Christian Lang - VSZ

SEITE 14 B E R E G N U N G dzz NR. 3 – APRIL 2010
Zuckerrüben
beregnen lohnt sich!
Ertrag und Qualität sichern
Dr. Christian Lang ist Geschäftsführer
des Verbandes Hessisch-Pfälzischer
Zuckerrübenanbauer, Worms.
Im Bereich der süddeutschen Zuckerwirtschaft
gibt es einige Regionen
mit ausgeprägter Sommertrockenheit
und hohen Tagestemperaturen.
Ertrag und Qualität aller landwirtschaftlichen
Kulturen werden dadurch
mehr oder weniger beeinträchtigt.
Dabei ist die Zuckerrübe in der
Lage, durch Blattneubildung und
Wachstum im Herbst diese Ertragsminderungen
teilweise auszugleichen.
Allerdings ist nicht auf allen
Standorten Bewässerung möglich,
und die Konkurrenz um Wasser bzw.
verfügbare Technik steigt. Damit
sind viele Aspekte bei einem rentablen
Einsatz der Bewässerung zu beachten.
■ Trockentolerante Sorten?
Sorten mit einer besseren Toleranz
gegenüber Trockenheit könnten für
Standorte mit temporärem Wasser-
mangel von Vorteil sein. Vor diesem
Hintergrund wurde ein dreijähriges
Versuchsvorhaben konzipiert, in
dem der Einfluss eines variierten
Wasserangebots auf Ertrag und Qualität
verschiedener Zuckerrübensorten
bzw. Genotypen untersucht wurde.
In Zusammenarbeit mit drei Züchtungsunternehmen
KWS, Syngenta
und Strube sowie der ARGE Zeitz
wurde ein zweifaktorieller Versuch
auf fünf (2004), sechs (2005) bzw.
vier (2006) Standorten in Deutschland
angelegt. Dabei wurden neun
Sorten ohne und mit Bewässerung in
jeweils vier bzw. sechs Wiederholungen
geprüft.
Neben allgemein im Anbau befindlichen
Sorten waren dies auch verschiedene
Genotypen, von denen ein
verstärktes Toleranzverhalten gegenüber
Stresssituationen erwartet wurde.
Dargestellt werden Ergebnisse
aus drei Versuchsjahren.
■ Trockentoleranz als
zukünftiges Kriterium
der Sortenwahl?
Im Sommer wurde ein Teil der Varianten
bei Trockenheit mehrmals
künstlich bewässert und damit deutliche
positive Ertragseffekte erzielt.
Nur auf Versuchsstandorten, bei denen
eine deutliche Ertragsminderung
durch unterlassene Beregnung auftritt,
kann auch tatsächlich die Trockentoleranz
der Genotypen beurteilt
werden. Das war an acht Standorten
der Fall, die die Basis für die
Auswertung bilden.
Als Trockentoleranz wird der relative
Verlust an bereinigtem Zuckerertrag
Die nutzbare Feldkapazität (in mm Wasser für eine bestimmte Bodentiefe)
und die Fähigkeit des Bodens Wasser nachzuliefern hängen von Bodeneigenschaften
und Bodentiefe ab. Während das maximale Wasserhaltevermögen
die Feldkapazität (FK) darstellt, ist die nutzbare Feldkapazität (nFK) das pflanzenverfügbare
Wasser im Boden.
Obwohl die Pflanzenarten ein unterschiedliches Vermögen zur Wasseraneignung
besitzen, gibt es für alle Pflanzen vergleichbare Regeln. Bei unter 30 %
nFK steht die Pflanze unter massivem Wasserstress. Bei 50-80 % ist das Wasserangebot
optimal, darüber hinaus kann Überversorgung oder Sauerstoffmangel
auftreten. Gemüse fordert eine recht gleichmäßige Versorgung nicht
unter 70-75 % nFK im Oberboden. Bei der Rübe kann dagegen die Bodenfeuchte
auf Werte von 50-55 nFK absinken. Durch die Bewässerung ist der Vorrat
dann auf 80 % aufzufüllen.
Während sandiger Lehm bis 60 cm Bodentiefe nur 66-104 mm Wasserhaltevermögen
(nFK) besitzt, kann Lehm bereits 160-300 mm Wasser (nFK) speichern.
