Zarządzanie wodą

Nawadnianie, zarządzanie ściekami, ZNT, rezerwa wody użytkowej, drenaż

Gospodarka wodnaNawadnianie, zarządzanie ściekami, ZNT, rezerwa wody użytkowej, drenaż

1. Tematy
2. Zarządzanie wodą

W ostatnich latach letnia susza stała się stałym zjawiskiem we Francji kontynentalnej, a gwałtowne burze występują coraz częściej. Prognozy klimatyczne przewidują, że opady deszczu będą coraz bardziej nieregularne i nierównomiernie rozłożone. Będziemy więc musieli radzić sobie zarówno z brakiem wody, jak i z jej nadmiarem.

Powodzie powodują również poważne szkody w uprawach, erozję gleby i obniżają jakość wody. Z drugiej strony,nawadnianie jest coraz częściej kwestionowane i krytykowane. Nawadnianie odpowiada za większość wody zużywanej w rolnictwie, co obejmuje również pojenie zwierząt gospodarskich oraz czyszczenie maszyn i urządzeń.

Oprócz podejścia "ilość wody" (brak lub nadmiar), musimy wziąć pod uwagę jakość wody, która jest związana z jakością wody pitnej, z eutrofizacją eutrofizacją środowisk naturalnych, zasoleniem gruntów rolnych itp.

Gospodarka wodna jest złożonym zagadnieniem, ponieważ obejmuje dużą liczbę współzależnych podmiotów na dużych obszarach. Gospodarka wodna jest złożonym zagadnieniem, ponieważ obejmuje współzależność wielu podmiotów na dużych obszarach i najlepiej jest ją rozpatrywać w skali zlewni, a nie pojedynczej gminy lub spółdzielni rolniczej.

Nawadnianie

Cele nawadniania

• Zapewnienie i utrzymanie dobrego poziomu plonów w przypadku suszy,

• Poprawa jakości produktów (nasiona, ogrodnictwo towarowe, ogrodnictwo, sady itp. lub uprawy kontraktowe),

• Jednoczesne nawożenie i poprawa mobilizacji nawozu przez rośliny.

Istnieją różne narzędzia i metody nawadniania (pivot, kroplówka itp.), które różnią się również pod względemwydajności zużycia wody, kosztów i zużycia energii.

Zmniejszenie zużycia wody

Istnieją strategie unikania, które obejmują wybór wczesnych odmian i dat siewu, które pozwalają na przesunięcie najbardziej wrażliwych na suszę etapów fenologicznych. W ten sposób wrażliwe fazy (na przykład kwitnienie) odbywają się w czasie, gdy woda jest dostępna.

Istnieją również strategie unikania, które obejmują zmniejszenie zapotrzebowania upraw na wodę. Obejmują one

• Zmniejszenie gęstości siewu.
• Ograniczenie nawożenia azotem.
• Rolnictwo chroniące glebęrolnictwo chroniące glebę: poprawia infiltrację wody do gleby, a tym samym retencję wody i uzupełnianie wód gruntowych, zachęca do rozwoju mikoryzy i eksploracji korzeni.

• Agroleśnictwo i sadzenie żywopłotówagroleśnictwo i sadzenie żywopłotów: również poprawiają infiltrację wody do gleby, a tym samym retencję wody i uzupełnianie wód gruntowych, a także zmniejszają straty parowania dzięki cieniowi zapewnianemu przez korony drzew i ich efekt wiatrochronny. Głębokie korzenie drzew również pobierają wodę głębiej, jeśli nie pozwoli się im konkurować z innymi uprawami.

Precyzyjny systemnawadniania, który wykorzystuje technologie takie jak GPS i nawadnianie o zmiennym przepływie, umożliwia mniejsze zużycie wody i energii poprzez dostosowanie do różnych potrzeb na tej samej działce.

Problemy z nawadnianiem i krytyka

Wraz z coraz częstszymi suszami, poziom wód gruntowych i rzecznych jest coraz mniejszy, a ich zużycie coraz większe. Rodzi to pytanie o zrównoważone wykorzystanie zasobów wodnych. W szczególności uprawa kukurydzy spotkała się z dużą krytyką, ponieważ jest ona bardzo rozpowszechniona we Francji i wymaga wody w najbardziej suchych okresach.

