Steuerung der Bewässerung und Wasserbedarf von Gemüsekulturen - Bodenwasser-Modell Weihenstephan

Steuerung der Bewässerung und Wasserbedarf von Gemüsekulturen - Bodenwasser-Modell Weihenstephan Dr. Martin Müller ALB Bayern e.v., Freising Straubinger Vortragsreihe, Aiterhofen, 18. Januar 2016 Veranstalter: Gartenbauzentrum Bayern Süd-Ost im AELF Landshut

Gliederung 1. Welche Faktoren beeinflussen den Zusatzwasserbedarf? 2. Steuerung der Bewässerung mit dem Bodenwasser-Modell Weihenstephan 3. Ermittlung des Wasserbedarfs ausgewählter Gemüsekulturen 4. Zusammenfassung 2

Welche Faktoren beeinflussen den Zusatzwasserbedarf? 3

Bedeutung der Wasserversorgung für Pflanzen Allgemeine Funktionen: - Quellmittel - Lösungsmittel - Transportmittel - Baustoff, sichert Zelldruck (Turgor) - Wassergehalt von Pflanzen: 80-95 % Nährstoffaufnahme: ~ 1 Liter Wasser / Gramm Nährstoff Photosynthese: 6 CO 2 + 6 H 2 O + Lichtenergie C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 Ausnutzungsgrad der einfallenden Strahlung zur Bildung von Assimilaten bei landwirtschaftlichen Intensivkulturen: < 10% Kühlung: 0,64 kwh Verdunstungskälte / Liter Wasser Quelle: Larcher, 2001 ~ 1 % des aufgenommenen Wassers verbleiben in den Pflanzen ~ 99 % des aufgenommenen Wassers wird transpiriert 4

Wirkung von Wassermangel und Wasserüberschuss Wassermangel Ausbildung einer Wachsschicht Verzögertes Wachstum und Blattentwicklung Verkürzte Lebensdauer der Blätter, Laubabwurf Stoffwechselstörungen Beweglichkeit von Nährstoffen im Boden sinkt Nährstoffaneignungsvermögen sinkt (Wurzeln) ZR - unbewässert - 08/2015 Wasserüberschuss Wasserverschwendung der Pflanzen Schwache Wurzelausbildung Luft- und Sauerstoffmangel im Boden Verzögerte Bodenerwärmung & Mineralisation Krankheitsdruck steigt Kartoffeln - überwässert - 07/2011 5

Einflussgrößen auf den Wasserverbrauch Verdunstungsanspruch der Atmosphäre Globalstrahlung Temperatur, Wind Wasserdampfsättigungsdefizit der Luft Struktur des Pflanzenbestandes Kulturart Bodendeckungsgrad Wuchshöhe Leistungsfähigkeit des Blattapparates Aneignungsvermögen (Wurzeln) Wasserangebot Niederschläge, (Art der) Bewässerung Speichereigenschaften (Böden) Keine Verdunstung Verdunstung 6

Einflussgrößen auf den Wasserverbrauch (2) Verlauf der Verdunstung in Abhängigkeit von der Globalstrahlung und dem Entwicklungsstand, Speisekartoffeln 2015 Auflaufen 8 Höhe 15 cm Bestandesschluss Laubfärbung Beginn Laubfärbung 50% GS in [kwh/m² Tag], Verdunstung in [mm/tag] 6 4 2 0 Globalstrahlung in kwh/m² Tag Verdunstung in mm/tag Rahmenbedingungen: leistungsfähiger Bestand mit guter Wasserversorgung LfL-Wetterstation Obersteinbach, Lks. Roth 7

