Skip to main content
MODR Warszawa:  ul. Czereśniowa 98, 02-456 Warszawa  | ikona 22 571 61 00 

Sieć na rzecz innowacji
w rolnictwie i na obszarach wiejskich

Retencja wodna

Retencja wodna to zdolność do gromadzenia zasobów wodnych i przetrzymywania ich przez dłuższy czas w środowisku biotycznym i abiotycznym. Istnieje m.in. retencja szaty roślinnej, retencja glebowa i gruntowa, śnieżna, depresyjna, zbiorników i cieków wodnych. W pewnym uproszczeniu pod pojęciem małej retencji rozumie się zdolność do gromadzenia wody w małych zbiornikach naturalnych i sztucznych oraz wody podpiętrzane w korytach niewielkich rzek i potoków, w kanałach i rowach.

W efekcie współpracy Mazowieckiego Ośrodka Doradztwa Rolniczego z Instytutem Technologiczno-Przyrodniczym Małopolskim Ośrodkiem Badawczym w Krakowie powstały dwa filmy, w którym przybliżona została retencja wodna glebowa i krajobrazowa.

Temat przedstawiła mgr inż. Dominika Bar-Michalczyk z Instytutu Technologiczno-Przyrodniczym Małopolskiego Ośrodka Badawczego w Krakowie.

Postępujące zmiany klimatyczne prowadzą do zachwiania równowagi wodnej w środowisku. Woda jest głównym zasobem dla produkcji roślinnej i zwierzęcej. Zmiany klimatu generują wahania temperatury i opadów i zmuszają rolników do przemyślenia strategii uprawy roślin i hodowli zwierząt w warunkach okresowych niedoborów wody.

Te niekorzystne warunki pogodowe negatywnie przełożyły się na stan i kondycję większości upraw, a tym samym na wielkość i jakość uzyskanych plonów. W skrajnych przypadkach susza doprowadziła do całkowitej ich utraty. Walka z tymi zagrożeniami to konieczność szukania nowych rozwiązań mających za zadanie niwelować niekorzystne warunki.

Pierwszym krokiem, aby przeciwdziałać negatywnym skutkom zmian klimatycznych na rolnictwo jest zidentyfikowanie zagrożeń, a następnie wybór środków zaradczych na poziomie gospodarstw. 

Aby znaleźć nowe rozwiązania przystąpiliśmy do realizacji operacji „Rolnictwo wobec zmian klimatu”, która realizowana jest w ramach Planu Operacyjnego KSOW na lata 2020-2021 w zakresie Sieci na rzecz innowacji w rolnictwie i na obszarach wiejskich.

Celem operacji jest ułatwianie wymiany wiedzy fachowej oraz dobrych praktyk w zakresie wdrażania innowacji w rolnictwie i na obszarach wiejskich w obszarze skutków zmian klimatu i jego wpływu na rolnictwo mazowieckiej wsi. Cel operacji zrealizowany jest poprzez upowszechnienie wiedzy i doświadczeń we wdrażaniu innowacji mających na celu niwelowanie skutków zmian klimatu w produkcji rolniczej oraz działalności pozarolniczej.

W ramach operacji powstanie 30 filmów informacyjnych, w których skorzystamy z doświadczenia oraz wiedzy naukowej jednostek naukowo badawczych.  

Magdalena Kowalewska
MODR Warszawa


FILM https://www.youtube.com/watch?v=BRrWpfY3a74&list=UUX8QhvrRZEmhT8yBDac845Q&index=15

Retencja wodna glebowa

 

O zasobie wody myślimy w kontekście jej nadmiaru lub deficytu. A powinniśmy myśleć o niej od początku czyli od opadu. Jego ilości ani natężenia nie zmienimy, ale możemy wpłynąć na to czy będzie dla lokalnej ludności cennym zasobem czy źródłem problemów.

Konsekwencje osuszania mokradeł, prostowania cieków wodnych oraz niszczenie zastawek na rowach melioracyjnych sprawiają, że dzisiejsze susze są bardziej intensywne niż mogłyby być przy właściwej, zrównoważonej gospodarce wodnej, która przeciwdziała zarówno powodzi jak i suszy.

Ilość i jakość wody w glebie są zależne od czterech głównych czynników:

  • rodzaju pokrycia powierzchni
  • sposobu użytkowania, w tym zastosowanych zabiegów agrotechnicznych
  • rzeźby terenu
  • gleby i jej właściwości.

