Bewässerung und Entwässerung

Bewässerung versorgt den Boden mit Wasser, wo der Niederschlag unzureichend ist, während die Entwässerung überschüssiges Wasser entfernt; zusammen steuern sie den Bodenwasserhaushalt, um Pflanzen zu erhalten und die Bodenressource zu schützen.

Definition

Bewässerung ist die künstliche Zufuhr von Wasser zum Boden, um den Wasserbedarf der Pflanzen zu decken; Entwässerung ist die Entfernung von überschüssigem Oberflächen- oder Untergrundwasser; beide steuern den Bodenwasserhaushalt, um den Wassergehalt im für das Pflanzenwachstum günstigen Bereich zu halten.

Scope

Dieses Thema behandelt Methoden der Bewässerungswasseranwendung und die Planung von Zeitpunkt und Menge, die Entfernung von überschüssigem Wasser durch Oberflächen- und Untergrundentwässerung, den Bodenwasserhaushalt und den Wasserbedarf von Pflanzen sowie die Bewirtschaftung von Versalzung und Staunässe, die durch schlecht gemanagtes Wasser verursacht werden können. Es wendet die Bodenphysik auf die praktische Bewirtschaftung des Bodenwassers an.

Core questions

• Wie werden Bewässerungsmenge und -zeitpunkt an den Wasserbedarf der Pflanzen angepasst?
• Welche Methoden liefern Bewässerungswasser und wie effizient sind sie?
• Warum und wie wird überschüssiges Wasser durch Entwässerung entfernt?
• Wie interagieren Bewässerung und Entwässerung, um Versalzung und Staunässe zu kontrollieren?

Key concepts

• Bodenwasserhaushalt
• Pflanzenwasserbedarf und Evapotranspiration
• Bewässerungsmethoden und Effizienz
• Bewässerungsplanung
• Oberflächen- und Untergrundentwässerung
• Auswaschungsbedarf und Salzkontrolle

Key theories

Bodenwasserhaushalt und Bewässerungsplanung

Die Bewässerung wird geplant, indem der Bodenwasserhaushalt von Zuflüssen und Verlusten verfolgt und pflanzenverfügbares Wasser vor Pflanzenstress aufgefüllt wird, wobei Feldkapazität, Welkepunkt und Pflanzenwasserbedarf als steuernde Referenzpunkte dienen.

Auswaschungsbedarf und Salzkontrolle

Da Bewässerungswasser gelöste Salze enthält, muss ein Teil des zugeführten Wassers durch das Profil abfließen, um Salze unter die Wurzelzone zu spülen, daher ist eine ausreichende Entwässerung unerlässlich, um die Versalzung zu verhindern, die viele bewässerte Flächen degradiert hat.

Mechanisms

Die Bewässerung füllt das pflanzenverfügbare Wasser auf, das durch Evapotranspiration verbraucht wurde, wobei Menge und Zeitpunkt durch den Bodenwasserhaushalt und die Speicherkapazität des Bodens zwischen Feldkapazität und Welkepunkt bestimmt werden. Oberflächen-, Sprinkler- und Tropfbewässerungsmethoden unterscheiden sich in der Gleichmäßigkeit und Effizienz, mit der sie den Boden benetzen. Die Entwässerung entfernt Wasser, das sonst das Profil sättigen würde, stellt die Belüftung wieder her und senkt den Grundwasserspiegel; da die Bewässerung Salze zuführt, sind eine geplante Auswaschungsrate (leaching fraction) und eine funktionierende Entwässerung erforderlich, um Salze unter die Wurzeln zu spülen und Versalzung und Staunässe zu verhindern.

Clinical relevance

Eine gute Bewässerung und Entwässerung sichert die Produktivität in trockenen und feuchten Regionen gleichermaßen, nutzt knappe Wasserressourcen effizient und verhindert die doppelten Degradationen von Staunässe und Versalzung, die weltweit große bewässerte Flächen geschädigt haben; sie sind zentral für die Nahrungsmittelproduktion und für die Erhaltung von Wasser und Boden.

History

Die Bewässerung gehört zu den ältesten landwirtschaftlichen Technologien, doch ihre wissenschaftliche Bewirtschaftung entwickelte sich im 20. Jahrhundert parallel zur Bodenphysik, mit einer quantitativen Behandlung des Bodenwasserhaushalts, des Wasserbedarfs der Pflanzen und der zur Salzkontrolle erforderlichen Auswaschung, wobei letztere in der Mitte des Jahrhunderts in Arbeiten über salzhaltige und alkalische Böden kodifiziert wurde.

Key figures

• Daniel Hillel
• Nyle C. Brady
• Ray R. Weil

Seminal works

• hillel1998
• usslab1954
• brady2016

Frequently asked questions

Warum kann Bewässerung zu salzhaltigen Böden führen?

Alles Bewässerungswasser enthält einige gelöste Salze, und wenn das Wasser verdunstet oder von Pflanzen aufgenommen wird, bleiben die Salze zurück und reichern sich an; ohne ausreichende Entwässerung und gezielte Auswaschung, um Salze unter die Wurzelzone zu spülen, reichern sie sich an und können den Boden schädigen.

Warum benötigen einige Böden eine Entwässerung?

Wenn überschüssiges Wasser aus Niederschlägen, Bewässerung oder einem hohen Grundwasserspiegel die Bodenporen füllt, verdrängt es die Luft und entzieht den Wurzeln Sauerstoff; die Entwässerung entfernt dieses überschüssige Wasser, stellt die Belüftung wieder her und ermöglicht normales Wurzelwachstum und mikrobielle Aktivität.