„Woda dla Kujaw” – podsumowanie

Klimatyczny bilans wodny w okresie wegetacyjnym w Polsce 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. Wskazuje to na największe zapotrzebowanie na nawodnienia w naszym regionie w części południowej, na obszarze Kujaw. Także w obecnym sezonie, po pierwszych trzech miesiącach, mieliśmy problem suszowy w naszym województwie (w marcu na znacznym obszarze zanotowano zaledwie 1 mm opadu). Na szczęście po opadach w maju i czerwcu sytuacja uległa poprawie, przynajmniej dla bieżącej wegetacji roślin.

Ten nieco dłuższy wstęp pokazuje, że Projekt „Woda dla Kujaw”, który podsumowywano 14 czerwca br. w Minikowie jest jednym z przejawów podejmowania działań, na które wtedy zwracano uwagę.

Konferencję otworzyli zastępca dyrektora KPODR w Minikowie dr Ryszard Zarudzki oraz dyrektor Oddziału w Bydgoszczy Instytutu Technologiczno-Przyrodniczego – PIB dr inż. Ewa Kanecka-Geszke. Zastępca Dyrektora KPODR na wstępie zwrócił uwagę, że Ośrodek nasz od wielu lat stara się podejmować konkretne działania, aby wesprzeć rolników w rozwiązywaniu największych problemów gospodarstw rolnych, w tym także problemów suszowych. Dlatego czynnie włączamy się w nurt prac w ramach różnych projektów, takich jak „Woda dla Kujaw”, E-DWIN dotyczący wsparcia w zakresie syganlizacji agrofagów i wielu innych, np. prace w zakresie Partnerstw Wodnych. Następnie pani dr inż. Ewa Kanecka-Geszke omówiła znaczenie Systemów Wspomagania Decyzji, a w szczególności System Woda dla Kujaw jako narzędzie wspomagające decyzje w nawadnianiu.

Zastępca dyrektora KPODR dr Ryszard Zarudzki i dr inż. Ewa Konecka-Geszke dyrektor Bydgoskiego Oddziału ITP-PIB rozpoczęli konferencję

Modelowanie matematyczne i stworzenie aplikacji dla rolników to najtrudniejsze elementy i zadania, jakie stanęły przed naukowcami UKW przedstawił je m.in. prof. dr hab. Inż. Mariusz Kaczmarek

Konferencja podsumowująca projektu Woda dla Kujaw

W prace projektowe zaangażowanych jest wiele osób, a projektem kieruje dr inż. Wiesława Kasperska-Wołowicz z ITP-PIB Falenty Oddział w Bydgoszczy, na zdjęciu podczas lustracji w gospodarstwie Marcina Łady w Kruszy Duchownej.

Łukasz Busse z Tarnowa koło Kruszwicy

Kierownik Projektu dr inż. Wiesława Kasperska-Wołowicz zaprezentowała wykonawców projektu, omówiła cele i założenia przedsięwzięcia oraz wskazała wstępne rezultaty, jakie udało się osiągnąć na tym etapie prac. W ramach działania „Współpraca” z PROW 2014–2020 grupa inicjatorów w 2019 roku opracowała i 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 nazywany „Woda dla Kujaw”. W skład konsorcjum weszli następujący uczestnicy: jako wiodący 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.

Zdjęcia pokazują erozję wietrzną i jej skutki jako efekt braku wilgoci w glebie nie osłoniętej przez rośliny czy mulcz. Zdjęcia wykonano 7 kwietnia br. na Kujawach w okolicy Kruszwicy i Chełmc

Potrzeba opracowania narzędzia pomocnego dla rolników wynikała z opisanego wyżej problemu niedoboru/deficytu wody opadowej na Kujawach, tak aby mogli oni w swoim gospodarstwie monitorować warunki wilgotnościowe i reagować na suszę w odpowiednim momencie i w racjonalny sposób.

Celem projektu było 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. Docelowo 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 były z wykorzystaniem modelowania matematycznego i technik informatycznych i polegały na tym, że: specjaliści ITP-PIB oraz UKW poprzez opracowania naukowe stworzyli modele i aplikację do systemu wspomagania decyzji, natomiast KPODR oraz rolnicy brali udział w ich praktycznym zastosowaniu poprzez testowanie i wdrażanie systemu do praktyki – działanie systemu sprawdzane jest na konkretnych uprawach w gospodarstwach rolników. 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. System ten pozwoli na określanie bieżących potrzeb wodnych roślin uprawnych i wyznaczenie okresów, gdy niedobór wody ma decydujący wpływa na plon.

