Was ist ein Bewässerungssystem? Einführung in Bewässerungssysteme

Apr 20, 2024

03August 2023,UNS: Bewässerung ist die künstliche Anwendung von Wasser auf den Boden durch verschiedene Systeme aus Schläuchen, Pumpen und Sprays. Bewässerung wird normalerweise dann eingesetzt, wenn natürliche Wasserquellen und Regen nicht ausreichen, um den Wasserbedarf der Pflanzen zu decken, und in Gebieten, in denen es unregelmäßig regnet oder mit Trockenzeiten oder Dürre zu rechnen ist. Es gibt viele Arten von Bewässerungssystemen. In einigen Fällen wird das gesamte Feld gleichmäßig mit Wasser versorgt. In anderen Fällen wird Wasser über Tropfer gezielt auf den vorgesehenen Wurzelbereich aufgetragen.

Wasserquelle und -management

Bewässerungswasser kann aus Grundwasser, Quellen oder Brunnen, Oberflächenwasser, Flüssen, Seen oder Stauseen oder sogar aus anderen Quellen wie aufbereitetem Abwasser oder entsalztem Wasser stammen.

Es ist von entscheidender Bedeutung, dass Landwirte ihre Wasserquellen schützen und die Möglichkeit einer Überbeanspruchung und Verunreinigung minimieren. Wie bei jeder Grundwasserentnahme müssen Nutzer von Bewässerungswasser darauf achten, dass das Grundwasser nicht schneller aus einem Grundwasserleiter gepumpt wird, als dieser sich wieder anreichert.

Lebensmittelkontrolle

Angesichts einer wachsenden Weltbevölkerung und einer wachsenden Nachfrage nach Nahrungsmitteln muss die Landwirtschaft in der Lage sein, diese Anforderungen zu erfüllen. Ohne Bewässerung scheint dies unmöglich. Um die Ernährungssicherheit zu gewährleisten, müssen Landwirte die neuesten und fortschrittlichsten Technologien einsetzen, nämlich Bewässerung und Fertigation.

Oberflächenbewässerung, auch Flutbewässerung oder Furchenbewässerung genannt, ist die traditionelle Methode, bei der Wasser mithilfe der Schwerkraft über die Bodenoberfläche verteilt wird. Diese Methode ist weiter in drei Unterkategorien unterteilt: Furchenbewässerung, Grenzbewässerung und Beckenbewässerung. Um diese Bewässerungsmethode in Betracht zu ziehen, muss das Feld oder die Parzelle befestigt und eingeebnet werden. Daher sind viele Standorte für die Bewässerung mit dieser Methode nicht geeignet. Der äußerst geringen Wassernutzungseffizienz der Hochwasserbewässerung stehen nur die geringen Kosten gegenüber. Überschwemmungen oder Furchenbewässerung führen dazu, dass die Ernte in die äußersten Grenzen gerät. Bei Überflutung wird das Feld gesättigt. Es kommt häufig zu Anoxiezuständen und es kommt zu einer starken Auswaschung von Wasser und Nährstoffen.

Ein Sprinklerbewässerungssystem ermöglicht die Ausbringung von Wasser unter hohem Druck mithilfe einer Pumpe. Es gibt wasserähnlichen Niederschlag durch in den Rohren angebrachte Düsen mit kleinem Durchmesser ab. Wasser wird über ein Rohrsystem verteilt und in die Luft gesprüht.

Bei Prallsprinklern müssen für eine gute Gleichmäßigkeit mehrere Sprinkler gemeinsam betrieben werden, sodass sich ihre Muster überlappen. Jeder Emitter hat ein einzigartiges Benetzungsmuster. Dadurch wird der spezifische Abstand zwischen den Sprinklern bestimmt, um die beste Gleichmäßigkeit zu erzielen.

Es gibt verschiedene Arten von Sprinklerbewässerungsmethoden und Strahlern. Zentraler Drehpunkt, Prallregner und mehr.

