Feedback Form

 618

Oprettet: 08-08-2011

Beregning af markvandingsbehov

Metode til beregning af behov for markvanding er beskrevet. Metoden er anvendt til at beregne markvandingsbehovet for perioden 1987-2010 og det forventede markvandingsbehov i 2040 under to forskellige klimascenarier.

 
Videncentret for Landbrug, Planteproduktion har foretaget beregninger af de årlige behov for markvanding i en række afgrøder for perioden 1987-2010. Resultaterne kan ses her.

Der er endvidere foretaget beregninger af det forventede markvandingsbehov i 2040 under to forskellige klimascenarier. Resultaterne kan ses her.

I denne artikel er den anvendte beregningsmetode beskrevet.

Beregningerne er foretaget med programmet Vandregnskab Online, der også anvendes til styring af markvanding i praksis. Beregningerne er udført for grovsandet jord (JB 1) med en rodzonekapacitet på 61 mm. Grovsand (JB 1) er den mest udbredte jordtype på vandede arealer og 61 mm er den gennemsnitlige rodzonekapacitet på grovsandet jord.

De fleste forsøg med markvanding i Danmark er udført på Jyndevad forsøgsstation, hvor rodzonekapaciteten også er ca. 60 mm. Der er dermed grundlag for at kunne relatere forsøgsresultaterne på Jyndevad forsøgsstation til de beregnede vandingsbehov.

Det er vigtigt at understrege, at de beregnede vandingsbehov kun gælder ved en rodzonekapacitet på 61 mm. Ved større rodzonekapacitet er vandingsbehovet mindre.

Klimadata og beregning af fordampning

I beregningerne i Vandregnskab Online anvendes døgnværdier for middeltemperatur, nedbør og globalstråling. Potentiel fordampning beregnes med Makkinks formel, der alene anvender døgnmiddeltemperatur og globalstråling.

Aktuel fordampning beregnes i Vandregnskab Online ud fra potentiel fordampning og afgrødernes bladarealindeks. I 2004 blev der indført en korrektion i Vandregnskab Online, således at aktuel fordampning i kartofler er 1,2 gange potentiel fordampning, når bladarealindekset når maksimum på 5.

I øvrige afgrøder er aktuel fordampning 1,1 gange potentiel fordampning, når bladarealindekset er 5. Korrektionsfaktoren øges gradvist med stigende bladarealindeks indtil maksimum på 5. Ved et bladarealindeks på 1 er korrektionsfaktorerne henholdsvis 1,04 og 1,02.

Når vandbalanceunderskuddet i jorden når en vis størrelse, så planterne ikke længere kan opretholde fuld fordampning, reduceres den beregnede aktuelle fordampning i takt med et stigende underskud.

Aktuel fordampning med og uden markvanding

Ved beregning af vandingsbehov er anvendt simulerede vandinger i Vandregnskab Online. Simuleringsberegningen udløser automatisk en markvanding, når vandbalanceunderskuddet når et vist niveau. Disse niveauer for maksimalt tilladelige vandbalanceunderskud er forskellige fra afgrøde til afgrøde og fra vækstfase til vækstfase.

Tærskelværdierne er angivet som procentdele af rodzonekapaciteten, der beregnes i forhold til afgrødens udviklingstrin. Ved fuld rodudvikling er som tidligere nævnt anvendt en rodzonekapacitet på 61 mm i alle afgrøder.

I simuleringsberegningen bliver der imidlertid ikke taget hensyn til nedbørprognosen for de dage, der følger umiddelbart efter at tærskelværdien for vanding er nået. Derfor sker det i nogle tilfælde, at simuleringsberegningen udløser en vanding, selv om der kommer nedbør én eller to dage efter. Det sker også i praksis og vil aldrig helt kunne undgås; men i praksis vil driftslederen vurdere, hvor stor chance der er for regn i løbet af 1-2 dage og lade det indgå i beslutningen om at vande.

Vi har derfor vurderet, at det vandingsbehov, der fremkommer som et resultat af simuleringsberegningerne, overestimerer det vandingsbehovet i praksis.

Der er foretaget en beregning af aktuel fordampning både med de simulerede markvandinger, der sikrer fuld fordampning i hele vækstsæsonen, og helt uden markvandinger. Forskellen mellem aktuel fordampning med og uden simulerede markvandinger er den maksimale merfordampning, som markvandingen har kunnet give.

Hvis man kunne tildele vandingsvandet helt optimalt uden nogen tab, vil merfordampningen svare til vandingsbehovet. Det vil aldrig være muligt i praksis, da man er nødt til at tildele en vis mængde vand pr. gang og da man aldrig helt kan vide, hvordan fordampning og nedbør bliver efter vandingen.

Reinfiltrationen er den del af vandingsvandet, der ikke går til fordampning. Det fører i stedet til øget udsivning fra rodzonen. De simulerede vandinger resulterede i en reinfiltration på ca. 40 pct. af vandingsvandet som gennemsnit for en længere årrække. I de år, hvor vandingsbehovet var lille, var reinfiltrationen større.

