Úvod: Význam pôdy a jej ochrana
Pôda poskytuje pevnú základňu, na ktorej žijeme a rozvíjame sa. Obsahuje živiny, ktoré sú potrebné pre rast rastlín, život živočíchov a milióny mikroorganizmov. Je nevyhnutná pre pokračovanie života na Zemi. Ak sa pôda stane nevhodnou alebo nestabilnou, celý proces sa zastaví; nič iné nemôže rásť ani sa rozkladať. Udržiavanie zdravej pôdy prostredníctvom rôznych metód a techník je preto kľúčové.
Pôda nie je obnoviteľný prírodný zdroj. Podľa Organizácie OSN pre výživu a poľnohospodárstvo (FAO) môže vytvorenie jedného centimetra pôdy trvať stovky až tisíce rokov. Jej ochrana je hlavným problémom pre jednotlivcov, poľnohospodárov a podniky, pretože je nevyhnutné nielen produktívne využívať pôdu a poskytovať vysoké výnosy, ale aj byť schopný tak robiť v budúcnosti. Pôda tiež slúži ako základ pre naše stavby, cesty, domy a školy. V pôde žijú prospešné pôdne mikróby, ktoré sú neviditeľnými pomocníkmi prírody a pôda tiež odstraňuje prach, chemikálie a iné nečistoty z povrchovej vody.

Vlhkosť pôdy a jej udržiavanie
Význam vody pre rastliny a pôdu
Nevyhnutnou podmienkou rastu a vývinu všetkých rastlín je voda. Je univerzálnym rozpúšťadlom všetkých látok vrátane rastlinných živín. Poskytuje vodík pre redukčné procesy fotosyntézy a má dôležitý termoregulačný význam, vyrovnávajúc teplotné rozdiely medzi rastlinou a vonkajším prostredím. Momentálna vlhkosť pôdy sa pomerne rýchlo mení, najmä v povrchových vrstvách pôdy, a má výrazný vplyv na rast a vývin rastlín.
Kapilárna voda je dôležitým termodynamickým faktorom v pôde. Sústavne zásobuje rizosféru a koreňovú sústavu rastlín, vytvára tepelný spád medzi cytoplazmou a rizosférou. Vyrovnáva teplotu v rizosfére odvedením časti tepla, vytvára izotermický priestor, zabraňuje vyschnutiu rizosféry a upravuje vzdušné pomery v nej. Ak kapilárna voda vzlína z hladiny podzemnej vody, je jej pohyb rovnomerný. Maximálna výška kapilárneho výstupu vody závisí od pôdnej zrnitosti.

Metódy udržiavania vlahy
Mulčovanie
Mulčovanie vo všeobecnosti znamená pokrývanie pôdy organickým alebo anorganickým materiálom. Je to jeden z najlepších a najefektívnejších spôsobov, ako udržať v pôde vlahu a zabrániť erózii. Mulč chráni pôdu pred nepriaznivými vplyvmi vonkajších podmienok, ako sú silné dažde alebo vietor, ktoré spôsobujú eróziu.
- Ochrana pred dažďovou eróziou: Mulč tlmí dopad kvapiek dažďa na povrch pôdy, čím zabraňuje splavovaniu pôdy. Voda sa absorbuje do mulča a nie je schopná odplavovať vrchnú vrstvu pôdy.
- Zlepšenie vsakovania vody: Organický mulč, ako napríklad slama, drevená štiepka alebo kompost, pomáha lepšie absorbovať vodu do pôdy.
- Zníženie vysychania pôdy: Mulč pôsobí ako bariéra, ktorá udržiava vlhkosť v pôde. V horúcich obdobiach, kedy je pôda vystavená priamemu slnečnému žiareniu, mulč pomáha zabrániť jej vysychaniu a praskaniu.
- Podpora koreňového systému rastlín: Mulč poskytuje podporu koreňom rastlín, ktoré stabilizujú pôdu a zabraňujú jej posunu. Zdravý koreňový systém zároveň zvyšuje štruktúru pôdy, čo pomáha zabrániť jej erózii.
