Mit einer Beregnungsanlage können Sie gezielt Wasser und Dünger auf Ihre Felder geben und auf diese Weise die Ernteerträge von verschiedenen Kulturen wie z. B. Winterweizen, Winterroggen, Sommerbraugerste und Stärkekartoffeln steigern.
Wie das funktioniert, zeigen wir Ihnen in dem folgenden Artikel. Außerdem sehen Sie anhand von Fallbeispielen, wie Beregnungsanlagen eine Ertragssteigerung von über 110 % bewirkt haben.
Faktoren, die die Menge und Qualität der Ernteerträge beeinflussen
Damit man über die Steigerung von Erträgen sprechen kann, muss man zunächst die Grundlagen zu den Erträgen verstehen.
Man muss wissen, welche Faktoren das Wachstum einer Pflanze und damit auch die spätere Ernte von Früchten beeinflussen. Nur so werden die Stellschrauben sichtbar, mit denen man aktuelle Erträge steigern kann.
Individuelle Wachstumsbedingungen
Pflanzen im allgemeinen – egal welche Art und Kultur – können nur wachsen, wenn ihnen folgende Dinge zur Verfügung stehen:
- Sonnenlicht
- Wärme
- Wasser: aus dem Boden oder durch Niederschläge
- Kohlendioxid: aus der Luft
- Sauerstoff: aus der Luft
- Mineralien(z. B. Stickstoff oder Phosphor): aus dem Boden
Für ein optimales Wachstum hat jede Kultur ihre eigene Zusammensetzung dieser sechs Stoffe. Manche Pflanzen brauchen sehr viel Sonnenlicht, andere wiederum sehr viel Wärme.
Durch Änderung dieser Wachstumsbedingungen kann man direkten Einfluss auf das Pflanzenwachstum nehmen. Auf diese Weise kann die Qualität und Menge der Ernte positiv verändert werden.
Das Sonnenlicht, die Wärme, Kohlendioxid und Sauerstoff sind die Faktoren, die man am wenigsten verändern kann. Das Wasser und die Mineralien dagegen sind relativ leicht zu steuern, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Pflanzenverfügbare Wassermenge
Um eine Frucht mit hoher Qualität, gutem Geschmack und großer Nährstoffdichte ernten zu können, benötigt jede Pflanze während des Wachstums eine individuelle Menge an Wasser. Wie viel Wasser eine Pflanze insgesamt braucht und ob eine zusätzliche Beregnung notwendig ist, hängt von folgenden Faktoren ab:
Pflanzenart
Auf den deutschen Feldern werden heutzutage überwiegend Weizen (Winterweizen), Silomais und Gerste (Sommerbraugerste) angebaut. Aber auch Sojabohnen, Hirse und Kartoffeln sind auf den Äckern weitverbreitet.
Für jede Pflanzenart ist der Wasserbedarf während des Wachstums unterschiedlich. Er hängt auch vom Klima/Witterung, vom Standort und von der Sorte ab.
Entwicklungsstadium der Pflanze
Jede angebaute Kultur durchläuft vom Samen bis zur Frucht verschiedene Wachstumsstadien. In jedem einzelnen davon benötigt die Pflanze unterschiedlich viel Wasser.
Beispielhaft dafür soll in der folgenden Abbildung der Wasserbrauch der Kartoffel während des Wachstums dargestellt werden:
Hier ist zu erkennen, dass die Kartoffel während der Keimung deutlich weniger Wasser benötigt als z. B. in der Blütenphase.
Bodenart
Die Art des Bodens ist ein weiterer wichtiger Faktor, der für die individuelle Wasserzugabe eine große Rolle spielt und zwingend berücksichtigt werden muss.
Es gibt vier verschiedene Hauptbodenarten, die sich anhand ihrer Korngröße unterscheiden – wobei der Lehmboden eine Kombination aus Sand-, Schluff- und Tonboden ist.
