Tropfen für Tropfen mehr Ertrag

Bewässerungsverfahren im Vergleich


Wasser ist eine der knappesten Ressourcen weltweit. Gerade  Kontinente wie Afrika oder Südasien kämpfen mit niedrigen vorhandenen Mengen. Der Vergleich von künstlichen Bewässerungsverfahren soll nun zeigen, wie mit weniger mehr gemacht wird und wo sich welche Verfahren am besten verwenden lassen.
Die folgenden Verfahren lassen sich in die Oberflächenbewässerung und unterirdische Bewässerung einteilen. Zu der Oberflächenbewässerung gehören mitunter auch Stau- und Rieselverfahren. Die unterirdische Bewässerung enthält ein Verfahren, das auch als Oberflächenbewässerung genutzt werden kann.
Zuerst einmal ist zu sagen, dass die Oberflächenbewässerung meist sehr günstig und ohne großen Aufwand praktiziert werden kann. Ihr großer Nachteil ist jedoch die hohe Austrocknungsquote, die bei  unterirdischen Bewässerungsverfahren (vor allem  in heißen bis trockenen Ländern) wesentlich geringer ist.


Die Stauverfahren, welche sich in 3 Unterkategorien einteilen lassen, gehören zu den weltweit am häufigsten angewandten Verfahren und sind aber bei der Wasserverbrauchsmenge am ungünstigsten.


Beim Beckenstau, der sich für Felder mit leichtem Gefälle von <0,1% eignet,  werden 20 bis 40 cm hohe Beckendämme horizontal ausgelegt. Der Beckenstau ist weniger günstig  für Gefälle mit mehr als 0,1%, denn dann müssten Terrassen angelegt werden.
Beim typischen Beckenstau werden blockweise Becken  durch Zuleitungs- und Entwässerungskanäle zusammengefasst, die nacheinander, beginnend mit dem höchstgelegenen Becken, bewässert werden. Ein großer Nachteil der hier sichtbar ist, ist der große Verbrauch an Wasser, das auf einer Seite eingelassen wird, durch die Becken fließt  und auf der andern Seite wieder abgelassen wird, damit eine konstante Höhe von ca. 20- 30 cm. herrscht.


Der Flächenstau ist ähnlich wie der Beckenstau, aber seine Fläche ist weitaus größer. Ein weiter Unterschied ist, dass das Wasser nicht fließt, sondern steht und die komplette Fläche bedeckt.
Eine  andere Art von Stauverfahren zeigt der Furchenstau, der wie der Name schon sagt, nur die Furchen im Feld  mit Wasser bedeckt. Das Feld ist somit nie komplett bedeckt, was den Vorteil hat, dass die gesamte Wasseroberfläche geringer ist und somit auch die Verdunstung.

Reisfeld in Thailand

Letztendlich lässt sich feststellen, dass Stauverfahren einen enormen Nachteil mit sich tragen: Den großen  Wasserverbrauch (die Wassernutzeffizienz liegt gerade mal bei 40- 50 %).

Aber auch Bearbeitung der Felder gestaltet sich schwieriger. Dennoch wird  für viele Pflanzenkulturen der Beckenstau angewandt ( z.B. Reis in Asien, oder Weizenkulturen in Arizona). 

Die nächste Kategorie der Oberflächenbewässerungen ist das Rieselverfahren. Die Felder, die berieselt werden sind nie überflutet, eher wohl unregelmäßig besprenkelt. Je nach Verfahren wird durch Leitungen Grundwasser oder Wasser aus Seen oder Flüssen hochgedrückt und verteilt. Diese Verfahren machen es durch ihre speziellen Lageanforderungen oft schwer, erfolgreiche  Landwirtschaft zu treiben. Denn in Frage kommen nur ebene  Felder mit einem maximalen Gefälle von  0,1%. Außerdem ist der Arbeitsaufwand sehr hoch. 

Bei der Beregnung hingegen ist nicht viel Arbeit gefragt, es werden mittels Sprühanlagen und anderer Techniken die Felder beregnet. Ferner ist die relativ niedrige Wassernutzeffizienz (65 -75%) zu beachten. Diese entsteht durch die hohen Verdunstungsraten, da das Wasser nicht auf den Boden, sondern von oben herab auf die Pflanzen gesprüht wird. Trotzdem hat dieses Verfahren einen großen Vorteil: Dadurch, dass nicht nur Wasser sondern auch Pflanzenschutzmittel/ Frostschutzmittel gesprüht werden können, ist das Verfahren auf unebenen und unzugänglichen Anbauflächen praktisch. 

Das letzte Verfahren, das hier im Vergleich dargestellt wird, erweist sich als das günstigste Verfahren im Hinblick auf Wasserverbrauch und Erntegewinn.

