Wasserstress
Optimierung der Bewässerung für landwirtschaftliche Flächen
„Ein trocken Jahr / ist nicht unfruchtbar“, heißt es in einer alten Bauernregel. Doch was, wenn auf das trockene Jahr ein weiteres folgt? Und dann womöglich noch eines?
Wie die Erfahrungen der letzten Jahre zeigen, ist dieses Szenario keineswegs unrealistisch. Ertrags- und Qualitätseinbußen aufgrund von Trockenheit sind im Pflanzenbau schon heute vermehrt anzutreffen – und werden aufgrund der globalen Erwärmung wohl noch weiterhin zunehmen. So werden laut einer kürzlich veröffentlichten Studie von Forschenden des Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH – UFZ auch zweijährige Sommerdürren in Mitteleuropa zukünftig deutlich häufiger auftreten.
Wasserknappheit sorgt zunehmend für Konflikte – auch in Deutschland
Um auf diese Entwicklung zu reagieren, setzen Landwirtschaftsbetriebe zunehmend auf die präventive Bewässerung ihrer Pflanzenbestände. Das war im wasserreichen Deutschland bislang auch kein großes Problem. Doch sollten trockene Sommer zur Regel werden, könnte es zu vermehrten Konflikten zwischen Landwirtschaft, Industrie und Wasserversorgern kommen – davor warnt unter anderem das Umweltbundesamt.
Einen Lösungsansatz könnten Methoden zur Bestimmung der Wasserversorgung von Pflanzenbeständen bieten. Solche Analysen würden es erlauben, Trockenstress früh zu erkennen und gegebenenfalls gezielte Maßnahmen zu dessen Vermeidung zu etablieren. Bislang basieren solche Messungen jedoch zumeist auf arbeitsintensiven Verfahren. Der Bedarf nach verlässlichen und zugleich pflanzenschonenden Möglichkeiten zum Wasserstress-Monitoring ist vor diesem Hintergrund groß.
Wasserstress: Beobachtung durch skalenübergreifendes Monitoring
Ein vielversprechendes Verfahren zum Wasserstress-Monitoring bietet die kontinuierliche in-situ-Messung des Wasserhaushalts der Pflanzen und des Bodens in Verbindung mit großräumigen Datensätzen aus Fernerkundung und Wetter-Monitoring. In Kombination mit Prognosemodellen können entsprechende Methoden bedarfsgerechte und pflanzenspezifische Anpassungsstrategien, wie beispielsweise eine Bewässerungsplanung, ermöglichen. Für die Praxis jener landwirtschaftlichen Betriebe, die auf eine Bewässerung ihrer Bestände angewiesen sind, könnte eine optimierte Planung derselben eine zusätzliche Säule des Ertragsschutzes bereitstellen.
Ein entsprechendes Wasserstress-Monitoring-System testen wir mit EXPRESS auf dem Testgelände GCEF des Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH – UFZ in Bad Lauchstädt. Durch die beweglichen Dächer und Seitenwände der Anlage lassen sich die Auswirkungen von Hitze und Trockenheit auf Boden und Pflanze dort bestmöglich nachvollziehen. In EXPRESS bietet uns das die Möglichkeit, die Auswirkungen von für die Zukunft prognostizierten Klimaszenarien auf die Landwirtschaft zu untersuchen, etwa im Hinblick auf Ertrag und Biodiversität.
Monitoring von Trockenstress im Wein- und Obstanbau
Im Weinbau erproben wir das Monitoring von Trockenstress gemeinsam mit dem Weingut Schloss Proschwitz. Gerade in Steillagen spielen im Weinbau auch Unterschiede in Hangausrichtung und -position eine entscheidende Rolle für die Wasserversorgung. Auf Basis der am Steilhang in Seußlitz erhobenen Daten erproben wir die praktische Tauglichkeit solcher Systeme und deren Mehrwert für den Einsatz im Betrieb. Zukünftig könnte dies die Modellierung potenzieller Wassereinsparungen ermöglichen.
Für den Obstbau testen wir das Monitoring von Wasserstress mittels eines Sensornetzes in einer Obstanlage des Lehr- und Versuchszentrums Gartenbau Erfurt (LVG). Auf Basis der dort an Kirschbäumen erhobenen Daten führt das LVG gegebenenfalls auch eine Bewässerung durch. Die jeweiligen Ernteerträge könnten dann zur Evaluation der am besten geeigneten Bewässerungstechnik genutzt werden.
Video EXPRESS
In unserem neuen Erklärfilm zeigen wir Ihnen, welche digitalen Technologien im Weinbau erprobt werden und wie die gewonnen Daten verknüpft werden können, um Aussagen zu Pflanzengesundheit, Mikroklima und Wasserverfügbarkeit teilflächenspezifisch zu erhalten. Falls Sie gern mehr darüber erfahren möchten oder eine Besichtigung vor Ort auf unserem Experimentierfeld Weingut Schloss Proschwitz wünschen, dann kontaktieren Sie uns gern.
Sie haben Fragen zum Schwerpunkt Wasserstress oder interessieren sich dafür, ob sich ein Wasserstress-Monitoring-System für Ihren Betrieb eignen würde? Unser Experte Hannes Mollenhauer vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ freut sich über Ihre Nachricht!
Plakat: Wetter lokal erfassen?
Für die Prognose von Trockenstress sind Wetterdaten unverzichtbar. Eine Frage in EXPRESS ist es zu klären, ob diese Daten lokal erfasst werden müssen oder ob es ausreicht, auf vorhandene Stationen in größerer Entfernung zurückzugreifen.
Factsheet: Lösungen gegen Wasserstress
In unserem Factsheet: Innovative Konzepte gegen Wasserstress werden drei konkrete Ansätze aus dem Forschungsprojekt EXPRESS beschrieben, deren Umsetzung es landwirtschaftlichen Betrieben im Obst- und Weinbau erlauben könnte, Dürreperioden besser zu überstehen.
Trockenheit in Mitteldeutschland
Wasserstress-Monitoring für Mitteldeutschland: Basierend auf dem UFZ-Dürremonitor des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung finden Sie auf unserer Webseite aktuelle Daten zur Bodentrockenheit in Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen.
