Obrana doktorskog rada :: Ivan Magdić, mag.ing.agr.

Modeliranje toka i retencije vode na obronačnom pseudogleju u uvjetima uzgoja vinove loze :: 15.11.2021. :: 10:00, Velika vijećnica

Mentori:

• Prof.dr.sc. Stjepan Husnjak, Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet
• Doc.dr.sc. Vilim Filipović, Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet

Povjerenstvo za obranu doktorskog rada:

• Izv.prof.dr.sc. Mario Sraka, Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet, predsjednik
• Izv.prof.dr.sc. Darko Preiner, Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet, član
• Izv.prof.dr.sc. Stanko Ružičić, Sveučilište u Zagrebu Rudarsko geološki naftni fakultet, član

Sažetak:
Pseudoglej je drugo najzastupljenije tlo unutar agroekosustava, a karakterizira ga slabije propusni potpovršinski horizont koji utječe na periodičko stagniranje oborinske vode i restrikcije u rastu korijena. S obzirom na prisutne klimatske promjene, izrazito je važno pratiti režim vlažnosti tla kako bi se na vrijeme reagiralo i umanjile štetne posljedice. Cilj ove disertacije bio je utvrditi svojstva rigolanog tla iz pesudogleja obronačnog u uvjetima uzgoja vinograda te utjecaj svojstava tla i proraštenosti tla korijenom na tok i retenciju vode u tlu. TDR senzori za praćenje režima vlažnosti postavljeni su na pet pozicija obronka u površinski (Ap) i potpovršinski (Bg) horizont te u red i međuredni dio vinograda. Na istim pozicijama utvrđena su fizikalna, kemijska i hidraulička svojstva tla. Rezultati analiza fizikalnih svojstava tla pokazuju izrazitu heterogenost s obzirom na položaj na obronku. Tako je utvrđen signifikantan utjecaj pozicije na sadržaj pijeska, praha, gline, humusa, volumne gustoće, kapaciteta tla za vodu, kapaciteta tla za zrak, i ukupnog poroziteta (za sve P < 0,0001). Isto tako utvrđene su značajne razlike u fizikalnim svojstvima između reda i međurednog prostora vinograda, za oba horizonta. Tijekom istraživanja uočene su i značajne razlike u volumetrijskom sadržaju vlage u tlu ovisno o poziciji na obronku (P < 0,0001) te između reda i međurednog prostora vinograda (P < 0,0001). Prosječno najveće vrijednosti volumetrijskog sadržaja vlage u tlu zabilježene su na višim pozicijama obronka (tj., P1 i P2). Navedeno bi moglo biti povezano sa povećanim sadržajem gline na istim pozicijama. Razlike u sadržaju vlage između reda i međurednog prostora pripisane su razlikama u korijenu kultura (vinova loza i trava) koje koriste različite količine vode tijekom vegetacije. HYDRUS 1D model korišten za simuliranje toka i retencije vode na istraživanoj parceli kalibriran je na temelju vrijednosti o volumetrijskom sadržaju vlage u tlu izmjerenim pomoću TDR senzora. Hidraulički parametri korišteni kao ulazni podaci u modelu prilikom simulacija procijenjeni su na tri načina, i to temeljem (i) evapotranspiracijske metode pomoću HYPROP i WP4C uređaja, (ii) „tipa pet“ pedotransfernih funkcija u ROSETTA softveru, te (iii) preko inverznog modeliranja u HYDRUS 1D modelu. Neke simulacije sa hidrauličkim parametrima iz HYPROP i ROSETTA softvera bile su nestabilne (model nije konvergirao). Korištenjem inverznog pristupa, sve simulacije bile su stabilne i prokazale su relativno zadovoljavajuće rezultate (RMSE = 0,004 do 0,084 cm3 cm-3). Hidraulički parametri tla procijenjeni inverznim modeliranjem dalje su korišteni kao ulazni parametri za simulacije u HYDRUS 2D/3D modelu kojim se simulirao tok i retencija vode na cijelom istraživanom obronku, te u tri izmijenjena klimatska scenarija. Za još uspješnije korištenje modela, preporuča se posebnu pažnju posvetiti ulaznim parametrima kao što su hidrauličke značajke tla i parametri uzgajane kulture.
Ključne riječi: HYDRUS, HYPROP, korijen, numeričko modeliranje, obronačne pozicije, slabo propusni horizont, vinova loza.