ÜBERLEGUNGEN ZUR BEWÄSSERUNG VON KARTOFFELN

Während Kartoffeln in den gesamten Vereinigten Staaten angebaut werden, stammt der Großteil der landesweiten Produktion dieser Pflanzen aus Idaho und Washington. Im Jahr 2017 produzierten die Erzeuger in Idaho mehr als 13 Milliarden Pfund Kartoffeln, und die Erzeuger in Washington erzielten einen Ertrag von 10 Milliarden Pfund (USDA NASS, 2018).

Kartoffeln wachsen am besten bei gleichbleibender Feuchtigkeit und reagieren empfindlich sowohl auf Über- als auch auf Unterbewässerung. Einige Sorten sind jedoch anfälliger für Defekte aufgrund von Wassermangel als andere.

Kartoffelwachstumszyklus und Wasserstress

Da Kartoffeln flache Wurzeln haben, wobei sich die meisten aktiven Wurzeln in den oberen 12 Zoll befinden, sind leichte, häufige Bewässerungsläufe erforderlich, um eine gleichmäßige Feuchtigkeit bereitzustellen (King & Stark, 1997). Der obere Bodenfuß trocknet schneller als der Boden in niedrigeren Tiefen, insbesondere auf grobkörnigen oder sandigen Böden.

Wie jede andere Kulturpflanze benötigt auch die Kartoffel in wichtigen Wachstumsphasen mehr Bewässerung. Wenn die Wasserversorgung begrenzt ist, sollten die Züchter das meiste Wasser vom Beginn der Knollenbildung bis zur Mitte der Knollenbildung verwenden. Die Knollenbildung erfolgt je nach Kartoffelsorte und standortspezifischen Bedingungen zwischen 50 und 70 Tagen nach der Pflanzung. Die Tuberisierung oder Knollenbildung erfolgt dann in den nächsten 10 bis 14 Tagen. Das Auffüllen der Knollen dauert dann weitere 30 bis 60 Tage. Der Wasserverbrauch der Kartoffelpflanze erreicht in der Mitte der Füllphase ein Maximum (King & Stark, 1997).

„Die Menschen neigen dazu, im Frühling zu überwässern“, sagte Troy Peters, Ph.D., Spezialist für Erweiterungsbewässerung an der Washington State University. „Der Wasserverbrauch der Pflanzen in der Frühphase beträgt ein Viertel bis die Hälfte des Wasserverbrauchs im Sommer. Im Mai und Anfang Juni kann die Bewässerung manchmal unterbrochen werden, aber im Juni und Juli muss sie ständig laufen.“

Durch Wasserstress verursachte Knollendefekte

Wenn während der Knollenbildung und der frühen Knollenentwicklung Wasserstress auftritt, leidet die Qualität, da viele Knollen rau und unförmig sind. Wasserknappheit während des Füllens sollte zwar keine Qualitätseinbußen zur Folge haben, verringert aber die Erträge, was wiederum kleinere Kartoffeln zur Folge hat. Wenn möglich, sollte der Wassergehalt im Boden bis zur Ernte überwacht werden. Blutergüsse an schwarzen Flecken können auftreten, wenn die Knollen bei der Ernte austrocknen. Auf der anderen Seite sind Knollen, die bei der Ernte prall sind, anfällig für Splitter und Daumennägelrisse.

Der Anbau von Kartoffeln mit unzureichender Bewässerung führt zu Ertragsverlusten. Untersuchungen, die über einen Zeitraum von 20 Jahren am Aberdeen Research and Extension Center der Universität von Idaho durchgeführt wurden, zeigten, dass die Erträge von Russet Burbank um 20 bis 25 cwt (1 cwt entspricht einhundert Pfund) pro Hektar sinken, wenn die Pflanzen weniger Wasser verbrauchen, was auf Wassermangel während der Wachstumsphase der Knollen zurückzuführen ist (King, Stark & Love, 2004).

