Snižování zátěže povrchových vod zdroji plošného zemědělského znečištění při uplatnění regulace drenážního odtoku na stavbách zemědělského odvodnění

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F62156489%3A43210%2F24%3A43925032" target="_blank" >RIV/62156489:43210/24:43925032 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/00027049:_____/24:N0000001

Výsledek na webu

<a href="https://agronavigator.cz/sites/default/files/users/user312/2024-03-27/Metodika%2BJAKOST%2BREGULACE%2B2023%2B(2).pdf" target="_blank" >https://agronavigator.cz/sites/default/files/users/user312/2024-03-27/Metodika%2BJAKOST%2BREGULACE%2B2023%2B(2).pdf</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Snižování zátěže povrchových vod zdroji plošného zemědělského znečištění při uplatnění regulace drenážního odtoku na stavbách zemědělského odvodnění

Popis výsledku v původním jazyce

Zpracovaná certifikovaná metodika dokumentuje možnosti modernizací drenážního odvodnění, dosud používaného jako tradiční opatření na zemědělské půdě, se značným potenciálem uplatnění reagujícím na projevy klimatické změny. Metodika přináší přehled historických i aktuálních poznatků, informací a postupů, týkajících se možností regulace drenážního odtoku na stavbách zemědělského odvodnění z hlediska vlivu na jakost i množství vod. Úvodní část metodiky se věnuje přehledu tuzemských i zahraničních poznatků a výsledků, vč. souvislostí s výnosy plodin na pozemcích s regulovaným odtokem a srovnání tradičního a regulovaného odvodňovacího systému. Další část shrnuje a vysvětluje zásady, uvedené v souvisejících odvětvových normách a komentuje dosavadní principy státní podpory. Samostatné kapitoly podrobně uvádí přehled způsobů a možností řešení úprav staveb zemědělského odvodnění, vč. typologie regulačních prvků a praktickou uplatitelnost těchto postupů i zásady provozu. Pro doplnění je stručně začleněn přehled jiných biotechnických opatření, vč. vyjádření jejich účinnosti z hlediska vlivu na jakost vod. Samostatná kapitola je v metodice věnována popisu vhodných přírodních a technických podmínek k regulaci. Podrobně je uvedeno a interpretováno použití hydropedologických podkladů a jejich získání ve vazbě na předmětné téma, jakož i hydraulika drenážního potrubí v různých podmínkách a režimech. Metodika rovněž obsahuje představení automatizovaných online nástrojů pro kvantitativní i kvalitativní hodnocení efektů regulace drenážního odtoku jak z hlediska množství, tak kvality vod. V poslední sekci metodiky je představen související pětiletý výzkumný projekt (NAZV - QK1910086; 2019-2023), řešený autory této metodiky. V rámci projektu bylo zrealizováno sedm experimentálních ploch s různými regulačními zásahy na stavbách odvodnění v různých půdních, klimatických a zemědělských podmínkách. Souhrnně lze na základě výsledků experimentů konstatovat, že z hlediska snížení zátěže povrchových vod dusíkem byl potvrzen dominantní efekt regulace dosahovaný snížením odtoku vody z drenážního systému, tj. s projevem na látkový odnos N, spíše než efekt snížení koncentrací nitrátů v ploše odvodnění. Metodika syntetizuje dosavadní poznatky melioračního výzkumu v oblasti zemědělského odvodnění a reaguje na potřebu adaptovat tyto stavby na měnící se klima s nutností zlepšit hospodaření s dostupnými zdroji vod na pozemku. Vychází z minulých praktických zkušeností projekce a provozu staveb regulační drenáže v ČR, doplněné o srovnání se zahraničními zkušenostmi a experimentálním provozem modelových staveb, provozovaných v rámci tohoto i minulých výzkumných projektů. Tyto poznatky promítá nově do návrhu zásad manipulace s regulačními prvky, a to nejen s cílem maximalizace využití lokálních zdrojů vody, ale také pro minimalizaci negativních důsledků přítoku znečišťujících drenážních vod do recipientů těchto staveb.

