PRIMERJAVA STANJA VODNE BILANCE IN POTREB IZBRANIH KMETIJSKIH KULTURNIH RASTLIN PO VODI V POMURJU Tatjana Kikec Dr. geografije – podrocje izobraževanja Juša Kramarja 19, SI – 9000 Murska Sobota, Slovenija e-mail: tatjana.kikec@gmail.com UDK: 551.589:632.112 COBISS: 1.01 Izvlecek Primerjava stanja vodne bilance in potreb izbranih kmetijskih kulturnih rastlin po vodi v Pomurju V prispevku smo raziskali stanje vodne bilance v Pomurju, njegov kolicinski, casovni in prostorski vidik ter ga primerjali s potrebami izbranih kmetijskih kulturnih rastlin po vodi v posameznih razvojnih fazah. Primerjava je pokazala, da je razporeditev stanja vodne bilance preko leta, ta je v Pomurju negativna med aprilom in II. dekado avgusta, dokaj ugodna za ozimna žita. Vode jim primanjkuje le v drugi polovici rastne dobe, s polj pa jih pospravimo še pred najvecjim pomanjkanjem vode v tleh v poletnih mesecih. Vecina ostalih kmetijskih kulturnih rastlin kot so koruza, krompir, sladkorna pesa, buce ter zelenjadnice se s pomanjkanjem vode v tleh sooca vecji del rastne dobe. V najobcutljivejših razvojnih fazah so v poletnih mesecih, ko je primanjkljaj vode v tleh najvecji in jih ta tudi najbolj prizadene. Posledice so poškodovanost kultur ter kolicinsko manjši pridelek slabše kakovosti. Kljucne besede vodna bilanca, Pomurje, kmetijske kulturne rastline, potencialna evapotranspiracija rastline Abstract Comparison of Water Balance and the Needs of Selected Agricultural Crops for Water in Pomurje Region In this article we investigate the state of the water balance in the Pomurje region, its quantitative, temporal and spatial perspectives, and compare it with the needs of selected agricultural crops for water in various stages of development. The comparison has shown that the distribution status of the water balance throughout the year – in Pomurje region it is negative between April and the second half of August – is quite favourable for winter grain. The grain lacks water only in the second half of the growing season, as it is picked before the greatest shortage of water in the soil during the summer months. Most other agricultural crops such as corn, potatoes, sugar beet, pumpkins and vegetables face water scarcity in the ground for the major part of the growth period. Their most sensitive stages of development take place during summer months when the water deficit in the soil is the largest, thus they are greatly affected. The consequences are damaged crops and lower quantities of crops with inferior quality. Key words Water balance, Pomurje region, agricultural crops, potential evapotranspiration of plants Uredništvo je clanek prejelo 10.11.2016 1. Uvod Rastline potrebujejo za uspešno rast in razvoj poleg toplote in svetlobe tudi doloceno kolicino vode oziroma vlage v tleh. Potrebe po vodi se razlikujejo od rastline do rastline in od njihove razvojne oz. fenološke faze. Razpoložljive kolicine vode na izbrani lokaciji dolocimo z izracunom vodne bilance in so odvisne od kolicine padavin, potencialne evapotranspiracije, sposobnosti prsti za zadrževanje vode ter predhodnih vodnih zalog. Vse pogostejši pojav kmetijske suše na obmocju Pomurja, ta se je v zadnjih dvajsetih letih (1994–2014) pojavila kar v štirinajstih letih (1994, 1995, 1997, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2006, 2007, 2010, 2011, 2012 in 2013; SURS 2014, ARSO 2014), nam kaže na razhajanja med potrebami kulturnih rastlin po vodi in dejansko razpoložljivimi kolicinami. Pomanjkanje vode pri rastlinah povzroci sušni stres, posledicno se upocasni njihova rast, ob dolgotrajnejšem pomanjkanju vode nastopijo trajne poškodbe na rastlinah, kar se pozna na kolicini in kakovosti pridelka. Vse izrazitejše spremembe podnebja, ki se na obmocju Pomurja kažejo med drugim v višjih temperaturah in manjši kolicini padavin, vplivajo tudi na spremembo vodne bilance. V vecjem delu vegetacijske dobe je ta že tako ali tako negativna, ob daljšem izostanku padavin pa se primanjkljaj vode v tleh poveca do te mere, da je ogroženo uspevanje kulturnih rastlin. Poznavanje kolicinskega, prostorskega in casovnega vidika vodne bilance na eni strani in potreb kulturnih rastlin po vodi v posameznih razvojnih fazah na drugi strani je kljucno za razlicne možne prilagoditve novo nastalim razmeram. Na podlagi poznavanja stanja lahko nacrtujemo razlicne ukrepe s katerimi bi se prilagodili vse pogostejšemu pojavu kmetijske suše1 in zmanjšali posledice ob njenem pojavu. 1 O kmetijski suši govorimo, ko rastlinam v obdobju rasti primanjkuje vlage v prsti za njihov normalen razvoj. Padavin je premalo ali pa se izcedijo v nepravem casu, kar najprej povzroci poškodbe na rastlinah in v skrajnem primeru njihovo trajno ovenelost (Duden 2001, 535–536). 2 Vodna bilanca je vezana na krogotok vode v naravi in nam pove, da je kolicina padavin (P) enaka vsoti kolicine odtekle (Q) in izhlapele vode (I), kakor tudi spremembe kolicine vodne zaloge (N) in biološke ter industrijske porabe (R). To lahko zapišemo v obliki enacbe: P = Q + I + N + R 2. Metodologija Za potrebe izracuna vodne bilance smo si z Agencije Republike Slovenije za okolje pridobili podatke o višini padavin in potencialni evapotranspiraciji za obdobje 1961– 2010 za meteorološke postaje Murska Sobota, Veliki Dolenci, Lendava, Gornja Radgona, Blaguš in Jeruzalem. Pri izbiri meteoroloških postaj smo upoštevali njihovo razporeditev na preucevanem obmocju, lego glede na relief in obstoj ter dostopnost cim daljšega niza podatkov. Meteorološke postaje na desnem bregu Mure so predcasno zakljucile z opazovanji, zato je njihov niz podatkov nekoliko krajši, za Jeruzalem do leta 2008, za Gornjo Radgono do leta 2001 in za Blaguš do leta 1992. Potencialno evapotranspiracijo so izracunali na Agenciji RS za okolje po Penman- Monteithovi metodi, ki upošteva naslednje meteorološke spremenljivke: temperaturo zraka, relativno zracno vlago, hitrost vetra in soncno sevanje (Allen et al. 1998 povz. po Frantar et al. 2008, 39). Vodno bilanco smo izracunali po poenostavljeni formuli, tako da smo od dnevne višine padavin odšteli dnevno vrednost potencialne evapotranspiracije (ETP)2. Na podlagi dnevnih podatkov smo izracunali dekadne, mesecne in letne vrednosti. Potrebe izbranih kulturnih rastlin po vodi so odvisne od podnebnih dejavnikov, vrste rastline in od stopnje njenega razvoja. Potencialno evapotranspiracijo rastline, ki pomeni kolicino vode, ki jo rastlina potrebuje za nemoten razvoj, izraženo v mm/dan ali v l/m2/dan, smo izracunali po priporocilih Organizacije Združenih narodov za prehrano in kmetijstvo (FAO) (Irrigation … 1986). Za izracun smo uporabili formulo: ETc = ET0 x kc Pri cemer pomenijo: ETc - potencialna evapotranspiracija rastline [mm/dan] ET0 - referencna dnevna potencialna evapotranspiracija [mm/dan] kc - koeficient rastline, ki je razlicen za posamezne kulture v posamezni fazi razvoja Podatke o referencni dnevni potencialni evapotranspiraciji (ET0) smo uporabili za meteorološko postajo Murska Sobota za obdobje 1961–2010, ki smo jih pridobili z Agencije RS za okolje. Koeficient rastline (kc) je odvisen od vrste kulture, fenološke faze in od podnebnih znacilnosti. Podnebne znacilnosti vplivajo na trajanje rastne dobe rastline in na cas nastopa ter trajanje posameznih razvojnih faz. Za dolocitev koeficienta rastline je potrebno za vsako posamezno kulturo dolociti: (1) skupno rastno dobo, (2) posamezne fenološke faze ter njihovo trajanje in (3) vrednost koeficienta rastline za posamezno kulturo v vsaki izmed fenoloških faz (Irrigation… 1986). Podatke o skupni rastni dobi v dnevih, se pravi od setve/saditve do zadnjega dneva žetve/izkopa/obiranja in podatke o trajanju posameznih fenoloških faz smo si za izbrane kulturne rastline pridobili z Agencije RS za okolje za fenološko postajo Murska Sobota ter za vinsko trto za fenološko postajo Veliki Dolenci. Na fenoloških postajah beležijo podrobnejše fenološke faze posameznih kultur, medtem ko priporocila FAO upoštevajo le štiri osnovne razvojne faze (Irrigation… 1986): 1. Zacetna faza: obdobje od setve ali presajanja, dokler posevek prekriva približno 10 % tal. 2. Razvojna faza rastlin: obdobje se zacne ob koncu zacetne faze in traja, dokler ni dosežena popolna pokritost tal (70–80 %), vendar ne pomeni, da je rastlina najvecje višine. 