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Feb 15, 2024

„Voller Strom voraus“: Kanadischer Wissenschaftler entwickelt Bewässerungsrechner, um Landwirten dabei zu helfen, Wasser nachhaltiger zu nutzen

Wasser ist das Lebenselixier unserer Erde und für das Überleben der vielen Nutzpflanzen, die die Kanadier täglich verzehren, unerlässlich. Auch Wasser ist eine begrenzte Ressource, insbesondere in zunehmenden Trockenperioden

Wasser ist das Lebenselixier unserer Erde und für das Überleben der vielen Nutzpflanzen, die die Kanadier täglich verzehren, unerlässlich. Auch Wasser ist eine begrenzte Ressource, insbesondere in Trockenperioden, die aufgrund des Klimawandels immer häufiger auftreten.

In der kanadischen Provinz Prince Edward Island (PEI) kommt es im Sommer seltener zu Regenfällen, weshalb einige Landwirte auf der Insel Bewässerung nutzen, um Pflanzen mit zusätzlichem Wasser zu versorgen und so ihr Wachstum zu unterstützen. Das für die Bewässerung auf PEI verwendete Wasser stammt hauptsächlich aus Grundwasser, einer endlichen Ressource.

Dies wirft eine wichtige Frage zum Wasserverbrauch auf: Wie können Landwirte wissen, wie viel Wasser ihre Pflanzen benötigen und wann sie es benötigen?

Es ist eine Wissenschaft, die der kanadische Agrar- und Ernährungswissenschaftler Dr. Yefang Jiang in den letzten vier Jahren im Rahmen des kürzlich abgeschlossenen Living Lab – Atlantic-Projekts erforscht hat – einer Zusammenarbeit mit Landwirten und Wissenschaftlern, bei der die Forschung auf realen Farmen durchgeführt wird Felder, um die Einführung umweltfreundlicher landwirtschaftlicher Praktiken zu fördern.

Dr. Jiang untersuchte, wie sich die Planung zusätzlicher Bewässerung nur dann, wenn die Ernte sie benötigt, von 2019 bis 2022 auf die Kartoffelerträge auf mehreren PEI-Farmen auswirkte. Sein Ansatz untersuchte den Feuchtigkeitsgehalt im Boden und welche Ebene das optimale Umfeld für die Steigerung des Kartoffelertrags und der Kartoffelqualität bietet .

„Weniger Feuchtigkeit im Boden bedeutet, dass die Kartoffelpflanze dem Boden nicht effektiv Wasser und Nährstoffe entziehen kann, was Ertrag und Qualität verringert. Wenn die Bodenfeuchtigkeit jedoch zu hoch ist, kann dies zu Ertrags- und Qualitätseinbußen führen, da das Wurzelsystem der Kartoffel geschädigt wird. Das Finden des richtigen Gleichgewichts der Bodenfeuchtigkeit hilft beim Kartoffelwachstum und reduziert auch den Wasserverbrauch“, sagt Dr. Jiang.

Er stellte fest, dass die Planung der Bewässerung nicht nur von der Feuchtigkeit im Boden abhängt, sondern auch das Wachstumsstadium der Kartoffelernte, die Bodenart sowie die kurzfristige Wettervorhersage berücksichtigen muss. Um PEI-Landwirten dabei zu helfen, zu bestimmen, wann sie bewässern sollten und wann nicht, hat Dr all diese Faktoren.

Living Lab – Atlantic-Partner Ryan Barrett vom PEI Potato Board half beim Testen und gab dem Team Feedback zum Rechner.

Mit dem Rechner, der auf der Website der East Prince Agri-Environment Association (federführender Living Lab – Atlantic-Partner) verfügbar ist, können Landwirte den Bodentyp auf ihrem Bauernhof, das Wachstumsstadium ihrer Kartoffelernte und den aktuellen Bodenfeuchtigkeitsgehalt eingeben, der von einem Bodenfeuchtigkeitsmesser gemessen wird Meter, die siebentägige Niederschlagsvorhersage (in Millimetern) sowie die Effizienz ihres Bewässerungssystems zur Wasserversorgung der Ernte.

Beispielsweise bringt ein Niederdruck-Mitteldrehpunkt mit Fallrohren Wasser mit einem Wirkungsgrad von 80 bis 85 % auf, während ein Hochdruckdrehpunkt mit Pralldüsen einen Wirkungsgrad von etwa 75 % hat. Der Rechner gibt dann die exakte Wassermenge in Millimetern und Zoll an, die auf das Feld aufgetragen werden soll, oder gibt an, dass keine Bewässerung erforderlich ist, wenn die Pflanze über die erforderliche Feuchtigkeit verfügt.

Dr. Jiang erklärt, dass die Einführung des Rechners für PEI-Landwirte einfach sein wird.

„Sie benötigen lediglich ein tragbares Bodenfeuchtigkeitsmessgerät, das sie alle paar Tage überwachen, sich kurzfristige Wettervorhersagen ansehen und dann mithilfe des Taschenrechners bestimmen kann, ob sie gießen müssen oder nicht. Einige Landwirte verbrauchen möglicherweise weniger Wasser als sie benötigen, während andere möglicherweise mehr Wasser verbrauchen als sie benötigen. Der Rechner ermittelt die optimale Zusatzbewässerungsrate und reduziert so den Wasserverbrauch.“

Der Rechner hilft den Landwirten auch dabei, ihren Kartoffelertrag und die Kartoffelqualität zu steigern, da er Informationen über die optimale Feuchtigkeit liefert, die die Pflanze in verschiedenen Wachstumsstadien benötigt.

Dr. Jiang erklärt, dass er mit vier PEI-Landwirten zusammenarbeiten wird, um weitere Daten zu sammeln, um das Tool kontinuierlich zu verbessern. Er ermutigt so viele Landwirte wie möglich, das Tool sofort zu nutzen, um mithilfe der Wissenschaft einen verantwortungsvollen Wasserverbrauch zu unterstützen.

Quelle:Landwirtschaft und Lebensmittel Kanada (AAFC)Foto:Dr. Jiang an einem PEI-Farmforschungsstandort für das zusätzliche Bewässerungsprojekt im Rahmen von Living Lab – Atlantic