WODA-ŚRODOWISKO-OBSZARY WIEJSKIE 2007: t. 7 z. 2a (20) WATER-ENVIRONMENT-RURAL AREAS s. 147 158 www.imuz.edu.pl Instytut Melioracji i Użytków Zielonych w Falentach, 2007 ZNACZENIE NAWODNIEŃ PODSIĄKOWYCH W KSZTAŁTOWANIU PLONÓW Z ŁĄK W MAŁEJ DOLINIE RZECZNEJ Sergiusz JURCZUK Instytut Melioracji i Użytków Zielonych w Falentach, Zakład Studiów Regionalnych Rozwoju Obszarów Wiejskich Słowa kluczowe: czynniki meteorologiczne, małe doliny rzeczne, nawodnienia podsiąkowe, plonowanie użytków zielonych, poziom wody gruntowej S t r e s z c z e n i e Gospodarowanie wodą w systemach melioracyjnych, usytuowanych w małych dolinach rzecznych, powinno uwzględniać przede wszystkim funkcje nawadniające tych systemów, umożliwiające zarówno wzrost produkcyjności rolnictwa, jak i ochronę walorów przyrodniczych. W pracy przedstawiono wyniki badań prowadzonych w latach 2002 2006 nad wpływem nawodnienia podsiąkowego na plonowanie łąk w małej dolinie rzecznej. Uzyskane wyniki wskazują na znaczną efektywność nawadniania i celowość jego stosowania w dolinach rzecznych. Wykorzystanie nawodnień na cele plonotwórcze i środowiskowe wymaga jednak subwencji dla rolnictwa, szczególnie dla spółek wodnych, utrzymujących urządzenia melioracyjne. WSTĘP Powierzchnia zmeliorowanych użytków zielonych w Polsce wynosi 1927 tys. ha, co stanowi 57,3% ich ogólnej powierzchni. Większość zmeliorowanych użytków zielonych jest tylko odwadniana, a płytkie rowy odwadniające stwarzają roślinom optymalne warunki powietrzno-wodne w glebie tylko w latach o opadach zbliżonych do średnich z wielolecia. W systemy odwadniająco-nawadniające wyposażonych jest tylko 393 tys. ha, to jest 11,7% użytków zielonych. Rzeczywista Adres do korespondencji: doc. dr hab. S. Jurczuk, Instytut Melioracji i Użytków Zielonych, Zakład Studiów Regionalnych Rozwoju Obszarów Wiejskich, al. Hrabska 3, 05-090 Raszyn; tel. +48 (22) 720-05-31, w. 254, e-mail: s.jurczuk@imuz.edu.pl
148 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 7 z. 2a (20) powierzchnia nawadniana jest mniejsza i ciągle maleje. W 1990 r. wynosiła ona 302 tys. ha, w 1998 r. zmniejszyła się do 121 tys. ha, a w 2004 r. do 75 tys. ha [Ochrona, 2005]. Uważa się, że przyczynami zmniejszania się powierzchni nawadnianej są: brak ekonomicznej motywacji do intensyfikacji produkcji pasz z użytków zielonych w sytuacji malejącego zainteresowania rozwojem hodowli zwierząt przeżuwających, wycofywanie się rolnictwa z trudnych do użytkowania terenów, dewastacja urządzeń. Ponadto koszty nowych inwestycji przekraczają możliwości finansowe rolników. Taka sytuacja wpływa niekorzystnie nie tylko na produkcję rolną, lecz również na stan środowiska, powodując przesuszenie i zanikanie bagien, murszenie torfów, przekształcanie siedlisk roślin i zmiany bilansu wodnego. Podstawową zasadą gospodarowania wodą na obszarach dolinowych powinno być utrzymanie dużego uwilgotnienia gleb. Na terenach użytkowanych rolniczo można to osiągnąć, stosując odpowiednie nawodnienia. System nawodnień powinien być dostosowany do potrzeb, wynikających z