3. Srednja faza: obdobje se zacne ob koncu razvojne faze rastline in traja do koncne zrelosti, vkljucuje cvetenje. 4. Zakljucna faza: obdobje se zacne ob koncu srednje faze in traja do zadnjega dne žetve; vkljucuje tudi fazo zorenja. Okvirne vrednost koeficienta rastline za posamezno kulturo v posamezni fenološki fazi smo si pridobili v priporocilih FAO. Ker pa se trajanje posameznih fenoloških faz ne ujema z dekadnimi vrednostmi referencne potencialne evapotranspiracije smo koeficiente posameznih kulturnih rastlin morali dolociti na dekadnem nivoju. To smo naredili tako, da smo prešteli število dni trajanja posamezne fenološke faze v posamezni dekadi in izracunali natancnejši koeficient rastline po formuli (Irrigation… 1986): ........= š................. .... .............................š................. ........................ (10) .... ........1+ š................. .... .................................š................. ........................ (10) .... ........2 Pri cemer pomenijo: kc1 - okvirna vrednost koeficienta rastline za razvojno fazo rastline v I. dekadi kc2 - okvirna vrednost koeficienta rastline za razvojno fazo rastline v II. dekadi Dobljeno vrednost zaokrožimo na 0,05 oziroma 0,00 (Irrigation… 1986). Ker nas poleg dnevnih vrednosti potencialne evapotranspiracije rastlin zanimajo zlasti dekadne vrednosti, smo dobljene vrednosti pomnožili s številom dni v dekadi (10). 3. Znacilnosti vodne bilance v Pomurju Razmeroma grobo, pa vendar dovolj objektivno ugotovimo sušna obdobja na neki lokaciji z izracuni vodnih bilanc, ki vecinoma temeljijo na poprejšnjem izracunu evapotranspiracije in na meritvah višine padavin v dolocenem casovnem intervalu ob poznavanju vodnoretenzijskih lastnosti tal (Kajfež Bogataj, Svet 1993, 22). S pojmom evapotranspiracija oznacujemo celoten proces prehajanja vode s površine Zemlje v atmosfero. Kolikšen del pade na evaporacijo in kolikšen na transpiracijo je težko dolociti, saj oba procesa potekata istocasno in se tekom rastne dobe rastlin spreminjata glede na pokrovnost tal. Z vrednotenjem razlike med evapotranspiracijo in višino padavin lahko v dolocenem casovnem obdobju ugotavljamo, ali je v tleh vode za rastline prevec, dovolj ali premalo. Sušna obdobja so vsa tista z negativno vodno bilanco. Vodna bilanca je bila na obmocju Pomurja v obdobju 1961–2010 negativna spomladi, ko je primanjkovalo v povprecju 28,3 mm vode v tleh, in poleti, ko se je primanjkljaj povecal na v povprecju 42,7 mm. Jesen in zima sta beležila presežek vode v tleh, ki je znašal v jeseni v povprecju 109,1 mm in pozimi v povprecju 88,2 mm. Primanjkljaj vode v tleh se pojavlja med aprilom in avgustom, torej v vecjem delu vegetacijske dobe (april–september), kar je z vidika kmetijskih kulturnih rastlin izrazito neugodno in negativno vpliva na njihovo rast in razvoj. Negativna vodna bilanca se na obmocju Pomurja prvic pojavi že v II. dekadi marca (v povprecju -1,5 mm), ko pade na tem obmocju, v primerjavi z ostalima dekadama marca, razmeroma malo padavin (v povprecju le 13,1 mm). V III. dekadi marca se zacasno pojavi manjši presežek vode v tleh (v povprecju 4,9 mm), v I. dekadi aprila pa se pricne daljše obdobje negativne vodne bilance. V prvih dveh dekadah aprila primanjkljaj v povprecju ne preseže v 2,3 mm, medtem ko med III. dekado aprila in I. dekado julija v posamezni dekadi primanjkuje v poprecju med 7,0 in 8,5 mm vode v tleh. Povprecni mesecni primanjkljaj se tako z 10,6 mm aprila, maja poveca na 24,1 mm. Primanjkljaj je najvecji na vzhodnem delu regije na meteoroloških postajah Lendava, Veliki Dolenci in Murska Sobota in se s pomikom proti zahodu postopno zmanjšuje. V zadnjih dveh dekadah junija se primanjkljaj vode v tleh ponovno nekoliko zmanjša in znaša v posamezni dekadi v povprecju med 3,5 in 4,6 mm. V zahodnem delu regije se na meteoroloških postajah Gornja Radgona in Blaguš za krajši cas pojavi celo manjši presežek vode v tleh, ki pa v posamezni dekadi ne preseže 3,0 mm. Julija sicer pade nekoliko vec padavin (v povprecju 101,1 mm), vendar se hkrati poviša tudi temperatura zraka (povprecna temperatura 19,8 °C), kar poveca potencialno evapotranspiracijo, vec vode porabijo tudi rastline. Julija tako primanjkuje v povprecju 22,6 mm vode v tleh, primanjkljaj je najvecji v I. dekadi (v povprecju -10,4 mm) in v III. dekadi (v povprecju -11,2 mm). V zahodnem delu preucevanega obmocja se na meteoroloških postajah Blaguš in Gornja Radgona ponovno zacasno pojavi manjši presežek vode v tleh, ki pa v posamezni dekadi ne preseže 10,7 mm. Avgusta, ko vecina kmetijskih kulturnih rastlin že prehaja v zakljucne fenološke faze, nekatere pa so že zapustila polja, se primanjkljaj vode v tleh mocno zmanjša in znaša v povprecju le še 5,0 mm. Dekadne vrednosti nam razkrijejo, da se primanjkljaj vode v tleh pojavlja le v prvih dveh dekadah avgusta (v I. dekadi v povprecju -6,5 mm in v II. dekadi v povprecju -5,3 mm), v III. dekadi pa se že pojavi presežek vode v tleh, ki znaša v povprecju 6,8 mm. V casu poletja se vecina padavin pojavlja v obliki ploh z veliko intenzivnostjo, posledicno voda hitro stece po površju, precejšen del je zaradi visokih temperatur izhlapi in le manjši del je pronica v tla, pa še ta navlaži le zgornje horizonte prsti (Kikec 2015, 199). Septembra se presežek vode v tleh poveca na v povprecju 17,8 mm, oktobra znaša v povprecju 36,1 mm, najvecji pa je novembra, ko znaša v povprecju 59,6 mm. Z nastopom meteorološke zime se pricne zmanjševati tudi presežek vode v tleh, ta znaša v povprecju decembra 43,7 mm, januarja 26,7 mm, februarja 17,7 mm in je najmanjši marca, ko znaša v povprecju le 6,4 mm. Zmanjšajo se tudi razlike med posameznimi meteorološkimi postajami. Še posebej pomembne so padavine v obliki snega, ki se pocasi tali in voda pocasi pronica v prst in obnavlja vodne zaloge, zaradi nižjih temperatur je v tem casu tudi izhlapevanje manjše. -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 JAN FEB MAR APR MAJ JUN JUL AVG SEP OKT NOV DEC VODNA BILANCA (mm) Blaguš Gornja Radgona Jeruzalem Slika 1: Mesecna vodna bilanca na izbranih meteoroloških postajah na obmocju Pomurja v obdobju 1961–2010*. *Meteorološka postala Blaguš 1961–1992, meteorološka postaja G. Radgona 1961–2001 in meteorološka postaja Jeruzalem 1961–2008. Vir: ARSO 2014; lastni izracuni. 