Waterbenodigdheden van tarwe

Wanneer heeft tarwe irrigatie nodig?

Afhankelijk van de tarwesoort/cultivar, kunnen zowel de periode van het jaar als de lengte van de cultivatie sterk verschillen. Er is een grote variatie in zomer- en wintertarwe variëteiten. Om precies te zijn, durum soorten en harde tarwe worden voornamelijk tijdens de winter gecultiveerd, terwijl broodtarwesoorten (zachte tarwe) zowel als winter en zomergewas kan worden geteelt. De tijdsperiode waarin tarwe wordt gegroeid is erg belangrijk omdat het de noodzaak  voor wel of niet bewateren definieert.
Wintertarwe wordt over het algemeen gezaaid in het begin van de herfst en geoogst aan het einde van de lente, terwijl zomertarwe gezaaid wordt in de lente en geoogst in de nazomer of vroege herfst. Veel telers hebben voorkeur voor wintertype tarwe omdat ze een tot 30% hogere oogstpotentie hebben vergeleken met zomertypes, terwijl de vraag voor irrigatie lager is (1). Over het algemeen wordt tarwe verbouwd als drogelandsgewas, maar planten presteren beter met irrigatie en geven hogere opbrengst. Tegelijkertijd zorgen de droogten en hittegolven die steeds vaker voorkomen in de late lente (of vroege herfst) – die soms overeenkomen met de hoogste watergebruik stadia van de planten – ervoor dat telers geforceerd worden om te bewateren.

Hoe tarwe te bewateren?

In tarwegewassen passen telers vaak irrigatie toe door sprinklers (kunstmatige regen) aangezien de nauwe zaaiafstanden de toepassing van vorenirrigatie niet toestaat. Volgens de universiteit van California Davis, hebben druppel- en sprinklerirrigatiesystemen kleinere hoeveelheden water aanbrengen dan het veldoppervlak onderwater zetten, en daardoor komt minder aangebracht water langs de wortelzone van de tarwe. Veelvuldige irrigatie met sprinklersystemen kan zorgen in snelle ziekteverspreiding in het tarwegewas. Overstromingsirrigatiesystemen zijn efficiënter in zout uitlekken, wat belangrijk is als zout een probleem is voor het tarwegewas. Overstromingsirrigatie in tarwe verbouwen is het meest voorkomend in de centrale vallei en lage woestijnregio’s van Californië, terwijl sprinklers meer voorkomen in de  Intermountain Region. Onderzoek heeft aangetoond dat bij de optimale irrigatie hoeveelheid, verhoging van druppelirrigatie frequentie de tarwewortel lengte en wortelgewicht en bovengrondse biomassa accumulatie kan verhogen, en daarbij de oogst en waterefficientie verbeterend.

Waarschuwing: als je sprinklers gebruikt, moeten ze afgesteld zijn zodat het water niet voor omvallen zorgt. Daarbij, als de temperaturen voordelig zijn voor schimmelziekte verspreiding, moeten telers hun planten regelmatig controleren om ziektecontrolemaatregelen toe te passen waar nodig.
De noodzaak en aantal water applicaties door irrigatie wordt vastgesteld door:

  • De hoeveelheid regenval
  • De variëteit
  • Het grondtype (zandgronden hebben meer irrigaties nodig met lagere waterhoeveelheden)
  • De temperatuur
  • De waterbeschikbaarheid in het irrigatiesysteem en de grond

De beschikbaarheid of schaarsheid van water kan de kwaliteit en kwantiteit van de uiteindelijke graanoogst beïnvloeden. Een makkelijke manier om het te berekenen is door het toepassen van de volgende wiskundige formule gesuggesteerd door de Montana staatsuniversiteit (2).

Verwachte oogst (in bushels/acre) = 5,8 (GV+R/I-4,1) bushels/acre waar:
GV= grondvocht (inches)
R= Regenval (inches)
I= Irrigatie (inches)
1 bushel tarwe=60lbs=27,216kg
1 acre= 0,405 hectare

