Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen - ALB Bayern
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
BERATUNGSBLATT
Tropfbewässerung und
Fertigation bei Hopfen
www.alb-bayern.de/bef11
Bewässerungsforum Bayern, Verfasser:
Johannes Stampfl, Johann Portner, Andreas Schlagenhaufer, Stefan Fuß, Jakob Münsterer
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft
Beratungsblatt bef11
1. Auflage - 03/2021 Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen
Foren der ALB Bayern e.V.
Die ALB ist neutral und handelt als Mittler und Foren der ALB Bayern e.V.:
Bindeglied zwischen landwirtschaftlicher Praxis,
Forschung, Umwelt, staatlicher Verwaltung, Ge- ► Bau Forum Bayern (BaF),
werbe und Industrie. Leitung: Jochen Simon, LfL
Arbeitsblätter, Beratungsblätter, Praxisblätter, ► Bewässerungsforum Bayern (BeF),
Infobriefe, Leitfäden und Fachinformationen Leitung: Dr. Martin Müller, ALB
werden in den Foren der ALB erarbeitet.
► Biogas Forum Bayern (BiF),
Die Foren, denen Fachleute der jeweiligen Sach- Leitung: Dr. Martin Müller, ALB
gebiete angehören, sind Expertenausschüsse
zum Informationsaustausch und zur Wissens- ► Landtechnik Forum Bayern (LaF),
vermittlung. Leitung: Dr. Markus Demmel, LfL
Partner
Bayerisches Staatministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz
Impressum
Herausgeber Arbeitsgemeinschaft Landtechnik und Landwirtschaftliches Bauwesen in Bayern e.V.
(ALB), Vöttinger Straße 36, 85354 Freising
Telefon: 08161 / 887- 0078
Telefax: 08161 / 887- 3957
E-Mail: info@alb-bayern.de
Internet: www.alb-bayern.de
1. Auflage März 2021
Druckversion 6,00 €
© ALB Alle Rechte vorbehalten
Titelfotos Johannes Stampfl, Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft
Beratungsblatt bef11
1. Auflage - 03/2021 Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen
Inhaltsverzeichnis
Seite
1. Einleitung………………………………………………………………………………………………………...…..…...……….… 4
2. Besondere Eigenschaften des Hopfens …………………..……………..…………………………....……..……….. 4
3. Anlagenaufbau und Bewässerungsverfahren …………………………………………………………….…..…….. 7
4. Effekte durch Tropfbewässerung und Fertigation …………………………………………………………………. 10
5. Bewässerungsmanagement ………………………..……………………………………………….……………….……... 11
6. Zusammenfassung ……………………………………………………………………………………….……………..……..... 15
3
Beratungsblatt bef11 1. Auflage - 03/2021 Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen 1. Einleitung Die Sonderkultur Hopfen stellt für eine optimale Neben der Sicherstellung der Wasserversorgung Pflanzenentwicklung und ein stabiles Ertrags- von Pflanzen bieten Bewässerungssysteme wei- und Qualitätsniveau hohe Ansprüche an die terhin die Möglichkeit, zusammen mit dem Wasserversorgung. In den semiariden Anbauge- Wasser bedarfs- und zeitgerecht Pflanzennähr- bieten der Welt ist Bewässerung deshalb eine stoffe auszubringen. Diese, als Fertigation be- Grundvoraussetzung, ohne welche der Hopfen- zeichnete Form der gezielten Düngung, ist anbau dort nicht möglich wäre. Der globale Kli- hocheffizient und kann zukünftig einen wesent- mawandel führt jedoch auch in eher humiden lichen Beitrag zur Verringerung von Nährstoff- Regionen wie der Hallertau in Bayern, dem be- austrägen in andere Ökosysteme leisten. deutendsten Hopfenanbaugebiet der Welt und Spalt, zu einer Zunahme der Häufigkeit sowie Die Landwirtschaft ist sich ihrer Verantwortung Intensität von Wetterextremen wie Trockenpe- bewusst, dass ein ressourcenschonender und rioden und Starkniederschlägen. Die Folge dar- nachhaltiger Umgang