Loading...
Projekti / Programi vir: ARRS

Učinkovitejša raba vode in hranil v rastlinski pridelavi za varovanje in izboljšanje virov pitne vode - URAVIVO

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
4.03.03  Biotehnika  Rastlinska produkcija in predelava  Voda, kmetijski prostor, okolje 

Koda Veda Področje
B006  Biomedicinske vede  Agronomija 

Koda Veda Področje
4.01  Kmetijske vede in veterina  Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo 
Ključne besede
rastlinska pridelava, nitrat, viri pitne vode, namakanje, podzemna voda, formulacija gnojila
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (21)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacij
1.  28541  Špela Arh Marinčič  Naravoslovje  Raziskovalec  2017 - 2020 
2.  32051  dr. Sonja Cerar  Geologija  Raziskovalec  2017 - 2020  203 
3.  28545  Andrea Cesar  Naravoslovje  Raziskovalec  2017 - 2019 
4.  31232  dr. Rozalija Cvejić  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2017 - 2020  160 
5.  28495  dr. Matjaž Glavan  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2017 - 2020  258 
6.  10689  dr. Damijana Kastelec  Matematika  Raziskovalec  2017 - 2020  224 
7.  50321  Katja Koren  Geologija  Tehnični sodelavec  2018 - 2020  256 
8.  35387  dr. Anja Koroša  Geologija  Raziskovalec  2017 - 2020  106 
9.  24234  Peter Korpar  Rastlinska produkcija in predelava  Tehnični sodelavec  2017 - 2019 
10.  22352  dr. Jure Krivic  Geologija  Raziskovalec  2017 - 2020  243 
11.  01259  dr. Nina Mali  Geologija  Raziskovalec  2017 - 2020  416 
12.  17247  Miroslav Medić    Tehnični sodelavec  2018 - 2019  77 
13.  13073  dr. Rok Mihelič  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2017 - 2020  439 
14.  10024  dr. Marina Pintar  Rastlinska produkcija in predelava  Vodja projekta  2017 - 2020  810 
15.  29502  Igor Prša  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2017 - 2020 
16.  14056  dr. Marjetka Suhadolc  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2017 - 2020  233 
17.  37004  Dejan Šram  Geologija  Raziskovalec  2017 - 2019  164 
18.  04862  dr. Janko Urbanc  Geologija  Raziskovalec  2017 - 2020  441 
19.  11759  dr. Valentina Usenik  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2018 - 2020  385 
20.  20165  dr. Robert Veberič  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2018  518 
21.  19259  dr. Vesna Zupanc  Varstvo okolja  Raziskovalec  2017 - 2020  335 
Organizacije (4)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacij
1.  0215  Geološki zavod Slovenije  Ljubljana  5051410000  10.244 
2.  0481  Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta  Ljubljana  1626914  64.297 
3.  2495  KOSTAK, komunalno in gradbeno podjetje, d.d.  Krško  5156572  77 
4.  2626  UNICHEM, proizvodnja kemičnih izdelkov, d.o.o.  Vrhnika  5289203 
Povzetek
V prihodnje bo voda postala za kmetijstvo manj dostopna kot sedaj in povečuje se potreba po inovativnih rešitvah učinkovite rabe vode v kmetijstvu. Zaradi kompleksnosti problema onesnaženih vodonosnikov pod kmetijskimi površinami vlade in raziskovalci namenjajo veliko časa in denarnih sredstev za integracijo varstva okolja in kmetijstva in za dosego dobrega kakovostnega stanja vodnih teles skladno s sprejeto okvirno vodno direktivo (WFD), ki določa tudi pripravo načrtov upravljanja voda (NUV) in vpliva na oblikovanje ukrepov programa razvoja podeželja (PRP). Podzemno vodno telo Krškega polja je glavni vir pitne vode za prebivalstvo na območju raziskovanja. Še posebno v njegovem jugozahodnem delu so vsebnosti nitrata v podzemni vodi nad 50 mg/l, kar ga uvršča med tista s slabim stanjem in posledica je zaprto lokalno črpališče pitne vode Drnovo. Povečana vsebnost nitrata v podzemni vodi je večinoma posledica uporabe mineralnih in živinskih gnojil. Na izpiranje dušika iz razpršenih virov običajno vplivajo prekomerna uporaba gnojil, neugodne vremenske razmere, neprimeren kolobar in neuporaba podorin oz. posevkov lovilcev dušika. Na obravnavanem območju največjo obrementitev okolja z nitrati predstavlja vsaj občasno nestrokovna uporaba gnojevke, ki je v veliki meri posledica prisotnosti prašičerejske farme v prostoru. Dodatno spremenljivko v tem prostoru in raziskovalni izziv pomeni tudi spremenjen hidrogeološki režim zaradi predvidenega dviga nivoja podzemne vode zaradi gradnje hidroelektrarn na spodnji Savi. Glavni cilj projekta je izboljšati režim upravljanja zemljišč v funkciji rastlinske pridelave za izboljšanje kakovosti vode v plitvem vodonosniku Krškega polja ob spremenjenih hidrološko-hidrogeoloških razmerah. Za dosego tega cilja bomo uvedli in raziskali več inovativnih