użytkowania rolniczego, z uwzględnieniem dyspozycyjnych zasobów wody. Do obecnych możliwości organizacyjnych i finansowych najlepiej dostosowany jest system podsiąku stałego. Umożliwia on oszczędne wykorzystanie wody zarówno z własnej zlewni, jak i pobranej z ujęcia. Istnieje tu też możliwość łączenia podsiąku z odpływem regulowanym. Na niektórych obiektach melioracyjnych, również w małych dolinach rzecznych, zachowały się w dobrym stanie lub wymagające remontów, urządzenia piętrzące, które mogą być wykorzystane do nawodnień podsiąkowych. Celem pracy jest przedstawienie wpływu podniesienia poziomu wody gruntowej za pomocą nawodnienia podsiąkowego na plonowanie łąk na wybranym obiekcie. Na tej podstawie ocenia się celowość i możliwości stosowania tego rodzaju nawodnień w innych małych dolinach rzecznych. OBIEKT I METODY BADAŃ Badania prowadzono w latach 2002 2006 na obiekcie Wir (fragment doliny Wiązownicy) w gminie Potworów, w województwie mazowieckim [JURCZUK i in., 2004]. System melioracyjny został wykonany w latach 1962 1963. W ciągu ponad 30 lat rowy spłyciły się do głębokości 0,4 0,6 m, doprowadzalnik został zamulony, przepusty z zastawkami uległy zniszczeniu. W 1996 r. urządzenia melioracji szczegółowych odnowiono i wprowadzono drobne zmiany w stosunku do koncepcji z 1962 r. Główny odprowadzalnik wody i rowy odwadniająco-nawadniające wyposażono w zastawki. Do nawadniania obiektu wykorzystano jaz zlokalizowany powyżej, wykonany w przekroju rzeki Wiązownica o zlewni 113 km 2, i doprowadzalnik o długości 1160 m. Istniejące użytki zielone ponownie zagospodarowano metodą pełnej uprawy w 1997 r.
S. Jurczuk: Znaczenie nawodnień podsiąkowych w kształtowaniu plonów z łąk... 149 W celu utrzymania poziomu wody gruntowej w okresie wegetacyjnym w pożądanym przedziale dostarczano wodę z Wiązownicy. Poza okresami poboru wody z rzeki zastawki pozostawiano zamknięte, regulując tylko wysokość zamknięcia, w celu zatrzymania odpływu wody pochodzącej z niewielkiej zlewni własnej. Część obiektu była nienawadniana. Pomiary poziomów wód gruntowych wykonano za pomocą piezometrów, zainstalowanych w dwóch przekrojach dolinowych: I w części nawadnianej i II w części nienawadnianej. Do badań szczegółowych wybrano 6 stanowisk przy piezometrach (3 w części nawadnianej oraz 3 w nienawadnianej), reprezentatywnych dla trzech rodzajów występujących na obiekcie gleb: torfowo-murszowych, mułowo-murszowych i murszowatych. Gleby torfowo-murszowe i mułowo-murszowe są płytkie, o miąższości około 70 cm, i zalegają na utworach piaszczystych. Rolnicy posiadają na obiekcie wąskie działki o szerokości od kilku do kilkudziesięciu metrów, biegnące w poprzek doliny. Około połowy łąk jest nawożonych. W reprezentatywnych stanowiskach badawczych określano plony I (około 10 czerwca) i II pokosu (w końcu sierpnia) z poletek próbnych o powierzchni 10 m 2, w 4 powtórzeniach, z łąk nawadnianych i nienawadnianych, w tym na działkach nienawożonych oraz nawożonych dawkami średnio: N 70, P 2 O 5 45, K 2 O 70 kg ha 1, razem w przeliczeniu na NPK 150 