LMT
Landbruksmeteorologisk tjeneste





Ansvarlig for denne siden: Berit Nordskog
berit.nordskog@nibio.no

Veiledning til Vanningsinformasjon
Nettapplikasjonen Vanningsinformasjon beregner vanningsbehov ut fra målt nedbør og beregna potensiell fordamping. I tillegg vil aktuell kulturvekst (plantenes transpirasjon) og jordtype (jordas lagringsevne for tigjengelig vann) påvirke det faktiske vanningsbehovet under gitte klimaforhold. Denne siden inneholder generell informasjon om hvordan disse faktorene påvirker vanningsbehovet.
Vanningsbehov hos ulike kulturvekster
Når kan det være aktuelt på vanne?
Plantenes aktuelle fordamping styres av utviklingsstadium og vanntilgjengelighet. 
Sårbare perioder mhp. tørke for noen kulturvekster:
Korn: omkring busking og under strekningsvekst
Potet: fra knolldanning fram til nedvisning av riset
Gras: hele vekstsesongen.
Tabell1 angir vanningsperiode for noen jord- og hagebruksvekster
Tabell1
  Mai Juni Juli August September
Gras                    
Høstkorn                    
Bygg                    
Hvete                    
Potet, tidlig                    
Potet, sein                    
Gulrot, tidlig                    
Gulrot, sein                    
Løk                    
Hodekål, tidlig                    
Hodekål, sein                    
Jordbær                    
Solbær                    
Bringebær                    
Eple                    
Vanningsperiode
Aktuell  
Mindre aktuell  
Ikke aktuell  
Vurdering av vanningsbehov på ulike jordarter
Jordas lagringsevne for plantetilgjengelig vann styres av jordtype og moldinnhold. Generelt vil økende innslag av siltfraksjonen og organisk materiale øke vannholdingsevnen og mengde plantetilgjengelig vann i mineraljord. For organisk jord indikerer forsøk utført på Nord-Østlandet at vannlagringsevne og plantetilgjengelig vann øker med økende innhold av organisk materiale inntil ca. 60% organisk materiale i jorda (Riley 1996).
Mineraljord
Økende siltinnhold -> mer nyttbart vann
Økende innhold av organisk materiale -> mer nyttbart vann
Økende sandinnhold -> mindre nyttbart vann
Økende leirinnhold -> mer vann bundet i jorda ved visning
Vi kan klassifisere jordtyper ut fra vannlagringskapasitet og tørkestyrke (tabell 2)

Tabell 2

Klasse  Betegnelse  mm tilgjengelig vann mm i øvre jordlag
1 Meget tørkesvak 50 8
2 Tørkesvak  70 10
3 Middels tørkesterk 90 12
4 Tørkesterk 110  14
5 Meget tørkesterk 130 16

(Fra Vannplan 2.0, 1994)

 

Tørkstyrke og vanningsbehov for noen jordarter
Tørkesvak Middels tørkesterk Tørkesterk
Sandjord Moldrik lettleire Siltjord
Grusrik morenjord Mellomleire Veldrenert stiv leire
Planert leire med lite humus    
(Riley, H., 2004)

I tabell 3 er denne klassifiseringen vist for jordarter under vanlige forhold på Østlandet:
Tabell 3
Jordartsnavn

Moldinnhold

<3% 3-4,5% 4,5-12% 12-20%
Grovsand        
Mellomsand        
Finsand        
Siltig grovsand        
Siltig mellomsand        
Siltig finsand        
Sandig silt        
Silt        
Lettleire        
Siltig lettleire        
Mellomleire        
Stiv leire        
Mineralblanda moldjord (20-40% humus) --- --- ---  
Organisk jord (>40% humus) --- --- ---  

Forklaring til tabell 3

Fargekode  Tørkestyrke
  Meget tørkesvak
  Tørkesvak
  Middels tørkesterk
  Tørkesterk
  Meget tørkesterk

(Fra Vannplan 2.0, 1994)

Vannbalanse
Vannbalansen i et jord/plante-system påvirkes av prosesser som tilfører vann (nedbør og vanning) og prosesser som forbruker vann (plantenes transpirasjon, fordamping fra jorda, avrenning på jordoverflata og utvasking til dypere jordlag som gjør vannet uttilgjengelig for plantene), som illustrert i figur 1.

Fordamping fra jord
Ved fordamping fra jordoverflaten uten at det er kapillær kontakt ned til grunnvannsspeilet, vil vi få en kort initiell tørkeperiode styrt av klimatiske faktorer (stråling, vind, luftfuktighet osv.) og ev. av overflateegenskaper som påvirker de klimatiske faktorene. Denne fasen etterfølges av en lengre periode med avtagende fordampingsrate styrt av jordprofilet, dvs. hvor fort vann kan fraktes oppover i jordprofilet og til fordampingsflaten. Etter at vanntransporten oppover i profilet har stoppet opp vil fordampingen avhenge av vanndamptransport i jordprofilet mot fordampingsflaten.

