Water Needs of Asparagus Plants in the Different Regions of Poland

• Autorzy: Rolbiecki Stanisław , Rolbiecki Roman , Jagosz Barbara , Ptach Wiesław , Stachowski Piotr , Kazula Maciej

Warianty tytułu

PL

Potrzeby wodne szparaga w różnych regionach Polski

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Asparagus (Asparagus officinalis L.), due to their deep and well-developed root system, are relatively resistant to the water deficits in the soil. On the other hand, asparagus plants grown on the light soil positively respond to the irrigation treatments. The aim of the present study was the determination of water needs of asparagus plants in the different agro-climatic regions of Poland. The calculations of asparagus water requirements, considered as the crop evapotranspiration, based on the precipitation measurements collected during the thirty-year period from 1981 to 2010. The estimations were achieved for the months, including July and August, critical in terms of the amount of water available to the plants. The calculation of asparagus water needs using the plant coefficients was performed. The plant coefficients for asparagus cultivated in the Polish field conditions were determined by Rolbiecki. Published by him calculations based on the long-term observations of the irrigated asparagus crop. The reference evapotranspiration was calculated according to Grabarczyk's method. The Grabarczyk's formula was chosen because it allowed estimating the reference evapotranspiration in a simplified way, i.e. based only on the precipitation measurements. The rainfall deficit was considered using the Ostromęcki's method. The precipitation deficit in the period from July 1 to August 31 was calculated as the difference between the water needs of asparagus, expressed as the crop evapotranspiration for a considered month and the total precipitation in this month. The water needs of asparagus plants were determined for five agro-climatic regions of Poland with the representative meteorological stations located in Olsztyn, Bydgoszcz, Warszawa, Wroclaw and Krakow. The highest variability of asparagus water requirements was calculated in the central-north-west (C-N-W) region of the Poland. The variation coefficient in July and August was 7.7% and 7.6%, respectively. In contrast, the lowest variability of asparagus water needs were find in the south-west (S-W) and south-east (S-E) region of Poland. The highest water needs of asparagus plants, on average 228 mm, in the period from July to August were noted in the C-N-W and central-east (C-E) region of Poland. The highest rainfall deficit, calculated for medium dry years, average dry years and very dry years, was 91 mm and 89 mm, 157 mm and 166 mm, and 209 mm and 245 mm, respectively, in the C-N-W and C-E region, re-spectively. Generally, higher precipitation deficiencies were noted in August than in July.