Witterung 2015 und klimatische Bedingungen in bayerischen Anbauregionen 2015 im Vergleich zum Mittel der letzten 20 Jahre (1996-2015) Standort (LfL-Station) Temperatur Globalstrahlung Niederschlag 2015 96-15 Δ % 2015 96-15 Δ % 2015 96-15 Δ % in [ C] in [%] in [kwh/m²] in [%] in [mm] in [%] Roggenstein (Lks. FFB) Neusling (Lks. DGF) Obersteinbach (Lks. RH) Köfering (Lks. R) Veitshöchheim (Lks. WÜ) Mittelwert (Bayern) 9,7 8,7 11 1.310 1.150 14 810 910-11 10,0 9,0 11 1.170 1.090 7 580 755-23 10,4 9,2 13 1.140 1.120 2 530 690-23 10,4 8,8 18 1.200 1.110 8 540 670-19 11,0 9,9 11 1.150 1.060 8 450 610-26 10,3 9,1 13 1.190 1.110 8 580 730-20 8

Entwicklung des Wetters in Bayern (1996 bis 2015) Temperatur in [ C] 10 Jahresmitteltemperatur in [ C] 8 R² = 0,30 6 1995 2000 2005 2010 2015 Gemittelte Werte über fünf Anbauregionen in Bayern 2015 Globalstrahlung in kwh/m²] Niederschlag in [mm] 1200 1100 GS, Jahressumme in [kwh/m²] 1000 900 R² = 0,52 1995 2000 2005 2010 2015 1100 900 700 Jahrsniederschlag in [mm] R² = 0,02 500 1995 2000 2005 2010 2015 Datengrundlage: LfL-Stationen (Roggenstein Lks. FFB, Neusling Lks. DGF, Obersteinbach Lks. RH, Köfering Lks. R, Veitshöchheim Lks WÜ); Mittelwert (Bayern): Δ Temperatur = +0,6 C / 10 Jahre Δ Globalstrahlung = +86 kwh/m² / 10 Jahre Keine nachhaltigen Trends im Sinne des Klimawandels! 9

Puffereigenschaften von Böden Wasser-Speichereigenschaften Zwei Kriterien: - Fähigkeit, Wasser entgegen der Schwerkraft zu halten - Fähigkeit, Wasser an Pflanzen abzugeben Wasserbindung an den Boden gering mittel groß Weite Grobporen > 50 µm Enge Grobporen u. Mittelporen 50-0,2 µm Feinporen < 0,2 µm Nur in engen Grobporen und Mittelporen wird Wasser entgegen der Schwerkraft gehalten und ist zugleich pflanzenverfügbar (= Nutzbare Feldkapazität nfk) Wasser-Leitfähigkeit Wasserabführung über Grobporen Maximal bei voller Wassersättigung Leitfähigkeit sinkt mit Austrocknung Bodenart Sand Lehm Ton Leitfähigkeit 5 cm/h 2 cm/h 0,5 cm/h Quelle: Scheffer / Schachtschabel, 2002 10

Puffereigenschaften von Böden (2) Einflussfaktoren auf die nutzbare Feldkapazität nfk Bodenart (Körnung) Gehalt an organischer Substanz Lagerungsdichte des Bodens Steinanteil (1) (2) 90 22 136 90 5 136 (1) (2) 50 12 157 50 3 157 Gründigkeit Durchwurzelbarkeit Kapillarer Aufstieg (1) Beregnung (2) Tropfbewässerung (1) (2) 130 33 72 130 8 72 Kenntnis der nfk: Grundvoraussetzung für bedarfsgerechtes Bewässern! Zum Zeitpunkt des Knollenansatzes bei Wurzeltiefen von etwa 30 cm Kartoffelacker im Altmühltal - unbewässert - 08/2015 Nutzbare Feldkapazität nfk / mm Pflanzenverfügbar speicherbare Gaben / mm Zusatzwasserbedarf (MW 00-14) / mm 11