- Lehmboden
- Sandboden
- Schluffboden
- Tonboden
Zwischen diesen vier Hauptbodenarten existieren fließende Übergänge, sodass man oft einen lehmigen Sandboden oder tonigen Lehmboden vor sich hat. Weitere Informationen zu den verschiedenen Bodenarten finden Sie im Bodenartendreieck der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung.
Jede Bodenart weist eine andere Wasserspeicherkapazität auf. Ein Sandboden z. B. speichert deutlich weniger Wasser als ein Lehmboden. Demnach ist in diesem Boden deutlich weniger pflanzenverfügbares Bodenwasser vorhanden.
Vorhandene Mineralien im Boden
Ähnlich wie bei den Menschen brauchen auch die Pflanzen verschiedene Mineralien (= Nährstoffe), um sich optimal entwickeln zu können. Je nach benötigter Menge der Nährstoffe unterscheidet man zwischen Makronährstoffe und Mikronährstoffe.
| Makronährstoff | Makronährstoff | Mikronährstoff | Mikronährstoff |
|---|---|---|---|
| N | Stickstoff | Fe | Eisen |
| P | Phosphor | Mn | Mangan |
| K | Kalium | Cu | Kupfer |
| S | Schwefel | Zn | Zink |
| Ca | Calcium | Mo | Molybdän |
| Mg | Magnesium | B | Bor |
| Cl | Chlor | ||
| Ni | Nickel |
Manche Nährstoffe haben einen großen Einfluss auf den chemischen und physikalischen Zustand des Bodens und somit auch auf die Bodenfruchtbarkeit.
Zu der Bodenfruchtbarkeit werden verschiedene Bodeneigenschaften gezählt, die Auskunft über das Fruchtbarkeitspotenzial eines Bodens geben. Dazu gehören:
- Humusgehalt
- Kationenaustauschkapazität (KAK)
- pH-Wert
- Calciumversorgung
- Luft- und Wasserhaushalt (als Porengefüge)
- Durchwurzelbarkeit
Der pH-Wert hat wiederum Auswirkungen auf die Nährstoffverfügbarkeit für die Pflanzen. Ob die Nährstoffe in gelöster und damit pflanzenverfügbarer Form vorliegen, ist pH-Wert-abhängig.
Bei einem pH-Wert von 4 sind z. B. die Elemente Stickstoff, Schwefel, Calcium, Magnesium und Kalium fest gebunden und somit für Pflanzen nicht verfügbar. Das heißt, die Nährstoffe sind zwar vorhanden, können aber von der Pflanze nicht aufgenommen werden.
Die allgemeine Nährstoffaufnahmefähigkeit von Pflanzen hängt auch von der Bodenfeuchte ab. Je feuchter der Boden ist, desto besser kann die Nährstoffaufnahme durch die Pflanzenwurzel erfolgen. Denn das Wasser dient hier als Transportmedium.
Die hier aufgeführten Parameter (z. B. Bodenfeuchte und Bodenfruchtbarkeit) werden anhand einer Bodenanalyse ermittelt. Basierend darauf kann man mit einer Düngung des Bodens direkten Einfluss auf die Menge und Qualität der Ernte nehmen. Es können nur Früchte mit hoher Qualität, gutem Geschmack und großer Nährstoffdichte geerntet werden, wenn der Pflanze ausreichend Mineralien in richtiger Zusammensetzung zur Verfügung stehen.
Der beste Weg für die Steigerung von Ernteerträgen
Das Wachstum der Pflanze und damit auch die spätere Qualität und Menge ihrer Früchte kann auf zweierlei Art beeinflusst werden:
- Mit einer gezielten und bedarfsgerechten Zugabe von Wasser und Dünger erzielen Sie einen positiven Effekt auf die Bodenqualität und die Pflanze selbst.