Zur Durchfeuchtung auf 80 % nFK eines Sandbodens benötigt man daher
je 10 cm nur 4 mm, für einen sandigen Lehm schon ca. 6,3 mm Beregnungswasser.
Daher muss ein Sandboden wesentlich öfter beregnet werden
als ein Lehm-Standort. Trotzdem tritt Wasserstress dort häufiger auf und beeinflusst
Qualität und Ertrag. Auf Lehmböden kann die Beregnung seltener
und mit höheren Mengen eingesetzt werden. Das vermindert Kosten und Pilzdruck.
Ab Ende August sollten allerdings nur noch kleinere Regengaben erfolgen,
um die Erntearbeit nicht negativ zu beeinflussen.
An einem Tag können dann je nach Luftfeuchte und Temperatur ca. 3-6 mm
Wasser verbraucht werden.
bei limitierter Wasserversorgung
(Trockenheit) dargestellt. Er errechnet
sich aus dem BZE „ohne Beregnung“
im Vergleich zu „mit Beregnung“.
100 % ist dabei das Mittel der
Verrechnungssorten mit Beregnung.
■ Wasser als Ertragsund
Qualitätsfaktor
Im Sommer wurden die beregneten
Varianten bei Trockenheit künstlich
bewässert. In den beregneten Varianten
war die Pflanzenentwicklung
konstant, während die Rüben in den
unberegneten Parzellen deutliche
Blattverluste zeigten.
■ Betriebliche Optimierung
Der Einsatz der teuren Bewässerungsmaschinen
muss trotz der Wirtschaftlichkeit
im Rübenanbau genau
überlegt werden. Kartoffeln, Zwiebeln
oder andere Gemüsearten sind
doch sehr viel empfindlicher bezüglich
fehlender Wasserversorgung.
Viele Kulturen stellen bei Trockenheit
den Zuwachs endgültig oder zumindest
qualitätswirksam ein, während
die Zuckerrübe auch später ungehindert
weiterwächst. Die Zuckerrübe
verbraucht für 1 kg Trockenmasse
nur 200 l, während beispielsweise
Getreide ca. 300 l/kg TM benötigt.
Daraus ergibt sich auch die
Überlegenheit im Energieertrag je
Hektar. Andererseits sind die Bewässerungskulturen
außerhalb der Rübe
oft auch nur in der Lage, das Wasser
in flacheren Bodentiefen aufzunehmen.
Trockenheit im Oberboden bei
Gemüse oder Kartoffeln wirkt daher
katastrophal und kann die ganze Ernte
oder zumindest deren Qualität
vernichten. Betriebe mit solchen Kulturen
haben eine eindeutige Reihenfolge
der Beregnungsplanung.
Anders bei der Zuckerrübe: Sie
wächst immer so lange und immer
wieder, wenn Wasser und Nährstoffe
vorhanden sind und die Temperatur
es noch zulässt. Bestes Beispiel dafür
sind die enormen Ertragszuwächse
im Herbst. Die Rübe nimmt es nicht
so sehr übel, wenn sie reichlich Wasser
etwas früher oder später abweichend
vom Optimum erhält. Wichtig
ist allerdings, dass der zuckerzehrende
Abbau von Blattmasse möglichst
noch vermieden wird.
Bis heute haben sich im Zuckerrübenanbau
kaum Methoden der exakten
Beregnungssteuerung z.B. über
Tensiometer oder Gipsblöcke, die im
Boden versenkt werden, durchgesetzt.
Dafür bietet die Zuckerrübe
eine zu große Flexibilität bei der Bewässerung,
und die Messmethoden
verursachen hohe Arbeitskosten und
verlangen Spezialwissen. In Versuchen
mit Winter- und Sommerrüben
sammeln wir derzeit Erfahrungen
mit Watermarksensoren, die eine
Weiterentwicklung der Gipsblöcke
darstellen. Solch aufwändige Verfahren
sind jedoch aktuell noch empfindlichen
Sonderkulturen und speziellen
Fragestellungen vorbehalten.
