P6/25 Projekt zur Erfassung des Wassergehaltes im Erdreich einer Kernobstanlage
Start im Frühjahr 2025
Projektbegleitung: Dominik Bühler und Helmut Hälker
Ausgangssituation:
Die Aufzeichnungen über Niederschläge in der Region erlauben folgendes Bild. Quellen: KLIWA https://www.kliwa.de/ und Wetterstation Helmut Kohler
Die Sommer der Zukunft werden in unserer Region trockener und der Anteil der Starkniederschläge steigt. Insgesamt wird der sommerliche Niederschlag pro Jahr in den nächsten 30 Jahren um 5 bis 10% auf 400 bis 500 mm sinken. Die durchschnittliche Lufttemperatur wird voraussichtlich um weitere 1,4 bis 1,5 °C auf 17 bis 19°C steigen. Die Anzahl der Sommertage mit 25 bis 30 °C nimmt erheblich zu.
In den Winterperioden prognostiziert KLIWA einen Anstieg der Niederschlagsmengen um 10-20% auf 600 bis 700 mm. Die durchschnittliche Lufttemperatur wird aller Wahrscheinlichkeit nach im Winter um 1,6- 1,8 auf 6 bis 8 °C zunehmen. Frosttage nehmen erheblich ab und die Wahrscheinlichkeit später Fröste verschiebt sich um einige Wochen hin zum Frühlingsbeginn.
Insgesamt werden die Trockentage/Jahr und die Länge der Trockenperioden leicht abnehmen. Der Niederschlag über das gesamte Jahr wird zunehmen, die Lufttemperaturen werden steigen und die Extremwetterlage verschärft sich.
Idee:
Die Gemeinschaftsanlage für Obstanbau Dossenbach liegt auf einem erhöhten Plateau. Der geringere, sommerliche Niederschlag und die erhöhten Starkregenereignisse, sowie die erhöhte Durchschnittstemperatur werden zu einer Reduktion der Wasserzufuhr führen. Ob und inwieweit dies zu Ernteeinbußen führen wird, ist unklar. Um die effektiven, für den Obstanbau verfügbaren Wassergehalte im Boden festzustellen und u.U. entsprechende Konsequenzen zu ziehen, sollen entsprechende Messungen durchgeführt werden. Folgende Verfahren kommen hier vorzugsweise in Frage.
1. Die volumetrische Messung: Messwert in Volumenprozent Wasser [Vol.-%], die
Bodenart wird hierbei berücksichtigt. Messmethoden sind beispielsweise TDR
(Materialfeuchte), FDR (Bodenfeuchte), u.a.
2. Messung der Saugspannung: Messwert zeigt Saugspannung in cbar (Centi-bar)
oder hPa (Hekto-Pascal) an. Gemessen wird die Kraft, mit der die Wurzeln Wasser
aus dem Boden ziehen müssen, unabhängig von der Bodenart, je höher der Wert,
desto trockener der Boden. Messmethoden sind einfache Tensiometer oder
elektronisch gesteuerte Mess- und Steuerungsgeräte.
Wir haben uns aus Kostengründen und Gründen der Bedienbarkeit dazu entschieden einfache Tensiometer zu nutzen. So wird es möglich mit angemessenem Aufwand an verschiedenen Stellen der Obstanlage gleichzeitig zu messen.
Beim Kernobst in mittleren bis schweren Böden, wie wir sie auf dem Dinkelberg vorfinden, sind die Wurzeln in der Lage Wasser bis zu einer Saugspannung von etwa 400-450 hPa bzw. 40-45 cbar Feuchtigkeit aus dem Boden zu ziehen. Übersteigen die gemessenen Werte diese Grenze, so wird der Boden zu trocken und auch das verbleibende Wasser in z.B. Lehmboden kann nicht von den Wurzeln aufgenommen werden. Man empfiehlt bei automatisch bewässerten Kernobstanlagen eine Wasserversorgung ab Blüte um ca. 250 hPa und ab Triebabschluss um ca. 350 hPa.
