Projekt 00769/01

Entwicklung von Verfahren zur Wassereinsparung und Verhinderung von Nitrateinträgen in das Grundwasser bei der Beregnung von Baumschulkulturen auf Freilandquartieren

Projektdurchführung

Universität Hannover Fachbereich Gartenbau; Abt. Baumschule Institut für Zierpflanzenbau, Baumschule und Pflanzenzüchtung
Herrenhäuser Str. 2
30419 Hannover

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Eine Umfrage in 90 überwiegend norddeutschen Baumschulen hat gezeigt, daß für Baumschulkulturen auf Freilandquartieren grundlegende standort- und kulturspezifische Daten für die Bewässerung fehlen. Als Folge davon kommt es fast während des gesamten Jahres zu einer hohen Sickerwasserbildung und zu einer Auswaschung von Stickstoff. Ziel des Projektes ist es, für einen typischen Baumschulboden (humoser Sand) und 2 Kulturen (Forsythia intermedia und Picea abies) in 2 Altersstadien die für eine ökonomisch sinnvolle und ökologisch vertretbare Bewässerung erforderlichen Kriterien zu ermitteln. Als Folge der Ergebnisse sollen konkrete und praktikable Handlungsanweisungen für die Bewässerungspraxis in Baumschulen ermittelt werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAm Versuchsstandort werden die für die Bewässerung erforderlichen Daten ermittelt. Boden: Aufstellen der Wasserspannungskurve und Berechnung der nutzbaren Feldkapazität, Klima: Ermittlung der potentiellen Evapotranspiration mit zwei verschiedenen Verfahren, Registrierung des Niederschlags. Der Wasserhaushalt wird mit zwei verschiedenen Methoden verfolgt: a) kontinuierliche Messung der Wasserspannung mit Tensiometern, b) Aufstellen der klimatischen Wasserbilanz aus den Daten des agrarmeteorologischen Dienstes. Die beiden Methoden sollen im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit in der Praxis bewertet werden. Der Einsatz der Zusatzberegnung erfolgt getrennt für die unter a) und b) genannten Methoden jeweils bei 50 und 70 % der nutzbaren Feldkapazität bzw. den entsprechenden Wasserspannungen. Im Verlauf der Vegetationszeit werden Nmin-Untersuchungen für die Bodentiefe 0-90 cm durchgeführt. Das Wachstum der Pflanzen wird mit Triebmessungen und über die Ermittlung der Frisch- und Trockensubstanz erfaßt. Die Ergebnisse der Nmin-Untersuchnungen und des Pflanzenwachstum sind mit der Höhe der Zusatzberegnung in Beziehung zu setzen. Für die Praxis soll daraus eine Beregnung abgeleitet werden, die einen ausreichenden Ertrag bei Verminderung von Nitratauswaschungen ermöglicht.


Ergebnisse und Diskussion

Die Verfahren „klimatische Wasserbilanz“ und „Tensiometer-Methode“ führen gegenüber der praxisüblichen Bewässerung zu einer deutlichen Verringerung der Sickerwasserbildung und damit der potentiellen Nitratauswaschung. Mit beiden Verfahren, allerdings in unterschiedlichem Ausmaß, wurde für die Beregnung wesentlich weniger Wasser verbraucht als es zur Zeit praxisüblich ist. Die „klimatische Wasserbilanz“ ist besonders mit zunehmender Anzahl der zu beregnenden Quartiere arbeitstechnisch günstiger (Eingabe der nötigen Daten in ein Tabellenkalkulationsprogramm). Die „Tensiometer-Methode“ ist bei Grenzwerten für die Beregnung unter 300 hPa besonders bei Sandböden genauer.Bei „jungen“ und „alten“ Picea abies hat die Zusatzbewässerung keinen fördernden Einfluß auf das Sproßwachstum. Bei „jungen“ und „alten“ Forsythia x intermedia steigen die Sproßfrischgewichte mit steigender Bewässerung an. Dabei wird das Wasser bei den „jungen“ Forsythia x intermedia effektiver genutzt als bei den „alten“. Bei der niedrigsten Bewässerungsstufe erreicht die Beregnung die höchste Produktivität pro Bewässerungseinheit.Eine Auswaschung von Nitrat findet auf dem Sandboden wegen seiner geringen Feldkapazität auch schon ohne Zusatzberegnung während der Vegetationszeit statt. Bei unberegneten „jungen“ Picea abies liegt die N-Auswaschung im Minimum bei 83 kg N/ha und Jahr, bei hoher Beregnung wurden mindestens 126 kg N/ha ausgewaschen. Bei unberegneten „jungen“ Forsythia x intermedia wurden im Minimum 32 kg N/ha und Jahr ausgewaschen. Da es bei den beregneten Forsythia zu einem verstärkten Sproßwachstum und damit zu einer höheren N-Aufnahme kam, konnte hier durch die standortangepaßte Zusatzberegnung (Wasserspannungskurve) die Nitratauswaschung während der Vegetationszeit sogar fast vollständig vermieden werden. Ob eine Baumschulkultur auf eine Zusatzberegnung mit einem stärkeren Wachstum und damit mit einer höheren N-Aufnahme reagiert, ist gattungs- und wahrscheinlich auch artabhängig.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Vorträge, Poster, Veröffentlichungen:Tagung der Deutschen Gartenbauwissenschaftlichen Gesellschaft, März 1997, HannoverTagung der International Society for Horticulture Science, Symposium on Irrigation of Horticultural Crops, September 1996, Chania, GriechenlandTagung der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft, September 1997, KonstanzTaspo Gartenbaumagazin 6(8), S. 32-35, 1997


Fazit

Aus den Ergebnissen wird deutlich, daß ein sowohl ökologisch als auch ökonomisch sinnvoller Einsatz von Wasser für eine Zusatzberegnung möglich ist. Allerdings müßten die hier dargestellten Zusammenhänge noch für eine große Anzahl an Kulturen und Alterstadien überprüft und angepaßt werden. Solche Ergebnisse sind für die Baumschulwirtschaft besonders dann von Bedeutung, wenn es, wie es z.T. schon der Fall ist, zu einer stärkeren Einschränkung der Wasserentnahme für die Zusatzberegnung kommt. Insbesondere ist die Erarbeitung von kulturspezifischen Wasserspannungsgrenzwerten für die Beregnung und Kc-Werten (Korrekturwerte für die potentielle Verdunstung bei der klimatischen Wasserbilanz) für eine sichere und praktikable Anwendung erforderlich. Für Baumschulen in Wasserschutzgebieten sind besonders die Ergebnisse zur Nitratauswaschung von Bedeutung. Um eine standortgerechte, d.h. standortspezifische Beregnung zu gewährleisten, muß die Wasserspeicherleistung (nFk) von typischen Baumschulstandorten bekannt sein. Dieses ist zur Zeit nicht der Fall.