Bewässerung in der Rebschule
Die Bewässerung in den Rebschulen ist für den Anwuchs der Pfropfreben und somit für den Anteil verkaufsfähiger Reben von entscheidender Bedeutung. In Deutschland, aber auch im benachbarten Ausland, gibt es nur wenige Gebiete mit ausreichendem Niederschlag, wo auf zusätzliche Bewässerung verzichtet werden kann.
Am DLR Rheinpfalz (Neustadt an der Weinstraße) wurden mit Hilfe von Bodensensoren und Tensiometern Untersuchungen zur Auswirkung der Tropfbewässerung in der Rebschule auf die Bodenfeuchtigkeit angestellt. Matthias Zink und Dr. Joachim Eder berichten über die Ergebnisse.
Inhaltsverzeichnis
Versuchsaufbau
Die Versuche wurden in den Jahren 2002 bis 2005 in einer Rebschulfläche in der Gemarkung Mussbach auf einem tonigen Lehmboden durchgeführt. Der Reihenabstand betrug 1 m bei 6,25 cm Rebenabstand. Die verwendete Folie war 75 cm breit bei einer Stärke von 40 µm. Unter der schwarzen Folie war ein Bewässerungsschlauch eingezogen mit 30 cm Tropferabstand und einer Durchlaufmenge von 0,67 Liter pro Stunde je Tropfer. Um den Wassergehalt im Boden bestimmen zu können, wurden Bodensensoren und Tensiometer verwendet, die gleichmäßig über die Rebschulfläche verteilt waren. Diese waren in den angehäufelten Dämmen, in einer Tiefe von 20 cm, 40 cm und 60 cm, zwischen den Reben unter der Folie eingegraben.
Messmethoden und Messwerte
Saugspannung
Die Saugspannung bezeichnet den Unterdruck (gemessen in Kilopascal [kPa] oder Hectopascal [hPa]), der benötigt wird, um einem Boden Wasser zu entziehen. Diesen Unterdruck müssen somit auch die Pflanzenwurzeln aufbringen, um Wasser aufnehmen zu können. Die Saugspannung kann deshalb auch als Maß für das pflanzenverfügbare Wasser verstanden werden. Hohe Saugspannungswerte kennzeichnen einen trockenen Boden; geringe Saugspannungswerte einen feuchten oder nassen Boden. Tabelle 1 gibt typische Saugspannungswerte in Freilandböden mit unterschiedlichen Bodenfeuchtegehalten wieder.
| 0 – 100 hPa | Gesättigter Boden |
| 100 – 300 hPa | Feuchter Boden, grober Sand verliert Wasser |
| 300 – 600 hPa | Bewässerung wird notwendig. Ausnahme: schwere Böden |
| 600 – 1000 hPa | Bewässerung in schweren Böden |
| 1000 – 2000 hPa | Boden wird trocken bis sehr trocken |
Tensiometer
Als Tensiometer wurde der Typ TK L der Firma WfB GmbH verwendet. Das Tensiometer besteht aus einer porösen Ton- oder Keramikzelle und einem wassergefülltem Rohr, das mit einem Manometer verschlossen ist. Das Manomater zeigt die Saugspannung im Boden an (Abbildung 1).
Wartung: Gelegentlich ist der Wasserstand im Rohr zu prüfen. Ein Vorteil von Tensiometern besteht darin, dass sie als Messinstrumente nicht geeicht werden müssen.
Bodensensoren mit Handmessgerät oder Funkstation
Der Sensor Typ SM-WM Watermark-Set der Firma Irrometer Company besteht aus einer Messzelle mit zwei angeschlossenen Elektrokabeln. Die Messzelle wird in den Boden eingegraben, so dass die Kabelenden an die Bodenoberfläche reichen. An die Elektrokabel kann ein batteriebetriebenes Handmessgerät angeschlossen werden. Im Display wird die Saugspannung des Bodens dargestellt (Abbildungen 2 und 3). Mehrere Sensoren wurden an verschiedenen Stellen in einer Fläche eingegraben. Die Sensoren wurden zur Messung der Saugspannung jeweils mit dem Handmessgerät verbunden. Die Kabelenden können auch an eine Funkstation angeschlossen werden. Die in unseren Versuchen eingesetzte Station sandte die gemessenen Werte im 15-minütigem Takt einem zentralen PC zur Auswertung (Abbildung 4).
