IZVORNI ZNANSTVENI RAD Smanjenje prinosa poljoprivrednih kultura u uvjetima bez navodnjavanja na području sjeveroistočne Bosne Univerzitet u Sarajevu, Poljoprivredno-prehrambeni fakultet, Zmaja od Bosne 8, 71000 Sarajevo, Bosna i Hercegovina, (email: z_jasna@hotmail.com) Sažetak U radu su predstavljena istraživanja koja su na području sjeveroistočne Bosne provedena s ciljem utvrđivanja utjecaja agroklimatskih uvjeta na smanjenje prinosa kukuruza, soje i krumpira. Analizirani su klimatski podaci s dvije meteorološke stanice: Tuzla i Bijeljina (razdoblje 1961-2008. god.). U obradi podataka korišten je kompjuterski program CROPWAT. Utvrđeno smanjenje prinosa na području Tuzle je iznosilo od 5% na srednje teškom do 9,3% na teškom tlu, a na području Bijeljine od 9,3% na srednje teškom do 16,1% na teškom tlu, njegov trend i učestalost jasno ukazuju na potrebu promjene dosadašnjeg pristupa u načinu korištenja tla i značaj izgradnje natapnih sistema na ovom području. Ključne riječi: smanjenje prinosa, referentna evapotranspiracija, efektivne padavine CROPWAT 8.0, ratarske kulture Crops yield reduction in conditions without irrigation in northeastern Bosnia Abstract This paper presents the research carried out in order to assess the influence of agroclimatic conditions to yield reduction of maize, soybean and potato. Climate data from two meteorological stations were used: Tuzla and Bijeljina for the period 1961-2008. Data were processed with the aid of the CROPWAT computer program. It was found that the yield reduction in the Tuzla area ranged from 5% on medium to 9.3% on heavy soil, and in the Bijeljina area from 9.3% on medium to 16.1% on heavy soil, its trend and frequency clearly indicate the need to change the current approach of soil use and the importance of building irrigation system in this area. Key words: yield reduction, reference evapotranspiration, effective rainfall, CROPWAT 8.0, field crops Uvod Područje sjeveroistočne Bosne predstavlja jedan od najznačajnijih prostora za organiziranje poljoprivredne proizvodnje na području BiH. Trenutna nekonkurentnost poljoprivredne proizvodnje na ovom prostoru prvenstveno je posljedica niskog tehnološkog nivoa proizvodnje, usitnjenosti posjeda i niskih prinosa. S druge strane, slab institucionalni kapacitet, posebno poljoprivredne stručne službe, niska stopa ulaganja i nepostojanje ili nefunkcioniranje poljoprivredne i ruralne infrastrukture, ozbiljna su ograničenja za Proceedings.. Opatija. Croatia (760-764) 760
Smanjenje prinosa poljoprivrednih kultura u uvjetima bez navodnjavanja na području sjeveroistočne Bosne povećanje produktivnosti ovog sektora. Manjak padalina koji se na ovom području kreće oko 100 mm (Vlahinić, 2000) nepovoljno se odražava na poljoprivrednu proizvodnju, koja se uglavnom odvija u uvjetima bez navodnjavanja. U ovom radu predstavljena su istraživanja koja su na području sjeveroistočne Bosne provedena s ciljem utvrđivanja utjecaja deficita vode na smanjenje prinosa poljoprivrednih kultura, te značaja i potrebe poduzimanja odgovarajućih mjera prilagodbe klimatskim promjenama. Materijal i metode Za sagledavanje klimatskih karakteristika područja sjeveroistočne Bosne korišteni su podaci meteoroloških stanica Tuzla (305 m.n.m) i Bijeljina (90 m.n.m), period 1961-2008. god., koje prema položaju i nadmorskoj visini na kojoj se nalaze dosta objektivno predstavljaju prostor na kome se odvija glavnina poljoprivredne proizvodnje na ovom području. U obuhvaćenom vremenskom periodu za područje Bijeljine nedostaju podaci o klimi za razdoblje 1997-2008. god., jer tijekom rata nisu vršena