- Eine Beregnungsanlage kann genau diese Aufgaben erfüllen: Durch eine intelligente Steuerung kann eine Beregnungsanlage sowohl kleine als auch große Felder effizient und ressourcenschonend mit zusätzlichem Wasser und Dünger versorgen – und das mit nur wenig Aufwand.
Hier der grobe Aufbau eines Bewässerungssystems:
Warum ist eine Beregnungsanlage wichtig?
Mit einer optimal laufenden Beregnungsanlage sind Sie in der Lage, zusätzliches Wasser und Nährstoffe auf die Felder zu bringen. Das Ganze zur richtigen Zeit in der richtigen Menge.
Diese ressourcenschonende und gezielte Beregnung bringt viele Vorteile, die sich sowohl auf die Menge als auch auf die Qualität der Ernte auswirken:
- Überbrückung von Trockenperioden und Hitzewellen ⇾ dadurch werden große Ertragsausfälle verhindert
- Vermeidung von Hitze- und Trockenstress für die Pflanzen
- ressourcenschonende Wassernutzung ⇾ senkt die laufenden Betriebskosten
- Verbesserung der Bodenqualität ⇾ dadurch wird die Nährstoffaufnahme für die Pflanzen verbessert
- Vermeidung von Staunässe und Bodenerosion
- Verminderung von Verdunstungseffekte
Außerdem gibt es noch weitere Vorteile:
- Stabilisierung der Bodengesundheit
- Bessere und gleichmäßigere Mineralisation von Bodennährstoffen
- Höhere Nährstoffeffizienz und geringere Nitratauswaschung
- Sinkende Auswaschungsgefahr von Nährstoffen während der Bewässerungsperiode
- Sinkende (Rest-)Nitratwerte zum Vegetationsende
- Förderung der pflanzeneigenen Abwehrmechanismen
- Qualitätssicherung
- Ertragssicherung
- Reduktion von Knollenverlusten bei der Ernte von z. B. Kartoffeln
- Schutz vor Krankheiten, durch kontrollierte Feuchtigkeitsregulierung
Betriebswirtschaftliche Vorteile einer Beregnungsanlage
Nicht nur für die Pflanzen und die Ernte bringt ein Bewässerungssystem viele Vorteile, auch für die Wirtschaftlichkeit bringt es einen enormen Mehrwert:
- Bessere Planbarkeit der Düngung und Wassergabe
- Gezieltere Dosierbarkeit von Wasser und Dünger nach Bedarf
- Optimierung der Bestandsführung
- Gesicherte Absatzmöglichkeiten der Ernte
- Geringere Risiken bzgl. Preisabschlägen / Ablehnung der Ware wegen Nichterfüllung der geforderten Qualitätskriterien
- Bessere Planbarkeit von Ernte- und Absatzmengen zur Vermeidung von Vertragsstrafen
- Höhere Erlöse aus der Gemüse- und Getreideproduktion
- Geringere Betriebskosten, weil Wasser und Energie effektiv und sparsam eingesetzt werden ⇾ dadurch steigt die Wirtschaftlichkeit und Rentabilität
Mögliche Folgen, wenn Sie auf die Beregnung verzichten
- Geringere Ernteerträge und Ernteeinbußen
- Weniger Wachstum durch Wassermangel
- Qualitätseinbußen durch Stressfaktoren
- Veränderte Zusammensetzung von Inhaltsstoffen (zu hoher oder zu niedriger Protein- und Stärkegehalt)
- Reduzierte Widerstandsfähigkeit der Pflanzen
- Erhöhte Anfälligkeit für Schädlinge und Krankheiten
- Schwächere Pflanzenstruktur durch Nährstoffmangel
- Unregelmäßige Entwicklung und frühzeitiges Absterben
- Negative wirtschaftliche Folgen
- Niedrigere Verkaufspreise durch Qualitätsverluste
- Höhere Kosten für Schädlings- und Krankheitsbekämpfung
- Schwierigkeiten bei der Einhaltung von Lieferverträgen
- Erhöhte Umweltrisiken
- Vermehrte Nährstoffauswaschung durch plötzliche Niederschläge
- Verlust von Bodenfruchtbarkeit durch extreme Trockenheit
- Höherer Wasserverbrauch bei späterem Bewässerungseinsatz
Wenn Sie auch von diesen Auswirkungen betroffen sind, sollten Sie sich eine Beregnungsanlage anschaffen!
