An example of a grassed recharge area (https://mapy.cz/letecka?l=0&x=15.2672000&y=49.4816142&z=17&base=ophoto)

Grassing of Recharge Areas (Чешская Республика)

Zatravnění zdrojové oblasti

Описание

Grassing recharge zones of agricultural drainage systems significantly improves the quality of drainage water. It can be a useful, effective and relatively cheap measure for improvement of shallow groundwater quality.

Grassing of recharge zones of agricultural drainage systems significantly improves the quality of drainage water: it can be a useful, effective and relatively cheap measure. Grassing is an effective preventative strategy to prevent nitrogen pollution. Reduction of nitrate pollution by grassland occurs mainly through grassland’s ability to absorb and use large amounts of nitrogen compared with field crops, and this capacity remains effective for a longer period of the year. Permanent grasslands cover the soil year-round and have a large stock of active subsurface biomass in the root system, which can immobilize a significant amount of soil nitrogen. Moreover, grassland has a greater amount of active soil microbes than under field crops (Griffiths et al. 2008). Besides nitrogen remedial ability, grasslands offer other regulation and supporting ecosystem service (ES) benefits (Hönigová et al., 2012) – for example carbon sequestration, erosion prevention and water flow regulation. On the other hand, used too widely, grassland can be seen as a negative ES provider, in the sense that it reduces the area of crop production (Hauck et al., 2014). That is why it is recommended to limit the use of grassing so that it acts within relatively small areas focused on the catchment area. The effectiveness of grassing has been evaluated statistically, when Fučík et al. (2008) reported that an increase in grassed area of 10% can decrease the C90 (90% probability of non-exceedance) nitrate value in the waters of streams (small water courses) by 6.4 mg/l.

Местоположение

Местоположение: Kojčice, Bohemian - Moravian Highlands, Чешская Республика

Число исследованных участков, где применяется Технология: отдельный участок

Географическая привязка выбранных участков
  • 15.26916, 49.47963

Пространственное распространение Технологии: равномерно-однородное применение на определенной площади (0.05 km²)

На постоянно охраняемой территории?: Нет

Продолжительность применения Технологии: 2006

Тип внедрения/ применения
The pilot locality Dehtáře in spring 2019. The area measured is circled in red. (Antonín Zajíček)
Grassed area in the Dehtáře pilot locality (Antonín Zajíček)

Классификация Технологии

Основная цель
  • повышение производства
  • снижение или предотвращение деградации земель, восстановление нарушенных земель
  • сохранение экосистем
  • защита бассейнов рек (приводораздельной части/ нижнего течения) – в сочетании с другими Технологиями
  • сохранение/ повышение биоразнообразия
  • снижение риска стихийных бедствий
  • адаптация к изменению климата / экстремальным погодным явлениям и их последствиям
  • смягчение последствий изменения климата
  • создание благоприятных экономических условий
  • создание благоприятных социальных условий
Землепользование
Комбинированное землепользование в пределах одной и той же земельной единицы: Нет

  • Пахотные угодья и плантации
    • Многолетние (недревесные) культуры: кормовые культуры - травы
    Число урожаев за год: 1
    Применяются ли посевы в междурядьях? Нет
    Применяется ли севооборот? Да

Водоснабжение
  • богарные земли
  • сочетание богарных и орошаемых земель
  • полное орошение

Цель, связанная с деградацией земель
  • предотвращение деградации земель
  • снижение деградации земель
  • восстановление/ реабилитация нарушенных земель
  • адаптация к деградации земель
  • не применимо
Тип деградации, на борьбу с которым направлена
  • водная эрозия почв - ВЭп: поверхностная эрозия/смыв верхних почвенных горизонтов
  • деградация водных ресурсов - Взп: снижение качества поверхностных вод, Взг: снижение качества грунтовых вод
Категория УЗП
  • Улучшение почвенного/ растительного покрова
Мероприятия УЗП
  • Мероприятия с использованием растительности - Р2: Злаковые и многолетние травянистые растения
  • управленческие мероприятия - У1: Смена типа землепользования

