Stellen Sie sich einen heißen und trockenen Sommertag vor, es könnte schon lange trocken und heiß gewesen sein. Die Vögel zwitschern und die Bewässerungsmaschinen auf den Feldern laufen auf Hochtouren. Aber was bedeutet die Bewässerung von Feldfrüchten wirklich für die Erträge der Landwirte und wie wirkt sie sich auf die Nitratauswaschung aus? Forscher der Universität Aarhus haben die Antwort in Daten von 1988-1992 gefunden.
„Wir haben mit einem über 30 Jahre alten Datensatz gearbeitet, aber obwohl er alt ist, ist er auch heute noch nützlich und relevant. Wir haben die Daten verwendet, um in eine jahrelange Debatte darüber einzutauchen, ob Bewässerung gut oder schlecht ist, zum Beispiel in Bezug auf die Nährstoffauswaschung“, erklärt Postdoc Loraine ten Damme vom Department of Agroecology der Universität Aarhus.
Zur richtigen Zeit und am richtigen Ort
Bei der Frage, ob Bewässerung gut oder schlecht ist, geht es im Wesentlichen um zwei Dinge. Einerseits wird erwartet, dass die Bewässerung das Risiko der Nitratauswaschung erhöht, da eine verstärkte Bewässerung die Perkolation erhöht – das heißt, sie erhöht die Auswaschung von überschüssigem Wasser in das Grundwasser. Andererseits hat die Bewässerung den Vorteil, das Pflanzenwachstum und damit die Nährstoffaufnahme zu steigern, was das Risiko der Auswaschung sogar verringert. Je mehr Stickstoff die Pflanzen aufnehmen, desto weniger verbleibt im Boden, was zu weniger Auswaschung führt. Doch welche der beiden Ansichten ist die richtige?
„Unsere Daten weisen darauf hin, wie wichtig es ist, sowohl die Bewässerung als auch den Stickstoff richtig zu verwalten. Das bedeutet, wenn Sie zur richtigen Zeit mit der richtigen Stickstoffmenge düngen und auch zur richtigen Zeit bewässern, werden Sie die Nitratauswaschung erheblich reduzieren und das werden Sie auch auch einen höheren Ertrag erzielen“, erklärt Loraine ten Damme.
Umgekehrt führt ein falsches Bewässerungsmanagement zu einer erhöhten Auswaschung und einem begrenzten Ertrag. Daher gibt es keine klare Antwort darauf, ob Bewässerung gut oder schlecht ist. Untersuchungen zeigen jedoch, dass es gute Vorteile hat, eine klare Strategie für Ihr Management zu haben, auch wenn es nicht immer einfach ist.
„Bei Düngungs- und Bewässerungsstrategien spielen viele Dinge eine Rolle, die die Planung etwas erschweren. Man muss vorausdenken, denn wenn man eine bestimmte Menge Stickstoff hinzufügt, aber nicht genug bewässert, haben die Pflanzen gewonnen Stickstoff nicht aufnehmen können. Der Stickstoff verbleibt dann auswaschungsgefährdet im Boden und Sie hätten sich das Geld für Dünger genauso gut sparen können. Wenn Sie also Felder haben, die nicht bewässert werden können, sollten Sie Ihre anpassen Düngestrategie, also weniger Dünger ausbringen, denn niemand kann vorhersagen, wie das Wetter während der Saison sein wird“, sagt Loraine ten Damme.
Stickstoff folgt dem Wasser
Die Experimente hinter den Daten, an denen die Forscher arbeiteten, fanden zwischen 1988 und 1992 auf grobem Sandboden in Jyndevad statt. In dieser Zeit gab es Dürre- und Regenjahre, die den Forschern zufolge die Möglichkeit geben, zu sehen, wie sich die Bewässerung auf den Getreide-, Saat- und Strohertrag auswirkt.
„Wir können sehen, dass es in Jahren mit angemessenen Niederschlägen keinen merklichen Unterschied in der Auswaschung gab, ob die Pflanzen bewässert wurden oder nicht. Dies ist offensichtlich, da der Bedarf an Bewässerung in diesen Jahren nicht sehr hoch war, aber wenn wir uns die Daten ansehen In den trockenen Jahren sehen wir einen großen Unterschied zwischen bewässerten und nicht bewässerten Feldern, insbesondere bei der relativ höheren Stickstoffausbringung“, sagt Loraine ten Damme.