O tym jak w praktyce wyglądały prace nad tymi zagadnieniami omawiali w dalszej części konferencji kolejni prelegenci. Dr inż. Bogdan Bąk (ITP-PIB) omówił uwarunkowania meteorologiczne występujące na Kujawach. O potrzebach wodnych roślin uprawnych, okresach krytycznych ich rozwoju (kiedy wymagania wodne dla prawidłowego rozwoju i stabilnego plonu są największe) i racjonalnym nawadnianiu według potrzeb, systemach nawodnień występujących i potrzebnych na Kujawach mówiła dr inż. Wiesława Kasperska-Wołowicz. Realizowane zadania i udostępnione bazy danych przez KPODR przedstawił mgr inż. Josip Zubac (KPODR). Wyniki badań polowych na obiektach demonstracyjnych zaprezentował mgr inż. Tymoteusz Bolewski (ITP-PIB). Podstawy naukowe modeli matematycznych nawodnień przedstawił prof. dr hab. inż. Mariusz Kaczmarek (UKW). O praktycznym zastosowaniu Systemu wspomagania nawodnień Woda dla Kujaw opowiedział i zaprezentował jego praktyczne możliwości na tym etapie mgr inż. Marcin Kempiński (UKW).

Na koniec rozpoczęła się dyskusja, którą poprowadzili kierownik Projektu dr inż. Wiesława Kasperska–Wołowicz i mgr inż. Marek Radzimierski reprezentujący doradców KPODR. Przypomniał on nieco historii budowania wsparcia przez KPODR dla rolników w problemie suszy i wskazał trzy główne zadania do rozwiązania problemów suszowych w regionie Kujaw, jeśli chcemy choć w jakiejś części zrobić to poprzez wzrost nawodnień.

– Skąd wziąć wodę do nawodnień? – (naturalnych źródeł jest zbyt mało, konieczna jest retencja na wszystkich możliwych poziomach – duża, średnia, w szczególności mała mająca największe znaczenie dla rolnictwa);

– Zaopatrzenie gospodarstw w urządzenia techniczne do nawodnień – teoretycznie wsparcie jest, ale ilu rolników skorzystało dotychczas? Potrzeba źródeł wody do nawodnień, środków własnych rolnika na inwestycje i chęci samego rolnika oraz opłacalności przedsięwzięć;

– Wyposażenie gospodarstw w inteligentne systemy wspomagania decyzji pozwalające podejmować konkretne i opłacalne działania, także w zakresie racjonalnego nawadniania.

Podsumowując – Projekt „Woda dla Kujaw” to dopiero początek – rolnik, który stosuje nawodnienia, powinien mieć możliwość stałego monitorowania zarówno warunków meteorologicznych na obszarze sąsiadującym z jego polami i stanu uwilgotnienia gleby pod uprawami, jak również oszacowania bieżących potrzeb nawodnieniowych tych roślin w perspektywie 3–5 dni.

Niebawem okaże się, jak system będzie się sprawdzać. Na razie sama aplikacja nie jest jeszcze gotowa do przekazania rolnikom. Gdy rolnicy biorący udział w projekcie będą zadowoleni z rezultatów, KPODR zadba o rozpowszechnienie aplikacji wśród rolników na Kujawach i nie tylko.

Trzeba jednak pamiętać, że to początek działań w tym zakresie i projekt na pewno powinien być rozwijany i to szybko. Jest ku temu kilka przesłanek, takich jak: szybko pogłębiające się deficyty wody w regionie, konieczność udoskonalenia modeli wzrostu i rozwoju roślin i Systemu Wspomagania Decyzji dla większej grupy roślin uprawnych i różnych typów gleb, a także włączenie do systemu aplikacji mobilnej telefonii komórkowej. Ale aby to osiągnąć potrzeba jeszcze kilku lat prac i rozwiązania wielu problemów. W trakcie dyskusji rolnicy zwrócili uwagę na rosnące koszty nawadniania (cena wody i energii), co mocno ogranicza sens stosowania nawodnień w większości upraw podstawowych. Podkreślano także znaczenie irygacji dla uzyskiwania wysokiej jakości produkcji, zwłaszcza owoców i warzyw.

Projekt dofinansowany jest z Europejskiego Funduszu Rolnego na rzecz Rozwoju Obszarów Wiejskich, w ramach Programu Rozwoju Obszarów Wiejskich na lata 2014–2020, działanie 16 „Współpraca”

Dr inż. Wiesława Kasperska-Wołowicz, ITP-PIB Oddział w Bydgoszczy

Marek Radzimierski, KPODR, Fot. A. Czajkowska, M. Rząsa