Kształtowanie retencji wodnej glebowej to inaczej kształtowanie, dostosowanej do lokalnych warunków  i potrzeb, infiltracji wód opadowych. Stratom wody towarzyszą straty tak ważnego dla rolników zasobów jakim jest gleba i zawarta w niej materia organiczna.

A to właśnie materia organiczna jest najważniejszym elementem – nośnikiem wody. Cechą materii organicznej jest zdolność do zatrzymania wody w ilości przekraczającej jej własny ciężar. Związki próchnicze mają wysoka pojemność wodną – mogą zatrzymać nawet 5 krotnie więcej wody niż same ważą a co równie ważne jest to woda dostępna dla roślin. Jest to szczególnie ważne przy glebach wysoko przepuszczalnych – piaszczystych. Wzrost zawartości materii organicznej w glebie o 1% powoduje zwiększenie zdolności do retencji wody o nawet 150 m3/ ha pola.

Najlepszymi zabiegami zwiększającymi zawartość próchnicy w glebie są właściwe zmianowanie (unikanie monokultur), regularne nawożenie organiczne, stosowanie kwasów humusowych i nawozów zielonych. Szczególnie warto stosować obornik, chociaż bywa on coraz mniej dostępny ze względu na popularność bezściółkowego chowu zwierząt. Poprawienie struktury gleby i zwiększenie jej pojemności kompleksu sorpcyjnego można uzyskać przez zastosowanie rozdrobnionych skał pochodzenia wulkanicznego (bazaltów), które działają dwutorowo. Po pierwsze mają duże zdolności do zatrzymania wody a po drugie krzem w nich zawarty zwiększa sztywność łodyg i liści co podnosi odporność roślin na okresowe niedobory wody.

Podstawą dobrej praktyki rolnej jest brak odkrytej gleby na zimę. W gospodarstwach, w których występują przeżuwacze rozwiązaniem jest siew poplonów ozimych na paszę a w gospodarstwach bez nich poplon można wykorzystać jako zielony nawóz. Międzyplony co prawda korzystają z wody glebowej w okresie wzrostu ale rekompensują to zużycie z nawiązką tym, że po przyoraniu wzbogacają glebę w materię organiczną. Ogromnym błędem jest palenie słomy. Słomę lub słomę z kompostem, obornikiem czy nawozem azotowym należy wymieszać z wierzchnią warstwą gleby.

Nie bez powodu w pakietach dopłat z II filaru WPR duży nacisk kładziony był do tej pory i będzie zapewne w przyszłości, na prawidłowy płodozmian osiągany min. przez zmniejszenie udziału procentowego zbóż w strukturze zasiewów na rzecz roślin wzbogacających glebę w materię organiczną i azot. Warto pamiętać, że zmęczenie gleby poprzez uprawę roślin na glebach zbyt słabych w stosunku do ich potrzeb nie przyniesie dobrego plonowania. Deficyty składników pokarmowych, niewłaściwe pH czy ubogi płodozmian powoduje, że rośliny są mniej odporne na niedostatki wody w glebie.

W Polsce dominuje system uprawy płużnej ale coraz więcej zwolenników mają systemy uproszczone oraz w mniejszym stopniu stosowanie siewów bezpośrednich. Efektem ograniczenia intensywności uprawy poprzez zmniejszeniu głębokości penetracji gleby oraz ilości zabiegów agrotechnicznych są zmiany właściwości fizycznych gleby tj. gęstość, zwięzłość i wilgotność. Uprawa konserwująca z zastosowaniem międzyplonu ścierniskowego pociąga za sobą korzystne długotrwałe oddziaływanie na glebę obejmujące min. poprawę warunków infiltracji wody i ograniczenie parowania z gleby.

Stosunkowo nową technologią w naszym kraju jest uprawa pasowa (Strip till), która polega na jedynie spulchnianiu wąskiego pasa w rzędzie siewu na powierzchni pola (do głębokości 30 – 35 cm), w których są wysiewane nawozy mineralne i nasiona.  Łączy w sobie zalety konwencjonalnej uprawy gleby z korzyściami siewu bezpośredniego. Głębokie spulchnianie odbywa się bez wykonywania odwracania roli i jej mieszania, nie ma tym samym przemieszczania gleby ku górze i wydobywania jej wilgotnych partii na powierzchnię. Pomiędzy pasami pozostawiane są ściernisko i rozprowadzona na jego powierzchni słoma, które stanowią warstwę izolującą i chroniącą glebę przed nadmiernym nagrzewaniem się  i stratami wody w wyniku parowania. W przypadku intensywnych opadów deszczu woda opadowa lepiej wsiąka w glebę co ogranicza jej powierzchniowe spływanie.