Sinnvoll sind dagegen immer Investitionen
in eine möglichst genaue Steuerung
der Einzugsgeschwindigkeit
der Regenmaschinen, da man sowohl
Wasserverteilung als auch Kosten damit
optimiert. Ohne Ausgleichseinrichtungen
würde bei einer Feldlänge
von 350 m die Einzugsgeschwindigkeit
um etwa 100 % zunehmen (Sourell
u. Thörmann, 1987). Heutige Maschinen
gleichen das nahezu optimal
mit elektronischer Unterstützung
aus.
Besonders bei tiefgründigen Böden
sollte die Bewässerung dann nicht
allzu sparsam eingesetzt werden. Allein
bei der Maßnahme selbst verdunsten
an heißen, windigen Sommertagen
schnell 5 mm, die der Bestand
nie sieht. Weitere Verluste ent-
Die Mehrzahl der Beregnungsmaschinen ist mit Großflächenregnern ausgerüstet. Der Beginn
der Beregnung von Zuckerrüben sollte so spät wie möglich, meist nach Bestandesschluss,
erfolgen, damit die Pflanze zunächst versucht, Wasser in tieferen Bodenschichten
mit ihren Wurzeln zu nutzen. Erst wenn die Pflanzen auch über Nacht nicht mehr „aufstehen“
und dauerhaft „schlafen“, weil die Zellen nicht mehr mit dem knappen Nass gefüllt
werden können, muss die Beregnung dringend einsetzen – auch wenn der Bestandesschluss
noch nicht erreicht ist. Ansonsten leidet ebenfalls die Durchwurzelung des Unterbodens!
Hat die Beregnungssaison begonnen, sollte man „Durststrecken“ möglichst vermeiden. Die
Rübe dankt es mit guten Mehrerträgen. Fotos (3): Lang
stehen durch unproduktive Verdunstung
an der Bodenoberfläche. Daher
generell seltener, aber durchdringend
mit ca. 40 mm je Gabe bewässern
(siehe Kasten links) und Zeiten
nutzen, an denen die Anlagen für andere
Kulturen nicht eingesetzt werden!
(Gesetzliche Vorgaben bitte beachten!)
Die Beregnung nachts ist effektiver,
da die Verdunstung niedriger
liegt, erfordert jedoch in Nähe
von Ortschaften evtl. lärmgedämmte
Dieselaggregate.
Die Zuckerrübe ist somit der ideale
Puffer zur Maximierung der Auslastung
von Beregnungsmaschinen.
Wenn die erste Beregnungsmaßnahme
erfolgt ist, muss man nicht mehr
zwingend bis zur Blattwelke warten.
Schließlich leidet die Pflanze da ja
schon erheblich und muss alles abgebaute
Blatt wieder neu aufbauen. Je
nach Boden, Wetter und Region können
in der Vegetation zwischen 0 und
150 mm Zusatzwasserbedarf entstehen.
Die letzte Beregnungsmaßnahme
sollte ca. spätestens vier Wochen vor
der Ernte erfolgen. Ansonsten steigt
das Risiko von Ernteproblemen, hohem
Erdbesatz und Bodenverdichtungen.
Außerdem werden die Tage
kürzer, kühler, und die Luftfeuchtigkeit
steigt an.
■ Qualität leidet
unter Trockenstress
Der ständige Auf- und Abbau von
Blatt kostet die Rübe sehr viel (Zucker-)Kraft,
er verzögert bei anschließender
Bodendurchfeuchtung die
produktive Verwendung des Wassers,
und die Verdunstung über den Boden
wird erhöht. Außerdem wächst die
kleine, unter dem Rübendach stehen-
de Spätverunkrautung schnell ans
Licht und ist dann nicht mehr zu
bremsen. Andere Unkräuter, wie z.B.
das nematodenvermehrende Bingelkraut
oder die Melde, können auch
durch das Aufreißen des Bodens neu
keimen und nehmen der Rübe später
Wasser weg, das sie selbst benötigen
würde.
Weiterhin zeigen Rüben, die Trockenstress
ausgesetzt waren, meist auch
deutlich höhere Amino-Stickstoff-
Werte. Die Pflanze versucht durch
solche Substanzen und Mineralstoffe
das Wasserhaltevermögen zu erhöhen
sowie ihre Organe vor Stress zu
schützen. Wiederholter leichter Trockenstress
genügt für diese Reaktion
offenbar. Im Rheingraben tritt bei
Trockenheit die Rübenmotte als Sekundärschädling
auf. Ihre Bekämpfung
kann nach Möglichkeit sehr gut
mit dem Einsatz der Beregnung erfol-
Trockentoleranz unterschiedlicher Sorten bzw. Stämme
- Mittel 2004 - 2006, n = 8
Sortenspezifische Effekte waren bisher nur in geringem Umfang feststellbar.