Fallbeispiele: Wie Ernteerträge durch Beregnungsanlagen gesteigert werden konnten!
Im folgenden Abschnitt sehen Sie anhand von Tabellen und Diagrammen, wie die Erträge verschiedener Kulturen (beispielhaft) durch eine Beregnung (optimal und reduziert) gesteigert werden konnten.
HINWEIS!
Die hier gezeigten Versuche wurden mit beregnungswürdigen Pflanzen durchgeführt. Bei der Beregnung von Raps und Wintergerste zum Beispiel bleiben die Mehrerträge aus. Sie sind daher nicht beregnungswürdig und werden nicht in der Versuchsplanung miteinbezogen.
Versuchsbericht 2023 vom Fachverband Feldberegnung e.V.
Versuchsergebnisse Winterweizen
Ertragssteigerung um 67 %
| Bereg-nungs-variante | Korn-ertrag [dt/ha] | Ertrag relativ [%] | Protein-gehalt [%] | Kornzahl / Ähre | Kornzahl / qm x 1000 | TKG [g] | Wasser-ausnutzung [kg/mm] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ohne | 43,6 | 60 | 12,8 | 24,7 | 11,6 | 38,0 | / |
| reduziert | 67,9 | 93 | 12,9 | 29,7 | 14,2 | 48,3 | 28,6 |
| optimal | 72,7 | 100 | 12,4 | 32,0 | 15,2 | 48,3 | 20,8 |
Versuchsergebnisse Winterroggen
Ertragssteigerung um 141 %
| Bereg-nungs-variante | Korn-ertrag [dt/ha] | Ertrag relativ [%] | Kornzahl / Ähre | Kornzahl / qm x 1000 | TKG [g] | Wasser-ausnutzung [kg/mm] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ohne | 35,3 | 42 | 11,5 | 14,5 | 22,0 | / |
| reduziert | 66,2 | 78 | 9,9 | 18,6 | 35,6 | 51,5 |
| optimal | 85,1 | 100 | 9,2 | 22,2 | 38,3 | 45,3 |
Versuchsergebnisse Sommerbraugerste
Ertragssteigerung um 108 %
| Bereg-nungs-variante | Korn-ertrag [dt/ha] | Ertrag relativ [%] | Protein-gehalt [%] | Ähren / qm | Kornzahl / Ähre | TKG [g] | Wasser-ausnutzung [kg/mm] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ohne | 38,6 | 48 | 11,5 | 413 | 21,0 | 44,4 | / |
| reduziert | 60,4 | 75 | 11,8 | 544 | 20,0 | 55,6 | 29,1 |
| optimal | 80,3 | 100 | 11,5 | 552 | 26,4 | 55,2 | 41,7 |
Versuchsergebnisse Stärkekartoffeln
Ertragssteigerung um 18 %
| Beregnungs-variante | Ertrag Knollen [dt/ha] | Stärke-gehalt [%] | Ertrag Stärke [dt/ha] | Ertrag Stärke relativ [%] | Nitrat-gehalt Knolle [ppm] | Wasser-ausnutzung [kg/mm] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ohne | 599 | 17,32 | 103,3 | 82 | 43,5 | / |
| reduziert | 611 | 17,80 | 109,3 | 87 | 40,8 | 48 |
| optimal | 706 | 17,79 | 125,7 | 100 | 30,8 | 107 |
Versuchsergebnisse Sojabohne
Ertragssteigerung um 33 %
| Beregnungs-variante | Korn-ertrag | Ertrag relativ [%] | Protein-gehalt [%] | Höhe Pflanze [cm] | Höhe Schoten-ansatz [cm] | TKG [g] | Wasser-ausnutzung [kg/mm] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ohne | 39,0 | 75 | 31,2 | 53 | 10 | 198 | / |
