Úvod / Informácie / Pôda

Vývoj vlahových pomerov a výskytu sucha v regiónoch Slovenska

29-05-2019
RNDr. Jozef Takáč, PhD. | jozef.takac@nppc.sk
NPPC-VÚPOP Bratislava
(zdroj: Naše pole 6/2019, str. 43-45)

Klimatické podmienky sú popri pôde hlavným prírodným faktorom limitujúcim výšku úrod a určujúcim medziročnú variabilitu úrod. Úrody plodín sú okrem príkonu fotosynteticky aktívneho žiarenia a teploty závislé hlavne na množstve a rozdelení zrážok počas vegetačného obdobia. Aj krátkodobý nedostatok vody v kritickej vývojovej fáze plodiny môže výrazne znížiť jej úrodu. Naše hlavné poľnohospodárske produkčné oblasti sa nachádzajú v nížinách, pre ktoré sú vo vegetačnom období typické vyššie úhrny potenciálnej evapotranspirácie než sú dotácie zrážkovými úhrnmi.

Teplá nížinná klíma a výparný režim pôd spôsobujú nedostatočné zásobovanie plodín vodou, čím dochádza k vodnému stresu rastlín, tým aj k poklesu úrod a tak je prirodzené, že pri hodnotení vplyvu klímy na poľnohospodársku výrobu v Slovenskej republike bola zdôrazňovaná úloha vodného režimu pôdy. Vodný režim pôdy citlivo reaguje na zmeny režimu klimatických činiteľov, je ovplyvňovaný aj vlastnosťami pôdy a vegetačnou pokrývkou. Variabilita úrod v jednotlivých rokoch v jednotlivých regiónoch je významnou mierou ovplyvňovaná vodným režimom pôdy nielen vo vegetačnom, ale aj v mimovegetačnom období. Je známou skutočnosťou, že zásoba vody v pôde sa pravidelne mení v ročnom cykle a kolíše aj medziročne. Špecifickými vlastnosťami vodného režimu je okrem časovej variability aj priestorová diverzita spôsobená predovšetkým heterogenitou pôdneho krytu.

Podľa meteorologických pozorovaní v posledných desaťročiach na našom území stúpali teploty vzduchu (obr. 1) a zmenilo sa aj rozdelenie atmosférických zrážok a ich intenzita. Vplyvom zvyšujúcich sa teplôt vzrástli na celom Slovensku úhrny potenciálnej evapotranspirácie, najviac na juhu Slovenska. V dôsledku toho sa prehĺbila negatívna vodná bilancia charakterizovaná rozdielom medzi zrážkovými úhrnmi a úhrnmi potenciálnej evapotranspirácie. Deficit vodnej bilancie v letných mesiacoch nad 250 mm sa v období 1961 – 1990 vyskytoval len na juhu Podunajskej nížiny (obr. 2). V období 1991 – 2016 sa rozšírila oblasť s deficitom vodnej bilancie nad 250 mm na celú Podunajskú nížinu a časť Záhorskej nížiny (obr. 3). Z porovnania priemernej hodnoty deficitu vodnej bilancie v období 1961-1990 a v období 1991-2016 vyplýva, že záporná vodná bilancia sa v hlavnej vegetačnom období prehĺbila o 10 %. Najsuchšia oblasť sa rozšírila zo 6% územia v období 1961-1990 na 17% územia v období 1991-2016.

Obr. 1

Obr. 1: Chod priemerných ročných teplôt vzduchu v období 1951-2018 v Hurbanove

Obr. 2 a 3

Obr. 2: Priemerný deficit vodnej bilancie v letných mesiacoch jún - august v období 1961-1990 Obr. 3: Priemerný deficit vodnej bilancie v letných mesiacoch jún - august v období 1991-2016

K rovnakým záverom by sme dospeli aj pri použití Indexu aridity. Tento index definovaný ako pomer zrážkových úhrnov k potenciálnej evapotranspirácii sa v Európe používa na vyčlenenie znevýhodnených oblastí v rámci Spoločnej poľnohospodárskej politiky.

Zvyšovanie rozdielov medzi zrážkovými úhrnmi a úhrnmi potenciálnej evapotranspirácie zvyšuje zraniteľnosť územia suchom. V dôsledku teplejšej klímy a vyššej potenciálnej evapotranspirácie boli obdobia s nižšími zrážkovými úhrnmi po roku 1990 suchšie a dlhšie ako v rokoch predtým, nielen z hľadiska klimatických ukazovateľov, ale aj z hľadiska zásob vody v pôde. Dochádza teda k postupnému vysušovaniu poľnohospodárskych regiónov Slovenska. Podľa 6. národnej správy SR o zmene klímy z roku 2013 sa silné sucho vyskytlo v rokoch 1990 - 1994, 2000, 2002, 2003, 2007, 2009, 2011 a 2012.