mit dem Bewässerungs- aus ist eine ungleichmäßige Wasserversorgung, wasser zwingend erforderlich ist. Darum darf wodurch die Pflanzenentwicklung eingeschränkt die landwirtschaftliche Bewässerung nicht in wird und erhebliche Ertrags- und Qualitätsein- Konkurrenz zur Trinkwasserversorgung stehen, bußen resultieren. Somit hat die Bewässerung die gesetzlich verankerte Priorität genießt, oder des Hopfens zur Stabilisierung von Ertrag und negative Auswirkungen auf die Umwelt haben. Qualität und zur Minimierung des Anbaurisikos in den vergangenen Jahren auch in der Haller- tau stark an Bedeutung gewonnen. 2. Besondere Eigenschaften des Hopfens Bild 1: Hopfengerüstanlage mit V-förmiger Aufleitungsform und 3,2 m Reihenabstand 4
Beratungsblatt bef11
1. Auflage - 03/2021 Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen
Sommerwurzeln
Abb. 1: Morphologie des Wurzelsystems einer Hopfenpflanze und Ausbildung der Sommerwurzeln im aufgeschütteten
Bifang, eigene Darstellung nach Graf (2016)
Je nach Sorte und Standort kann eine Hopfen- typ, Verdichtungshorizonte, Staunässe), die an-
pflanze bei optimaler Bewirtschaftung 25 Jahre gebaute Sorte sowie die Bewirtschaftung des
und länger gleichbleibend hohe Erträge liefern. Hopfenfeldes beeinflusst wird. Vor allem unter-
Der Anbau erfolgt im Anbaugebiet Hallertau un- halb der jeweils unmittelbar neben den Pflanz-
ter 6 bis 7 m hohen Gerüstanlagen. Damit die reihen verlaufenden Fahrspuren können Ver-
Hopfentriebe die Höhe emporwachsen können, dichtungszonen entstehen, wodurch sich die
benötigen sie eine Kletterhilfe. Dazu werden je Durchwurzelung in diesem Bereich verringert.
Pflanze 2 sogenannte Aufleitdrähte im Stockbe- Dementsprechend variiert die Durchwurze-
reich im Boden verankert und in einer V-förm- lungsintensität sehr stark und ist in der Fahrspu-
igen Anordnung oben am Drahtnetz befestigt. Je renmitte deutlich geringer. Im Allgemeinen
Draht wachsen dann 3 manuell angeleitete Trie- kann davon ausgegangen werden, dass die mitt-
be in Form einer zylindrischen Hopfenrebe in die lere Durchwurzelungstiefe bei 80 bis 100 cm
Höhe (vgl. Bild 1). Bei einem Reihenabstand von liegt, vorausgesetzt die Bodenverhältnisse am
3,2 Meter beträgt der Pflanzabstand innerhalb Standort lassen dies zu.
der Reihe in der Regel 1,5 Meter, wodurch sich
je Einzelpflanze ein relativ großer Standraum Eine weitere Besonderheit des Hopfens ist, dass
von 4,8 m2 bzw. je Hopfenrebe von 2,4 m2 im Wachstumsverlauf durch das zweimalige so-
ergibt. Die Bereiche zwischen den einzelnen genannte Aufackern entlang der Pflanzreihen
Pflanzreihen dienen als Fahrspuren für Kultur- Dämme (Bifänge) aufgeschüttet und geformt
maßnahmen und werden in der Regel mit Zwi- werden. Anschließend bilden die Pflanzen am
schenfrüchten zum Erosionsschutz begrünt. unteren Abschnitt der verschütteten Haupttrie-
be (Sprosse) sogenannte sekundäre Sommer-
Eine Besonderheit des Hopfens stellt die hori- wurzeln aus (vgl. Abbildung 1). Diese direkt am
zontale und vertikale Ausdehnung des Wurzel- Spross gebildeten Feinwurzeln können Wasser
systems dar, wodurch jede Einzelpflanze grund- und Nährstoffe höchst effektiv aufnehmen. Die
sätzlich ein großes Bodenvolumen erschließen Intensität der Durchwurzelung variiert in Ab-
kann (vgl. Abbildung 1). Dabei ist jedoch zu be- hängigkeit der Bodeneigenschaften, Witterung
achten, dass die Ausbreitung (Morphologie) des und Bewirtschaftung. Häufig wird das gesamte
Wurzelsystems maßgeblich durch Faktoren wie Dammvolumen erschlossen.
