Hydraulisch richtig berechnete Bewässerungssysteme und die Auswirkung der Bewässerungsarten auf die Düngung

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1 Ingenieurbüro für Bewässerungsplanung und Projektierung Dirk Borsdorff Hydraulisch richtig berechnete Bewässerungssysteme und die Auswirkung der Bewässerungsarten auf die Düngung

2 Themen 1. Ziel der Berechnung der Hydraulik? 2. Nährstoffverteilung bei der Nutzung von Bewässerungssystemen 3. Auswirkung der Bewässerung auf die Düngung bzw. Nährstoffe

3 Ziel der Berechnung der Hydraulik o o o o Optimale Nutzung der vorhandenen Wassermenge bei geringstem Energieeinsatz Anpassung der Hydraulik an die Topografie Hohe Uniformität in der Wasserverteilung Möglichkeit des Ausgleichs der maximal möglichen Tagesverdunstungsmenge

4 Ziel der Berechnung der Hydraulik

5 Ziel der Berechnung der Hydraulik Errechnung der Hydraulik- CAD basiert auf dem 3D Geländemodell anhand von Daten der Geobasisdienste der Länder oder Topografischer Karten Kalkulierte Rohrreibungsverluste sowie Energiegewinn und verlust durch Steigungen und Gefälle

6 Nährstoffverteilung Durch die Firma YARA wurde die Nährstoffverteilung bei Tropfsystemen und flächiger Beregnung untersucht. Ziel war es, dass Verhalten wichtiger Nährstoffe im Boden bei künstlicher Bewässerung näher zu beleuchten.(sandiger Boden, Lehmboden) Versuchsaufbau 5 x 5 cm Wassergabe 1 l/h, Lehmboden, Tropfschlauch Wassergabe 1 mm, Lehmboden, Regner Analysemethode

7 Nährstoffverteilung Tropfbewässerung Regner/ Sprinkler Nitrate (mg/100 g) Calcium (mg/100 g) Nitrat und Calcium bewegen sich zusammen mit dem Wasser im Boden, ebenso Magnesium Magnesium (mg/100 g) Kalium (mg/100 g) Kalium verteilt sich gleichmäßig im Boden 0 cm 10 cm 20 cm 30 cm 40 cm

8 Nährstoffverteilung 0 cm 10 cm 20 cm 30 cm 40 cm Ammonium (mg/100 g) Phosphat (mg/100 g) Ammonium und Phosphat werden in den oberen Bodenschichten festgelegt.

9 Nährstoffverteilung Fertigationslösung via Tropfrohr Nitrat (mg/100 g) Calcium (mg/100 g) 0 cm 10 cm 20 cm 30 cm 40 cm 0.5 l 1.0 l 2.0 l Die Fertigationswassermenge bzw. die Wassergabemenge beeinflusst die Verteilung von Nitrat und Calcium im Boden. Je mehr Wasser gegeben wird umso mehr steigt die Gefahr der Auswaschung dieser Nährstoffe aus der Wurzelzone.

10 Auswirkung der Bewässerung auf die Düngung Wie wird gedüngt? Streudüngung geprillter, granulierter Dünger Flächendüngung gleichmäßige Ausbringung mit entspr. Technik kaum Einfluss auf die Düngeraufnahme durch die Pflanze Reihendüngung geprillter, granulierter Dünger präzise Ausbringung mit entspr. Technik direkt in die Pflanzreihe kaum Einfluss auf die Düngeraufnahme durch die Pflanze Fertigation über Tropfschlauch/Einzeltropfer oder Mikrosprinkler präzise Ausbringung direkt an die Pflanze Einfluss auf die Düngeraufnahme durch Verwendung von Nitrat- stickstoff Einfluss auf die Pflanzentwicklung durch gesteuerte Dünger-zusammensetzung

11 Auswirkung der Bewässerung auf die Düngung Bei der Streudüngung, Flächendüngung, Reihendüngung ist darauf zu achten, dass hauptsächlich stabilisierte Stickstoffdünger verwandt werden um Nitratstickstoffauswaschungen infolge starker Umwandlung des Ammoniumstickstoffs in Nitratstickstoff zu vermeiden. In der Praxis oft zu sehen: Bei trockener warmer Witterung: Viel zu hohe Wassergaben. Folge: Hohe Nitrifikationsraten des Ammoniumdüngers, Auswaschung des dann entstandenen Nitratstickstoffs aus der Wurzelzone.

12 Auswirkung der Bewässerung auf die Düngung Tropfbewässerung: Verwendung von voll Wasserlöslichen Mehrkomponenten Düngern -Stickstoff meist in Nitratform -Kombination oft mit Calcium Vorteil: Düngung nur in entsprechend benötigter Menge und dem Zeitpunkt der Vegetation angepasster Form

13 Auswirkung der Bewässerung auf die Düngung Wie wird gedüngt? Quantitativ geringe Konz. mittl. Konz. höchste Konz. Vorteil, hohe Düngergaben sind über einen Kurzen Zeitraum nutzbar. Zu beachten, der Boden muss ausreichend pufferfähig sein.

14 Auswirkung der Bewässerung auf die Düngung Proportional Gleichbleibende Konzentration Nachteil, geringe prozentuale Einspeisung und Begrenzung der Durchflussmenge auf ca. 20 m³/h

15 Auswirkung der Bewässerung auf die Düngung Bei der proportionalen und quantitativen Düngung ist unbedingt auf die Laufzeiten des mit Dünger beaufschlagten Wassers zu achten. Dies gilt speziell für Tropfsysteme 50 m, TA 0,30 m, 1 l/h Laufzeit = 19 min 150 m, TA 0,30 m, 1 l/h Laufzeit = 25 min Die Fließgeschwindigkeit des Wassers in einem Tropfrohr ist sehr klein.

16 Auswirkung der Bewässerung auf die Düngung Laufzeiten für einige typische Tropfschläuche Tropfschlauchlänge Tropfschlauch Laufzeit nicht druckkomp. 50 m 16 mm, 0,3 m, 1 l/h 19 min Laufzeit druckkomp. 100 m 16 mm, 0,3 m, 1 l/h 21 min 23 min 150 m 16 mm, 0,3 m, 1 l/h 23 min 25 min 300 m 22 mm, 0,3 m, 0,6 l/h 86 min 500 m 22 mm, 0,3 m, 0,6 l/h 93 min

17 Auswirkung der Bewässerung auf die Düngung Gesteuert, stetig gleichbleibende stetig geringe Düngerkonzentration Vorteil, stetige Düngerzuspeisung entsprechend dem Bedarf der Pflanzen.

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