Nowoczesne maszyny pozwalają na równoczesne, podczas jednego przejazdu, wprowadzenie do gleby nawozów mineralnych i wysianie nasion. Nawozy mineralne mogą być wprowadzane do gleby na jedną głębokość np. kilkunastu centymetrów lub na dwie głębokości: bliżej nasion (5-10 cm) i na zapas (20-25 cm). Dzięki dwupoziomowemu nawożeniu, zastosowany nawóz z jednej strony lepiej wspomaga roślinę w początkowych fazach wzrostu a z drugiej zapewnia ciągły dostęp do składników w okresie późniejszym (depozyt substancji odżywczych dla rozwijających się korzeni).

W glebach ciężkich, zwłaszcza w terenach o dużych spadkach terenu, gospodarkę wodna kształtuje się poprzez odpowiednie zabiegi agromelioracyjne m.in. poprzez głęboszowanie czy tworzenie rowków infiltracyjnych lub barier dla odpływającej wody, prostopadłych do spadków terenu.

W ostatnim czasie powraca temat melioracji. Sprawny system melioracyjny powinien być oparty na analizie tego, w jaki sposób nasze działania wpłyną na otoczenie. Odpowiedzią na potrzebę zatrzymania wody w glebie nie jest zasypywanie rowów i przepustów. Są nią melioracje sterowane. To takie systemy drenarskie, w których można ograniczyć intensywność odwodnienia poprzez regulację poziomu wody na zbieraczach lub na odpływie z zlewni drenarskiej. Założony w studzience zbiorczej  na wylot drenu regulator nie pozwoli na obniżenie zwierciadła wody podziemnej do poziomu drenu, lecz zatrzyma je na żądanej głębokości. Melioracyjne systemy dolinowe i systemy mieszane powstają z połączenia sieci drenarskiej z siecią otwartych rowów pełniących rolę zbieraczy. Można sterować odpływem wody w takim systemie, poprzez regulacje odpływu na rowach poprzez zastawki, przepustozastawki, małe jazy, mnichy. Odpowiednio wczesne zamykanie i zakładanie elementów piętrzących, po opadach pozwala na zmagazynowanie wody. Zastosowanie takich rozwiązań wiąże się z modernizacją infrastruktury drenarskiej oraz zobowiązaniem do jej konserwacji i kontroli.

 

FILM

 

https://www.youtube.com/watch?v=R0RdZVyZZcU&list=UUX8QhvrRZEmhT8yBDac845Q&index=14

 

Retencja wodna krajobrazowa

 

Pomimo, że tegoroczne lato było chłodniejsze a suma opadów była wyższa niż w poprzedzających kilku latach deficyty wody dla upraw wystąpiły również w tym roku. Opady, spowodowały krótkotrwałe podniesienie się poziomu wód powierzchniowych, niekiedy nawet wezbrania ale niestety tylko w niewielkim stopniu zasiliły magazyny wody w glebie i zasoby wód podziemnych. Prognozowany przez PIG-PIB, na koniec sierpnia obszar Polski, w którym poziom wód podziemnych będzie się obniżał powiększył się w porównaniu do prognozy z lipca. Przyczyną takiego stanu jest niewystarczająca retencja krajobrazowa.

Wartość wskaźnika Krajowego Bilansu Wodnego (KWB)  w okresie od 21 czerwca do 20 sierpnia 2020 roku (źródło: www.susza.iung.pulawy.pl).

W terenie niezabudowanym i płaskim około 50% opadu wsiąka w poprzez warstwy gleby zasilając wody podziemne, 40% nawadnia przypowierzchniowe warstwy gleby i rośliny, z których woda trafia do atmosfery w procesach ewapotranspiracji a jedyne około 10% spływa powierzchniowo lub podpowierzchniowo do najniżej położonych punktów terenu. Natomiast uszczelnione powierzchnie powodują, że jedynie 15% opadu trafia do głębszych zasobów wód podziemnych, 30% odparowuje a 55% spływa do kanalizacji deszczowej lub rzek odpływając bezpowrotnie do Morza Bałtyckiego. W efekcie zamiast retencji czynnika plonotwórczego jakim jest woda mamy gwałtowne wezbrania i błyskawiczne powodzie.

Nasze działania powinny opierać się na zasadzie trzech „S” od angielskiego „slow, spread and sink”  czyli „zwolnić przepływ, rozprowadzić wodę, pozwolić jej wsiąkać”. Retencja wody, dla rolnictwa i nie tylko, polega na takim zagospodarowaniu opadu w zlewni, który spowoduje przekształceniu szybkiego spływu powierzchniowego na wolniejszy ale skuteczniejszy odpływ podziemny.