Abb.2: Links: Bodensensor für Funkstation, rechts: Bodensensor für Handmessgerät
Abb.3: Handmessgerät der Firma Irrometer Company mit Bodensensor
Abb.4:Schema des Versuchsaubaus in einer Rebschule: Funkstation und Sensoren zur Bodenfeuchtemessung
Ablauf der Bewässerung
In der Praxis sind je nach maschinentechnischer Ausrüstung unterschiedliche Reihenabstände in der Rebschule üblich. Daraus resultieren verschiedene Bestandesdichten an Reben pro ha Rebschulfläche. Bei den nachfolgenden Angaben zur Bewässerung wurde daher die durch Betropfung zugeführte Wassermenge auf den laufenden Meter Rebschulreihe bezogen (ltr./lfm.). Dies führt zu anwendbaren und vergleichbaren Werten für die Praxis.
Anfangsphase
Um ein Austrocknen der oberen Bodenschicht (20 cm) zu vermeiden, wurde vor der Einführung der Tropfbewässerung in der Rebenveredlung die Vorbereitung des Bodens und das Legen der Folie meist erst unmittelbar vor dem Stecken der Reben durchgeführt. Die Tropfbewässerung hingegen stellt Wasser beliebig zur Verfügung, so dass die genannten Arbeitsgänge zeitlich entkoppelt vor dem Stecken der Reben erledigt werden können.
Mittels Tropfschlauch kann bereits vor und während dem Stecken der Reben Wasser gegeben werden. Dies erleichtert den Steckvorgang. Auch in der anschließenden ersten Phase der Rebschule muss der Boden feucht gehalten werden, um den Kallus zwischen Edelreis und Unterlage zu erhalten und damit die Voraussetzung für die anschließende Spross- und Wurzelbildung zu schaffen.
Nach dem Einschulen der Reben wurde am 27.05.2002 zirka vier Stunden betropft (9 ltr./lfm.; Abbildung 5). Nach der Betropfung sank die Saugspannung in 20 cm Tiefe am 28.05. von 110 hPa auf 90 hPa und am 29.05. auf 60 hPa ab. Während sich die Saugspannung in 60 cm Tiefe von 100 hPa auf 110 hPa leicht erhöhte, blieb sie in 40 cm Tiefe bei 60 hPa konstant. Die Wassergabe reichte also lediglich zur Befeuchtung der oberen Bodenschicht aus. Dennoch wäre nach heutigem Erkenntnisstand die Betropfung (vier Stunden mit 9 ltr./lfm.) zu diesem Zeitpunkt nicht notwendig gewesen. Der Boden wies bereits vor der Bewässerung eine niedrige Saugspannung in allen drei Messbereichen auf. Erst Werte von mehr als 150 hPa zeigen zu diesem Zeitpunkt den Bedarf einer Wasserzufuhr an (siehe Tabelle 2).
| Bewässerungsbeginn bei einer Saugspannung [hPa] von: | Zeitpunkt |
|---|---|
| 150 | Während dem Einschulen und bis Ende Mai, in 20 cm und 40 cm Tiefe |
| 300 | Ende Mai bis Mitte Juni |
| 600 | Mitte Juni bis Mitte Juli |
| 900 | Mitte Juli bis Mitte August |
| > 1100 | Ab Mitte August |
Obwohl das Jahr 2003 allgemein als „trocken“ bezeichnet wird, zeigt sich in der Anfangsphase des Rebenwachstums ein vergleichbarer Verlauf der Bodenfeuchte wie im Jahr 2002 (Abbildung 6).
Zunächst wurde am 26.05.2003 eine Stunde lang (2,2 ltr./lfm.) betropft und damit deutlich weniger als im gleichen Zeitraum im Jahr 2002. Trotz der geringeren Wassergabe wurde eine niedrige Saugspannung von 60 hPa in 20 cm und 40 cm Tiefe sowie von 30 hPa in 60 cm Tiefe erreicht. Eine erneute Wassergabe am 27.05.2003 (zwei Std. 4,4 ltr./lfm.) führte dazu, dass die Bodenfeuchte in 20 cm Tiefe nach kurzzeitigem Abfallen auf 90 hPa wieder auf 60 hPa anstieg. Die Saugspannung erreichte in 40 cm Tiefe nach der zweiten Bewässerung 30 hPa und nahm in 60 cm Tiefe von 30 hPa auf 60 hPa zu. Diese vergleichsweise nur geringen Veränderungen der Bodenfeuchte zeigen, dass der Boden auf Grund der Bewässerung am 26.05.2003 bereits gesättigt war.
Zwischenfazit: Die Bodenfeuchtigkeit nimmt normalerweise Anfang Mai nur langsam ab, bedingt durch die noch tendenziell kühle Witterung. Die Bewässerung kann daher zunächst noch moderat mit einer Dauer von zwei bis drei Stunden durchgeführt werden. Dabei soll der Boden „befeuchtet“, nicht aber „durchnässt“ werden. Ein zu nasser Boden führt durch Sauerstoffmangel zu einer schlechteren Wurzelbildung der Pfropfreben. Zusätzlich kühlt ein nasser Boden mehr ab (Verdunstungskälte), beziehungsweise braucht längere Zeit, bis er sich erwärmt.