Watervraag in verschillende groeifasen van tarwe

Om te zorgen dat tarwe fysiologische volwassenheid bereikt en de potentiële oogst, heeft het gemiddeld ongeveer 350-600 mm water nodig. In veel gebieden is de regenval tijdens het winterseizoen voldoende voor die vraag. Daarentegen, ondanks het belang van het halen van de totale hoeveelheid benodigd water, is de verspreiding net zo belangrijk voor hoge opbrengst. Waterstress of wateroverschot in gevoelige fasen zullen onvermijdelijk leiden tot oogstverlies. Gematigde waterstress gebeurd wanneer de grond voor meer dan 70% van vocht onttrokken is. Om dit te vermijden, kunnen telers op het juiste moment irrigeren met een gepaste hoeveelheid water. Het is vanzelfsprekend dat tarwegewassen die gecultiveerd worden voor graanproductie meer water eissen, gevolgd door voedergewassen geoogst in de zachtdeeg (28% minder water nodig), of bij de aarvorming (60% minder water nodig) (3). In gebieden waar regenval niet afdoende is, wordt voorgesteld om 4-6 keer te irrigeren tijdens de cultivatieperiode voornamelijk als telers een wintervariëteit met hoge opbrengst gebruiken. Deze irrigatie is bedoeld om de plants’ vraag tijdens de cruciale groeistadia te vervullen: wortelkroon wortelvorming, scheuten, stengelverlenging, bloei, melk en deeg (4). Bij droge gronden, als er water beschikbaar is door irrigatiesystemen, kan elke 12-18 dagen irrigatie aangebracht worden tot het zachte deeg stadium (3).

Bij zaai-opkomstfase

Watertekort tijdens de opkomstperiode van het gewas kan leiden tot gewasfalen, terwijl watertekort dicht bij de anthese het aantal en de kwaliteit van de tarwekorrels sterk kan verminderen.
Voor wintertarwe, helpt vroege irrigatie (of regenval) voor een snelle en uniforme opkomst van de planten, een goede vestiging van het gewas en een groter aantal groeihoofden per m2. Een aanbrenging van 150 mm water kan voordelig zijn. Daarentegen kan in sommige gevallen dieper zaaien nodig moeten zijn om vals kiemen te vermijden. De planten zouden moeten bkiemen als de bovenste 10cm van de grond voldoende vochtig is. Over het algemeen, zowel voor zomer als wintertarwe, is wortelontwikkeling sterk bevoordeeld als de wortelzone op veldcapaciteit is tijdens opkomst. De wortels van tarweplanten kunnen tot 1,2-2m (47,2-78,7 in) diep groeien, maar, 70 tot 80% van de totale wateropname gebeurd in de eerste 0,6m grond, waar meer dan 80% van de plantenwortels groeien (Cutforth et al., 5). Als gevolg zou de toegevoegde hoeveelheid water door irrigatie voldoende moeten zijn om deze toplaag voldoende vochtig te houden.

Tijdens de vegetatieve groeifase (opkomst tot spruiten)

Terwijl de planten groeien en meer actief bladoppervlak produceren, blijft de watervraag toenemen. Om de planten fotosynthetisch actief te houden, kunnen telers bijpassend irrigeren om te zorgen dat de huidmontjes altijd open blijven (bladwater potentieel hoger dan -1,5 MPa) (Palta et al., 1994).

De kritieke fase van spruiten tot anthese

Dit wordt beschouwd als de meest cruciale en watereisendste groeifase van tarwe. Zelfs milde-gematigde waterstress tijdens deze stadia zal resulteren in een vermindering van de uiteindelijke oogst van de planten (korrelaantal m-2), door gelimiteerde fotosynthese en verminderde cel en bladgroei. Tot 70% van de plants’ watervraag zijn van uitloopfase (hoofdontwikkeling) stadium tot het bloeistadium. In veel regios wordt deze hoeveelheid gedekt door regenval. Daarentegen is complementaire irrigatie van 90-150 mm water misschien nodig tijdens de bloeifase, zelfs in deze gebieden. Aan de andere kant, in het Mediteraans gebied, de zuid centrale staten van de VS of in noord India (voor zomertarwe) is mogelijk meer dan een bewatering nodig tijdens deze periode.

Oogstverlies door een teveel aan water

Deze periode wordt omschreven als watergevoelig niet alleen met betrekking tot waterschaarste, maar ook voor water doortrokkenheid. Gebaseerd op wetenschappelijk bewijs, treden oogstverliezen tot 92% op als gevolg van wateroverschot van de verlenging van de 7 bladeren tot het anthesestadium (de San Celedonio et al., 2014).
Buiten waterdoortrokkenheid, die makkelijk te observeren is, zou de teler ook maatregelen moeten nemen om het stijgen van grondwaterniveau te vermijden. Verlengde anaërobe omstandigheden in het wortelsysteem (stijgen van grondwaterstand tot 0,5m of 19,7 in) en omvallen van de planten kan zorgen voor 20-40% opbrengstverlies (52). Het valrisico is hoger in hoge en lente tarwevariëteiten.

