System Monitoringu Suszy Rolniczej Andrzej Doroszewski Zakrzów, 20 luty 2019 roku
Indeksy suszy (wg expertów WMO) 1. Światowa Organizacja Meteorologiczna - World Meteorological Organization - WMO (2010 r.) wzywa do wyjścia poza wykorzystanie tylko danych o opadach przy obliczaniu wskaźników opisu suszą rolniczej i jej wpływu na rolnictwo. 2. WMO zaleca wskaźniki dla suszy rolniczej, które biorą pod uwagę: gleby, klimat, uprawy Obecnie nie ma żadnych światowych indeksów określających suszę rolniczą
wg ustawy o ubezpieczeniach upraw rolnych i zwierząt gospodarskich z 2007 roku (IUNG-PIB) Susza oznacza szkody spowodowane wystąpieniem w dowolnym sześciodekadowym okresie od dnia 21 marca do dnia 30 września spadku klimatycznego bilansu wodnego poniżej wartości określonej dla poszczególnych gatunków roślin uprawnych i gleb Szkody obniżenie wielkości plonów o 20% z powodu suszy na obszarze gminy w danym roku w stosunku do plonów uzyskanych w średnich wieloletnich warunkach pogodowych.
SUSZA HYDROLOGICZNA CZAS SUSZA ROLNICZA SUSZA METEOROLOGICZNA Naturalna zmienność klimatu Niedobór opadów (suma, natężenie, czas) Zmniejszona infiltracja, szybki spływ wody oraz zmniejszone zasilanie wód gruntowych Wysoka temperatura, duża prędkość wiatru, niska wilgotność, duże usłonecznienie, małe zachmurzenie Wzrost ewaporacji i transpiracji Długotrwały okres bezdeszczowej pogody i niskiej wilgotności powietrza przy wysokiej temperaturze Niedobór wody w glebie Stres wodny roślin, zmniejszona biomasa i plon Okres z niedostateczną zawartością wody w glebie, w którym następuje więdnięcie roślin Zmniejszony strumień wody do zbiorników, jezior, redukcja stawów, terenów podmokłych, mokradeł Długotrwały okres ujemnego salda bilansu wodnego, tzn. gdy poziom wody w rzekach i stany wód gruntowych znajdują się w strefie stanów niskich Skutki gospodarcze Skutki społeczne Skutki środowiskowe Źródło: National Drought Mitigation Centre, http://enso.unl.edu/ndmc/enigma/def2.htm, Słownik meteorologiczny, IMGW, 2003
KBW w czerwcu (mm) 150 100 Wpływ KBW na plon (pszenica ozima) 100 % - plony średnie 50 0-50 -100-150 -150-100 -50 0 50 100 150 KBW w lipcu (mm) Źródło: T. Górski
Klimatyczny bilans wodny (KBW) KBW (mm) = P (mm) ETP (mm) ETP = 161 + 19,57d 152,7 lnd + 0,0004034h 2 + + 0,00186 (t+5) 3 + 0,004192 (100-f ) 2 + 0,0003681v (100-f ) 2,5 Dane wejściowe do obliczenia Ep: t - śr. temp. powietrza 2 m nad pow. gruntu (w o C) h - usłonecznienie (w godz.) f - wilgotność względna 12 GMT (%) v - śr. prędkość wiatru (m/s) d długość dnia (w godz.) Źródło: Doroszewski A. i in. 2012. Podstawy Systemu Monitoringu Suszy Rolniczej. Woda Środ. Obsz. Wiej. (IV-VI), t. 12, z. 2 (38), 77-91