3.1 Prostorska razporeditev vodne bilance Na podlagi podatkovnih slojev o višini padavin in potencialni evapotraspiraciji, ki so ju na Agenciji RS za okolje ustvarili z interpolacijo podatkov vseh obstojecih meteoroloških postaj na obmocju Pomurja za obdobje 1971–2000, smo pripravili nov podatkovni sloj o preprosti vodni bilanci. To smo storili tako, da smo v programskem paketu ArcGIS oba sloja med seboj odšteli ter tako dobili razmeroma dobro prostorsko sliko stanja vodne bilance na obmocju Pomurja. Pri izracunu potencialne evapotranspiracije je bila upoštevana tudi pokrovnost tal, ki pomembno vpliva na kolicino izhlapele vode. Najvecji letni primanjkljaj vode v tleh (do -100 mm) se pojavi na skrajnem vzhodu Pomurja, kjer je padavin najmanj in kjer prevladuje gozdna vegetacija. Pozitivna vodna bilanca z letnim presežkom vode do 100 mm se pojavi na obmocjih z gozdno vegetacijo (ta v primerjavi z drugimi vrstami vegetacije transpirira v zrak mnogo vecje TatjanaKikec: Primerjavastanjavodnebilancein potrebizbranih kmetijskih kulturnih rastlin … kolicinevode),insicernacelotnemobmocjuPrekmurja, ter nazahodu do vzhodnegavznožjaRadgonsko-KapelskihgoricinosrednjegadelaApaškegapolja.Nazahodneje ležecihobmocjihje letnipresežekvode manjši.Natehobmocjihprevladujejoevtricneindistricnerjaveprsti napliocenskihsedimentih, ponekod najdemo tudi plitve dosrednje globoke obrecne prsti.Skupnose letnipresežekvode do100 mmpojavina18,8 % (251,0 km2) površineobmocja.Na njivskihpovršinahna hipogleju(vpreteklostisobile izvedene melioracije)indelomanaobrecnihprstehnaskrajnem vzhoduPomurja,kjerpade 800–825 mmpadavin,ternagozdnihpovršinahna evtricni indistricni rjavi prsti namiocenskempešcenemlaporjuternadistricnirjaviprsti napliocenskiglinivzahodnemdeluobmocja,kjerpade 925 mmpadavininvec, znaša letni presežek vode v tleh 100–200 mm.Obmocjazavzemajo13,3 % (177,6km2) površineregije.Na travniškihinnjivskihpovršinahna obmocjuPrekmurja,nazahodu dovznožja Radgonsko-Kapelskih in Ljutomerskih goric ter osrednjega delaApaškega polja z letnimi višinami padavin do 925 mm se pojavlja presežekvode vtleh, ki znaša 200–300 mm. Med prstmiprevladujejohipoglej in psevdoglej (izvedene melioracije),obrecne prstiterdistricnerjaveprsti indistricni ranker.Taobmocja obsegajo slabo polovico Pomurja (48,4 % oz. 647,2 km2). Letni presežek vode v tleh300–400mmsepojavi nanjivskihintravniškihpovršinahnapsevdogleju,hipogleju ternaevtricni indistricni rjavi prstinamiocenskempešcenemlaporjuvzahodnemdeluobmocja.Najvecjiletnipresežekvode vtleh,400–500 mm, se pojavlja na njivskihinvinogradniškihpovršinahnadistricni rjavi prsti napliocenski glini naskrajnemjugozahodu naobmocju Ljutomerskih goric. Primanjkljaj vode v tleh je torejnajvecji navzhodnemdeluPomurjainsespomikomproti zahodupostopno zmanjšuje. slika 2 Slika 2: Vodna bilanca med letoma 1971 in 2000. Vir:Lastniizracuni,2015. Preglednica 1: Primanjkljaj/presežek vode v tleh* na kmetijskih površinah. Razred Gozdovi Njive, vrtovi Travniki, pašniki [mm] [km2] [%] [km2] [%] [km2] [%] -100–0 53,3 4,0 2,7 0,2 0,4 0,0 0–100 233,2 17,4 16,8 1,3 0,6 0,0 100–200 57,3 4,3 78,1 5,8 7,1 0,5 200–300 17,6 1,3 575,9 43,1 24,1 1,8 300–400 8,5 0,6 157,7 11,8 5,7 0,4 400–500 0,3 0,0 4,3 0,3 0,0 0,0 Razred Sadovnjaki Vinogradi Ostalo Skupaj [mm] [km2] [%] [km2] [%] [km2] [%] [km2] [%] -100–0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 0,0 56,6 4,2 0–100 0,0 0,0 0,7 0,1 1,7 0,1 253,0 18,9 100–200 0,0 0,0 1,0 0,1 36,7 2,7 180,3 13,5 200–300 0,0 0,0 10,6 0,8 22,7 1,7 650,9 48,7 300–400 0,6 0,0 13,4 1,0 4,3 0,3 190,2 14,2 400–500 0,0 0,0 1,0 0,1 0,7 0,1 6,3 0,5 Vir: Medmrežje 2; ARSO 2014; lastni izracuni. *Podatki veljajo za analizirano obdobje 1971–2000. Za razvoj kulturnih rastlin je zlasti pomembna vodna bilanca v casu vegetacijske dobe. Do nje smo prišli tako, da smo v programskem paketu ArcGIS od podatkovnega sloja ocena višine padavin v casu vegetacijske dobe odšteli podatkovni sloj ocena potencialne evapotranspiracije v casu vegetacijske dobe ter smo tako dobili oceno vodne bilance v casu vegetacijske dobe. Ocena zato, ker smo do nje prišli na podlagi povprecnega deleža padavin ter povprecnega deleža potencialne evapotranspiracije v casu vegetacijske dobe, izracunanega na podlagi podatkov šestih analiziranih meteoroloških postaj (Kikec 2015, 222). V casu vegetacijske dobe se najvecji primanjkljaj vode v tleh, od -300 do -200 mm, pojavi na skrajnem jugovzhodu Pomurja na obmocju Murske šume, kjer v tem casu pade do 500 mm padavin. Primanjkljaj vode v tleh od -200 do -100 mm se pojavi na gozdnih površinah na celotnem vzhodnem in osrednjem delu Pomurja do vznožja Vzhodnih Slovenskih goric na zahodu. Ta obmocja obsegajo slabo cetrtino (23,9 % oz. 320,0 km2) površine Pomurja. Na njivskih površinah na skrajnem vzhodu in jugovzhodu obmocja, kjer pade v casu vegetacijske dobe do 525 mm padavin, ter na gozdnih površinah v zahodnem delu Pomurja na obmocju Vzhodnih Slovenskih goric, kjer pade 575 mm in vec padavin, se pojavlja na 16,6 % (221,7 km2) površine obmocja do 100 mm velik primanjkljaj vode v tleh. Na dobri polovici (56,8 % oz. 759,9 km2) površine Pomurja se v casu vegetacijske dobe pojavlja presežek vode v tleh do 100 mm. To so njivska in travniška obmocja, izjema je skrajni vzhodni in jugovzhodni del Pomurja. Najvecji presežek vode v tleh, od 100 do 200 mm se v casu vegetacijske dobe pojavlja na njivskih in vinogradniških površinah na skrajnem zahodu v Vzhodnih Slovenskih goricah, kjer pade 625 mm in vec padavin. Primanjkljaj vode v tleh se pojavi najprej na skrajnem vzhodu Pomurja v marcu in se v naslednjih mesecih postopno povecuje in širi proti zahodu. Maja tako primanjkuje vode v tleh v vecjem delu obmocja, izjema je skrajni zahodni del (Vzhodne Slovenske gorice z Radgonsko-Kapelskimi goricami), kjer se primanjkljaj prakticno ne pojavi oz. se pojavi le v posameznih sušnih letih. Z vidika pridelave kmetijskih kulturnih rastlin nas zanima zlasti pojav primanjkljaja vode v tleh na njivah in vrtovih, ki se v Pomurju nahajajo na 835,5 km2 oz. na 62,5 % površine obmocja. Aprila imajo ta na obmocju Prekmurja, vzhodnega dela Prlekije in vzhodnega dela Apaškega polja do 10 mm presežka vode v tleh, kar je pomembno za normalno razrašcanje ozimnih žit. Maja imajo presežek vode v tleh do 10 mm le še njivske površine na skrajnem zahodu Pomurja, v preostalem delu pa se že pojavlja primanjkljaj vode, ki znaša do 20 mm. Presežek vode je v tem casu še zlasti pomemben za klasenje in cvetenje pšenice ter vznik koruze in krompirja. Junijsko deževje obicajno nekoliko poveca zaloge vode v tleh, na njivskih površinah se tako primanjkljaj pojavlja le še na vzhodnem delu Gorickega ter v osrednjem in vzhodnem delu Ravenskega ter Dolinskega in znaša do 10 mm. Visoke julijske temperature povecajo evapotranspiracijo, poveca pa se tudi primanjkljaj vode v tleh. Primanjkljaj do 10 mm se pojavi na njivskih površinah na celotnem obmocju Prekmurja (izjema je vzhodni del, kjer se primanjkljaj poveca na 20 mm), v zahodnem delu do vznožja Radgonsko-Kapelskih goric, osrednjem delu Apaškega polja in celotnem Murskem polju. V tem casu potrebuje koruza najvecje kolicine vode saj prehaja iz fenofaze metlicenja v fenofazo cvetenja. Avgusta se glede na izracunane ocene obdobnih vrednosti na njivskih površinah primanjkljaj vode v tleh naj ne bi vec pojavljal. slika 3 Slika 3: Ocena vodne bilance v casu vegetacijske dobe med letoma 1971 in 2000. Vir: Lastni izracuni, 2015. Poleg njivskih površin nas z vidika stanja vodne bilance zanimajo tudi sadovnjaki, ki se v Pomurju nahajajo le na 0,6 km2 površine ter še zlasti vinogradi, ki zavzemajo 26,7 km2 oz. 2,1 % površine obmocja. Kot nam že poimenovanje izdaja, se vinogradi na vecjih površinah nahajajo v Lendavskih in