Auch im weiteren Verlauf des Rebenwachstums und zunehmenden Außentemperaturen reichten 2003 geringe Wassergaben zunächst noch aus (Abbildung 7). Nach 18 Tagen ohne Bewässerung und Niederschlag wurde am 16.06.2003 betropft. Vor der Bewässerung lag die Bodenfeuchte in den drei Messtiefen zwischen 200 hPa und 400 hPa. Nachdem zwei Stunden (4,4 ltr./lfm.) betropft wurde, zeigten alle Sensoren Werte unter 100 hPa, also ausreichende Bodenfeuchte, an.
Im weiteren Verlauf nahm die Bodenfeuchtigkeit in nur fünf Tagen in 40 cm Tiefe auf 610 hPa ab. Deshalb wurde einen Tag später, am 21.06.2003, für 30 Minuten (1,1 ltr./lfm.) betropft. Bereits nach 30 Minuten Bewässerungszeit wurde in 20 cm Tiefe der Wert von 10 hPa erreicht. In 40 cm Tiefe stieg die Feuchtigkeit von 610 hPa auf etwa 450 hPa kurzzeitig an, während die Bodenschicht in 60 cm Tiefe bei einem Wert von etwas über 220 hPa konstant blieb.
Daraus wird ersichtlich, dass zu Beginn des Rebenwachstums in der Rebschule, kürzere Beregnungszeiten mit vergleichbar geringen Wassermengen ausreichend sind. Die Reben beginnen in dieser Zeitspanne erst mit der Wurzelbildung und die Transpiration der kleinen Triebe sowie die Bodenverdunstung (Evaporation) sind noch gering.
Bewässerung im weiteren Vegetationsverlauf
In der Abbildung 8 sind die Saugspannungswerte vom 23.07. bis 29.07.2003 aufgezeichnet. Die Messwerte lagen am 23.07. in 20 cm Tiefe bei 790 hPa und stiegen in 60 cm Tiefe auf etwas über 1.000 hPa an. Nach dem Einschalten der Bewässerung am 25.07. sank die Saugspannung in 20 cm Tiefe innerhalb von nur 30 Minuten auf 30 hPa ab. Danach dauerte es noch etwa vier Stunden, bis auch in 40 cm Tiefe mit 50 hPa eine niedrige Saugspannung erreicht wurde. Erst nach einer weiteren Stunde stieg die Bodenfeuchte in 60 cm Tiefe auf einen Wert von 100 hPa an.
Durch die hohen Sommertemperaturen und die stärkere Transpiration der Reben wurde mehr Wasser verbraucht. Die Bodenfeuchte sank auch in den tieferen Bodenschichten ab, die Saugspannung stieg demzufolge an. Das zusätzlich ausgebrachte Wasser erreichte erst mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung die tieferen Bodenschichten. Im Gegensatz zur Anfangsphase (direkt nach dem Einschulen) sind demzufolge im Juli und im weiteren Vegetationsverlauf höhere Wassergaben empfehlenswert, um den Boden auch bis in 60 cm Tiefe zu befeuchten.
Effektivität der Tropfbewässerung
Die Effektivität der Tropfbewässerung soll am Niederschlagsereignis vom 7.07.2004 aufgezeigt werden. Ein 10 stündiger Regen mit 26,6 ltr./m2 (dies entspricht einer Betropfung von zirka 8 ltr./lfm. Rebenreihe) führte zu einem Anstieg der Bodenfeuchte in 20 cm Bodentiefe von 600 hPa auf 200 hPa (Abbildung 9). Das Regenwasser drang allerdings nicht in tiefere Bodenschichten vor, die Saugspannungswerte in 40 cm und 60 cm Bodentiefe blieben unverändert.
Wie bereits beschrieben, konnten dahingegen mit der Tropfbewässerung in der gleichen Zeit von 10 Stunden 22,2 ltr./lfm. Wasser gegeben werden (Abbildung 8). Dies entspricht der dreifachen Wassermenge, die zudem direkt den Reben unterhalb der Folie zugeführt wurden. Die größere Wassermenge führte dann auch zu einem Anstieg der Bodenfeuchte in 40 cm und 60 cm Bodentiefe.
Im Unterschied zur Tropfbewässerung läuft Regenwasser zunächst von der schwarzen Folie in die offenen Gassen ab. Erst durch das seitliche Eindringen des Regenwassers in den Bereich unterhalb der Folie wird das Bodenvolumen um die Rebwurzeln befeuchtet. Im Vergleich zum Niederschlag erfolgt bei der Tropfbewässerung die direkte und somit auch die schnellere Wasserzufuhr an die Reben.