Технический рисунок

Технические характеристики
The figure shows a model example of a drainage structure built at the bottom of a slope (3, 4). In this case, a substantial portion of the drainage runoff consists of water that infiltrates in areas with shallow soils that are highly permeable to water, nutrients, and other pollutants (7 and 8). In the case of drainage constructed in this way, the entire micro-catchment of the drainage group must be taken into account in terms of runoff generation and drainage water quality (6). The area where the microwatershed of a drainage group intersects with an area of shallow permeable soils is the source area for drainage runoff and it is to these locations that the grassed area should be directed (10).
Author: Antonín Zajíček and Tomáš Hejduk

Запуск и текущее обслуживание: мероприятия, необходимые ресурсы и затраты

Подсчет вложений и затрат
  • Подсчитанные затраты: на площадь, где применяется Технология (размер и единица площади: 3.5 hectares)
  • Денежные единицы, использованные для подсчета затрат: EUR
  • Обменный курс (к доллару США): 1 USD = 0.92 EUR
  • Средний размер дневного заработка для нанятых работников: 60
Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат
Fuel prices, level of subsidies
Мероприятия, необходимые для начала реализации
  1. Vulnerable area delimitation (Сроки/ повторяемость проведения: one year before establishment)
  2. Obtaining the consent of the owners and users of the affected land (Сроки/ повторяемость проведения: one year before establishment)
  3. Grass sowing (Сроки/ повторяемость проведения: after harvest of previous crops)
Стоимость вложений и затрат по запуску (per 3.5 hectares)
Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу (EUR) Общая стоимость на единицу (EUR) % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда
Work for delimitation person - days 3,0 130,0 390,0
Project and administration person - days 4,0 150,0 600,0 90,0
Manual work on the field ha 5,0 30,0 150,0 90,0
Оборудование
Machinery - sowing machine, chopper ha 5,0 200,0 1000,0 89,0
Fuel ha 5,0 60,0 300,0 90,0
Посадочный материал
Seeds ha 5,0 40,0 200,0 90,0
Удобрения и ядохимикаты
Feritilizers (mostly urea and pig slurry digestate) ha 5,0 30,0 150,0 90,0
Biocides (only the year of establishment) ha 5,0 60,0 300,0 90,0
Другие
Fixed costs ha 5,0 180,0 900,0 90,0
Общая стоимость запуска Технологии 3'990.0
Общие затраты на создание Технологии в долларах США 4'336.96
Текущее обслуживание
  1. re-sowing (Сроки/ повторяемость проведения: before vegetation season if needed)
  2. harrowing (Сроки/ повторяемость проведения: if needed once per season after re-sowing)
  3. fertilising (Сроки/ повторяемость проведения: once or twice per season)
  4. harvesting (Сроки/ повторяемость проведения: twice or three times per season)
Стоимость вложений и затрат по эксплуатации (per 3.5 hectares)
Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу (EUR) Общая стоимость на единицу (EUR) % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда
Manual work on the field ha 5,0 25,0 125,0 85,0
Оборудование
Machinery - sowing machine, chopper, tractor ha 5,0 200,0 1000,0 85,0
Fuel ha 5,0 60,0 300,0 85,0
Посадочный материал
seeds ha 5,0 20,0 100,0 85,0
Удобрения и ядохимикаты
Feritilizers (mostly urea and pig slurry digestate) ha 5,0 25,0 125,0 85,0
Biocides (when needed) ha 5,0 30,0 150,0 85,0
Другие
Fixed costs ha 5,0 150,0 750,0 85,0
Общая стоимость поддержания Технологии 2'550.0
Общие затраты на поддержание Технологии в долларах США 2'771.74