mjerenja. Razmatrane su slijedeće ratarske kulture: kukuruz, soja i krumpir. Vrijednosti referentne evapotranspiracije (ET o ) utvrđene su metodom Penman-Monteitha (Allen i sur., 1998), efektivne padavine USBR metodom (Dastone, 1975), a evapotranspiracije kultura (ET c ) iz odnosa ET c = ET o x k c, uz korištenje kompjuterskog programa CROPWAT (Smith, 1992.). Vrijednosti koeficijenta kulture (k c ) tijekom vegetacije određene su u zavisnosti od rokova sjetve, razvojne faze kulture i dužine njenog trajanja. Manjak vode u tlu utvrđen je uz uvažavanje podataka o karakteristikama tla preuzetih iz Pedološke karte BiH (Zavod za agropedologiju Sarajevo, 1990.), prema kojoj je utvrđeno da su na poljoprivrednim površinama razmatranog područja uglavnom zastupljena tla srednje teškog i teškog teksturnog sastava. Postotno smanjenje prinosa u odnosu na optimalne uvjete proizvodnje, nastalo kao rezultat vodnog stresa, određeno je prema FAO metodologiji (Doorenbos i sur., 1986.). Rezultati i rasprava U tablici 1. date su srednje vrijednosti referentne evapotranspiracije i efektivnih padalina izračunate na osnovu raspoloživih klimatskih podataka za područje Tuzle i Bijeljine za period 1961-2008. god. Tablica 1. Referentna evapotranspiracija i efektivne padaline na području Tuzle i Bijeljine za razdoblje 1961-2008. god. I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Veg God TUZLA Referentna evapotranspiracija (mm) 12 22 46 71 98 111 122 109 69 40 19 11 580 731 Efektivne padaline (mm) 50 43 49 60 65 87 82 58 68 67 68 63 420 759 BIJELJINA Referentna evapotranspiracija (mm) 12 22 44 70 102 116 128 112 70 40 18 11 598 745 Efektivne padaline (mm) 50 40 43 55 60 68 64 54 59 58 57 56 359 664 Usporedbom navedenih podataka uočava se razlika koja tijekom vegetacije iznosi 160 mm na području Tuzle, odnosno 239 mm na području Bijeljine, što upućuje na zaključak da padavine na područjima Tuzle i Bijeljine, a moglo bi se reći i čitave sjeveroistočne Bosne, ne zadovoljavaju u potpunosti potrebe razmatranih kultura za vodom. Smanjenje prinosa kukuruza, soje i krumpira koje se može očekivati u postojećim uvjetima na tlima srednje teškog i teškog teksturnog sastava, po godinama istraživanja, prikazano je u grafovima 1, 2, 3 i 4. U istraživanom razdoblju najveće smanjenje prinosa utvrđeno je kod krumpira: 43,6% na srednje teškom i 53,2% na teškom tlu (1971. god. na području Tuzle), odnosno 51,0% na srednje teškom i 59,6% na teškom tlu (2003. god. na području Bijeljine). U istim godinama, koje se mogu okarakterizirati kao najsušnije, veće vrijednosti smanjenja prinosa utvrđene na tlu težeg teksturnog sastava. Posebno se ističe 2003. god. kada je utvrđeno smanjenje prinosa kukuruza na području Bijeljine iznosilo 31,3%, a soje 25,7%. Za razliku od kukuruza i soje, smanjenje prinosa kod krumpira je evidentno i u hidrološki povoljnijim godinama Section 5. Field Crop Production 761
Grafikon 1. Smanjenje prinosa po godinama istraživanja na srednje teškom tlu - Tuzla Grafikon 2. Smanjenje prinosa po godinama istraživanja na teškom tlu - Tuzla Grafikon 3. Smanjenje prinosa po godinama istraživanja na srednje teškom tlu - Bijeljina Grafikon 4. Smanjenje prinosa po godinama istraživanja na teškom tlu - Bijeljina Grafikon 5. Prosječno smanjenje prinosa istraživanih kultura na području Tuzle 762
