Úvod / Pôdohospodárstvo podľa tém / Rastlinná výroba / Rastlinná výroba všeobecne

Vodné zdroje v krajine pre závlahy

17-06-2022
prof. Ing. Ľuboš Jurík, PhD. | lubos.jurik@uniag.sk
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, FZKI

Zavlažovanie plodín pre poľné pestovanie zeleniny alebo špeciálnych plodín je už dlho bežnou praxou. Ziskovosť zavlažovania poľnohospodárskych poľných plodín bola doteraz obmedzená na niekoľko lokalít na juhu Slovenska.

Na miestach, ktoré majú tendenciu k ohrozeniu suchom, sú kvalitné a stabilné výnosy možné len pomocou zavlažovania. Doplnková závlaha ako nástroj na zabezpečenie výnosov by mohla v budúcnosti na základe turbulentných zmien cien agrokomodít získať na význame. Aj klimatické predpovede predpovedajú všeobecné otepľovanie a presun zrážok z vegetačného obdobia na zimu.

V súčasnosti má zavlahové poľnohospodárstvo na Slovensku len malý význam a predstavuje menej ako 1 % poľnohospodárskej plochy (Štatistický úrad, 2022).

Dobrý  prísun vody vo fáze vegetatívneho vývinu poľných plodín je dôležitý, aby sa v stonkách a listoch mohol uchovať dostatok asimilátov a použiť na plnenie semien počas generatívnej fázy v prípade sucha.

Kvôli rastúcemu nedostatku vody v mnohých suchých a polosuchých oblastiach sveta sa stávajú čoraz dôležitejšie metódy zavlažovania šetriace vodu, ako je napr. deficitné zavlažovanie. Už nie je cieľom snažiť sa o maximálnu úrodu zálvlahou založenou na evapotranspirácii. Zavlažovaním pod evapotranspiračnú požiadavku a akceptovaním miernej straty výnosu sa môže dosiahnuť výrazná úspora vody.

Účel a význam závlahy

Hlavným cieľom závlah v rastlinnej výrobe je doplniť zásobu vody v pôde pre pestované rastliny pri nedostatku dostatku vody z prirodzených zrážok. Dodatočné zavlažovanie pomáha poľnohospodárom vyhnúť sa nepriaznivým účinkom stresu zo sucha na výnosy plodín. Výnosy v zavlažovanom poľnohospodárstve sú asi v okolitých krajinách až dvakrát vyššie ako v čisto dažďom zásobovanom poľnohospodárstve.

Zavlažovanie

Závlaha, ktorá sa v našich zemepisných šírkach uskutočňuje najmä závlahou na poli, môže prispieť k ochrane procesu pojednávanom v tomto článku. Predpokladom na to je, aby odber závlahovej vody neviedol k zníženiu evapotranspirácie v oblasti jej odberu. Tento predpoklad je určite väčšinou daný, keďže na kropenie sa využíva voda z vodných plôch alebo z podzemných vôd, ktorá pochádza z infiltrovaných zimných zrážok. Kropené rastliny a samotná kropiaca voda zvyšujú lokálny výpar. Vytváranie malých vodných cyklov aj v širšom okolí je v záujme farmárov, ktorí musia zavlažovať. Ďalšie zrážky znižujú potrebu zavlažovania a zvyšujú zásoby vody.

Zavlažovanie pre  poľnohospodárske plodiny sa vykonáva privádzaním dostatočného množstva vody v požadovanom čase a samozrejme v požadovanej kvalite, ktoré rastliny potrebujú, prostredníctvom rôznych typov umelého zavlažovania. Na aktiváciu týchto poľnohospodárskych zavlažovacích projektov je potrebné vykonať vysoké počiatočné investície a špecifickú vodnú infraštruktúru, ktorá zahŕňa: kanály, vodné nádrže a iné vodné zdroje, zavlažovacie zariadenia  a iné vstupy, spolu s podrobným technickým návrhom prispôsobeným ekonomickým zdrojom a rozsahu potrebám zabezpečenia výroby poľnohospodárskej produkcie v poľnohospodárstve alebo potravinárstve.

Pre podrobnú kontrolu zavlažovania je potrebné vopred zodpovedať niekoľko otázok:

  • Kedy sa v ktorej plodine musí začať so zavlažovaním?
  • Aká vysoká by mala byť individuálna závlahová dávka v závislosti od štádia rastu?
  • Kedy treba priviesť najviac vody závislosti od štádia rastu?