Ein zentrales Pivot-Bewässerungssystem ist ein mechanisiertes Druckbewässerungssystem. Bei der ursprünglichen und am häufigsten verwendeten Art der Pivot-Bewässerung wird Wasser in einem kreisförmigen Muster aufgebracht, wobei es um einen zentralen Punkt in der Mitte des Feldes schwenkt. Ein Pivot-System besteht aus einer seitlichen Edelstahlrohrleitung, die über benachbarten, mobilen Fachwerkstrukturen montiert ist, die das Rohr tragen. Sprinklerdüsen werden entlang der Rohrleitung installiert oder hängen an kleineren Rohren oder Kabeln vom seitlichen Rohr herab.

Ein seitliches Pivot-System ähnelt einem herkömmlichen Center-Pivot-System. Allerdings bewegt sich eine Maschine mit seitlicher Bewegung eher in einer geraden Linie als in einer Drehbewegung, was eine bessere Abdeckung auf einem quadratischen oder rechteckigen Feld ermöglicht. Bewässerungssysteme mit seitlicher Bewegung sind während der Vegetationsperiode außerdem arbeitsintensiver als herkömmliche Systeme mit zentralem Drehpunkt.

Tropfbewässerung ist eine Art Mikrobewässerungssystem, bei dem Wasser über ein Netzwerk aus Rohren und Strahlern direkt in den Boden abgegeben wird. Im Vergleich zu anderen Bewässerungsmethoden ist die Tropfbewässerung hocheffizient, wenn sie richtig konzipiert, installiert, betrieben und gewartet/verwaltet wird.

Tropfbewässerungssysteme bestehen aus verschiedenen Komponenten, die das Wasser von seiner Quelle leiten: Pumpe oder Druckwasserquelle, Wasserfilter, Regler, Druckregelventil, Verteilungsleitungen, Messgeräte und Röhren, handbetätigte oder elektronische Steuerblockventile, Rohre, Armaturen usw Zubehör, Emissionsgeräte und chemische Injektoren. Tropfbewässerung reduziert Wasserverluste durch Verdunstung oder Abfluss, indem sie eine gezieltere und effizientere Bewässerung ermöglicht. Dies führt zu einer erhöhten Wassereinsparung und einer verbesserten allgemeinen Pflanzengesundheit und einem verbesserten Wachstum.

Eine Tropfbewässerung ist auch ideal, um Nährstoffe direkt in den Wurzelbereich zu bringen. Diese Methode wird Fertigation genannt. Dies ist wahrscheinlich die effizienteste Art, Pflanzen zu düngen, wenn es um Präzision und Aufnahmeeffizienz geht.

Bei der unterirdischen Tropfbewässerung (SDI) handelt es sich um ein hocheffizientes Niederdruck-Bewässerungssystem, das vergrabene Tropfrohre oder Tropfbänder verwendet, um den Wasserbedarf der Pflanzen zu decken. Ein unterirdisches Tropfbewässerungssystem ist flexibel und kann häufige leichte Bewässerungen ermöglichen. Dies eignet sich besonders für trockene, halbtrockene, heiße und windige Gebiete mit begrenzter Wasserversorgung, aber auch für jede Bodenart und jedes Gelände. Bei einem gut gewarteten System erfolgt die Wasserausbringung äußerst gleichmäßig und effizient. Die Befeuchtung erfolgt um das Rohr herum und das Wasser bewegt sich je nach Bodenbeschaffenheit und anderen Faktoren typischerweise in bestimmten Mustern in alle Richtungen. Unterirdische Bewässerung spart Wasser und verbessert die Erträge, indem sie die Verdunstung von Oberflächenwasser minimiert und das Auftreten von Unkraut und Krankheiten verringert. Das Wasser wird direkt auf die Wurzelzone der Kulturpflanze aufgebracht und nicht auf die Bodenoberfläche, wo die meisten Unkrautsamen nach der Kultivierung keimen. Dadurch wird die Keimung einjähriger Unkrautsamen stark reduziert. Bei richtiger Handhabung mit einem Düngerinjektor wird die Effizienz der Wasser- und Düngemittelausbringung verbessert und der Arbeitsaufwand verringert. Auch Feldeinsätze sind möglich, auch bei Bewässerung.

