Water  resources  in  the  coastal  zone  of  Bangladesh:  constraints  or  opportuni6es  for  cropping  intensifica6on?  

CSIRO  LAND  AND  WATER  FLAGSHIP  

Mohammed  Mainuddin,  Riasat  Ali,  S.  M.  Shah-­‐Newaz,  Chris5an  Roth  November  2014  

Southern  Bangladesh  –  coastal  zone  

•  19  Districts,  46,  271  Km2,  31  percent  of  the  country  •  About  13,000  Km2  protected  by  123  polders  •  Popula5on  –  40  million  (2010)  •  Annual  rainfall  is  slightly  higher  than  the  remaining  area  of  the  country  • Most  vulnerable  to  climate  change  

2    |  

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

2003

2005

2007

2009

Rainfall,  mm

Coastal  region

Non-­‐coastal  region

•  Natural  calami5es  –  cyclones,  storm  surge,  floods,  water  logging,  etc.  

•  Shortage  of  fresh  water  –  both  for  drinking  and    irriga5on  water    

•  Affected  by  salinity  •  Cropping  intensity  is  low  •  Large  fallow  lands  during  Rabi  –  

due  high  salinity  and  lack  of  water  

•  As  of  2005,  65  %  popula5on  are  below  poverty  line  compared  to  the  40%  at  the  country  level  

 

Issues  in  the  coastal  zone  

3    |  

 GoB  is  giving  importance  to:    •  to  intensify  agriculture  in  the  coastal  zone    •  to  make  the  zone  environmentally  sustainable  

Key  ques6ons  

4    |  

The  ques5ons  are:    Is  there  scope  for  sustainable  cropping  intensifica5on?  What  are  the  constraints  and  opportuni5es?  Water  resources:  constraints  or  opportuni5es?  

The  main  objec5ve  was  to  iden5fy  the  opportuni5es  and  constraints  to  the  sustainable  intensifica5on  of  cropping  systems  in  the  coastal  regions.      Done  in  2012-­‐13    

ACIAR  funded  scoping  study  

5    |  

•  Complex  river  network-­‐  57  cross  boundary  rivers  •  Confluence  of  the  Ganges,  Brahmaputra,  and  Meghna  Rivers  •  Total  annual  discharge  is  1,200  –  1,500  billion  m3  •  High  seasonal  varia5on-­‐  too  much  in  the  wet  season  and  too  lidle  in  the  dry  season  •  No  big  storage  facili5es    

Surface  water  resources  

6    |  

Daily  discharge  at  the  Hardinge  Bridge  on  the  Ganges  River  

•  Availability  depends  on  the  flow  at  the  Ganges  and  the  Brahmaputra  

•  Dry  season  flow  at  the  Gorai  river  is  very  important  for  salinity  in  surface  water  

•  Availability  is  decreasing  due  to  increasing  upstream  use  

   

Surface  water  availability  –  coastal  zone  

7    |  

-­‐1000

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1/01/1

999

1/01/2

000

1/01/2

001

1/01/2

002

1/01/2

003

1/01/2

004

1/01/2

005

1/01/2

006

1/01/2

007

1/01/2

008

1/01/2

009

1/01/2

010

Discha

rge,  m

3 /s

-­‐1000

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1/01/1

999

1/02/1

9991/0

3/1999

1/04/1

999

1/05/1

999

1/06/1

999

1/07/1

999

1/08/1

999

1/09/1

999

1/10/1

999

1/11/1

999

1/12/1

999

Discha

rge,  m

3 /s

Discharge  of  the  Ganges  at  Hardinge  Bridge  

Discharge  at  Gorai  Railway    Bridge  

•  GoB  recently  spent  millions  to  increase  the  flow  to  the  Gorai  river  by  dredging  the  Gorai  oeake  

•  Dredging  has  increased  dry  season  flow  which  reduces  salinity  of  surface  water    

 

Surface  water  availability–  Gorai  restora6on  

8    |  

0

500

1000

1500

2000

2500

Discharge,  m

3 /s

Discharge  at  Gorai  intake  after  dredging

0

4

8

12

16

20

1-­‐Jan 31-­‐Jan 1-­‐Mar 31-­‐Mar 30-­‐Apr 30-­‐May 29-­‐Jun 29-­‐Jul

Salinity

 (ppt)

Salinity  observed  at  Khulna  during  different  year

Year  2012 Year  2011 Year  2010 Year  2009 Year  2007

Considerable  increase  in  salinity  over  5me  both  in  concentra5on  and  area;  saline  front  moved  further  inland  through  the  stream  

Surface  water  salinity    

9    |  

Presenta5on  5tle    |    Presenter  name  

Groundwater  resources  

10    |  

Aquifer  systems  in  Khulna  

Pre  and  post  monsoon  groundwater  surfaces,  2010  

•  WL  –  steady  or  rising  except  some  wells  in  in  the  upper  part  and  in  Noakhali  

•  Scope  for  freshwater  storage  in  the  aquifer  by  pumping  saline  groundwater?    