Vi har som grundlag for beregningerne af vandingsbehov antaget, at det i praksis er muligt at begrænse reinfiltrationen til maksimalt 30 pct. af vandingsvandet. Vandingsbehovet er derfor beregnet således, at merfordampningen udgør mindst 70 pct. af den tilførte vandmængde.

I nogle år var reinfiltrationen med de simulerede vandinger mindre end 30 pct.. I disse år er vandingsbehovet ikke korrigeret i forhold til de simulerede vandinger. Det betyder, at den gennemsnitlige reinfiltration ved de beregnede vandingsbehov for perioden 1987-2010 er 25-27 pct. afhængig af afgrøde.

I tabel 1 er vist et eksempel på beregning af vandingsbehov i vårbyg efter den beskrevne metode. I gennemsnit for perioden 1987-2010 har Vandregnskab Online tildelt 126 mm vand via de simulerede markvandinger. Det har resulteret i en reinfiltration på i gennemsnit 39 pct., da merfordampningen i gennemsnit kun er 77 mm.

Vandingsbehovet, der som nævnt er fremkommet ved at antage, at reinfiltrationen i praksis kan begrænses til maksimalt 30 pct., er beregnet til 103 mm i gennemsnit pr. år. Det giver en reinfiltration på i gennemsnit 25 pct.

Geografisk variation

Vandingsbehov for perioden 1987-2010 er beregnet for både Billund og Ribe, der repræsenterer henholdsvis et område fjernt fra kysten med stor sommernedbør og et kystnært område med en lidt mindre sommernedbør.

I gennemsnit for perioden 1987-2010 er der i perioden 1. marts – 30. september kommet 554 mm nedbør i Billund og 521 mm i Ribe. Den potentielle fordampning er 10 mm højere i Ribe end i Billund i den nævnte periode. Men vårbygs vækstsæson er kortere og det gennemsnitlige vandingsbehov i Billund er beregnet til 99 mm og i Ribe til 107 mm.

Det er antaget, at gennemsnitstal for Ribe og Billund er repræsentative for hovedparten af det Midt- og Vestjyske område med grovsandet jord, hvor det meste af markvandingen finder sted.

Tabel 1. Beregnet markvandingsbehov i vårbyg for perioden 1987-2010 på grovsandet jord (JB 1) med en rodzonekapacitet på 61 mm. Vandingsbehovet er beregnet på grundlag af aktuel fordampning med og uden simulerede markvandinger i Vandregnskabs Online, mm. Nedbør og fordampningstal er for perioden 1. marts – 30. september.

År Nedbør Potentiel
fordamp-ning
Simuleret
vanding
Aktuel fordampning

Mer-fordamp-ning

Vandings-
behov
Re-infiltration
Uden
vanding
Med
vanding
1987 542 418 0 361 361 0 0 0
1988 745 480 94 360 410 50 72 22
1989 415 533 207 285 445 159 207 48
1990 608 508 100 359 405 46 66 20
1991 394 490 139 317 377 61 86 26
1992 544 551 235 259 466 208 235 27
1993 499 490 150 299 404 105 143 39
1994 677 518 160 330 427 96 138 41
1995 524 543 142 339 410 71 101 30
1996 281 494 143 264 363 99 141 42
1997 437 544 139 336 419 83 118 35
1998 647 463 98 380 423 43 61 18
1999 697 523 68 401 420 19 27 8
2000 453 491 111 351 406 56 80 24
2001 574 499 101 352 426 74 101 26
2002 528 536 66 362 387 26 37 11
2003 462 558 72 366 387 21 29 9
2004 592 513 98 342 411 68 93 24
2005 493 523 138 332 412 80 114 34
2006 503 554 195 304 426 122 174 52
2007 658 556 63 383 398 15 21 6
2008 614 587 197 308 474 166 197 31
2009 481 583 133 350 441 91 123 32
2010 540 535 138 356 437 81 112 31
Gns. 538 520 126 337 414 77 103 26

Sidst bekræftet: 28-07-2014 Oprettet: 08-08-2011 Revideret: 08-08-2011

Forfatter

Planter & Miljø
Landskonsulent, Gødskning

Søren Kolind Hvid

PlanteInnovation


Af samme forfatter

Vandbalanceunderskud på forskellige jordtyper
I vintersæd er der 7. maj typisk et vandbalanceunderskud på 80-90 mm, hvor fordampningen endnu ikke har været begrænset af ...
07.05.19
Markvanding i Påsken
Sæsonen for markvanding starter helt usædvanligt tidligt i 2019. Der er allerede vandingsbehov i overvintrende afgrøder på ...
15.04.19
Præsentationer fra konference om kvælstofregulering på basis af lokale målinger
Mange nye måleresultater fra GUDP-projektet om emissionsbaseret kvælstofregulering blev præsenteret på konference 14. juni ...
21.08.18
6-ugers vejrprognose fra DMI fra 7. august
Det er usikkert, hvor meget nedbør, der kommer i denne uge. I de kommende uger forventes fortsat højtrykspræget vejr med va...
08.08.18
Vanding med saltholdigt vand
Prognoserne om tørke flere uger endnu har igangsat overvejelser om ekstraordinært at vande roer med saltholdigt vand.
06.08.18