Bodeneigenschaften (u.a. Bodenart und Boden-
5
Beratungsblatt bef11
1. Auflage - 03/2021 Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen
Wasserverbrauch des Hopfens (ETo) auf Basis der Witterungsparameter Tem-
peratur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit
Die täglich verdunstete Wassermenge eines und Globalstrahlung, deren Messung an ortsna-
Pflanzenbestands ist abhängig von den Witte- hen Wetterstationen erfolgt, berechnet. Die an-
rungsbedingungen, der Pflanzenentwicklung schließende Ableitung der tatsächlichen Ver-
und dem Standort. Eine grundsätzliche Be- dunstung bzw. realen Evapotranspiration (ETc)
schreibung der Verdunstung ist über den Pro- erfolgt unter Berücksichtigung kulturspezifi-
zess der Evapotranspiration (ET) möglich (siehe scher Korrekturwerten, den sogenannten kc-
ALB-Beratungsblätter bef1 bis bef3). Dabei wird Faktoren. Für die Sonderkultur Hopfen wurden
zunächst die potentielle Evapotranspiration folgende kc-Faktoren festgelegt:
Tab. 1: Hopfenspezifische kc-Faktoren in Abhängigkeit des Entwicklungsstadiums der Pflanze - Erfahrungswerte zum
Erreichen der Stadien als Grundeinstellung für die ALB-Bewässerungs-App (verändert nach: Allen et al. (1998) auf Basis
mehrjähriger Versuchsergebnisse).
Stadium Erreichen des Stadiums Kc-Faktor
Vor Austrieb 1. April 0,1
Ab Austrieb 15. April 0,4
50% Gerüsthöhe 5. Juni 0,7
100% Gerüsthöhe 25. Juni 1,0
Beginn Blüte 10. Juli 1,1
Ende Doldenentwicklung 25. August 0,8
Erntereife 5. September 0,5
Wird die tatsächliche Verdunstungsrate (ETc) Als Bewässerungsperiode kann unter den aktu-
für Hopfen ermittelt, zeigt sich, dass der höchs- ellen klimatischen Bedingungen in der Hallertau
te tägliche Wasserverbrauch während der der Zeitraum von Mitte Juni bis Mitte Septem-
Hauptwachstumsphase in den Monaten Juni, ber (je nach Reifezeitpunkt der Sorte) angege-
Juli und August liegt (vgl. Abbildung 2). Im Ge- ben werden. In Extremjahren mit langen Tro-
gensatz zu anderen Kulturpflanzen erreicht ckenperioden kann sich ein Gesamt-
Hopfen mit einem Blattflächenindex (BFI) von Bewässerungsbedarf von bis zu 1500 m3/ha und
bis zu 9 eine sehr große Blattfläche je Pflanze. Jahr bzw. 40 m3/ha und Tag ergeben.
Abb. 2: Wachstumsverlauf, täglicher Wasserverbrauch und Bewässerungsperiode bei Hopfen, eigene Darstellung nach
Niedermeier (2020)
6
Beratungsblatt bef11
1. Auflage - 03/2021 Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen
3. Anlagenaufbau und Bewässerungsverfahren
Bewässerungsverfahren de Parameter sind bei der Auswahl des Tropf-
schlauches zu beachten:
Im Gegensatz zu Bewässerungsverfahren mit ► Ausstoßrate eines einzelnen Tropfelements
flächiger Wasserverteilung befeuchten Tropfbe- in Liter/Stunde
wässerungssysteme nur einen geringen Anteil ► Abstand der Tropfelemente in cm
der gesamten Bodenoberfläche, weshalb die ► Wandstärke und Durchmesser des Schlau-
Wasserausnutzung sehr hoch ist. Ein weiterer ches in mm
Vorteil der Tropfbewässerung liegt in der Mög-
lichkeit, Pflanzennährstoffe direkt in die aktive In der Praxis erwiesen sich im Hopfenanbau
Wurzelzone zu applizieren, wodurch verbesser- Tropfrohre mit einem Tropferabstand von 50
te Wachstumsbedingungen geschaffen werden cm und einer Ausstoßrate von 1,0 Liter/Stunde
und zugleich das Risiko für Auswaschungsver- je Tropfer als tauglich. Im Hinblick auf die
luste minimiert wird. Tropfbewässerungssyste- Wandstärke zeigte sich, dass Schläuche mit
me bieten sich insbesondere bei mehrjährigen 1,2 mm ausreichend robust sind, sowohl bei
Reihenkulturen wie dem Hopfen mit großen ober- als auch bei unterirdischer Verlegung.