10,5 Temperatura powietrza w Puławach Years 1871-2018 (148 years), trend 1,26 O C for 100 yeras, R 2 =0,32 r=0,56 20152018 10,0 9,5 1989 2000 2008 2014 2016 9,0 8,5 8,0 7,5 7,0 6,5 y = 0,0126x + 6,9021 R² = 0,3162 6,0 5,5 5,0 1871 1876 1881 1886 1891 1896 1901 1906 1911 1916 1921 1926 1931 1936 1941 1946 1951 1956 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011 2016
Opady atmosferyczne w Puławach
KBW = P - ETP Górski, 1999 Suma roczna opadów atmosferycznych Suma roczna ewapotranspiracji potencjalnej Źródło: IUNG
Klimatyczny bilans wodny (KBW) kwiecień maj czerwiec IV V VI lipiec sierpień wrzesień VII VIII IX Źródło: Górski, Kozyra
IV V VI Kat. III Kat. IV Kat. II Kat. I VII VIII IX Źródło: IUNG-PIB, Zakład Gleboznawstwa, Erozji i Ochrony Gruntów
Kategorie podatności gleb na suszę rolniczą w Polsce 35% 25% 25% 15% Źródło: Z-d Gleboznawstwa i Ochrony Gruntów IUNG-PIB
Monitoring Suszy Rolniczej w Polsce prowadzony jest dla następujących grup i gatunków roślin: 1. Zbóż ozimych, 2. Zbóż jarych, 3. Kukurydzy na ziarno, 4. Kukurydzy na kiszonkę, 5. Rzepaku i rzepiku, 6. Ziemniaka, 7. Buraka cukrowego, 8. Chmielu, 9. Tytoniu, 10. Warzyw gruntowych, 11. Drzew owocowych, 12. Krzewów owocowych, 13. Truskawek, 14. Roślin strączkowych.
Operator GSM IUNG-PIB baza danych (GIS) KBW 354 stacji (2015 r.) 466 stacji (2016 r.) 533 stacji (2017 r.) 667 stacji (2018 r.) każda gmina Polski (2478 gmin) 89 stacji (2015 r.) 151 stacji (2016 r.) 143 stacji (2017 r.) (GIS) Wartości krytyczne KBW dla upraw (GIS) Rolnicy, Firmy ubezpieczeniowe, Ministerstwo Rolnictwa, Organizacje publiczne Unikatowa w skali Europy (świata) cyfrowa mapa gleb
Stacje meteorologiczne Systemu Monitoringu Suszy Rolniczej stan na 20 XI 2018 r.
Liczba stacji meteorologicznych 31.12.2018 r. Lp Rok Stacje synoptyczne IMGW-PIB Posterunki opadowe i klimatyczne IMGW-PIB COBORU IUNG- PIB ODR Gminy Razem 1 2007 54 171-2 227 2 2008 54 176-3 233 3 2009 54 166 35 12 267 4 2010 53 163 50 16 282 5 2011 53 163 50 27 293 6 2012 54 163 50 28 295 7 2013 54 215 50 33 352 8 2014 54 215 50 38 357 9 2015 54 207 50 43 354 10 2016 59 219 39 51 33 464 11 2017 58 351 39 52 33 2(IUNG) 533 12 2018 58 483 39 54 33 4(IUNG) 667 (+440)
http://www.susza.iung.pulawy.pl/
KBW (w mm) Burak cukrowy -150-160 -170-180 -190-200 -210-220 -230-240 -250-260 kat II kat III kat IV -270-280 -290-300 -310-320 -330 21III-20V 1IV-31V 11IV-10VI 21IV-20VI 1V-30VI 11V-10VII 21V-20VII 1VI-31VII 11VI-10VIII 21VI-20VIII 1VII-31VIII 11VII-10IX 21VII-20IX 1VIII-30IX
mapa internetowa kategorii podatności gleb na suszę w skali 1:25 000 http://www.susza.iung.pulawy.pl/