Název v anglickém jazyce

Controlled drainage - options for reduction of agricultural water pollution

Popis výsledku anglicky

This certified methodology elaborates the adjustment options on tile drainage towards controlling the drainage runoff and thus decrease water outflow and improve water quality. Tile drainage, so far predominantly used as a traditional single-purpose intervention on agricultural land, poses a considerable potential as a climate change adaptation action when equipped with runoff controlling mechanisms. The methodology provides an overview of historical and current knowledge, information and practices concerning the possibilities of regulating drainage runoff on agricultural drainage systems in terms of the impact on water quality and quantity. The introductory part of the methodology is devoted to a review of domestic (Czech) and foreign knowledge and results, including the relationship with crop yields on land with controlled drainage and a comparison of traditional and regulated drainage systems. The next section summarises and explains the principles set out in the relevant standards and further comments on the principles of State support and incentives. Separate chapters provide a detailed overview of the methods and options for modifying agricultural drainage systems, including a typology of runoff control elements and the applicability of these practices and operating principles. A brief overview of other biotechnical measures is included to complement this, including quantification of effectiveness in terms of their impact on water quality. A separate chapter in the methodology is devoted to the description of suitable natural and technical conditions for drainage flow regulation. The use of hydropedological data and their acquisition as well as the hydraulics of drainage pipes under different conditions and regimes are presented and interpreted in detail. The methodology also includes the introduction of automated online calculation tools for quantitative and qualitative assessment of the effects of drainage flow regulation in terms of both water quantity and quality. The last section of the methodology presents the related five-year research project (NAZV - QK1910086; 2019-2023), which was carried out by the authors of this methodology. The project conducted field trials on seven experimental plots with different runoff controlling interventions on tile drainage in various soil, climatic and agricultural conditions. In summary, based on the research results, it can be concluded that, in terms of reducing the N load from tiled land to surface waters, the dominant control effect to decrease N loss was achieved by diminished drainage runoff, rather than by reducing nitrate concentrations by denitrification under controlled drainage. The methodology synthesizes existing knowledge of controlled drainage research and responds to an urgent need to adapt land drainage to a changing climate with the necessity to improve the management of available water resources directly on land. The presented approaches are based on past practical experience of design and operation of drainage control structures in the Czech Republic, supplemented by comparison with foreign knowledge and results from the pilot yet operational sites conducted within this and past research projects. These findings are summarized into a newly formulated principles for the managemet of runoff control elements as well as the whole drainage systems, not only to optimize the use of local water resources, but also to minimize the negative consequences regarding downstream water quality.

Druh

N_metC - Metodiky certifikované oprávněným orgánem

CEP obor

—

OECD FORD obor

40500 - Other agricultural sciences

Projekt

<a href="/cs/project/QK1910086" target="_blank" >QK1910086: Snižování zátěže povrchových vod zdroji plošného zemědělského znečištění při uplatnění regulace drenážního odtoku na stávajících stavbách zemědělského odvodnění</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

978-80-88323-83-9

Číslo předpisu

MZE-646/2024-15113

Technické parametry

Metodika má přidělené ISBN pro tištěnou verzi (978-80-88323-83-9) i elektronickou verzi (978-80-88323-84-6) a je dostupná na https://agronavigator.cz/sites/default/files/users/user312/2024-03-27/Metodika%2BJAKOST%2BREGULACE%2B2023%2B(2).pdf. Číslo osvědčení MZE-646/2024-15113.

Ekonomické parametry

Ekonomická efektivita regulace v oblasti bilance vod zahrnuje zvýšení zabezpečenosti vláhy snižující do určité míry potřebu realizovat závlahu, s cílem snížení dopadů agronomického sucha, a tudíž stabilizace a zvýšení výnosů plodin, vytvoření předpokladů pro dodržování agrotechnických lhůt, snížení provozních nákladů ve srovnání se závlahami postřikem, případně zvyšující náklady při provozu oddělených melioračních systémů. Dále jsou součástí obtížně vyčíslitelné celospolečenské přínosy v oblasti retence a akumulace vod, a to aspekty environmentální a vodohospodářské (nadlepšování zásob podzemních vod a hospodárné využívání vodních zdrojů). Náklady na vybudování jednoho metru krychlového podzemního akumulačního prostoru (u modernizace stávající stavby zahrnuje průzkum, projektování a instalaci regulačních prvků) činí 5 – 10 Kč.m-3. Dalším vyčíslitelným efektem je snížení odnosu N-NO3 stavbami plošného zemědělského odvodnění. V případě snížení odnosu o 1 kg N za rok se úspory pohybují v rozmezí 400–500 Kč.

Označení certifikačního orgánu

Ministerstvo zemědělství, Těšnov 65/17, 110 00 Praha 1

Datum certifikace

—

Způsoby využití výsledku

C - Výsledek je využíván bez omezení okruhu uživatelů