Reihenabständen an. Schläuche mit geringerer Wandstärke erwiesen
sich in der Praxis hingegen als anfällig für Be-
Bei Tropfbewässerungssystemen stellt sich häu- schädigungen und Wildverbiss (z. B. Hasen). Der
fig die Frage, welcher Tropfschlauch verwendet Durchmesser des Schlauches beeinflusst die
werden soll. Im Hinblick auf eine gleichmäßige maximal mögliche Schlauchlänge. Um eine
Wasser- und Düngerverteilung über die gesam- gleichmäßige Wasserverteilung im Feld zu errei-
te Reihenlänge sind grundsätzlich nur druck- chen sollte der Schlauchdurchmesser im Zwei-
kompensierte Tropfrohre zu empfehlen. Folgen- felsfall erhöht werden.
Abb. 3: Schematischer Aufbau einer Bewässerungsanlage
7
Beratungsblatt bef11
1. Auflage - 03/2021 Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen
Bild 2, 3, 4: Beispiele für die Errichtung einer Filter- und Verteilstation in einem Gebäude (links) bzw. einem Container
(Mitte)
Tropfschlauchpositionierung 5,6). Eine Führungsfurche, in die der Tropf-
schlauch dabei eingelegt wird, verhindert das
Bei Hopfen wird der Tropfschlauch in der Praxis Abrutschen der Schläuche in die Fahrspuren.
hauptsächlich oberirdisch auf dem Bifang oder Die im aufgeschütteten Bifang gebildeten Som-
unterirdisch neben dem Bifang positioniert (vgl. merwurzeln (vgl. Abbildung 1) garantieren un-
Abbildung 4). abhängig von der Bodenqualität eine höchst
effektive Aufnahme von Wasser und Nähr-
Bei oberirdischer Bewässerung auf dem Bifang stoffen. Bei diesem System müssen die ausge-
(AB) wird der Tropfschlauch jährlich nach dem legten Tropfschläuche aufgrund der Frühjahrs-
letzten Aufackern mit einer seitlich am Schlep- pflegearbeiten im Folgejahr im Herbst wieder
per angebauten Vorrichtung (Metallrohr mit aufgerollt werden. Je nach Mechanisierung und
Gleitkufe) auf den Bifang ausgelegt (vgl. Bild Schlaggröße liegt der Arbeitszeitbedarf für bei-
de Arbeitsschritte zusammen (Auslegen und
Aufrollen) bei 3 bis 4 Akh und 2 Schlepperstun-
den je Hektar.
Bei unterirdischer Bewässerung neben dem Bi-
fang (NB) werden in jeder zweiten Fahrspur
zwei Tropfschläuche dauerhaft in eine Tiefe von
etwa 30 cm eingezogen (vgl. Abbildung 4). Die
Schläuche liegen dann etwa 30 cm weit von der
Mitte der Pflanzreihen entfernt, im Bereich un-
terhalb der Fahrspuren. Dort herrschen grund-
sätzlich eine höhere Lagerungsdichte des Bo-
dens und eine geringere Durchwurzelungsinten-
sität als im aufgeschütteten Damm (Bifang). Der
Aufwand für die Erstinstallation des unterirdi-
schen Tropfsystems ist zunächst höher, aller-
dings entfällt in den Folgejahren das jährliche
Auslegen und Aufrollen der Tropfschläuche.