Puffereigenschaften von Böden (3) Pflanzenverfügbar speicherbare Einzelwassergaben und Zusatzwasserbedarf (Kartoffeln) in Abh. von der nutzbaren Feldkapazität Pflanzenverfügbare Wassergaben Zusatzwasserbedarf / Saison Mögliche Einzelgaben in [mm/tag] Zusatzwasserbedarf in [mm/saison] Kapillarer Aufstieg Mittelwert 2000 bis 2014? nutzbare Feldkapazität in [mm] nutzbare Feldkapazität in [mm] Berechnungen zu Kartoffeln: LfL-Wetterstation Obersteinbach, Lks. RH (MW 2000-2014) 12

Puffereigenschaften von Böden (4) Pflanzenverfügbares Wasser aus dem Grundwasser - Kapillarer Aufstieg Kapillarer Aufstieg in [mm/tag] Bodenart Schwach lehmiger Sand (Sl2) Schwach toniger Schluff (Ut2) Distanz Grundwasserspiegel zu Untergrenze Wurzelzone 50 cm 100 cm 1,7 0,2 > 5 4,4 Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, 2005 13

Puffereigenschaften von Böden (5) Aufnahme von Niederschlägen und Beregnungs-Wassergaben Beispiel: Sandboden mit nfk (Boden) = 10 Vol.-% 10 mm Niederschlag = = 10 Liter / Quadratmeter = = 100 m³ / ha 10 cm Sättigung der Böden von oben nach unten nfk (Anbausystem) = = nfk (Boden) x Wurzeltiefe = = 10 mm / 10 cm Bodentiefe x 60 cm = 60 mm 15.07.2010, Lks. RH 14

Aneignungsvermögen verschiedener Kulturbestände Wurzelentwicklung 0-20 Salat, Frühjahr Kopfkohl Salat, Sommer Wurzeltiefe in [cm] -40-60 -80 Winterraps Winterweizen Kartoffeln Einlegegurken Mais Zwiebeln -100 Große kulturartspezifische Unterschiede Zuckerrüben Leistungsfähigkeit des Wurzelsystems nimmt mit zunehmender Tiefe schnell ab Austrocknung der Böden von oben nach unten 15

Aneignungsvermögen verschiedener Kulturbestände Wurzelentwicklung Wurzeltiefe in [cm] 0-20 -40-60 -80-100 Winterraps Salat, Frühjahr Kopfkohl Winterweizen Kartoffeln Wurzelundurchlässige Zone Große kulturartspezifische Unterschiede Einlegegurken z.b. Kies-Mergelschichten, Strohmatten, Unterbodenverdichtungen Zuckerrüben Leistungsfähigkeit des Wurzelsystems nimmt mit zunehmender Tiefe schnell ab Austrocknung der Böden von oben nach unten Salat, Sommer Mais Zwiebeln 16

Puffereigenschaften von Böden (6) Nutzbare Feldkapazität und horizontale Ausbreitung von Tropfbewässerungsgaben in Abhängigkeit von der Bodenart Bodenart Nutzbare Feldkapazität Durchmesser Durchfeuchtungszone* leicht, Sand (S) 9 Vol.% 25 cm leicht, schwach lehmiger Sand (ls) 13 Vol.% 30 cm mittel, stark lehmiger Sand (lls) 16 Vol.% 35 cm mittel, sandiger Lehm (sl) 19 Vol.% 40 cm mittel, schluffiger Lehm (ul) 22 Vol.% 45 cm schwer, toniger Lehm (tl) 17 Vol.% 50 cm schwer, lehmiger Ton (lt) 14 Vol.% 55 cm schwer, Ton (T) 10 Vol.% 60 cm Bei Sandböden überwiegen Grobporen Bei Tonböden überwiegen Feinporen Lehmböden haben gleichmäßige Porengrößenverteilung: ausgewogene Eigenschaften bzgl. Speicherfähigkeit und Leitfähigkeit Horizontale Ausbreitung steigt mit zunehmender Schwere der Böden * Tropfbewässerung 17

Puffereigenschaften von Böden (7) Verfügbarkeit des Bodenwassers in Abhängigkeit von der Bodenart Quelle: Agro-Klima Projekt der LfL, 2011 18