Es ist auch wichtig zu beachten, dass überschüssiges Bodenwasser in fast jeder Phase schädlich sein kann. Bei der Pflanzung kann es aufgrund der niedrigen Bodentemperatur zu Fäulnis und/oder zu einem verzögerten Samenaustritt kommen. Während des vegetativen Wachstums und der Knollenbildung kann eine Überbewässerung zu einer braunen Mitte und einem hohlen Herzen führen. Überschüssiges Bodenwasser im späteren Wachstumszyklus kann zu Problemen bei der Lagerung der Knollen führen.

Trotz der Probleme, die bei Überbewässerung auftreten, stellten Forscher der Universität von Idaho fest, dass „für eine rentable kommerzielle Kartoffelproduktion in Idaho eine Bewässerung erforderlich ist“ (King & Stark, 1997). Der Schlüssel liegt darin, den Wassergehalt im Boden im erforderlichen Bereich zu halten.

Planung der Bewässerung

Das Ziel der Bewässerungsplanung besteht darin, die Menge an verfügbarem Wasser in der Wurzelzone der Pflanzen abzuschätzen und zu bewässern, um eine Verknappung des verfügbaren Bodenwassers (ASW) zu verhindern und so zu verhindern, dass die Pflanzen unter Wasserstress stehen. Die Bodenbeschaffenheit und das Wasserhaltevermögen sowie die Wurzeltiefe der Pflanzen wirken sich auf die Wassermenge aus, die der Pflanze zur Verfügung steht.

Grob strukturierte Böden mit begrenzter Wasserhaltekapazität sind in Idaho weit verbreitet und kommen auch im Osten Washingtons vor. Im Allgemeinen enthalten Böden mit feiner Textur wie Schluff und Lehm mehr Wasser als Böden mit grober Textur oder Sand. Böden mit geringem Wasserhaltevermögen erfordern häufigere Bewässerungsanwendungen.

Um die Bodenfeuchte in einem akzeptablen Bereich zu halten, müssen Züchter Wasser ersetzen, das aus dem Boden verdunstet und von der Pflanze (ET) verdunstet ist. Die Planung der Bewässerung kann mit einem Scheckbuch verglichen werden, bei dem Niederschlag und Bewässerung Ablagerungen darstellen und ET eine tägliche Entnahme ist (Melvin & Yonts, 2009). Wie bei anderen Wetterdaten wird ET anhand von Prognosen den Landwirten dabei helfen, die Bewässerung vorherzusagen und zu planen. ET-Daten können über einen Abonnementdienst und in einigen Gebieten von lokalen Medien abgerufen werden.

„Es ist wirklich wichtig, die richtige Menge zur richtigen Zeit zu bewässern“, sagte Peters. „Bodenfeuchtesensoren sind die beste Methode, um den richtigen Feuchtigkeitshaushalt aufrechtzuerhalten, aber für diejenigen, die nicht das Geld haben, gibt es kostenlose ET-Tools, mit denen sie zu 90% dorthin gelangen — es braucht nur Zeit und Aufmerksamkeit.“

Kartoffelkulturen im Südosten und Süden von Idaho benötigen während der gesamten Vegetationsperiode etwa 18 bis 23 Zoll Wasser, um den maximalen Ertrag zu erzielen. Im Südwesten von Iowa liegt die durchschnittliche Bewässerungsmenge aufgrund einer längeren Vegetationsperiode um etwa drei Zoll höher. Der tägliche Spitzenwasserverbrauch der Pflanzen beträgt 0,31 bis 0,34 Zoll (King, Stark & Love, 2004).