Im Rahmen mehrjähriger Feldversuche hat sich
gezeigt, dass die oberirdische Bewässerung auf
dem Bifang (AB) pflanzenbaulich wie auch öko-
Abb. 4: Möglichkeiten zur Positionierung des Tropf- nomisch effektiver als die unterirdische Bewäs-
schlauches - schematische Darstellung serung neben dem Bifang (NB) ist. Dabei stellte
8
Beratungsblatt bef11
1. Auflage - 03/2021 Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen
Bild 5, 6: Oberirdische Verlegung des Tropfschlauches nach dem Aufschütten des Bifangs in einer Führungsfurche
sich jedoch auch heraus, dass die Effektivität teil an Feinporen dauert dagegen die Wasser-
der unterirdischen Bewässerung stark abhängig verteilung sehr lange und es besteht die Gefahr,
von den Bodeneigenschaften im Bereich um dass Sauerstoffmangel im Durchwurzelungsho-
den Tropfschlauch ist. Auf Böden mit einem ho- rizont auftritt oder es bei Überfahrten zu schäd-
hen Anteil an Mittel- und engen Grobporen, lichen Bodenverdichtungen im Bereich der
welche entweder eine optimale Wasservertei- Tropfschläuche kommt
lung in Richtung des Hauptwurzelbereichs des
Hopfens oder eine intensive Durchwurzelung Fazit: Je niedriger die Bodenqualität, desto eher
des Bereichs um den Tropfschlauch garantieren, sollte der Tropfschlauch oberirdisch auf den Bi-
funktioniert dieses System durchaus. Auf leich- fang ausgelegt werden.
ten sandigen Böden ist die horizontale Wasser-
verteilung hingegen nicht gewährleistet. Bei
schweren tonigen Böden mit einem hohen An-
Bild 7, 8: Unterirdische Installation des Tropfschlauches neben den Pflanzreihen in einer Tiefe von 30 cm
9
Beratungsblatt bef11
1. Auflage - 03/2021 Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen
4. Effekte durch Tropfbewässerung und Fertigation
Im Rahmen eines vierjährigen Forschungspro- applikationsformen geprüft. Die Düngung des
jekts am Institut für Pflanzenbau und Pflanzen- Stickstoffs erfolgte entweder ausschließlich in
züchtung der Bayerischen Landesanstalt für granulierter Form oder durch kombinierte N-
Landwirtschaft (LfL) wurden im Zeitraum von Düngesysteme mit Fertigation, bei welchen die
2017 bis 2020 die Effekte von Tropfbewässe- auszubringende Gesamt-N-Menge zum Teil in
rung und Fertigation (Düngereinspeisung) bei granulierter Form (gestreut) und zum Teil über
Hopfen an verschiedenen Standorten in der Hal- das Bewässerungswasser ausgebracht wurde
lertau untersucht. Dabei wurden die Auswirkun- (vgl. Abbildung 5).
gen unterschiedlicher Wasser- und Stickstoff-
Abb. 5: Vergleich eines N-Düngesystems mit ausschließlich granulierter N-Düngung und eines kombinierten Systems
mit Fertigation; Ausbringung von insgesamt 180 kg N/ha – entweder 3 x 60 kg N/ha gestreut oder 1 x 60 kg N/ha ge-
streut + 120 kg N/ha als AHL über Fertigation
Ertrags- und Qualitätseffekte
Im Zeitraum von 2017 bis 2019 traten wäh-
rend der Vegetationsperiode in jedem Jahr zu
unterschiedlichen Zeitpunkten Trockenperio-
den auf. Durch Bewässerung und Fertigation
konnten in den Versuchen deutliche Ertrags-
und Qualitätseffekte erzielt werden (vgl. Abbil-
dung 6). Folgende Aussagen können auf Basis
der Versuchsergebnisse getroffen werden:
► Stabilisierung von Ertrag und Alphasäure-
gehalt durch Bewässerung
► oberirdische Tropfschlauchverlegung (AB)
effektiver als unterirdische (NB)
► zusätzliche Effizienzsteigerung der Bewäs- Abb. 6: Einfluss unterschiedlicher Wasser- und Stick-
serung durch Fertigation stoffapplikationsformen auf den Doldenertrag und Al-
phasäuregehalt (3-jährige Mittelwerte von 2017 bis
2019) der Sorte Perle auf einem sandigen Boden; N-
Düngung: 180 kg N/ha
10Beratungsblatt bef11
1. Auflage - 03/2021 Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen
Umweltwirkung Werden zusätzlich N-Düngesysteme mit Fertiga-
tion genutzt, bei welchen eine bestimmte N-
Die Nutzung von Bewässerung garantiert auch Menge über das Bewässerungswasser ausge-
in Trockenperioden eine sortentypische Pflan- bracht wird, kann die Effizienz der N-Düngung
zenentwicklung. Durch die verbesserten Wachs- weiter gesteigert werden. In Feldversuchen
tumsbedingungen bildet die Hopfenpflanze konnte an unterschiedlichen Standorten gezeigt
mehr Biomasse. Daraus resultiert wiederrum werden, dass der Nmin-Gehalt im Boden durch
ein höherer N-Entzug, eine Steigerung der N- Fertigation nachhaltig gesenkt werden kann,
Ausnutzung und letztendlich auch ein messbar wodurch sich das Risiko für Nitratauswaschung
niedrigerer Nmin-Gehalt im Boden zum Ende reduziert.
der Vegetationsperiode (vgl. Abbildung 7). Das
Risiko einer Nitratverlagerung oder sogar -
auswaschung ins Grundwasser kann durch Be-
wässerung somit deutlich vermindert werden.
