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.
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).
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 |
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.