Bewässerungsmanagement optimieren: Welche Faktoren muss ich berücksichtigen?
Ziel jeder Bewässerung ist es, eine ausreichende Bodenfeuchtigkeit sicherzustellen, die gutes Pflanzenwachstum und hohen Ertrag gewährleistet, ohne Verluste zu verursachen oder zu viel Wasser zu verbrauchen. Ein gut eingestelltes Bewässerungssystem ist entscheidend für eine optimierte Pflanzenproduktion.
Dieser Artikel beantwortet die wichtigsten Fragen zur optimalen Bewässerung:
01. Wie viel Wasser sollte ich ausbringen?
Der Wasserbedarf einer Pflanze hängt von mehreren Faktoren ab, etwa von den Eigenschaften der Pflanze und des Bodens sowie den klimatischen Bedingungen. Um optimale Ergebnisse zu erreichen, empfiehlt es sich, alle relevanten Faktoren zu berücksichtigen.
Schauen wir sie uns genauer an:
Evapotranspiration von Pflanzen:
Die Evapotranspiration ist der wichtigste Faktor im Wassermanagement. Der Wert beschreibt die Menge an Wasser, die von Pflanzen und Boden über Verdunstung an die Atmosphäre abgegeben wird. Aus produktionstechnischer Sicht ist die Menge an Wasser, das durch Evapotranspiration (Verdunstung) verloren geht, um 1 kg Produkt herzustellen, unser Zielwert für den Wasserbedarf. Hier ist eine ausführliche Erklärung zur ETc (Evapotranspiration von Pflanzen).
Evapotranspiration verstehen:
Unter Evapotranspiration verstehen wir die Messung der Verdunstung von Wasser aus dem Boden (nass und trocken) und der Transpiration durch die betreffende Kultur sowie, falls vorhanden, durch Gründüngung. Die Evapotranspiration ist die wichtigste Komponente des Wasserhaushalts einer Obstplantage. Die pflanzliche Evapotranspiration (ETc) wird folgendermaßen berechnet:
ETc = ET0 x Kc
Dabei gilt:
- ET0 ist die Referenz-Evapotranspiration und bezeichnet die Wassermenge, die bei optimalen Wasserbedingungen von einer bewachsenen Fläche durch die Verdunstung aus dem Boden und die Transpiration der Pflanze in die Atmosphäre verloren geht. Sie kann durch direkte (präzisere, aber kompliziertere) oder indirekte Messungen ermittelt werden. Bei den indirekten Messungen wird meistens die Penman-Monteith-Gleichung empfohlen, weil diese sehr einfach anzuwenden ist. Allerdings braucht man dafür klimatische Informationen (Luftfeuchtigkeit, Mindest-, Höchst- und Durchschnittstemperatur, Windgeschwindigkeit und -richtung, Netto-Strahlung, Wärmestrom aus dem Boden).
- Kc ist der Kulturkoeffizient, der die Evapotranspiration der Pflanze und das Entwicklungsstadium berücksichtigt. Kc variiert im Laufe der Saison und der Jahre, da er durch den Wasserbedarf der Pflanze, die Größe des Pflanzendaches, das Klima und die Vegetationsdichte beeinflusst wird. Tabellarische Werte von Kc sind online zu finden und können an die Bedingungen im Schlag angepasst werden.
Sobald wir Kc und ET0 wissen, können wir den ETc berechnen. . Die Evapotranspiration hängt also von klimatischen Faktoren, Pflanzeneigenschaften und den Bedingungen im Schlag ab.
Boden:
Eine Bewässerung gilt als effizient, wenn das von uns zugeführte Wasser die Wurzeln erreicht, ohne durch Versickerung oder Oberflächenabfluss verloren zu gehen oder Probleme wie Staunässe zu verursachen. Bei der Planung und beim Management des Bewässerungssystems ist es daher wichtig, die Eigenschaften unseres Bodens zu berücksichtigen. Die Fähigkeit des Bodens, Wasser zu speichern (Wasserhaltevermögen des Bodens) und von Wasser infiltriert zu werden (Wasserleitfähigkeit des Bodens) hängt von der Bodenart, der Bodenneigung, dem Humusgehalt des Bodens sowie von der Bewirtschaftungsweise der Anbaufläche ab.
Lehmböden haben ein höheres Wasserhaltevermögen, aber eine niedrige Wasserleitfähigkeit. Daher speichern sie nach der Bewässerung oder nach Regenfällen mehr Wasser. Gleichzeitig ist die Infiltration langsamer, was zu Abfluss bzw. Staunässe führen kann. Sandige Böden haben zwar eine geringere Speicherkapazität, aber eine hohe Infiltrationsrate und Wasserleitfähigkeit, was sie anfällig für Wasserverluste durch Versickerung macht. Grasbedeckte Obstwiesen und Böden mit einem besonders hohen Humusgehalt haben in der Regel sowohl eine hohe Wasserspeicherkapazität als auch eine hohe Wasserinfiltration. Auf steilen Hängen fließt mehr Wasser ab, bevor es vom Boden aufgenommen werden kann.