Bei Russet Burbank-Kartoffeln sollte das ASW in der aktiven Wurzelzone (12 bis 18 Zoll) während der gesamten aktiven Wachstumsphase zwischen 65% und 85% gehalten werden (King & Stark, 2007). Wenn der ASW bei weniger als 65% gehalten wird, wird dies als Bewässerungsdefizit angesehen. Andere Kartoffelsorten sind möglicherweise toleranter gegenüber mangelhafter Bewässerung. Russet Norkotah, Shepody, Ranger Russet und viele rote Sorten haben sich als trockenheitstoleranter erwiesen als andere Kartoffelsorten (King, Stark & Love, 2004).

Bei einer Strategie zur Defizitbewässerung sollte die ASW während des vegetativen Wachstums nicht unter 55% fallen. Während der Knollenbildung und der frühen Füllbildung sollte der Wasserstress reduziert oder ganz beseitigt werden. Vor dem Absterben der Reben (der letzten Wachstumsphase, in der die Kartoffelreben welken) sollte der ASW nicht unter 50% fallen. Die Knollen wachsen auch nach dem Absterben der Reben weiter, obwohl sich ihre Wachstumsrate verlangsamt. Knollen sollten nicht für längere Zeit in trockenem Boden verbleiben und sollten kurz nach Erreichen der Reife geerntet werden. Ein ASW-Wert von weniger als 60% gilt als trockener Boden. Wenn Erzeuger Kartoffeln auf trockenem Boden reifen lassen, sollten sie etwa sieben bis zehn Tage vor der Ernte bewässern, um die Knollen zu rehydrieren. Liegt der Wassergehalt des Bodens über 60%, reicht eine letzte Bewässerung zwei oder drei Tage vor der Ernte aus (King, Stark & Love, 2004).

Empfohlene Bewässerungssysteme

Unabhängig davon, ob Kartoffelproduzenten Bodenfeuchtesensoren verwenden, um die Bewässerungsplanung festzulegen, oder ob sie einfach auf der Grundlage von Umweltbeobachtungen und bekannten Erntedaten bewässern, die Produktionsergebnisse übertreffen im Allgemeinen die unbewässerten Hektar.

Mittelschwenksysteme sind eine gute Wahl, da sie im Allgemeinen die niedrigsten Installationskosten pro Hektar haben, einfach zu bedienen sind und energieeffizient sind, da sie mit niedrigem Druck betrieben werden. Ein Reinke-Händler kann maßgeschneiderte Bewässerungslösungen wie Sprinkleranlagen, Bodenfeuchtesensoren und Bewässerung mit variabler Geschwindigkeit empfehlen. ReinCloud®, das Fernüberwachungssystem von Reinke, ermöglicht es Züchtern, Sensordaten in Echtzeit einzusehen und Drehpunkte von einem Smartphone, Tablet oder Computer aus zu steuern.

„Mitteldrehpunkte sind die effizienteste Art, Kartoffeln in Washington zu bewässern“, sagte Erik Skone, Inhaber von Skone Irrigation in Pasco, Washington. „Der Bundesstaat Washington hat einen der höchsten Mindestlöhne des Landes. Allein in Anbetracht der Einsparungen bei den Arbeitskräften lohnt es sich also. Ein Drehgelenk in der Mitte mit einer Schwingenecke kann genauso gut bewässert werden wie ein lineares Bewegungssystem, allerdings mit weniger Arbeitsaufwand. Die Wassermuster unter dem neuen Reinke ESAC sind phänomenal — sie sehen fast genauso aus wie die Wassermuster unter der Muttermaschine.“

Referenzen

King, B. & Stark, J. (1997). Bewässerungsmanagement für Kartoffeln. Erweiterungspublikationen der Universität von Idaho.
King, B.A., Stark JC, & Love, SL (2004). Kartoffelproduktion mit begrenzter Wasserversorgung. Erweiterungspublikationen der Universität von Idaho.
Melvin, S., & Yonts, DC (2009). Planung der Bewässerung: Scheckbuchmethode. Lincoln-Erweiterung der Universität von Nebraska.
USDA NASS (2018). Zusammenfassung der Kartoffeln 2017. ISSN 1949-1514