Aby bolo mulčovanie naozaj efektívne, je potrebné použiť dostatočnú vrstvu materiálu. Ideálna hrúbka vrstvy mulču je 5 až 10 cm v závislosti od typu terénu a použitého materiálu. Na svahoch je nutné mulčovací materiál dobre ukotviť, napríklad pomocou sietí alebo drevených kolíkov. Mulč je potrebné pravidelne dopĺňať, keďže sa časom rozkladá. Správne mulčovanie nielenže chráni pred eróziou pôdy, ale tiež zlepšuje jej kvalitu, pomáha bojovať proti burinám a redukuje náklady na údržbu pozemku, ktorý nie je nutné tak často zavlažovať a hnojiť.
Najlepšie materiály na mulčovanie
Existuje viacero vhodných materiálov na mulčovanie:
- Slama: Je jedným z naozaj skvelých materiálov na zachovanie vlhkosti v pôde a má viacero dobrých vlastností. Napríklad, ak sa použije pod jahody, zabráni sa tak hnitiu plodov na zemi v prípade mokra. Je však v súčasnosti menej dostupná.
- Pokosená tráva: Ak je súčasťou vašej záhradky aj trávnik, pokosená tráva je výborná príležitosť na mulčovanie. Pred použitím ju však treba vysušiť, aby sa zabránilo vzniku plesní a hubovitých chorôb. Nikdy nepoužívajte mokrú (čerstvú) trávu.
- Kôra alebo štiepka: Väčšina ľudí ju pozná a používa najmä pre estetický vzhľad do záhonov pod okrasné rastliny a trvalky. Poskytuje dlhodobú ochranu, keďže sa pomaly rozkladá. Môže to byť nákladnejšia verzia, ktorú si doma nevieme vyrobiť. Funkciu bohato splní aj lacnejšia štiepka či kôra menšej frakcie, ktorú môžeme použiť ako základ. Použiť môžete aj štiepku z náletových drevín, čo je ekologické a ekonomické riešenie, keďže využijete nežiaduce dreviny na vašom pozemku.
- V prípade miest, kde existuje vysoké riziko erózie, sa používa aj kombinácia geotextílie a mulču.

Hydrogél a nádoby s podmiskami
Pre rastliny v nádobách alebo kvetináčoch hrozí preschnutie oveľa viac ako pri rastlinách vysadených priamo v pôde. Jednou z možností je používať nádoby s podmiskami, ktoré zadržia vodu, ktorú rastlinka nevie naraz prijať, a využije ju neskôr. Tým sa zabráni zbytočnému plytvaniu vody.
Trochu sofistikovanejší spôsob je použitie hydrogélu. Ide o prípravok, ktorý sa podľa návodu premieša so substrátom. Táto látka má schopnosť viazať vodu pri polievaní a rastliny ju potom využijú, keď ju budú potrebovať.
Faktory podporujúce odparovanie
Tak ako sú materiály, ktoré pomáhajú vlhkosť udržiavať, sú aj také, ktoré naopak podporujú odparovanie vody z pôdy. Sú to najmä v dnešnej dobe populárne kamene, ktoré síce vyzerajú dobre v záhonoch, ale pre mnohé rastliny, ktoré majú radi vlahu, nie sú vhodné. Pozor si treba dávať aj na vysoké betónové ploty či zámkové dlažby, ktoré pôsobia rovnako ako kamene, zvyšujúc odparovanie a prehrievanie pôdy.
Erózia pôdy a jej prevencia
Čo je erózia pôdy a jej dôsledky
Erózia pôdy je proces, pri ktorom sa horné vrstvy pôdy odplavujú alebo odnášajú pôsobením vetra, vody alebo ľudskej činnosti. Tento proces vedie k strate pôdnej úrodnosti a môže mať vážne následky, ako sú zosuvy pôdy, zníženie zásob vody v pôde a odplavovanie živín. Erózia je funkcia erozivity dažďa alebo vetra a erodovateľnosti pôdy. Podobne ako erózia poľnohospodárskej pôdy ovplyvňuje výnosy a rast rastlín, erózia mestskej pôdy znižuje možnosť zdravej krajinnej výsadby.