PL

Szparagi (Asparagus officinalis L.), ze względu na swój głęboki oraz dobrze rozwinięty system korzeniowy, są roślinami uważanymi za stosunkowo odporne na niedobory wody w glebie. Z drugiej strony, rośliny szparagów uprawiane na glebie lekkiej bardzo pozytywnie reagują na przeprowadzone zabiegi nawadniające. Podstawowym celem niniejszej pracy było określenie potrzeb wodnych roślin szparagów w różnych regionach agro-klimatycznych Polski. Obliczenie zapotrzebowania roślin tego gatunku warzywnego na wodę, wyrażonego jako ewapotranspiracja potencjalna, wykonano na podstawie pomiarów opadów atmosferycznych przeprowadzonych w okresie trzydziestu lat licząc od 1981 do 2010 roku. Obliczenia wykonano dla dwóch miesięcy, dla lipca oraz dla sierpnia. Miesiące te stanowią okres krytyczny pod względem ilości wody dostępnej dla roślin. Potrzeby wodne roślin szparaga oszacowano przy użyciu współczynników roślinnych. Współczynniki roślinne dla roślin szparaga uprawianych w Polsce w warunkach polowych zostały ustalone przez Rolbieckiego w oparciu o długoterminowe obserwacje nawadnianych nasadzeń szparaga. Ewapotranspirację wskaźnikową obliczono zgodnie z metodą zaproponowaną przez Grabarczyka. Metoda Grabarczyka została wybrana do niniejszych badań, ponieważ pozwoliła ona na określenie ewapotranspiracji wskaźnikowej w uproszczony sposób, to znaczy tylko na podstawie pomiarów opadów atmosferycznych. Niedobory opadów zostały obliczone przy użyciu metody Ostromęckiego. Deficyt opadów w okresie od 1 lipca do 31 sierpnia obliczono, jako różnicę między potrzebami wodnymi roślin szparagów, wyrażonymi jako ewapotranspiracja potencjalna dla danego miesiąca, a sumą opadów atmosferycznych w tym miesiącu. Potrzeby wodne roślin szparaga określono dla pięciu różnych regionów agro-klimatycznych Polski wraz z reprezentatywnymi stacjami meteorologicznymi zlokalizowanymi na terenie Olsztyna, Bydgoszczy, Warszawy, Wrocławia i Krakowa. Największą zmienność potrzeb wodnych roślin szparaga obliczono w środkowo-północno-zachodnim (C-N-W) regionie Polski. Współczynnik zmienności w lipcu oraz w sierpniu wyniósł odpowiednio 7,7% i 7,6%. Natomiast najmniejszą zmienność potrzeb wodnych roślin szparaga stwierdzono w południowo-zachodnim (S-W), a także południowo-wschodnim (S-E) regionie Polski. Największe potrzeby wodne roślin szparagów, średnio 228 mm, w okresie od 1 lipca do 31 sierpnia, odnotowano w C-N-W, a także środkowo-wschodnim (C-E) regionie Polski. Największy deficyt opadów atmosferycznych, obliczony dla przeciętnie suchych lat, średnio suchych lat oraz bardzo suchych lat, wynosił odpowiednio 91 mm i 89 mm, 157 mm i 166 mm oraz 209 mm i 245 mm, odpowiednio w C-N-W i C-E regionie Polski. Podsumowując, większe niedobory opadów atmosferycznych odnotowano w sierpniu niż w lipcu.

Słowa kluczowe

EN

Asparagus officinalis L.; crop evapotranspiration; rainfall deficiencies; reference evapotranspiration; water requirements

PL

Asparagus officinalis L.; niedobory opadów; potencjalna ewapotranspiracja; potrzeby wodne; wskaźnikowa ewapotranspiracja

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2019
• Tom: Tom 21, cz. 2
• Strony: 1227--1237
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Rolbiecki Stanisław