http://www.susza.iung.pulawy.pl/
Szczegółowy opis zagrożeń suszą w gminie Okresy sześciodekadowe 1. 1.IV 31.V 2. 11.IV 10.VI 3. 21.IV - 20.VI 4. 1.V 30.VI 5. 11.V 10.VII 6. 21.V 20.VII 7. 1.VI 31.VII 8. 11.VI 10.VIII 9. 1.VI 20.VIII 10. 1.VII 31.VIII 11. 11.VII 10.IX 12. 21.VII 20.IX 13. 1.VIII 30.IX
Maksymalny zasięg suszy rolniczej w Polsce w latach 2009-2018 (straty w gminie 20%) 1 IV 31 V 2009 (pow. 11,6%) 21V 20 VII 2010 (pow. 4,0%) 21 IV 20 VI 2011 (pow. 24,4%) 1 IV 31 V 2012 (pow. 2,7%) 1 VII 31 VIII 2013 (pow. 26,6%) 21 VI 20 VIII 2014 (pow. 2,5%) 1 VII 31 VIII 2015 (pow. 79,0%) 11 IV 10 VI 2016 (pow. 4,2%) 11 V 10 VII 2017 (pow. 4,1%) 11 IV 10 VI 2018 (pow. 64,67%)
2006 2007 2008 2009 2010 R7: 290- -299 R3: 190- -199 R5: -270- -279 2011 2012 2013 R1 150- -159 R1: 150- -159 R6: 230- -239 R3: 230- -239 R10: 210- -219 2014 2015 2016 2017 R9: 160- -169 R10: 250- -259 R4: -170- -179 R5: 210- -219
Klimatyczny Bilans Wodny za okres od 11 maja do 10 lipca 2018, max -260 : -269 mm
2329 94,0% zboża jare 2264 91,4% zboża ozime 2018 rok - gminy 2263 91,3% krzewy owocowe 2233 90,1% truskawki 1970 79,5% rośliny bobowate 1704 68,6% ziemniak
1603-64,7% warzywa gruntowe 1573-63,5% drzewa owocowe 1511 62,0% tytoń 1052 42,4% burak cukrowy 2018 rok - gminy 1495 60,3% rzepak 2017/18 1407 56,8% rzepak 776-31,3% kukurydza kiszonka 753-30,4% kukurydza ziarno 657 26,5% chmiel
Liczba upraw i województw z suszą w latach 2009-2018 Liczba województw zagrożonych suszą Uprawa 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 liczba lat śr. liczba woj. zboża ozime 4 2 10 3 0 0 7 11 6 16 8 5,9 zboża jare 4 4 12 3 0 0 10 13 11 16 8 7,3 kukurydza na ziarno 0 0 0 0 0 0 9 0 1 12 3 2,2 kukurydza na kisz. 0 0 3 0 5 0 16 0 1 12 5 3,2 rzepak i rzepik 0 0 8 0 0 0 13 8 9 14 5 5,2 Ziemniak 0 4 0 0 12 1 16 0 1 14 6 4,8 burak cukrowy 0 0 0 0 3 0 13 1 0 12 4 2,9 Chmiel 0 4 2 0 6 0 16 0 0 11 5 3,9 Tytoń 0 5 5 0 4 0 16 0 4 13 6 4,7 warzywa gruntowe 0 4 5 0 4 0 16 0 3 14 6 4,6 drzewa owocowe 4 6 0 3 0 13 0 0 15 5 4,1 krzewy owocowe 4 5 12 5 12 1 16 7 4 16 10 8,2 drzewa i krze. owocowe 4 truskawki 0 4 10 3 0 0 7 7 4 16 7 5,1 rośliny strączkowe 4 6 10 3 15 4 16 5 6 16 10 8,5 Liczba upraw 4 10 11 5 10 4 14 6 11 14 średnia liczba woj. 1,6 3,0 5,9 1,2 4,6 0,4 13,1 3,7 3,6 14,1
Wystąpienie suszy rolniczej u zbóż jarych na glebach I kategorii okres 1959-2006 okres 1961-2010 2,3 2,4 lata 2,6 2,8 lata 3,7 4,0 lata 5,5 6,2 lata 15% strat w plonie 20% strat w plonie
Częstość występowania suszy w latach 1961-2010 u zbóż jarych I kategoria gleb II kategoria gleb III kategoria gleb IV kategoria gleb