kg ha 1. Plon zielonej masy przeliczano na siano, stosując współczynnik 0,25. Analizę wariancji plonów siana przeprowadzono przyjmując gleby jako powtórzenia. WYNIKI BADAŃ Warunki klimatyczne na obiekcie w okresach I i II odrostu scharakteryzowano na podstawie analizy temperatur, opadów, ewapotranspiracji wskaźnikowej i klimatycznego niedoboru opadów, będącego różnicą ewpotranspiracji wskaźnikowej i opadów (tab. 1). Ewapotranspirację wskaźnikową obliczono wzorem Penmana- -Monteitha [ŁABĘDZKI, 1999] na podstawie danych meteorologicznych ze stacji w Kozienicach z 20 lat okresu 1982 2006 (bez lat 1995 1999). Dane dotyczące opadów z lat 1982 1994 przyjęto z posterunku opadowego w Bartodziejach położonego w dolinie Radomki, do której wpada Wiązownica, a z lat 2000 2006 z posterunku opadowego Wir. Średnia temperatura okresu I i II odrostu w latach badań była o 0,6ºC większa niż średnia z wielolecia. W okresie tym w 2004 r. temperatura była mniejsza niż średnia, w 2005 r. zbliżona do średniej, natomiast w pozostałych latach większa niż średnia z wielolecia. Średnia suma opadów z okresów I i II odrostu w latach badań była zbliżona do średniej z wielolecia. Największe opady w okresach odrostów trawy wystąpiły w 2003 i 2006 r., natomiast najmniejsze w 2005 r. Ewapotranspiracja wskaźnikowa wynosiła od 471 do 522 mm i we wszystkich latach była
150 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 7 z. 2a (20) Tabela 1. Wartości podstawowych czynników meteorologicznych Table 1. Values of basic meteorological factors Rok Year Odrost T P ET 0 N k Regrowth ºC mm 2002 I 13,2 122,3 195,1 72,8 II 19,9 120,3 303,2 182,9 średnio mean 16,8 242,6 498,3 255,7 2003 I 12,6 108,1 206,0 97,9 II 19,0 191,9 292,3 100,4 średnio mean 16,0 300,0 498,3 198,3 2004 I 10,8 93,6 187,9 94,3 II 17,8 192,7 283,2 90,5 średnio mean 14,5 286,3 471,1 184,8 2005 I 11,3 100,8 180,4 79,6 II 18,3 149,0 295,0 146,0 średnio mean 15,0 249,8 475,4 225,6 2006 I 11,5 80,4 183,5 103,1 II 20,0 259,3 338,5 79,2 średnio mean 16,0 339,7 522,0 182,3 2002 2006 I 11,9 101,0 190,6 89,5 II 19,0 182,6 302,4 119,8 średnio mean 15,7 283,7 493,0 209,3 1982 2006 I 11,8 105,2 177,1 71,9 II 18,0 170,0 270,2 100,2 średnio mean 15,1 275,2 447,3 172,1 Objaśnienia: T temperatura powietrza, P suma opadu atmosferycznego, ET 0 ewapotranspiracja wskaźnikowa, N k klimatyczny niedobór opadu. Explanations: T air temperature, P sum of precipitation, ET 0 reference evapotranspiration, N k climatic rainfall deficit. większa niż średnia z wielolecia. W wyniku większej ewapotranspiracji klimatyczny niedobór opadu również we wszystkich latach był większy niż średni z wielolecia, średnio o 37 mm. Największy niedobór wystąpił w 2002 r. Przyjmując rok z klimatycznym niedoborem opadów zdarzającym się raz na cztery lata za średnio suchy, a rok z niedoborem zdarzającym się co 10 lat za bardzo suchy, można ocenić, że okres I i II odrostu w 2002 r. był bardzo suchy, w 2003 r. średnio suchy, w latach 2004 i 2006 tylko nieco suchszy niż średni, a w 2005 r. suchszy niż średnio suchy. Na podstawie oznaczeń siły ssącej gleby i założenia, że maksymalna dopuszczalna wilgotność gleby jest równa różnicy pełnej pojemności wodnej i minimalnej wymaganej dla traw łąki dwukośnej zawartości powietrza równej 6% objętości