v Radgonsko-Kapelskih goricah ter v pomurskem delu Vzhodnih Slovenskih goric ali Ljutomersko-Ormoških goric, v manjšem obsegu tudi na obmocju Gorickega, zlasti v njegovem jugovzhodnem delu. Na teh obmocjih prevladujejo districne rjave prsti na pliocenski glini, pesku in drobnem produ ter evtricne in deloma districne rjave prsti na miocenskem pešcenem laporju. V casu vegetacijske dobe imajo ta obmocja presežek vode v tleh do 100 mm, Ljutomersko-Ormoške gorice ponekod tudi do 200 mm. Vinogradniške površine v Lendavskih goricah imajo aprila presežek vode v tleh do 10 mm, medtem ko se med majem in julijem soocajo s primanjkljajem vode v tleh do 10 mm. Avgusta se ponovno pojavi presežek vode v tleh do 10 mm, ki se septembra poveca na od 20 do 30 mm. Na vinogradniških površinah v Radgonsko-Kapelskih in v Vzhodnih Slovenskih goricah znaša aprila presežek vode v tleh od 10 do 20 mm ter maja do 10 mm, ponekod v Radgonsko-Kapelskih goricah se maja pojavi primanjkljaj vode v tleh do 10 mm. Junija znaša presežek vode v tleh od 0 do 20 mm, julija se ta na vecjem delu zmanjša na do 10 mm, avgusta pa se presežek vode v tleh ponovno poveca na od 10 do 20 mm, v vecjem delu Vzhodnih Slovenskih goric na do 30 mm. Septembra v casu zorenja grozdja se presežek vode v tleh poveca na od 20 do 40 mm. Navedeno predstavlja le oceno povprecnega stanja, dejansko stanje v posameznih, zlasti v sušnih letih, je lahko precej drugacno, primanjkljaj vode v tleh je takrat obicajno bistveno vecji, pomanjkanje vode pa traja tudi dalj casa. 3.2 Trendi spreminjanja vodne bilance Izracunani linearni trendi letne razlike med višino padavin in potencialno evapotranspiracijo kažejo, da se je primanjkljaj vode v tleh v analiziranem obdobju najbolj povecal na meteorološki postaji Veliki Dolenci na severovzhodu Pomurja (-6,3 mm/10 let), kjer je letna vodna bilanca že tako negativna (-6,6 mm). To sovpada z nekoliko višjimi temperaturami, ki povecujejo evapotranspiracijo in z zmanjševanjem višine padavin v tem delu Pomurja. Ostale analizirane meteorološke postaje beležijo pozitivno letno vodno bilanco, vendar se je glede na izracunane trende letni presežek vode v tleh v analiziranem obdobju zmanjšal. Na meteorološki postaji Blaguš v zahodnem delu Pomurja za -46,6 mm/10 let, v termalnem pasu ležeci meteorološki postaji Jeruzalem za -37,7 mm/10 let, na meteorološki postaji Murska Sobota v osrednjem ravninskem delu za -34,9 mm/10 let ter na meteorološki postaji Gornja Radgona za -29,6 mm/10 let in meteorološki postaji Lendava na skrajnem jugovzhodu za -27,0 mm/10 let. V casu vegetacijske dobe so izracunani linearni trendi za analizirano obdobje na vseh šestih analiziranih meteoroloških postajah negativni. Primanjkljaj vode v tleh se je najbolj povecal na meteorološki postaji Veliki Dolenci (-42,8 mm/10 let), sledi meteorološka postaja Blaguš (-33,5 mm/10 let) ter meteorološka postaja Gornja Radgona (-15,5 mm/10 let), kjer se v casu vegetacijske dobe pojavlja manjši presežek vode v tleh (6,1 mm). Najmanjše povecanje primanjkljaja vode v tleh je bilo na meteorološki postaji Lendava (-14,8 mm/10 let) in Jeruzalem (-13,2 mm/10 let). Primanjkljaj vode v tleh se je glede na izracunane linearne trende v analiziranem obdobju najbolj povecal v casu poletja (v povprecju -15,6 mm/10 let), in sicer najbolj julija (v povprecju -10,8 mm/10 let), za vec kot polovico manj avgusta (v povprecju -4,81 mm/10 let), kar je z vidika uspevanja kulturnih rastlin zelo neugodno. Le malo manj se je primanjkljaj vode v tleh povecal spomladi (v povprecju -15,5 mm/10 let), najbolj maja (v povprecju -7,0 mm/10 let) in aprila (v povprecju -6,3 mm/10 let). V casu zime je vodna bilanca pozitivna, vendar je trend negativen (v povprecju -9,8 mm/10 let), presežek vode v tleh se je najbolj zmanjšal januarja (v povprecju -5,9 mm/10 let) in februarja (v povprecju -3,1 mm/10 let). Glede na pozitivne trende višine padavin septembra in oktobra je trend vodne bilance v jeseni le minimalno negativen (v povprecju -0,9 mm/10 let), septembra (v povprecju 5,7 mm/10 let) in oktobra (v povprecju 1,3 mm/10 let) pa se je presežek vode v tleh povecal. Slika 4: Trendi letne vodne bilance na meteoroloških postajah Jeruzalem, Murska Sobota in Veliki Dolenci (1961–2010*). *Meteorološka postaja Jeruzalem 1961–2008. Vir: ARSO 2014; lastni izracuni. Stanje in trendi vodne bilance so z vidika uspevanja kulturnih rastlin izrazito neugodni, saj se primanjkljaj vode v tleh najbolj povecuje v spomladanskih in poletnih mesecih, torej vecji del vegetacijske dobe, ko so potrebe rastlin po vodi najvecje. Dodatno k neugodnim razmeram botruje dejstvo, da je vecina njivskih površin na plitvih do srednje globokih prsteh na produ in pesku (tip ranker), kjer meteorna voda zelo hitro odtece v vecje globine in ni vec na voljo koreninskemu sistemu rastlin (Kajfež- Bogataj, Bergant 2005, 38–39). 4. Primerjava potreb izbranih kulturnih rastlin po vodi s stanjem vodne bilance Potencialna evapotranspiracija (ETP) je tista kolicina vode, ki jo porabijo rastline, kadar so ves cas rasti in razvoja optimalno preskrbljene s talno vodo, te jim je nikoli ne primanjkuje in je nikoli ni prevec. V naravi to optimalno preskrbo s talno vodo le težko dosežemo. Na splošno porabijo rastline v celotnem ciklu letnega razvoja in rasti manj vode, kot je vrednost potencialne evapotranspiracije na zacetku in na koncu vegetacije. Med cvetenjem in dozorevanjem je številne kmetijske kulturne rastline porabijo 10 do 20 % vec od vrednosti potencialne evapotranspiracije (Matajc 1996, 141). Ucinkovitost padavin za rastline je poleg fenološke faze odvisna tudi od globine koreninskega sistema, kar je med drugim odvisno tudi od tipa in globine prsti. Lahke pešcene in prodnate prsti imajo majhno vodnoretenzijsko kapaciteto, v globini koreninskega sistema ne zmorejo zadržati dovolj vode, zato se hitro izsušijo. Vodna bilanca je tako pozitivna le na dan, ko dežuje in morda še kakšen dan pozneje, potem pa se prst ponovno izsuši in pride do pomanjkanja vode v tleh (Kikec 2015, 200). Razlicne kmetijske kulturne rastline imajo zelo razlicne potrebe po vodi, razlike se pojavljajo tako v kolicini potrebne vode, kot tudi v njeni razporeditvi po posameznih fenoloških fazah. Razporeditev vodne bilance še najbolj ustreza ozimnim žitom, ki jih kmetje v Pomurju sejejo v II. oz. III. dekadi oktobra, ko je vodna bilanca pozitivna. Do vkljucno II. dekade marca potrebe ozimnih žit po vodi ne presegajo presežka vode v tleh, kar omogoca v primeru ugodnih toplotnih razmer njihov neoviran vznik, razvoj in razrašcanje. Od zacetka marca se potrebe žit po vodi pricnejo postopoma vecati, s primanjkljajem vode se prvic soocijo v II. dekadi marca, od I. dekade aprila pa jim vode primanjkuje vse do žetve. Ozimna pšenica ima najvecje potrebe po vodi med III. dekado maja in I. dekado julija, ko ji te v posamezni dekadi primanjkuje 43,0– 48,0 mm. Od polne zrelosti do žetve med 5. in 30. julijem se potreba ozimne pšenice po vodi mocno zmanjša (v II. dekadi julija potrebuje le še 10,1 mm vode), primanjkljaj vode v tleh pa se postopno povecuje, kar pa pšenice vec ne ovira. V vecini let tako polja zapusti še preden se na obmocju pojavi najvecji primanjkljaj vode v tleh. Pomanjkanje vode jo najbolj prizadene konec aprila in maja, ko je v fazi klasenja, v tem casu v posamezni dekadi potrebuje 23,4–43,0 mm vode, primanjkljaj vode v tleh pa v tem casu znaša 8,6–12,7 mm. V celotni rastni dobi potrebuje ozimna