Základným princípom protieróznej a protipovodňovej ochrany je v maximálnej miere zadržať povrchovú gravitačnú vodu pri výskyte lejakov v povodí zvýšením infiltrácie vody do pôdy. Vlastnosti dažďa, ktoré určujú jeho schopnosť spôsobovať eróziu, nazývame erózna účinnosť dažďa alebo erozivita dažďa. Z hľadiska základných procesov vodnej erózie má najväčší význam kvapková erózia, ktorej podstatou je uvoľňovanie pôdnych častíc a prispieva aj k ich odnosu. Pri kritickej rýchlosti pádu dažďových kvapiek sa na povrchu pôdy začínajú tvoriť kaverny s vyšpľachovaním a rozstrekovaním pôdnych agregátov. Aktívne procesy pôdotoku určujú rozbíjanie a transport pôdnych častíc eróznymi silami v priebehu dažďa.
Štruktúra povrchovej vrstvy pôdy má rozhodujúci vplyv na vznik povrchového odtoku vody a tým aj na eróziu pôdy. Dôležitým faktorom je pôdna krusta (pôdny prísušok), ktorá sa vytvára vysychaním pôdneho povrchu. Suchá krusta je viac náchylná na erodovanie. Zmyv pôdy sa mení v priebehu ročného obdobia; je vyšší vo vlhkom období (zima, jar), v lete je erodovateľnosť nižšia, ale suché agregáty sú proti vlhkým menej stabilné na vodu, a suchá krusta je viac erodovaná. Okamžitý obsah vody v pôde má tiež dva opačné účinky: vysoký obsah vody môže oddialiť tvorbu krusty znížením zvetrávania hrúd, ale zvyšuje nebezpečenstvo odtoku, ak je už vytvorená krusta.

Tradičné metódy a ich nevýhody
Konvenčné obrábanie pôdy
Konvenčné obrábanie pôdy označuje tradičný spôsob hospodárenia, pri ktorom sa pôda pripravuje na siatie dôkladným prevrátením pluhom ťahaným traktorom a následným ďalším nakláňaním, aby sa povrch pôdy zarovnal na pestovanie plodín. Hoci táto prax bola prijatá počas poľnohospodárskej revolúcie pred tisíckami rokov na uľahčenie siatia semien a kontrolu buriny, má niekoľko nevýhod.
Obrábanie pôdy podporuje mikrobiálny rozklad organickej hmoty, čo vedie k emisiám CO2 do atmosféry. Medzi ďalšie nevýhody patrí erózia, strata pôdnej vlhkosti a odhalenie kypriacej pôdy, ktorá sa stáva ľahkým cieľom pre vietor a vodu. Tieto činnosti zavádzajú do pôdy škodlivé látky a kontaminanty, čo negatívne ovplyvňuje jej kvalitu a úrodnosť. Ornica je veľmi citlivá a priame vystavenie slnku alebo iným nepriaznivým podmienkam môže viesť k praskaniu alebo zhutneniu pôdy.
Konzervačné a protierózne metódy
Existuje množstvo užitočných opatrení a metód na ochranu pôdy, z ktorých niektoré ľudia používajú od nepamäti. Systémy pestovania plodín na ochranu pôdy sa na ne vo veľkej miere spoliehajú.
Bezorebné poľnohospodárstvo (No-till)
Bezorebné poľnohospodárstvo, tiež známe ako nulové obrábanie pôdy alebo priamy siatie, je poľnohospodárska technika, ktorá zahŕňa výsadbu plodín bez predchádzajúceho obrábania pôdy alebo narušenia jej kvality. Je to spôsob obrábania pôdy, ktorý znižuje intenzitu orby a zároveň zachováva zvyšky plodín, aby sa šetrili pôdne, vodné a energetické zdroje. Vďaka pokroku v technológii kontroly buriny a poľnohospodárskych strojoch je možné pestovať akékoľvek plodiny s minimálnym obrábaním pôdy, čo si vyžaduje hospodárenie s rastlinnými zvyškami na povrchu pôdy.
Táto metóda pomáha zachovávať pôdnu vlhkosť, znižovať eróziu a zlepšovať zdravie pôdy tým, že zachováva prirodzenú štruktúru a organickú hmotu. Zníženie obrábania pôdy podporuje sekvestráciu uhlíka v pôde, čo je pre životné prostredie prospešné. Bezorebné poľnohospodárstvo pomáha tiež zachovať úrodnosť pôdy tým, že sa vyhýba tradičným postupom obrábania, čím sa zachováva štruktúra pôdy a zabraňuje strate organickej hmoty a základných živín.
