Die Regionen des Mittelmeerraums sowie andere Teile der Welt sehen sich derzeit mit einer ein ernstes Problem mit Wasserknappheit.
Sehr geringe Niederschlagsmengen in Verbindung mit lang anhaltenden Dürreperioden schränken die Wasserverfügbarkeit erheblich ein. Darüber hinaus beeinträchtigen extreme Wetterereignisse die landwirtschaftliche Produktion und führen zu Bodenerosion. Hinzu kommt das zunehmend häufige Auftreten von Böden mit hohem Salzgehalt und geringer Fruchtbarkeit, beeinträchtigt das Wachstum vieler Nutzpflanzen erheblich.
Es gibt jedoch Nutzpflanzen wie die Johannisbrotbaum, die sich über Jahrzehnte hinweg dank ihrer Trockenresistenz als besonders gut geeignet erwiesen haben, um der Wüstenbildung entgegenzuwirken und degradierte Böden zu stabilisieren. Dies liegt auch an ihrer Fähigkeit, auf nährstoffarmen Böden zu wachsen. Darüber hinaus macht das Potenzial dieses Baumes zur Kohlenstoffbindung ihn zu einem äußerst geeigneten Mittel zur Förderung des Klimaschutzes.
Derzeit ist es jedoch so, dass, es gibt noch erheblicher Spielraum für Produktivitätssteigerungen.
Obwohl es sich traditionell um eine Regenfeldkultur handelt, haben die Auswirkungen der Einführung unterirdische Tropfbewässerung (SDI) wurde als wirksame Bewässerungsmethode untersucht, um die Wassereffizienz zu maximieren und den Ertrag zu steigern, ohne dabei die natürlichen Ressourcen zu beeinträchtigen. SDI stellt einen Paradigmenwechsel und eine Umgestaltung in der landwirtschaftlichen Bewirtschaftung dieser Kulturpflanze dar.
Mit UGD kann Wasser direkt in den Wurzelbereich geleitet werden, wodurch Verluste durch Verdunstung reduziert werden und eine möglichst effiziente Nutzung der Wasserressourcen gewährleistet wird..
Einsatz von UGD im Johannisbrotanbau
Im Rahmen der CICLICA PRIMA Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurden im Jahr 2021 Maßnahmen zur Umwandlung einer 8 Hektar großen kommerziellen Anbaufläche mit 7 Jahre alten, regenbewässerten Johannisbrotbäumen durchgeführt. Die Umwandlung basierte auf der Umsetzung eines UNTERIRDISCHE TROPFBEWÄSSERUNG System unter Verwendung von AZUD PREMIER PC AS 16 Emitterrohre in einer Tiefe von 30 cm. Außerdem ein AZUD LUXON Es wurde ein Filtersystem installiert, um die Qualität der Nährlösung zu gewährleisten und ein Verstopfen der Bewässerungsdüsen zu verhindern.
Zur experimentellen Überwachung dieser Versuchsfläche wurden Bodensonden zur Messung der Substratfeuchte, der Temperatur und der Leitfähigkeit installiert; zur Erfassung der physiologischen Reaktionen der Bäume kamen Pflanzensensoren zum Einsatz; außerdem wurde eine Wetterstation eingerichtet, um detaillierte Informationen über die Umweltbedingungen auf der Versuchsfläche zu liefern.
Alle diese Sensoren waren an ein AZUD DLOG 600 Ein Gerät, das eine umfassende und kontinuierliche Überwachung der Wetterbedingungen und des gesamten Anbauumfelds ermöglichte, sodass die Daten in Echtzeit von jedem Gerät aus abgerufen werden konnten.
Unter diesen Umständen, Das RGS-System erwies sich als wirksame Strategie, um eine effiziente Wassernutzung zu gewährleisten und eine Wasserversorgung ohne Verluste durch Verdunstung oder Abfluss zu ermöglichen.
RGS verlieh der Kulturpflanze eine größere Widerstandsfähigkeit gegenüber Trockenheit. Außerdem trug es 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 RGS dazu bei, die vegetative Entwicklung des Johannisbrotbaums zu verbessern und das Fruchtgewicht zu erhöhen. Außerdem trug es dazu bei, eine stabilere Produktion aufrechtzuerhalten, und führte in einigen Fällen sogar zu einer Ertragssteigerung.
Unter Bedingungen mit mäßigen Niederschlägen (400–550 mm Jahresniederschlag) trug UGI dazu bei, die Produktion zu verbessern und die Ernte zu stabilisieren, was zu einem besser vorhersehbaren und gleichmäßigeren Ertrag führte und folglich die mit der Ernte verbundenen finanziellen Risiken verringerte.
Auswirkungen der unterirdischen Tropfbewässerung
Infolge dieses Übergangs vom regenabhängigen Johannisbrotanbau zum bewässerten Anbau mittels UNTERIRDISCHER TROPFENBEWÄSSERUNG wurden folgende Ergebnisse erzielt:
- Optimierte Wassernutzung: UGD ermöglicht eine hocheffiziente Wasserausbringung ohne Verluste durch Verdunstung.
- Höhere Wasserstabilität: Die UGD führte zu besser hydrierten Bäumen mit geringerem Wasserstress.
- Unkrautbekämpfung: UGD verhinderte das Wachstum unerwünschter Unkräuter.
- Bessere Anpassung an den Salzgehalt: UGD 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, wodurch der Wasser-Fußabdruck der Kultur optimiert wurde.
- Gesteigerte Rentabilität: RGS sorgte für eine stabilere und qualitativ hochwertigere Produktion, was zu einem geringeren finanziellen Risiko führte.
Der Einsatz von Boden-, Pflanzen- und Wettersensoren sorgte unterdessen dafür, dass effizienteres Ressourcenmanagement durch kontinuierliche und präzise Überwachung 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 sicherstellt, dass die Kulturpflanzen die entsprechenden Ressourcen entsprechend ihrem tatsächlichen Bedarf erhalten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich RGS als wirksame und nachhaltige Lösung zur Steigerung der Produktivität des Johannisbrotanbaus vor dem Hintergrund des Klimawandels und begrenzter Wasserressourcen erwiesen hat.
Daher ist der Einsatz effizienter Bewässerungstechnologien entscheidend für die Zukunft des Agrarsektors.
Das CICLICA-Projekt ist Teil des PRIMA-Programms und wird von der Europäischen Union sowie vom Zentrum für technologische und industrielle Entwicklung (CDTI) finanziert.
