Vpliv kmetijstva na vodne vire Murske kotline v tem stoletju

(1)

Vpliv kmetijstva na vodne vire Murske kotline v tem stoletju

Marjan Šinkovec, Matej Knapič, Jože Verbič, Jože Glad, Janez Sušin, Zoran Čergan, Borut Vrščaj, Tina Zajc Benda & Barbara Čenčur Curk

(2)

- Intenzivnejše oblike kmetovanja lahko na sorazmerno občutljivem prostoru (tla, klima) predstavljajo nevarnost za obremenitev podzemnih voda z dušikom (N) in ostanki fitofarmacevtskih sredstev (FFS).

- Murska kotlina: cca. 70% tal na produ in pesku

Površina: 542,46 km²

Tipi tal: 8

• Obrečna tla, distrična 36%

• Hipoglejna tla 31%

• Distrična rjava tla 20%

• …

Raba tal:

• Njive in vrtovi 57%

• Gozd 20%

• Urbano 9%

• Trajni travniki in pašniki 7%

UVOD

(3)

- območje Slovenije je od leta 2001 dalje razglašeno za nitratno ranljivo območje - potrebno je izvajati ukrepe, ki so opredeljeni v Uredbi o varstvu voda pred onesnaženjem z nitrati iz kmetijskih virov (Ur. L. RS 113/2005)

- v uredbi so navedene glavne omejitve vnosa N v tla

- poseben varstveni režim kmetovanja je določen za vodovarstvena območja - razdeljena so v 3 razrede:

VVO1, najožji varstveni pas - stroge omejitve vnosa gnojil in FFS - 3%

VVO2, ožji varstveni pas - brez večjih omejitev kmetovanja VVO3, širši varstveni pas - brez večjih omejitev kmetovanja - omejitve vnosov so opredeljene v Zakonu o vodah (MOP, 2002)

UVOD

97%

(4)

UVOD

Naša prostorska študija je bila sestavljena iz dveh delov:

I. del

1. izdelava prostorske ocene tveganja vnosa N za gnojenje na kmetijskih območjih Murske kotline iz dejanskih podatkov o kmetovanju:

- število domačih živali

- količine uporabljenega N iz mineralnih in živinskih gnojil

2. izdelava prostorske ocene tveganja izpiranja FFS na obravnavanih območjih ob upoštevanju lastnosti FFS, tal in klimatskih podatkov (1974 – 2000)

3. izdelava skupne ocene tveganja onesnaženja podzemnih voda glede na trenutne kmetijske tehnologije, tla in lego podzemnih vodonosnikov

II. del

(5)

MATERIALI IN METODE (I. del)

1. Inventarizacijo obravnavanega prostora smo izvedli s pomočjo:

• Pedološke karte Slovenije merila 1:25000 – 8 skupin talnih tipov

• baze registra kmetijskih gospodarstev – GERK (MKGP, 2010) – 5.697 pridelovalcev in 31.596 ha kmetijskih površin

• dejanske rabe kmetijskih zemljišč (MKGP, 2010) 2. Ocena vnosa N in FFS na obravnavanem območju:

2.1 Ocena vnosa N iz mineralnih gnojil

• Ocena temelji na osnovi podatkov SURS, ki vodi porabo mineralnih gnojil na ravni države.

• SURS je v letu 2008 opravil tudi anketni del (11.084 družinskih kmetij), kjer so rezultati prikazani v obliki letne porabe gnojil po posamezni kulturi.

Te podatke smo na osnovi lastnega poznavanja terena in stroke dopolnili oziroma prilagodili.

Na ta način smo ovrednotili 98% vse pridelave, na preostalih dveh 2% površin smo operirali s povprečnimi vnosi.

(6)

2.2 Ocena vnosa N z živinskimi gnojili

• Podatki o vnosu N iz živinskih gnojil temeljijo na evidencah o vrsti in številu živine na območju kot tudi ocen izločenega N:

- baza Govedo (KIS)

- podatkih o prašičih ter drobnici SIR, MKGP

• Podatke o številu nesnic in piščancev v pitanju smo pridobili iz registra VURS in jih s faktorjem1/0,85 uskladili s podatki SURS.

Za vsebnost N iz živinskih gnojil smo uporabili enake vrednosti kot v nacionalni metodologiji ocene izpustov amonijaka.

Podatke o količini N v živinskih gnojilih smo porazdelili na posamezne GERK-e

(navzgor omejili na 250kg N/ha letno, kar je omejitev letnega vnosa N na GERK za vsa organska gnojila skupaj po nitratni direktivi)

(7)

3. Opredelitev območij tveganja za izpiranje FFS v podzemne vode

Osnova za opredelitev občutljivosti območji za izpiranje FFS:

- podatki Digitalne pedološke karte Slovenije 1:25 000

• Podatke talnih profilov smo dopolnili z lastno bazo profilov in jih povezali z lastnostmi osnovnih talnih enot

• Razvrstitev občutljivosti tal smo naredili na osnovi ekspertnega algoritma (Zupan in sod., 2005), ki upošteva vsebnost organske snovi v 1. in 2. horizontu ter globino tal

• Z modelom PELMO 3.3.2. smo preverili občutljivost za izpiranje FFS iz profila tal za glavne talne enote, kjer smo za preverjanje uporabili testno substanco, ki je mobilna (Koc=200mL/g in DT50=100 dni) in ponazarja srednje mobilni herbicid