pšenica 442,7 mm vode, v povprecno namocenem letu pa ji na obmocju Pomurja primanjkuje 291,7 mm vode. -15.0 -10.0 -5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 I. II. III. I. II. III. I. II. III. I. II. III. I. II. III. I. II. III. I. II. III. I. II. III. I. II. III. I. II. III. I. II. III. I. II. III. JAN FEB MAR APR MAJ JUN JUL AVG SEP OKT NOV DEC VIŠINA VODE (mm) Vodna bilanca Potreba ozimne pšenice po vodi Slika 5: Primerjava potreb ozimne pšenice po vodi s stanjem vodne bilance na meteorološki postaji Murska Sobota v obdobju 1961–2010. Vir: ARSO 2014; Fenološki podatki … 2014; Irrigation … 1986; lastni izracuni. Vecina ostalih kmetijskih kulturnih rastlin je v casu najvecjega primanjkljaja vode v tleh v Pomurju ravno v najobcutljivejših razvojnih fazah, ko jih pomanjkanje najbolj prizadene. Koruza je v primerjavi z ozimnimi žiti vecja porabnica vode, v rastni dobi potrebuje za nemoteno rast 445,1 l vode. Kmetje jo v Pomurju sejejo med 19. aprilom in 10. majem, ko se že pojavlja primanjkljaj vode v tleh, ki znaša v povprecju do 12,9 mm, kar lahko ovira vznik semen. Potreba koruze po vodi se poveca po vzniku rastline ter v casu intenzivne rastli, vse dokler se rastlina ne razvije do te mere, da zeleni pokrov skorajda v celoti prekrije tla. Takrat ostane njena potreba po vodi zacasno bolj ali manj enaka. V posamezni dekadi junija potrebuje koruza 31,0–33,0 mm vode, primanjkljaj vode v tleh pa v tem casu znaša v posamezni dekadi 4,2–11,5 mm. Najvecje potrebe po vodi ima koruza od zacetka metlicenja v zacetku julija do mlecne zrelosti sredi avgusta, ko v posamezni dekadi porabi 40,8–48,2 mm vode. V tem obdobju je tudi najbolj obcutljiva na pomanjkanje vode, ki pa je v Pomurju v tem casu obicajno primanjkuje. Ko rastlina doseže vošceno zrelost, se njena potreba po vodi pricne postopno zmanjševati, vodna bilanca pa je v tem casu v Pomurju že pozitivna. Slika 6: Primerjava potreb koruze po vodi s stanjem vodne bilance na meteorološki postaji Murska Sobota v obdobju 1961–2010. Vir: ARSO 2014; Fenološki podatki … 2014; Irrigation … 1986; lastni izracuni. V casu celotne rastne dobe koruzi v povprecno namocenem letu na obmocju Pomurja primanjkuje 404,1 mm vode. Krompir potrebuje v rastni dobi za nemoteno rast in razvoj 406,0 mm vode, na obmocju Pomurja pa mu je v povprecno namocenem letu primanjkuje 396,4 mm. Glede na vremenske in talne razmere ga kmetje sadijo med 8. in 27. aprilom. Krompir, za razliko od koruze, potrebuje že v III. dekadi aprila 8,4 mm vode za vznik, vendar te v tem casu na obmocju Pomurja že primanjkuje (-8,6 mm). Sorazmerno z rastjo se povecuje tudi njegova potreba po vodi, med III. dekado maja in II. dekado junija v posamezni dekadi potrebuje v povprecju 29,0 mm vode, primanjkljaj vode v tleh v tem casu v Pomurju znaša 6,2–12,7 mm. V casu cvetenja v II. in III. dekadi junija ter v casu oblikovanja prvih gomoljev julija in v I. dekadi avgusta, se njegova potreba po vodi še poveca. Takrat je tudi najbolj obcutljiv na pomanjkanje vode, v posamezni dekadi je potrebuje v povprecju 40,0–48,2 mm. Ravno v tem casu se na obmocju Pomurja pojavlja najvecji primanjkljaj vode v tleh, ki znaša v posamezni dekadi 3,4–12,8 mm. Krompir se na pomanjkanje vode prilagaja z nižjim in skromnejšim nadzemnim delom ter z bolj drobnimi in manjšim številom gomoljev. Ko doseže fiziološko zrelost, se njegova potreba po vodi zmanjša, v zadnji fazi tik pred izkopom v I. dekadi septembra potrebuje le še 0,8 mm vode. V casu izkopavanja krompirja je vodna bilanca v Pomurju ponovno pozitivna. Med vrtninami ima najvecje potrebe po vodi paradižnik, ki v rastni dobi za nemoteno rast potrebuje 446,8 mm vode. Na obmocju Pomurja se s pomanjkanjem vode sooca celotno rastno dobo, v povprecno namocenem letu mu primanjkuje 414,9 mm vode. Vodna bilanca je negativna že ob njegovi setvi v III. dekadi aprila, v drugem delu rastne dobe pa njegove potrebe po vodi presežejo presežek vode v tleh, ki se pojavlja od III. dekade avgusta naprej. Paradižnik potrebuje najvec vode med I. dekado julija in I. dekado avgusta, v posamezni dekadi med 41,9–46,2 mm. Slika 7: Primerjava potreb krompirja po vodi s stanjem vodne bilance na meteorološki postaji Murska Sobota v obdobju 1961–2010. Vir: ARSO 2014; Fenološki podatki… 2014; Irrigation … 1986; lastni izracuni. Nekoliko manjša porabnica vode je paprika, ki v rastni dobi, od II. dekade maja do II. dekade septembra potrebuje 346,2 mm vode (Prav tam). Najvec je potrebuje med I. dekado julija in II. dekado avgusta, v posamezni dekadi 35,5–42,0 mm, ko se na obmocju Pomurja pojavlja primanjkljaj vode v tleh, ki znaša v posamezni dekadi 3,1– 12,8 mm. Podobno kot paradižnik, se tudi paprika v Pomurju sooca s pomanjkanjem vode v celotni rastni dobi, v povprecno namocenem letu ji primanjkuje 329,0 mm vode. Bucke potrebujejo v rastni dobi, ki traja v Pomurju od II. dekade maja do I. dekade septembra, 385,7 mm vode, najvec julija in v I. dekadi avgusta, v posamezni dekadi 38,1–42,0 mm, ko je vodna bilanca na obmocju Pomurja izrazito negativna. Kljub nekoliko krajši rastni dobi se tudi bucke, podobno kot paradižnik in paprika, v Pomurju soocajo s pomanjkanjem vode v celotni rastni dobi, primanjkuje jim 376,4 mm vode. Vinska trta je v primerjavi z drugimi kulturnimi rastlinami manjša porabnica vode, v rastni dobi je porabi le 278,8 mm; v Pomurju ji v povprecno namocenem letu primanjkuje 254,1 mm vode. Zaradi globljega koreninskega sistema ima dostop do vode tudi v vecji globini, ko so zgornji horizonti prsti že izsušeni. Potreba vinske trte po vodi preseže razpoložljive kolicine vode v tleh s pojavom prvih listov v I. dekadi maja, ko v posamezni dekadi maja potrebuje v povprecju 8,7 mm vode; primanjkljaj vode v tleh znaša v tem casu v posamezni dekadi 9,6–12,7 mm. Njena potreba po vodi se še nekoliko poveca v casu cvetenja junija (v posamezni dekadi potrebuje v povprecju 17,9 mm vode), najvecje potrebe po vodi pa ima vinska trta v fazi formiranja plodov in rasti grozdnih jagod julija in avgusta. V posamezni dekadi julija potrebuje v povprecju 26,8 mm vode in v posamezni dekadi avgusta v povprecju 25,6 mm vode, medtem ko znaša primanjkljaj vode v tleh julija v povprecju 22,6 mm in avgusta v povprecju 5,0 mm. S pricetkom zorenja grozdnih jagod se potreba vinske trte po vodi pricne postopno zmanjševati, v zadnji fazi zorenja tik pred trgatvijo konec septembra oz. v zacetku oktobra potrebuje v posamezni dekadi le še 6,9 mm vode. Od III. dekade avgusta naprej je vodna bilanca v Pomurju že minimalno pozitivna, vendar se vinska trta, zaradi velikih potreb po vodi, do vkljucno II. dekade septembra sooca s pomanjkanjem vode. Pomanjkanje vode jo manj prizadene, zlasti dobro prenaša krajša sušna obdobja. Med velike porabnike vode spada sadno drevje, zlasti jablana, ki na obmocju Pomurja v rastni dobi, med II. dekado aprila in I. dekado oktobra, potrebuje 518,7 mm vode. Jablana potrebuje že v zacetnih razvojnih fazah precejšnje kolicine vode (v posamezni dekadi aprila v povprecju 12,7 mm), njena potreba po vodi pa se v sledecih razvojnih fazah še stopnjuje vse do faze rasti plodov, ko med II. dekado junija in III. dekado julija v posamezni dekadi potrebuje 39,8–42,0 mm vode. S pricetkom zorenja plodov se njena potreba po vodi postopno zmanjšuje, vendar ji vse do obiranja plodov konec septembra in v zacetku oktobra, kljub pozitivni vodni bilanci na obmocju Pomurja v tem casu, še vedno primanjkuje v posamezni dekadi