Vanntap ved fordamping fra en rotbløyte-vanning er oftest mindre enn fra flere mindre vanninger (holder overflata fuktig større deler av tia og øker frekvensen av den initielle høye fordampingsraten), men vanntapet ved utvasking vil være større ved dyp  vanning enn ved grunnere vanninger.
Vanning og avling
Vanningsstrategi som tillater jordfuktighetsunderskuddet å nå 50% av tilgjengelig vanninnhold i jorda før vanning, er funnet å gi i gjennomsnitt 3-5% reduksjon i avling i forhold til det optimale/maksimalt oppnåelige.

Vanning og utvasking
Vanning ved 50% reduksjon i vanninnhold i tidlige vekststadier, og ved 75% i senere perioder, reduserer vannforbruket samt det potensielle tapet ved utlekking til drenering, med halvparten sammenlikna med vanning ved 25% reduksjon i vanninnholdet.(Riley, H.,1989)
 
Plantenes forbruk av vann
Generelt finner vi et relativt tett og jevnt fordelt rotsystem i overflatesjiktet, med relativt jevn uttørking, og et dypere sjikt med relativt få røtter hvor uttørkingen er relativt langsom så lenge vanninnholdet i det øvre sjiktet er ganske høy.

Mesteparten av det vannet plantene tar opp skilles ut igjen ved transpirasjon, og det skal være et relativt høyt tørkestress før vanning får praktisk relevante utslag på avlingen (jf. Riley 1989). "Overvanning" er derfor ikke å anbefale fordi det ikke gir noe særlig utslag på avling samtidig som det øker faren for utvasking, spesielt på grove jordarter.

Potensiell fordamping
Det er den fordampning vi får fra en flat kortklipt plen/et grasdekke med vid horisontal utstrekning når grasrøttene alltid har god og tilstrekkelig tilgang på vann fra jordsmonnet under.

Dette er altså en teoretisk definert klimaparameter som forteller mye om fordampningsforholdene, men den kan egentlig vanskelig måles direkte.  

Potensiell og aktuell fordamping
Generelt vil ikke aktuell fordamping være lik potensiell fordamping. Et unntak er tette kulturer (som dekker jordoverflata) hvor man opprettholder optimal jordfuktighet. Her vil man ha en aktuell fordamping nær den potensielle, som er en fast fraksjon av den potensielle i alle fall gjennom den aktive vekstfasen i vekstsesongen. 

Figur 2 illustrerer variasjonen i potensiell fordamping (fordamping fra jord og transpirasjon i kortklipt vegetasjonsdekke) gjennom vekstsesongen. 

Redusert relativ fordamping (aktuell/potensiell)Bar jord med tørr overflate
--> Den relative fordampinga avtar sterkt ettersom vanninnholdet i det øvre jordlaget synker. Når dette lageret er tømt reduseres fordampinga generelt til ca. 15% av den potensielle.

Delvis plantedekke
--> Ved ufullstendig plantedekke (og tørr jordoverflate) vil aktuell fordamping være mindre enn potensiell fordamping selv om det er høy fuktighet i rotsona.

Delvis uttørket rotsone
--> Den relative fordampinga avtar ettersom vanninnholdet i rotsona synker. Ved høy potensiell fordamping vil relativ fordamping avta raskere enn ved lav potensiell fordamping.(Riley, H.,1989)
 

Potensiell Fordampning - Beregningsmetoder

Penmans metode er den mest vanlige og aksepterte metoden å beregne potensiell fordampning. Metoden baserer seg på en fysisk betraktning av fenomenet fordampning. Den kombinerer effekten fra stråling og bevegelser i luftmassene.

Rileys metode er et forsøk på å beregne potensiell fordampning under norske forhold. Metoden er utviklet av forsker Hugh Riley ved tidligere Biforsk Øst Kise. Potensiell fordampning er beregnet ved hjelp av en regresjonsligning som er basert på og tilpasset målt daglig fordampning fra et fordampningskar ved værstasjonen på Kise.  

Studier har vist at numeriske metoder som Riley, gir noe lavere potensiell fordampning enn Penman, og har en markert sesongvariasjon. Riley viser lavere verdier på våren og relativt høyere verdier på sensommeren, se kurver for Ås (Akershus) og Særheim (Jæren) under.

Referanser:
NN., 1994. Vannplan 2.0. Et edb-program for beregning av vanningsbehov. Brukerveiledning. Statens forskningsstasjoner i landbruk/Statens fagtjeneste for landbruket.
Riley, H., 2004. Jordtemperatur og vanningsbehov på Nord-Østlandet; Variasjoner og endringer siden 1960. Grønn kunnskap 8 (1): 27-37.
Riley, H., 1996. Estimation of physical propertiesof cultivated soils in southeast Norway from readily available soil information. Norwegian Journal of Agricultural Sciences, Supplement No. 25.
Riley, H., 1989. Irrigation of cereals, potato, carrot and onion on a loam soil at various levels of moisture deficit. Norwegian Journal of Agricultural Sciences, 3 (2): 117-145.
Disse har laget sidene med vanningsinformasjon:
Hugh Riley
Marianne Stenrød
Yrjan Elias Fevang
Tor Håkon Sivertsen
Trond Rafoss
Halvard Hole