Poboljšanje zadržavanja vode i učinkovitosti navodnjavanja u poljoprivrednim područjima
Opis
Vlažnost tla sastavni je dio hidrološkog ciklusa koji je dostupan korijenju biljaka, a dostupne količine vode glavni su pokretači rasta biljaka. Vlažnost tla važan je čimbenik kod oborina, evapotranspiracije, otjecanja vode s površina i duboke perkolacije, pa je stoga osjetljiva na promjene temperature i obrasce i intenzitet padalina (EGP, 2016b). Budući da je sušenje tla već zabilježeno (EEA, 2016a) i predviđa se da će se nastaviti u mediteranskoj regiji (IPCC AR5 WGI, 2014), mogu se poduzeti određene mjere kako bi se zadržala vlažnost tla i osigurala poljoprivredna produktivnost. Mogućnosti prilagodbe uključuju mjere zadržavanja vode za njeno skladištenja u tlu ili na široj razini krajolika. Skladištenje vode u tlu smanjuje negativne utjecaje suša i potrebu za dodatnim navodnjavanjem, a u slučaju da količine oborina nisu dovoljne za osigurati produktivnost usjeva, dodatna vlažnost može se dobiti navodnjavanjem.
Nekoliko mjera temeljenih na uporabi tehnologije u poljoprivredi može povećati zadržavanje vode u tlu smanjenjem otjecanja vode s površina. Otjecanje se, ovisno o karakteristikama tla, može smanjiti metodama obrade tla u kombinaciji s biljkama s velikom gustoćom korijena i bujnim površinskim pokrivačem. Konzervacijska obrada tla, uključujući i neobrađivanje i minimalnu obradu tla, praksa je ograničavanja ili uklanjanja prakse obrade tla (osobito oranja), čime se dio ostataka usjeva iz prethodne sezone ostavlja na površini tla. Time se smanjuje evaporacija (isparavanje) s površine tla, čime se čuva organska tvar u gornjim slojevima tla i posljedično povećava kapacitet zadržavanja vode u tlu. Terasiranje i konturno oranje neke su od ostalih metoda očuvanja tla kojima se usporava ili sprečava brzo otjecanje vode s površina. Konturno oranje poljoprivredna je praksa oranja u smjeru koji slijedi konturu, i ima učinak usporavanja otjecanja vode s površina tijekom oluja, na način da se izbjegne ispiranje tla i omogući perkolacija vode u tlo. Udubljenja nastala oranjem kreću se okomito, a ne paralelno s padinama, što uglavnom rezultira brazdama koje slijede konturu zemljišta (Climate-ADAPT, 2015b).
Na široj razini krajolika, povećanje zadržavanja vode može ciljati na prirodno povećanje kapaciteta zadržavanja vode ili strukturama koje je izradio čovjek. Kapacitet zadržavanja vode u poljoprivrednom krajoliku može se poboljšati održavanjem sustava odvodnje; uspostavljanjem promjenjivog režima protoka vode; sanacijom i rekonstrukcijom/prilagodbom morfoloških struktura u rijekama; usvajanjem ad hoc plodoreda i drugih poljoprivrednih praksi (sustavi obrade tla, upravljanje pokrivačima tla itd.); i postavljanjem spremnika za kontrolu poplava (Climate-ADAPT, 2015b).
Određene mjere koje se primjenjuju za zaštitu i upravljanje vodnim resursima višenamjenske su mjere koje djeluju obnavljanjem ili održavanjem ekosustava, kao i prirodnih značajki i karakteristika vodnih tijela, i to korištenjem prirodnih sredstava i procesa. Ove mjere prirodnog zadržavanja vode (NWRM) mogu poboljšati, ali i očuvati sposobnost zadržavanja vode u tlu, vodonosnicima i ekosustavu s ciljem poboljšanja njihovog statusa. Mjere prirodnog zadržavanja vode za poljoprivredni sektor uključuju: livade i pašnjake, vegetacijski pojas i živicu, plodored, obrezivanje vegetacijskog pojasa po konturama, uzgoj više kultura na jednome mjestu, poljoprivredu bez obrade tla, poljoprivredu s niskom razinom obrade tla, zeleni pokrov, ranu sjetvu, tradicionalno terasiranje, kontrolirani poljoprivredni uzgoj, smanjeno pašno opterećenje i malčiranje. Ovakve mjere pružaju višestruke koristi, uključujući smanjenje rizika od poplava i suša, poboljšanje kvalitete vode, punjenje podzemnih voda i poboljšanje staništa. Primjena ovih mjera podržava zelenu infrastrukturu, poboljšava ili održava kvantitativni status površinskih i podzemnih vodnih tijela te može pozitivno utjecati na kemijsko i ekološko stanje vodnih tijela obnavljanjem ili poboljšanjem prirodnog funkcioniranja ekosustava i usluga koje pružaju (NWRM, 2015).