Природные условия

Среднегодовое количество осадков
  • < 250 мм
  • 251-500 мм
  • 501-750 мм
  • 751-1000 мм
  • 1001-1500 мм
  • 1501-2000 мм
  • 2001-3000 мм
  • 3001-4000 мм
  • > 4000 мм
Агроклиматическая зона
  • влажная
  • Умеренно-влажная
  • полузасушливая
  • засушливая
Дополнительные характеристики климата
Среднегодовое количество осадков в мм: 666.0
Склон
  • пологие (0-2%)
  • покатые (3-5%)
  • покато-крутые (6-10%)
  • крутые (11-15%)
  • очень крутые (16-30%)
  • чрезвычайно крутые (31-60%)
  • обрывистые (>60%)
Формы рельефа
  • плато/ равнины
  • гребни хребтов/холмов
  • склоны гор
  • склоны холмов
  • подножья
  • днища долин
Высота над уровнем моря
  • 0-100 м над уровнем моря
  • 101-500 м н.у.м.
  • 501-1000 м н.у.м.
  • 1001-1500 м н.у.м.
  • 1501-2000 м н.у.м.
  • 2001-2500 м н.у.м.
  • 2501-3000 м н.у.м.
  • 3001-4000 м н.у.м.
  • > 4 тыс. м н.у.м.
Технология применяется в
  • в условиях выпуклого рельефа
  • в ситуациях вогнутого рельефа
  • не имеет значения
Мощность почв
  • поверхностные (0-20 см)
  • неглубокие (21-50 см)
  • умеренно глубокие (51-80 см)
  • глубокие (81-120 см)
  • очень глубокие (> 120 см)
Гранулометрический состав (верхнего горизонта)
  • грубый крупнозернистый/ лёгкий (песчаный)
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
  • тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Гранулометрический состав (на глубине более 20 см)
  • грубый крупнозернистый/ лёгкий (песчаный)
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
  • тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Содержание органического вещества в верхнем почвенном горизонте
  • высокое (> 3%)
  • среднее (1-3%)
  • низкое (< 1%)
Уровень грунтовых вод
  • на поверхности
  • < 5 м
  • 5-50 м
  • > 50 м
Доступность поверхностных вод
  • избыток
  • хорошая
  • средняя
  • недостаточны/ отсутствуют
Качество воды (без обработки)
  • питьевая вода хорошего качества
  • питьевая вода плохого качества (необходима обработка)
  • исключительно для сельскохозяйственного использования (орошение)
  • непригодная для использования
Качество воды относится к: одновременно грунтовые и поверхностные воды
Является ли солёность воды проблемой?
  • Да
  • Нет

Повторяемость затопления
  • Да
  • Нет
Видовое разнообразие
  • высокое
  • средняя
  • низкое
Разнообразие местообитаний
  • высокое
  • средняя
  • низкое

Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Рыночная ориентация
  • натуральное хозяйство (самообеспечение)
  • смешанный (натуральный / коммерческий)
  • товарное/ рыночное хозяйство
Доходы из других источников
  • < 10% всех доходов
  • 10-50% всех доходов
  • > 50% всех доходов
Относительный уровень достатка
  • очень плохой
  • плохой
  • средний
  • обеспеченный
  • весьма обеспеченный
Уровень механизации
  • ручной труд
  • тягловая сила
  • механизировано/ есть автотранспорт
Осёдлый или кочевой
  • Осёдлый
  • Полукочевой
  • Кочевой
Индивидуальное или коллективное хозяйство
  • частное/ домовладение
  • группа/ община
  • кооператив
  • использующее наемных работников (компания, государство)
Пол
  • женщины
  • мужчины
Возраст
  • дети
  • молодёжь
  • средний возраст
  • пожилой
Площадь, используемая домохозяйством
  • < 0,5 га
  • 0,5-1 га
  • 1-2 га
  • 2-5 га
  • 5-15 га
  • 15-50 га
  • 50-100 га
  • 100-500 га
  • 500-1000 га
  • 1000-10000 га
  • > 10000 га
Масштаб
  • мелкое
  • среднего размера
  • крупное
Собственность на землю
  • государственная
  • частной компании
  • общинная/ поселковая
  • коллективная
  • индивидуальная, не оформленная в собственность
  • индивидуальная, оформленная в собственность
Права на землепользование
  • неограниченное (неконтролируемое)
  • общинное (контролируемое)
  • аренда
  • индивидуальное
Права на водовользование
  • неограниченное (неконтролируемое)
  • общинное (контролируемое)
  • аренда
  • индивидуальное
Доступ к базовым услугам и инфраструктуре
медицинское обслуживание