• University of Science and Technology, Bydgoszcz, Poland

autor

Rolbiecki Roman

• University of Science and Technology, Bydgoszcz, Poland

autor

Jagosz Barbara

• University of Agriculture in Krakow, Poland

autor

Ptach Wiesław

• Warsaw University of Life Sciences, Poland

autor

Stachowski Piotr

• Poznan University of Life Sciences, Poland

autor

Kazula Maciej

• University of Minnesota, USA

Bibliografia

• 1. Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration. Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper, 56, 300.
• 2. Doorenbos, J., & Kassam, A.H. (1979). Yield response to water. FAO Irrigation and Drainage Paper, 33, 176.
• 3. Doorenbos, J., & Pruitt, W.O. (1977). Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper, 24, 156.
• 4. Grabarczyk, S. (1976). Polowe zużycie wody a czynniki meteorologiczne. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 181, 495-511.
• 5. Grabarczyk, S., Żarski, J., Dudek, S. (1994). Zależność klimatycznych wskaźników niedoborów wodnych od opadów atmosferycznych. Roczniki AR Poznań, CCLVII, 15-19.
• 6. Kaniszewski, S. (2005). Nawadnianie warzyw gruntowych. Kraków: Plantpress.
• 7. Kaniszewski, S. (2006). Nawadnianie warzyw. In: S. Karczmarczyk & L. Nowak (Editors) Nawadnianie roślin. Warszawa: PWRiL, 295-332.
• 8. Kaufmann, F. (1977). Intensivierung der Spargelproduktion durch Bewasserrung. Gartenbau, 24(3), 73-74.
• 9. Kuchar, L., & Iwański, S. (2011). Rainfall simulation for the prediction of crop irrigation in future climate. Infrastructure and Ecology of Rural Areas, 5, 7-18.
• 10. Kuchar, L., & Iwański, S. (2013). Rainfall evaluation for crop production until 2050-2060 and selected climate change scenarios for North Central Poland. Infrastructure and Ecology of Rural Areas, 2(I), 187-200.
• 11. Kuchar, L., Iwański, S., Diakowska, E., Gąsiorek, E. (2015). Simulation of hydrothermal conditions for crop production purpose until 2050-2060 and selected climate change scenarios for North Central Poland. Infrastructure and Ecology of Rural Areas, II(1), 319-334.
• 12. Kuchar, L., Iwański, S., Diakowska, E., Gąsiorek, E. (2017). Assessment of meteorological drought in 2015 for North Central part of Poland using hydrothermal coefficient (HTC) in the context of climate change. Infrastructure and Ecology of Rural Areas, I(2), 257-273.
• 13. Łabędzki, L. (2009). Foreseen climate changes and irrigation development in Poland. Infrastructure and Ecology of Rural Areas, 3, 7-18.
• 14. Łabędzki, L., Bąk, B., Liszewska, M. (2013). Wpływ przewidywanej zmiany klimatu na zapotrzebowanie ziemniaka późnego na wodę. Infrastructure and Ecology of Rural Areas, 2(I), 155-165.
• 15. Pardo, A., Arbizou, J., Suso, M.L. (1997). Evapotranspiration and crop coefficients in white asparagus. Acta Horticulturae, 449(1), 187-192.
• 16. Paschold, P.J., Eckes, U., Löbmeier, F.J., Hoppmann, D. (2001). Untersuchungen zur Ermittlung des langjährigen Wasser und Beregnungsbedarfs bei ausgewählten Gemüsearten, unveröff. Arbeitsbericht, Forschungsanstalt Geisenheim.
• 17. Paschold, P.J., Artelt, B., Hermann, G. (2004). The water need of asparagus (Asparagus officinalis L.) determined in a lysimeter station. Acta Horticulturae, 664, 529-536.
• 18. Rolbiecki, R. (2013). Ocena potrzeb i efektów mikronawodnień szparaga (Asparagus officinalis L.) na obszarze szczególnie deficytowym w wodę. Bydgoszcz: Wydawnictwo UTP, Scientific dissertations, 162, 1-103.
• 19. Rolbiecki, S., Żarski, J., Grabarczyk, S. (2000 a). Yield-irrigation relationships for field vegetable crops grown in Central Poland. Acta Horticulturae, 537(2), 867-870.
• 20. Rolbiecki, S., Rolbiecki, R., Rzekanowski, Cz., Żarski, J. (2000 b). The influence of sprinkler irrigation on yields of some vegetable crops in the region of Bydgoszcz, Poland. Acta Horticulturae, 537(2), 871-877.
• 21. Rolbiecki, R., & Rolbiecki, S. (2008). Effect of surface drip irrigation on asparagus cultivars in central Poland. Acta Horticulturae, 776, 45-50.
• 22. Rolbiecki, S., Rolbiecki, R., Jagosz, B., Biniak-Pieróg, M., Żyromski, A. (2017). Comparison of water needs and precipitation deficiency during the growing season of asparagus in the region of Bydgoszcz and Wrocław. Infrastructure and Ecology of Rural Areas, IV/3, 1843-1854.
• 23. Stachowski, P., & Markiewicz, J. (2011). The need of irrigation in central Poland on theexample of Kutno county. Rocznik Ochrona Środowiska, 13, 1453-1472.
• 24. Żakowicz, S., Hewelke, P., Gnatowski, T. (2009). Podstawy infrastruktury technicznej w przestrzeni produkcyjnej. Warszawa: Wydawnictwo SGGW, 192.
• 25. Żarski, J., Dudek, S., Kuśmierek-Tomaszewska, R., Rolbiecki, R., Rolbiecki, S. (2013). Forecasting effects of plants irrigation based on selected meteorological and agricultural drought indices. Rocznik Ochrona Środowiska, 15, 2185-2203.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).