WODA DLA KUJAW

W ramach działania Współpraca z PROW 2014–2020 grupa inicjatorów w 2019 roku opracowała, a w 2020 roku rozpoczęła realizację projektu pod nazwą „Innowacyjny system monitoringu i prognozowania agrometeorologicznego oraz operacyjnego planowania nawodnień w gospodarstwach rolnych na Kujawach”, w skrócie nazywanego „Woda dla Kujaw”.

W skład konsorcjum (grupy operacyjnej) weszli następujący uczestnicy: jako wiodący (lider) Instytut Technologiczno-Przyrodniczy – Państwowy Instytut Badawczy w Falentach (ITP-PIB) oraz partnerzy: Uniwersytet Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy (UKW), Kujawsko-Pomorski Ośrodek Doradztwa Rolniczego w Minikowie (KPODR) oraz 3 rolników z Kujaw: Łukasz Busse z Tarnowa koło Kruszwicy, Jacek Drwęski z Kobylnicy koło Chełmc oraz Marcin Łada z Kruszy Duchownej koło Inowrocławia.

W prace projektowe zaangażowanych jest wiele osób, a projektem kieruje pani dr Wiesława Kasperska- Wołowicz z ITP-PIB Falenty Oddział w Bydgoszczy.

Z problemem niedoboru wody opadowej ma do czynienia każdy uprawiający rośliny polowe na terenie Kujaw. Deficyt wody niezbędnej roślinom do osiągnięcia optymalnego plonu coraz częściej pojawia się w okresie wegetacji roślin, jak i w okresie pozawegetacyjnym i dotyka znacznego obszaru Polski. Klimatyczny bilans wodny w okresie wegetacyjnym w Polsce opracowany przez IUNG-PIB Puławy pokazuje, że problem niedoboru wody pochodzącej z opadów atmosferycznych dotyczy całego środkowego pasa kraju, a największy deficyt wodny mają Wielkopolska, Kujawy i duża część Mazowsza (rys. 1). ITP-PIB Falenty wskazuje, że największe zapotrzebowanie na nawodnienia w naszym regionie występuje w części południowej, na obszarze Kujaw (rys. 2). Także w obecnym roku po pierwszych trzech miesiącach mamy już poważny problem suszowy w naszym województwie, co nie rokuje dobrze dla plonów.

Rys. 1. Klimatyczna bilans wodny od 1 kwietnia do 30 września w Polsce.
Żródło: IUNG-PIB Puławy

Rys. 2. Przestrzenny rozkład potencjalnych potrzeb nawodnień w województwie kujawsko-pomorskim w okresie wegetacyjnym (kwiecień – wrzesień).
Źródło: ITP-PIB, L. Łabędzki, 2017

Potrzeba opracowania narzędzia pomocnego dla rolników wynikała z opisanego wyżej niedoboru/deficytu wody opadowej dla Kujaw, tak aby mogli oni w swoim gospodarstwie monitorować warunki wilgotnościowe i reagować na suszę w odpowiednim momencie i w racjonalny sposób. Także zdjęcia poniżej potwierdzają pilną potrzebą podejmowania działań ochronnych.

Potrzeba opracowania narzędzia pomocnego dla rolników wynikała z opisanego wyżej niedoboru/deficytu wody opadowej dla Kujaw, tak aby mogli oni w swoim gospodarstwie monitorować warunki wilgotnościowe i reagować na suszę w odpowiednim momencie i w racjonalny sposób. Także zdjęcia poniżej potwierdzają pilną potrzebą podejmowania działań ochronnych.

Celem projektu jest opracowanie i wdrożenie w gospodarstwach innowacyjnego systemu wspomagającego podejmowanie decyzji (SWD) w gospodarstwie rolnym, w nawadnianiu i racjonalnym gospodarowaniu wodą (kiedy i ile nawadniać). Po pomyślnym przetestowaniu i wdrożeniu w gospodarstwach członków grupy operacyjnej zakłada się, że system będzie przygotowany do zastosowania na większym obszarze Kujaw. Będzie to narzędzie doradcze pomagające użytkownikowi w bieżącym planowaniu prac agrotechnicznych, w szczególności nawadniania roślin uprawnych oraz krótkoterminowego prognozowania potrzeb nawadniania (na najbliższe 3-5 dni). Korzystanie z niego pomoże użytkownikowi oszacować terminy i wielkości dawek nawodnieniowych w zależności od aktualnych potrzeb wodnych roślin, uwarunkowanych stanem ich wzrostu i rozwoju, warunkami meteorologicznymi i rodzajem gleby. Korzystanie z tego narzędzia przez rolników stosujących nawodnienia powinno umożliwić bardziej efektywne i oszczędne wykorzystanie wody do nawadniania, tym bardziej, że zasoby wód gruntowych i powierzchniowych do nawodnień są ograniczone i trzeba z nich korzystać w sposób racjonalny. Powinno to również przyczynić się do wzrostu zainteresowania rolników inwestycjami w systemy nawadniające i infrastrukturę pozwalającą na zatrzymanie wody opadowej w glebie jak najdłużej.

