Wasserverbrauch unterschiedlicher Winterweizenbestände auf Löss-Schwarzerde in Abhängigkeit verschiedener Einflussfaktoren

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1 Abschiedskolloquium zum Ausscheiden von Dr. Jurik Müller beim Deutschen Wetterdienst, Abt. Agrarmeteorologie, Leipzig, Dr. agr. Lothar Boese Landesanstalt für Landwirtschaft, Forsten und Gartenbau (LLFG) Sachsen-Anhalt, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau Bernburg (Saale) Wasserverbrauch unterschiedlicher Winterweizenbestände auf Löss-Schwarzerde in Abhängigkeit verschiedener Einflussfaktoren

2 Aktivitäten am ehemaligen Institut für Getreideforschung Bernburg-Hadmersleben, Abt. Agrarökologie, der Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der DDR in den 1980er Jahren Parametrisierung und Validisierung von Entwicklungs- und Ertragsbildungsmodellen des Weizens Temperatursensibilität der Entwicklungsgeschwindigkeit von Winterweizen in unterschiedlichen Phasen der Entwicklung (Klimakammerversuche) Schlagbezogene Vorausschätzung des Reifeeintritts von Getreide auf der Grundlage phänologischer Daten und des Witterungsverlaufs Territoriale Schätzung der Getreideerträge in der DDR anhand des Witterungsverlaufs auf der Grundlage statistischer Modelle Wasserverbrauch unterschiedlicher Winterweizenbestände in Abhängigkeit verschiedener Einflussfaktoren

3 Wasserverbrauch unterschiedlicher Winterweizenbestände in Abhängigkeit verschiedener Einflussfaktoren Feldversuche mit Winterweizen am Standort Bernburg über fünf Versuchsjahre Wasserhaushaltsuntersuchungen in acht Bestandesvarianten: - geringe, mittlere, starke Biomasse, Brache - jeweils ohne und mit Beregnung Zeiternten der Biomasse zu Vegetationsbeginn, Schossbeginn, Fahnenblatterscheinen, Blühbeginn, Vollreife gravimetrische Bodenfeuchtemessungen jeweils nach den Zeiternten in 30-cm-Schichten bis 150 cm Tiefe Berechnung des Wasserverbrauchs der Bestände (AET) für definierte Zeiträume durch Lösung der Wasserhaushaltsgleichung

4 Ergebnisse Auffüllung der Bodenfeuchte über Winter nur unvollständige Auffüllung der Bodenfeuchtereserven (bis 150 cm) über Winter: % der nfk in den Einzeljahren Wasserverbrauch Gesamtwasserverbrauch über die Vegetationsperiode (Mittel unberegnete Bestände): mm in den Einzeljahren Zunahme des Wasserverbrauchs mit Zunahme der vegetativen Biomasse zur Reife (lineare Beziehung): + 12 mm/100 g*m -2 TM (unberegnet) + 7 mm/100 g*m -2 TM (beregnet) Niveau und Anstieg sind jahresspezifisch.

5 Abb. 1: Beziehungen zwischen der vegetativen Trockenmasse beregneter (m. B.) und unberegneter (o. B.) Winterweizenbestände zur Reife und deren Wasserverbrauch (AET) über die Vegetationsperiode in den einzelnen Versuchsjahren

6 Effizienz der Wassernutzung Transpirationskoeffizient (TK) (Mittel 272) kg Wasser * kg -1 TM gesamt Abnahme des TK mit Zunahme der TM auf die Kornproduktion bezogen: bei sehr hoher Gesamt-TM Abnahme des Kornanteils (Ernteindex) und wieder Anstieg des TK d. h.: bei übermäßig massereichen Beständen verringert sich die Effizienz der Wassernutzung d. h., optimal gedüngte Bestände auf hohem agrotechnischen Niveau haben i. R. auch die höchste Effizienz der Wassernutzung.

7 Relative Verdunstung RET = AET / PET PET nach drei verschiedenen Verfahren geschätzt (Turc, Wendling, Standardkessel des DWD) z. T. größere Abweichungen im Weiteren mit der PET nach WENDLING gearbeitet RET-Quotienten von 0,37 1,76 berechnet (Mittel unberegnet 0,96, beregnet 1,06) typischer Jahresgang der RET in Einzeljahren vollständig überdeckt Variation der RET in Abhängigkeit von Bodenfeuchte, vegetativer Bestandesbiomasse, PET, Niederschlagsintensität (mm*d -1 ) Effekte im Feldversuch kaum zu trennen (Interkorrelation)

8 Bodenfeuchtedynamik im Profil unter Bestand und Brache Umfang und Tiefe des Bodenfeuchteentzuges in den einzelnen Vegetationsabschnitten waren vom Feuchteprofil zu Vegetationsbeginn, von der Niederschlagshöhe und -verteilung sowie vom Wasserverbrauch der Bestände abhängig.

9 Abb. 2 a e: Bodenfeuchteprofile unter Winterweizen im Vegetationsverlauf (Variante starke Biomasse ohne Beregnung ) VB = Vegetationsbeginn Sch = Schossbeginn Blü = Blühbeginn R = Reife

10 Bodenfeuchtedynamik im Profil unter Bestand und Brache Umfang und Tiefe des Bodenfeuchteentzuges in den einzelnen Vegetationsabschnitten waren vom Feuchteprofil zu Vegetationsbeginn, von der Niederschlagshöhe und -verteilung sowie vom Wasserverbrauch der Bestände abhängig. gemessene maximale Entnahmetiefen: bis Schossbeginn: 90 cm bis Blüte : 130 cm bis Reife : 150 cm Bestände mit starker Biomasse und ohne Beregnung schöpften den Bodenwasservorrat deutlich stärker aus als schwache oder beregnete Bestände.

11 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

12 Quellen BOESE, L., 1992: Wasserverbrauch und Effizienz der Wassernutzung unterschiedlicher Winterweizenbestände auf Löss-Schwarzerde, Arch. Acker- Pfl.-bau Bodenkd., Bd. 36, S BOESE, L., 1992: Relative Evapotranspiration von Winterweizenbeständen und Brache auf Löss-Schwarzerde in Abhängigkeit verschiedener Einflussfaktoren, Arch. Acker- Pfl.-bau Bodenkd., Bd. 36, S BOESE, L., 1992: Bodenfeuchtedynamik im Profil einer Löss-Schwarzerde unter Winterweizenbeständen und Brache, Arch. Acker- Pfl.-bau Bodenkd., Bd. 36, S