Rok Zboża ozime Zboża jare Kukurydza zar Kukurydza kisz. Rzepak i rzepik Ziemniak Burak cukrowy Chmiel Tytoń Warzywa gruntowe Drzewa owocowe Krzewy owocowe Truskawki Rośliny strączkowe Łąki i pastwiska Brak uprawy na glebach I kategorii 41 60 0 20 61 80 21 40 81 100 % miejscowości zagrożonych suszą 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Susza 2018 r. Lp. Uprawa Udział powierzchni zagrożonej suszą (%) w Polsce 1. Zboża jare 70,27 2. Krzewy owocowe 58,37 3. Zboża ozime 55,32 4. Truskawki 55,19 5. Rośliny strączkowe 49,25 6. Ziemniak 49,09 7. Tytoń 36,99 8. Warzywa gruntowe 35,05 9a. Rzepak i rzepik (2017/2018) 26,93 (ok. 50)* 9b. Rzepak i rzepik (2018/2019) 26,29 (ok. 50)* 10. Drzewa owocowe 26,14 11. Burak cukrowy 23,09 (ok. 50)* 12. Kukurydza na kiszonkę 12,50 (ok. 40)* 13. Kukurydza na ziarno 12,32 (ok. 40)* 14. Chmiel 9,34 * gleby bardzo lekkie: 35% (dodano ok. 30% gruntów)
Susza 2018 r. Zboża jare Lp. Województwo Liczba gmin ogółem Liczba gmin zagrożonych Udział gmin zagrożonych [%] Powierzchni a GO [ha] Powierzchnia GO zagrożona [ha] Udział powierzchni zagrożonej [%] 1. kujawsko-pomorskie 144 144 100,00 1061520,75 965443,75 90,95 2. lubelskie 213 213 100,00 1396629,00 1160480,25 83,09 3. lubuskie 82 82 100,00 435362,50 372689,25 85,60 4. łódzkie 177 177 100,00 1117145,00 703681,00 62,99 5. mazowieckie 314 314 100,00 1941872,25 1649588,00 84,95 6. opolskie 71 71 100,00 512646,00 159478,75 31,11 7. podlaskie 118 118 100,00 890573,00 836340,75 93,91 8. świętokrzyskie 102 102 100,00 626220,75 371266,50 59,29 9. warmińsko-mazurskie 116 116 100,00 1117281,75 726864,00 65,06 10. wielkopolskie 226 226 100,00 1643933,75 1512721,25 92,02 11. zachodniopomorskie 114 114 100,00 947363,25 864231,25 91,22 12 pomorskie 123 120 97,56 784759,50 712855,00 90,84 13 dolnośląskie 169 151 89,35 944715,50 347395,00 36,77 14 podkarpackie 160 139 86,88 746778,00 227673,25 30,49 15 śląskie 167 124 74,25 478340,25 145549,00 30,43 16 małopolskie 182 118 64,84 747124,50 60615,50 8,11 Polska 2478 2329 93,99 15392265,75 10816872,50 70,27
Zasięg suszy w uprawach województwa opolskiego w 2018 roku Lp. Uprawa Liczba gmin ogółem Liczba gmin zagrożonych suszą Udział gmin zagrożonych suszą [%] Udział powierzchni zagrożonej suszą [%] 1 Zboża jare 71 71 100,00 31,11 2 Zboża ozime 71 71 100,00 24,54 3 Krzewy owocowe 71 71 100,00 28,93 4 Truskawki 71 71 100,00 26,38 5 Ziemniak 71 71 100,00 53,52 6 Rzepak i rzepik 2018/19 71 71 100,00 31,45 7 Burak cukrowy 71 71 100,00 30,74 8 Rośliny strączkowe 71 65 91,55 19,16 9 Drzewa owocowe 71 12 16,90 0,49 10 Chmiel 71 9 12,68 0,52 11 Warzywa gruntowe 71 1 1,41 0,00
Temperatura powietrza 2018 rok