Smanjenje prinosa poljoprivrednih kultura u uvjetima bez navodnjavanja na području sjeveroistočne Bosne Grafikon 6. Prosječno smanjenje prinosa istraživanih kultura na području Bijeljine Prosječno smanjenje prinosa razmatranih kultura u razdoblju 1961-2008. god. (Graf. 5.) na području Tuzle je iznosilo od 5% na srednje teškom do 9,3% na teškom tlu, a na području Bijeljine (Graf. 6.) od 9,3% na srednje teškom do 16,1% na teškom tlu. Na prikazanim grafikonima također se može uočiti da prosječno smanjenje prinosa u istraživanom razdoblju ima trend blagog porasta u odnosu na početni period, koji je nešto izraženiji na tlu težeg teksturnog sastava. Analizom učestalosti (Graf. 7.) utvrđeno je da se na području Tuzle jednom u 10 godina na srednje teškom, odnosno teškom tlu može očekivati smanjenje prinosa kukuruza od 5-20%, soje od 10-22% i krumpira od 34-43%, a na području Bijeljine kod kukuruza od 17-36%, soje od 16-28% i kruompira od 43-52%. Iz dobivenih rezultata jasno se vidi da postojeći klimatski uslovi i režim vode u tlu značajno utiču na uspješnost proizvodnje kukuruza, soje i krumpira na području sjeveroistočne Bosne. U pogledu osjetljivosti na deficit vode u tlu posebno se ističe krumpir kod koga se smanjenje prinosa u postojećim agroklimatskim uvjetima od 9-15% (na području Tuzle), odnosno 18-27% (na području Bijeljine) može očekivati svake druge godine, dakle i u onim godinama koje su za kukuruz i soju okarakterizirane kao hidrološki povoljne. Utvrđeno smanjenje prinosa, njegov trend i učestalost jasno ukazuju na potrebu promjene dosadašnjeg pristupa u načinu korištenja tla. Obzirom da se veći prinosi poljoprivrednih kultura mogu očekivati samo uvjetima dovoljne opskrbljenosti tla vodom u svim fazama njihovog razvoja, uvođenje navodnjavanja u cilju ublažavanje posljedica suše predstavljalo bi najbolje dugoročno rješenje za stabilnost poljoprivredne proizvodnje na ovom prostoru. Grafikon 7. Učestalost smanjenja prinosa jednom u 10 godina na srednje teškom i teškom tlu na području sjeveroistočne Bosne Section 5. Field Crop Production 763
Zaključak Manjak padalina i sve učestalija pojava sušnih razdoblja na području sjeveroistočne Bosne nepovoljno se odražava na prinose poljoprivrednih kultura koje se uzgajaju u uvjetima bez navodnjavanja. Prosječno smanjenje prinosa razmatranih kultura u periodu 1961-2008. god. na području Tuzle je iznosilo od 5% na srednje teškom do 9,3% na teškom tlu, a na području Bijeljine od 9,3% na srednje teškom do 16,1% na teškom tlu. Najveće smanjenje prinosa utvrđeno je kod krumpira gdje iznosi 43,6% na srednje teškom i 53,2% na teškom tlu (1971. god. na području Tuzle), odnosno 51,0% na srednje teškom i 59,6% na teškom tlu (2003. god. na području Bijeljine). U istim godinama, koje se mogu okarakterizirati kao najsušnije, veće vrijednosti smanjenja prinosa utvrđene su na tlu težeg teksturnog sastava. Posebno se ističe 2003. god. kada je utvrđeno smanjenje prinosa kukuruza na području Bijeljine iznosilo 31,3%, a soje 25,7%. Utvrđeno smanjenje prinosa, njegov trend i učestalost jasno ukazuju na potrebu promjene dosadašnjeg pristupa u načinu korištenja tla i značaj izgradnje natapnih sistema na ovom području. Literatura Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D. Smith, M. (1998): Crop Evapotranspiration Guidelines for Computing Crop Water Requirements, FAO Irrigation and Drainage Paper, No. 56, Rome. Dastone, N. G. (1975): Effective rainfall, FAO Irrigation and Drainage Paper, No. 25, Rome. Doorenbos, J., Kassam, A. H. (1986): Yield Response to Water, FAO Irrigation and Drainage Paper, No. 33, Rome. Smith, M. (1992): CROPWAT a Computer Program for Irrigation Planning and Management, FAO Irrigation and Drainage Paper, No. 46, Rome. Vlahinić, M. (2000): Zemljište i vodni menadžment. ANUBiH, Sarajevo, p. 61-72 Zavod za agropedologiju Sarajevo (1990.): Osnovna pedološka karta BiH M 1:50.000. sa2011_0539 764