Die Tröpfchenbewässerung ist die sparsamste Art unter den Oberflächenbewässerungen. Das Wasser (meist Grundwasser)  wird nach exaktem Bedarf jeder Pflanze zugefügt. Was sich nach viel Arbeit und Aufwand anhört, kann mittlerweile auch automatisiert durchgeführt werden. Rohrleitungen werden an jede Pflanze mit einer kleinen Öffnung geführt. Hierbei können auch zusätzlich die entsprechend nötigen Mengen an Dünger beigemischt werden. Ein  großes Plus sind die geringen Energie- und Betriebskosten. Besonders in armen Ländern, wie dem Niger, wird mit wenig Wasser und viel Arbeitsaufwand (da sich die armen Landwirte keine Technik leisten können und alle Arbeiten manuell erledigen  müssen) ein hoher Ertrag erzielt. Der Bewässerungswirkungsgrad liegt mit 80-95% sehr effizient. Damit ist die Tröpfchenbewässerung trotz ihres mächtigen Aufwands weltweit die wasserverbrauchsfreundlichste.

Oberirdische Tröpfchenbewässerung (Automatisiert)

Darüber hinaus kann sie auch unterirdisch angelegt werden, womit wir bei der letzten Kategorie, der unterirdischen Bewässerung angelangt sind. Die unterirdische Tröpfchenbewässerung lässt zusätzlich die Vertrocknungsrate um Ein Mehrfaches sinken. Einziger Nachteil: Der Aufwand erhöht sich, da die Rohrleitungen, die nun unter der Erde liegen,  stets gewartet und saubergehalten werden müssen, um Verstopfungen  zu vermeiden.
Die unterirdische, aber auch die oberirdische Tröpfchenbewässerung eignen sich für Weinstöcke, Oliven- oder Obstbäume sowie Hopfenpflanzen.


Folgendes Fazit lässt sich ziehen: Die Tröpfchenbewässerung ist sehr wasserverbrauchsfreundlich, was nicht bedeutet, dass dadurch weniger Gewinn gemacht wird; im Gegenteil, durch die exakt dosierbare Bedarfsmenge wird der Profit gesteigert und die Bedürfnisse der Landwirte gesichert.
Die Tröpfchenbewässerung ist im Gegensatz zur Beregnung oder anderen künstlichen Verfahren sehr wartungsbedürftig und braucht immer Kontrolle. Sie ist für manche Getreide-, Pflanzen- oder Obstarten nicht geeignet. Für unebenes Terrain ist sie ungeeigneter als z.B. Beregnungen, die mühelos  auf ungleichmäßigem Gelände eingerichtet werden können. Außerdem ist der Arbeitsaufwand bei der  (manuellen) Tröpfchenbewässerung viel zu hoch um mehrere Hektar gleichzeitig zu bewirtschaften.

Auswirkungen von künstlichen Bewässerungsverfahren

Regenwassermanagement

Dass Wasser eine der knappesten Ressourcen weltweit ist, ist nichts unbekanntes. Daher sind Regenwasserspeicher schon fast Grundvoraussetzung für erfolgreiche Landwirtschaft und für vorrätige  Trockenzeiten (Afrika, Niger). Das Einführen von professionellem Regenwassermanagement wird oder hat bereits in Zukunft effektiven Nutzen in der Landwirtschaft. Die Verwendung natürlichen Herkommens ist das größte Potential der landwirtschaftlichen Ertragssteigerung. In Afrika werden ausschließlich nur durch 15-30% des natürlichen Regen Gewinne erzielt. Der Großteil der Erträge sind hauptsächlich den künstlichen Bewässerungsanlagen (ca.95%)  zu verdanken.Damit in Zukunft zunehmend mit Regen auf Feldern gearbeitet wird, sollen spezielle Landbaumethoden bewirken, dass der größte Teil des Regens, hauptsächlich in der Monsunzeit zwischen Juli und August, direkt in die Felder geleitet, aufgehoben oder zurückgehalten wird.
Da in Afrika auch zu unseren Zeiten noch mit  traditionellen Verfahren manuell gearbeitet wird, konnten erst seit ein paar Jahren neuartige Methoden eingeführt werden. Zurzeit wird traditionell und neuartig auf Feldern gearbeitet. Aber nicht nur Afrika sondern die ganze Welt muss, wenn die Wasserressourcen sinken, mit dem Ertrag natürlichen Herkommens wirtschaften. Prof. Dr V.* beschäftigt sich in seinem Skript “ Stoffstrom- und Ressourcenmanagement (SRM)” mit dem Thema was nachhaltiges Regenwassermanagement bewirken kann. Und kam zu dem Schluss: Eine angemessene Regenwasserbewirtschaftung kann eine Stadt ökologisch aufwerten, die Kosten für die Stadtentwässerung verringern, eine Stadt wohnlicher gestalten, das Stadtklima gesünder machen und Hochwassergefahren verringern. Folglich kann man behaupten, dass das Regenwassermanagement die Zukunft der Landwirtschaft und Umwelt ist. Umwelt deshalb, weil  Luftreinhaltung die Voraussetzung für sauberes Wasser ist.