Abb. 7: Einfluss von Bewässerung auf die Pflanzenmasse und Stickstoffaufnahme der Sorte Perle auf einem sandigen
Standort und Nmin-Gehalt im Boden im Herbst nach der Ernte
5. Bewässerungsmanagement
Ziel der Hopfenbewässerung ist die Aufrechter- mit zwei Schläuchen in jeder zweiten Fahrspur
haltung einer spezifischen optimalen Boden- ist zwingend darauf zu achten, dass diese Spu-
feuchte, so dass die Pflanzen nicht an Trocken- ren ab dem Beginn von Bewässerungsmaßnah-
stress leiden. Dabei beinhaltet ein effektives men nicht mehr befahren werden. Ansonsten
und ressourcenschonendes Bewässerungsma- können in Abhängigkeit der Bodenart und
nagement die Bestimmung von Zeitpunkt und -feuchte schädliche Bodenverdichtungen ent-
Höhe der Wassergaben sowie Zeitintervallen stehen, wodurch das Wurzel- und Pflanzen-
zwischen diesen, auf Basis objektiver Bemes- wachstum eingeschränkt wird.
sungskriterien.
Bewässerungssteuerung per App
Damit ab Mitte Juni bei Bedarf bewässert wer-
den kann, muss bei oberirdischer Tropf- Die Bewässerungs-App der Arbeitsgemeinschaft
schlauchposition das Auslegen der Tropfschläu- Landtechnik und Landwirtschaftliches Bauwe-
che rechtzeitig erfolgen. Vorausgehende Kultur- sen (ALB) ist ein webbasiertes Entscheidungs-
maßnahmen sind möglichst danach auszurich- system zur Planung, Berechnung und Dokumen-
ten. Bei unterirdischer Tropfschlauchverlegung tation von Bewässerungsmaßnahmen. Der Be-
11Beratungsblatt bef11
1. Auflage - 03/2021 Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen
wässerungsbedarf wird auf Basis der täglichen fens eine längere Trockenperiode mit hohen
Verdunstungsrate, Niederschlagsmenge und Verdunstungsraten absehbar, sollte die Bewäs-
-verteilung sowie des Verlaufs des Bodenwas- serungsschwelle anfangs mit 70 bis 80 % der
servorrats berechnet. Die Ergebnisse der Be- nFK nicht zu niedrig angesetzt werden, um ei-
wässerungs-App werden in unterschiedlichen nen rechtzeitigen Beginn von Bewässerungs-
Diagrammen und Tabellen ausgegeben (vgl. Ab- maßnahmen zu ermöglichen. Obwohl der Hop-
bildung 8). fen ein weit verzweigtes Wurzelsystem auf-
weist, kann bereits eine Austrocknung des Bi-
Die Bewässerungsschwelle (in % der nutzbaren fangs und Hauptwurzelbereichs je nach Sorte zu
Feldkapazität (nFK)) gibt an, ab welcher Boden- Trockenstress und Ertragseinbußen führen.
feuchte Wassergaben erforderlich werden. Ist Wird mit der Bewässerung zu spät begonnen,
während der Hauptwachstumsphase des Hop- können Ertrag und Qualität häufig nicht mehr
Ergebnis der Ermittlung des Bewässerungsbedarfs im Jahr 2018
Abb. 8: Bewässerungssteuerung mit der Bewässerungs-App: Berechnung von Zeitpunkt und Höhe einzelner Wasserga-
ben für oberirdische Tropfbewässerung bei Hopfen auf sandigem Lehm im Jahr 2018 auf Basis der Witterungsdaten der
Wetterstation „Hüll“
12Beratungsblatt bef11
1. Auflage - 03/2021 Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen
Abb. 9: Möglichkeiten zur Verteilung des berechneten Gesamt-Bewässerungsbedarfs von 175 m3/ha über einen Zeit-
raum von 7 Tagen (Tropfschlauch: Ausstoßrate = 1,0 Liter/Std.; Abstand der Tropfelemente = 50 cm).
