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B EWÄSSERUNGSMETHODEN und der Einsatz von modernen Methoden zur Wassereinsparung ein Vortrag von Viktoria Scheff und Christoph Dittmer Hydrologie Kolloquium.

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Präsentation zum Thema: "B EWÄSSERUNGSMETHODEN und der Einsatz von modernen Methoden zur Wassereinsparung ein Vortrag von Viktoria Scheff und Christoph Dittmer Hydrologie Kolloquium."—  Präsentation transkript:

1 B EWÄSSERUNGSMETHODEN und der Einsatz von modernen Methoden zur Wassereinsparung ein Vortrag von Viktoria Scheff und Christoph Dittmer Hydrologie Kolloquium SoSe 2011 Prof. Dr. rer. nat. Manfred Koch

2 G LIEDERUNG Daten zu Wasser und Landwirtschaft Bewässerungsmethoden Methoden zur Wassereinsparung Ausblick und Fazit 2

3 W ASSER UND L ANDWIRTSCHAFT 3 Anstieg der Bevölkerung ,8 Mrd km³

4 W ASSER UND L ANDWIRTSCHAFT 4 0,25 % landwirtschaftliche Wasserentnahmen in Deutschland Verteilung der Wassernutzung in Haushalten, der Industrie und der Landwirtschaft weltweit

5 B EWÄSSERUNG 5 20 % der gesamten Anbaufläche werden bewässert 3,3 % der Landwirtschaftsfläche in Deutschland

6 W ASSER UND L ANDWIRTSCHAFT 6 Wasserverfügbarkeit global: km³/a Wasserentnahmen global: km³/a ABER: Wasser ist oft nicht in den Gebieten, wo es benötigt wird In Gebieten mit Wassermangel sind Verringerungen des Wasserverbrauchs insbesondere in der Landwirtschaft notwendig In Zukunft: more crop per drop = Reduzierung der Wasserverluste in der Landwirtschaft durch verbesserte Produktionsweisen Einsparpotentiale?

7 B EWÄSSERUNGSMETHODEN 7 Geologie (Bodeneigenschaften, Geländeneigung, …) Bewässerungstechniken (abhängig vom Saatgut) Effizienz der Bewässerung Bewässerung = Versorgung des Kulturlandes mit Wasser um Regen zu ersetzen (Überbrückung saisonaler Trockenphasen) Klimatische Verhältnisse

8 B EWÄSSERUNGSMETHODEN 8 BeregnungOberflächenbewässerungUnterflurbewässerungTröpfchenbewässerung Mikrobewässerung StauverfahrenRieselverfahren Beckenstau Flächenstau Furchenstau Streifenberieselung Furchenberieselung ortsfeste teilortsfeste vollbeweglich Anhebung GW Rohre oberirdisch unterirdisch

9 O BERFLÄCHENBEWÄSSERUNG kostengünstig geringerer technischer/personeller Aufwand hohe Verdunstungs- und Versickerungsraten 9 Stauverfahren Rieselverfahren Ackerfurchen, planierte oder umdämmte Flächen werden unter Wasser gesetzt gehört zu den weltweit am häufigsten angewandte Verfahren ABER

10 S TAUVERFAHREN 10 Flächenstau Beckenstau Furcheneinstau < 0,1 % < 1 cm/h 1 – 20 ha 15 – 30cm tief 20 – 40cm tief 0,2 – 0,5 % 20 – 30 cm tief

11 R IESELVERFAHREN 11 Wasser fließt durch Ackerfurchen und geneigte Flächen Wasserverteilung durch Zuleitungskanäle Streifenberieselung (10-20 m breit, m lang) Furchenberieselung (15-20 cm breit, cm tief

12 B EREGNUNG 12 Keine aufwändigen Planierungsarbeit oder Errichtung von Dämmen Mehrzweckbewässerung (Dünge- und Frostschutzmittel) Offenes Versprühen von Wasser auf landwirtschaftliche oder gärtnerisch genutzte Flächen Verdunstungsverluste (Interzeption) Ungleichmäßige Wasserverteilung durch Wind Hohe Anlagekoste (Energie, Betrieb, Wartung) Ausbildung von geschultem Personal Vorteile: Nachteile:

13 B EREGNUNG 13 ortsfester Anlagen teilortsfester Anlagen vollbeweglicher Anlagen Kreisberegnung Beregnung mittels …

14 K REISBEREGNUNG 14 Wasserentnahme für die Beregnung

15 K REISBEREGNUNG 15

16 V ERGLEICH DER B EWÄSSERUNGSVERFAHREN VerfahrenAnwendung techn. Aufwand Verdun- stung Effizienz Oberflächenbewässerungaride Gebietegeringhoch40 – 50 % Beregnung humide/semiaride Gebiete mittel 65 – 75 % Unterflurbewässerunghumide Gebietehochkeine80 – 90 % Tropfbewässerunghumide Gebietehochkeine/ gering 80 – 95 % 16