Układ przestrzenny w krajobrazie, szczególnie tam gdzie mamy duże spadki terenu, jest bardzo ważny. Zmiany pokrycia terenu i sposobu gospodarowania w rolnictwie i leśnictwie pociągają za sobą zmiany przebiegów procesów hydrologicznych. Wpływają na relacje między spływem powierzchniowym a infiltracją i odpływem podziemnym. W ramach małej retencji nie buduje się dużych obiektów hydrotechnicznych. Wysiłek należy włożyć w spowalnianie odpływu wody, naśladując przy tym przyrodę. W ostatnich latach Lasy Państwowe przeprowadziły szereg inwestycji małe oczka wodne, mokradła bądź niskie spiętrzenia w których obiekty małej retencji w lasach powstawały z materiału lokalnie dostępnego: kamieni, ziemi, drewna czy faszyny.

Cieki w krajobrazie rolniczym mają aktualnie często głęboko wcięte brzegi, w których woda pojawia się błyskawicznie po opadach i równie szybko odpływa, a rzeka w większości roku prowadzi niewiele ilości wody. Rzeka jako linia prosta to struktura krajobrazowa, która kiedyś przyrodzie była nieznana. Przez wiele ubiegłych dekad niszczono naturalną retencje korytową związaną z rozlewiskami rzecznymi i nie doceniano znaczenia podmokłych łąk, torfowisk i mokradeł. Szacuje się, że same torfowiska zajmujące ok. 800 tys. ha mogą zmagazynować nawet 35 miliardów m3 wody. Równocześnie są to ekosystemy zależne od płytkiego położenia zwierciadła wód podziemnych. Obniżenie się  poziomu wód uruchomi degradacje materii organicznej zawartej w tych utworach a przez to nieodwracalne konsekwencje dla lokalnych możliwości retencjonowania wody oraz stwarzają zagrożenie pożarowe. Biebrzański Park Narodowy kojarzyliśmy do niedawna z torfowiskami nie uwzględniając, że blisko 50 proc. z nich jest odwodniona.

Renaturyzacja rzek jest działaniem ekonomicznie tańszymi i dużo efektywniejszym niż budowa dużych zbiorników. Wspomaga odtworzenie stanu ekosystemów lub procesów przyrodniczych zachodzących w ekosystemie, które zostały wcześniej zaburzone. Renaturyzacja to zarówno wprowadzenie elementów siedliskowotwórczych np. głazy czy materiały naturalne lokalnego pochodzenia, jak i przywrócenie meandrów, przebudowa jazów i progów na tzw. bystrotoki czy rozbiórka zapór i spiętrzeń.

Przykładem wdrożenia rozwiązań retencyjnych w zlewni jest projekt Tamera – Healing biotop  czyli uzdrawiający biotop, prowadzony od 1995 roku w Portugalii, w ramach którego w najbardziej suchym regionie kraju na 134 hektarach powstał bioróżnorodny i samowystarczalny w zaopatrzeniu w wodę „krajobraz retencyjny”. Sukces tego projektu opiera się na interakcji i wzmacnianiu się nawzajem szeregu działań począwszy od rozwiązań powodujących regenerację wierzchniej warstwy gleby, poprzez odtworzenie lasów i pastwisk po stabilność produkcji żywności. Pierwszym krokiem było wykorzystanie ukształtowania terenu i stworzenie systemu 29 zbiorników - od małych oczek wodnych, przez stawy, a kończąc na kilku większych zbiornikach w najniżej położonym terenie. System ten uzupełniony jest siecią rowów i niecek retencjonujących wodę. Woda z powierzchni nieprzepuszczalnych jest przechwytywana i rozprowadzona różnymi metodami, aby zapewnić jej infiltrację do gruntu. Równolegle rozpoczęto działania przeciwerozyjne obejmujące zalesianie obszaru,  tak aby ograniczyć powierzchniowy spływ wody. Odtworzono naturalnej, meandrującej charakterystyki oraz przywrócenie roślinności charakterystycznej dla obszarów podmokłych Kształtowanie koryt i brzegów cieków polegało na. Wszystkie te działania spowodowały znaczące podniesienie się odporności obszaru na niekorzystne warunki pogodowe. Zastosowanie, wcześniej wspomnianej zasady 3S pozwoliło na efekty już w następnym roku po zakończeniu prac. W rezultacie region ten jest przygotowany na retencję opadów a jednocześnie dotychczas wysychające latem cieki, prowadzą swoje wody przez cały rok.