ausreichend stabilisiert werden. Im weiteren führen. Die Folge daraus ist, dass sich die Auf-
Verlauf der Bewässerungsperiode kann die Be- nahme von Wasser und Nährstoffen auf ein klei-
wässerungsschwelle mit zunehmender Aus- neres Bodenvolumen konzentriert, wodurch es
trocknung des Bodens auch verringert werden. bei länger anhaltenden Trockenperioden auch
zu einer Nährstoffunterversorgung kommen
Wasserausbringung und Bewässerungs- kann.
intervalle
Überprüfung der Bewässerungsmaßnahmen
Nach der Ermittlung des Gesamtbedarfs für ei-
nen bestimmten Zeitraum stellt sich in der Pra- Während der Bewässerungsperiode muss regel-
xis häufig die Frage nach der Verteilung der er- mäßig kontrolliert werden, ob die ausgebrachte
mittelten Wassermenge. Soll täglich bewässert Wassermenge und die Wasserverteilung mit
werden oder sollen höhere Einzelgaben ausge- dem tatsächlichen Bedarf des Hopfens überein-
bracht werden, dafür aber nur jeden zweiten stimmen. Folgende Faktoren können dazu füh-
oder dritten Tag (vgl. Abbildung 9). ren, dass der Bedarf über- oder unterschätzt
wird:
Auf sehr leichten Böden mit hohen Sand- oder ► wechselnde Bodenqualitäten innerhalb ei-
Kiesanteilen ist die Höhe einzelner Bewässe- nes Schlags
rungsgaben stark begrenzt, damit das Wasser ► Sortenunterschiede
nicht außerhalb des effektiven Wurzelraums ► Unterschiede in der Bestandsdichte
versickert. Hingegen verbessert sich die hori- ► Oberflächenabfluss von Niederschlags-
zontale Verteilung des Bewässerungswassers wasser in Hanglagen
mit zunehmendem Schluff- und Tonanteil, wes-
halb auf mittleren und schwereren Böden auch Vor allem, wenn neu mit der Hopfenbewässe-
höhere Einzelgaben und längere Bewässerungs- rung begonnen wird, sollte auf jeden Fall durch
intervalle möglich sind. regelmäßige Spatenproben überprüft werden,
Bei unterirdischer Tropfschlauchverlegung füh- ob tendenziell zu viel oder zu wenig bewässert
ren höhere Einzelgaben zu einer Verbesserung wird. In der Regel ist im Feld gut sichtbar, ob die
der Effektivität der Bewässerung, da ein größe- Hopfenpflanzen das ausgebrachte Wasser auf-
res Bodenvolumen durchfeuchtet wird. Auf nehmen oder die Bodenfeuchte zunimmt.
stark sandigen oder kiesigen Standorten, auf Durch Aufgraben unterhalb einer Tropfstelle
denen die Verteilung des Wassers stark einge- nach einer Wassergabe kann beispielsweise
schränkt ist, sind hohe Einzelgaben und längere auch die Versickerungstiefe beurteilt und an-
Intervalle hingegen keine Option. Weiterhin ist schließend die Höhe einzelner Wassergaben
zu beachten, dass zu kleine Einzelgaben zu ei- standortspezifisch angepasst werden.
nem geringen durchfeuchteten Bodenvolumen
13Beratungsblatt bef11
1. Auflage - 03/2021 Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen
Abb. 10: Positionierung von Bodenfeuchtesensoren im Feld bei Hopfen zur frühzeitigen Erkennung, ob tendenziell zu
viel oder zu wenig bewässert wird (verändert nach Münsterer (2012)).