pristopov in rešitev z namenom zmanjšanja vnosa dušika v podzemno vodo: (1) Razvoj nove formulacije organskega ali organsko-mineralnega gnojila iz gnojevke prašičje farme s Krškega polja z namenom zmanjšanja potenciala onesnaženja podzemne vode. Izziv je iz gnojevke dobiti formulacijo organskega ali organsko-mineralnega čvrstega gnojila, ki omogoča daljše skladiščenje in ekonomičen transport; (2) deficitno upravljanje količine talne vode (DUKTV) v kombinaciji z uporabo organskegih gnojil. DUKTV  omogoča učinkovitejšo rabo vode pri namakanju, kar je tudi zahteva WFD, NUV 2016-2021 in programa razvoja podeželja (PRP 2014-2020); (3) uporaba z nitratom onesnažene podzemne vode za namakanje, ob upoštevanju količine z vodo dodanega dušika v gnojilni bilanci in izvajanju strategije DUKTV. Zaradi manjše količine vode v tleh je zmanjšana tudi njihova mikrobna aktivnost, kar lahko upočasni mineralizacijo organskih gnojil in dostopnost dušika v njih, kar spremeni potencial za spiranje nitrata proti podzemni vodi; (4) vpeljava nizkocenovnih merilcev količine vode v tleh, primernih za širšo uporabo v namakalni praksi; (5) uporaba modela SWAT (Soil-Water-Assessment-Tool) za ovrednotenje spiranja dušika zaradi kmetijstva upoštevajoč scenarije podnebnih sprememb; (6) uporaba inverznega modela MODFLOW za oceno vnosa dušika v tla iz različnih virov (t.j. poselitev, kmetijstvo in naravni viri); (7) sinteza vseh opravljenih analiz za oblikovanje celovitega predloga sanacijskih ukrepov za zmanjšanje onesnaženja podzemne vode Krškega polja kot vzorčnega projekta za sanacijo plitvih vodonosnikov v spreminjajočih se razmerah. Posamezne faze projekta, ki je razdeljen na šest medsebojno povezanih delovnih sklopov, bodo potekale na nivoju raziskav v laboratoriju (npr. formulacija novega gnojila) ali poljskih poskusov na območju Krškega polja (npr. uvajanje strategija DUKTV). Modela SWAT in MODFLOW bosta obravnavala območje celotnega Krškega polja.
Pomen za razvoj znanosti
Različne strategije deficitnega namakanja so osnovane na drugačnih principih kot DUKTV, zato bodo rezultati te strategije pomembno prispevali v nabor raziskav na presečnem področju namakanja in varovanja vodnih virov. Vpeljava nizkocenovnih merilcev količine vode v tleh pomeni velik napredek na raziskovalnem področju agrohidrologije po eni strani in namakanja, kot stroke, na drugi. Visoka cena sistemov za merjenje količine vode v tleh pogosto omejuje obseg raziskav na področju agrohidrologije. Za potrebe namakalne prakse v Sloveniji pa so ti sistemi predragi. Hkrati so v praksi deficitnega namakanja ali namakanja po strategiji DUKTV cenovno sprejmljivejši tenziometri, neuporabni, zaradi ozkega območja meritev. Z dovoljšnjim številom merilcev količine vode v tleh podprte raziskave imajo večjo možnost objav rezultatov v revijah z višjim faktorjem vpliva, kar povečuje kredibilnost slovenskih raziskav in veča ugled v mednarodnem raziskovalnem prostoru. Glavni izziv drugega in tretjega cikla evropske vodne direktive (WFD) v letih 2015-2027 je, kako v popolnosti vključiti podnebne spremembe v načrte upravljanja voda. Država Slovenija bo predvidoma do konca leta 2016 oblikovala lokalne podnebne scenarije, ki jih bomo kasneje lahko vključili v modeliranje z modelom SWAT in tako že v zgodnji fazi prispevali k naboru evropskih raziskav na področju združenih učinkov sprememb v klimi, rabi zemljišč in upravljanja kmetijstva na transport onesnažil do vodnih teles. Velik pomen projekta za razvoj znanosti je tudi njegov pristop, kjer razvijamo celovit, sinergistični koncept izboljšanja kmetovanja, od farme do pridelovalnih površin za boljše gospodarjenje z dušikom na ravni celotnega vodovarstvenega območja vira pitne vode. Niz najnovejših tehnoloških ukrepov (restriktivno namakanje po strategiji DUKTV, pretvorba dela gnojevke v komercialno gnojilo in odprodaja dela dušika iz sistema za zmanjšanje presežka dušika na območju, ciljno gnojenje na podlagi modeliranja in meritev, konceptualna zasnova monitoringa hranil v sistemu tla-rastlina-podtalnica) je osnova za kmetijstvo prihodnosti, ki bo sprotno podprto z informacijami s terena in možnimi rešitvami. Projekt je v Sloveniji zelo aktualen zaradi tematike varovanja virov pitne vode in ohranjanja kmetijstva za doseganje dovoljšnje samooskrbe s hrano. Ob tem se odpira tudi raziskovalno polje socio-ekonomskih vplivov varstva okolja na gospodarske panoge (npr. kmetijstvo), zato predvidevamo, da bo projekt vzpodbudil zanimanje tudi drugih znanosti (npr. sociologije, ekonomije), ki bodo prispevale svoje znanje k uspešnejšemu reševanju tovrstnih ali podobnih, v prostoru presečnih, problemov.