17 M AßNAHMEN ZUR W ASSEREINSPARUNG Mikrobewässerung Bodenhilfsstoffe Saatgut Ausblick und Fazit 17

18 M IKROBEWÄSSERUNG oberirdisch Oberirdische Tropfbewässerung unterirdisch Unterirdische Tropfbewässerung Unterflurbewässerung Kapillarbewässerung 18

19 sehr sparsam exakte Wassermenge für die Pflanze kein Wasser versickert oder verdunstet im übrigen Boden Wasser wird direkt zum Wurzelbereich der Pflanze geführt Dünger und Pflanzenschutzmittel können zum Wasser gemischt werden sehr geringe Energie- und Betriebskosten 19 Tropfvorrichtung an einem Bewässerungsschlauch T ROPFBEWÄSSERUNG

20 Auswaschung und die Versalzung werden stark reduziert Bewässerungswirkungsgrad liegt bei etwa 80 bis 95 % hoher Aufwand und geringe Flexibilität Einsatz vornehmlich für profitable und mehrjährige Kulturen wie Weinstöcke, Oliven- oder Obstbäume sowie Hopfenpflanzen 20 Tröpfchenbewässerungssytem im Weinbau in New Mexico

21 U NTERFLURBEWÄSSERUNG Bewässerung der Pflanzen durch Kapillaren im Boden mit Grundwasser evtl. Wasseranreicherung unterhalb der Bodenoberfläche Anhebung des Grundwasserspiegels Unterflurverlegte Leitungen: porös oder mit Schlitzen durch unterirdische Bewässerung wird die Verdunstung des Wassers vermieden Gleichmäßige Wasserverteilung 21

22 U NTERFLURBEWÄSSERUNG durch unterirdische Verteilersysteme geht kein Land verloren Arbeitsaufwand für die Bewässerung vergleichsweise gering Wassereinsparung 30 – 50 % gegenüber Beregnung Versalzung des Oberbodens dadurch Entwässerung nötig nicht für flach wurzelnde Pflanzenkulturen geeignet Hohe Errichtungskosten für die unterirdischen Leitungen 22

23 K APILLARBEWÄSSERUNG geeignet für Hobbygärtner, Gärtnereien und Verkaufsbetriebe bei Topfpflanzen erfordert weder Druckwasser noch elektrischen Strom nutzt die Kapillarkraft durch Anpassung von Dochtmenge und Dochtsaughöhe optimale Substratfeuchte 23

24 B ODENHILFSSTOFFE entweder hochporös und mineralisch aufgebaut oder Kunststoffe (Superabsorber) Verwendung insbesondere in semiariden und ariden Gebieten auch als Zuschlagstoffe zu Pflanz- und Kultursubstraten geeignet 24 Grünlandflächen mit Geohumus (Aufwandmenge 100g/m²) Grünlandflächen ohne Geohumus

25 B ODENHILFSSTOFFE nehmen ein vielfaches an Wasser auf Wasserersparnis mehr Fruchtertrag 25 Wasserspeicherung in Böden von Geohumus- behandelten und unbehandelten Dattelpalmen

26 S AATGUT Verwendung wassersparenderer Sorten evtl. Züchtung wassersparenderer Sorten Verwendung von Pflanzen aus trockeneren Gebieten (z.B. Trockenreis) 26

27 A USBLICK UND F AZIT elektronische Steuerung der Bewässerung mittels berührungsloser Zellinnendruckmessung Tropfrohre aus biologisch abbaubaren Kunststoffen Beregnungsmaschinenmanagement Neue Technologien Bewässerung effizienter Technischer und personeller Aufwand Aufklärung nötig 27

28 28 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!!

29 Q UELLEN Wasserbau: Hydrologische Grundlagen, Elemente des Wasserbaus, Nutz- und Schutzbauten an Binnengewässern, Daniel Vischer, Andreas Huber, Springer, 2002 Bewässerungstechnik in landwirtschaftlichen Großbetrieben, Dr. Heinz Sourell, Johann Heinrich von Thünen-Institut Wassersparende Bewässerungstechnologien - Korrespondenz Wasserwirtschaft · 2009 (2) · Nr. 8 rheinpfalz.rlp.de/Internet/global/themen.nsf/ALL/EF89114C423470E2C125766D003 E14D7?OpenDocument kassel.de/ftp/lehre/schaldach/vl_einfuehrung_umweltwissenschaften/umwelt02- wasser-state.pdf


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