S. Jurczuk: Znaczenie nawodnień podsiąkowych w kształtowaniu plonów z łąk... 151 gleby, obliczono minimalną dopuszczalną głębokość odwodnienia. Najmniejszego obniżenia zwierciadła wody gruntowej (24 27 cm) wymaga gleba torfowo-murszowa, największego zaś (40 cm) mułowo-murszowa. Na podstawie pomiarów uwilgotnienia w ciągu dwóch pierwszych sezonów określono głębokość zalegania zwierciadła wody gruntowej, w warunkach której w okresie bezopadowym wilgotność w 30 cm warstwie czynnej nie spada poniżej wilgotności krytycznej, odpowiadającej pf = 2,7. Przyjęto, że jest to maksymalna głębokość odwodnienia. W przypadku gleb torfowo-murszowych i mułowo-murszowych wynosi ona około 70 cm (poziom wody gruntowej nie powinien opadać do warstwy piasku, znajdującego się w podłożu). W glebach murszowatych głębokość ta wynosi 60 65 cm. W części nawadnianej średnia głębokość zalegania wody gruntowej wynosiła 53 cm (tab. 2), nie wykazując większych różnic w kolejnych latach, z wyjątkiem 2006 r., kiedy to nie było pełnej możliwości doprowadzenia wody z rzeki. W okresie I odrostu głębokość była mniejsza niż w okresie II (średnie odpowiednio 46 i 58 cm). Większa głębokość wody podczas II odrostu wynikała zarówno z jej braku w rzece, jak i trudności doprowadzenia niewielkich jej ilości do obiektu. Średnia głębokość wody w latach 2002 2006 w glebie torfowo-murszowej wynosiła 50 cm, w mułowo-murszowej 47 cm, a w murszowatej, położonej na obrzeżu obiektu, 61 cm. W okresie I odrostu w glebach torfowo-murszowej i mułowo-murszowej w większości lat poziom wody utrzymywano na głębokości około 40 cm. Na obszarze nienawadnianym średnia głębokość zwierciadła wody gruntowej wynosiła 75 cm (tab. 2). Głębokość ta była najmniejsza w glebie mułowo-murszowej, nieco większa w glebie torfowo-murszowej, a największa w położonej na obrzeżu obiektu, glebie murszowatej. Głębokość położenia zwierciadła wody we wszystkich latach badań była mniejsza w pierwszym odroście niż w drugim (średnio wynosiła odpowiednio 60 i 86 cm). Klimatyczny niedobór opadu powinien mieć wpływ na stany wody gruntowej na obszarach nienawadnianych, z których warunki odpływu były zbliżone we wszystkich latach badań, jednak w uzyskanych wynikach taki związek nie jest wyraźny. Średnia głębokość położenia zwierciadła wody gruntowej na obszarach nienawadnianych w latach 2002 i 2003 wynosiła około 80 cm i była o około 10 cm większa niż w pozostałych, podczas gdy klimatyczny niedobór opadu był największy w 2002 i 2005 r. W okresie 5 lat badań średni plon siana na łąkach nienawadnianych i nienawożonych wynosił 2,2, a na nienawadnianych i nawożonych 4,2 t ha 1. Na łąkach nawadnianych plony siana wyniosły odpowiednio 3,2 i 6,4 t ha 1. Przyrost plonów pod wpływem nawodnień wynosił więc 1,0 t ha 1 na obszarach nienawożonych i 2,2 t ha 1 na obszarach nawożonych. Największe plony uzyskano na nawadnianych i nawożonych glebach mułowo-murszowych (średnio 8,2 t ha 1 ), a najmniejsze na glebach murszowatych, zwłaszcza nienawadnianych i nienawożonych (1,6 t ha 1 ) (tab. 3).