Bei der Auswahl der richtigen Bewässerungsmethode ist der Bodentyp einer der wichtigsten Faktoren. Da Bodeneigenschaften wie Textur und Struktur die Wasserverteilung im Boden bestimmen, muss die richtige Bewässerungsmethode entsprechend angepasst werden. Bei schweren Böden mit starker Kapillarbewegung könnte die Tropfbewässerung die optimale Lösung sein. In anderen Fällen, beispielsweise bei sehr leichtem Boden, könnte die Sprinklerbewässerung aufgrund der hohen Gleichmäßigkeit der Wasserverteilung besser geeignet sein.

Natürlich sind die spezifischen Anforderungen der Kultur eine grundlegende Richtlinie für alles, was als nächstes kommt. Das Bewässerungssystem wird entsprechend den spezifischen Anforderungen der Kulturpflanzen konzipiert. Wenn ein hoher Wasserbedarf zu erwarten ist, muss das System in der Lage sein, den Bedarf zu decken. Abhängig von der Wasserverfügbarkeit und anderen Faktoren werden Durchflussraten und Druck bestimmt. Bei der Tropfbewässerung wird Wasser mit geringerem Druck und geringeren Durchflussraten bereitgestellt als beispielsweise bei Sprinklern. Wenn Kühlung und Klimatisierung erforderlich sind, ist ein Überkopf-Sprinkler-Bewässerungssystem die bevorzugte Wahl.

Klima- und Wetterbedingungen spielen bei der Wahl Ihrer Bewässerungsmethode eine große Rolle. Windige Bedingungen beispielsweise werden die Sprinklerbewässerung vom Tisch streichen. Ihre gleichmäßige Verteilung ist unter diesen Bedingungen beeinträchtigt. Bei windigen Bedingungen hat die Tropfbewässerung einen deutlichen Vorteil. Andererseits machen Verdunstung und hohe Temperaturen manchmal den Einsatz von Sprinklern für eine höhere Ausbringmenge bzw. Klimatisierung erforderlich.

Wie oben erwähnt, eignen sich einige Bewässerungsmethoden für ganz bestimmte Topografien. Beispielsweise wird eine Oberflächenbewässerung nur in flachen Gebieten überhaupt in Betracht gezogen. Die Tropfbewässerung hingegen unterliegt keinerlei Einschränkungen, weder in flachen Gebieten noch in geneigtem Gelände. Insbesondere druckkompensierte Strahler, die bei unterschiedlichen hydraulischen Drücken genau die gleiche Wassermenge abgeben.

Unabhängig von allen anderen natürlichen und physikalischen Überlegungen werden letztendlich Kosten und Erschwinglichkeit das letzte Wort haben.

Die Anfangsinvestition kann zwischen zwei verschiedenen Optionen erheblich variieren. Die laufenden langfristigen Kosten könnten jedoch viel wichtiger sein. Bevor eine Entscheidung getroffen wird, müssen die Kapitalrendite und die Betriebskosten des Systems bewertet werden. Die Pivot-Bewässerung beispielsweise ist mit einer sehr hohen Anfangsinvestition, aber auch mit hohen langfristigen Wartungskosten verbunden. In diesem Fall handelt es sich um eine langfristige Investition.

Die Tropfbewässerung hingegen ist sowohl mit relativ geringen Anfangsinvestitionen als auch mit niedrigen Betriebskosten verbunden.

Wenn eine optimale Produktion erreicht werden soll, kann die Bewässerungsplanung den entscheidenden Unterschied machen. Bei der Planung Ihres Bewässerungssystems geht es vor allem darum, der Ernte die bestmöglichen Bedingungen zu bieten. Wenn die Bewässerungsanwendungen zu weit voneinander entfernt sind, kommt es zu Wassermangel bei den Pflanzen. Dies löst eine physiologische Reaktion aus, die die Pflanzenaktivität und -produktion verringert. Übermäßiges Gießen (in Form von zu häufigem Gießen) führt auch zu suboptimalen Bedingungen in Form von Staunässe und Sauerstoffmangel. Was wiederum die Pflanzenaktivität und -produktion hemmt.

Aus diesem Grund ist es unerlässlich, Bewässerungsanwendungen genau zu planen. Damit die Gesamtbedingungen möglichst nah am Optimum bleiben.