Výhody bezorebného poľnohospodárstva:
- Pomáha predchádzať erózii, ktorá nielenže zmýva ornicu, ale aj hnojivá alebo herbicídy, čím znečisťuje vodné plochy.
- Zabezpečuje zachovanie aktivít pôdnych organizmov, ktoré sú dôležité pre úrodnosť pôdy.
- Znižuje náklady na obrábanie pôdy tým, že minimalizuje potrebu náradia, strojov a paliva.
- Redukuje potrebnú pracovnú silu.
- Ornica a rastlinný kryt zabraňujú odparovaniu vody z pôdy, čo pomáha udržiavať a zvyšovať účinok zavlažovania vďaka vysokej infiltrácii.
Ako zaviesť bezorebné poľnohospodárstvo:
- Je dôležité vyhnúť sa narušeniu pôdy, aby sa obnovilo spoločenstvo pôdnych organizmov.
- Bezorebné poľnohospodárstvo je často sprevádzané striedaním plodín, ktoré zamedzuje premnoženiu špecifických škodcov.
- Po zbere úrody by pôda nemala byť ležať úhorom bez porastu, aby mikroorganizmy v pôde mali potravu a pôda zostala zdravá a úrodná. Na to slúžia krycie plodiny.
- Metóda okultácie (zakrytie pôdy nylonom, kartónom, mulčom, kompostom) slúži ako ochrana pred slnkom a pomáha kontrolovať klíčenie semien buriny.

Ďalšie konzervačné metódy
- Obrysová orba: Znižuje odtok a zároveň pomáha plodinám a pôde udržiavať stabilnú nadmorskú výšku. Dosahuje sa to ryhovaním pôdy s vrstevnicami medzi plodinami. Túto stratégiu používali už starí Feničania a preukázateľne zadržiava viac pôdy a zlepšuje jej kvalitu.
- Pásové pestovanie: Strieda pásy husto vysiatych plodín (seno, pšenica) s pásmi riadkových plodín (kukurica, sója). Pomáha predchádzať erózii tým, že vytvára prirodzené hrádze pre vodu, čím sa zachováva pevnosť pôdy.
- Vetrolamy: Sú vynikajúcim prístupom k ochrane pôdy a znižovaniu erózie pôdy v rovinatých poľnohospodárskych podmienkach.
- Striedanie plodín: Fantastická stratégia na boj proti neúrodnosti pôdy. Ide o techniku pestovania rôznych plodín na rovnakom mieste počas vegetačného obdobia.
- Krycie plodiny: Pestujú sa prevažne na úrodnosť pôdy alebo ako krmivo pre hospodárske zvieratá, často počas období úhorovania. Ich rast sa zastaví pred alebo po zasadení ďalšej plodiny, ale predtým, ako sa začne rivalita medzi týmito dvoma druhmi plodín.
- Ochranné pásy: Sú trvalo zarastené zóny, ktoré chránia kvalitu vody medzi kanálom a poľnohospodárskym poľom. Pomáhajú zadržiavať pôdu spomaľovaním a preosievaním dažďovej vody. Tieto pásy vegetácie, ako je tráva alebo stromy, sa vysádzajú pozdĺž riek, potokov alebo iných vodných plôch a pôsobia ako prirodzený filter, znižujúci znečistenie vody.
- Zatrávnené vodné toky: Rastlinný porast riek má tendenciu spomaľovať tok vody a chrániť povrch koryta pred eróznymi silami. Bezpečne odvádzajú vodu po prirodzených prietokoch cez polia, ak sú vhodne dimenzované a vytvorené.
- Terasovanie: Poľnohospodársky proces, ktorý zahŕňa preusporiadanie ornej pôdy alebo premenu kopcov na poľnohospodárske účely budovaním špecifických vyvýšených plošín. Terasy zohrávajú významnú úlohu pri minimalizácii erózie pôdy tým, že oneskorujú a znižujú energiu odtoku a zbierajú drenážnu vodu.
- Vpusty a prepady: Vpust, tiež známy ako šachtový prepad, sa skladá zo zvislého prívodného potrubia a vodorovného podzemného potrubia. Pomáha pri stabilizácii brehov tým, že znižuje spätnú eróziu dna vodných tokov a tvorbu eróznych žľabov na poliach.
- Stabilizácia brehov: Akákoľvek technika používaná na udržanie pôdy na mieste na brehu alebo v rieke, napríklad gabiónové koše, opätovná vegetácia a rip-rap (uvoľnená hornina na strmom svahu).
