Bewässerung von Sonnenblumen

Sonnenblumen werden in vielen Teilen der Welt angebaut, sei es als Regen- oder als Trockenfeldfrucht. Das tiefe Wurzelsystem der Pflanze ist für die Trockentoleranz verantwortlich, da es Wasser bis zu einer Tiefe von 1,5 Metern unter der Bodenoberfläche aufnehmen kann. Mit ihrem ausgedehnten (bis zu 2 m) und stark verzweigten Wurzelsystem kann die Sonnenblume Wasser und Nährstoffe aus tieferen Bodenschichten aufnehmen, die die meisten anderen einjährigen Pflanzen nicht erreichen. Wenn der Boden in der Umgebung reichlich Wasser enthält, kann die Pflanze während der Vegetationsperiode 50,8-76,2 mm mehr Wasser verbrauchen als Weizen, aber weniger als Mais und Soja verbrauchen würden (1).

Während der Wachstumsperiode benötigt die Sonnenblume etwa 500-670 mm Wasser (7,1 mm pro Tag) (Yawson et al., 2011, 1). Als Trockenkultur ist die Sonnenblume auf das im Boden gespeicherte Wasser und die Niederschläge angewiesen, um diesen Bedarf zu decken. Doch selbst wenn die gesamte Wassermenge durch Regenfälle gedeckt wird, kann die unregelmäßige Wasserversorgung in den verschiedenen Wachstumsstadien der Pflanzen zu Trockenstress und infolgedessen zu Ertragseinbußen führen. Der Ertragszuwachs fällt besonders hoch aus, wenn die Pflanzen unter Bewässerung angebaut werden. Konkret produzierten bewässerte Sonnenblumenhybride im Durchschnitt 92 kg Saatgut pro Hektar mehr als auf dem Trockenfeld (1). Versuche von Wissenschaftlern und Landwirten bestätigen diese positiven Auswirkungen der Bewässerung bei Sonnenblumen mit einer Ertragssteigerung von 100 bis 200 % unter Bewässerung (2). Diese erwartete Steigerung lässt sich leichter berechnen, wenn man das folgende Prinzip berücksichtigt: Sonnenblumen können bis zu 190 mm Wasser aus einer Bodentiefe von 1,8 m entnehmen. Für jede 25 mm Wasser, die über diese Pflanzenkapazität hinaus verwendet werden, steigt der Ertrag im Durchschnitt um 168,13 kg pro Hektar (3).

Wachstumsstadien und Wasserbedarf der Sonnenblume

Der Bedarf der Pflanzen hinsichtlich Zeitpunktes und Menge der Bewässerung hängt von der Sorte, dem Pflanzenbestand, den Umweltbedingungen und dem Bodenprofil ab. Wie bereits erwähnt, ist es von entscheidender Bedeutung, die Pflanzen während den kritischen Phasen mit ausreichend Wasser zu versorgen. Im Allgemeinen sind alle 14 Tage Niederschläge oder Bewässerung erforderlich, um die Bodenfeuchtigkeit auf einem wünschenswerten Niveau zu halten und den Ernteertrag zu maximieren. Der durchschnittliche tägliche Wasserverbrauch steigt mit dem Wachstum der Pflanze. Genauer gesagt, liegt er bis zum Pflanzenaufgang bei 0,5-0,7 mm pro Tag und erreicht 6-8 mm pro Tag während der Entwicklung des Kopfes und der Blüte bis zur Kornfüllung. Diese Zahlen können je nach Temperatur variieren.

