Bedarfsgerechte Wasserversorgung

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18. April 2023 Fachbereich: Ertragsphysiologie und Produktionstechnik

Projekttitel

Regionale Optimierungskonzepte für eine bedarfsgerechte Wasserversorgung im Obstbau im Bodenseegebiet

Projektlaufzeit

April 2023 - März 2026

Ausgangslage

Der Wasserbedarf einer Obstanlage hängt im Wesentlichen ab von:

dem Anspruch der jeweiligen Obstart und deren Unterlage,
dem Entwicklungsstadium der Pflanzen,
der Bodenbeschaffenheit der Anlage,
dem Klima (Menge und Verteilung der Niederschläge, Temperatur, Strahlung und Wind)
der Verdunstungsintensität der Bäume (d.h. Blattfläche & Fruchtbehang)

Das Wassermanagement rückte im Bodenseegebiet durch veränderte Niederschlagsverhältnisse und erhöhte Temperaturen in den letzten Jahren in den Fokus der obstbaulichen Praxis. Aktuell werden nur wenige Obstkulturflächen im Bodenseegebiet bewässert, jedoch investieren immer mehr Betriebe in Wasserspeicherbecken, den Bau von Brunnen und Bewässerungsanlagen. Mögliche Anbaurisiken durch Trocken- und Hitzestress, sollten frühzeitig identifiziert werden, um präventive Maßnahmen zu ergreifen bzw. Investitionsentscheidungen zu treffen. Dafür ist eine objektive Einschätzung der Wasserversorgung von Obstanlagen erforderlich. Im Zuge der Pflanzenschutzmittelreduktion werden v.a. Kirschen und teilweise bereits Äpfel unter Überdachungssystemen produziert, unter denen auf eine Zusatzbewässerung nicht verzichtet werden. Neben betriebsspezifischen Klimaanpassungsstrategien können durch die Einschätzung der Wasserversorgung auch lokale Handlungsstrategien im obstbaulichen Wassermanagement in der Bodenseeregion abgeleitet werden.

Wird eine Zusatzbewässerung eingesetzt, sollte eine Über- oder Unterversorgung der Obstbäume vermieden werden und gleichzeitig einen nachhaltigen Umgang mit der Ressource Wasser gewährleistet sein. Hierfür sollte der tatsächliche Bedarf der Pflanzen bei der Einschätzung der Wasserversorgung im Vordergrund stehen. Messinstrumente, die den Wasserbedarf der Pflanze direkt messen (Saftfluss-Messgeräte, Dendrometer, Scholanderbombe etc.) sind bisher zu aufwendig sowie teuer und werden deshalb hauptsächlich in der Wissenschaft eingesetzt.
Für Praktiker bleiben vor allem zwei Möglichkeiten, um den Wasserbedarf ihrer Anlagen einschätzen zu können. Da die Versorgung mit Wasser vorwiegend über den Boden erfolgt, ist die Messung der Bodenfeuchte eine Möglichkeit. Auch mit Hilfe von Modellrechnungen basierend auf klima-, boden- und kulturspezifischen Daten kann der Wasserbedarf rechnerisch ermittelt werden. Die Testung und Weiterentwicklung dieser beiden Methoden stehen im Fokus des Projektes:

Digitale Sensoren zur Überwachung des Bodenwassergehalts sowie
Webbasierte Modellrechnung der ALB Bayern zur Bestimmung des Bodenwassergehaltes und des Pflanzenwasserbedarfs

Abb. Rechts: Saugspannungssensoren (Watermark) inklusive Sendeeinheit in der Anlage, Links: Webbasiertes Bewässerungsmodell der ALB Bayern e.V.

Derzeit ist die webbasierte Entscheidungshilfe der ALB für 42 landwirtschaftliche Flächenkulturen verfügbar, jedoch nicht für Raumkulturen wie Stein- und Kernobst. Um das Modell auch für den Obstbau nutzbar zu machen, werden kulturspezifische Kennzahlen (kc-Werte, Durchwurzelungstiefe etc.) erarbeitet bzw. angepasst. Beide Systeme können langfristig auch für die Automatisierung von Bewässerungsanlagen genutzt werden.

Projektziel

Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Maßnahmen, die Obstbauern und Obstbäuerinnen eine objektive Einschätzung der Wasserversorgung ihrer Kulturflächen ermöglicht. Die getesteten Systeme sollen als Entscheidungshilfen dienen, um Handlungsempfehlungen für das Wassermanagement von Obstanlagen zu ermöglichen. Ein Feldversuch mit Apfel und unterschiedlichen Bewässerungsstrategien soll dabei die Effekte einer bedarfsgerechten Bewässerung sichtbar zu machen.

Umsetzung

An den vier obstbaulichen Versuchsstandorten erfolgt ein Vergleichsanbau mit unterschiedlichen Bewässerungsstrategien mit den folgenden Varianten:

Kontrolle ohne Bewässerung
Betriebsübliche Bewässerung nach Zeitintervall
Bewässerung gesteuert nach Bodenfeuchtemessung
Bewässerung gesteuert nach ALB-Bewässerungsapp

Abb. Wasserzähler und vier Magnetventile zur automatischen Ansteuerung der Versuchsvarianten

Die entwickelten Entscheidungshilfen sollen darüber hinaus durch die Zusammenarbeit mit einem oder mehreren Pilotbetrieben auf ihre Praxistauglichkeit geprüft werden. Zusätzlich werden an den Versuchsstandorten verschiedene neue Messinstrumente zur Überwachung der Wasserversorgung und des physiologischen Zustands der Bäume getestet, um die Reaktion der Bäume auf unterschiedliche Versorgungsniveaus besser zu verstehen. Ein Ziel ist es dabei, den Wasserbedarf in Abhängigkeit der Vegetationsphasen genauer zu bestimmen.

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