Na zodpovedanie týchto otázok  je potrebná detailná znalosť príslušného miesta. Potrebujeme spoznať najmä rastlinne dostupnú vodnú kapacitu pôdy, hĺbku zakorenenia príslušnej kultúry na lokalite, aktuálnu vlhkosť pôdy a aktuálny výpar.

Potreba vody pre úrody poľných plodín

Dôležitým parametrom pre poľnohospodárstvo je klimatická vodná bilancia vo vegetačnom období (apríl až september). Ako rozdiel medzi množstvom zrážok a výparom predstavuje množstvo vody, ktoré je potenciálne dostupné pre rast rastlín.  Ak je táto bilancia pre pestované plodiny záporná, je potrebné riešiť doplnkovú závlahu. Ak je bilancia vyrovnaná alebo mierne pozitívna je ohrozenie krajiny suchom nízke. 

Bilancia vody v území má mať tri základné zložky – popri evapotranspirácii je potrebné zabezpečiť aj povrchový odtok v riekach a tiež doplnenie zásob podzemnej vody o odbery pre zásobovanie miest a obyvateľov. Ak je bilancia poľnohospodársky využívanej krajiny vyrovnaná alebo záporná z pohľadu evapotranspirácie, môžeme povedať že v krajine vzniká sucho

Bilančný pohľad

Porovnáme úhrn zrážok za vegetačné obdobie plodiny s potrebou vody pre rastlinu za to isté obdobie. Väčšina plodín má u nás v južných oblastiach Slovenska potrebu vody takmer zhodnú s reálnym výskytom zrážok, no evapotranspirácia je omnoho vyššia. Plodiny spotrebovávajú aj vodu ktorá by mala vytvoriť odtok alebo obnoviť zásoby podzemnej vody.

Ak nám nestačia na optimálne zabezpečenie úrody dostatok aktuálneho úhrnu zrážok tak si musíme vytvoriť zásoby v mimovegetačnom období.

V období prípravy a projektovania závlahových stavieb sme s touto bilanciou vždy uvažovali a závlahová stavba mala niekoľko súčastí.

Základ závlahy je zdroj vody s dostatkom vody v období významných rastových fáz pestovaných plodín.

Vodný zdroj bol vždy najdôležitejším prvkom závlahovej sústavy. Preto sme ku závlahovej stavbe riešili buď prítok závlahovým kanálom – to iba na Podunajskej nížine s prítokom vody z rieky Dunaj alebo Malý Dunaj. Na ostatných častiach Slovenska to boli takmer výhradne povrchové vody zachytené v nádržiach. Pre potreby zdrojov závlahovej vody  boli postavené veľké vodné nádrže ako Zemplínska šírava, Sĺňava, Horná Králová alebo Ružiná. Aj z haťovej zdrže vo Veľkých Kozmálovciach je napájaný umelý závlahový kanál Perec. Následne v miestach plošne rozložených po celom Slovensku bolo postavených asi 41,6 mil. m3, ktoré sa napĺňali prítokom vody výlučne v mimovegetačnom období.

Z nasledovných tabuliek je zrejmé že úhrnné množstvo zrážok sa po sto rokoch pre stanicu Hurbanovo takmer nezmenilo. Výrazný pokles je ale vo vegetačnom období predovšetkým v mesiacoch máj a august, ktoré sú rozhodujúce napr. pre kukuricu alebo slnečnicu alebo zeleninu (Tab. 1).

Tab. 1: Prehľa priemerných zrážok za rok a za vegetačné obdobie pre stanicu Hurbanovo (zdroj SHMU)

Tab. 1

Výmery závlah

Slovensko má v súčasnosti veľmi malý podiel zavlažovanej plochy. Do roku 1990 sme boli na úrovni vyspelých krajín, ale v súčasnosti sme klesli na posledné miesta v Európe.  To znamená pokles úrod a aj pokles prijmov za vyprodukované úrody (Tab. 2). Zavlažiteľné plochy zodpovedajú funkčným vybudovaným závlaham a zavlažované plochy sú s reálne využívaným zavlažovaním.

Tab. 2: Prehľad zavlažiteľných plôch  a podielov zavlažiteľných a zavlažovaných plôch vo vybraných krajinách v roku 2016 (Zdroj: https://ec.europa.eu/eurostat/statistics 2019)

Tab. 2

V posledných rokoch sa používanie najmä menších závlah uberá cestou krajín ako Španielsko, Grécko a pod. kde sa z povrchových vôd prešlo na lokálne podzemné zdroje, čo spôsobilo veľký pokles hladiny podzemnej vody a problémy so zásobovaním obyvateľstva pitnou vodou zo studní.  