Zusatzwasserbedarf bei Kartoffeln in Abhängigkeit vom Bodenfeuchtegrenzwert der Beregnung Witterungsverlauf 40 30 20 10 0 Niederschlag [mm] Temperatur [ C] Berechnungen: LfL-Wetterstation Obersteinbach, Lks. RH, 2015 Mai Juni Juli August Beregnung in [mm] Beregnung 30 0 30 0 0 Schwelle 35% nfk Summe: 150 mm Schwelle 50% nfk Summe: 230 mm 30 Schwelle 65% nfk Summe: 290 mm 19

Bodenfeuchte, Verdunstung und Versickerung in Abhängigkeit vom Bodenfeuchtegrenzwert der Beregnung Feuchtegrenzwert der Beregnung Beregnung (Summe) Verdunstung Versickerung Zeitraum: 16. Mai bis 15. August Keine Beregnung - 175 mm 0 mm 35% nfk 150 mm 290 mm 0 mm 50% nfk 230 mm 360 mm 1 mm 65% nfk 290 mm 375 mm 14 mm Δ Verd. Δ BF zu unbewässert - 115 mm 35 mm 185 mm 45 mm 200 mm 75 mm Pflanzenverfügbares Bodenwasser in [mm] Verlauf der Bodenfeuchte BF (Kartoffelacker) 100 80 60 40 20 0 keine Beregnung Schwelle 50% nfk Schwelle 35% nfk Schwelle 65% nfk Berechnungen: LfL-Wetterstation Obersteinbach, Lks. RH, 2015 nfk = 100% Mai Juni Juli August 20 Grundwasserneubildung nfk = 50%

Bodenfeuchte, Verdunstung und Versickerung in Abhängigkeit vom Bodenfeuchtegrenzwert der Beregnung Feuchtegrenzwert der Beregnung Beregnung (Summe) Verdunstung Versickerung Zeitraum: 16. Mai bis 15. August Keine Beregnung - 175 mm 0 mm 35% nfk 150 mm 290 mm 0 mm 50% nfk 230 mm 360 mm 1 mm 65% nfk 290 mm 375 mm 14 mm Δ Verd. Δ BF zu unbewässert - 115 mm 35 mm 185 mm 45 mm 200 mm 75 mm Pflanzenverfügbares Bodenwasser in [mm] Verlauf der Bodenfeuchte BF (Kartoffelacker) 100 80 60 40 20 0 keine Beregnung Schwelle 50% nfk Schwelle 35% nfk Schwelle 65% nfk Berechnungen: LfL-Wetterstation Obersteinbach, Lks. RH, 2015 nfk = 100% Folgen einer Senkung der Beregnungsschwelle: Durchschnittliche Bodenfeuchte sinkt Wasserverfügbarkeit für die Pflanzen sinkt Wasseraufnahme sinkt Pflanzenwachstum verlangsamt sich Verdunstung und Versickerung sinken Zusatzwasserbedarf sinkt Mai Juni Juli August 21 Grundwasserneubildung nfk = 50%

Wasserbedarf verschiedener Kulturbestände (Wirtschaftliche) Grenzwerte guter Wasserversorgung Kulturart Bodenfeuchtegrenzwert * Quelle Kartoffeln 50 % nfk LfL, LWK NS Frühkartoffeln 70 % nfk ALB Mais 35 % nfk LWK NS Sommergerste 50 % nfk LWK NS Übriges Getreide 35 % nfk LWK NS Winterraps 35 % nfk LWK NS Zuckerrüben 35 % nfk LWK NS Gurken (Einlegegurken) 70 % nfk AELF Landshut Zwiebeln 50 % nfk AELF Landshut Kopfsalat 75 % nfk AELF Landshut Kopfkohl 50 % nfk AELF Landshut * Im Mittel des durchwurzelten Bodenraums Grenzwertunterschreitung Ergänzungsbewässerung 22