Regenzeit im Juli

*Name wird aus rechtlichen Gründen nicht genannt




Sicherung der Bodenfeuchtigkeit als Voraussetzung für erfolgreiche Agrarlandwirtschaft

Die Erhaltung der Bodenfeuchtigkeit steht immer in Zusammenhang mit dem Regenwassermanagement. Nur was, wenn es überhaupt keinen Regen gibt oder nur zeitweise? Besonders in den Subtropen kommt es einmal im Jahr zum Monsun. Ein starker Regen, der über Tage hinweg andauern kann. Damit das überschüssige Wasser nicht nur im Juli  genutzt werden kann, sollen neuartige Methoden das Regenwasser zurückhalten. Das Wasser natürlichen Herkommen soll in trockenen Perioden die Bodenfeuchtigkeit erhalten, um Felder vor dem austrocknen bzw. ausrotten zu bewahren. Grund für das peinliche Achten auf Feuchtigkeit sind Nährstoffe, die im Boden gespeichert werden.
Um zusätzlich die Bodenstruktur zu verbessern, bearbeiten Bauern (in Afrika) den Boden mit Haken oder Feldtieren. Dadurch wird der Boden umgewendet und bereits trockene Erde weggeweht.

Kuh zur Hilfe von Landwirten 

Zudem können konservierende Anbaumethoden, die die Bodenstruktur sichern, die Feuchtigkeit in der Wurzelzone erhalten. Um dies  erfolgreich durchsetzen zu können, müssen Bauern zur richtigen Zeit Unkraut jähen (Unnütze Pflanze rauben nötige Feuchtigkeit) und weitere Nährstoff, wie Dünger, hinzufügen.





Wasser...
Nicht nur eine Frage der Knappheit: Macht und Armut!

Wasser- Eine der knappesten Ressourcen weltweit. Es bedeckt mehr als die hälfte der Welt und ist doch so wenig. Das Trinkwasser wird weniger, Flüsse trocknen aus, Seen schrumpfen und Feuchtgebiete verschwinden. Die Weltbevölkerung, die Industrialisierung und damit die Nachfrage nach Trinkwasser steigen. Die nachhaltige Bewirtschaftung der Wasserressourcen wird also eine der großen internationalen Herausforderungen der Zukunft sein. Wird in Zukunft Krieg über verbleibendes Süßwasser herrschen? Experten befürchten, dass es bereits Gebiete gibt, wo bewaffnete Konflikte ums Wasser stattfinden. Insbesondere Afrika, dessen arme Regionen, müssen für ihre Landwirtschaft kämpfen. Senegal droht damit, sein Projekt zur Nutzung des Senegal-Flusses wieder aufzunehmen; zum Nachteil von Mauretanien und Mali, die schon jetzt unter Wassermangel leiden. Auch im Nahosten fürchtet man sich vor  Konflikten. Israel, ein sehr trockenes Land,  verfügt über nur äußerst geringe Wasserressourcen. Aber auch Syrien, Jordanien und die Palästinenser streiten um die wenigen Wasserreserven. Der Jordan-Fluss versorgt Israels und Jordaniens Bevölkerung, vor allem die Landwirte.
Ein erster Schritt in Südostanatolien sind die an Euphrat und Tigris insgesamt 22  geplanten Staudämme. In Irak und Syrien wird gegen dieses Projekt protestiert, denn die Türkei würde damit nicht nur die Wasserressourcen, die auch die Nachbarländer nutzen, an sich reißen, sie würde vor allem die Macht über die  Wasserversorgung der Nachbarn haben, und ihre Wasserzufuhr abstellen.

Länder mit Nutzungskonflikten:
-Guarani
-Sénegal
-Lybien/ Algerien
-Äthiopen
-Israel/Syrien
-Türkei
-Kasachstan
-Vietnam
-China

 

In einem Experteninterview beschriebt Meera Karunananthan, eine Sprecherin des Council of Canadians,  Wasser als Menschenrecht.:

“Die Anerkennung des Wassers als Menschenrecht gibt denjenigen ein legales Instrument an die Hand, die keinen Zugang zu Wasser haben. Die Anerkennung des Wassers als Handelsware hingegen erlaubt den Unternehmen Privatisierungen, ohne den Menschen und der Gemeinschaft Handlungsmöglichkeiten zu überlassen. Was die Diskussion in einigen Ländern blockiert, ist die Tatsache, dass die Unternehmen  Wasser zur Handelswahre deklarieren. Sie nutzen die weltweite Wasserknappheit. Wenn Wasser aber zur Ware deklariert wird kann man nach den Gesetzen des Markes verfahren. In  den Zeiten des Mangels fallen eben größere Profite an”

Quellen

• http://www.pfz.at/article595.htm
• http://de.wikipedia.org/wiki/Bew%C3%A4sserung
• https://www.hs-magdeburg.de/fachbereiche/f-wasserukreislauf/personal/professoren/voigt/regenwasservortragvoigt.pdf
• http://www.arte.tv/de
• http://www.wwf.de/themen-projekte/fluesse-seen/wasserverbrauch/wasser-knappheit/?ax=0&gclid=CM_Jipn6w7ACFYXP3wod6mWQqw
• http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/drohende-wasserknappheit-verschwendet-verdreckt-verdunstet-a-793784.html
• Die Lage der Welt: Kap.4: Tropfen für Tropfen mehr Ertrag. pdf
• DLG: Welche Verantwortung hat Europa? Welternährung