Sucho je považované za jeden z najvážnejších problémov poľnohospodárskej výroby. V prípade stanovenia sucha ide o veľmi neurčitý, i keď často používaný pojem. Neexistuje presná a všeobecne prijímaná definícia sucha a neexistujú ani jednotné kritériá na jeho vyjadrenie. Všeobecne možno konštatovať, že sucho predstavuje významnú zápornú odchýlku od normálnych klimatických podmienok. Vo vzťahu k rastlinnej výrobe sa pod pojmom sucho spravidla rozumie taký stav, kedy plodiny trpia nedostatkom vody počas určitej doby.

Určenie toho, či a v akom rozsahu sa v danom období vyskytlo sucho, závisí od použitého kritéria. Rôzne metódy dávajú rôzne výsledky. Roky uvádzané v Národnej správe o zmene klímy boli stanovené na základe percenta dlhodobých zrážkových normálov, čo je u nás najčastejšie používaná metóda.

Príklad rozdielnych vyčlenení suchých oblastí uvádzame na obr. 4 až 7. Podľa klimatického kritéria Štandardizovaného indexu zrážok (SPI) bol rok 2011 suchší ako rok 2012. Naopak, podľa odchýlky zásob vody v pôde od dlhodobého priemeru bol suchší rok 2012 než rok 2011. Zároveň tieto obrázky dokumentujú, že intenzita sucha býva v jednotlivých regiónoch rozdielna.

Obr. 4 a 5

Obr. 4: Výskyt sucha v roku 2011 podľa ročných hodnôt Štandardizovaného indexu zrážok SPI Obr. 5: Výskyt sucha v roku 2012 podľa ročných hodnôt Štandardizovaného indexu zrážok SPI

Obr. 6 a 7

Obr. 6: Výskyt sucha v roku 2011 podľa odchýlky zásob vody v pôde od dlhodobého priemeru Obr. 7: Výskyt sucha v roku 2012 podľa odchýlky zásob vody v pôde od dlhodobého priemeru

Vodný režim pôdy je okrem množstva zrážok determinovaný aj ich rozdelením v priebehu roka. Výdatné prehánky, ktoré sa najčastejšie vyskytujú v letných mesiacoch, môžu ovplyvniť hodnoty klimatických indexov ako je SPI tak, že ich výsledná hodnota nevystihuje skutočný dlhotrvajúci ráz počasia. Ako príklad môže slúžiť situácia v júli roku 2003 v Lučenci. Koncom mesiaca tu spadlo 146 mm zrážok, z toho až 105 mm spadlo 29. júla. Táto epizóda významne ovplyvnila nielen mesačnú hodnotu SPI, ale aj hodnoty SPI za dlhšie obdobia, keď ani leto a ani letný polrok roku 2003 neboli v Lučenci podľa hodnôt SPI suché.

Podľa našich simulácií na ílovitohlinitej luvizemi s porastom kukurice bola už od jari vlhkosť pôdy pod hodnotou bodu zníženej dostupnosti (obr. 8). V ornicovom horizonte na konci prvej dekády júna klesla vlhkosť pôdy až do aridného intervalu. Po mimoriadne vysokom zrážkovom úhrne 29. júla sa pôda prevlhčila do hĺbky necelých 40 cm. Tento  príklad dokumentuje, že indexy založené len na údajoch o zrážkach nedávajú dostatočne presnú informáciu o výskyte a trvaní sucha.

Obr. 8

Obr. 8: Denné úhrny zrážok a priebeh využiteľnej zásoby vody v pôde v lete v roku 2003 v Lučenci

Je nutné poznamenať, že v našej zemepisnej šírke je sucho prirodzeným prejavom klímy, ktorý sa vyskytuje s rôznou frekvenciou, trvaním a závažnosťou sucha a veľkosťou zasiahnutého územia. Územie Slovenska nie je v európskom kontexte chápané ako územie náchylné na výskyt sucha. Podľa Indexu aridity je do suchej subhumídnej oblasti zaradená len južná časť Podunajskej nížiny. Horské oblasti patria do humídnej oblasti a zvyšok územia do vlhkej subhumídnej oblasti. Len v najsuchších rokoch, ako bol napríklad rok 2003, dosahuje index aridity na juhu Podunajskej nížine hodnoty typické pre semiaridnú oblasť.

Výskum sucha a jeho dôsledkov sa v poslednej dobe zintenzívnil v dôsledku prebiehajúcej klimatickej zmeny. Analýzy potvrdzujú zmeny klimatických pomerov a postupné vysušovanie územia. Z hľadiska poľnohospodárstva sa očakávajú dopady zmeny klímy okrem iného v dôsledku zvýšeného výskytu suchých periód a vĺn horúčav, vplyvom zvýšeného potenciálneho výparu a iba malého zvýšenia zrážkových úhrnov, ako aj vplyvom krátkodobých i viacdenných intenzívnych zrážok. Zmena klímy môže výrazne ovplyvniť všetky zložky poľnohospodárskych ekosystémov. Výsledný efekt bude závisieť od klimatických a pôdnych podmienok, smere a rýchlosti zmien, citlivosti plodín, ako aj adaptačnej kapacity, dostupnosti zdrojov a infraštruktúry.