Wasserbedarf verschiedener Kulturbestände Wasserbedarf an einzelnen heißen Tagen und mittlerer Tageswasserbedarf während der Hauptvegetation Wasserverbrauch in [mm / Tag] 10 8 6 4 2 0 Wasserverbrauch an heißen Tagen Mittlerer Tageswasserverbrauch während der Hauptvegetation 7,5 mm / Tag 4,0 mm / Tag Berechnungen: Bodenwasser-Modell Weihenstephan, LfL-Wetterstation Neusling, Lks. DEG (MW 01-15) Rahmenbedingungen: vollständig entwickelte Bestände mit guter Wasserversorgung 23

Steuerung der Bewässerung mit dem Bodenwasser-Modell Weihenstephan Zusammenarbeit bei Entwicklung und Umsetzung: Finanzierung: Freistaat Bayern - StMELF 24

Modellkonzeptionierung, Erarbeitung der Grundlagen anhand von Exaktversuchen zu Tropfbewässerung bei Kartoffeln Grundlage: Agro-Klima Projekt der LfL, 2009-2014 25

Modellkonzeptionierung, Erarbeitung Grundlagen (2) anhand von Exaktversuchen zu Tropfbewässerung bei Kartoffeln Pr 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 Wh. 4 4/3 F 3/2 5/1 3/1 2/1 F 4/2 RS6 RS2 RS7 RS1 RS1 RS5-1/1 4/3 2/2 F 4/1 RS6 RS2 RS4 2/3 RS3 3/3 RS3 R F 6 4 2 7 3 1 5 Zuleitung Wh. 3 & Wh. 4 Pr 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 Wh. 3 4/1 F 4/1 2/3 4/3 RS4 2/2 F 3/3 RS4 RS3 RS6 RS2 RS3 3/2 2/1 5/1 F 1/1 4/2 3/1 R F RS2 RS1 RS7 - RS5 RS1 4 6 3 5 7 2 1 Pr 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 Wh. 2 2/3 F 4/2 3/3 5/1 4/1 F 4/3 2/3 1/1 3/1 F 2/1 3/2 2/2 R F RS3 RS5 RS3 RS7 RS4 RS6 RS3 - RS1 RS1 RS2 RS2 Zuleitung Wh. 1 & Wh. 2 Pr 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 Wh. 1 1/1 F 1/1 2/1 2/2 2/3 F 3/1 3/2 3/3 4/1 F 4/2 4/3 5/1 R F - - RS1 RS2 RS3 RS1 RS2 RS3 RS4 RS5 RS6 RS7 Grundlage: Agro-Klima Projekt der LfL, 2009-2014 26

Modellkonzeptionierung, Erarbeitung Grundlagen (3) anhand von Exaktversuchen zu Tropfbewässerung bei Kartoffeln Bewässerungssteuerung: Dateneingabe per Internet Datenspeicherung auf Server in München Synchronisation zwischen Server und mobilem Steuerungscomputer im 10 Minutentakt (GSM-Datenübertragung) Grundlage: Agro-Klima Projekt der LfL, 2009-2014 27

Modellkonzeptionierung, Erarbeitung Grundlagen (4) anhand von Exaktversuchen zu Tropfbewässerung bei Kartoffeln Dammkern trocknet aus Gerichtetes Wurzelwachstum Grundlage: Agro-Klima Projekt der LfL, 2009-2014 28

Modellkonzeptionierung, Erarbeitung Grundlagen (5) anhand von Exaktversuchen zu Tropfbewässerung bei Kartoffeln Grundlage: Agro-Klima Projekt der LfL, 2009-2014 29

Faktoren der Bewässerungssteuerung Beregnung (flächig) Tropfbewässerung (punktuell) Witterung Niederschlag Sonnenstrahlung, Temperatur, Wind, rel. Luftfeuchte (Einfluss auf Verdunstung) Wechselwirkungen Technik Pflanze nfk Durchwurzelbarkeit Saugspannung, Leitfähigkeit Boden Wasserbedarf Aneignungsvermögen im Boden 30