Prace podjęte w ramach projektu prowadzone są z wykorzystaniem modelowania matematycznego i technik informatycznych, polegają na tym, że: specjaliści ITP-PIB oraz UKW poprzez opracowania naukowe stworzyli modele i aplikacje do systemu wspomagania decyzji, natomiast KPODR oraz rolnicy biorą udział w ich praktycznym zastosowaniu poprzez testowanie i wdrażaniu systemu do praktyki – działanie systemu sprawdzane jest na konkretnych uprawach w gospodarstwach rolników.

W około 100 hektarowym gospodarstwie pana dr Marcina Łady w Kruszy Duchownej koło Inowrocławia zlokalizowana jest stacja meteorologiczna (pracująca w sieci stacji ITP-PIB). Rolnik uprawia głównie pszenicę, kukurydzę i buraki cukrowe. Stara się nawadniać swoje pola i chciałby poprawić efektywność nawodnień, obniżyć koszty, zwiększyć wydajność oraz oszczędzać wodę ze studni głębinowej.

Pan Jacek Drwęski z Kobylnicy koło Chełmc na ponad 50 ha uprawia pszenicę, buraki cukrowe i ćwikłowe, kukurydzę oraz cebulę stosując także nawodnienia. Na terenie gospodarstwa również zlokalizowana jest stacja meteo, a rolnik dzięki udziałowi w Projekcie nabył także nowy sprzęt do nawodnień. Rolnik jest bardzo zainteresowany zarówno efektywnością nawadniania, jak i poprawą jakości produktów oraz jak się wyraził, aby nie prowadzić nawodnienia „na chybił-trafił”.

Także pan Łukasz Busse z Tarnowa koło Kruszwicy, na prawie 50 ha uprawia pszenicę, kukurydzę, buraki cukrowe, cebulę, marchew, pietruszkę i brokuła z możliwością deszczowania. I bardzo jest zainteresowany tym, aby być pewnym kiedy i ile powinien nawadniać swoje plantacje.

Prace zaplanowano na dwa lata z uwzględnieniem dwóch sezonów wegetacyjnych do kalibracji i weryfikacji modeli, testowania poszczególnych modułów i całego systemu. Do realizacji operacji wymagane były dane historyczne z regionu Kujaw (średnie i sumy dobowe opadów, temperatury itp.) i obejmowały co najmniej okres z ostatnich 30 lat. Dane z tego okresu stanowiły podstawę porównawczą do analiz meteorologicznych i agrometeorologicznych. Oprócz tego stworzono konieczne bazy danych roślinnych i glebowych, obejmujących m.in. kalendarz fenologiczny roślin i właściwości retencyjne gleb. Opracowywany system i jego moduły są aktualizowane w sposób ciągły o bieżące dane meteorologiczne i wilgotności gleby uzyskane z prowadzonych pomiarów i krótkoterminowych prognoz meteorologicznych oraz o aktualne dane pomiarowe. Opracowany system pozwoli na określanie bieżących potrzeb wodnych roślin uprawnych i wyznaczenie okresów, gdy niedobór wody ma decydujący wpływa na plon.

Mówiąc prościej rolnik ma mieć możliwość stałego monitorowania zarówno warunków meteorologicznych na obszarze sąsiadującym z jego polami oraz stanu uwilgotnienia gleby pod uprawami, jak również oszacowania bieżących potrzeb nawodnieniowych tych roślin w perspektywie 3 – 5 dni. Jak będzie się sprawdzać system okaże się niebawem. Trzeba jednak pamiętać, że to początek działań w tym zakresie i projekt na pewno musi być rozwijany i to szybko. Jest ku temu kilka przesłanek: szybko pogłębiające się deficyty wody w regionie, konieczność opracowania modeli i SWD dla większej grupy roślin uprawnych i różnych typów gleb, a także włączenie do systemu aplikacji mobilnych telefonii komórkowej.

Na początku czerwca br. planowane są warsztaty na których opisani powyżej rolnicy oraz grupa zainteresowanych innych rolników i doradców przetestują pierwsze efekty pracy. Natomiast podsumowanie i przedstawienie efektów dwuletnich prac całego projektu nastąpi podczas konferencji, która odbędzie się 14 czerwca br. w Centrum Transferu Wiedzy i Innowacji im. Leona Janty-Połczyńskiego w Minikowie. Zainteresowanych zapraszamy na godz. 10.00.

Opracowanie:
dr inż. Wiesława Kasperska-Wołowicz, ITP-PIB, Oddział w Bydgoszczy
Marek Radzimierski, KPODR w Minikowie, Oddział w Przysieku

Zdjęcia:
Marek Rząsa
Łukasz Busse