Bewässerung im Freilandgemüsebau – ein entscheidendes Zukunftsthema

Bewässerung im Freilandgemüsebau – ein entscheidendes Zukunftsthema

Bacd, Juni 2017. Die erste Hitzewelle mit Temperaturen weit über 30°C ist im Gange. Der Anblick von laufenden Rohrberegnungen und Rollomaten prägt momentan den Anblick auf den Gemüseparzellen. Solche Trockenperioden werden sich aller Voraussicht nach zukünftig häufen. Eine Freilandproduktion von Frischgemüse ohne geeignete Bewässerungsinfrastruktur ist je länger je mehr ein Ding der Unmöglichkeit. Die Anforderungen an die Produktion in Bezug auf Wassereffizienz steigen. Technische Lösungen bieten sich an. 

Einfluss der Bewässerung auf Ertrag und Qualität

Ackerbaubetriebe sind oft erstaunt, wie schnell im Freilandgemüsebau jeweils bei bereits kurzen Trockenperioden bewässert wird. Allerdings wiegen zum einen die Bewässerungskosten im Vergleich zu den Gesamtkosten bei Gemüse (sehr viel Handarbeit!) nicht so stark wie bei Ackerkulturen. Zum anderen geht es bei Gemüse als Frischprodukt nebst der Ertragssicherung bzw. Steigerung vor allem auch um den Qualitätserhalt. Bei gepflanzten Kulturen stellt der Wechsel vom Anzuchthaus auf die Pflanzparzelle eine kritische Phase bezüglich Wasserversorgung dar, weil die Jungpflanzen zuerst in den Boden einwurzeln müssen. Gerade bei hoch gepflanzten Kulturen, was aus Sicht der Vorbeugung von Krankheiten vorteilhaft ist, kann der Erdpresstopf schnell austrocknen und die Pflanzen gehen ein. Bei Pflanzung auf Mulchfolien ist dieses Problem sogar noch verstärkt.  Bei Kulturen wie Fenchel, oder Karotten kann Wasserstress in der Anwachs- bzw. Keimphase später zur vermehrten Ausbildung von Schossern führen. Bei Salaten stellen Innenbrand (lokaler physiologisch bedingter Kalziummangel) und Trockenrand regelmässig Probleme dar, welche mit einer bedarfsgerechten Bewässerung verringert werden können.

Bedarfsgerecht – leichter gesagt als getan

Es ist allgemein bekannt, dass sowohl eine Unter- wie eine Überversorgung der Gemüsekulturen negative Auswirkungen hat auf Nährstoffversorgung, Ertrag und Qualität. Auf den Betrieben wird oft nach dem «grünen Daumen» bewässert. Tendenziell wird so in der Summe über das Jahr hinweg in Gemüsekulturen häufiger zu viel bewässert als zu wenig. Doch wie bewässert man Bedarfsgerecht? Für einen effizienten Einsatz des Wassers sind insbesondere Kenntnisse der Bodeneigenschaften auf den Parzellen unerlässlich. Eine wichtige Kenngrösse ist dabei die nutzbare Feldkapazität (nFK) in Vol. %. Diese ergibt sich aus der Feldkapazität (Menge Wasser die gegen die Schwerkraft gehalten werden kann) abzüglich des Totwassers welches nicht durch die Wurzeln erschlossen werden kann. Die Höhe der nFK ist dabei Abhängig von der entsprechenden Bodenart. Für einen sandigen Lehmboden beträgt sie z.B. rund 16 Vol. %. Verrechnet mit der Durchwurzelungstiefe in dm ergibt sich die Wassermenge in mm der nFK.

Bei Gemüsekulturen wird nach der Anwurzelungsphase empfohlen eine Bewässerungsgabe zu verabreichen, sobald der Wassergehalt unter 50% der nFK des entsprechenden Bodentyps absinkt, bei Salaten und Fenchel bereits bei rund 60%. Bei diesen gehalten ist das «leicht verfügbare» Wasser aufgezehrt. Bewässert wird dabei höchstens bis zu 80% der nFK um bei einem erneuten Niederschlag noch einen Puffer zu haben und die Befahrbarkeit nicht zu lange zu unterbrechen. Die Wassermenge pro Einzelgabe beträgt daher rund 20 – 30 % der nFK des entsprechenden Bodentyps. Bei einer Kabiskultur auf sandigem Lehm mit einer Durchwurzelung von 60 cm ergibt sich daher eine Einzelgabe von 16 Vol % x 6 dm x 0.3 = 28.8 mm ≈ 30 mm. Wassergaben von deutlich unter 20 % der nFK sind bei tiefwurzelnden Kulturen nicht zu empfehlen, weil sonst die Durchfeuchtung nicht gegeben ist. 

Moderne Sensortechnik – ein Weg für die Zukunft? 

Wie wird nun im Feld bestimmt wann der Zeitpunkt für eine Bewässerungsgabe da ist bzw. wann die 50-60 % der nFK erreicht sind?

In der Bewässerungssteuerung gibt es Grundsätzlich zwei verschiedene Herangehensweisen. Bei der klimatischen Wasserbilanz werden die täglichen Evapotranspirationswerte (ET0) aufsummiert bis 20-30% der nFK erreicht sind. Die Niederschläge werden dabei in der Bilanz jeweils in Abzug gebracht. Die Evapotransirationswerte beruhen auf gemessenen Wetterdaten die entweder auf dem Betrieb zur Verfügung stehen oder auf Agrometeo abgerufen werden können. Bei der sogenannten Geisenheimer Methode, werden die ET0 – Werte mit Korrekturfaktoren verrechnet, welche den unterschiedlichen Verdunstungsraten der Gemüsekulturen zu unterschiedlichen Entwicklungsphasen Rechnung tragen. 

Die Zweite Möglichkeit der Steuerung ist die Bodenfeuchte direkt zu messen. Für eine grobe Abschätzung kann hier mit entsprechender Erfahrung durchaus die gute alte Spatenprobe gemacht werden. Ansonsten können Tensiometer, welche die Saugspannung des Bodens messen zum Einsatz kommen. Daneben kommen auch neuere Sensoren zum Einsatz, die die Bodenfeuchte indirekt z.B. über die Wärmekapazität messen. Der Vorteil dieser neueren Sensoren ist, dass sie nicht trockenfallen und in der Regel einfacher in der Handhabung sind. Die Sensoren der Schweizer Firma PlantCare haben hier z.B. in den letzten Jahren vor allem im geschützten Anbau Anwendung gefunden. 

Zukünftig dürften solche digitalen Lösungen auch verbreiteter im Freiland Anwendung finden, ist doch die Auswertung der Daten zeitsparend. Eine Herausforderung im Freiland wird es sein, die Messpunkte ideal zu wählen und mit einem vertretbaren Kostenaufwand präzise Messwerte zu erhalten. Der überbetriebliche Zusammenschluss, und die Kombination von klimatischer Wasserbilanz und Sensorsteuerung könnte ein Trend für die Zukunft sein.