do 6,0 mm vode. Slika 8: Primerjava potreb vinske trte po vodi s stanjem vodne bilance na meteorološki postaji Murska Sobota v obdobju 1961–2010. Vir: ARSO 2014; Fenološki podatki … 2014; Irrigation … 1986; lastni izracuni. Zelo podobno razporeditev potreb po vodi v rastni dobi kot jablana ima tudi hruška, katere sadove obiramo nekoliko prej, že v zacetku septembra. Glede na krajšo rastno dobo je tudi njena potreba po vodi nekoliko manjša, in sicer potrebuje 445,7 mm vode. Na obmocju Pomurja ji v povprecno namocenem letu v rastni dobi primanjkuje 436,2 mm vode. Primerjava potreb izbranih kmetijskih kulturnih rastlin po vodi s stanjem vodne bilance na obmocju Pomurja je pokazala, da so potrebe vecine kmetijskih kulturnih rastlin v casu najvecjega primanjkljaja vode v tleh med majem in julijem, precej vecje od primanjkljaja. V casu rastne dobe se tako vecina od njih sooca s pomanjkanjem vode, le v zakljucnih fenoloških fazah septembra in oktobra se potrebe vecine kulturnih rastlin po vodi že toliko zmanjšajo, da so zadovoljene s presežkom vode v tleh, ki se pojavlja v tem casu na obmocju Pomurja. Vecina kmetijskih kulturnih rastlin ima najvecje potrebe po vodi v poletnih mesecih junij, julij in avgust, izjema so ozimna žita, ki polja zapustijo že v sredini julija. V casu najvecjih potreb kmetijskih kulturnih rastlin po vodi so te tudi najbolj obcutljive na njeno pomanjkanje. Med kmetijskimi kulturimi rastlinami je najvecja porabnica vode koruza, vecje kolicine potrebuje tudi razlicno sadno drevje, medtem ko so vrtnine, z izjemo paradižnika, na splošno manjše porabnice vode. Preglednica 2: Potrebe izbranih kmetijskih kultur po vodi in primanjkljaj vode za izbrane kmetijske kulture v rastni dobi na obmocju Pomurja. Kulturna rastlina Potreba rastline po vodi (mm) Primanjkljaj vode za rastlino* (mm) Velikost primanjkljaja glede na potrebo (%) Koruza 445,1 -413,2 92,8 Ozimna pšenica 442,7 -291,7 65,9 Krompir 406,0 -396,4 97,7 Sladkorna pesa 504,0 -463,0 91,9 Jablane 518,7 -475,5 91,7 Hruške 445,7 -436,2 97,9 Vinska trta 278,8 -254,1 91,1 Zelje 376,2 -309,6 82,3 Paprika 346,2 -329,0 95,0 Paradižnik 446,8 -414,9 92,8 Bucke 385,7 -376,4 97,6 *Primanjkljaj je izracunan na podlagi primerjave potrebe rastline po vodi s stanjem vodne bilance na meteorološki postaji M. Sobota v obdobju 1961–2010. Vir: ARSO 2014; Fenološki podatki … 2014; Irrigation … 1986; lastni izracuni. 5. Posledice vodnega stresa in poškodovanost kmetijskih kulturnih rastlin Poleg toplote je voda najpomembnejši abiotski faktor za normalno rast in razvoj rastlin. Prehodno pomanjkanje vode je za rastline obicajen pojav in vecina jih je razvila ustrezne mehanizme, da takšna obdobja premagajo brez vecjih težav. Vecji problem predstavlja za rastline dolgotrajnejša suša. Sušni stres se v rastlinah ne pojavi nenadoma, temvec se razvije postopno. Posledice suše se v rastlinah postopno akumulirajo in se lahko ohranjajo dalj casa, zato obicajno težko dolocimo zacetek in konec suše. Prve vidne posledice sušnega stresa lahko opazimo šele, ko turgor3 upade do tolikšne mere, da rastlina pricne veneti, lahko pa se pojavijo tudi druge vidne posledice, kot je na primer zvijanje listov. Primanjkljaj vode spremeni metabolizem rastline, distribucijo asimilatov in mobilnost hranil že veliko prej, kot se pojavijo vidne posledice (Larcher 1995, 335). Fiziološki in biokemicni odzivi kulturnih rastlin na pomanjkanje vode so zelo razlicni in so odvisni od vrste in sorte kulturne rastline, predhodne izpostavljenosti sušnemu stresu, jakosti stresa, sezone ter drugih okoljskih dejavnikov (Šircelj 2006, 272). 3 Turgorski tlak ali turgor je znotrajcelicni tlak, ki je potreben za normalen potek fizioloških procesov. Ko rastlina vec ne more vzpostaviti turgorja, cetudi popolnoma omeji transpiracijo (npr. preko noci), nastopi tocka venenja (Vodnik 2005). Ob pomanjkanju talne vode že v zgodnjih razvojnih fazah je oviran vznik, rastline zacnejo zaostajati v rasti, kar se pozna na njihovem razvoju v sledecih razvojni fazah. Vlažnost je eden izmed najpomembnejših dejavnikov, ki vplivajo na razvoj koreninskega sistema. Pri pomanjkanju vlage v prsti rastlina razvije vecji koreninski sistem ter daljše korenine s katerimi prodre globlje v prst, da pride do potrebne vode. Ker se obicajno pri rastlinah socasno pojavi tudi toplotni stres, je moten tudi proces fotosinteze in oplodnja cvetov, zato so ti slabo oplojeni ali sploh niso, kar pomeni izpad pridelka. Primanjkljaj vode v casu cvetenja, opraševanja ter polnjenja zrn vecini poljšcin škoduje, še posebej koruzi, soji in pšenici (Parry 2000, povz. po Kajfež Bogataj in Crepinšek 2004, 53). Ce pri koruzi v fazi metlicenja listna ovenelost traja 6–8 dni, se pricakovani pridelek zmanjša do 50 %, še bolj škodljiv pa je vpliv suše v Tatjana Kikec: Primerjava stanja vodne bilance in potreb izbranih kmetijskih kulturnih rastlin … 94 fazi oplodnje, ko rastlina ob nezadostnih kolicinah vode ostane brez nastavka zrnja, kar pomeni 100 % izpad zrnja (Tanjšek et al. 1991, 66). Koruza je še vedno zelo priljubljena poljšcina med pomurskimi kmetovalci, vendar potrebuje, zaradi sposobnosti oblikovanja velike kolicine suhe snovi, za nemoteno rast in razvoj precejšnje kolicine vode, zato je ob pojavu suše obicajno med najbolj poškodovanimi kmetijskimi kulturami. V ekstremno sušnem letu 2003 je najvišja stopnja poškodovanosti koruze4 ponekod na plitvih pešceno-prodnatih prsteh znašala tudi do 80 % (Ocena poškodovanosti … 2003 in 2007, 2011), leta 2012 in 2013 do 51 % ter silažne koruze do 62 % (Ocena poškodovanosti … 2012 in 2013, 2014). Sušnega leta 2003 so ozimna žita zaradi pomanjkanja vode že zelo zgodaj pricela zaostajati v razvoju, zavirano je bilo njihovo steblenje, na posameznih obmocjih v Pomurju se je njihova rast ustavila na višini 20 cm. Zaradi hkratnega temperaturnega stresa je bila motena fotosinteza in predvsem oplodnja cvetov ter zacetek nalivanja zrnja. Žita so razvila krajše klase, vecja je bila sterilnost cvetov in posledicno vecje število praznih klasov (Zrnec in Matajc 2003, 26). Zaradi suše in visokih temperatur so ozimna žita prisilno in hitreje dozorevala. Njihova najvišja stopnja poškodovanosti je ponekod na plitvih pešceno-prodnatih prsteh jugovzhodno od Murske Sobote znašala 70–75 %, med 61–70 % pa so ozimna žita bila poškodovana na Murskem polju, na severozahodu Dolinskega in Ravenskega ter na osrednjem in jugovzhodnem Gorickem (Ocena poškodovanosti … 2003 in 2007, 2011). V sušnih letih 2012 in 2013 ozimna žita niso bila poškodovana saj je bila žetev opravljena pred pojavom hude suše v drugi polovici julija (Ocena poškodovanosti … 2012 in 2013, 2014). Mladi nasad krompirja si po suši hitro opomore, ce pa ga suša prizadene v drugi polovici rasti, potem ko je že pricel cveteti, si ne opomore vec. V vrocih dneh morajo korenine nepretrgoma dovajati velike kolicine vode, sicer se listne reže zaprejo. Asimilacija se tako pricne zmanjševati že pri neznatnem pomanjkanju vlage v tleh, kar omejuje rast nasada, še zlasti listov, ki ostanejo manjši, rastline pa se prej postarajo in odmrejo, kar zmanjšuje kolicino suhe snovi, torej pridelka (Kus 1987, 31, 33, 36, 159). Podobno kot pri pšenici je tudi pri krompirju najvišja stopnja poškodovanosti zaradi suše leta 2003 na plitvih pešceno-prodnatih prsteh ponekod znašala 70–75 % (Ocena poškodovanosti … 2003 in 2007, 2011), v sušnih letih 2007, 2012 in 2013 pa najvišja stopnja poškodovanosti krompirja ni presegla 50 % (Prav tam; Ocena poškodovanosti … 2012 in 2013, 2014). Kljub globljemu koreninskemu sistemu tudi sadno drevje v poletnih mesecih obcuti pomanjkanje vode v tleh, kar povzroca ovenelost listov in odpadanje še nedozorelih sadežev. Vinsko trto pomanjkanje vode v zgornjih horizontih prsti manj prizadene, ob vecjem pomanjkanju talne vode pogosto pride le do venenja listov, ob ekstremni suši pa se upocasni njena rast, kar vpliva na slabši razvoj jagod, ki ostanejo bolj drobne. 