Wie man Erntekoeffizienten für den bewässerten Weinanbau ermittelt

How to find crop coefficients for irrigated grapevine production

Ein gutes Bewässerungsmanagement erfordert die Antwort auf zwei Fragen: Wann schalte ich das Wasser ein und wann schalte ich es aus?

MITARBEITER

Ein gutes Bewässerungsmanagement erfordert die Antwort auf zwei Fragen: Wann schalte ich das Wasser ein und wann schalte ich es aus?

Die richtige Beantwortung dieser Fragen ist für moderne Weinbergsmanager eine ernste Angelegenheit. Mit dem richtigen Wissen und den richtigen Werkzeugen kann die Bewässerung so gesteuert werden, dass das Wachstum der Reben kontrolliert, der Fruchtansatz maximiert und die Fruchtqualität reguliert wird. Das Wassermanagement bei einjährigen Kulturen wie Kartoffeln oder Zuckerrüben erfordert eine Bewässerung, bei der die Pflanzen nie unter Wasserstress geraten. Der Weinanbau ist komplizierter. Stress muss während der Blüte vermieden werden, wird aber später eingesetzt, um die Assimilatverteilung und das Wachstum der Reben zu steuern. Die Größe und Form des Blätterdaches und eine Vielzahl von Faktoren für die Fruchtqualität hängen von der Aufrechterhaltung eines präzisen Stressniveaus ab. Aber wie kann das angesichts der stark schwankenden Wasserversorgung und des Verdunstungsbedarfs erreicht werden?

Wann Sie das Wasser aufdrehen sollten

Züchter verwenden eine Vielzahl von Methoden, um zu entscheiden, wann das Wasser eingeschaltet werden soll. Einige beinhalten die Überwachung der Pflanze. Stress wird durch Veränderungen in der Geschwindigkeit der Triebverlängerung und der Blattexpansion, durch eine Verringerung der stomatäre Leitfähigkeit (was zu einem Anstieg der Blatttemperatur führt und mit dem METER gemessen werden kann SC-1 leaf porometer) und durch ein negativeres Wasserpotential der Blätter. Er kann auch aus Messungen der Bodenfeuchtigkeit abgeleitet werden.

Photograph of researchers using SC-1 leaf porometer on grape leaves
SC-1 leaf porometer

Wann Sie das Wasser abstellen sollten

Landwirte verwenden oft Schätzungen des Verdunstungsbedarfs, um zu entscheiden, wann sie die Bewässerung abstellen (oder wie viel Wasser die Pflanzen benötigen). Der Verdunstungsbedarf wird in der Regel als Produkt aus dem Pflanzenkoeffizienten Kc und der potenziellen Evapotranspiration PET berechnet. Die Werte für PET sind (manchmal gegen eine Gebühr) von lokalen Wetterstationen erhältlich. Die Lichtinterzeption, die Windgeschwindigkeit, das Dampfdruckdefizit, das verfügbare Wasser und die Lufttemperatur können sich alle auf Kc auswirken, aber die wichtigste dieser Faktoren ist die Lichtinterzeption durch die Pflanze. Neuere Studien zeigen, dass die Variation der Lichtabsorption mehr als 85% der Variation des Erntekoeffizienten ausmacht (L.E. Williams, 2001; Johnson, 2000). Das ist sinnvoll, denn Verdunstung erfordert Energie, und diese Energie kommt von der Sonne.

Ihr Vordach und Wasserverlust

Um dies ein wenig zu verdeutlichen, ist die Evapotranspiration der gesamte Wasserverlust durch Verdunstung auf einem Feld. Er setzt sich aus Verdunstung (Verlust aus dem Boden) und Transpiration (Verlust aus der Pflanze oder der Vegetation) zusammen. In guter Näherung ist der Anteil der Transpiration an der PET gleich dem Anteil der einfallenden Sonnenstrahlung, der von der Pflanze abgefangen wird. Wenn der Boden feucht ist, geht der nicht abgefangene Anteil vollständig in die Verdunstung, aber wenn der Boden trocken ist, ist die Verdunstung aus dem Boden viel geringer als die potenzielle Rate. Wenn die Bodenoberfläche nass ist, liegt Kc bei etwa 1,0, aber wenn die Bodenoberfläche trocken und das Blätterdach spärlich ist, kann Kc viel kleiner als 1 sein. Der Wert von Kc variiert daher je nachdem, ob Tropf- oder Überkopfbewässerung verwendet wird und wie oft bewässert wird, aber er hängt hauptsächlich von der Abfangung der Strahlung durch das Blätterdach ab.