 

Groundwater  trend  

11    |  

Noakhali  Narail  

Groundwater  salinity  

12    |  

6  m  

52  m  

2011   2012  

•     Salinity  is  varying  in  groundwater  –  with  5me  and  depth  •  There  may  be  opportuni5es  for  limited  irriga5on  –  but  need  more  study.  

Source:  BADC  

Presenta5on  5tle    |    Presenter  name  

Irriga6on  –  net  requirements  by  major  crops  

13    |  

Average  irriga5on  requirements  of  different  crops  

•  Net  irriga5on  requirement  for  non-­‐rice  crops  is  not  very  high.      

• Many  rabi  crops  can  be  grown  with  1  or  2  strategic  irriga5on.  

 •  Scope  for  rabi  cropping.  

Salinity  trial  of  wheat  

Layout  of  all  salinity  trials:  this  one  is  Benerpota,  Satkhira  28  plots  deep  x  4  replica6ons  =112  plots:  note  salt  on  surface  and  adjacent  lake  

4  loca5ons  –  Satkhira,  Patuakhali,  Barguna,  Noakhali  

Grain  yield  of  each  plot  against  its  plot  salinity    for  the  whole  Satkhira  site  (112  plots)  –  Salinity  measured  1  month  a\er  sowing  

y  =  -­‐1.6568x  +  4.6653  r²  =  0.10  

0.0  

1.0  

2.0  

3.0  

4.0  

5.0  

0.0   0.2   0.4   0.6   0.8   1.0   1.2   1.4  

Grain  Yield  (t/ha)  

Soil  salinity  (av  0-­‐90  cm  EC  1:5  dS/m  For  ECe  mul6ply  by  10)  

Salinity  trial  of  wheat  

Constraints  and  opportuni6es  While  there  are  constraints  of  salinity  and  availability  of  freshwater  for  irriga5on  there  are  opportuni5es  as  well.  Some  of  these  are:    •  Collec5on,  use  and  management  of  fresh  surface  water,  beder  polder  management.  •  Sustainable  use  of  groundwater  in  conjunc5on  with  stored  surface  water  for  strategic  irriga5on.  •  planning  of  the  crop  calendar  to  use  residual  moisture.    •  Improved  agronomic  management  prac5ces.    

Presenta5on  5tle    |    Presenter  name  16    |  

Need  an  integrated  approach  

Proposed  project  funded  by  ACIAR  (2015-­‐19)  Cropping  systems  intensifica5on  through  integrated  soil,  water  and  crop  management  in  the  salt  affected  coastal  zone  of  Southern  Bangladesh  and  South-­‐eastern  West  Bengal,  India.  •  Develop  regional  scale  understanding  of  the  surface  water  and  groundwater  

resources.    •  Develop  a  detailed  understanding  of  the  salt  and  water  dynamics  at  the  

polder/sub-­‐regional  scale  including  evalua5on  of  groundwater  resources,  salt  movement,  surface  water  

•  Develop  detailed  understanding  of  crop  produc5on  responses  to  various  improved  polder  and  fresh  water  management  strategies,    through  experiments,  field  trials  and  crop  systems  modelling.      

•  Test  suitable  cropping  op5ons  and  water  and  salt  management  through  a  par5cipatory  approach  of  field  evalua5on  and  co-­‐learning.    

•  Pilot  some  up-­‐scaling  prac5ces  for  sustainable  intensifica5on.    

Presenta5on  5tle    |    Presenter  name  17    |  

CSIRO  Land  and  Water  Flagship  Mohammed  Mainuddin  Senior  Research  Scien5st  Water  Resource  Management  Program  t  +61  2  6246  5929  e  mohammed.mainuddin@csiro.au  w  www.csiro.au  

 

 

CSIRO  LAND  AND  WATER  FLAGSHIP