Modell-Bestandteile A) Klimatische Wasserbilanz (Berechnung der Bodenfeuchte) Erweiterung Tagesbilanz = (Niederschlag + Bewässerung) - / mm (Verdunstung + Versickerung) Grasreferenz-Verdunstung nach Penman-Moteith (FAO Irrigation & Drainage paper 56) x Verdunstungsfaktoren (Kulturart- und stadienabhängig) Sickerwassermodell inkl. Wurzelwachstum Neuentwicklung B) Planungsinstrument für konkrete Bewässerungsmaßnahmen Termine Höhe der jeweiligen Einzelgaben Vorgaben des Anwenders lassen sich berücksichtigen Flexible Umsetzung möglich 31

Online-Anwendung 1: Einzelgaben-App Beispiel: Tropfbewässerung zu Einlegegurken Bis zu welcher Höhe sind Einzelgaben pflanzenverfügbar? Foto: M. Göttl, AELF Landshut, 2014 32

Welche Einzelgaben sind möglich? Tropfbewässerung zu Einlegegurken 33

Welche Einzelgaben sind möglich? Tropfbewässerung zu Einlegegurken Bezugstermin: Wurzeltiefe = 20 cm (Min) Wachstumskurve: Logistische Funktion Dauer: bis 60 cm (Max): ca. 40 Tage Die Angaben haben Einfluss auf den Anteil des durchfeuchteten Bodens und damit auf die Größe des pflanzenverfügbaren Bodenwasserspeichers 34

Welche Einzelgaben sind möglich? Fall A: - Sandiger Lehm - nfk = 19 Vol.-% - Durchfeuchtung: 40 cm ϕ Tropfbewässerung zu Einlegegurken Schlauchabstand: 150 cm Tropferabstand: 30 cm Feuchtegrenzwert: 70 % nfk Wurzeltiefe: 60 cm 35

Welche Einzelgaben sind möglich? Fall A: - Sandiger Lehm - nfk = 19 Vol.-% - Durchfeuchtung: 40 cm ϕ Tropfbewässerung zu Einlegegurken Schlauchabstand: 150 cm Tropferabstand: 30 cm Feuchtegrenzwert: 70 % nfk Wurzeltiefe: 30 cm Empfehlung 36

Online-Anwendung 2: Bewässerungs-App Beispiel: Tropfbewässerung von Einlegegurken Ab wann soll bewässert werden? Wie hoch ist der Wasserbedarf? Wie groß dürfen die Einzelgaben sein? Effekte der Bewässerung? Foto: M. Göttl, AELF Landshut, 2014 37

Wann bewässern? In welcher Höhe? Tropfbewässerung von Einlegegurken 38

Wann bewässern? In welcher Höhe? Tropfbewässerung von Einlegegurken Verdunstungsfaktoren: fruchtart- und stadienspezifisch kc = 0,6 kc = 0,9 kc = 1,2 40

Wann bewässern? In welcher Höhe? Tropfbewässerung von Einlegegurken - Anbaujahr 2015 Bewässerung 2015: 306 mm Erntebeginn Ernteende = 2 x 3 mm Δ Grundwasserneubildung 43

Abstimmung der Bewässerungsintensität auf die verfügbaren Wassermengen (Entnahmerechte Brunnen) Strategische Stellgrößen: Start und Ende der Bewässerungsperiode Feuchtegrenzwert des Bodens (Beregnungsschwelle) Intensität der Bewässerung so einstellen, dass Wasserbedarf im Mittel der vergangenen 10 oder 15 Jahre < Entnahmerechte Brunnen 44

Ermittlung des Wasserbedarfs ausgewählter Gemüsekulturen Berechnungsgrundlage: Bodenwasser-Modell Weihenstephan 45