Krytykowane i dyskutowane są rozwiązania mające na celu znalezienie wody w innych miejscach, takie jak zbiorniki wodne na świeżym powietrzu, które zakłócają środowisko naturalne [2] i tracą dużo wody przez parowanie.

Możliwe jest również sztuczne uzupełnianie warstw wodonośnych za pomocąwody z rzek lub ponowne wykorzystanie ścieków po ich oczyszczeniu. To ostatnie rozwiązanie nie jest powszechnie stosowane we Francji z powodu przeszkód "regulacyjnych, technicznych i ekonomicznych" [1] .

Niektóre kraje stosują już odsalanie wody morskiej, ale jest ono bardzo kosztowne, wymaga dużej ilości paliw kopalnych i jest szkodliwe dla środowiska.

Odwadnianie

Schemat systemu rekultywacji warstwy nieprzepuszczalnej.

Głównym celem drenażu jest uczynienie gleb o niskiej przepuszczalności lub nieprzepuszczalnym podłożu odpowiednimi dla rolnictwa. Poprawia to potencjał plonów gleb hydromorficznych. Stanowi również część środków mających na celu zaradzenie zasoleniu poprzez płukanie działki i zwalczanie zanieczyszczenia wód powierzchniowych, ponieważ umożliwia "przekształcenie zanieczyszczeń rozproszonych w zanieczyszczenia punktowe" i w ten sposób oczyszczać wodę łatwiej, w jednym miejscu i przy niższych kosztach.

Odwadnianie było czasami nadużywane i doprowadziło do gwałtownego zmniejszenia powierzchni terenów podmokłych, które, jak wiemy, są niezbędne do naturalnej regulacji zasobów wodnych i obiegu wody. Ogólnie rzecz biorąc, lepiej jest osuszać oszczędnie i stopniowo, aby nie doprowadzić do całkowitego wysuszenia działki.

Zgodnie z artykułem opublikowanym w Sciences, Eaux & Territoires techniki odwadniania są dobrze rozwinięte i nie wymagają żadnych szczególnych innowacji. Dobrze zaprojektowany system odwadniający może być używany przez bardzo długi czas, dziesiątki, a nawet setki lat, i jest przekazywany wraz z gruntem.

Jakość wody i zanieczyszczenie

Działalność rolnicza ma duży potencjał zanieczyszczania wody, co jest niebezpieczne dla środowiska naturalnego i zasobów wody pitnej. Z tego powodu jakość wody podlega szeroko zakrojonym regulacjom.

Przepisy te dotyczą w szczególności azotanów i pestycydów. W Strefy wrażliwe na azotany rolnicy muszą przestrzegać szczegółowych przepisów dotyczących stosowaniaazotu. W pozostałej części kraju środki są dobrowolne. Jeśli chodzi o pestycydy, podlegają one Strefy zakazu stosowania pestycydów wokół cieków wodnych i obszarów zlewni. Wielkość tych stref zależy od każdego produktu. Można je dobrze wykorzystać, uprawiając gatunki, które wymagają niewielkiej ilości nawozów lub środków chwastobójczych, takie jak konopie lub silphia.

Żywności, Rolnictwa i Obszarów Wiejskich z 2016 r., poprawa jakości wody poprzez zmniejszenie zużycia środków produkcji opiera się na innowacjach w zakresie "tworzenia odmian, rolnictwa precyzyjnego, biokontroli i zrównoważonego zarządzania chwastami" [4].

Erozja

Erozja gleby przez wodę odnosi się do odrywania i transportu cząstek gleby przez wodę deszczową i spływ. Erozja gleby (która może być również powodowana przez wiatr) jest jednym z największych zagrożeń dla gleb rolniczych, które ulegają degradacji od 10 do 40 razy szybciej niż się regenerują.

Erozja gleb zależy od ich charakteru, zdolności do infiltracji i nasycenia wodą, a także od tego, czy są one nagie, czy pokryte roślinnością.

Głównymi konsekwencjami erozji są :

• Utrata żyznych powierzchniowych warstw gleby i składników odżywczych.

