AgroKlima Bayern - Technik für effiziente Bewässerung von Kartoffeln

Der Schwerpunkt der Untersuchung im letzten Versuchsjahr des Projektes wurde in Abenberg vor allem auf der umfassenden Erprobung der Tropfbewässerung im M-Damm-Verfahren (ZMDV) gelegt. Für diesen Versuch wurde ein weiterer Dammformer umgebaut und zum Einsatz gebracht. Die Flanken des Kartoffeldammes waren in diesen Varianten weiniger steil und sollten dadurch besser gegen eine mögliche Abschwemmung durch Starkniederschläge geschützt werden.
Am Standort Schrobenhausen wurden im Jahr 2014 zwei Versuche im Ökologischen Landbau bei Frühkartoffeln (Sorte Anais) und Kartoffeln mit normalem Legetermin (Sorte Regina) durchgeführt. Zum besseren Schutz vor mechanischen Verletzungen durch die mechanische Beikrautregulierung kamen stabile Tropfschläuche in der Dammkrone bzw. zwischen jedem zweiten Damm zum Einsatz.

Die Tropfschläuche konnten im Frühkartoffelversuch erst in der zweiten Aprilhälfte nach dem Abräumen des Schutzvlieses mit einer vorangegangenen Beikrautregulierung verlegt werden. Kühle Temperaturen und deutliche Niederschläge versorgten die Kartoffelbestände bis zu diesem Termin ausreichend mit Wasser und machten Bewässerungsmaßnahmen nicht notwendig. Erst die steigenden Temperaturen ab Anfang Juni erschöpften durch verstärktes Wachstum der Kartoffelpflanzen die Bodenwasservorräte und es wurde mit der Bewässerung begonnen (2. Juni bis 8. Juli). Einem sehr heißen Juni mit nur vereinzelten Niederschlägen folgte ab der zweiten Julidekade ein Wetterabschnitt, der von warmen Temperaturen und gleichverteilt hohen Niederschlägen gekennzeichnet war. Dieser Witterungsverlauf beeinflusste das Wachstum der Kartoffelpflanzen positiv und machte dadurch keine weiteren Bewässerungsgaben mehr notwendig.

Beobachtungen und Aufgrabungen im Juni zeigten, dass die bewässerten Kartoffelbestände auf die tägliche Zufuhr von Zusatzwasser positiv reagierten. Es wurde jedoch auch deutlich, dass Tropfbewässerung das Keimen und Wachstum der begleitenden Flora anregt und fördert, und vor allem im ökologischen Kartoffelanbau weitere frühzeitige Regulierungsmaßnahmen bei der Bekämpfung der Ackerbeikräuter zwingend notwendig machen.
Durch Bewässerung konnte der Ertrag in den Frühkartoffeln (Erntetermin 7. Juli) von 215 dt/ha in der unbewässerten Kontrollvariante auf 350 dt/ha gesteigert werden (+ 63%). Der Ertrag im anderen Versuch des ökologischen Kartoffelanbau fiel durch starke Nährstoffkonkurrenz der begleitenden Beikräuter niedrig aus. Hier wurden in der nicht mit Zusatzwasser versorgten Variante 185 dt/ha geerntet. Dieser Ertrag konnte durch die angewendeten Bewässerungsmaßnahmen im Dammkronenverfahren auf 375 dt/ha (+ 103%) gesteigert werden.
Ein für den Pflanzenbau in Bayern optimales Vegetationsjahr war dafür verantwortlich, dass in Abenberg (konventioneller Landbau) ohne Bewässerung ein Kartoffelertrag von 625 dt/ha erreicht werden konnte. Die verabreichten Bewässerungsgaben im Dammkronenverfahren steigerten diesen bereits hohen Ertrag noch einmal um 200 auf 825 dt/ha (+ 32%). Im M-Damm-Verfahren wurde in der Spitze ein Ertrag von 810 dt/ha (+ 30%) erreicht.

Tropfbewässerung ist ein sehr wasser- und energiesparendes Bewässerungsverfahren, aber teuer in der Anschaffung und aufwendig in der Handhabung. Deshalb ist es für einen erfolgreichen Einsatz entscheidend, diese Technik effizient zu nutzen. Die Ergebnisse aus den Versuchen haben gezeigt, dass die Höhe der Einzelwassergaben auf die jeweilige Boden- und Verfahrensart abgestimmt werden muss. Bei der Positionierung des Tropfschlauches in der Dammkrone ist der durchwurzelte Teil des Bodens, der durch Tropfbewässerung durchfeuchtet wird, besonders groß. Deshalb bietet diese Schlauchposition bei der Terminierung und Dimensionierung der Einzelwassergaben den größten Spielraum. In den Jahren 2010 bis 2014 wurden bei dieser Vorgehensweise auf Sand-, Lehm- und Tonboden die größten Bewässerungseffekte erzielt.

Die aus der Sicht des Arbeitsaufwandes und der Kosten als günstiger eingeschätzten Zwischendammverfahren waren vor allem auf Sandboden und bei trockener Ausgangssituation zu Beginn der Bewässerungsperiode deutlich weniger effizient. Diese Böden waren wegen der tieferen Schlauchposition nicht in der Lage, das verabreichte Zusatzwasser in die Kartoffeldämme zu leiten und in ausreichendem Maße pflanzenverfügbar zu speichern. Grundsätzlich konnten die Zusatzwassergaben nach dem Verlegen der Schläuche in die Zwischendämme bei frühem Bewässerungsstart mit hohem Bodenfeuchtegrenzwert am besten aufgenommen werden.

Die in der Projektphase erfolgreich erprobte Bewässerung im M-Damm-Verfahren macht es möglich, die positiven Eigenschaften des Dammkronenverfahrens mit den Vorteilen des reduzierten Zwischendammverfahren zu verbinden. Die kompakte Dammform und die erhöhte Position der Tropfschläuche zwischen jedem zweiten Damm führen in diesem Fall zu einer Teildurchfeuchtung des Dammkernes und geben damit den Kartoffelpflanzen bereits im frühen Jugendwachstum die Möglichkeit, die verabreichten Bewässerungsgaben zu erschließen. Durch eine größere Wurzeltiefe in der Feuchtezone erhöht sich des weiteren der Anteil des durchfeuchteten Bodens und es ist z. B. auf einem Sandboden mit einer nFK von 10-Vol.-% möglich, 25% höhere Einzelwassergaben als im reduzierten Zwischendammverfahren zu verabreichen.

Auf Basis der Versuchsergebnisse wurde ein Bodenwassermodell entwickelt, validiert und in einem Internet basierten Computerprogramm zur Bewässerungssteuerung umgesetzt. Mit einem erstmalig integrierten Modul zur Berechnung der maximalen „Einzelwassergaben“ lassen sich standortabhängige Sickerwasserverluste vermeiden. Das Programm wird von der Arbeitsgemeinschaft Landtechnik und landwirtschaftliches Bauwesen ALB e.V. weiter gepflegt.

Beregnen nach Maß - Bodenwasser Modell