Dabei zeigte sich vor allem, dass die optische Erscheinung der Pflanzen nicht
direkt mit dem Ertragsverhalten korreliert. Der niederliegende Blattapparat erlaubt
keine Rückschlüsse auf die Trockentoleranz. Trockentoleranz wird als relativer
Verlust an bereinigtem Zuckerertrag bei Trockenheit dargestellt. (100 %
sind der BZE der Verrechnungssorten mit Beregnung.)
gen. Damit erzielt man wieder eine
höhere Absicherung von Ertrag und
Qualität.
Beregnung von Zuckerrüben führt
auch zu einer besseren Ausnutzung
von Nährstoffen. Dies bedeutet, dass
gerade auch in Wasserschutzgebieten
die Ertragssicherung durch die
Beregnung einen positiven Beitrag
zur Minimierung von Nährstoffausträgen
leisten kann.
Letztlich werden kleine Rüben auch
bei Rodung oder Verladung oft nicht
erfasst bzw. ausgesondert. Dem
Nachteil eines kurzfristig erhöhten
Pilzdruckes stehen somit eine Vielzahl
positiver Faktoren gegenüber.
■ Wirtschaftliche Maßnahme
Der Wasser- und Energieverbrauch
muss abschließend natürlich auch
ökonomisch bewertet werden. Dabei
schlagen in den letzten Jahren zunehmend
höhere Diesel- oder Strom-

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SMV ohne und mit Beregung (Mittelwert aller geprüften Sorten)
Mittel 2004 - 2006, n = 8
Eine gute Wasserversorgung sorgt dafür, dass der Stickstoff fast vollständig
in Proteine umgewandelt und die Bildung ausbeuteschädlicher Stickstoffverbindungen
vermindert wird. Diese Substanzen und Mineralstoffe nutzt die
Zuckerrübe, um sich vor Wasserstress in den Zellen zu schützen. In den
durch die ARGE Worms koordinierten Versuchen kam dies ebenfalls deutlich
zum Ausdruck. Der Zuckergehalt wurde durch die Beregnung gleichzeitig um
0,3 % auf 17,61 % absolut erhöht.
kosten zu Buche. Bei strombetriebenen
Pumpen lassen sich die variablen
Kosten meist senken. Allerdings
setzt dies einen Stromanschluss im
Feld bzw. den stationären Betrieb
z.B. an einer Ringleitung voraus. Bei
einer zentralen Bereitstellung von
Wasser sind die Gesamtkosten
schnell ermittelt, da man nur noch
die Investitionen für eine Beregnungsanlage
kalkulieren muss. Bei
dezentralen Anlagen mit Dieselpumpen
ist dies abhängig vom Dieselpreis,
der sich durch Politik und
Markt schnell verändern kann. Der
größte Kostenfaktor ist die Energie
(Strom ist 0,5-1 €/mm günstiger), gefolgt
von Beregnungsmaschine und
Arbeit.
Die Schwankungsbreite der Kosten
ist hoch und beträgt je nach Technik
und Wasserverfügbarkeit ca. 2,5 - 4,5
EUR je mm Niederschlag. Niederschlagsbedingt
werden vor allem die
fixen Kosten je nach Einsatzhäufigkeit
der Anlagen deutlich schwanken,
und die Zuordnung zu einzelnen Kulturen
ist bei Sonderkulturbetrieben
nicht einfach. Wichtig bleibt daher
die Frage, welche Mehrerträge er-
reicht werden müssen, damit sich die
Beregnungsmaßnahme lohnt! Für die
Frage der Investition in solche Technik
muss man den gesamten Betrieb
und die notwendige Maschinenkapazität
kalkulieren. Das ist also eine
Grundsatzentscheidung für den Betrieb
– weniger für eine einzelne Kultur!