• Zmniejszenie głębokości ukorzenienia.

• Zmniejszenie użytecznych rezerw wody.

Ponadto wypłukiwany materiał trafia do cieków wodnych i obniża jakość wody.

Środki zwalczania erozji obejmują :

• Trwałe pokrycie gleby.

• Wzbogacanie gleby materią organiczną (ściółka, kompost itp.).

• Sadzenie żywopłotów lub pasów trawy.

• Brak uprawy, uprawa półbezpośrednia.

• Uprawa gleby wzdłuż linii konturowych.

• Tworzenie tarasów.

Zasolenie

Zasolenie gleby jest definiowane przez FAO jako "zjawisko wzrostu rozpuszczalnych w wodzie soli w glebie". Mogą one obejmować sód, potas, magnez, wapń i chlor.

Zasolenie wpływa na funkcje fizjologiczne roślin, a tym samym na plony, a nawet uniemożliwia uprawę na dotkniętych nim terenach. Gdy większość obecnych soli to sód Na+, glebę określa się jako sodową. W takim przypadku struktura gleby i jej zdolność do infiltracji wody są poważnie zaburzone.

Zasolenie jest głównym zagrożeniem dla gleb rolnych na całym świecie, szczególnie w klimacie suchym i półsuchym. Francja jest obecnie w niewielkim stopniu dotknięta tym zjawiskiem, ale będzie się ono rozprzestrzeniać, ponieważ jest ściśle związane z zarządzaniem nawadnianiem, suszą i podnoszącym się poziomem mórz.

Geneza zasolenia gleby

Położenie klina solnego (granica między wodą słodką a słoną) w przypadku niskiego poboru.

Naturalne :

• Aerozol morski i aerozole, a nawet wtargnięcia morskie na ląd i do warstw wodonośnych (na przykład delta Camargue).

• Rozpuszczanie słonych skał i osadów przez wodę oraz infiltracja słonej wody.

Położenie klina solnego (granica między wodą słodką a słoną) w przypadku znacznego pompowania do lustra wody.

Antropogeniczne :

• Nawadnianie wodą niskiej jakości.

• Nawadnianie w ilości niewystarczającej do wymycia soli.

• Zakłócenie równowagi warstw wodonośnych i napływ wody morskiej do poziomu wód gruntowych (złe zarządzanie poziomami wód gruntowych, susze, wylesianie itp.)

Kluczowe czynniki w walce z zasoleniem

• Proszę monitorować jakość wody do nawadniania.

• Proszęprzemywać poletka świeżą wodą i spuszczać ją w celu usunięcia soli.

• Ograniczenie parowania na rzecz infiltracji (poprawki organiczne, ściółkowanie, nawadnianie kropelkowe*).

• Głęboko drenować, aby utrzymać lustro wody powierzchniowej poza strefą korzeniową.

• Zastosować środki chemiczne do gleb sodowych(gips, siarczek i kwas siarkowy)).

• Uwaga dotycząca nawadniania kro plowego: W krótkim okresie nawadnianie kroplowe jest dobrym rozwiązaniem, gdy woda do nawadniania jest bogata w sole, ponieważ zmniejsza się dopływ wody, a tym samym również dopływ soli. Jednak w dłuższej perspektywie metoda ta wydaje się powodować akumulację soli w strefie korzeniowej, ponieważ nie pozwala na wymywanie gleby.

Articles dans cette thématique

• FAO 2017. Dobrowolne wytyczne dotyczące zrównoważonego gospodarowania glebą Organizacja Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa Rzym, Włochy Online: https://www.fao.org/3/bl813e/bl813e.pdf
• Kloppmann W., Bourhane A., Schomburgk S., Asfirane F. (2011), Salinisation des masses d'eau en France : du constat au diagnostic. Report BRGM/RP-60186-FR. Online: https://infoterre.brgm.fr/rapports/RP-60186-FR.pdf
• Zones vulnérables - Métropoles, zaktualizowane 20 grudnia 2020 r. Online: https://www.data.gouv.fr/fr/datasets/zones-vulnerables-metropole/
• https://itrade.gov.il/france/2021/10/25/lirrigation-de-precision/