie ściółek. Niestety w przypadku przedłużającej się suszy zastosowanie ściółki może być nieskuteczne.
Badania i wdrożenia
W Instytucie Ogrodnictwa, a wcześniej Instytucie Sadownictwa i Kwiaciarstwa problematyka nawadniania roślin sadowniczych była zawsze jednym z ważniejszych tematów prac badawczych i wdrożeniowych. Obecnie poza badaniami statutowymi tematyce nawadniania poświęcone są także granty oraz jedno z zadań Programu Wieloletniego zleconego przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi. W ramach badań statutowych prowadzone są dwa tematy: „Efektywność nawadniania borówki wysokiej” oraz „Ocena efektywności nawadniania i nawożenia intensywnego sadu gruszowego na glebie lekkiej”. Dodatkowo nawadnianiu poświęcony jest grant o akronimie „e-SAD”, którego celem jest opracowanie innowacyjnego systemu pomiaru rozproszonego parametrów klimatyczno-glebowych jako narzędzi optymalizacji nawadniania, ochrony roślin i prac agrotechnicznych.
W ramach Programu Wieloletniego 2008–2014 prowadzono zadanie 2.2. „Optymalizacja nawadniania upraw sadowniczych w Polsce z uwzględnieniem przebiegu pogody i zasobów wodnych gleby w głównych rejonach upraw sadowniczych”. Celem podjętych prac była poprawa efektywności wykorzystania wody do nawadniania roślin sadowniczych. Narzędziem do uzyskania planowanego celu było opracowanie internetowego serwisu zaleceń nawodnieniowych oraz opracowanie i wdrożenie za pomocą internetu prostych metod szacowania potrzeb wodnych roślin sadowniczych. Serwis pod adresem http://www.nawadnianie.inhort.pl został uruchomiony w 2012 r. Obecnie w Instytucie prowadzimy już kolejny Program Wieloletni (2015–2020) pod nazwą „Działania na rzecz poprawy konkurencyjności i innowacyjności sektora ogrodniczego z uwzględnieniem jakości i bezpieczeństwa żywności oraz ochrony środowiska naturalnego”. W programie tym w ramach zadania zatytułowanego „Rozwój wodo- i energooszczędnych technologii upraw ogrodniczych” rozwijamy nasz serwis pod nazwą „Internetowa Platforma Wspomagania Decyzji Nawodnieniowych”.
Serwis nawodnieniowy
Serwis poświęcony jest nawadnianiu wszystkich rodzajów upraw ogrodniczych i zawiera aktualne i historyczne dane meteorologiczne oraz klimatyczny bilans wodny z kilku automatycznych stacji meteorologicznych rozmieszczonych w głównych rejonach upraw sadowniczych. W sześciu lokalizacjach monitorujemy także wilgotność gleby w sadach nienawadnianych (wyk. 2).
Strona zawiera publikacje naukowe, artykuły popularnonaukowe oraz wykłady poświęcone nawadnianiu. Ważnym elementem serwisu są aplikacje obliczeniowe (kalkulatory), które pozwalają na wyznaczenie wielu istotnych parametrów przydatnych przy prowadzeniu nawadniania i fertygacji roślin ogrodniczych. Aplikacje zostały tak opracowane, aby przy ich pomocy można było prowadzić nawadnianie według zasad Integrowanej Produkcji. Obowiązują tu podstawowe trzy zasady: ● oszczędnie gospodarować zasobami wodnymi na wszystkich etapach użytkowania; ● nawadniać tylko w miarę potrzeb według wiarygodnych kryteriów; ● chronić źródła wody przed zanieczyszczeniem.
Aby prowadzić nawadnianie według zasad integrowanej produkcji, należy:
- Ustalić maksymalną jednorazową dawkę wody tak, aby glebę zwilżać tylko na głębokość zalegania systemu korzeniowego roślin. Symulację taką można przeprowadzić za pomocą aplikacji Zasięg zwilżania.
- Określić intensywność wypływu wody na kwaterę. Można to ocenić za pomocą wodomierzy lub za pomocą aplikacji Systemy Nawodnieniowe.
- Potrzeby wodne roślin sadowniczych można ocenić za pomocą aplikacji Ewapotranspiracja i Nawadnianie Rośliny Sadowniczych.
Aby ułatwić sadownikom korzystanie z aplikacji zamieszczonych na Platformie Internetowej, corocznie prowadzimy w Instytucie Ogrodnictwa warsztaty szkoleniowe w zakresie nawadniania i fertygacji roślin ogrodniczych.
Prof. dr hab. Waldemar Treder
Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach, Pracownia Nawadniania
Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach, Pracownia Nawadniania
Praca została wykonana w ramach programu wieloletniego IO (2015-2020), finansowanego przez MRiRW.
Pełna wersja artykułu została zamieszczona we wrześniowych wydaniach miesięczników „Truskawka, Malina, Jagody” oraz „MPS SAD”.