4 Podatki o stopnji poškodovanosti posameznih kulturnih rastlin zaradi suše so pomemben pokazatelj prostorske razširjenosti in intenzivnosti pojava suše, vendar je pri njihovi uporabi potrebno upoštevali sledece: - prijava škode: za prijavo in uveljavljanje škode se je potrebno soociti z birokratskimi postopki, ki jim zlasti manjši kmetje sami niso kos, zato škode pogosto ne prijavijo – ta se obicajno pojavi v vecjem obsegu kot nam kažejo podatki; - nacin zbiranja podatkov: ker ne obstajajo enotni kriteriji za ocenjevanje škode, so ocene v veliki meri odvisne od subjektivne presoje clanov v prvi fazi obcinske in v drugi fazi regijske komisije za ocenjevanje škode; - nivo zbiranja podatkov: podatki se zbirajo na nivoju katastrskih obcin, kar je za natancnejšo prostorsko omejitev obmocij pojava suše prevelika enota, saj ni nujno, da se suša pojavi na celotni površini katastrske obcine, poleg tega pa se v posamezni katastrski obcini pojavljajo poleg njiv tudi druge oblike rabe tal, kjer se suša ne pojavi. Najvecjo škodo obicajno utrpijo mladi vinogradi, eno- in dvoletni trsi, ki se zaradi slabše odpornosti posušijo. Sušnega leta 2003 so tudi sadovnjaki in vinogradi utrpeli precejšnjo škodo, listje se je posušilo in odpadalo, plodovi so ostali majhni, ponekod so se celo posušili in odpadli. Izpad pridelka je bil posledica aprilske ohladitve, ki je sadno drevje in vinsko trto ujela v najobcutljivejših fenoloških fazah odpiranja rodnih brstov do cvetenja, ter poletne suše. Najvišja stopnja poškodovanosti grozdja je znašala 80–85 % in je bila ocenjena na obmocju Radgonsko-Kapelskih goric, najvišja stopnja poškodovanosti sadja je znašala 50–55 % (Ocena poškodovanosti … 2003 in 2007, 2011) Leta 2012 je vinska trta dokaj dobro kljubovala suši, najvišja stopnja poškodovanosti je znašala 36 %, med sadnim drevjem so bile poškodovane le slive in cešplje, ki so bile zaradi suše poškodovane tudi leta 2013, in sicer je najvišja stopnja poškodovanosti znašala 50–60 % (Ocena poškodovanosti … 2012 in 2013, 2014). slika 9 Slika 9: Stopnja poškodovanosti pšenice v sušnem letu 2003 v Pomurju. Vir: Uprava RS za zašcito in reševanje, 2015. Ob dalj casa trajajocem izpadu padavin in pojavu kmetijske suše se zmanjša kolicina pridelka, slabša je tudi njegova kakovost. Najbolj prizadete so tiste kulturne rastline, ki se v casu pomanjkanja vode nahajajo v najobcutljivejših razvojnih fazah, in ki so velike porabnice vode. Škoda je obicajno ogromna in samo v Pomurju, kjer zavzemajo njive in vrtovi 835,5 km2 oz. 62,5 % površine regije (Medmrežje 2), presega milijonske zneske. Gledano dolgorocno ima škoda, ki jo vsakih nekaj let povzroci kmetijska suša, velike posledice tako za kmetijstvo kot za gospodarstvo Pomurja, kjer se 7,6 % delovno aktivnega prebivalstva še vedno ukvarja s kmetijstvom (SURS 2015). Preglednica 3: Škoda zaradi poškodovanosti kulturnih rastlin zaradi suše v letih 2003, 2007, 2012 in 2013. Škoda 2003 2007 2012 2013 Poškodovana površina (ha) 64.750,06 13.100,81 20.483,74 26.764,33 Ocenjena škoda (EUR) 31.509.395,33 7.556.610,17 11.744.366,63 25.531.136,48 Vir: Ocena poškodovanosti … 2003 in 2007, 2011; Ocena poškodovanosti … 2012 in 2013; 2014. 6. Zakljucek Primerjava stanja vodne bilance in potreb izbranih kmetijskih kulturnih rastlin po vodi v Pomurju je pokazala velika neskladja, kar ima ob dalj casa trajajocem izostanku padavin za posledico poškodovanost rastlin in posledicno manjše kolicine pridelka slabše kakovosti. Vodna bilanca je na obmocju Pomurja negativna med aprilom in II. dekado avgusta, torej vecji del vegetacijske dobe. Primanjkljaj vode v tleh je najvecji maja, ko znaša v povprecju - 24,1 mm, sledi julij s povprecno -22,6 mm. Gledano prostorsko je primanjkljaj najvecji v vzhodnem delu Pomurja, s pomikom proti zahodu se postopno zmanjšuje in je najmanjši v zahodnem ter jugozahodnem delu obmocja. Razporeditev stanja vodne bilance preko leta je dokaj ugodna za ozimna žita, saj jim vode primanjkuje le v drugi polovici rastne dobe, polja pa zapustijo še pred hujšim primanjkljajem vode v tleh. Vecina ostalih kmetijskih kulturnih rastlin kot so koruza, krompir, buce in drugo se s pomanjkanjem vode v tleh sooca vecji del rastne dobe, v najobcutljivejših razvojnih fazah pa se nahajajo ravno v poletnih mesecih junij, julij, avgust, ko je primanjkljaj vode v tleh na obmocju Pomurja najvecji in jih ta najbolj prizadene. Tudi izracunani linearni trendi vodne bilance niso nic kaj spodbudni, saj se primanjkljaj vode v tleh še povecuje, in sicer najbolj v spomladanskih in poletnih mesecih, torej v vecjem delu vegetacijske dobe, ko so potrebe rastlin po vodi najvecje. V casu nizke samooskrbe v Sloveniji zato velja razmisliti in na novo preuciti primernost pridelave posameznih kmetijskih kulturnih rastlin, prilagoditi njihov izbor in nacin pridelave. Velike porabnice vode bo vsaj deloma smiselno nadomestiti z bolj odpornimi kulturami in tistimi z vecjimi regeneracijskimi sposobnostmi po krajših sušnih obdobjih. Možnost je tudi v sajenju bolj zgodnjih sort (s tem se sicer poveca nevarnost spomladanske pozebe), ki zorijo pred nastopom sušnega obdobja, ter zelo poznih sort. Posledice suše se da vsaj deloma omiliti tudi z dolocenimi agrotehnicnimi ukrepi. Vsekakor pa bo potrebno z razlicnimi ukrepi priceti cim prej in se tako prilagoditi razmeram, ko je pojav suše v Pomurju vse pogostejši. Literatura Duden, 2001: Tematski leksikon geografija, geslo: suša. Ucila, Tržic, str. 535–536. Fenološki podatki za izbrane kmetijske kulture za fenološke postaje na obmocju Pomurja za obdobje 1961–2010 (digitalna oblika). 2014, Agencija RS za okolje, Ljubljana. Frantar, P. (ur.) 2008: Vodna bilanca Slovenije 1971–2000. Ministrstvo za okolje in prostor, Agencija RS za okolje, Ljubljana. Irrigation Water Management: Irrigation water needs. 1986, FAO. Pridobljeno: http://www.fao.org/docrep/S2022E/S2022E00.htm (10. 7. 2013). Kajfež Bogataj, L. in Svet, M. M. 1993: Dinamika parametrov vodne bilance kmetijskih tal v Sloveniji v obdobju 1961–1990. V: Zbornik Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani, št. 61, str. 21–27. Kajfež Bogataj, L. in Crepinšek, Z. 2004: Možni vplivi spremenjene klime na kmetijstvo. V: Ranljivost slovenskega kmetijstva in gozdarstva na podnebno spremenljivost in ocena predvidenega vpliva. Ministrstvo RS za okolje, prostor in energijo, Agencija RS za okolje, Ljubljana, str. 47–71. Kajfež - Bogataj, L., Bergant, K. 2005: Podnebne spremembe v Sloveniji in suša. Ujma, 19, Ljubljana. Kikec, T. 2015: Geografska tipizacija Pomurja glede na sušo in možnosti za prilagoditev pojavu. Doktorska disertacija. Univerza v Mariboru, Filozofska fakulteta, Oddelek za geografijo, Maribor. Kolbezen, M. in Pristov, J. 1998: Površinski vodotoki in vodna bilanca Slovenije. Ministrstvo za okolje in prostor, Hidrometeorološki zavod RS, Ljubljana. Pridobljeno: http://www.arso.gov.si/vode/publikacije%20in%20poro%C4%8Dila/bilanca6190_2_BESEDILO.pdf (14.4.2011). Kus, M. 1987: Krompir. Knjižica za pospeševanje kmetijstva XVIII. CZP, Kmecki glas, Ljubljana. Larcher, W. 1995: Physiological plant ecology. Ecophysiology and stress shysiology of funktional groups. 