Zusatzwasserbedarf und Effekte der Bewässerung Tropfbewässerung von Einlegegurken Anbaujahr 2015 und Mittelwert aus 15 Jahren Betrachtungszeitraum: 10. April bis 20. September Foto: M. Göttl, AELF Landshut, 2014 2015 Bewässerung ohne mit Bewässerung - 306 mm Niederschlag 319 mm 319 mm Verdunstung 339 mm 595 mm Δ Verdunstung + 256 mm Versickerung 51 mm 51 mm Δ Versickerung* + 0 mm Δ Bodenfeuchte* + 50 mm * Grundwasserneubildung Mittelwert 2001 bis 2015 Bewässerung ohne mit - 204 mm 428 mm 428 mm 395 mm 548 mm + 153 mm 74 mm 85 mm + 11 mm + 40 mm 46

Zusatzwasserbedarf und Effekte der Bewässerung Tropfbewässerung von Einlegegurken (2) Anbaujahr 2015 und Mittelwert aus 15 Jahren Betrachtungszeitraum: 10. April bis 20. September Foto: M. Göttl, AELF Landshut, 2014 2015 Bewässerung ohne mit Bewässerung - 316 mm Niederschlag 319 mm 319 mm Verdunstung 307 mm 593 mm Δ Verdunstung + 286 mm Versickerung 61 mm 61 mm Δ Versickerung* + 0 mm Δ Bodenfeuchte* + 30 mm * Grundwasserneubildung Mittelwert 2001 bis 2015 Bewässerung ohne mit - 211 mm 428 mm 428 mm 368 mm 543 mm + 175 mm 84 mm 99 mm + 15 mm + 21 mm 47

Wann bewässern? In welcher Höhe? Beregnung von Zwiebeln - Anbaujahr 2015 Bewässerung 2015: 150 mm Beregnungsbeginn Beregnungsende Δ Grundwasserneubildung 48

Zusatzwasserbedarf und Effekte der Bewässerung Beregnung von Zwiebeln Anbaujahr 2015 und Mittelwert aus 15 Jahren Betrachtungszeitraum: 16. April bis 15. August Foto: M. Göttl, AELF Landshut, 2014 2015 Bewässerung ohne mit Bewässerung - 150 mm Niederschlag 265 mm 265 mm Verdunstung 329 mm 433 mm Δ Verdunstung + 104 mm Versickerung 14 mm 14 mm Δ Versickerung* + 0 mm Δ Bodenfeuchte* + 46 mm * Grundwasserneubildung Mittelwert 2001 bis 2015 Bewässerung ohne mit - 102 mm 339 mm 339 mm 339 mm 407 mm + 68 mm 26 mm 29 mm + 3 mm + 31 mm 49

Zusatzwasserbedarf und Effekte der Bewässerung Beregnung von Kopfkohl Anbaujahr 2015 und Mittelwert aus 15 Jahren Betrachtungszeitraum: 1. Mai bis 20. September Foto: M. Göttl, AELF Landshut, 2014 2015 Bewässerung ohne mit Bewässerung - 210 mm Niederschlag 299 mm 299 mm Verdunstung 329 mm 491 mm Δ Verdunstung + 162 mm Versickerung 20 mm 20 mm Δ Versickerung* + 0 mm Δ Bodenfeuchte* + 48 mm * Grundwasserneubildung Mittelwert 2001 bis 2015 Bewässerung ohne mit - 94 mm 395 mm 395 mm 385 mm 448 mm + 63 mm 32 mm 37 mm + 5 mm + 26 mm 50

Wann bewässern? In welcher Höhe? Beregnung von Salat - Frühjahr 2015 Bewässerung 2015: 80 mm Beregnungsbeginn Beregnungsende 51