- Opatrenia na kontrolu erózie a sedimentov: Sú primárne zamerané na minimalizáciu uvoľňovania a transportu pôdnych častíc, zatiaľ čo opatrenia na kontrolu sedimentov sú navrhnuté tak, aby obmedzili erodujúcu pôdu na mieste.
- Integrovaná ochrana proti škodcom (IPM): Využíva množstvo stratégií zameraných na zníženie používania chemických pesticídov a environmentálnych rizík. Striedanie plodín je základom IPM.
- Hnojenie a zdravie pôdy: Prírodné hnojivá, ako je hospodársky trus, mulč, mestské odpadové vody a strukoviny, dopĺňajú pôdu dôležitými prvkami. Aplikácia hnojiva musí byť načasovaná podľa prísnych obmedzení, pretože kal a hnoj môžu pri nesprávnom zaobchádzaní spôsobiť kontamináciu vody.

Faktory ovplyvňujúce stav pôdy
Množstvo vody v pôde možno účelne ovplyvniť vhodným obrábaním. Nároky poľnohospodárskych plodín na vodu a živiny sú rozdielne. Kukurica dokáže s vodou dobre hospodáriť, zatiaľ čo pšenica ozimná je náročnejšia na vodu. Jačmeň jarný je menej náročný na vlahu.
Z hľadiska akumulácie vody v pôde je potrebné vytvoriť v pôde také podmienky, aby sa v nej voda pohybovala podľa zákona gravitácie. Robí sa to vhodným skyprením pôdy. Čím hlbšie sa pôda skyprí, tým rýchlejšie a viac vody môže do nej preniknúť.
- Priepustnosť: Schopnosť pôdy infiltrovať vodu z povrchu do hlbších vrstiev. Závisí od zrnitosti, štruktúrnosti, mineralogického zloženia a sorbovaných katiónov. Výrazne ju zvyšujú chodbičky po živočíchoch, vertikálne pukliny a všetky kypriace zásahy.
- Vododržnosť: Schopnosť pôdy obmedzovať pohyb vody a zadržiavať ju.
- Pôdna štruktúra: Má veľký význam pri regulácii termodynamických podmienok v rizosfére. Štruktúrna pôda obsahuje viac ako 60 % štrukturálnych vodostálych agregátov. Na tvorbe štrukturálnych agregátov a ich vodostálosti sa podieľa celý rad faktorov, vrátane humusu a zlúčenín Ca, Al, Fe.
- Podmietka strniska: Významný prvok v systéme obrábania pôdy, zabezpečujúci dobré hospodárenie pôdy s vodou (šetrenie vlahou) a reguláciu zaburinenosti. Odporúča sa vykonávať ju čo najskôr po zbere plodiny, do správnej hĺbky a s vhodným ošetrením povrchu poľa. V suchších oblastiach sa odporúča podmietať hlbšie, aby pôda prijala a zadržala čo najviac zrážok. Na naviatych piesočnatých pôdach je dôležité, aby väčšina strniska ostala na povrchu kvôli ochrane pred veternou eróziou.
Regionálne špecifiká a výzvy
Potreba ochrany pôdy sa v rôznych regiónoch značne líši. Napríklad v Britskej Kolumbii je to spôsobené silnými zrážkami a strmými svahmi; v oblasti rieky Peace River ľahko erodovanými bahnitými pôdami. Mnohé orné pôdy na nížinách sú v dôsledku vplyvov suchého podnebia vystavené veternej erózii a zasoľovaniu.
Zlepšenia v ochrane pôdy možno pripísať zníženému využívaniu letného úhoru a zvýšenému využívaniu ochranného obrábania pôdy a iných metód, ako sú trvalé trávnaté porasty a ochranné pásy. V strednej Kanade, kde sa pestujú kukurica a sója, metódy ochrany pôdy, ako minimálne a bezorebné obrábanie, zachovávajú zvyšky plodín na povrchu. V atlantických provinciách, kde sú pôdy prirodzene vyčerpané a kyslé, farmári bojujú proti týmto obavám využívaním ochranných techník ako terasy a striedanie plodín.