Iako poboljšano zadržavanje vode može smanjiti potražnju vode za poljoprivredne svrhe, navodnjavanje je dugo bila praksa koja se primjenjivala u europskoj poljoprivredi. U Europi se kroz povijest primjenjivala kombinacija navodnjavanja i poljoprivredne proizvodnje koja koristi samo oborine, pri čemu poljoprivreda čini približno 40% ukupnog povlačenja vode, s time da ta brojka doseže 80% u pojedinim regijama. Posebno se u južnoj Europi u narednim godinama očekuje porast potražnje za navodnjavanjem, uz istovremeno očekivano smanjenje dostupnosti vode, dijelom i zbog klimatskih promjena. Međutim, značajna ušteda vode od preko 40% volumena zahvaćene vode mogla bi se postići poboljšanjem infrastrukture i tehnologija za navodnjavanje, poput poboljšanja izvedbe i učinkovitosti sustava za navodnjavanje, mijenjanja prakse, sadnje usjeva otpornih na sušu i ponovne uporabe tretiranih voda (EPRS, 2019).
Tehnike za poboljšanje učinkovitosti navodnjavanja, optimiziranje korištenja vode i posljedično smanjenje potražnje za vodom uključuju prebacivanje s gravitacijskog navodnjavanja na moderne tlačne sustave (npr. navodnjavanje kap-po-kap i navodnjavanje prskalicama) i poboljšanje učinkovitosti transporta vode (napomena: sustavi pod tlakom zahtijevaju izvor energije za pumpanje vode, stoga uporaba sustava bez tlaka bolje ublažava klimatske promjene). Može se primijeniti i deficitarno navodnjavanje, pri čemu se navodnjavanje primjenjuje u fazama rasta usjeva osjetljivih na sušu, a ograničeno je izvan tih razdoblja u slučaju da oborine osiguravaju minimalnu opskrbu vodom. Produktivnost vode raste primjenom deficitarnog navodnjavanja, međutim, primjena ove tehnike zahtijeva prilagodbe u poljoprivrednim sustavima, što nameće promjene na različitim razinama (Climate-ADAPT, 2015a).
Troškovi i koristi
Multifunkcionalnost mjera prirodnog zadržavanja vode doprinosi njihovoj isplativosti, pozicionirajući ih kao dobre opcije u smislu mjera prilagodbe klimatskim promjenama. Stoga mjere prirodnog zadržavanja vode mogu ponuditi najbolji povrat u smislu društvenih koristi od kontrole poplava i drugih usluga ekosustava, poput regulacije kvalitete vode i opskrbe vodom, proizvodnje hrane ili materijala, zaštite bioraznolikosti, rekreacije, kvalitete zraka i regulacije klime (Europska komisija). Na primjer, plodored ili promjene u praksi obrade i oranja primjenjuju se bez ikakvih troškova, a pružaju značajne prednosti u smislu punjenja podzemnih voda.
Što se tiče navodnjavanja, navodnjavanje pod tlakom učinkovitije je od gravitacijskog navodnjavanja u smislu korištenja vode, ali iziskuje dodatne troškove povezane s potrošnjom električne energije. Međutim, razmatra se uporaba fotonaponskih sustava kao izvora energije za navodnjavanje (vidi projekt H2020 MASLOWATEN), čime se odmičemo od oslanjanja na energetsku mrežu ili dizelske generatore, što zauzvrat smanjuje dugoročne troškove potrošnje energije i doprinosi ublažavanju emisija stakleničkih plinova.
Vrijeme provedbe i vijek trajanja
Vrijeme provedbe: Promjenjivo, otprilike 1-5 godina
Vijek trajanja: 1-25 godina
Izvor dodatnih informacija
Ovdje je potrebno navesti cjelokupnu literaturu/poveznicu na izvore dodatnih informacija o određenoj mogućnosti prilagodbe: mrežne stranice, online dokumente, objavljene radove, projekte, studije, itd. Cilj nije navesti opsežni popis literature, već u najvećoj mogućoj mjeri dati pregled ključnih izvora.
Climate-ADAPT, 2015a, Improvement of irrigation efficiency, https://climate-adapt.eea.europa.eu/metadata/adaptation-options/improvement-of-irrigation-efficiency
Climate-ADAPT, 2015b, Improved water retention in agricultural areas, https://climate-adapt.eea.europa.eu/metadata/adaptation-options/improved-water-retention-in-agricultural-areas
EEA, 2016a, Indicator assessment: Soil moisture, https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/water-retention-4/assessment
EEA, 2016b, Indicator specification: Soil moisture, https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/water-retention-4
European Commission (EC), Environment: Natural water retention measures, https://ec.europa.eu/environment/water/adaptation/ecosystemstorage.htm#:~:text=Natural%20water%20retention%20measures%20are,courses%20and%20using%20natural%20processes.
IPCC, 2014, AR5 WGI Long-term Climate Change: Projections, Commitments and Irreversibility, https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WG1AR5_Chapter12_FINAL.pdf
MArket uptake of an innovative irrigation Solution based on LOW WATer-ENergy consumption (H2020 project MASLOWATEN), https://maslowaten.eu/?page_id=122&lang=en
Natural Water Retention Measures (NWRM), http://nwrm.eu/