| reduziert | 49,9 | 96 | 32,1 | 59 | 10 | 220 | 43,6 |
| optimal | 51,8 | 100 | 32,8 | 72 | 12 | 196 | 17,1 |
Versuchsergebnisse Sorghum-Hirse
Ertragssteigerung um 11 %
| Beregnungs-variante | TM-Ertrag [dt/ha] | TM-Ertrag relativ [%] | TM-Gehalt [%] | Pflanzenlänge [cm] | Wasser-ausnutzung [kg/mm] |
|---|---|---|---|---|---|
| ohne | 156,3 | 90 | 28,6 | 250 | / |
| reduziert | 157,9 | 91 | 28,2 | 260 | 5 |
| optimal | 173,6 | 100 | 29,0 | 280 | 69 |
Weitere Fallbeispiele
Andere Beregnungsversuche in Hamerstorf haben die Relativerträge der Jahresmittel 2006-2021 analysiert und eine durchschnittliche Steigerung von 25 % nachgewiesen.
Arten von Beregnungsanlagen und ihre Vorteile
Für die Anschaffung eines Bewässerungssystems stehen Ihnen verschiedene Anlagentypen zur Verfügung, die entsprechend Ihrem Bedarf ausgewählt werden sollte:
Kreisberegnung – Hohe Effizienz, niedrige Energiekosten
- Haltbarkeit: 20–35 Jahre
- Energieverbrauch: 1 € pro ha und mm (10.000 Liter pro ha entsprechen 1 mm Niederschlag)
- Arbeitserledigungskosten: 10–20 Cent pro ha und mm
- Vorteil: Diese Technik arbeitet mit dem geringsten Druck (ab ca. 2 Bar), wodurch die Energiekosten gering ausfallen. Gleichzeitig ist der Arbeitsaufwand im Vergleich zu anderen Systemen sehr niedrig.
Mobile Beregnung (Trommelanlagen) – Flexibel, aber energieintensiv
- Haltbarkeit: 10–20 Jahre, je nach Modell
- Energieverbrauch: 1,60–1,80 € pro ha und mm
- Arbeitserledigungskosten: ca. 80 Cent pro ha und mm
- Arbeitsaufwand: Jede Maschine muss regelmäßig umgestellt werden (ca. 1 Stunde pro Trommel und Arbeitstag).
- Flächenleistung: Maximal 25 ha insgesamt, bei Einsatz von Schlagregnern gesetzlich je nach Bundesland auf etwa 16 Stunden begrenzt.
- Nachteil: Diese Technik benötigt einen höheren Eingangsdruck (ab 6 Bar) und verursacht daher höhere Energiekosten.
Tropfbewässerung – Präzise, aber wartungsintensiv
- Haltbarkeit:
- Tropfstation: 10–20 Jahre
- Tropfschläuche: 1–7 Jahre, je nach Material
- Energieverbrauch: 1–1,80 € pro ha und mm
- Arbeitsaufwand:
- Vor der Saison: Sehr aufwendig (Installation, Wartung, eventuelle Reparaturen).
- Während der Saison: Geringer Arbeitsaufwand, nur regelmäßige Kontrolle erforderlich.
- Druckbedarf: 2–6 Bar, abhängig von der Tropfanlage.
- Vorteil: Tropfbewässerung ermöglicht eine sehr gezielte Wasserausbringung, kann aber durch den regelmäßigen Austausch der Schläuche höhere Folgekosten verursachen.
Wie hoch die Kosten für eine Beregnungsanlage sind, sehen Sie in unserem Ratgeber “Kosten, Wirtschaftlichkeit und Förderungsmöglichkeiten von Beregnungsanlagen in der Landwirtschaft”.
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