• Pri modeliranju smo uporabili podatkovni niz vremenskih podatkov za obdobje 1974-2000 (MP Murska Sobota)

(8)

RASTRSKE KARTE TABELE

Metodologija (I. del)

• določanje ocene tveganja izpiranja nitratov in FFS v podzemne vode na kmetijskih zemljiščih

• orodja, ki smo jih uporabili:

- Microsoft Excel - ORACLE 10 - ArcGIS 9.3

- Arc Macro Language (AML)

(9)

REZULTATI (I. del)

(10)

(11)

Ocena vnosa N in identifikacija potencialno nevarnih območij za izpiranje

Izoblikovali smo 5 razredov:

1: majhni vnosi (0 – 62 kg/ha) 2: srednji vnosi (63 – 125 kg/ha) 3: veliki vnosi (126 - 187 kg/ha)

4: zelo veliki vnosi (188 – 250 kg/ha)

5: vnosi z velikim tveganjem za povečano izpiranje ( > 250 kg/ha)

(12)

Seštevek vnosa N iz mineralnih in iz živinskih gnojil kaže, da je od 31.596 ha zemljišč (GERK):

- 75,1 % takšnih, kjer so vnosi majhni ali srednji - 18,6 % takšnih, kjer so vnosi veliki ali zelo veliki

- 6,3 % pa je opredeljenih kot območje potencialnega tveganja za povečan obseg izpiranja

REZULTATI (I.del)

(13)

Murska kotlina (kmetijska zemljišča)

Vnosi z ocenjenim velikim tveganjem za izpiranje nitratov

- 6,3% površin

- J: distrična obrečna tla - JV: distrična rjava tla

(14)

Murska kotlina

Ocenjeno veliko

tveganje za izpiranje FFS

- 60 % površin

- distrična obrečna tla - distrična plitva tla

(15)

Murska kotlina (kmetijska zemljišča)

Ocenjeno največje tveganje za izpiranje nitratov in FFS

- 3,6% površin

- J: distrična rjava tla - JZ: distrična obrečna tla

(16)

MATERIALI IN METODE (II. del)

METODA ZA OCENO VPLIVA KLIMATSKIH SPREMEMB NA IZPIRANJE ONESNAŽIL IZ KMETIJSTVA

• zahtevnost modelov za klimatske podatke:

• na obseg izpiranja vpliva poleg kemičnih lastnosti onesnažila predvsem vodna bilanca (glavna elementa sta količina padavin in obseg/intenzivnost evapotranspiracije -ET).

Projekcija ET vrednosti!

Modeliranje izpiranja N

• model NDICEA (tedenski vremenski podatki – povp. T, padavine, ET (izračun po Hamon))

• definirali smo povprečni triletni kolobar koruza-ozimno žito-trikosni travnik

• izvedli smo primerjavo med 3-letnim nizom povprečnega leta obdobja 1974-2000 ter nizom povprečnega leta obdobja 2021-2050

Model za izpiranje FFS

• zahteva natančne dnevne vrednosti, zato smo obseg ocenjevali skozi relativno primerjavo z

(17)

PROJEKCIJA VPLIVA KLIMATSKIH SPREMEMB NA IZPIRANJE N

VPLIV SPREMEMB SMO TESTIRALI Z MODELOM NDICEA

• Kolobar: koruza – ozimno žito – trikosni travnik, intenzivna pridelava;

• 2021-2050: dvig T (+ povečanje org. snovi), večja ET za ~10%, padavine večje med 5%-10%

REZULTATI (II. del)

Vpliv klimatskih sprememb na modelni izračun povprečnih izgub dušika v letu za triletni kolobar na območju Murske Sobote – zaradi izpiranja in denitrifikacije

(18)

PROJEKCIJA VPLIVA KLIMATSKIH SPREMEMB NA IZPIRANJE FFS

• Modeli zahtevajo dnevne vrednosti klimatskih spremenljivk, zato neposredne primerjave nismo uspeli narediti.

• Na osnovi primerjave rezultatov modeliranja sorodnih substanc in primerjave rezultatov uradnih scenarijev lahko utemeljeno pričakujemo, da:

- klimatske spremembe ne bodo vplivale na spremembo ranljivosti območja zaradi izpiranja.

- večja T bo vplivala na hitrejšo razgradnjo FFS

- večji vodno bilančni presežek (dvig količin padavin), večja mobilnost

- predvidevamo, da bodo spremembe nekoliko zmanjšale tveganje za izpiranje ostankov FFS, a bo obseg primerljiv s sedanjimi razmerami

REZULTATI (II. del)

(19)

ZAKLJUČKI

• uspešna izdelava ocene pri uporabi razpoložljivih baz podatkov

• Identifikacija območij z ocenjenim tveganjem za izpiranje nitratov in FFS

• določen potencialni obseg nevarnosti za izpiranje obeh onesnažil

• Izdelava grafov ocenjenih vnosov in izpranih vednosti (površine, procenti)

• vizualizacija ocenjenih vrednosti vnosov in tveganj za izpiranje (karte)

• izdelana ocena izpiranja nitratov v prihodnosti

• natančnejšo oceno izpiranja FFS za prihodnost bi lahko opravili z bolj detajlnimi klimatskimi podatki

Primerjava vpliva klimatskih sprememb za obdobje 2021-2050 kaže, da ta ne bo izrazit in bo občutljivost območja za izpiranje onesnažil iz kmetijske dejavnosti ostala v istih okvirih

(20)

Hvala za pozornost