Vattenhushållning i ett framtida klimat Abraham Joel och Ingrid Wesström SLU, Institution för mark och miljö Abraham.Joel@slu.se SLU Global Temaledare för klimatanpassning och biobaserade utveckling
Globala målen för hållbar utveckling
Klimatförändringarna och växtproduktion en ganska osäker framtid? Imorgon (2030): Trender för spannmålsskördar + 2,8 grader + 2,4 grader + 1,6 grader CIAT, Wold Bank Underlag från IPCC, 2013 Det krävs en minskning av dagens utsläpp med 70 % för att nå målet med 2 grader år 2050 (WRI, 2013)
Historiska klimat 300 200 Skåne April+May June+July Aug+Sept April-Sept 100 P - ETo (mm) 0-100 -200-300 -400-500 1961-1990 1991-2016
Framtida klimat 300 200 Skåne RCP4.5 (2021-2050) April+May June+July Aug+Sept April+Sept 100 P - ETo (mm) 0-100 -200-300 -400-500 M1 M2 M3 M4 M5 Modell
Framtida klimat 300 200 Skåne RCP8.5 (2021-2050) April+May June+July Aug+Sept April+Sept 100 P - ETo (mm) 0-100 -200-300 -400-500 M1 M2 M3 M4 M5 Modell
Framtida klimat: simulerad månadsmedelavrinning (m 3 s -1 )
Bevattningsbehov Bevattningsbehov i Sverige har varit mellan 0-200 mm/år Tillskottsbevattning har varit tillräcklig för de flesta grödor i Sverige I framtiden kommer förekomst av torra och våta år att öka Torra och våta perioder kan inträffa under samma odlingssäsongen Framtida bevattningsbehovet kommer att ligga någonstans mellan 0-350 mm/år.
Sand Mullhaltig styv lera Mullrik lerig mo 30 cm 50 cm 100 cm 30 45 45 70 115 100 160 300 växttillgängligt vatten (mm)
Genomsnittlig skördeökning vid bevattning, data från 60-90 talet Potatis 10-40 % Slåttervall, betesvall 15-50 % Sockerbetor 10-30 % Vårsäd 10-45 % Vår oljeväxter 0-45 %
Bevattningseffekter i slåttervallar Torrsubstans ton/ha 14 12 10 8 6 4 2 Obevattnat Bevattnat + 25% + 35% + 38% + 55% 0 Lusern Timotej + Ängssvingel Rödklöver + Timotej + Ängssvingel Vitklöver + Timotej + Ängssvingel Linnér, 19??
Riksförsök i dränering och bevattning Antal försök 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Dränering Bevattning Årtal Wesström, 2018
Tillskottsbevattning till spannmål Försöksutlägg A. Obevattnat led, kontroll B. Optimal bevattning, när 40 % av det växttillgängliga vattenförrådet har förbrukats C. Tidig bevattning, 1-3 gånger, om behov finns vid dålig uppkomst annars från bestockning till axgång D. Sen bevattning, 1-3 gånger, från axgång till blomning och från blomning till degmognad
Skåne 2018 Bevattning mm 180 160 140 120 100 80 60 mm 80 60 40 20 0 April Maj Juni Juli Aug Led A Led B Led C Led D 40 20 0 April Maj Juni Juli Aug Nederbörd ET0 Underskott 000509 10-13 21 25 29 30 31 32 37 3945 49-5161 65 70-92 nederbördsunderskott 446 mm Axantal/m 2 Kärnantal/ax Kärnstorlek
Led Skörd 2018 Skåne Skörd vh 15 % (kg per ha) Relativ tal Proteinh alt (%) N % av ts Upptag N (kg per ha) Relativ tal A 4810 100 10,5 1,84 74 100 B 6900 143 8,7 1,52 89 120 C 6700 139 8,6 1,51 86 116 D 5860 122 10,7 1,88 94 127 Medel 6070 9,6 1,69 86
Öland 2018 Bevattning mm 180 160 140 120 100 80 60 40 mm 60 50 40 30 20 10 0 April Maj Juni Juli Aug Led A Led B Led C Led D 20 0 April Maj Juni Juli Aug Nederbörd ET0 Underskott 000509 10-13 21 25 29 30 31 32 37 3945 49-5161 65 70-92 nederbördsunderskott 570 mm Axantal/m 2 Kärnantal/ax Kärnstorlek
Led Skörd 2018 Öland Skörd vh 15 % (kg per ha) Relativ tal Protein halt (%) N % av ts Upptag N (kg per ha) Relativ tal A 4480 100 10,3 1,80 69 100 B 7540 168 11,5 2,01 128 186 C 5400 121 13,4 2,36 108 156 D 5490 123 14,2 2,49 114 165 Medel 5730 12,4 2,16 105
mm 180 160 140 120 100 80 60 40 Gotland 2018 mm 70 60 50 40 30 20 10 0 Bevattning April Maj Juni Juli Aug Led A Led B Led C Led D 20 0 April Maj Juni Juli Aug Nederbörd ET0 Underskott 000509 10-13 21 25 29 30 31 32 37 3945 49-5161 65 70-92 nederbördsunderskott 476 mm Axantal/m 2 Kärnantal/ax Kärnstorlek
Skörd 2018 Gotland Led Skörd vh 15 % (kg per ha) Relativ tal Protein halt (%) N % av ts Upptag N (kg per ha) Relativ tal A 2660 100 11,8 2,07 47 100 B 6090 229 16,4 2,88 149 317 C 4810 181 16,1 2,82 115 245 D 3300 124 19,4 3,40 96 204 Projektet ingår i Sverigeförsöken och har finansiering från Jordbruksverket
Utbyte bevattning år 2018 Led Bevattning (mm) Skåne Öland Gotland Merskörd (kg per mm) Bevattning (mm) Merskörd (kg per mm) Bevattning (mm) Merskörd (kg per mm) A 0-0 - 0 - B 115 18 122 25 153 22 C 46 41 49 19 93 23 D 69 15 73 14 102 9
Men det kostar 2000 6 000 kr/ha år Lagring i dammar 15-30 kr/m 3 Droppbevattning dyrare, men för visa odlingar intressant speciell i kombination med näringstillförsel
Andel åkermark med tillfredställande dränering och systemtäckdikning i Sverige per län 2013 Enligt jordbrukarnas bedömning har ca 2,1 milj. ha en tillfredställande dränering vilket motsvarar 78 % av åkerarealen Sveriges Officiella Statistik, 2014. Statistiska meddelande, JO 10 SM 1401
Vad kostar det att dränera? Dikesavstånd (m) Grenledning (m/ha) Totalkostnad (Kr/ha) 12 750 26 000 14 650 24 000 16 550 22 000 18 500 19 000 Dräneringsslang 6 kr per meter Filtermaterial 5 kr per meter Arbetskostnader 11 kr per meter Grenledning á 22 kr per meter
3 30 A B 18 30 8 30 C D E F
Underhåll påverkar flödet Jordbruksverket, Rapport 2013:14
Anpassningsbegränsningar Lagstiftning (uttag och avvattning) Investeringskostnader Vattentillgång Kunskap
Återanvändning genom bevattning 27
Matproduktion 55 % Från bevattnad eller dränerad mark Andelen kommer att öka i framtiden 45 % Från annan mark