Es gibt mehrere Methoden zur Messung der Interzeption. Williams (2001) hat die beschattete Fläche unter dem Blätterdach um die Mittagszeit fotografisch gemessen und Korrelationen zwischen diesen Werten und Kc entwickelt. Diese Mittagswerte sind direkt proportional zur ganztägigen Interzeption (siehe das METER AccuPAR LP80 Benutzerhandbuch). Andere Methoden verwenden Lichtmessungen oberhalb und unterhalb der Baumkrone.

Berechnung des Erntekoeffizienten

Das AccuPAR LP-80 ist ein Instrument zur Messung von Licht in Pflanzendächern. Es misst die photosynthetisch aktive Strahlung (PAR) im Wellenbereich von 0,4 bis 0,7 Mikrometern. Achtzig Sensoren in einer 80 cm langen Sonde werden gemittelt, so dass die stark variierenden Lichtwerte unter einem Blätterdach einfach und schnell gemittelt werden können. Die Interzeption wird als 1 - t berechnet, wobei t, der Transmissionsanteil, das Verhältnis von einer oder mehreren Messungen unterhalb des Kronendachs zu einer oder mehreren Messungen oberhalb ist. Das Verfahren zur Berechnung eines Erntekoeffizienten für einen Weinberg unter Verwendung der Korrelation von AccuPAR und Williams (2001) sieht folgendermaßen aus. Führen Sie die Messungen an einem klaren Tag innerhalb von ein paar Stunden nach Mittag durch. Führen Sie eine PAR-Messung oberhalb des Kronendachs und mehrere gleichmäßig verteilte Messungen unterhalb des Kronendachs von Reihenmitte zu Reihenmitte durch und folgen Sie dabei den Anweisungen im Handbuch AccuPAR . Nehmen Sie die Proben nicht bevorzugt in sonnigen oder schattigen Bereichen und nehmen Sie genügend Proben, um einen guten Durchschnitt für das Gebiet zu erhalten. AccuPAR berechnet automatisch t. Ziehen Sie diesen Wert von 1,0 ab, um die Interzeption zu erhalten. Die Korrelation von Williams (2001) multipliziert diesen Wert mit 1,7, um Kc zu erhalten. Wenn also t 0,60 wäre, wäre die Interzeption 1 - 0,60 = 0,40 und Kc wäre 1,7 x 0,40 = 0,68.

Researcher using AccuPAR LP-80 in the field
AccuPAR LP-80

Was bedeutet das alles?

Lassen Sie uns zusammenfassend zu den Fragen zurückkehren, mit denen wir begonnen haben: wann man das Wasser ein- und wann man es ausschalten sollte. Manager überwachen die Wachstumsraten der Reben, das Wasserpotenzial der Blätter oder stomatäre Leitfähigkeit um zu entscheiden, wann die Bewässerung beginnen soll. Sie entscheiden, wann sie das Wasser abstellen, indem sie die Rate der Wasserausbringung, die Speicherkapazität des Bodens und die Rate des Wasserverbrauchs der Reben kennen. Die Nutzungsrate ist der PET (berechnet aus lokalen Wetterdaten) multipliziert mit dem Erntekoeffizienten. Der Anbaukoeffizient ist direkt proportional zur abgefangenen Strahlung, die mit dem AccuPAR LP-80.

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Referenzen

Ayars, J., T. Trout, R. Mead, C. Phene, und R. S. Johnson. "Crop coefficients for mature peach trees are well correlated with midday canopy light interception. In III International Symposium on Irrigation of Horticultural Crops 537, pp. 455-460. 1999.(Link zum Artikel).

Johnson, R. S., J. Ayars, T. Trout, R. Mead, und C. Phene. "Crop coefficients for mature peach trees are well correlated with midday canopy light interception". Acta horticulturae (2000).(Link zum Artikel).

Williams, Larry E. "Bewässerung von Weintrauben in Kalifornien". Praktische Weinkellerei & Weinberg 23 (2001): 42-55.

Williams, L. E., und J. E. Ayars. "Der Wasserverbrauch von Weinreben und der Erntekoeffizient sind lineare Funktionen der unter dem Kronendach gemessenen beschatteten Fläche." Land- und Forstwirtschaftliche Meteorologie 132, no. 3-4 (2005): 201-211.(Link zum Artikel)

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