PLANUNG UND STRATEGIEN ZUR BAUMWOLLBEWÄSSERUNG

Jeder Baumwollproduzent möchte das maximale Ertragspotenzial erreichen. Bewässerung ist ein wichtiges Instrument, um dieses Ziel zu erreichen. Die benötigte Bewässerung variiert je nach Niederschlag, Bodenart und anderen Variablen.

Wenn wir bewässern, haben wir das Potenzial, das Ertragspotenzial zu verdoppeln, zu verdreifachen oder in einigen Fällen sogar noch weiter zu erhöhen, indem wir rechtzeitig Bewässerungsereignisse hinzufügen.“
‍~ Wesley Porter, Universität von Georgia
Spezialist für Präzisionslandwirtschaft und Bewässerung von Extension

‍Der Wasserbedarf der Baumwollpflanze ändert sich mit ihrem Wachstumszyklus und ist in der Blütezeit am höchsten. Baumwollbauern sollten sich überlegen, wie viel Wasser sie zur Verfügung haben, und für eine ausreichende Bewässerung in den wichtigsten Wachstumsphasen sorgen.‍

Bewässerung und Pflanzen

Auf das erste Quadrat pflanzen:

Eine Bewässerung ist im Allgemeinen von der Pflanzung bis zum Aufwachsen nicht erforderlich. In Trockengebieten kann eine Bewässerung vor der Pflanzung erforderlich sein, um einen Wasserhaushalt im Boden herzustellen, der die Keimung unterstützt. Die Bewässerung direkt nach dem Pflanzen senkt die Bodentemperatur, was zu Keimlingskrankheiten führen kann. Nach der Keimung entwickeln die Sämlinge Wurzeln. Ein gewisses Wasserdefizit zu diesem Zeitpunkt kann ein tieferes Wurzelwachstum fördern.

Erstes Quadrat bis zur ersten Blüte:

Während dieses dreiwöchigen Zeitraums entwickeln sich potenzielle Fruchtstellen, sogenannte Quadrate. Das Pflanzenwachstum ist sehr schnell. Bewässerung sollte verwendet werden, um die Niederschläge zu ergänzen und den verfügbaren Wasserhaushalt aufrechtzuerhalten. Es ist wichtig, ausreichend Wasser zur Verfügung zu stellen, um ein Welken zu verhindern. Sobald eine Pflanze Anzeichen von Welke zeigt, hat physiologischer Stress bereits zu einem Mangel an Ertragspotenzial geführt. (UGA, 2016)

Erste Blüte, die ihren Höhepunkt erreicht:

Das Wasser der Baumwollpflanze muss zunehmen, wenn sie blüht und in der dritten und vierten Blütewoche ihren Höhepunkt erreicht. Ein extremer Wassermangel in dieser Zeit kann zu Kurzklammern und höheren Mikronährwerten führen und sich negativ auf die Faserqualität auswirken. Ein milderer Wasserstress kann zu einer verringerten Anzahl von Quadraten und zum Ablösen junger Kapseln führen, was zu einem Verlust des Ertragspotenzials führt.

Spitzenblüte zum Öffnen der Kapseln:

Nach der vierten Blütewoche muss das Wasser abnehmen. Die Entscheidung, wann die Bewässerung beendet werden soll, kann schwierig sein. Wenn sich die Kapseln zu öffnen beginnen, kann eine letzte Bewässerung durchgeführt werden. Wenn sich eine nennenswerte Anzahl von Blütenkapseln geöffnet hat, insbesondere an den unteren Knoten der Pflanze, die geerntet werden können, sollte die Bewässerung beendet werden. In der Regel sollte die Bewässerung bei 10 Prozent offener Schale eingestellt werden (UGA, 2016). Dies hilft, den Verlust der Faserqualität zu verhindern.

Planung und Verwaltung der Bewässerung

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Wasserbedarf von Baumwollpflanzen zu ermitteln und zu steuern. Eine Möglichkeit besteht darin, die Evapotranspiration (ET) zu berechnen. Die Menge an Wasser, die von der Pflanze aufgenommen und aus dem Boden verdunstet wird, entspricht ET, und diese Menge sollte durch Bewässerung ersetzt werden (Cotton Incorporated, o.D.). Wenn die Pflanze wächst, wird das Laub dichter und die Blattfläche nimmt zu, was zu mehr Transpiration und erhöhtem Bewässerungsbedarf führt. ET ist eine Funktion vieler Variablen wie Sonneneinstrahlung, Wind, Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit.

„Jederzeit nach der ersten Blüte ist eine kritische Bewässerung erforderlich. Du willst keinen Feuchtigkeitsstress von der ersten Blüte bis zum Ausschneiden der Blüten haben.“
~ Dusty Hill, unabhängiger Pflanzenberater mit 25 Jahren Felderfahrung​

Bei der Methode der Scheckbuchbewässerung wird die Bewässerung mit dem Ausgleich eines Scheckbuches verglichen, bei dem der Boden das Bankkonto ist und Wasser hinzugefügt oder weggenommen wird. Regen und Bewässerung sind Ablagerungen, während das von der Pflanze verbrauchte Wasser und das aus dem Boden verdunstete Wasser entzogen werden. Die Scheckbuchmethode kann mit Sensoren verwendet oder anhand von Umweltbeobachtungen und Handprobenahmen aus dem Boden geschätzt werden (Melvin & Yonts, 2009). Ziel ist es, die Menge an verfügbarem Wasser in der Wurzelzone der Pflanzen abzuschätzen und dafür zu sorgen, dass diese Menge während des gesamten Wachstumszyklus den Bedürfnissen der Pflanzen entspricht. Mithilfe von Berechnungen und Messungen kann die Scheckbuchmethode den Landwirten helfen, zu bestimmen, wann und wie viel bewässert werden muss.