Pomen za razvoj Slovenije
Projekt bo imel prvi neposredni pomen za gospodarstvo v podjetjih, vključenih v projekt. Podjetje Kostak d.d., ki je soinvestitor in partner v projektu in ki skrbi za oskrbo s pitno vodo na območju Krškega bo rezultate projekta lahko neposredno uporabilo za upravljanje s črpališči pitne vode. Prav tako bodo rezultati projekta lahko služili pri določitvi vodovarstvenega območja, ki ga vlada RS na podlagi 74. člena Zakona o vodah (Uradni list RS, št. 67/02 in 57/08) določi, da zavaruje vodno telo, ki se uporablja za odvzem ali je namenjeno za javno oskrbo s pitno vodo, pred onesnaževanjem ali drugimi vrstami obremennjevanja. Preko sprejete uredbe in tudi z ostalimi neposrednimi rezultati (npr. možnost namakanja s podzemno vodo Krškega polja, celovit predlog sanacijskih ukrepov za zmanjšanje onesnaženaj podzemne vode Krškega polja) bo projekt imel vpliv na gospodarstvo na Krškem polju in tudi širše, kjer je neposredni interes Občine Krško, ki je eden od soinvestitorjev projekta. Konceptualni model vodonosnika Krškega polja s podrobnejšo opredelitvijo hidravlične povezave med reko Savo in vodonosnikom je eden od končnih rezultatov projekta, ki bodo neposredno uporabni za podjetje HESS d.o.o., ki je eden od soinvestitorjev projekta. Slednji upravlja z akumulacijskim bazenom na reku Savi, ki povzroča dvig podzemne vode na Krškem polju. Ob uspešni vpeljavi nizkocenovnih senzorjev za merjenje količine vode v tleh bodo rezultati projekta vplivali na dejavnost proizvajalca senzorjev (slovensko podjetje Eltratek d.o.o., ki je tudi soinvestitor projekta) in njihove neposredne in posredne dobavitelje. Uporaba nizkocenovnih senzorjev za merjenje količine vode v tleh bo omogočala izvajanje strategije deficitnega upravljanja količine talne vode pri namakanju, kar bo omogočalo manjšo porabo vode. Voda za namakanje trenutno ni draga in ne predstavlja znatnega stroška pri namakanju, vendar WFD predvideva vpeljavo ekonomske cene vode za vse njene rabe, kar bo ceno vode za namakanje podražilo. Formulacija novega gnojila iz prašičje gnojevke s farme na Krškem polju bo imela neposreden vpliv na dejavnost slovenskega podjetja Unichem d.o.o., ki je soinvestitor in partner v projektu, kot proizvajalca novega gnojila kot tudi na farmo prašičev na Krškem polju, ki ima viške prašičje gnojevke. Neposredni pomen bo formulacija imela tudi na dobavitelje ostalih, t.j. sekundarnih surovin (npr. biooglja, slame, žaganja). Formulacija gnojila iz gnojevke bo pognala proces krožnega gospodarstva, ki nam omogoča različne vire čim dlje zadržati v potrošnem/proizvodnem ciklu. Proces bo omogočal nova delovna mesta vzdolž celotne vrednostne verige. Hkrati bo formulacija novega gnojila lahko primer dobre prakse za ostale farme in bo imela vpliv tudi v širšem slovenskem prostoru. Formulacija gnojila bo zmanjšala spiranje nitrata v podzemno vodo, zato bo imela vpliv tudi na kakovost vode, torej na dejavnost podjetja Kostak d.o.o. in širše družbe.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Vmesno poročilo, zaključno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno