Bewässerungsmanagement – Wie man die Effizienz der Bewässerung optimiert

Wissenswertes zur Verbesserung Ihres Bewässerungssystems

Die Bewässerung ist ein wesentlicher Bestandteil der Landwirtschaft, der Landschaftsgestaltung und des Gartenbaus. Das Bewässerungsmanagement legt den Schwerpunkt auf die Anwendung der richtigen Wassermenge zur richtigen Zeit und auf die richtige Weise, basierend auf den Bedürfnissen der Pflanzen, mit dem übergeordneten Ziel, das Wachstum und die Entwicklung der Pflanzen zu fördern und gleichzeitig die Wasserverschwendung und die Kosten zu reduzieren. 

Das Bewässerungsmanagement ist entscheidend für die Optimierung der Leistung von Bewässerungssystemen, die Reduzierung des Wasserverbrauchs und die Verbesserung der Pflanzengesundheit. Obwohl die Optimierung eines Bewässerungssystems eine Herausforderung sein kann, ist es notwendig, den Wasserbedarf der Pflanzen zu verstehen, den Wasserdruck zu steuern und Regensensoren zu verwenden. Auf diese Weise können Landwirte und Landschaftsgärtner die Bewässerungseffizienz verbessern, Wasserressourcen schonen und Geld/Kosten sparen. Die Umsetzung dieser Strategien ist zwar mit Vorlaufkosten verbunden, aber die langfristigen Vorteile übertreffen die Kosten. Wenn Sie diese Strategien anwenden, wird Ihr Bewässerungssystem nicht nur nachhaltig, sondern schützt auch die Umwelt und fördert eine gesündere Zukunft für die Landwirtschaft und den Landschaftsbau.

1. Lernen Sie Ihr Bewässerungssystem kennen – Die Bestandteile eines Bewässerungssystems

Bevor Sie Ihr Bewässerungssystem optimieren, ist es wichtig zu verstehen, wie es funktioniert. Ein Bewässerungssystem besteht aus mehreren Komponenten, darunter Rohre, Ventile, Regner/Strahler und Steuergeräte. Das Verständnis der Funktion dieser Komponenten ist für ein effektives Bewässerungsmanagement entscheidend

a. Wasserversorgung: Das Wasser kann aus verschiedenen Quellen stammen, z. B. aus einem Brunnen, einem See, einem Fluss oder aus kommunalem Wasser. Für ein effektives Bewässerungsmanagement ist es wichtig, die Qualität und Quantität Ihrer Wasserquelle zu kennen. Denken Sie daran, dass die Wasserverfügbarkeit in Zeiten hoher Nachfrage unterschiedlich sein kann. In vielen landwirtschaftlichen Gebieten ist es üblich, dass die Landwirte bestimmte Felder nur für bestimmte Stunden am Tag oder alle paar Tage bewässern. Um eine übermäßige Belastung durch Trockenheit zu vermeiden, sollten Sie dies unbedingt berücksichtigen und sich im Voraus mit Ihren örtlichen Behörden in Verbindung setzen.

b. Rohre und Armaturen: Rohre und Armaturen sind die Leitungen, die das Wasser von der Wasserquelle zu den Regnern transportieren. Die Größe und das Material Ihrer Rohre und Armaturen beeinflussen den Wasserdruck und die Durchflussmenge, was für ein effizientes Bewässerungssystem entscheidend ist.

c. Regner/Sprühdüsen: Sprinkler/Emittenten sind die Geräte, die das Wasser an die Pflanzen verteilen. Es gibt verschiedene Arten von Regnern und Strahlern, darunter Rotor-, Sprüh- und Tropfregner. Die Verwendung des richtigen/geeigneten Regner-/Strahlertyps für Ihre Pflanzen ist entscheidend für die Maximierung der Bewässerungseffizienz.

d. Ventile: Ventile steuern den Wasserdurchfluss im Bewässerungssystem. Es gibt zwei Arten von Ventilen: manuelle und automatische. Automatische Ventile sind effizienter, da sie so programmiert werden können, dass sie sich zu bestimmten Zeiten oder je nach Bodenfeuchtigkeit ein- und ausschalten.

e. Steuergeräte: Steuergeräte sind die Schaltzentralen Ihres Bewässerungssystems. Sie verwalten den Bewässerungsplan und schalten die Ventile ein und aus. Steuergeräte können so programmiert werden, dass sie in Abhängigkeit von den Wetterbedingungen, der Bodenfeuchtigkeit und dem Wasserbedarf der Pflanzen arbeiten.

2. Verstehen Sie Ihren Boden und den Wasserbedarf der Pflanzen

Pflanzen brauchen Wasser, um zu wachsen und kräftig zu bleiben. Allerdings haben verschiedene Pflanzen je nach Art, Alter und Wachstumsstadium einen unterschiedlichen Wasserbedarf. Auch die Art, Beschaffenheit und Tiefe des Bodens wirken sich auf die Wasserspeicherkapazität und die Drainage aus. Außerdem können Umweltfaktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit den Wasserbedarf der Pflanzen beeinflussen. Um eine Über- oder Unterbewässerung zu vermeiden, ist es daher wichtig, die Bewässerung zu überwachen und an den Wasserbedarf der Pflanzen anzupassen (Evapo-Transpiration*Crop Coefficient).

a. Überwachung der Bodenfeuchtigkeit. 

Bodenfeuchtesensoren können den Wassergehalt des Bodens (in verschiedenen Tiefen und zu verschiedenen Zeitpunkten) messen und Daten darüber liefern, wann bewässert werden soll und wie viel Wasser ausgebracht werden muss. Im Allgemeinen kann die Bodenfeuchtigkeit zwischen der Sättigung des Bodens (relative Bodenfeuchtigkeit = 1, sehr nass) und dem Welkepunkt (relative Bodenfeuchtigkeit = 0, sehr trocken) schwanken. Ist die Bodenfeuchtigkeit beispielsweise zu niedrig, bedeutet dies, dass die Pflanze unter Trockenstress steht und Wasser benötigt. Ist die Bodenfeuchtigkeit hingegen zu hoch, kann dies zu Wurzelfäule führen, den Sauerstoffgehalt im Boden verringern und das Pflanzenwachstum einschränken. Auf einem durchschnittlichen Boden können Pflanzen zufriedenstellend wachsen, wenn die relative Bodenfeuchtigkeit bei 0,54 liegt.

b. Die Auswahl der richtigen Pflanzen für Ihren Garten/Bauernhof

Einheimische Pflanzen sind besser an das örtliche Klima und die Bodenverhältnisse angepasst, so dass es relativ einfach ist, mit ihren Bedürfnissen umzugehen als mit exotischen Arten. Die Wahl trockenheitstoleranter Pflanzen ist auch eine gute Möglichkeit, den Wasserverbrauch zu senken. Dies ist besonders wichtig für trockene Kulturen und Felder.

Wenn Landwirte und Landschaftsgärtner die Böden und den Wasserbedarf der Pflanzen kennen, können sie die Bewässerungspläne so anpassen, dass die richtige Wassermenge zur richtigen Zeit ausgebracht wird, was zu einem besseren Pflanzenwachstum, Ertrag und Qualität führt.

3. Management des Wasserdrucks

Der Wasserdruck ist die Kraft, die das Wasser durch die Rohre und Regner/Strahler drückt. Ein zu geringer oder zu hoher Wasserdruck kann die Wasserverteilung und die Wirksamkeit der Bewässerung beeinträchtigen und im Extremfall zu Systemschäden führen. Daher ist es entscheidend, den Wasserdruck zu steuern, um die Effizienz der Bewässerung zu optimieren.

a. Installation von Druckreglern in der Bewässerungsanlage

Druckregler können die Wasserverschwendung verringern, Leckagen verhindern und die Lebensdauer des Bewässerungssystems verlängern. Druckregler stellen den Wasserdruck auf ein bestimmtes Niveau ein und sorgen so dafür, dass jeder Regner/Strahlerkopf mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit arbeitet und das Wasser gleichmäßig verteilt wird.

b. Angemessene Dimensionierung der Rohre 

Die Verwendung großer Rohre kann den Wasserdurchfluss erhöhen, führt aber auch zu Wasserverschwendung und höheren Energiekosten. Umgekehrt kann die Verwendung kleiner Rohre den Wasserdurchfluss einschränken und die Leistung der Sprinkler beeinträchtigen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die Rohre auf der Grundlage der Größe des Bewässerungssystems, des verfügbaren Wasserdrucks und der Durchflussmenge der einzelnen Regner zu dimensionieren.

4. Einsatz von Technologie zur Verbesserung der Bewässerungseffizienz 

Die Technologie hat das Bewässerungsmanagement revolutioniert und erleichtert die Optimierung der Bewässerungssysteme. Es gibt verschiedene Technologien, die helfen können, Wasser sparsam zu verbrauchen und Geld zu sparen.

a. Regensensoren 

Diese Geräte erkennen Niederschläge und verhindern, dass das Bewässerungssystem während und nach Regenereignissen in Betrieb ist. Sie können Wasser sparen und die Bewässerungskosten senken, indem sie eine unnötige Bewässerung vermeiden. Darüber hinaus können Regensensoren Überbewässerung, Bodenerosion und Abfluss verhindern und so den Wasserschutz und die Pflanzengesundheit verbessern. Regensensoren schalten das Bewässerungssteuergerät ab, wenn eine bestimmte Niederschlagsmenge festgestellt wird. Das Steuergerät verzögert dann den nächsten Bewässerungszyklus für einen bestimmten Zeitraum oder bis die Bodenfeuchtigkeit unter einen bestimmten Schwellenwert fällt.

b. Intelligente Bewässerungssteuerungen 

Sie nutzen Wetterdaten, Bodenfeuchtesensoren und den Wasserbedarf der Pflanzen, um die Bewässerungspläne automatisch anzupassen.

c. Tröpfchenbewässerung 

Sie bringt das Wasser direkt zu den Pflanzenwurzeln und reduziert so den Wasserverlust durch Verdunstung und Abfluss.

Weiterführende Literatur

Faktoren, die bei der Auswahl eines Bewässerungssystems zu berücksichtigen sind

Bewässerungsmanagement – Wie man die Effizienz der Bewässerung optimiert

Verweise

1. https://crops.extension.iastate.edu/blog/mark-licht-mike-castellano-sotirios-archontoulis/facts-soil-moisture-benchmarking-tool
2. https://books.google.fr/books?h
3.  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378377422002888
4. https://iwaponline.com/jh/article/19/1/115/3534/A-two-stage-evolutionary-optimization-approach-for
5. https://inass.org/wp-content/uploads/2022/04/2022083134-2.pdf
6. https://www.mdpi.com/2073-4441/14/5/719
7. https://www.researchgate.net/profile/
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9. https://www.hindawi.com/journals/wcmc/2018/6089280/
10. https://lieth.ucdavis.edu/pub/Pub052_SchroederLieth%20ch7.PDF
11. https://assets.publishing.service.gov.uk/media/57a08db1ed915d3cfd001b7e/R5830-od136v2.pdf