плохой
хорошая
образование

плохой
хорошая
технические консультации

плохой
хорошая
занятость (вне хозяйства)

плохой
хорошая
рынки

плохой
хорошая
электроснабжение

плохой
хорошая
транспорт и дорожная сеть

плохой
хорошая
водоснабжение и канализация

плохой
хорошая
финансовые услуги

плохой
хорошая

Влияние

Социально-экономическое воздействие
Продуктивность сельскохозяйственных культур
снизил.
увеличил.


Farmers will lose land for growing commercially viable crops (cereals, potatoes, rape) and grass production (hay, haylage) will increase.

Социальное и культурное воздействие
знания в области УЗП/ деградации земель
снизил.
улучшил.


Permanent grassland in the recharge area will protect the shallow soils especially from accelerated erosion.

Экологическое воздействие
количество воды
снизил.
увеличил.


This measure will reduce the intensity of surface and subsurface runoff from the catchment.

качество воды
снизил.
увеличил.

поверхностный сток
увеличил.
снизил.


Grassing will slowdwn the surface runoff especially during intensive rainfall-runoff events.

почвенный покров
снизил.
улучшил.


Permanent grasslands cover the soil year round.

утрата почв
увеличил.
снизил.


This measure prevents soil loss from the accelerated erosion.

почвенное / подземное органическое вещество/ углерод
снизил.
увеличил.


Permanent grasslands have a big stock of active subsurface biomass in the root system, which can immobilize a significant amount of soil nitrogen. Moreover, it has bigger amount and increased activity of soil microbes supporting e.g. carbon sequestration.

растительный покров
снизил.
увеличил.


Unlike arable land, permanent grassland provides full land cover even in the non-growing season.

разнообразие фауны
снизил.
увеличил.


Properly managed grasslans will increase biodiversity (compared to the arable lands), especially amount of insect.

Влияние за пределами территории применения
загрязнение подземных/ речных вод
увеличил.
сократил.


In intensively drained catchments, drainage structures have a significant contribution to total runoff and water pollution.Grassing in recharge zone will significantly mitigate water pollution, especially nutrients and pesticides loads.

ущерб прилегающим полям
увеличил.
сократил.


Decrease in rapid erosive runoff will reduce the risk of sediment input to lower lying lands.

ущерб объектам инфраструктуры общего/ частного пользования
увеличил.
сократил.


Decrease in rapid erosive runoff will reduce the risk of sediment input into the intravilane of lower lying villages or public roads.

Анализ эффективности затрат

Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе
крайне отрицательно
очень позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе
крайне отрицательно
очень позитивное

Насколько получаемый результат сопоставим с затратами на техническое обслуживание
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе
крайне отрицательно
очень позитивное

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе
крайне отрицательно
очень позитивное

From an economic point of view, the increase in the area of grasslands will clearly reduce the turnover of the agricultural entity. The fall in costs and income will also lead to a reduction in profits, which is partly offset by higher subsidies for permanent grasslands. However, the increase in dependence on subsidies is dangerous in terms of the long-term stability of the farming entity, as the amount and focus of subsidies can change from year to year. It is also important to note that the production of grass biomass only make sense if the farmer also runs livestock production or a biogas plant, taking into account the amount of grass that the farmer is able to process.

Изменение климата

Постепенное изменение климата
сезонное количество осадков увеличилось

очень плохо
очень хорошо
Сезон: лето

Внедрение и адаптация

Доля землепользователей (в процентах), применяющих Технологию
  • отдельные случаи/ эксперимент
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
Среди применяющих Технологию землепользователей, какова доля лиц, применяющих её по собственной инициативе, т.е. без какого-либо материального стимулирования со стороны?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
Была ли Технология УЗП модифицирована в недавнее время с целью адаптации к меняющимся условиям среды?
  • Да
  • Нет
К каким именно изменяющимся условиям среды?
  • изменения климата/ экстремальные погодные явления
  • изменяющиеся условия рынка
  • доступность рабочей силы (например, из-за миграции населения)

