Fertigation verbessert die Kartoffelproduktion

Die effiziente Nutzung von Wasser und Nährstoffen wird für Wirtschaftswachstum und ökologische Nachhaltigkeit unabdingbar – die Fertigation könnte die Zukunft der Kartoffelproduktion sein.

Die Sickerwasserbewässerung ist die am häufigsten verwendete Bewässerungsmethode für Kartoffeln seit die Ernte Ende des 1800. Jahrhunderts in Florida zum ersten Mal angebaut wurde. Diese traditionelle Bewässerungsmethode erfordert vom Züchter keine großen Investitionen. Sickerbewässerung bewässert die Pflanzen von unten, indem sie den Grundwasserspiegel anhebt, aber es fehlt ihr an Wassernutzungseffizienz.

DRAMATISCHE WASSERSPARNISSE

Kartoffeln verbrauchen während der 20-tägigen Vegetationsperiode im Allgemeinen 100 Zoll Wasser. Die Pflanzenproduktion ist ein großer Süßwasserverbraucher. Derzeit werden etwa 70 Prozent des Süßwassers Floridas von der Landwirtschaft verbraucht.

Florida wird in naher Zukunft mit Wasserknappheit konfrontiert sein. Da die Pflanzenproduktion der wichtigste Wasserverbraucher ist, ist eine konservierende Landwirtschaft unerlässlich. Nach Abschluss eines dreijährigen On-Farm-Forschungsprojekts im Südwesten Floridas fanden Forscher der University of Florida heraus, dass Sprinklerbewässerung (Überkopfbewässerung) über zentrale Drehzapfen bei der Wassernutzung viel effizienter ist als Versickerungsbewässerung. Die Überkopfbewässerung verbrauchte in den gleichen Vegetationsperioden an derselben Stelle im Durchschnitt nur 3 Zoll Wasser. Die Farm hat seit 8.5 mehr als 2.3 Milliarden Gallonen Bewässerungswasser gespart, genug Wasser, um alle Einwohner von Gainesville, Florida, mehr als sechs Monate lang zu versorgen.

REDUZIERTER DÜNGEMITTELVERBRAUCH

Im Gegensatz zur Sickerbewässerung bewässert die Überkopfbewässerung die Kartoffeln von oben. Die traditionelle Düngungsmethode besteht darin, trockene körnige oder flüssige Düngemittel durch Applikatoren auszubringen. Kartoffelbauern wenden in der Regel einmal vor der Pflanzung Phosphatdünger und zweimal Stickstoff- und Kalidünger für Speisekartoffeln vor der Pflanzung und beim Auflaufen an. Für das Hacken von Kartoffeln wird etwa fünf bis sechs Wochen vor der Ernte eine zusätzliche Stickstoff- und Kaliumgabe an der Liegewiese durchgeführt. Dieses Düngeprogramm für die Sickerbewässerung kann gut sein, ist jedoch nicht für die Überkopfbewässerung geeignet, da Nährstoffe, insbesondere Stickstoff, leicht aus dem Wurzelbereich der Pflanzen ausgewaschen werden. Mit der Umstellung auf Überkopfbewässerung muss daher die Düngerausbringungsmethode entsprechend angepasst werden.

Auf derselben kommerziellen Kartoffelfarm im Südwesten Floridas findet ein 4-jähriges Projekt zur Einsparung von Nährstoffen und Wasser statt. Für das Projekt wurde ein neues Düngeprogramm mit Trockenkörnungsdüngung und Fertigation entwickelt und eingesetzt. Fertigation ist die Injektion von Flüssigdünger in das Überkopfbewässerungssystem.

Das neue Düngeprogramm umfasst 100 Prozent Phosphor, 25 Prozent Stickstoff und 25 Prozent Kalium, die vor der Pflanzung ausgebracht werden, und 50 Prozent Stickstoff und 50 Prozent Kalium beim Auflaufen. Die anderen 25 Prozent Stickstoff und 25 Prozent Kalium wurden durch Bewässerung mit fünf wöchentlichen Fertigation-Ereignissen, beginnend vier Wochen nach dem Auflaufen, verabreicht.

Die im Rahmen des Projekts gesammelten Daten zeigten, dass die Fertigation im Vergleich zur trockenen Granulatdüngung mehr als 20 Prozent der Düngemittel einsparte. Der Besitzer der Farm sagt, dass durch den Einsatz dieses neuen Düngeprogramms 25 Prozent weniger Dünger benötigt werden.

Warum kann dieses neue Programm so viel Dünger sparen? Das traditionelle Düngeprogramm bringt grundsätzlich alle Düngemittel im Voraus aus. Es ist relativ fein für die Sickerbewässerung, die die Pflanzen von unten bewässert und die Nährstoffe relativ länger im Wurzelbereich halten kann. Wenn eine Überkopfbewässerung mit vorheriger Düngung verwendet wird, kann sandiger Boden die aufgebrachten Nährstoffe schlecht in der Wurzelzone halten.

Daher hat die Pflanze in der späten Wachstumsphase nicht genügend Nährstoffe für die Knollenbildung und -entwicklung. Kartoffelknollen werden dann kleiner und der Ertrag sinkt. Das neue Programm kann die Pflanzen zum richtigen Zeitpunkt düngen. Mit anderen Worten kann die Fertigation das Auswaschen von Nährstoffen minimieren und die Nährstoffversorgung und den Nährstoffbedarf der Pflanzen synchronisieren.

HÖHERER ERTRAG

Bewässerung und Düngung arbeiten Hand in Hand. Da das neue Düngeprogramm mit Fertigation die Nährstoffe zum richtigen Zeitpunkt bereitstellen und sowohl Nährstoffangebot als auch -bedarf synchronisieren kann, ergaben Forschungsergebnisse, dass der Knollenertrag um 20 bis 27 Prozent gesteigert werden konnte.

Fertigation verwendet das Bewässerungssystem als Applikator für Flüssigdünger. Ein Vorteil der Fertigation ist die Einsparung von Arbeitskraft, da die Anbauer keine Dünger-Applikatoren auf das Feld fahren müssen. Ein weiterer Vorteil ist die erhöhte Effizienz der Nährstoffnutzung, da die einmal wöchentliche Anwendung dafür sorgt, dass die Pflanzen die Nährstoffe aufnehmen, bevor sie ausgewaschen werden, wodurch Pflanzenschäden minimiert werden.

Zum Hacken von Kartoffeln fügen die Züchter normalerweise eine zusätzliche Düngergabe an der Liegewiese hinzu, wenn die Kartoffelpflanzen alle hochgewachsen sind. Die Pflanzen werden wahrscheinlich beschädigt, wenn ein Züchter einen Traktor durchfährt. Die Minimierung von Pflanzenschäden kann einer der Gründe für einen höheren Knollenertrag mit dem neuen Programm sein.

Als Bundesstaat mit vorhergesagtem Wassermangel muss Florida eine konservative Landwirtschaft entwickeln, insbesondere die Fertigation, um den Verbrauch von Wasser und Nährstoffen zu minimieren und den Kartoffelknollenertrag zu maximieren. Die Ergebnisse der laufenden Forschungsprojekte zeigen, dass die Fertigation deutlich Wasser und Nährstoffe einsparen und gleichzeitig den Kartoffelertrag maximieren kann. Da Floridas Bevölkerung und der Wasserbedarf schnell steigen, wird eine effiziente Nutzung von Wasser und Nährstoffen zu einem Muss für Wirtschaftswachstum und ökologische Nachhaltigkeit. Fertigation könnte die Zukunft der Kartoffelproduktion sein.

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