Eine weitere Möglichkeit zur Überprüfung und denfeuchte hat sich im Hopfen folgende Vorge-
frühzeitigen Erkennung, ob tendenziell zu viel hensweise bewährt (vgl. Abbildung 10):
oder zu wenig bewässert wird, ist der Einsatz ► Einbau in der Reihe zwischen zwei Pflanzen,
von Bodenfeuchtesensoren. Unterschiedliche jeweils unterhalb der Tropfstelle
Sensoren und Messprinzipien werden im ALB- ► zwei Sensoren in unterschiedlichen Tiefen:
Beratungsblatt bef11 beschrieben. Hinsichtlich − Sensor 1 knapp unter der Schneidsohle
des Einbaus von Sensoren zur Messung der Bo- − Sensor 2 etwa 30 cm darunter
Abb. 11: Beispiele für mineralische N-Düngesysteme mit einem Fertigations-Anteil von 50 % und Beginn der Dünger-
einspeisung ab KW25 bzw. KW26
Fertigation in der Praxis ermöglichen, um spätestens Ende Juni (ab Ka-
lenderwoche 26) mit der Düngereinspeisung
Ist am Betrieb eine Bewässerungsanlage mit beginnen zu können. Die Ausbringung des N-
oberirdischer Tropfschlauchverlegung auf dem Anteils über das Bewässerungswasser sollte
Bifang (AB) vorhanden, ist es grundsätzlich sinn- möglichst während der Hauptwachstumsphase
voll, einen Teil der gesamten Stickstoffmenge im Zeitraum zwischen Mitte Juni und Anfang
über Fertigation auszubringen (vgl. Abbildung August erfolgen. Für die Düngereinspeisung bei
11). Wichtig dabei ist, dass vorausgehende Kul- unterirdisch verlegten Tropfschläuchen eignen
turmaßnahmen und die betrieblichen Abläufe sich nur Böden mit ausreichender horizontaler
ein rechtzeitiges Auslegen der Tropfschläuche Wasserverteilung.
14Beratungsblatt bef11
1. Auflage - 03/2021 Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen
Abb. 12: Beispiel eines Einspeisevorgangs mit 3,5 Std. Gesamtlaufzeit
Um eine gleichmäßige Düngerverteilung im Feld ► Nach Abschluss des Einspeisevorgangs muss
zu erreichen sind folgende Punkte zu beachten: eine ausreichende Nachlaufzeit mit reinem
► Keine Leckagen an den Tropfschläuchen, zu Wasser eingehalten werden, damit sich der
erkennen an größeren Wasseransammlun- im Bewässerungssystem befindliche Dünger
gen im Feld. gleichmäßig im Feld verteilt (vgl. Abbildung
► Vor Beginn eines Einspeisevorgangs müssen 12).
alle Tropfschläuche der entsprechenden
Schläge vollständig gefüllt sein UND der Be-
triebsdruck muss erreicht sein.
6. Zusammenfassung
Die Nutzung von Tropfbewässerung und Ferti- den. Ein effektives und ressourcenschonendes
gation bei Hopfen stellen einen effektiven Lö- Bewässerungsmanagement beinhaltet die Be-
sungsansatz dar, um zukünftig den Auswirkun- stimmung von Zeitpunkt und Höhe der Wasser-
gen des Klimawandels im deutschen Hopfenbau gaben sowie Zeitintervallen zwischen diesen,
zu begegnen. Dabei können nicht nur agronomi- auf Basis objektiver Bemessungskriterien.
sche Parameter wie der Doldenertrag und der
Alphasäuregehalt stabilisiert, sondern auch öko- Weiterführende Informationen zum Thema
logisch relevante Kennzahlen wie der N-Saldo Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen
verbessert und dadurch das Risiko einer Nitrat- sind auch in der gleichnamigen LfL-
auswaschung ins Grundwasser reduziert wer- Informationsschrift zu finden.
___________________
Zitiervorlage: Stampfl, J., Portner J., Schlagenhaufer, A.,
Fuß, S., Münsterer, J. (2021): Tropfbewässerung und Fer-
tigation bei Hopfen. In: Bewässerungsforum Bayern, 1.
Auflage - 03/2021, Hrsg. ALB Bayern e.V., www.alb-
bayern.de/bef11, Stand: [Abrufdatum].
15Beratungsblatt bef11
1. Auflage - 03/2021 Tropfbewässerung und Fertigation bei Hopfen
Arbeitsgemeinschaft Landtechnik und
Landwirtschaftliches Bauwesen (ALB)
in Bayern e.V.
Vöttinger Straße 36, 85354 Freising
Telefon: 08161 / 887- 0078
Telefax: 08161 / 887- 3957
E-Mail: info@alb-bayern.de
Internet: www.alb-bayern.deSie können auch lesen