Der kritischste Zeitraum zur Vermeidung von Wasserstress liegt zwischen der Blüte und der Kornfüllung. Wasserknappheit in diesen Phasen kann den Ertrag und die Qualität des Öls verringern (Hussain et al., 2018). Je nach Region können null bis sechs Bewässerungen erforderlich sein. Es gibt im Allgemeinen zwei bis drei kosteneffiziente Anwendungen, die den Ertragszuwachs und die Bewässerungskosten ausgleichen und den Bedarf der Pflanze in den kritischen Phasen der Knospenbildung, der Blütenöffnung und der Kornfüllung decken können. Daher sollte die erste Bewässerung eine ausreichende Feuchtigkeit gewährleisten, um die Etablierung der Pflanzen zu erleichtern und die Wurzelentwicklung zu fördern. Der Landwirt muss die zweite Bewässerung durchführen, wenn die Sonnenblumenknospe einen Durchmesser von etwa 1,9 bis 2,5 cm erreicht (Vermehrungsstadium R5.9). Wenn in dieser Phase nicht genügend Wasser zur Verfügung steht, kann der Ertrag um bis zu 50 % sinken. Bei hohen Temperaturen und ausbleibenden Niederschlägen können 1-2 weitere Wassergaben erforderlich sein, eine 20 Tage nach der vorherigen und eine in der späten Kornfüllung (4, 2). Eine optimale Wassernutzung und maximale Erträge können schließlich nur dann erreicht werden, wenn auch der Nährstoffbedarf (N, P, K) der Pflanzen ausreichend gedeckt ist.

Bewässerungsmethoden von Sonnenblumen

Leider interpretieren viele Landwirte die Vorteile der Bewässerung von Sonnenblumen falsch und verwenden übermäßig viel Wasser, indem sie Furchen- oder Beckenbewässerung wählen (Ebrahimian et al., 2019). Eine solche Bewässerung ist jedoch mit einem verstärkten Risiko des Umknickens von Pflanzen verbunden. Dies kann an der Wurzel oder am Stängel passieren. Das Umknicken an der Wurzel tritt häufiger auf, wenn der Boden einen Wasserüberschuss aufweist, da das Kopfgewicht zu hoch ist und die Wurzelzone aufgrund des aufgeweichten Bodens keinen Halt hat (Sposaro et al., 2010). Andere Systeme wie Tropfbewässerung oder Bewässerung mit Sprinklern begrenzen dieses Risiko (Zou et al., 2020). Eine gängige Option ist die Verwendung eines Bewässerungsarms mit mehreren Metern Schlauchleitungstrommel. Es wurde auch festgestellt, dass eine ausgeklügelte Tropfbewässerung im Sonnenblumenanbau die Pflanzenhöhe, den Stammdurchmesser, den Kopfdurchmesser, das Blattgewicht pro Pflanze, das Kopfgewicht pro Pflanze, das Samengewicht pro Kopf, den Samenertrag und den Ölertrag deutlich erhöht (5).

Verweise:

1. https://www.ag.ndsu.edu/publications/crops/sunflower-production-guide#section-1
2. https://www.ndsu.edu/agriculture/ag-hub/ag-topics/crop-production/crops/sunflowers/irrigated-sunflowers
3. https://www.ars.usda.gov/ARSUserFiles/30100000/1990-1999documents/342%201998%20Nielsen%20FS.pdf
4. https://sanangelo.tamu.edu/extension/agronomy/agronomy-publications/sunflower-production-guide/
5. https://www.academia.edu/19712095/Growth_productivity_and_water_use_of_sunflower_crop_under_drip_irrigation_system

Ebrahimian, E., Seyyedi, S.M., Bybordi, A., Damalas, C.A., 2019. Seed yield and oil quality of sunflower, safflower, and sesame under different levels of irrigation water availability. Agric. Water Manage. 218, 149–157.

Zou, H., Fan, J., Zhang, F., Xiang, Y., Wu, L., Yan, S., 2020. Optimization of drip irrigation and fertilization regimes for high grain yield, crop water productivity and economic benefits of spring maize of Northwest China. Agric. Water Manage 230, 105986.

Sposaro, M.M., Berry, P.M., Sterling, M., Hall, A.J., Chimenti, C.A., 2010. Modelling root and stem lodging in sunflower. Field Crops Res. 119, 125–134.

Yawson, D. O., Bonsu, M., Armah, F. A., & Afrifa, E. K. (2011). Water requirement of sunflower (Helianthus annuus L.) in a tropical humid-coastal savanna zone.

Hussain, M., Farooq, S., Hasan, W., Ul-Allah, S., Tanveer, M., Farooq, M., & Nawaz, A. (2018). Drought stress in sunflower: Physiological effects and its management through breeding and agronomic alternatives. Agricultural Water Management, 201, 152-166. doi: 10.1016/j.agwat.2018.01.028

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