Dauer und Aufwand:
Die Maßnahme erfordert die Positionierung mehrerer Tensiometer in einer für Kernobst üblichen Tiefe (Wurzeltiefe 30-50 cm). Die Wartung und das Ablesen der Saugspannungswerte an den Messstellen soll in den Monaten April bis Oktober stattfinden. Um einen ersten Überblick zu gewinnen, starten wir mit 2 Sonden und planen eine Dauer von 3 Jahren für die erste Stufe des Projekts. Anschließend kann man entscheiden, wie es weiter geht. Die Kenntnisse über etwaige Phasen von Wassermangel können genutzt werden, um einen Parallelversuch mit künstlich bewässerten Bäumen durchzuführen. Möglicherweise erhält man so Auskunft darüber ob gezielte künstliche Bewässerung die Erträge optimiert. Beim Kernobst sollten 2-3 l Wasser/Tag die Wurzelregion erreichen, um auch in extremen Trockenperioden die Wasserversorgung des Baumes zu sichern.
Monitoring:
Die Positionierung der Sonden geschieht im April 2025. Die Messwerte werden alle mind. 2 Wochen abgelesen und notiert. Pflege und Wartung sind gemäß den Beschreibungen der Tensiometer durchzuführen.
Projektbericht P6/25 für das Jahr 2025
Wassergehalt im Boden in einer Obstanlage – messen und aufzeichnen
Am 09.05.25 wurden zwei Tensiometer in einer Tiefe von 50 cm zwischen den Bäumen einer Apfelplantage installiert. Die Ablesungen fanden ca. 2- bis 4-mal pro Monat statt. Da die Saugspannungswerte uns sehr hoch erschienen (500-600 hPa) und wir in den ersten beiden Monaten zu wenig Feuchtigkeit in einer Tiefe von 50 cm feststellten entschieden wir uns zur Installation zwei weiterer Tensiometer in 25 cm Tiefe.
Dort fanden wir nun niedrigere Werte. Die Messungen wurden bis Ende Oktober fortgeführt.
Beobachtungen:
- Der Einfluss von Niederschlag spielt eine Rolle. Je höher die Saugspannung, desto geringer der Wassergehalt im Boden.
- In einer Tiefe von 25 cm ist bei Dauerregen von 24 h eine Absenkung der Saugspannung zahlenmäßig nachweisbar.
- In 50 cm Tiefe wird eine Wirkung auf die Saugspannung erst nach einigen Tagen Regen sichtbar.
- Dies könnte die Erklärung dafür sein, dass auf dem Dinkelberg die Baumwurzeln der Obstbäume sehr niedrig sind und sich bevorzugt in der Breite entwickeln.
- In der Phase von Juli bis August kam es zu Kräuselung der Blätter und Anfälligkeit für Schädlingsbefall.
Ergebnisse:
- Die Tatsache, dass wir die Tensiometer auf 25 cm Eindringtiefe erst im Juli installiert haben und eines der Geräte wegen Mängel auch noch ausgetauscht werden musste, lässt unsere Daten lückenhaft erscheinen.
- Es wurde deutlich, dass die tagelangen Regenfälle ab Sept.25 dazu führten, dass die Schichte auf 50 cm Tiefe genügend Wasser bekam um die Obstbäume ausreichend mit Wasser zu versorgte.
- Von Mai bis Ende August war in 50 cm Tiefe zu wenig Wasser zur Versorgung vorhanden. (siehe auch Diagramm unten)
- In 25 cm Tiefe war die Wasserversorgung im Juli mit 250 – 300 hPa Saugspannung auf der Grenze zur Zusatzbewässerung.
- Nach den Regengüssen im Sept. pendelte sich die Saugspannung auf 25 cm Tiefe bei durchschnittlich 100 hPa ein.
- Eine besondere Beobachtung war, dass bei 2-3 Tagen Trockenheit zunächst die obere Schicht bis 25 cm Tiefe an Feuchtigkeit verliert, während die tiefere Schicht den Wasservorrat zurückhält.
Konsequenzen:
- Die Messungen werden im Jahr 2026 fortgeführt.
- Die Regentage werden dazu notiert.
- Da jetzt bereits erkennbar ist, dass es offensichtlich eine Phase im Jahr (etwa zwischen Mai und August) gibt die zur Unterversorgung der Obstbäume mit Wasser führt muss man an einer Strategie zu besserer Wasserversorgung arbeiten.