Tabela 2. Średnia głębokość położenia zwierciadła wody gruntowej (cm) Table 2. Mean depth of groundwater table (cm) Rok Year Odrost Regrowth torfowo- -murszowej peat-moorsh Stanowiska nienawadniane na glebie Non-irrigated sites on soil: mułowo- -murszowej mud-moorsh murszowatej moorshy średnia mean torfowo- -murszowej peat-moorsh Stanowiska nawadniane na glebie Irrigated sites on soil: mułowo- -murszowej mud-moorsh murszowatej moorshy 2002 I 71,6 61,6 80,6 71,3 44,2 41,5 55,7 47,1 II 93,5 83,4 98,8 91,9 55,2 49,0 63,9 56,0 średnio mean 81,7 71,7 89,0 80,8 49,3 45,0 59,5 51,3 2003 I 63,9 53,3 70,8 62,6 42,9 38,4 52,3 44,5 II 94,8 86,1 100,4 93,8 52,3 47,7 63,8 54,6 średnio mean 80,4 70,8 86,6 79,2 48,0 43,4 58,4 49,9 2004 I 51,6 54,2 73,2 59,7 46,8 43,3 56,6 48,9 II 78,5 74,5 89,2 80,8 54,2 51,3 65,3 56,9 średnio mean 65,6 64,8 81,5 70,6 50,7 47,3 61,0 53,0 2005 I 48,5 49,7 68,1 55,4 41,8 41,6 55,7 46,4 II 82,4 78,1 92,9 84,5 54,2 53,0 68,5 58,5 średnio mean 66,6 64,8 81,3 70,9 48,4 47,7 62,5 52,9 2006 I 48,4 47,1 63,7 53,1 43,0 38,2 52,7 44,6 II 79,6 72,9 90,3 80,9 58,1 56,6 71,2 62,0 średnio mean 68,3 64,4 81,6 71,4 53,1 50,9 65,6 56,6 2002 2006 I 56,8 53,2 71,3 60,4 43,7 40,6 54,6 46,3 II 85,8 79,0 94,3 86,4 54,8 51,5 66,5 57,6 średnio mean 72,5 67,3 84,0 74,6 49,9 46,9 61,4 52,7 h 32 70 40 72 35 65 27 70 40 70 32 60 Objaśnienia: h dopuszczalny przedział stanu wody. Explanations: h allowable range of water table. średnia mean
S. Jurczuk: Znaczenie nawodnień podsiąkowych w kształtowaniu plonów z łąk... 153 Tabela 3. Plony siana (t ha 1 ) Table 3. Hay yields (t ha 1 ) Gleba Soil Torfowomurszowa Peat-moorsh Rok Year 2002 2003 2004 2005 2006 średnio mean Plon ze stanowisk Yields from sites nienawadnianych non-irrigated nawadnianych irrigated nienawożonych non fertilised 2,6 2,4 3,3 2,5 3,5 2,9 nawożonych fertilised 4,2 3,7 6,0 4,8 5,3 4,8 nienawożonych non fertilised 4,5 3,7 3,8 3,0 2,7 3,5 nawożonych fertilised 8,7 5,7 6,1 6,5 6,2 6,6 Mułowomurszowa Mud-moorsh 2002 2003 2004 2005 2006 średnio mean 2,0 1,7 3,4 2,1 2,3 2,3 3,2 3,1 5,8 5,1 4,6 4,4 4,4 4,0 4,5 3,4 3,7 4,0 8,6 7,5 8,9 7,6 8,5 8,2 Murszowata Moorshy 2002 2003 2004 2005 2006 średnia mean 1,6 1,3 2,3 1,6 1,1 1,6 3,0 2,4 4,1 4,0 3,5 3,4 1,8 1,5 2,6 2,0 1,8 1,9 4,8 3,6 4,9 4,1 4,1 4,3 Średnia Mean 2002 2003 2004 2005 2006 średnia mean 2,1 1,8 3,0 2,1 2,3 2,2 3,4 3,1 5,3 4,6 4,5 4,2 3,5 3,0 3,6 2,8 2,7 3,2 7,4 5,6 6,6 6,1 6,3 6,4 Największe przyrosty plonów pod wpływem nawodnienia uzyskano w bardzo suchym 2002 r. Na łąkach nienawożonych wynosiły one 1,4, a na łąkach nawożonych 4,0 t ha 1. Porównanie plonów łąk nawożonych i nienawożonych w 2002 r. wskazuje również na dużą efektywność zabiegu nawożenia, pod którego wpływem nastąpiło zwiększenie plonów średnio o 1,3 t ha 1 na obszarach nienawadnianych i o 3,9 t ha 1 na obszarach nawadnianych.