Štatistiky sú ale neporovnateľné lebo podzemné vody – ich odbery sú evidované v jednotkách l.s-1 čo nedáva predstavu o celkovom odobranom množstve a odbery povrchových vôd sú evidované v jednotkách  tis. m3. Zrejmé je ale porovnanie a trend. Pokiaľ odber povrchových vôd je za obdobie od roku 1995 asi 20% tak odber podzemných vôd sa zvýšil takmer desaťnásobne.  Tento trend nie je v súľade s udržateľnosťou vodných zdrojov (Tab. 4)

Tab. 3: Prehľad podielu závlah na poľnohospodárskej pôde SR v roku 2019 (Zdroj STATdat sk, Vlastné spracovanie)

Tab. 3

Tab. 4: Vývoj spotreby povrchových a podzemných vôd pre závlahy

Tab. 4

Zaujímavý je aj vývoj úhrnnej produkcie pestovaných plodín. V grafe je ale len biomasa finálneho produktu – semien alebo hľúz a celková vypestovaná biomasa je niekoľkonásobne väčšia.  Môžeme konštatovať veľký nárast sumárnej úrody kukurice slnečnice aj celkove obilnín a pokles sumárnej úrody zemiakov.  

Graf: Predľa vývoja úrod vybraných plodín na Slovensku

Graf

Vidíme však aj významné medziročné zmeny po roku 2005 a fakt, že úrody obilia celkom a zemiakov majú rovnaký režim zmien s výskytom sucha alebo horúčav.

Je to nedostatkom reálnych vodných zdrojov lebo v suchom roku sú priame odbery z riek nedostatočné a takmer nemožné a využitie vody zadržanej v nádržiach minimálne, s výnimkou závlah z vodnej nádrže Sĺňava.  

Takmer dvojnásobný nárast úrod obilnín aj slnečnice znamená takmer dvojnásobnú spotrebu vodu v krajine a tak aj väčší tlak na vodné zdroje.  Extenzívna cesta u nás je už viac ako vyčerpaná a stabilizácia úrod a prípadný nový tlak na domácu produkciu plodín vzhľadom na novú geopolitickú situáciu má jeden jediný smer - riešenie vodných zdrojov. 

Záver

Pre Slovensko aktuálne nemáme STN Potreba doplnkovej vody pre závlahu a tak je ťažké určiť aké množstvo vody v zdrojoch potrebujeme pre doplnkovú závlahu.

Pre Slovensko nemáme stanovené optimálne úrody poľných plodín pretože sa  na 99 % ornej plochy pestuje úroda len s podporou dažďa a z tak malej zavlažovanej plochy je ťažké zistiť reálny potenciál úrod v pôdnych podmienkach na Slovensku.

Nemáme ani presnejšie zadefinované ekonomické hodnotenie vplyvu závlah. Staré ekonomické nezodpovedajú vstupom ani výstupom v súčasnosti.

Nevieme presne koľko máme k dispozícii vodných zdrojov pre závlahy pretože vodné nádrže vybudované pre závlahy sú zanesené na 30 – 40 % a tak vyprojektový objem 41 mil. m3 je omnoho menší po zanesení sedimentami a zvyšný objem je momentálne využívaný pre chov rýb a tak je reálny objem vody takmer nulový.

Kvalita vody v závlahových nádržiach nie je dlhodobo sledovaná, ale požiadavky na kvalitu závlahovej vody sú veľmi prísne, najmä z obsahu vírusov a baktérií. Dnešné nové analýzy vody navyše dokazujú obsah zbytkov liečiv a návykových látok a nie je známe ich pôsobenie na rastliny alebo na ich prenos do úrody.

Preto ak chceme udržateľné poľnohospodárstvo je nevyhnutné riešiť vodné zdroje.

Pre budúcnosť musíme vyriešiť niekoľko nevyhnutných otázok – koľko vody a vodných zdrojov  rozvoj závlah  potrebujeme pre udržanie produkcie a úrod v súčasných podmienkach zmien trhu a klímy? Aké objemy úrod sú potrebné pre stabilitu nášho poľnohospodárstva a potravinárstva? Odpoveď nám nikto nepovie, to si musíme vyriešiť doma u nás.