Radolan | Optimierung der Bewässerung im Freilandgemüseanbau Niederbayern | Fortsetzungsprojekt "Radargestützte Wetterprognosen zur effizienten und wassersparenden Beregnung von gärtnerischen Kulturen in Landwirtschaftlichen und gartenbaulichen Betrieben"

Im Rahmen des Forschungsprojekts „Optimierung der Bewässerung im Freilandgemüseanbau“ wurden überwiegend in Niederbayern praxisnahe Versuche zur Steuerung der Bewässerung durchgeführt. Ziel des vom bayerischen Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten finanzierten Projekts war es, geeignete Instrumente für die Steuerung von Freilandgemüse zu finden. Die möglichen Steuer- und Kontrollsysteme wurden sowohl bei der Überkopfberegnung als auch in Tropfbewässerungsanlagen eingesetzt und getestet. 2010 bis 2013 standen überwiegend sensorbasierte Systeme, 2014 und 2015 stehen die klimatische Modellrechnung und die Verbesserung deren Anwendung im Fokus.

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Insgesamt ist festzustellen, dass die Betriebe die Bewässerung sehr unterschiedlich handhaben und die Entscheidungen nach gärtnerischem Gefühl und Intuition getroffen werden. Aufgrund der verwendeten Pumpentechnik ist derzeit vor allem im Raum Niederbayern eine vollkommene Automatisierung nicht möglich bzw. von den Anwendern auch nicht gewünscht. Aus diesem Grund wurde das Projekt vor allem dahingehend ausgelegt, den Gärtner bzw. Landwirt in der Entscheidungsfindung bezüglich des Bewässerungszeitpunktes und der Bewässerungsmenge zu unterstützen.

Neben der Bewässerungssteuerung ist auch das Wasserverteilsystem regelmäßig auf Genauigkeit bezüglich der Wasserverteilung zu prüfen. Laufende Erweiterungen und Änderungen können erhebliche Auswirkungen auf die Hydraulik und damit die Wasserverteilgenauigkeit haben. Weiterhin ist der für das System notwendige Betriebsdruck einzuhalten. Insbesondere ist zu prüfen, dass dieser auch an den kritischen Endstellen erreicht wird.

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Abb. 1: Kontrolle der Bewässerung durch Handauslesegeräte und manuelle Aufzeichnungen
Abb. 2: Empfohlene Basiskonfiguration zur Steuerung der Bewässerung nach der Bodenfeuchte

Eine Möglichkeit, die Bewässerung noch objektiven Kriterien zu steuern, ist der Einsatz von Bodenfeuchtesensoren. Diese können wertvolle Informationen sowohl bezüglich des Bewässerungszeitpunktes als auch der Wassermenge liefern. Neben den bekannten Tensiometern, die im einfachsten Fall von Hand abgelesen werden müssen, sind für die Kontrolle der Bewässerung und Überwachung der Wasserbewegung auch Watermarksensoren und Sensoren zur Messung des volumetrischen Wassergehalts geeignet. Bei dem volumetrischen Messprinzip ist zu beachten, dass statt dem absoluten Wert, der von Sensor zu Sensor sehr unterschiedlich sein kann und auch sehr stark von der Bodenart abhängig ist, der relative Wert bzw. die Veränderungen als Entscheidungshilfe herangezogen werden.

Tensiometer sind während der Versuchsphase aufgrund anhaltend hoher Wasserspannungen (>800 hPa) leergelaufen und müssen dementsprechend häufig kontrolliert und nachgefüllt werden.

Eine Ablesung von Hand ist sehr zeitaufwändig und nur dann aussagekräftig, wenn diese auch regelmäßig und ohne Lücken durchgeführt wird. Internetbasierte Systeme sind je nach Konfiguration und Ausstattung bereits ab ca. 1500 € mit automatischer Datenübertragung erhältlich. Diese Systeme erfordern zwar einen gewissen Installations- und Wartungsaufwand, bezüglich der Datenaufzeichnung und -aufbereitung bieten sie allerdings höchsten Komfort. Können die Daten nicht sofort während der Saison ausgewertet werden, so kann auch eine Nachbetrachtung einen erheblichen Informationsgewinn bringen. Eine mögliche Konfiguration ist in der Abbildung 4 in der rechten Spalte unter "Weblinks" dargestellt.

Neben der Aufzeichnung der Bodenfeuchte sollten die Bewässerungsmengen (Zeitpunkt, Wassermenge) unbedingt erfasst werden. Nur durch diese Information kann eine weitere Optimierung erfolgen.

Eine weitere Möglichkeit, die Bewässerung nach objektiven Kriterien zu steuern ist die Geisenheimer Methode. Der Bewässerungszeitpunkt wird anhand der natürlichen Niederschläge und Verdunstungswerte nach Penman und einem dem Pflanzen- und Entwicklungszustand angepassten Korrekturfaktor berechnet. Je nach Bodenart bzw. nutzbarer Feldkapazität des Bodens wird der Bewässerungszeitpunkt der Wasserspeicherfähigkeit des Bodens angepasst.

Der von den Praktikern und Versuchsanstellern sehr häufig erwähnte Nachteil des hohen Arbeits- und Pflegeaufwandes (Dateneingabe, -pflege und Erfassung des natürlichen Niederschlags) soll durch ein weiteres Forschungsprojekt, wiederum im Anbaugebiet Niederbayern und im Raum Kitzingen, abgestellt werden.

Projektabschlussbericht

Den ausführlichen Bericht über dieses Projekt finden Sie in der rechten Spalte unter "Weblinks".