Tot gewasrijping-oogst

Het watertekort blijft een probleem tot kort na de bloeifase, de tijd van graanvullen, graanaantal en gewicht verminderend (6). Na het bloeien, wordt de graanvulfase beschouwd als een van de 3 meest gevoelige stadia voor waterstress resulterend in significante opbrengstverliezen. Daarentegen hebben experimentele resultaten aangetoond dat watertekort mogelijk de hoeveelheid eiwit (gluten sterkte) en broodmaakkwaliteit van het geproduceerde bloem te verhogen (Zhou et al., 2018). Daarentegen wijst meer wetenschappelijk bewijs uit dat waterschaarste tijdens de melk en deegfasen stikstofopname verminderen, en de accumulatie van graaneiwit een negatief effect heeft op de kwaliteit van het eindproduct (Ali en Akmal, 2022).

Tip:
Alle telers, onafhankelijk van de regio of periode waarin ze tarwe cultiveren ziy nieteb weteb dat planten productiever worden gebaseerd op waterbeschikbaarheid in de grond in vergelijking met seizoensgebonden irrigatie. Om die reden is het erg belangrijk om actie te nemen om de vruchtbaarheid van de grond en de watercapaciteit te verbeteren.

Referenties

  1. https://www.ers.usda.gov/webdocs/publications/43783/39923_eib116.pdf
  2. https://waterquality.montana.edu/farm-ranch/irrigation/wheat/wheat-irrigation.html
  3. https://alfalfa.ucdavis.edu/+symposium/proceedings/2012/12-109.pdf
  4. https://iiwbr.icar.gov.in/wp-content/uploads/2018/02/EB-52-Wheat-Cultivation-in-India-Pocket-Guide.pdf
  5. https://www.fao.org/land-water/databases-and-software/crop-information/wheat/en/
  6. https://www.fao.org/3/Y4011E/y4011e06.htm
  7. https://www.nature.com/articles/s41598-021-84208-7#:~:text=We%20found%20that%20with%20the,yield%20and%20water%20use%20efficiency.
  8. https://alfalfa.ucdavis.edu/+symposium/proceedings/2012/12-109.pdf

Ali, N., & Akmal, M. (2022). Wheat Growth, Yield, and Quality Under Water Deficit and Reduced Nitrogen Supply. A Review. Gesunde Pflanzen, 1-13.

Cutforth, H. W., Angadi, S. V., McConkey, B. G., Miller, P. R., Ulrich, D., Gulden, R., … & Brandt, S. A. (2013). Comparing rooting characteristics and soil water withdrawal patterns of wheat with alternative oilseed and pulse crops grown in the semiarid Canadian prairie. Canadian Journal of Soil Science93(2), 147-160.

de San Celedonio, R. P., Abeledo, L. G., & Miralles, D. J. (2014). Identifying the critical period for waterlogging on yield and its components in wheat and barley. Plant and Soil378(1), 265-277.

Palta, J.A., Kobata, T., Turner, N.C. & Fillery, I.R. 1994. Remobilization of carbon and nitrogen in wheat as influenced by post-anthesis water deficits. Crop Sci., 34: 118-124.

Zhou, J., Liu, D., Deng, X., Zhen, S., Wang, Z., & Yan, Y. (2018). Effects of water deficit on breadmaking quality and storage protein compositions in bread wheat (Triticum aestivum L.). Journal of the Science of Food and Agriculture, 98(11), 4357-4368.

Tarwe plantinformatie, geschiedenis en voedingswaarde

Principes voor het selecteren van de beste tarwevariëteit

Tarwe grond voorbereiding, grond vereisten en zaaivereisen

Tarweirrigatie vereisten en methoden

Tarwe bemestings vereisten

Tarwe plagen en ziekten

Oogst-opbrengst van tarwe

Onkruidmanagement in tarweteelt

ONZE PARTNERS

We bundelen onze krachten met NGO, universiteiten en andere organisaties wereldwijd om onze gemeenschappelijke missie op het gebied van duurzaamheid en menselijk welzijn te vervullen.