■ Hohe Rentabilität
Die Wirkung der Beregnungsmaßnahmen
in den Versuchen mit Zuckerrüben
war meist hoch rentabel. Unrentabel
wird die Beregnung vor allem
dann, wenn natürliche Niederschläge
unerwartet doch fallen und
somit auch ohne Beregnung höhere
Erträge zuwachsen oder auch Pilzkrankheiten
nicht termingerecht behandelt
werden. Der Infektionsdruck
mit Cercospora steigt nämlich bei hohen
Temperaturen und Niederschlägen
deutlich an. Von unseren 15
durchgeführten Versuchen in drei
Jahren konnten nur acht ausgewertet
werden, da an den anderen Standorten
aufgrund natürlicher Niederschläge
kein Wassermangel auftrat.
Das zeigt die hohe Schwankungsbreite
und den hohen Anspruch an das
Management des Betriebsleiters.
Da die Beregnung auf dafür geeigneten
Flächen in der Ertragskalkulation
mit eingeplant wird, gehen wir in unseren
Kalkulationen von einem
Mischpreis aus, der für Quoten-, Industrie-
und Ethanolrüben 2009 in
Hessen-Pfalz erzielt wurde. In Trockenjahren
müsste man sogar nur
Quotenrüben unterstellen, da die Erfüllung
dieser Rübenkategorie ohne
Beregnung nicht erfolgen würde. Die
Beregnung vermeidet auch eine Flächenausdehnung,
die ansonsten zur
sicheren Quotenerfüllung erfolgen
würde. Dieser Faktor wäre eine zusätzliche
positive Wirkung der Beregnung.
Wasser bzw. die bei Bedarf eingesetzte
Bewässerung stellt somit einen der
rentabelsten Faktoren beim Anbau
von Zuckerrüben dar. Daran hat sich
auch durch die Zuckermarktreform
nichts geändert, da alle anderen Faktoren
– wie Pflanzenschutz und Düngung,
aber auch Maschinen- und Arbeitskosten
– unverändert wirken
und durch den deutlich größeren Zuwachs
an Ertrag auf mehr Tonnen
verteilt werden. Damit sinken die anderen
Produktionskosten je Tonne
Rüben und Zucker deutlich ab. In
wirklichen Trockenjahren ist die Beregnungsmaßnahme
ohne Alternative.
Da man dies meist erst im August
oder September beurteilen kann,
lohnt sich der Beregnungseinsatz immer
mehr als eine Spekulation auf
das Wetter.
Je nach Witterungsverlauf sollte man
gerade auf schweren Böden die Bewässerung
jedoch nicht zu lange einsetzen.
Dies kann später durchaus
die technische Ernte erschweren, da
der Boden im Herbst weniger austrocknet.
Die Rübe gleicht Wassermangel
im Herbst durch höhere Zuckergehalte
etwas aus, solange sie
vorher gut versorgt war.
■ Zusammenfassung
Die Bewässerung leistet auch zukünftig
einen Beitrag zur wirtschaftlichen
Zuckerrübenproduktion. Sie ist neben
Düngung und Pflanzenschutz
das wichtigste Produktionsmittel in
von Trockenheit geprägten Anbaugebieten.
Bessere Erträge, Qualitäten,
eine sicherere Quotenerfüllung, Freistellung
von Flächen für andere Kulturen
sind neben der Unterdrückung
von Unkraut und Schädlingen und einer
besseren Nährstoffausnutzung
eindeutige Vorteile der Beregnung.
Bei der betrieblichen Optimierung
Monetärer Gewinn durch Beregnung
(Mittelwert aller geprüften Sorten) Mittel 2004 - 2006, n = 8
Witzenhausener Aktivisten
behindern KWS-Versuchsaussaat
HW - Als am 9. April Mitarbeiter der
KWS auf dem Versuchsgut Wetze die
Aussaat von gentechnisch veränderten
Zuckerrüben vornehmen wollten,
wurden sie massiv behindert.
Bereits um vier Uhr morgens hatte
eine Gruppe von „Witzenhäuser
Agrarstudierende, Landwirte und
Gärtner für eine gentechnikfreie
Landwirtschaft“ das Feld besetzt. In
einer Nacht und Nebel-Aktion hatten
sie Betonfässer auf den Acker geschafft,
an denen sie sich anketteten.