154 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 7 z. 2a (20) W średnio suchym 2003 r. nawodnienia spowodowały przyrost rocznego plonu siana średnio o 1,2 na łąkach nienawożonych i o 2,5 t ha 1 na łąkach nawożonych. Na łąkach nienawadnianych plon zwiększył się pod wpływem nawożenia o 1,3, a na łąkach nawadnianych o 2,6 t ha 1. W zbliżonym do średniego pod względem klimatycznego niedoboru opadu 2004 r. pod wpływem nawodnienia plon zwiększył się tylko o 0,6 na łąkach nienawożonych i o 1,3 t ha 1 na łąkach nawożonych, natomiast pod wpływem nawożenia plon wzrósł o 2,3 na łąkach nienawadnianych i o 3,0 t ha 1 na łąkach nawadnianych. W 2005 r., pomimo dużego klimatycznego niedoboru opadu plon zwiększył się pod wpływem nawodnienia tylko o 0,7 na łąkach nienawożonych i o 1,5 t ha 1 na łąkach nawożonych. Pod wpływem nawożenia plon wzrósł o 2,5 na łąkach nienawadnianych i o 3,3 t ha 1 na łąkach nawadnianych. W 2006 r., średnim pod względem klimatycznego niedoboru opadu, plon wzrósł pod wpływem nawodnienia zaledwie o 0,4 na łąkach nienawożonych i o 1,8 Tabela 4. Istotność wpływu nawadniania i nawożenia na wielkość plonu siana Table 4. The significance of the effect of irrigation and fertilisation on hay yield Rok Year Odrost Regrowth nawadnianie irrigation Zmienność Variation nawożenie fertilisation współdziałanie interconnection 2002 I ** ** II ** ** * razem together ** ** 2003 I * ** II ** ** razem together ** ** 2004 I ** II ** ** razem together ** 2005 I ** II ** ** razem together ** 2006 I ** II (*) ** razem together ** Średnia I * ** Mean II ** ** razem together * ** Objaśnienia: * istotne przy α = 0,1, ** istotne przy α = 0,05, brak istotności, (*) istotne przy α = 0,13. Explanations: * significant at α = 0.1, ** significant at α = 0.05, lack of significance, (*) significant at α = 0.13.
S. Jurczuk: Znaczenie nawodnień podsiąkowych w kształtowaniu plonów z łąk... 155 t ha 1 na łąkach nawożonych. Pod wpływem nawożenia plon wzrósł o 2,2 na obszarach nienawadnianych i o 3,6 t ha 1 na obszarach nawadnianych. Na podstawie analizy statystycznej istotny dodatni wpływ nawadniania na plon roczny wykazano tylko w bardzo suchym 2002 r. i średnio suchym 2003 r. (tab. 4), a więc w latach, w których poziomy wody na obszarach nienawadnianych opadały najniżej (tab. 2). Stwierdzono coroczny istotny dodatni wpływ nawożenia. a) 5,0 Plon siana t. ha -1 Hay yield t. ha -1 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 2002 2003 2004 2005 2006 b) 5,0 Plon siana t. ha -1 Hay yield t. ha -1 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 2002 2003 2004 2005 2006 nienawadniane nienawożone non-irrigated, non-fertilised nienawadniane nawożone non-irrigated fertilised nawadniane nienawożone irrigated, non-fertilised nawadniane nawożone irrigated fertilised Rys. 1. Plony siana w różnych wariantach nawodnienia i nawożenia: a) w I odroście, b) w II odroście Fig. 1. Hay yields in various sites: a) in the I regrowth, b) in the II regrowth
156 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 7 z. 2a (20) W I odroście nawodnienia wpłynęły na plon znacząco w latach 2002 i 2003. Bardziej istotny był wpływ nawodnień na plon w II odroście i to we wszystkich latach. Plony w tym odroście na obszarach nienawadnianych były małe: na obszarach nienawożonych wynosiły średnio 0,7, a na nawożonych 1,2 t ha 1. Przyrost pod wpływem nawodnień wynosił 0,5 na obszarach nienawożonych i 1,3 t ha 1 na obszarach nawożonych (rys. 1). DYSKUSJA WYNIKÓW Z badań na wybranym losowo obiekcie nawadnianym Wir wynika, że w małych dolinach rzecznych występuje możliwość zwiększenia plonowania za pomocą nawodnień. Średnie z lat badań przyrosty plonów pod wpływem nawodnień wynoszą 1,0 na obszarach nienawożonych i 2,2 t ha 1 na obiektach nawożonych 70 kg ha 1 azotu. Są to przyrosty większe niż wynikające z syntezy wszystkich wyników polskich doświadczeń z nawadnianiem podsiąkowym łąk z lat 1945 1981, dokonanej przez BIESZCZADA i PIEKARNIKA [1983], wynoszące na glebach organicznych 0,8 t ha 1. Zwiększenie efektywności produkcyjnej nawodnień może wynikać z ocieplania się klimatu w ostatnich dziesięcioleciach. Stosowanie samego nawożenia na łąkach znacznie odwodnionych jest mało efektywne ekonomicznie. Zużycie nawozów azotowych na użytkach zielonych w Polsce