Veiledning til Vanningsinformasjon

Vannbalanse beregner vanningsbehov ut fra målt nedbør og beregnet potensiell fordamping. I tillegg vil aktuell kulturvekst (plantenes transpirasjon) og jordtype (jordas lagringsevne for tigjengelig vann) påvirke det faktiske vanningsbehovet under gitte klimaforhold. Vanningsbehov beregner behov for vanning i ulike kulturer og jordtyper. Denne siden inneholder generell informasjon om hvordan disse faktorene påvirker vanningsbehovet.


Når kan det være aktuelt å 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

Tabell 1 angir vanningsperiode for noen jord- og hagebruksvekster

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

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)

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

Tørkestyrke og vanningsbehov for noen jordtyper

Tørkesvak Middels tørkesterk Tørkesterk
Sandjord Moldrik lettleire Siltjord
Grusrik morenejord Mellomleire Veldrenert stiv leire
Planert leire med lite humus
Riley H., 20044

I tabell 3 er denne klassifiseringen vist for jordarter under vanlige forhold på Østlandet.

Jordartsnavn Moldinnhold
0-3% 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
Mineralblandet moldjord (20-40% humus) -- -- --
Organisk jord (>40% humus) -- -- --
Tørkestyrke
Meget tørkesvak
Tørkesvak
Middels tørkesterk
Tørkesterk
Meget tørkesterk

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 tida og øker frekvensen av den initielle høye fordampingsraten), men vanntapet ved utvasking vil være større ved dypvanning 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)

Plantens 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 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 når 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 hy 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 p Nord-stlandet; Variasjoner og endringer siden 1960. Grnn 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.

Sidene med vanningsinformasjon er laget av

Hugh Riley
Marianne Stenrød
Yrjan Elias Fevang
Tor Håkon Sivertsen
Trond Rafoss
Halvard Hole




NIBIO har ikke økonomisk ansvar ved tap som måtte oppstå ved bruk av denne tjenesten.