Mit Tropfbewässerung Ertrag und Qualität im Kartoffelbau sichern

lflbayern

Mit Tropfbewässerung Ertrag und Qualität im Kartoffelbau sichern

Mit Tropfbewässerung

Ertrag und Qualität im

Kartoffelbau sichern

Dr. Martin R. Müller

Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft

Institut für Landtechnik und Tierhaltung: Dr. Markus Demmel, Hans

Kirchmeier, Dr. Martin R. Müller

Institut für Agrarökologie, Ökologischen Landbau und Bodenschutz:

Dr. Marc Marx, Robert Brandhuber

Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung: Adolf Kellermann

LfL‐Jahrestagung

am 19. Oktober 2011

im Schafhof in Freising

Klimaänderung in Bayern –Antworten des Pflanzenbaus –

9. Kulturlandschaftstag

ILT, IAB, IPZ –01


Gliederung

1. Konzeption des Projekts

2. Funktionsweise der Technik zu Tropfbewässerung

3. Feldversuche

4. Zusammenfassung

5. Ausblick

ILT, IAB, IPZ –02


Konzeption des Projekts

1. Produktionstechnische Fragestellungen

2. Bewässerungsmanagement

3. Verfahrenstechnik

→ Effizienter Einsatz von Wasser & Technik

• Standortspezifisch (Klima, Bodenart)

• Arbeitswirtschaftlich, technisch realisierbar

• Kostengünstig

Praxisnahe Exaktversuche

Regelsteuerung

Verlege‐ & Bergetechnik

ILT, IAB, IPZ –03


Funktionsweise der Technik

Verlegen im Dammkronenverfahren (DKV)

Esting (FFB) 2009

ILT, IAB, IPZ –04


Funktionsweise der Technik

Ausziehen im Zwischendammverfahren (ZDV)

Thalmassing (R) 2011

ILT, IAB, IPZ –05


Funktionsweise der Technik

Nur Durchfeuchtung der Bereiche unter den Tropfstellen!

Bodenart Durchfeuchtungszonen

Seitenansicht Aufsicht Bodenanteil

(Tropfstelle) (Fläche) (Vol. %)

leicht (Sandböden)

mittel (Lehmböden)

schwer (Tonböden)

Grundprinzip: teilweise Bodendurchfeuchtung

DKV

red. ZDV

red. ZDV

0

ILT, IAB, IPZ –06

100


Funktionsweise der Technik

Heben

ILT, IAB, IPZ –07


Funktionsweise der Technik

Wickeln Foto: Fa. Netafim

ILT, IAB, IPZ –08


Versuche: Fragestellung

• Position der Tropfschläuche?

• Abstand der Tropfer?

• Grenzwert der Bewässerung (Bodenfeuchte)?

• Höhe der Wassergabe je Termin?

• Regelsteuerung (Bodenfeuchte‐Messung oder Modellierung)?

• Nutzen von Fertigation (= Flüssigdüngung über Bewässerung)?

ILT, IAB, IPZ –09


Versuche: Bewässerungsmanagement 2010

Witterungsverlauf und Verlauf des Bodenwassers

30 Niederschlag [mm] Bewässerung [mm]

Verdunstung [mm] Sickerwasser [mm]

20

Temperatur [°C]

10

0

-10

-20

Mai Juni Juli August

Klimatische Wasserbilanz

100

75

50

25

0

pflanzenverfügbares Bodenwasser

(unbewässerte Kontrolle) [mm]

Unbewässerte Kontrolle

Trockenstress

LfL-Wetterstation Nr. 055, Obersteinbach

100% nFK [mm]

65% nFK [mm]

ILT, IAB, IPZ –10


Versuche: Bewässerungsmanagement 2010

Witterungsverlauf und Verlauf des Bodenwassers

30 Niederschlag [mm] Bewässerung [mm]

Verdunstung [mm] Sickerwasser [mm]

20

Temperatur [°C]

10

0

-10

-20

100

75

50

25

0

Mai Juni Juli August

Klimatische Wasserbilanz

pflanzenverfügbares Bodenwasser [mm]

pflanzenverfügbares Bodenwasser

(unbewässerte Kontrolle) [mm]

30 Gaben, 129 mm

Bodenfeuchte < 65 % nFK → 4‐5 mm/Tag

LfL-Wetterstation Nr. 055, Obersteinbach

100% nFK [mm]

65% nFK [mm]

ILT, IAB, IPZ –11


Versuche: Ergebnisse 2010

Austrocknung

der Böden

Kräuseln

der

Blätter

Trockenstress ohne Bewässerung, Juli 2010

Welke der

Blätter,

Vergilben

Bildung von

Nekrosen

ILT, IAB, IPZ –12


Versuche: Ergebnisse Abenberg 2010

Horizontale

Ausbreitung

der Gaben

Verfügbarkeit der Wassergaben bei Anwendung

des Zwischendammverfahrens

Gerichtetes

Wurzelwachstum

ILT, IAB, IPZ –13


Versuche: Ergebnisse Abenberg 2010

Schlauch- Ertrag Ertragseffekt

position Bewässerung

dt/ha dt/ha %

unbewässerte Kontrolle 471

DKV nFK < 65% → 4-5 mm/d 682 211 45

50 % Fertigation (14x) 609 138 29

ZDV nFK < 65% → 4-5 mm/d 605 134 28

50 % Fertigation (14x) 597 126 27

DKV nFK < 60% → 8 mm/d * 675 204 43

* mit automat. Berücksichtigung der Wettervorhersage

Dammkronenverfahren

GD 5% (Scheffé)