3rd edition, Berlin, Springer Verlag. Matajc, I. 1996: Vpliv sušnih in deževnih obdobij na pridelavo kmetijskih rastlin. Ujma 10, Ljubljana, str. 138–142. Ocena poškodovanosti kmetijskih kultur zaradi suše leta 2003 in 2007. Porocilo regijske komisije za ocenjevanje škode, nastale zaradi pojava suše (digitalna oblika). 2011, Uprava za zašcito in reševanje RS, Izpostava Murska Sobota. Ocena poškodovanosti kmetijskih kultur zaradi suše leta 2012 in 2013. Porocilo regijske komisije za ocenjevanje škode, nastale zaradi pojava suše (digitalna oblika). 2014, Uprava za zašcito in reševanje RS, Izpostava Murska Sobota. Podatki o oceni škode po vzroku elementarne nesrece. Statisticni urad RS. Pridobljeno: http://www.stat.si/ (20. 3. 2015). Podatki o višini padavin in potencialni evapotranspiraciji za izbrane meteorološke postaje na obmocju Pomurja za obdobje 2061–2010 (digitalna oblika), 2014. Agencija RS za okolje, Ljubljana. Pokrovnost tal v Sloveniji (digitalna oblika), 2014. Ministrstvo za okolje in prostor - Agencija RS za okolje, Ljubljana. Šircelj, H. 2006: Sušni stres v kmetijskih rastlinah. V: Novi izzivi v poljedelstvu. Zbornik prispevkov VII. simpozija v Rogaški Slatini, 7.–8. dec. 2006, Slovensko agronomsko društvo, Ljubljana, str. 271–277. Tanjšek, T. et al. 1991: Koruza. Knjižica za pospeševanje kmetijstva. CZP Kmecki glas, Ljubljana. Vodnik, D. 2005: Fiziologija rastlin. PowerPoint prezentacija za predavanja iz predmeta Fiziologija rastlin za študijsko leto 2005/06. Univerza v Ljubljani, Biotehniška Fakulteta, Oddelek za agronomijo, Ljubljana. Pridobljeno: http://web.bf.uni-lj.si/ag/botanika/gradiva/Voda-UNI-2005-06.pdf (14.5.2015). Zrnec, C. in Matajc, I. 2003: Agrometeorologija. V: Mesecni bilten Agencije RS za okolje, julij 2003, Ljubljana, str. 25–30. Medmrežje 1: http://pxweb.stat.si/pxweb/Dialog/statfile2.asp (12.4.2015). Medmrežje 2: http://rkg.gov.si/GERK/ (13. 11. 2014). COMPARISON OF WATER BALANCE AND THE NEEDS OF SELECTED AGRICULTURAL CROPS FOR WATER IN POMURJE REGION Summary In addition to heat and light plants need a certain amount of water or moisture in the soil for successful growth and development. The available quantities of water at the selected location are determined by calculating the water balance and are dependent on rainfall, potential evapotranspiration, the soil's ability to retain water and previous water supplies. The water balance has been calculated on the basis of data from the Slovenian Environment Agency (ARSO) about the amount of rainfall and potential evapotranspiration for the period between 1961 and 2010 for six selected meteorological stations in Pomurje region. We deducted a daily value of potential evapotranspiration from daily precipitation. The needs of the agricultural crops for water are dependent on climatic factors, the type of crop and the level of its development. The potential evapotranspiration of plants, which means the amount of water needed for the smooth development, was expressed in mm / day or l / m2 / day (Irrigation ... 1986) and was calculated using the formula of Food and Agriculture Organization of the United Nations (Chapter 2). The water balance in Pomurje region was between 1961 and 2010 negative in spring (an average -28,3 mm) and summer (an average -42,7 mm), while in autumn (an average of 109.1 mm) and winter (an average of 88,2 mm) there was excess of water in the soil. The shortage of water in the soil occurs between April and the second decade of August - the major part of the growing season (April to September), which is in terms of agricultural crops distinctly unfavourable and has a negative impact on their growth and development. The shortage of water in the soil is the biggest in May, with the average of -24,1 mm, followed by July with an average of -22,6 mm (ARSO 2014, their own calculations). Viewed spatially, the deficit of water is the highest in the eastern and south-eastern part of Pomurje region; by moving to the west it is gradually decreasing and is the smallest in the western and south-western part of the area. The calculated water balance trends are in terms of the flourishing agricultural crops highly unfavourable, since the water deficit in the soil increases the most in spring and summer months, hence the major part of the growing season when the plant’s needs for water are the greatest. A comparison of the needs of selected agricultural crops for water with the state of the water balance in Pomurje region has shown that the needs of most agricultural crops for water during the maximum deficit of water in the soil between May and July are significantly higher than the deficit. Most crops face a shortage of water in a large part of the growth period, only in the final phenological stages in September and October are the water needs so reduced that they are already met with an excess of water in the soil, which at this time appears in Pomurje region. Allocation of the status of the water balance over the year is favourable for winter grain (Fig. 5) which in the first half of the growing season has sufficient water to ensure a smooth emergence, development and proliferation. The water lacks in the second half of the growing season from late February to mid-July, when it is harvested before the greatest water scarcity. Most other agricultural crops, corn, potatoes, pumpkins and vegetables, such as peppers and tomatoes, face a lack of water in the soil for the major part of the growth period (Fig. 6 and 7). The maximum water needs are during the summer months of June, July and August, when the largest deficit of water in the soil occurs in Pomurje region. Then the majority of agricultural crops are in the most sensitive stages of development, when water shortages affect them greatly. Even fruit trees and vines (Fig. 8) have the greatest need for water in July and August, when they are in the stage of formation of the fruit and its growth. Unlike fruit trees, vines are smaller consumers of water and are more resistant to the lack of it, as due to the deeper root system they have access to water at greater depths, when the upper horizons of the soil have already dried out. A transitional lack of water is normal for the plants and most of them have developed appropriate mechanisms to overcome such periods without any major problems. A bigger problem for the plants is prolonged drought. The first visible effects of drought stress appear as wilting of plants and rolling of leaves, their growth slows down, the prolonged water shortages cause irreversible damage to the plants, which is reflected in the quantity and quality of the crop. The most affected are those crops that are in a time of shortage of water in the most sensitive stages of development, and that are large consumers of water. Damage caused by agricultural drought is usually huge and only in Pomurje region, where arable land and gardens present 835,5 km2 or 62,5 % of the region (Internet 2), exceeds millions of euros. At a time of low self-supply in Slovenia we should therefore consider and re-examine the adequacy of production of different agricultural crops, adapt their selection and production methods, as start with these measures as soon as possible.