Die Mittelmeerregionen sowie andere Regionen der Welt sehen sich derzeit mit einem ernstes Problem der Wasserknappheit.
Die sehr geringen Niederschlagsmengen in Verbindung mit lang anhaltenden Dürreperioden schränken die Wasserverfügbarkeit erheblich ein. Zudem beeinträchtigen extreme Wetterereignisse die landwirtschaftliche Produktion und führen zu Bodenerosion. Hinzu kommt das zunehmend häufige Vorkommen von Böden mit hohem Salzgehalt und geringer Fruchtbarkeit, beeinträchtigt die Entwicklung vieler Kulturpflanzen erheblich.
Es gibt jedoch auch Kulturen wie die Johannisbrotbaum, die sich dank ihrer Trockenresistenz seit Jahrzehnten als besonders geeignet erwiesen haben, der Wüstenbildung entgegenzuwirken und degradierte Böden zu stabilisieren. Ebenso wie durch ihre Fähigkeit, auf ausgelaugten Böden zu wachsen. Darüber hinaus macht das Potenzial dieses Baumes zur Kohlenstoffbindung ihn zu einem besonders geeigneten Mittel zur Bekämpfung des Klimawandels.
Derzeit ist es jedoch noch Es gibt ein großes Verbesserungspotenzial hinsichtlich ihrer Produktivität..
Obwohl es sich traditionell um eine Trockenkultur handelt, wurden die Auswirkungen der Einführung des Unterirdische Tropfbewässerung (RGS) als wirksame Bewässerungsmethode zur Maximierung der Wassereffizienz und zur Steigerung des Ertrags, ohne dabei die natürlichen Ressourcen zu beeinträchtigen. Das RGS-System stellt einen Paradigmenwechsel und eine Umgestaltung der landwirtschaftlichen Bewirtschaftung dieser Kulturpflanze dar.
Das RGS-System ermöglicht die direkte Bewässerung im Wurzelbereich, wodurch Verdunstungsverluste reduziert werden und eine effizientere Nutzung der Wasserressourcen gewährleistet wird..
Einführung von RGS im Johannisbrotanbau
Im Rahmen des Forschungsprojekts CICLICA PRIMA, Im Jahr 2021 wurde an der Umstellung einer 8 Hektar großen, seit 7 Jahren bewirtschafteten, nicht bewässerten Karobbaum-Anbaufläche gearbeitet. Die Umstellung basierte auf der Einführung des Systems Unterirdische Tropfbewässerung mit Auslassrohr AZUD PREMIER PC AS 16 in einer Tiefe von 30 cm. Außerdem wurde eine Filteranlage eingebaut. AZUD LUXON um die Qualität der zugeführten Nährlösung sicherzustellen und Verstopfungen in den Bewässerungsdüsen zu verhindern.
Zur experimentellen Überwachung dieser Parzelle wurden Bodenproben zur Messung von Feuchtigkeit, Temperatur und Leitfähigkeit des Substrats, Pflanzensensoren zur Messung der physiologischen Reaktion der Bäume sowie eine Wetterstation zur detaillierten Erfassung der Umweltbedingungen auf der Parzelle eingesetzt.
Alle diese Sensoren wurden an ein Gerät angeschlossen AZUD DLOG 600 was eine umfassende und kontinuierliche Überwachung der Wetterbedingungen und der gesamten Anbaufläche ermöglichte, sodass diese von jedem Gerät aus in Echtzeit verfolgt werden konnten.
Unter diesen Umständen, Das RGS-System hat sich als geeignete Strategie erwiesen, um eine effiziente Wassernutzung zu gewährleisten und eine Wasserversorgung ohne Verluste durch Verdunstung oder Abfluss zu ermöglichen.
Das RGS verlieh der Kultur eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber Trockenheit. Es trug zudem dazu bei, die negativen Auswirkungen des Salzgehalts im Bewässerungswasser zu minimieren, sodass der Johannisbrotbaum Wasser mit einem Salzgehalt von bis zu 4 dS/m vertragen konnte.
Unter Bedingungen starker Niederschlagsarmut (< 200 mm Jahresniederschlag) trug das RGS dazu bei, das vegetative Wachstum des Johannisbrotbaums zu verbessern und das Gewicht seiner Früchte zu steigern. Zudem ermöglichte es eine stabilere Produktion und führte in einigen Fällen sogar zu einer Steigerung des Ertrags.Bei mäßigen Niederschlagsmengen (400–550 mm Jahresniederschlag) trug das RGS dazu bei, den Ertrag zu verbessern und die Ernte zu stabilisieren, was einen besser vorhersehbaren und konstanten Ertrag ermöglichte und folglich die mit der Ernte verbundenen finanziellen Risiken verringerte.
Auswirkungen der unterirdischen Tropfbewässerung
Infolge dieser Umstellung vom Trockenanbau von Johannisbrotbäumen auf den bewässerten Anbau mittels unterirdischer Tropfbewässerung wurden folgende Ergebnisse erzielt:
- Optimierung des Wasserverbrauchs: Das RGS-System ermöglicht eine äußerst effiziente Wasserversorgung ohne Verdunstungsverluste.
- Höhere Wasserstabilität: Dank des RGS waren die Bäume besser mit Wasser versorgt und wiesen einen geringeren Wasserstress auf.
- Unkrautbekämpfung: Das RGS verhinderte das Wachstum unerwünschter Kräuter.
- Bessere Anpassung an den Salzgehalt: Das RGS erhöhte die Widerstandsfähigkeit des Johannisbrotbaums gegenüber Bewässerungswasser mit hoher elektrischer Leitfähigkeit.
- Positive Auswirkungen auf die Umwelt: Das RGS-System ermöglichte eine Bewässerung mit begrenztem und reduziertem Wasserverbrauch, was zu einer Optimierung des Wasserfußabdrucks der Kultur führte.
- Steigerung der Rentabilität: Das RGS sorgte für eine stabilere Produktion von höherer Qualität, was zu einem geringeren finanziellen Risiko führte.
Der Einsatz von Boden-, Pflanzen- und Klimasensoren ermöglichte es seinerseits, eine effizientere Ressourcenverwaltung durch eine kontinuierliche und präzise Überwachung zu gewährleisten der klimatischen und ökologischen Bedingungen des Systems. Diese Informationen ermöglichen eine Entscheidungsfindung in Echtzeit, was sich direkt auf die Optimierung der ausgebrachten Wassermengen auswirkt und gewährleistet, dass die Kulturpflanzen entsprechend ihrem tatsächlichen Bedarf mit den richtigen Ressourcen versorgt werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich das RGS-System als wirksame und nachhaltige Lösung zur Steigerung der Produktivität im Johannisbrotanbau vor dem Hintergrund des Klimawandels und begrenzter Wasserressourcen erwiesen hat.
Daher ist der Einsatz effizienter Bewässerungstechnologien entscheidend für die Zukunft des Agrarsektors.
Das Projekt CICLICA ist Teil des PRIMA-Programms und wird von der Europäischen Union sowie vom Zentrum für technologische und industrielle Entwicklung (CDTI) finanziert.