a = 157 dt/ha

Zwischendammverfahren

Ertragseffekte und Schorfbefall durch Tropfbewässerung,

Sandboden

ILT, IAB, IPZ –14


Versuche: Ergebnisse Thalmassing 2010

Schlauch- Ertrag

position Bewässerung

dt/ha dt/ha %

unbewässerte Kontrolle 517

nFK < 60% → 8 mm/d 686 169 33

DKV nFK < 80% → 4-5 mm/d 684 167 32

20 % Fertigation ( 4x) 637 120 23

50 % Fertigation (14x) 623 106 21

nFK < 60% → 8 mm/d 637 120 23

ZDV nFK < 80% → 4-5 mm/d 654 137 26

20 % Fertigation ( 4x) 591 74 14

50 % Fertigation (14x) 592 75 15

ZDV nFK < 60% → 8 mm/d * 599 82 16

* mit automat. Berücksichtigung der Wettervorhersage

Ertragseffekte durch Tropfbewässerung, Tonboden

Ertragseffekt

GD 5% (Scheffé)

a = 137 dt/ha

ILT, IAB, IPZ –15


Versuche: Bewässerungsmanagement 2011

Witterungsverlauf und Verlauf des Bodenwassers

30 Niederschlag [mm] Bewässerung [mm]

Verdunstung [mm] Sickerwasser [mm]

20 Temperatur [°C]

10

0

-10

-20

100

75

50

25

0

Mai Juni Juli August

Klimatische Wasserbilanz

pflanzenverfügbares Bodenwasser [mm]

pflanzenverfügbares Bodenwasser

(unbewässerte Kontrolle) [mm]

22 Gaben, 122 mm

Zielsetzung: Dammkern dauerhaft feucht halten

LfL-Wetterstation Nr. 035, Burgheim

100% nFK [mm]

65% nFK [mm]

ILT, IAB, IPZ –16


Versuche: Ergebnisse Ehekirchen 2011

Westwind während geringer Mai‐Niederschläge mit

Eindringtiefen von maximal 10 cm

Unbewässerte Kontrolle Dammkronenverfahren

Wurzelwachstum und Position des Knollennests

10. Juni

ILT, IAB, IPZ –17


Versuche: Ergebnisse Ehekirchen 2011

Schlauchposition

Bestandeshöhe

cm %

unbewässerte Kontrolle 65 100

DKV

ZDV

Bewässerung

ab 15 cm (12.05.) 76 117

ab 25 cm (27.05.) 74 114

ab 15 cm, Fertigation 76 117

ab 15 cm (12.05.) 68 105

ab 25 cm (27.05.) 66 102

Krautwachstum 10. Juni

ILT, IAB, IPZ –18


Zusatzwasserbedarf (für optimale Versorgung)

mm / Jahr

250

200

150

100

50

0

Mittelwert MW (Jahr)

MW (Einzelstandort)

160 mm

90 mm

Jahrgangseffekte und Standortunterschiede

(versch. Anbaugebiete in Bayern)

Abenberg (RH)

Ehekirchen (ND)

Thalmassing (R)

Freising (FS)

Olching (FFB)

Modellberechnung:

15. Mai bis 15. August 1995 - 2011;

Wetterdaten von reg. LfL-Stationen;

nFK(Böden) = 100 mm (einheitlich)

ILT, IAB, IPZ –19


Zusammenfassung der Ergebnisse

Zielsetzung bei der Anwendung von Tropfbewässerung zu

Speisekartoffeln:

Dammkern dauerhaft feucht halten

→ gute Ertrags‐ und Qualitätseffekte

auf Sandböden: funktioniert im Dammkronenverfahren

(hohe Funktionssicherheit)

auf Tonböden: auch Zwischendammverfahren möglich

(aber: geringere Funktionssicherheit)

Größte Effekte und Wirtschaftlichkeit auf

sandigen Trockenstandorten (Mittelfranken)

ILT, IAB, IPZ –20


Ausblick

1. Abstimmung der Verfahrenstechnik:

Konzentration auf Dammkronenverfahren

→ technische Funktionssicherheit

→ Arbeitswirtschaft

→ Kosteneffizienz

2. Bereitstellung eines Bewässerungsmodells für die Praxis

ILT, IAB, IPZ –21


Danke an …

Finanzierung:

Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft

und Forsten

Zusammenarbeit (LfL):

ILT: Dr. Markus Demmel, H. Kirchmeier, R. Kerger, P. Svejdar

IAB: Robert Brandhuber, Dr. Marc Marx

IPZ: Adolf Kellermann

Mit freundlicher Unterstützung der Landwirtschaftsbetriebe:

Bernreuther (Abenberg),

Lichtinger (Thalmassing),

Neff (Ehekirchen)

DANKE FÜR IHRE

AUFMERKSAMKEIT!

ILT, IAB, IPZ –22

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