Um die Ernte mit der richtigen Menge Wasser zur richtigen Zeit zu versorgen und optimale Bedingungen aufrechtzuerhalten, besteht, wie oben erläutert, ein Bedarf an einem Betriebssystem, das die verschiedenen Aspekte des Bewässerungssystems bis hin zum Öffnungs- und Schließgrad steuern kann jede Anwendung automatisch. Bewässerungsautomatisierung ist ein computergestütztes System zur Erfassung, Überwachung und Steuerung von Bewässerung und Fertigation. Mit solchen Computerprogrammen kann der Landwirt das Bewässerungssystem sogar von seinem Mobiltelefon aus steuern. Mit einem Automatisierungssystem ist es möglich und einfacher, Ihre Bewässerungsplanung zu perfektionieren.

Um nahezu optimale Bedingungen zu erreichen, muss der Landwirt wissen, wann und wie lange er bewässern sollte. Leichter gesagt als getan! Wie kann man überhaupt genau wissen, wann der richtige Zeitpunkt für die Bewässerung ist? Und wann ist der richtige Zeitpunkt, mit der Bewässerung aufzuhören?

Bodenfeuchtesensoren sind die Antwort. Mithilfe von Bodenfeuchtigkeitssensoren kann der Landwirt genau wissen, wann der richtige Zeitpunkt für die Bewässerung ist. Wenn die Bodenfeuchtigkeit auf ein bestimmtes Niveau sinkt, wird der Landwirt sofort informiert, entweder per Mobilfunkbenachrichtigung oder durch Verfolgung der Sensorwerte. In jedem Fall sind die Informationen dazu da, genutzt zu werden. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Wasserstand im Boden zu erfassen und zu berechnen. Manna von Rivulis bietet eine Komplettlösung, die ausschließlich auf Satellitenbildern basiert. Manna ist auf jede Kulturpflanze und die jeweiligen Umweltbedingungen zugeschnitten und liefert dem Landwirt die notwendigen Informationen, damit er genau weiß, wann und wie lange er bewässern sollte.

Es ist mittlerweile allgemein bekannt, dass Süßwasser nicht mehr so ​​reichlich vorhanden ist wie früher. Wasser ist zu einer sehr wertvollen Ressource geworden. Die Schonung dieser wertvollen Ressource hat höchste Priorität. Der Einsatz von Mikrobewässerungssystemen ist eine der vorteilhaftesten Möglichkeiten, Wasser zu sparen. Wenn wir zum Beispiel die Tropfbewässerung nehmen und sie mit herkömmlichen Methoden wie Flut und Furche vergleichen, stellen wir fest, dass die Wassernutzungseffizienz durch den Einsatz von Tropfbewässerung um über 100 Prozent verbessert werden kann. Dieser Aspekt allein reicht aus, ohne die Verbesserung der Pflanzengesundheit oder gar die Effizienz der Nährstoffaufnahme zu berücksichtigen, um zu verstehen, wie wichtig Mikrobewässerung für den Wasserschutz ist.

Traditionelle Bewässerungsmethoden wie Flut und Furche erfreuen sich auch heute noch großer Beliebtheit. Vor allem wegen ihrer geringen Kosten. Allerdings hat diese Art der landwirtschaftlichen Anwendung einen Nachteil, der vielen nicht bewusst ist. Wiederholte Überschwemmungen und die Bewirtschaftung dieser Felder zerstören die Bodenstruktur. Ein Boden ohne Struktur ist wie ein Baum ohne Wurzeln. Wenn diese Felder trocken sind, können sie mit dem Wind zu Staub aufsteigen, ihre hydraulische Leitfähigkeit wird beeinträchtigt und es kommt häufig zu Bodenerosion. Das zu wissen und zu wissen, wie man mit Hilfe eines Mikrobewässerungssystems anders bewässert, kann ein sehr langer Weg sein.