Dabei ist immer zu bedenken, dass der Boden innerhalb eines Schlags nicht vollkommen gleichmäßig ist. Die Bodenbeschaffenheit, Vegetationsdichte und Hanglage können auch bei räumlicher Nähe sehr unterschiedlich sein. Wenn deutliche Unterschiede vorhanden sind, hilft es, die Schläge in verschiedene Zonen mit ähnlichen Eigenschaften zu unterteilen. So ist eine gezielte Bewirtschaftung möglich, um optimale Ergebnisse zu erreichen.
Klimadaten:
In regenarmen Gebieten spielt die Bewässerung natürlich eine größere Rolle als in Gebieten, in denen es häufig regnet. Aber selbst dort, wo es oft regnet, hängt die Menge des Regenwassers, das tatsächlich von den Wurzeln aufgefangen wird, von der Bodenart, der Tiefe des Wurzelsystems und dem Vorhandensein von Hängen und/oder grasbewachsenem Boden ab, für den in der Regel eine Bewässerung erforderlich ist.
Um die Evapotranspiration der Pflanzen und die Verdunstung aus dem Boden zu berechnen, müssen auch die Durchschnittstemperaturen, die Luftfeuchtigkeit, die Windstärke und die Lichtstrahlung berücksichtigt werden. Zur Überwachung der Klimaparameter können verschiedene Wetterstationen eingesetzt werden, wie z. B. Davis, Sencrop und METOS.
Wasserqualität:
Dieser Wert wird häufig unterschätzt, aber die Qualität des Wassers in Bezug auf seine physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften ist eine weitere Komponente der Bewässerungseffizienz.
Daher wird dringend empfohlen, das Wasser zu testen, um Probleme mit Pflanzengiften oder unausgewogenen Nährstoffen zu vermeiden. Bestimmte Kulturen, z. B. Mandel-, Avocado- und Zitrusbäume, sind besonders empfindlich gegenüber hohem Salzgehalt, was eine Überprüfung der Wasserqualität umso wichtiger macht.
Darüber hinaus kann eine Ablagerung von Salzen die Auslässe des Bewässerungssystems verstopfen und zu Problemen sowieerhöhtem Wartungsbedarf führen.
Effizienz und gleichmäßige Verteilung des Wassers.
Dies hängt von Faktoren wie der Art der Bewässerung, der Wartung der Bewässerungsgeräte und dem Vorhandensein von Hängen oder unebenen Flächen ab. Eine regelmäßige Überprüfung und Wartung des Systems muss gewährleistet sein.
02. Wann sollte ich Wasser ausbringen?
Das Wissen um die Phasen, in denen unsere Nutzpflanzen besonders anfällig für Wasserstress sind, ermöglicht uns, die Wasserversorgung im Voraus zu planen. Es kann uns auch bei der Defizitbewässerunghelfen, die besonders für Gebiete interessant ist, wo nur wenig Wasser für Bewässerung verfügbar ist.
Bodenwassersonden können uns helfen, schnell auf Bedarf zu reagieren und Wasserstress für die Pflanzen zu vermeiden. Empfohlene Optionen sind die von Decagon Devices und Sentek.
03. Wie kann ich Wasser ausbringen?
Es gibt verschiedene Arten von Bewässerungssystemen. Die meisten Obstplantagen nutzen Präzisionsbewässerungssysteme wie Mikrosprinkler oder Tröpfchenbewässerung, da sie eine hohe Wassernutzungseffizienz garantieren.
Wie sich das Wasser im Boden um den Tropfer herum verteilt (das Bodenbenetzungsmuster) hängt vom gewählten Bewässerungssystems und dem Bodentyp ab. Um sicherzustellen, dass das für die entsprechende Kultur am besten geeignete Bewässerungssystem ausgewählt wird, müssen sie bei der Wahl des Bewässerungssystems und der Aufstellung des Managementplans berücksichtigt werden.
Außerdem gilt es zu beachten, dass sich das Wurzelsystem der Pflanzen ständig weiterentwickelt. Daher sollte das Bewässerungsmanagement (Wasserdurchflussmenge, Häufigkeit der Anwendung, Abstand zwischen den Tropfern usw.) entsprechend geplant werden.
04. Wie kann ich die Wirksamkeit der Bewässerung bewerten?
Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten:
- Die Wasserverbrauchseffizienz bezieht sich darauf, wie viel des ausgebrachten Wassers in Ernteertrag umgewandelt wird. Ein höherer Wert steht für eine höhere Leistung.
- Geringere Werte von Wasserstress der Pflanzen weisen auf ein gutes Bewässerungsmanagement hin.
- Bodensonden können uns ebenfalls dabei helfen, die Bodenfeuchtigkeit zu kontrollieren und eine ausreichende Wasserversorgung für unsere Pflanzen zu gewährleisten.
05. Zusammenfassung
Für ein optimales Bewässerungsmanagement solltest du also Folgendes beachten:
- Wasserbedarf der Kulturpflanzen
- Bodeneigenschaften
- Klimadaten
- Effizienz des Bewässerungssystems
Die Berücksichtigung dieser Faktoren erhöht zwar die Komplexität, garantiert aber Effizienz und Optimierung der Wasserversorgung.
Inzwischen gibt es viele Technologien, die uns bei einer optimalen Bewässerung unterstützen können. Wiseconn ist eine auf Bewässerungsmanagement spezialisierte Plattform, die den gesamten Bewässerungsprozess überwacht und steuert und dadurch diese Schritte erleichtert.