Plonowanie pszenicy ozimej (t/ha) w 2015 roku w RZD IUNG Puławy Brak suszy Brak suszy Susza, -144,7 mm Susza, -141,6 mm Susza, -163,6 mm 2014 (51,5) 2006-2010 (41,4) Osiny (województwo lubelskie, pow. puławski, gm. Żyrzyn), Werbkowice (woj. lubelskie, pow. Hrubieszowski, gm. Werbkowice), Żelisławki (woj. pomorskie, pow. Gdański, gm. Pszczółki), Błonie-Topola (woj. łódzkie, pow. Łęczycki, gm. Łęczyca), Borusowa (woj. małopolskie, pow. Dąbrowski, gm. Gręboszów), Wielichowo (woj. wielkopolskie, pow. Grodziski, gm. Miejsko-wiejska Wielichowo). Źródło: RZD IUNG-PIB, Z-d Uprawy Roślin Zbożowych
Plonowanie pszenicy ozimej (t/ha) w RZD IUNG-PIB Puławy 2006-2010 (41,4) Osiny (województwo lubelskie, pow. puławski, gm. Żyrzyn), Werbkowice (woj. lubelskie, pow. Hrubieszowski, gm. Werbkowice), Borusowa (woj. małopolskie, pow. Dąbrowski, gm. Gręboszów), Wielichowo (woj. wielkopolskie, pow. Grodziski, gm. Miejsko-wiejska Wielichowo). Susza w Osinach, Werbkowicach,Borusowej od 1 kwietnia do 20 czerwca. w Wielichowie od 1 kwietnia do 10 lipca. Źródło: Z-d Uprawy Roślin Zbożowych
Podsumowanie 1. Susza rolnicza określana jest za pomocą klimatycznego bilansu wodnego z uwzględnieniem kategorii gleb, gatunków roślin oraz faz fenologicznych. 2. W Polsce susza rolnicza najczęściej występuje w części środkowej a najrzadziej na południu kraju, pojawia się średnio co 1,1 roku. W ostatnich 38 latach (1981-2018) występowała każdego roku. 3. Zwiększenie liczebności suszy związane jest z wyższą temperaturą powietrza. 4. Zmniejszenie indeksu KBW poniżej wartości krytycznych, powoduje obniżenie plonów na poziomie gminy przynajmniej o 20%, względem plonów średnio wieloletnich. 5. SMSR przedstawia co 10 dni w okresie wegetacyjnym informacje dotyczące suszy: mapy KBW, zagrożenia suszą dla 14 grup i gatunków roślin, informacje tabelaryczne dla każdej gminy Polski z uwzględnieniem kategorii gleb oraz faz fenologicznych roślin.
Podsumowanie 6. Często występująca susza rolnicza w ostatnich latach powoduje znaczne zmniejszenie plonów, jednakże dobre gospodarowanie jak np. w RZD IUNG-PIB znacznie zmniejsza straty wywołane deficytem wody. 7. Największe zagrożenie suszą rolniczą odnotowano w latach: 2010, 2011, 2013, 2015, 2017 oraz 2018 (w każdym z tych lat susza w Polsce wystąpiła przynajmniej w 10 uprawach). 8. Szczególnie niesprzyjające warunki dotyczące zasobów wodnych dla roślin uprawnych wystąpiły tylko w latach 2015 i 2018, w których deficyt wody odnotowano we wszystkich 14 monitorowanych uprawach. 9. Susza rolnicza we wszystkich województwach kraju, w 2015 roku wystąpiła w siedmiu uprawach a w 2018 roku w pięciu.
Dziękuję za uwagę