W krajobrazie rolniczym to trwałe użytki zielone, pasy buforowe przy ciekach i przy drogach oraz zalesienia są miejscami bilansującymi obszary zabudowane i grunty orne. Tworzą one naturalne bariery dla strat wody i materiału glebowego, które odpływają z pól po intensywnych deszczach. Elementem kreowania gospodarki wodnej w krajobrazie rolniczym jest ograniczanie parowania wody z powierzchni gleby pokrytej roślinnością dlatego tak istotny jest odpowiednio wysoki udział użytków zielonych w stosunku do zasiewów i stosowanie systemu zmianowania zapewniającego pokrycie gleb ornych przez większość roku.

 

Niepełny i pełny cykl hydrologiczny (https://www.tamera.org/water-retention-landscape/)

Działając lokalnie, w ramach małej retencji, wspieramy ochronę zasobów wodnych w całymi kraju ponieważ retencja wodna krajobrazowa to również działania w zasięgu każdego gospodarstwa rolnego. Przykładem mogą być oczka wodne lub bezodpływowe rowy, tworzone w morfologicznych obniżeniach. Mają za zadanie przejęcie części wody opadowej podczas deszczów nawalnych, która niezatrzymana spłynęła by do najbliższego cieku. Zaczerpniętym z miejskich rozwiązań, pomysłem są ogrody deszczowe przechwytujące wody opadowe z budynków. Już 2-4 m2 takiego ogrodu wystarcza do zagospodarowania wody z 100m2 powierzchni.

O tym jak ważna jest retencja wodna krajobrazowa, świadczyć mogą fundusze uruchomione np. przez program NFOŚiGW „Adaptacja do zmian klimatu oraz ograniczanie skutków zagrożeń środowiska”, w który wspiera zadania samorządów w zakresie retencji korytowej lub przykorytowej na obszarach wiejskich. Dużym zainteresowaniem Polaków cieszy się również program „Moja Woda” na przydomowe instalacje, zatrzymujące wody opadowe lub roztopowe na prywatnych działkach. 

 

mgr inż. Dominika Bar-Michalczyk

Instytut Technologiczno-Przyrodniczy MOB w Krakowie

  • Mazowiecki Ośrodek Doradztwa Rolniczego

    Dyrektor MODR Warszawa: Sławomir Piotrowski
    Zastępca Dyrektora MODR Warszawa: Adam Tarkowski

    ul. Czereśniowa 98, 02-456
    tel. 22 571 61 00 | fax. 22 571 61 01
    e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

    Godziny urzędowania: poniedziałek - piątek, 700 - 1500

  • MODR Warszawa Oddział Bielice

    Dyrektor Oddziału: Krzysztof Szumski

    Bielice 19, 96-500 Sochaczew 
    tel. 46 862 00 40 | fax.46 862 00 52
    e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

    Godziny urzędowania: poniedziałek - piątek, 700 - 1500

  • MODR Warszawa Oddział Ostrołęka

    Dyrektor Oddziału: Bogdan Bagiński

    ul. Targowa 4, 07-410 Ostrołęka,
    tel. 29 760 03 69 - fax. 29 769 49 53
    e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

    Godziny urzędowania: poniedziałek - piątek, 700 - 1500

  • MODR Warszawa Oddział Płock

    Dyrektor Oddziału: Wojciech Banaszczak

    ul. Zglenickiego 42 D, 09-411 Biała
    tel./fax: 24 269 77 00
    e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

    godziny urzędowania: poniedziałek - piątek, 700 - 1500

  • MODR Warszawa Oddział Poświętne w Płońsku

    Dyrektor Oddziału: Jarosław Grabowski

    ul. H Sienkiewicza 11, 09-100 Płońsk
    tel: 23 663 07 00, fax: 23 662 99 50
    e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

    Godziny urzędowania: poniedziałek - piątek: 700 - 1500

  • MODR Warszawa oddział Radom

    Dyrektor Oddziału: Marcin Kaca

    ul. Chorzowska 16/18, 26-600 Radom,
    tel./fax 48 365 02 06 wew. 104
    e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

    Godziny urzędowania: poniedziałek - piątek, 730 - 1530

  • MODR Warszawa Oddział Siedlce

    Dyrektor Oddziału: Józef Jan Romańczuk

    ul. Kazimierzowska 21, 08-110 Siedlce
    tel. 25 640 09 11, fax. 25 640 09 12
    e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

    Godziny urzędowania: poniedziałek - piątek, 700 - 1500

Copyright 2011 - 2024 MODR | Przeglądając stronę, akceptujesz naszą politykę prywatności.