In den Versuchen wurden sowohl auf bewässerten als auch auf unbewässerten Versuchsparzellen drei verschiedene Mengen Stickstoffdünger ausgebracht. Die Daten aus den Trockenjahren zeigten deutlich, dass eine erhöhte Düngung bei einer nicht bewässerten Kultur nur geringe Auswirkungen auf den Ernteertrag hat, aber zu einer erhöhten Auswaschung führt. Im Gegensatz dazu zeigten die Daten, dass die bewässerten Pflanzen höhere Mengen an Düngemitteln verwenden konnten, ohne das Risiko einer erhöhten Nitratauswaschung.
„Normalerweise folgt Stickstoff dem Wasser, und das bedeutet theoretisch auch, dass je mehr Sie bewässern, desto mehr Auswaschung riskieren Sie, aber unsere Studien zeigen, dass dies nicht unbedingt der Fall ist. Wenn Sie zum richtigen Zeitpunkt bewässern, können die Pflanzen dies tun nehmen mehr Wasser und mehr Stickstoff auf. Auf diese Weise riskieren Sie keine erhöhte Auswaschung, erhöhen aber die Pflanzenproduktivität“, sagt Loraine ten Damme.
Aber sollten Sie die ganze Zeit gießen, um das Pflanzenwachstum zu steigern und das Auswaschen zu reduzieren?
„Nein, zu viel Wasser schafft anaerobe Bedingungen, was bedeutet, dass Pflanzen ertrinken können. Außerdem besteht bei Überwässerung ein hohes Risiko, dass Düngerstickstoff während der Vegetationsperiode ausgelaugt wird“, erklärt sie.
Gleiches gilt für Stickstoff. Man kann immer wieder Stickstoff zugeben, aber irgendwann erreicht man ein Niveau, wo die Pflanzen keinen mehr verwerten können, dh zusätzlicher Dünger bringt keine Ertragssteigerung. Sie erreichen ein Sättigungsniveau und alles darüber hinaus ist eine Verschwendung von Mühe und Geld und erhöht das Risiko der Auswaschung.
Kennen Sie Ihre Bedürfnisse
Es gibt keine einfache Lösung, da bei der Planung Ihrer Dünge- und Bewässerungsstrategie viele Faktoren eine Rolle spielen.
„Als Landwirt müssen Sie wissen, wann Ihre Pflanzen am besten wachsen, um richtig zu düngen und zu gießen, um das Beste aus Ihren Bemühungen herauszuholen. Außerdem müssen Sie das Wetter im Auge behalten, das oft besonders schwer vorhersehbar ist B. wenn Sie planen möchten, wie Sie zu Beginn der Vegetationsperiode düngen. Systeme zur Unterstützung der Bewässerungsentscheidung helfen den Landwirten, die für die Kultur in ihrer spezifischen Wachstumsphase erforderliche Bewässerung zu quantifizieren und gleichzeitig das Risiko einer Überwässerung zu minimieren. Es ist jedoch wichtig, sich daran zu erinnern Wenn Sie nur kleine Mengen Stickstoff ausbringen, ist der Bewässerungsbedarf nicht so groß, aber wenn Sie eine Düngestrategie mit größeren Mengen haben, sollten Sie auch bewässern, um den maximalen Nutzen aus dem Stickstoff und den maximalen Gewinn zu ziehen in Bezug auf höhere Erträge und weniger Auswaschung“, schließt Loraine ten Damme.
Die Arbeit wird in der Zeitschrift veröffentlicht Acta Agriculturae Scandinavica, Abschnitt B – Boden- und Pflanzenkunde.
Mehr Informationen:
Loraine ten Damme et al., Das richtige Management von Bewässerung und Stickstoffanwendung erhöht die N-Aufnahmeeffizienz der Pflanzen und reduziert die Nitratauswaschung, Acta Agriculturae Scandinavica, Abschnitt B – Boden- und Pflanzenkunde (2022). DOI: 10.1080/09064710.2022.2122864