Komplexné riadenie pôdy a vody
Suchá ovplyvňujú vodné zdroje a poľnohospodársku výrobu, spôsobujú eróziu pôdy, znižujú sekvestráciu uhlíka a prispievajú k degradácii pôdy. Využívanie technológie skladovania vody, krajinného dizajnu a inovácií môže viesť k efektívnejšiemu odvádzaniu vody a presmerovaniu odtokov. Na poľnohospodárskej pôde umožňuje zber vody poľnohospodárom skladovať vodu, keď je jej dostatok, a v prípade nedostatku ju sprístupniť.
Zadržiavanie vody v teréne
Všetky opatrenia zamerané na zlepšenie kapacity zadržiavania vody vo vidieckom prostredí si vyžadujú vysokú koordináciu medzi rôznymi úrovňami riadenia, aby sa zabezpečilo udržateľné a harmonizované priestorové plánovanie celého regiónu. Zadržiavanie vody v teréne pomáha zmierňovať konflikty pri využívaní vody v podmienkach sucha, keď sa môžu zaviesť opatrenia na obmedzenie a prídel vody s cieľom uprednostniť určité použitia.
Krajinné prvky a štrukturálne zmeny vo využívaní pôdy si vyžadujú spoluprácu a dôveru medzi poľnohospodármi a inými zainteresovanými stranami. Ak je potrebné vytvoriť väčšie štrukturálne projekty, ako sú nádrže, bude si to vyžadovať povolenie vlády alebo vlastníka pôdy. Takéto opatrenia sú často multifunkčné a spájajú rôzne záujmy, napríklad s vytvorením nárazníkových zón alebo koridorov biotopov, ktoré prispievajú k miestnej biodiverzite, prepojenosti krajiny a schopnosti zadržiavať vlhkosť pôdy.

Riziká a prínosy adaptácie
Realizácia týchto možností si vyžaduje starostlivé posúdenie jednotlivých lokalít. Charakteristiky pôdy a sklonu, druhy plodín a miestne poveternostné podmienky sa musia zvážiť pred realizáciou koncepcií odtoku vody a rozhodnutiami o umiestnení pre skladovanie vody alebo rybníky. Mikrodizajn opatrení, ktorý zohľadňuje miestne podmienky, je potrebný, pretože riziko nepriaznivých účinkov (záplavy, neúmyselné vodné toky, vplyv na slanosť pôdy) existuje, ak nie je správne navrhnuté.
Prínosy tejto adaptácie zahŕňajú lepšie zadržiavanie alebo skladovanie vody v obdobiach sucha a zmierňovanie rizika povodňových katastrof, poskytovanie modro-zelených ekosystémových služieb, zníženú potrebu zavlažovania a zlepšenie kvality pôdy. Tieto možnosti môžu tiež znížiť výkyvy poľnohospodárskej výroby, zvýšiť bezpečnosť poľnohospodárov a spoľahlivosť výroby potravín.
Opatrenia manažmentu musia zodpovedať špecifickému miestnemu kontextu a musia byť v súlade s vnútroštátnymi a regionálnymi predpismi. Opätovné využívanie vody je tiež podporované na úrovni EÚ, napríklad nariadením (EÚ) 2020/741, ktoré stanovuje požiadavky na kvalitu vody pre bezpečné opätovné využívanie vyčistenej komunálnej odpadovej vody pri poľnohospodárskom zavlažovaní.
Referencie
- Iglesias, A. and Garrote, L. (2015) ‘Adaptation strategies for agricultural water management under climate change in Europe’, Agricultural Water Management, 155, pp. 113-124.
- Falloon, P. and Betts, R. (2010) ‘Climate impacts on European agriculture and water management in the context of adaptation and mitigation-The importance of an integrated approach’, Science of The Total Environment, 408(23), pp. 5667-5687.
- Rzętała, M. (2021). Anthropogenic Water Reservoirs in Poland. (eds) Quality of Water Resources in Poland. Springer Water. Springer, Cham.
- Staccione, A. et al. (2021) ‘Natural water retention ponds for water management in agriculture: A potential scenario in Northern Italy’, Journal of Environmental Management, 292, p. 112849.
- Trnka, Miroslav, et al (2022) Increasing Available Water Capacity as a Factor for Increasing Drought Resilience or Potential Conflict over Water Resources under Present and Future Climate Conditions.” Agricultural Water Management, vol. 264, p.