Wasserbedarf und Wassereffizienz in der Landwirtschaft Rahmenbedingungen, Handlungsspielräume und -grenzen

Transkript

1 Wasserbedarf und Wassereffizienz in der Landwirtschaft Rahmenbedingungen, Handlungsspielräume und -grenzen AQUARIUS-Abschlussveranstaltung am in Uelzen Aquarius-Abschlussveranstaltung, , Uelzen

2 Gliederung Zukünftiger Wasserbedarf - Einflussfaktoren für zukünftigen Wasserbedarf Wassereffizienz - Bewässerungstechnik allgemein - Precision Irrigation - Arten- und Sortenversuche Zusammenfassung Aquarius-Abschlussveranstaltung, , Uelzen

3 Zukünftiger Wasserbedarf Einflussfaktoren für zukünftigen Wasserbedarf Klimawandel Stärkerer Nutzungsdruck auf landwirtschaftliche Flächen Gestiegenes Preisniveau für Agrarprodukte Steigende Effizienz in der Bewässerungstechnik Aquarius-Abschlussveranstaltung, , Uelzen

4 Klimawandel Quelle: Heidt u. Müller, Geoberichte 20, LBEG, 2012

5 Klimawandel Quelle: Heidt u. Müller, Geoberichte 20, LBEG, 2012

6 Klimawandel Quelle: Heidt u. Müller, Geoberichte 20, LBEG, 2012

7 Klimawandel Quelle: Heidt u. Müller, Geoberichte 20, LBEG, 2012

8 Stärkerer Nutzungsdruck auf landw. Flächen Weltbevölkerung wächst, d.h. die Nachfrage nach Nahrungs- und Futtermitteln steigt. Gleichzeitig nehmen Flächen für die Nahrungs- und Futtermittelproduktion ab. Gründe: Urbanisierung Energiepflanzenanbau (Förderung durch subventionierte Einspeisevergütungen für Biogasstrom, Beimischungszwang, ) Versteppung, Versalzung, Verwüstung fruchtbarer Ackerflächen (Klimawandel, Überweidung, ) Steigerung der Produktion nur begrenzt über Flächenausweitung möglich, sondern vielmehr durch eine Erhöhung der Flächenproduktivität. Produktivitätssteigerung wird vorrangig auf den Gunststandorten der Welt und Europas stattfinden. Gunststandorte sind v.a. auch die beregnungstechnisch erschlossenen Flächen, weil man hier neben den Produktionsmitteln Düngung und Pflanzenschutz auch das Wasser in der Hand hat.

9 Gestiegenes Preisniveau für Agrarprodukte Wirtschaftlichkeit der Beregnung verschiedener Kulturarten, Versuchsfeld Hamerstorf, Mittelwerte (Zuckerrübe ) Silomais (Biogas) Speisekartoffeln Winterweizen Wintergerste Zuckerrüben 1) Ertrag dt/ha beregnet ab 50% nfk unberegnet Ertragsdifferenz dt/ha Erlöse /ha 2) beregnet ab 50% nfk unberegnet Zus.Kosten (Masch.kosten, Düng.) Erlösdifferenz /ha Beregnungsmenge mm * 1,60 /mm variable Kosten (Strom) variable Bereg.kostenfreie Leistung /ha ) Zuckerrüben mit reduzierter Beregnung 2) Unterstellt sind folgende Preise: 10,- / 9,- /dt Speisekartoffeln (beregnet/ unberegnet)); 18,00 /dt Weizen; 17,- /dt Futtergerste; 9,- /dt TM Silomais (ab Feld); 4,10 /dt Zuckerrüben Aquarius-Abschlussveranstaltung, , Uelzen

10 Gestiegenes Preisniveau für Agrarprodukte Beregnungswürdigkeit von Getreide in Abhängigkeit vom Preisniveau Winterweizen Wintergerste Winterroggen Sommergerste* Standort (Versuchsjahre) Hamerstorf (6) Hamerstorf (6) Nienwohlde (10) Nienwohlde (10) Ertrag dt/ha unberegnet Ertrag dt/ha beregnet ab 50% nfk Ertragsdifferenz dt/ha Beregnungsmenge mm Beregnungskosten /ha Getreidepreis niedrig /dt variable Bereg.kostenfreie Leistung /ha Getreidepreis hoch /dt variable Bereg.kostenfreie Leistung /ha * unberegnet nur als Futtergerste zu vermarkten

11 Steigende Effizienz in der Bewässerungstechnik Durch Strukturwandel, Kooperation, bedingt sind größere Bewirtschaftungseinheiten die Folge. Dadurch wird Einsatz von großen Rohrtrommelberegnungsmaschinen (RTBM) und zunehmend auch von Großflächenberegnungstechnik (Kreis- und Linearberegnungsmaschinen, KBM und LBM) möglich. Energie- und Arbeitszeiteinsparung kann realisiert werden, z.b. bei RTBM durch längere Umstellungsintervalle z.b. bei KBM durch ca. 50% geringeren Energieeinsatz bei der Wasserförderung und 7 h/wo. Arbeitszeiteinsparung (vorher 8 h/wo. bei 8 Aufst., jetzt 1 h/wo.) Variable Beregnungskosten sinken dadurch deutlich, Beregnungswürdigkeit steigt, es lohnt sich u.u. eine Regengabe mehr zu geben. Wasserverluste (Abdrift, evtl. auch streifenweise Versickerung) werden minimiert, Erträge auf der Fläche steigen durch gleichmäßige Wasserverteilung. Das Beregnungswasser wird effizienter genutzt!