Wie viele andere Technologien, die in Entwicklungsländern oder in neue Gebiete im Allgemeinen eingeführt werden, haben Bewässerungssysteme einen großen Einfluss auf die lokale Sozioökonomie. In vielen Fällen sind es genau diese Bewässerungssysteme, die darüber entscheiden, ob in bestimmten Teilen des Jahres Landwirtschaft möglich ist. Und die Fähigkeit, zu produzieren und bereitzustellen, geschweige denn finanzielle Erträge zu erwirtschaften, verändert in vielen Regionen der Welt die Spielregeln. Die Einführung dieser Technologie in einem so grundlegenden Aspekt des Lebens und der Gesellschaft wie der Lebensmittelproduktion ist von größter Bedeutung. Bewässerungssysteme verändern buchstäblich das Leben der Menschen. Darüber hinaus verändern Bewässerungssysteme ganze Gesellschaften.

Design-Tools

Die Agrarindustrie schreitet, wie jeder andere große Wirtschaftszweig der heutigen Welt, voran. Bewässerungslösungen nehmen in der Landwirtschaft einen besonderen Stellenwert ein. Als Weltmarktführer in den Bereichen Nachhaltigkeit und Landwirtschaft hält Rivulis einige Innovationen bereit. Von der Entwicklung von Plattformen über Satellitenbilder bis hin zur Präzisionslandwirtschaft. Nehmen wir als Beispiel „WCADI“, eine Bewässerungsdesign-Software von Rivulis. Das beste Werkzeug für die Gestaltung Ihres Bewässerungssystems. Die Planung großer und komplexer Bewässerungssysteme kann voller Ungenauigkeiten und Fehler sein. Aber mit der WCADI-Bewässerungsdesignsoftware können Sie sich auf Ihre Designlösung verlassen. Höhere Genauigkeit mit integrierten Vorlagen und Rechnern bedeutet, dass die Lösungen eine effizientere Ressourcennutzung gewährleisten, Kosten für Ihren Kunden sparen und optimale Erträge liefern. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, problemlos an mehreren Alternativentwürfen für dasselbe Projekt zu arbeiten, die professionell präsentiert und durch äußerst detaillierte Berichte unterstützt werden.

Überwachungssoftware in Ihrer Handfläche

Und schließlich ist es gesagt und getan. Auf dem bewässerten Feld wachsen Pflanzen. Eine ständige Überwachung durch Satellitenbilder ist jetzt möglich. Tatsächlich ist es nicht nur möglich, sondern auch kostenlos. Als Kunde von Rivulis können Sie die hochmoderne Software „ReelView“ nutzen. Dieses erstaunliche Tool erscheint auf Ihrem Mobiltelefon. Mit „ReelView“ können Sie Ihre Pflanzen genau verfolgen und frühzeitig eine Verringerung der Vegetationsbedeckung oder des Feuchtigkeitsgehalts der Pflanzen erkennen und so das Problem beheben, bevor es zu groß wird.

Präzisionslandwirtschaft für die Bewässerung mithilfe von Satellitenbildsoftware.

Rivulis ist ein zukunftsfähiger Visionär der Mikrobewässerung mit einem umfangreichen Produktangebot, einer umsetzbaren Produkt-Roadmap und einer robusten globalen Infrastruktur. Im Jahr 2016 haben wir Manna Irrigation Intelligence gegründet, unsere auf Bewässerung spezialisierte Tochtergesellschaft für Präzisionslandwirtschaft.

Mit Manna Irrigation Intelligence, dem Präzisionslandwirtschaftsangebot von Rivulis, erweitern wir die Möglichkeiten eines Landwirts, über seine höchsten Erwartungen hinaus zu wachsen.

Manna ist eine sensorlose, reine Softwarelösung, die Landwirten auf der ganzen Welt die umsetzbaren Informationen liefert, die sie benötigen, um fundiertere und sicherere Bewässerungsentscheidungen zu treffen.

Bei Rivulis sind wir stolz auf Field Trusted Innovation seit dem vorigen Jahrhundert. Manna Irrigation Intelligence ist ein aktuelles Beispiel für die kontinuierliche Investition von Rivulis und den Kernwert der Field Trusted Innovation.

Manna nutzt hochauflösende, häufig aktualisierte Satellitendaten und hyperlokale Wetterinformationen, um äußerst erschwingliche und zugängliche Lösungen für standortspezifische Bewässerungsempfehlungen und Überwachung der Pflanzengesundheit bereitzustellen – direkt in der Handfläche eines Landwirts.

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