Die Scheckbuchmethode stützt sich auf wichtige Messungen:

• Schätzungen des aktuellen Bodenwasserhaushalts und des verfügbaren Mindesthaushalts

• Bodentextur und Wasserhaltevermögen des Bodens

• Verwurzelungstiefe

Aktueller Wasserhaushalt im Boden:

Dies wird mithilfe von Bodenwassersensoren oder von Hand fühlbaren Bodenproben bestimmt. Es bestimmt einen Ausgangspunkt für die Scheckbuchmethode. Diese Messung sollte alle paar Wochen durchgeführt werden. Bei Veränderungen sollte der neueste Bodenwasserhaushalt verwendet werden.

Mindestguthaben:

Die Mindestbilanz bezieht sich auf den niedrigsten Bodenwassergehalt, den der Boden haben darf, und wird durch eine Managemententscheidung festgelegt. Dieses Gleichgewicht sollte hoch genug sein, um zu verhindern, dass Pflanzen unter Wasserstress leiden.

Bodenbeschaffenheit:

Im Baumwollgürtel der USA, der sich über Georgia, Alabama und Mississippi erstreckt, reichen die Böden von sandigen Böden wie dem Tifton-Boden in Georgia bis hin zu Schluff, wie das Natchez-Bodenprofil in der Nähe des Mississippi-Deltas (USDA). Schluff und Lehm sind Böden mit feiner Textur und enthalten mehr Wasser als Böden mit grober Textur wie Sand. Sandige Böden müssen häufiger bewässert werden (Melvin, 2009).

Auf Feldern, auf denen die Bodenbeschaffenheit variiert, müssen Landwirte, die eine Mindestwaage für ein ganzes Feld verwenden, entscheiden, ob sie feinere strukturierte Bereiche überwässern oder grober strukturierte Flächen unter Wasser überwässern wollen. Eine Alternative ist die Bewässerung mit variabler Rate (VRI). Mit dieser Methode können anhand der kartierten Felddaten Faktoren im Zusammenhang mit der Wasserhaltekapazität, der Ertragsproduktivität und bestimmten optimalen Standorten für die Überwachung der Bodenfeuchte bestimmt werden. Anschließend können Bewässerungsvorschriften für bestimmte Zonen innerhalb eines Feldes erstellt werden. Reinke Manufacturing bietet eine Vielzahl von VRI-Lösungen für alle Arten von Budgets, von Sektor-VRI, die den Pivot-Pfad in kuchenartige Sektoren unterteilt, bis hin zur Kombination aus Sektor- und Zonen-VRI, die mehr als 300.000 unabhängig verwaltete Zonen innerhalb des Feldes ermöglicht.

Wurzeltiefe:

Ohne Verdichtung oder andere wurzelhemmende Schichten im Bodenprofil können Baumwollwurzeln große Tiefen erreichen. Der Großteil des Wurzelsystems befindet sich jedoch in den oberen 3 Fuß (NCCA). Dieser Bereich wird als Wurzelzone der Kulturpflanzen betrachtet. Die Tiefe der aktiven Wurzelzone nimmt mit zunehmender Reife der Pflanze zu.

Verwendung des Sensors:

Ein Bodenfeuchtesensor kann Messwerte über den Bodenfeuchtigkeitsgehalt oder die Bodenwasserspannung in der Wurzelzone liefern und den Züchter nahezu in Echtzeit warnen, wenn Wasser benötigt wird. Sensoren liefern Live-Messwerte des aktuellen Wasserzustands der Pflanzen, während es sich bei anderen Methoden lediglich um Schätzungen handelt. In Kombination mit einer soliden Bewässerungsstrategie sorgen Bodenfeuchtesensoren für den höchsten Ertrag. (UGA, 2016). Die Bewässerung variiert je nach Niederschlag, Region, Bodenbeschaffenheit und anderen Variablen. Die Fähigkeit, Bewässerungsereignisse so zu planen, dass sie genau dann eintreten, wenn die Pflanzen Wasser benötigen, hilft den Landwirten, die Kontrolle zu behalten und das maximale Ertragspotenzial zu erreichen. Jerry Smith, ein Reinke-Händler in Dänemark, South Carolina, recherchierte über mehrere Marken, bevor er Ende der 1970er Jahre sein Reinke-Autohaus gründete.

„Ich wollte ein System, das lange hält. Ich habe gerade eines der ersten Systeme ausgetauscht, die ich vor 40 Jahren zum ersten Mal verkauft habe.“
~ Jerry Smith, Reinke-Händler

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Referenzen

Cotton Incorporated. (2017). Wasserbedarf von Baumwolle. [Webseite].
Melvin, S., & Yonts, D.C. (2009). Planung der Bewässerung: Scheckbuchmethode. Erweiterung der Universität von Nebraska, Lincoln.
Nationaler Baumwollrat von Amerika. (2017). Wachstum und Entwicklung einer Baumwollpflanze. [Webseite].
Hochschule für Agrar- und Umweltstudien der Universität von Georgia. (2016). Leitfaden für die Baumwollproduktion in Georgia 2016.
US-Landwirtschaftsministerium. (2017). Natchez — Boden im Bundesstaat Mississippi. [Webseite].
US-Landwirtschaftsministerium. (2017). Tifton — Boden im Bundesstaat Georgia. [Webseite].