12 Zwischenfazit Wasserbedarf Die benötigte Zusatzwassermenge für die Landwirtschaft wird mittel- und langfristig ansteigen! Um 30 %, um 50 %, um 100 %??? Die Unsicherheiten sind groß, v.a. was Klimaprognosen und Agrarpreise angeht.

13 Wassereffizienz Effizienzsteigerung im Zusammenhang mit der Bewässerung ist z.b. möglich durch Technische Maßnahmen Einsatz von Tropfbewässerung, Kreis- und Linearberegnungsmaschinen, Precision Irrigation Pflanzenbauliche Maßnahmen Humusgehalte erhöhen, Bodenbearbeitung optimieren, Verdichtungen vermeiden, Arten- und Sortenwahl Steuerungsoptimierung Zum richtigen Zeitpunkt der Pflanze die benötigte Menge Wasser verabreichen. (Beregnungssteuerungsmodell-Vergleich im Projekt KLIMZUG)

14 Möglichkeiten der Effizienzverbesserung durch Technik

15 Anteile der Beregnungstechniken in Niedersachsen 98 % < 1 % < 1 % < 1 %

16 Gemessene Bodenunterschiede EC-Werte mit dem Gerät EM38, Feldgröße ca. 30 ha

17 Wassereffizienz - Technik Ziele von Precision Irrigation Ziel der teilflächenspezifischen Beregnung ist es, durch Berücksichtigung der ortsspezifischen Heterogenität des Bodens und des Pflanzenbestandes den produktbezogenen Aufwand, hier des Wassers, zu reduzieren. (Sourell, Thörmann, 2012) Teilflächenspezifische Beregnung erfordert detaillierte Informationen über die Heterogenität von Feldern, um die Beregnungshöhe den lokalen Bodenverhältnissen anpassen zu können. Welcher lokale Boden, der schwerere oder der leichtere, dabei mehr oder welcher weniger Wasser braucht, ist noch nicht geklärt und war daher Gegenstand der Untersuchungen.

18 Applikation Karte mit Monitoring Punkten für Bodenproben

19 Neues Thema Foto: Thörmann, vti(fußzeile) Sachgebiet + Autor

20 Aufwendige Umrüstungsarbeiten Foto: Thörmann, vti Aquarius-Abschlussveranstaltung, , Uelzen

21 Wassereffizienz - Technik Ergebnisse Precision Irrigation - Versuch Zwei Versuchsjahre: 2010 Zuckerrüben, 2011 Kartoffeln 2010 nur 15 mm Differenzierung in den Zusatzwassergaben (85 und 70 mm), ausreichend Niederschläge im August und Sept nur 9 mm Differenzierung (46 und 37 mm) bis Mitte Juni, danach ausreichend natürliche Niederschläge. In beiden Jahren waren die Erträge in allen Varianten sehr hoch, Ertragsunterschiede waren nicht auf Wassermengen, sondern mehr auf Bodenunterschiede zurückzuführen. Die Kapitalbedarf der technischen Umrüstung der Kreisberegnung lag bei ca , entsprechend bei ca /ha. Eine Beregnungskostensenkung durch Wassereinsparung konnte nicht erreicht werden.

22 Wassereffizienz - Kulturarten Ertragsergebnisse unterschiedlicher Kulturen bei differenzierter Beregnung, Versuchsfeld Hamerstorf, Mittelwert Aquarius-Abschlussveranstaltung, , Uelzen

23 Wassereffizienz - Kulturart Ertragsergebnisse von Zuckerrüben bei differenzierter Beregnung, Versuchsfeld Hamerstorf, Aquarius-Abschlussveranstaltung, , Uelzen

24 Wassereffizienz - Sorten Kornerträge verschiedener Winterweizensorten bei differenzierter Beregnung, Versuchsfeld Hamerstorf, Mittelwerte Aquarius-Abschlussveranstaltung, , Uelzen

25 Zusammenfassung Der Wasserbedarf der Landwirtschaft wird aus mehreren Gründen steigen! Klima Agrarpreise Effizientere Technik Gunststandort Eine Effizienzverbesserung beim Zusatzwassereinsatz ist in einigen Bereichen möglich. Großflächentechnik (aber: Agrarstruktur, ) Tropfbewässerung (aber: Kosten) Optimierung in Bodenbearbeitung, Humus, Pflanzenbau, Bewässerungssteuerung Hier sind keine Wunder in Richtung Wassereinsparung zu erwarten die Pflanze braucht Wasser zur Ertragsbildung!

26 Bewässerung wird für die Betriebe und für die Region in Zukunft noch wichtiger! Aquarius-Abschlussveranstaltung, , Uelzen

27 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Aquarius-Abschlussveranstaltung, , Uelzen