Zusatzwasserbedarf und Effekte der Bewässerung Beregnung von Salat, Frühjahr Anbaujahr 2015 und Mittelwert aus 15 Jahren Betrachtungszeitraum: 16. März bis 31. Mai 2015 Bewässerung ohne mit Bewässerung - 80 mm Niederschlag 153 mm 153 mm Verdunstung 172 mm 216 mm Δ Verdunstung + 44 mm Versickerung 0 mm 27 mm Δ Versickerung + 27 mm Δ Bodenfeuchte + 9 mm Mittelwert 2001 bis 2015 Bewässerung ohne mit - 88 mm 161 mm 161 mm 152 mm 220 mm + 68 mm 23 mm 37 mm + 14 mm + 6 mm 52

Zusatzwasserbedarf und Effekte der Bewässerung Beregnung von Salat, Sommer Anbaujahr 2015 und Mittelwert aus 15 Jahren Betrachtungszeitraum: 1. Juni bis 3. Juli 2015 Bewässerung ohne mit Bewässerung - 67 mm Niederschlag 102 mm 102 mm Verdunstung 118mm 137 mm Δ Verdunstung + 19 mm Versickerung 10 mm 23 mm Δ Versickerung + 13 mm Δ Bodenfeuchte + 35 mm Mittelwert 2001 bis 2015 Bewässerung ohne mit - 80 mm 98 mm 98 mm 103 mm 139 mm + 36 mm 14 mm 24 mm + 10 mm + 34 mm 53

Zusatzwasserbedarf und Effekte der Bewässerung Beregnung von Salat, Herbst Anbaujahr 2015 und Mittelwert aus 15 Jahren Betrachtungszeitraum: 5. August bis 20. September 2015 Bewässerung ohne mit Bewässerung - 126 mm Niederschlag 56 mm 56 mm Verdunstung 89 mm 166 mm Δ Verdunstung + 77mm Versickerung 0 mm 0 mm Δ Versickerung* + 0 mm Δ Bodenfeuchte* + 49 mm * Grundwasserneubildung Mittelwert 2001 bis 2015 Bewässerung ohne mit - 72 mm 119 mm 119 mm 112 mm 143 mm + 31 mm 17 mm 31 mm + 14 mm + 27 mm 54

Wasserbedarf verschiedener Kulturbestände Verbrauch bei guter Versorgung 800 600 400 646 Wasserverbrauch (ETR) in mm Vegetationsdauer in Tagen 516 452 Verbrauch in mm 800 600 400 200 0 408 383 R² = 0,91 0 100 200 300 Vegetationsdauer in Tagen 200 125 145 129 125 168 60 139 33 0 Zusammenarbeit: Berechnungen: Bodenwasser-Modell Weihenstephan LfL-Wetterstation Neusling, Lks. DGF (MW 2001-2015) 55

Wasserbedarf verschiedener Kulturbestände (2) Zusatzwasserbedarf Boden: sandiger Lehm (sl), nfk = 19 Vol.-% * schwach lehmiger Sand (ls), nfk = 13 Vol.-% ** schwach lehmiger Sand (ls), nfk = 13 Vol.-%, Durchwurzelbarkeit: 30 cm Zusatzwasserbedarf in [mm / Jahr] 200 150 100 50 0 98 * ** 113 168 34 30 102 204 94 88 80 72 Berechnungen: Bodenwasser-Modell Weihenstephan LfL-Wetterstation Neusling, Lks. DGF (MW 2001-2015) 56

Zusammenfassung 57

Zusammenfassung Bedarfsgerechte Bewässerung berücksichtigt die Witterung die Puffereigenschaften der Böden kulturartspezifische Faktoren die Art der eingesetzten Technik Der Wasserverbrauch lässt sich steuern über Beginn und Ende der Bewässerungsperiode Bodenfeuchtegrenzwert der Bewässerung Das Bodenwasser-Modell Weihenstephan funktioniert als Planungsinstrument (Wetter Vorjahre, Wettererwartung) Entscheidungshilfe (Empfehlung: Termine, Gabenhöhe) 58

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! www.alb-bayern.de 59