Заключительные положения и извлечённые уроки

Сильные стороны: по мнению землепользователей
  • A relatively low-cost measure in terms of finance and agricultural management
Сильные стороны: по мнению составителя или ответственных специалистов
  • grassing focused to the proper catchment area (recharge zone) can be a useful, effective and relatively cheap measure for improvement of shallow groundwater quality, or optionally the quality of local drinking water sources
  • stabilise of catchment area with shallow soils - can lead to decrease in soil erosion.
Слабые стороны/ недостатки/ риски: по мнению землепользователейвозможные пути преодоления
  • Increasing areas of grasslands would lead to decrease of landscape productive service, farm turnover and profit and the bigger dependence on subsidies. The grassing should be applied in small, precisely defined parts of the catchment, which are real recharge (infiltration) areas.
  • Possible sudden change in the subsidy system It is necessary to consider the non-productive functions of grasslands also as public service, taking into account the saves in water cleaning costs and the price of increased water retention
  • Excess amout of grass or hay, especially for farms without livestock production Balanced share of grasslands and arablale lands in cultivated field blocks, support for livestock production
Слабые стороны/ недостатки/ риски: по мнению составителя или ответственных специалистоввозможные пути преодоления
  • An incorrectly defined source area will lead to ineffective measures Careful preparation
  • Unwillingness of conservative companies and farmers to adopt this measure Properly set up subsidy policy

Справочные материалы

Составитель
  • Antonín Zajíček
Editors
Рецензент
  • William Critchley
  • Rima Mekdaschi Studer
Продолжительность применения Технологии: 22 июня 2021 г.
Последнее обновление: 25 марта 2024 г.
Ответственные специалисты
Полное описание в базе данных ВОКАТ
Связанные данные по УЗП
Документирование осуществлялось при участии
Организация Проект
Ключевые ссылки
  • Kvítek, T.; Zajíček, A.; Dostál, T.; Fučík, P.; Krása, J.; Bauer, M.; Jáchymová, B.; Kulhavý, Z.; Pavel, M. Slowing Down Quick Runoff—A New Approach for the Delineation and Assessment of Critical Points, Contributing Areas, and Proposals of Measures to Reduce Non-Point Water Pollution from Agricultural Land. Water 2023, 15, 1247.: https://doi.org/10.3390/w15061247
  • Zajíček, A., Hejduk, T., Sychra, L., Vybíral, T., Fučík, P. (2022): How to Select a Location and a Design of Measures on Land Drainage – A Case Study from the Czech Republic. Journal of Ecological Engineering 2022, 23(4), 43–57. ISSN 2299–8993.: https://doi.org/10.12911/22998993/146270
  • ZAJÍČEK, A., FUČÍK, P., DUFFKOVÁ, R., MAXOVÁ, J. 2018. How does targeted grassing of arable land influence drainage water quality and farm economic indicators? Int. J. Environ. Impacts, 1(3): 344–352.: DOI 10.2495/EI-V1-N3-344-352
  • Fučík P., Zajíček A., Kaplická M., Duffková R., Peterková J., Maxová J., Takáčová Š. 2017. Incorporating rainfall-runoff events into nitrate-nitrogen and phosphorus load assessments for small tile-drained catchments. Water, 9, 712; (ISSN Print:2575-1867 ISSN Online: 2575-1875): doi:10.3390/w9090712
  • Janglová R., Kvítek T., Novák P. 2003. Soil infiltration capacity categorization based on geoinformatic processing of soil survey data. Soil and Water Scientific Studies, 2, 61–81.:
Ссылки на материалы по теме, доступные онлайн
  • ZAJÍČEK, A., SYCHRA, L., VYBÍRAL, T., HEJDUK, T., ČMELÍK, M., FUČÍK, P., KAPLICKÁ, M. 2021: Design of the Revitalization measures on the Main drainage facilities and hydrologically related Detailed drainage facilities (In Czech): DOI: 10.13140/RG.2.2.34421.50403
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareaAlike 4.0 International