Neue Bewässerungstechnologien für einen wassersparenden, bodennahen und umweltverträglichen Wassereinsatz

Transkript

1 Neue Bewässerungstechnologien für einen wassersparenden, bodennahen und umweltverträglichen Wassereinsatz Dr. Heinz Sourell Sourell thö05165/1

2 Wasserverteilung bei Wind Bockisch, Sourell thö05165/2

3 Gliederung Mobile Tropfbewässerung Teilflächenspezifische Wasserverteilung Intelligente Beregnung thö05165/3

4 Warum Mobile Tropfbewässerung? Bei der Beregnung mit Regnern/ Düsen entstehen Wasserverluste durch: - Verdunstung - Windabdrift und - schlechter Wasserverteilung und ein hoher Energiebedarf durch: - hohen Betriebsdruck Diese Verluste könnten durch eine stationäre Tropfbewässerung gesenkt werden. Thörmann thö05165/4

5 Vorteile der Tropfbewässerung Tropfer Druckmanometer Tropfrohrabstand Tropfbewässerungsanlage Düngereinspeisung Hydrant Hohe Wassereffizienz Niedriger Energiebedarf Nutzung bei knappen Wasserresourcen Möglichkeit der Flüssigdüngung Gute Automatisierbarkeit Thörmann thö05165/5

6 Unterirdische Kartoffelbewässerung Foto: Netafim Bockisch, Sourell thö05165/6

7 Herausnahme/Ablage der Tropfrohre Foto: Netafim Bockisch, Sourell thö05165/7

8 Nachteile der Tropfbewässerung - hoher Kapitalbedarf - hoher Arbeitszeitbedarf - durch stationären Aufbau: - eingeschränkte Bodenbearbeitung - eingeschränkte Erntemöglichkeit - eingeschränkte Schlaglänge Thörmann thö05165/8

9 Vorteile der Kreisberegnungsmaschine Zentralturm Düsen/ Regner Kreisberegnung mit Düsen/ Regner Vertretbarer Kapitalbedarf Niedriger Arbeitszeitbedarf Einfach Bodenbearbeitung Einfache Handhabung Gute Automatisierbarkeit Thörmann thö05165/9

10 Technische Zielsetzung Tropfbewässerung Kreisberegnungsmaschine Mobile Tropfbewässerung Sourell thö05165/10

11 Ausgewählte Tropfer für Laborversuche On-line Tropfer Matic, 4 L/h Druckkompensierender Tropfer ( Matic) (Aqua Pro) Katif, 4 L/h Katif, 8 L/h (Plastro) Druckkompensierender Tropfer ( Katif) Thörmann thö05165/11

12 Ausgewählte Tropfer für Laborversuche In-line Tropfer zwischengesetzter Tropfer (In-Line 168) In-line 168, 8 L/h (Netafim) Hydrogol, 10 L/h (Plastro) integrierter Tropfer (Hydrogol) Thörmann thö05165/12

13 Schematischer Aufbau der mobilen Tropfbewässerung thö05165/13

14 Länge der Tropfrohre in Abhängigkeit von der Entfernung vom Zentralturm 21 Länge der Tropfrohre, m Hydrogol, 15 cm Tropferabstand 50 kpa 100 kpa Abstand vom Zentralturm, m Thörmann thö05165/14

15 Aufbau der mobilen Tropfbewässerung thö05165/15

16 Kreisberegnungsmaschine mit mobiler Tropfbewässerung Thörmann thö05165/16

17 Linearmaschine mit mobiler TB thö05165/17

18 Detail der Wasserführung thö05165/18

19 Mobile Tropfbewässerung im Salatanbau thö05165/19

20 Wasserverteilung im Boden unter Mobiler Tropfbewässerung, 100 kpa Vol.% Tropfrohre Abstand der Bodenproben, cm Abstand der Bodenproben, cm Bodentiefe, cm Bodentiefe, cm (vor der Bewässerung) 40 (nach der Bewässerung) Thörmann thö05165/20

21 thö05165/21

22 thö05165/22

23 Verfahrenskostenvergleich Verfahrenskosten, ( /ha*a) STB MTB KBM eine Frucht/a zwei Früchte/a Thörmann thö05165/23

24 Zwischenfazit zur mobilen Tropfbewässerung Mobile Tropfbewässerung: Hohe Wassereffizienz ca. 95 % Betriebsdruck gesenkt auf kpa Keine Wasserverluste durch Wind Einfache Installation Auswahl geeigneter Tropfer, 15 cm, 10 l/h Vergleich zur Kreisberegnung: Energieeinsparung bis zu 50% Wassereinsparung bis zu 10-20% Höhere Verfahrenskosten 67 /ha*a Thörmann thö05165/24

25 Weitere Arbeiten für die Mobile Tropfbewässerung Filterung des Wassers ist erforderlich Druckkompensierter Tropfer mit hohen Durchfluß Maschinelle Fertigung von Tropfrohren mit geringem Tropferabstand Flüssigdüngung mit dem Verfahren ausbringen Kapitalbedarf muss weiter gesenkt werden Einfache Montagemöglichkeit Serienmäßiges Angebot durch Firmen Kombination mit teilflächenspezifischer Beregnung Thörmann thö05165/25

26 Precision Agriculture & Precision Irrigation, why? Yield variation Soil texture variation Crop variation Loam Clay Sand Problems of investigation thö05165/26

27 Teilflächenspezifische mobile Tropfbewässerung Hezarjaribi, Sourell thö05165/27

28 Layout of a test-field precision irrigation and MDI thö05165/28

29 Ziel: Intelligente Beregnung bessere Grundlage für Entscheidungen gezieltere Beregnungssteuerung Verknüpfung von Fahrgeschwindigkeit und Überwachung bessere Beregnungsmaschinenauslastung höhere Flächenleistung niedrigere Verfahrenskosten und zeitnahe Information des Betriebsleiters thö05165/29

30 Problem größer werdende Betriebe, verschiedene Beregnungstechniken pro Betrieb, mehrere Beregnungsmaschinen auf dem Betrieb, größere Wegstrecken Hof-Feld thö05165/30

31 Möglichkeiten der Datenfernübertragung thö05165/31

32 Bodenfeuchtemessung und-übertagung thö05165/32

33 Evaluation of EnviroSCAN sensor and wireless communication Measure the soil moisture content thö05165/33

34 Mobile Beregnungsmaschine ausgerüstet mit Datenfernübertragung Solarmodul Regensensor Auflaufsensor (Ende) Batterie Modem Störungssensor Startsensor Stellmotoren Wasserzähler thö05165/34

35 Schlussbetrachtung Mobile Tropfbewässerung mit Kreis oder Linearberegnungsmaschinen ist serienreif. Mobile Tropfbewässerung und teilflächenspezifische Beregnung ergänzen sich. Teilflächenspezifische Beregnung ist noch im Versuchs und Entwicklungsstadium. Datenfernübertragung ist nutzbar, aber Aufgabe pro Betrieb muss klar definiert sein. thö05165/35

36 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Thörmann thö05165/36

37 Hezarjaribi, Sourell thö05165/37

38 Bodenfeuchtemeßwertübertragung thö05165/38