nie przekracza 30 40 kg ha 1 [JANKOWSKA-HUFLEJT i in., 2004]. Podobne średnie zużycie (licząc obszary nawożone i nienawożone) występuje na badanym obiekcie. W warunkach braku nawodnień po zastosowaniu nawożenia azotem w dawce ok. 70 kg ha 1 przychody ze sprzedaży siana zaledwie pokrywają koszty nawozów. Na większe efekty ekonomiczne można liczyć dopiero po wprowadzeniu nawodnień i nawożenia łącznie. Aby zapewnić dodatnie efekty nawodnień, należy je prowadzić w każdym roku, szczególnie w drugim odroście. Wymaga to corocznych nakładów pracy rolników, którzy na znaczące efekty produkcyjne mogą liczyć tylko w latach średnio i bardzo suchych, a więc co czwarty rok, kiedy to straty plonu z powodu braku nawodnień są największe. W obecnej sytuacji ekonomicznej rolnicy nie są w stanie angażować środków finansowych nie tylko w nawodnienia, ale nawet w konserwację urządzeń. Na przykładzie systemów melioracyjnych Nizin Obrzańskich [BYKOWSKI i in., 2005] widać, że konserwacja rowów melioracyjnych jest wykonywana nie częściej niż raz na 10 lat. Oceniając potrzeby stosowania nawodnień należy uwzględnić fakt, że nawodnienia nie tylko zwiększają plony, ale także chronią glebę [JURCZUK, 2004] oraz zwiększają zasoby wody w małych dolinach rzecznych [JURCZUK, 2005] i w związku z tym powinny być traktowane jako czynnik proekologiczny. Ze względu na to, użytkowanie i utrzymanie urządzeń melioracji szczegółowych, bę-
S. Jurczuk: Znaczenie nawodnień podsiąkowych w kształtowaniu plonów z łąk... 157 dących własnością rolników, nie powinno być tylko ich obowiązkiem. Na ten cel powinny być przeznaczone odpowiednie subwencje dla rolnictwa, przede wszystkim dla spółek wodnych, utrzymujących urządzenia melioracji szczegółowych. Dofinansowanie pojedynczych rolników w ramach programów rolnośrodowiskowych mijałoby się z celem, gdyż użytkowanie systemu nawadniającego, obejmującego wiele gospodarstw, wymaga zorganizowanego działania. W związku z tym konieczne jest wzmocnienie działalności spółek wodnych, zrzeszających rolników całego obiektu, zarówno finansowe, jak i doradczo-nadzorcze. W innych obszarach działalności rolnicy są objęci pomocą i nadzorem Państwa. Na przykład nad stosowaniem środków ochrony roślin czuwa Państwowa Inspekcja Ochrony Roślin, która sprawuje nadzór nad stanem i użytkowaniem opryskiwaczy, będących własnością rolników. Również w przypadku urządzeń melioracyjnych rolnicy nie mogą być pozbawieni pomocy i nadzoru Państwa, gdyż urządzenia te służą nie tylko rolnikom, ale całemu społeczeństwu. WNIOSKI 1. Z badań eksperymentalnych na obiekcie Wir wynika, że stosowanie nawodnień podsiąkowych na użytkach zielonych w małych dolinach rzecznych jest w pełni uzasadnione. Umożliwiają one uzyskanie dużych plonów oraz utrzymanie wysokiego poziomu wody gruntowej nawet w latach bardzo suchych. Wpływa to korzystnie na zwiększenie plonów użytków zielonych, chroni glebę przed degradacją i jest ważnym elementem małej retencji, zwiększającym zasoby wodne w przestrzeni rolniczej. 2. Średni z lat badań wzrost plonów uzyskany pod wpływem nawodnień podsiąkowych wyniósł 1,0 t ha 1 na obszarach nienawożonych i 2,2 t ha 1 na obszarach nawożonych. Na obszarach nawożonych w bardzo suchym 2002 r. plony zwiększyły się o 4,0 t ha 1, a w średnio suchym 2003 r. o 2,5 t ha 1, umożliwiając uzyskiwanie plonów z 2 pokosów w granicach od 5,6 do 7,4 t ha 1 siana. 3. Przyrost plonów użytków zielonych pod wpływem nawożenia mineralnego można uzyskać zarówno w roku bardzo suchym, średnio suchym, jak i średnim. Wynosił on średnio w latach badanych 2,0 t ha 1 na obszarach nienawadnianych i 3,2 t ha 1 na nawadnianych. Jednak przyrost plonów pod wpływem samego nawożenia (rzędu 60 80 kg ha 1 azotu) bez nawodnień jest mało efektywny ekonomicznie. 4. Przyrosty plonów pod wpływem nawodnień są bardziej skorelowane z warunkami wodnymi w glebie niż z warunkami meteorologicznymi. Są one największe w latach, w których na obszarach nienawadnianych występuje susza glebowa. 5. Nawodnienia, jako czynnik zwiększający dostępność wody dla roślin w małych dolinach rzecznych, powinny być traktowane również jako czynnik proekologiczny i na ten cel powinny być przeznaczone odpowiednie subwencje dla rolnictwa, zwłaszcza dla spółek wodnych, utrzymujących urządzenia melioracji szczegółowych.