Als die Aussaat dann an anderer Stel-
le erfolgte, besetzten sie die Sämaschine.
Dennoch konnte die Aussaat planmäßig
durchgeführt werden, denn das
besetzte Versuchsfeld wurde polizeilich
geräumt.
Bereits im Jahr 2008 hatten Studentengruppen
aus Witzenhausen per
Feldbesetzung die Aussaat von gentechnisch
verändertem Saatgut behindert.
Damals hatte KWS durch den
engagierten Einsatz von über 400
Gentechnikgegner besetzen zeitweise die Sämaschine. Foto: KWS
Mitarbeitern die Aussaat durchsetzen
können. Eine weitere Feldbesetzung
gab es im Jahre 2009 bei Dreileben,
dort wurde - ebenso wie im aktuellen
Fall - das Versuchsfeld durch
die Polizei geräumt.
Während die Umweltaktivisten der
Meinung sind, die „Agrogentechnik“
habe keinerlei Nutzen für Mensch
und Natur, sondern diene ausschließlich
den „Profitinteressen von Konzernen“
verweist KWS auf das Beispiel
Nordamerika, wo im Vorjahr bereits
auf über 450.000 Hektar (das
sind mehr als 95 % der nordamerikanischen
Zuckerrübenanbaufläche)
gentechnisch verändertes Saatgut
ausgesät worden war.
Durch eine schonende Bodenbearbeitung,
einen verringerten Einsatz von
Pflanzenschutzmitteln, reduzierte
Eingriffsintensität sowie geringere
Anzahlüberfahrten konnten die
Landwirte dort durch den Anbau dieser
Rüben einen wertvollen Beitrag
zum Umweltschutz leisten und
gleichzeitig ihre Einkommenssituation
verbessern.
KWS teilt uns zu den Freilandversuchen
folgendes mit:
Die Züchtung einer neuen Sorte für
die Landwirtschaft dauert etwa 10
bis 15 Jahre. Was also heute nicht erforscht
wird, steht den Märkten von
morgen nicht zur Verfügung. Wenn
muss auch die Bekämpfung der Blattkrankheiten
und die termingerechte
Wasserversorgung empfindlicher
Sonderkulturen beachtet werden. Die
Bedeutung der Bewässerung und
trockentoleranter Sorten wird angesichts
des Klimawandels ansteigen.
Bei Beregnung waren deutlich positive Ertragseffekte festzustellen. Die Zuckergehalte
wurden im Durchschnitt um 0,31 % absolut erhöht, der SMV vermindert
sich. Die Versuche zeigen eindeutig, dass bei Trockenheit die Bewässerung
eine hohe Rentabilität besitzt. (Zuschläge für höhere Qualität sind in
dieser Rechnung nicht berücksichtigt. Bei Beregnungskosten von 3 €/mm Zusatzwasser
wären bis zu 308 mm wirtschaftlich einsetzbar, bei Kosten von
4,5 €/mm immerhin noch 205 mm.)
seitens Landwirtschaft und Zuckerindustrie
ein Bedarf formuliert wird,
möchte KWS diese Zuckerrüben in
Zukunft auch europäischen Landwirten
zur Verfügung stellen.
KWS geht davon aus, dass dies frühestens
in der zweiten Hälfte dieses
Jahrzehnts der Fall sein wird.
Zum Züchtungsprozess gehören
auch Freilandversuche unter praxisnahen
Bedingungen. Diese Versuche
geben dem Züchter Aufschluss darüber,
wie sich Pflanzen in der landwirtschaftlichen
Praxis und unter
den gegebenen Umweltbedingungen
verhalten. Im Fall der herbizidtole-
ranten KWS-Rüben: Wie viel Aufwand
ist unter deutschen Anbaubedingungen
notwendig, um die gentechnisch
veränderten Zuckerrüben effizient
und umweltschonend anzubauen?
Wie viel Pflanzenschutzmittel kann
ein deutscher Landwirt tatsächlich
durch den Anbau der herbizidtoleranten
Zuckerrüben einsparen?
Diese in den Feldversuchen gestellten
Versuchsfragestellungen sind
über mehrere Jahre und an verschiedenen
Standorten zu wiederholen,
um zu verlässlichen Aussagen im Anbauverhalten
für die Landwirte zu
kommen.