Orientierungswerte für die Tropfbewässerung
Aus den Versuchsergebnissen können Orientierungswerte für die Bewässerung von Rebschulen abgeleitet werden. In Tabelle 2 sind verschiedenen Phasen des Rebenwachstums (rechte Spalte) Saugspannungswerte (linke Spalte) als Orientierung für die Notwendigkeit einer Betropfung zugeordnet.
In der Anfangsphase bis Ende Mai wird eine höhere Feuchtigkeit angestrebt, weil die Reben noch keine Wurzeln gebildet haben. Deshalb soll bereits ab einer Saugspannung von 150 hPa bewässert werden. Die gegebene Wassermenge ist ausreichend, wenn der Boden gut durchfeuchtet ist. Als Orientierungswert kann dazu 10 hPa Saugspannung angehalten werden.
Bei der Anwendung dieser Orientierungswerte sollte man sich vor Augen führen, dass Saugspannungswerte bis 100 hPa noch eine Wassersättigung eines Freilandbodens kennzeichnen (Tabelle 1). Die Versuche auf einem tonigen Lehmboden zeigen, dass zwei bis vier Stunden Bewässerung in dieser Anfangsphase ausreichend sein können. Deshalb sollten in der Anfangsphase kürzere, aber häufigere Betropfungen einzelnen, intensiven Bewässerungsmaßnahmen vorgezogen werden. Letztere führen zu Vernässungen, die zu diesem Zeitpunkt das Rebenwachstum behindern.
Im weiteren Vegetationsverlauf kann eine zunehmende Saugspannung toleriert werden, um das Wurzelwachstum zu fördern. Dies soll verhindern, dass sich die Wurzeln nur in der oberen Bodenschicht unmittelbar in der Nähe eines Tropfers bilden. Schließlich zeigt ein gut ausgebildetes Wurzelwerk die spätere Wuchskraft der Pfropfreben im Jungfeld an.
Die Saugspannungswerte, die die Notwendigkeit einer Bewässerungsmaßnahme kennzeichnen, steigen von 150 hPa zum Zeitpunkt nach dem Einschulen angepasst an das Rebenwachstum stetig auf 1.100 hPa und darüber ab Mitte August an. Im späten August und im September können, abgestimmt auf die Witterungsverhältnisse, durchaus höhere Saugspannungswerte akzeptiert werden. Das Wurzelwerk ist zu diesem Zeitpunkt bereits gut ausgebildet und kann die Propfrebe mit Wasser versorgen. Mit zunehmender Transpiration der Reben und Evaporation des Bodens erhöht sich der Wasserverbrauch. Somit nimmt die Bodenfeuchte auch in tieferen Bodenschichten ab. Daher sind in dieser Phase weniger häufige, aber intensivere Wassergaben mit mehrstündiger Tropfzeit zu empfehlen. Die Versuche auf einem tonigen Lehmboden zeigen, dass fünf bis sieben Stunden Bewässerung ausreichend sein können.
Die genannten Orientierungswerte wurden aus Versuchen auf einem tonigen Lehmboden abgeleitet. Erst die Anwendung an unterschiedlichen Standorten auf verschiedenen Böden kann Werte mit breiterer Aussagekraft erbringen. Bei der Erprobung in der Praxis sollte die aktuelle Bodenfeuchte anhand der Tensiometer beziehungweise der Sensoren zunächst häufig kontrolliert werden, um Erfahrungswerte über den Einfluss von Witterung, Entwicklungszustand der Reben, und Intensität von Bewässerungsmaßnahmen in Abhängigkeit von der Bodenart zu sammeln.
Zusammenfassung
In den Jahren 2002 bis 2005 wurden Versuche zur Bewässerung in der Rebschule durchgeführt. Unter Einsatz von Tensiometern und Sensoren wurden Messungen zum Verlauf der Bodenfeuchte in der Vegetationsphase bei verschiedenen Bewässerungsvarianten durchgeführt. Es wurden Orientierungswerte abgeleitet, die den Rebveredlern bei der Bestimmung des optimalen Zeitpunktes und der Intensität der Bewässerung helfen sollen. Eine einfach zu bedienende Messmethode für die Praxis bietet der Tensiometer Typ: TK L, der zudem die kostengünstigste Variante von den vorgestellten Messmethoden ist.
Einzelnachweise
- ↑ Irrometer Company, CA
Literaturverzeichnis
Zink, M. & J. Eder (2005): Bewässerung in der Rebschule - Wieviel Wasser ist notwendig? Abteilung Phytomedizin (Gruppe Weinbau), Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum Rheinpfalz, Neustadt an der Weinstraße.