158 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 7 z. 2a (20) LITERATURA BYKOWSKI J., KOZACZYK P., PRZYBYŁA CZ., SIELSKA I., 2005. Problemy konserwacji systemów melioracyjnych Nizin Obrzańskich. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. z. 506 s. 111 117. BIESZCZAD S., PIEKARNIK K., 1983. Wskaźniki przyrostu plonów z łąk i pastwisk w zależności od norm i systemów nawodnienia oraz warunków glebowych. Wiad. Melior. nr 10 s. 274 278. JANKOWSKA-HUFLEJT H., ZASTAWNY J., WRÓBEL B., BURS W., 2004. Przyrodnicze i ekonomiczne uwarunkowania rozwoju łąkarskich gospodarstw ekologicznych w Polsce. W: Perspektywy gospodarowania na trwałych uzytkach zielonych w ramach Wspólnej Polityki Rolnej UE. Mater. Semin. 49. Falenty: Wydaw. IMUZ s. 37 50. JURCZUK S., 2004. Warunki wodne ograniczające straty masy organicznej na łąkach o glebach torfowo-murszowych. Woda. Środ. Obsz. Wiej. t. 4 z. 2a (11) s. 379 394. JURCZUK S., 2005. Rola nawodnień podsiąkowych w zwiększaniu retencji wodnej małych dolin rzecznych. Prz. Nauk. Inż. Kształt. Środ. z. 1(31) s. 140 148. JURCZUK S., LIPIŃSKI J., BEM-BAJENA B., ŁEMPICKA A., PAWLIK-DOBROWOLSKI J., 2004. Nawodnienia podsiąkowe jako podstawa zwiększenia retencji wodnej małych dolin rzecznych. Pr. zbior. Red. S. Jurczuk. Falenty: Wydaw. IMUZ ss. 64. ŁABĘDZKI L., 1999. Przydatność wzoru Penmana-Monteitha do obliczania ewapotranspiracji wskaźnikowej i rzeczywistej użytków zielonych. Wiad. IMUZ t. 20 z. 2 s. 89 101. Ochrona środowiska, 2005. Warszawa: GUS. Sergiusz JURCZUK THE IMPORTANCE OF CAPILLARY RISING FOR THE YIELDS OF MEADOWS IN A SMALL RIVER VALLEY Key words: capillary rising, grassland yielding, ground water table depth, meteorological factors, small river valleys S u m m a r y Water management in reclamations systems of small river valleys should first consider their irrigation function which allows to increase agricultural production and to protect natural values. Results of studies carried out in the years 2002 2006 on the effect of capillary rising on meadow yielding in a small river valley are presented in this paper. Obtained results indicate remarkable efficiency of such irrigation and its usefulness in river valleys. Irrigation used for yield forming and environmental purposes requires, however, subsidies especially directed to water cooperatives which are the managers of reclamation facilities. Recenzenci: prof. dr hab. Krzysztof Nyc prof. dr hab. Henryk Pawłat Praca wpłynęła do Redakcji 18.05.2007 r.