AQUA4D® : Eine Revolution für das Management von Salz in Böden

Dieser Artikel erschien ursprünglich im FreshFruitPortal im Januar 2021.

Wie vielerorts in Peru und Chile leidet auch das Küstengebiet im Norden Perus unter dem zunehmenden Salzgehalt der Böden. Dies bringt besondere Schwierigkeiten für den Anbau von Avocados mit sich, die ein wichtiges Exportgut sind, aber notorisch empfindlich auf zu viel Salz reagieren. In einer Studie der Universität von Kalifornien heißt es: "Probleme im Zusammenhang mit hohem Salzgehalt im Boden und Chloridtoxizität führen zu einer Verringerung des Fruchtertrags und der Baumgröße, einem geringeren Chlorophyllgehalt der Blätter, einer verringerten Photosynthese, einem schlechten Wurzelwachstum und Blattverbrennungen."

Mit diesen und weiteren Problemen sahen sich die SF Almácigos in Viru konfrontiert, die neben Avocados auch eine Reihe anderer Früchte und Nüsse anbauen. Wie üblich hatten sie zuvor auf die wasserintensive Auslaugung von Salzen durch Waschen und die Verwendung von Umkehrosmose (RO) zurückgegriffen, um das Salz aus dem Wasser zu entfernen. Da Wasser jedoch eine immer knapper werdende Ressource ist und die Umkehrosmose für SF Almácigos eine teure und stromintensive Option darstellt, begannen sie, nach anderen Lösungen zu suchen - unter anderem mit AQUA4D aus der Schweiz.

Was ist der Unterschied zwischen der AQUA4D®-Technologie und der Umkehrosmose (RO)?

Während bei der Umkehrosmose alle Salze und Mineralien aus dem Wasser entfernt werden, verändert die AQUA4D® water-smart Technologie die physikalische Struktur der Moleküle und löst die darin enthaltenen Mineralien effizient auf. Und während die Umkehrosmose eine ständige Wartung erfordert, fallen bei AQUA4D keine Verbrauchsmaterialien oder Abwasser an. Der peruanische Agronom Enrique Rebaza sagt: "Es scheint paradox, aber AQUA4D löst das Problem des Salzgehalts und kann dennoch das gleiche salzhaltige Wasser verwenden. [Tipp: Dieses Video erklärt, wie dies möglich ist]. Da ein AQUA4D®-System nur so viel Strom verbraucht wie eine normale 10-W-Glühbirne, ist es in jeder Hinsicht eine ressourcenschonende Lösung. Könnte dies die Lösung für die langjährigen Bewässerungsprobleme von SF Almácigos sein?

Ergebnisse vor Ort

Nachdem sie von den oben genannten Faktoren überzeugt waren, installierten sie ein AQUA4D FA10-360-System und überwachten die Ergebnisse laufend mit EC-Messungen und Sensoren. Als weiteres interessantes Element verglichen sie die Auswirkungen der AQUA4D-Fläche mit einer Kontrollfläche, die mit Umkehrosmose-Wasser (RO) bewässert wurde.

Das Verhältnis der elektrischen Leitfähigkeit (EC) wurde in Tiefen von 20 bis 40 cm berechnet. Im Allgemeinen bieten die Wurzeln in dem mit AQUA4D® behandelten Bereich ein besseres Umfeld für ein kräftigeres Wachstum im Vergleich zur Kontrolle. Dies ist zu erwarten, denn wenn die Salze nicht mehr um die Wurzeln herum kristallisieren, kann die Pflanze besser gedeihen, Nährstoffe besser aufnehmen und ihr Potenzial ausschöpfen. Diese Bewegung der Salze wird in der nachstehenden Grafik veranschaulicht, in der die Auswirkung auf den EC-Wert des Bodens im Laufe der Zeit kristallklar zu erkennen ist: Die Salze wurden im Laufe der Zeit immer weiter nach unten gedrückt, so dass sie keinen Schaden mehr anrichten können:

Wasserrückhalt im Boden

Die Bodenfeuchtigkeit wird in dem mit AQUA4D® behandelten Gebiet nahe bei 100 % der Feldkapazität gehalten, wobei die Bewässerung so gesteuert wird, dass dieser Wert nicht überschritten wird, um eine dauerhafte Sättigung zu vermeiden. Es wird nämlich vorgeschlagen, Schwankungen im Feuchtigkeitsgehalt aufrechtzuerhalten, um ein optimales Wasser-Luft-Gleichgewicht in den Bodenporen herzustellen. Dies bedeutet eine Verringerung der Bewässerungszeiten um etwa 10 %. Da der Boden in der mit AQUA4D behandelten Zone immer mehr Wasser speichert, schlagen die Agronomen vor, die Gesamtmenge des ausgebrachten Wassers um 10 % zu verringern (d. h. die Bewässerungszeiten um 10 % zu verkürzen und die Häufigkeit beizubehalten).

AQUA4D und Umkehrosmose

Wie schnitt AQUA4D im Vergleich zu der mit Umkehrosmose bewässerten Fläche ab? Wie die Aquaspy-Messungen unten zeigen, sank der EC-Wert des Bodens mit AQUA4D und RO gleichermaßen. Aber das ist nur die halbe Wahrheit: Während des Überwachungszeitraums von 80 Tagen verbrauchte das AQUA4D®-System 1,78 kW/m³ (0,9 Wh pro m³). Umgekehrt verbrauchte die Umkehrosmoseanlage in den 51 Tagen, in denen sie aktiviert war, 3.549 kW/m³ (2,9 kWh/m³):

AQUA4D erzielt also die gleichen Ergebnisse bei 3000-fach geringerem Stromverbrauch und ohne dem Wasser etwas zu entnehmen oder hinzuzufügen. "Eine merkwürdige Sache, die in salzhaltigen Böden mit membranbehandeltem Wasser passiert, ist, dass man zwar einen 'salzfreien oder salzreduzierten' Bereich in den Wurzeln schafft, aber die Salzkonzentration in der Umgebung tatsächlich höher ist", sagt der Agronom Enrique Rebaza. "Bei der Umkehrosmose wird das Salz aus dem Wasser entfernt, aber die Salze, die sich bereits im Boden befinden, werden nicht berücksichtigt. AQUA4D eignet sich sowohl für die Bewässerung mit salzhaltigem Wasser als auch für das Management von Salzen im Boden - AQUA4D kann die Poren öffnen und die Salze nach unten und zur Seite drücken, was ihre Anreicherung verhindert."

Schlussfolgerungen

In ihrem Bericht nach dem letzten Besuch kamen die Agronomen zu folgenden Schlussfolgerungen:

In einem Zeitraum von 3 Monaten hat AQUA4D zu folgenden Ergebnissen geführt:

• Bessere Effizienz bei der Nutzung von Wasser und Energie
• Bessere Verwaltung der Bodensalze in der Wurzelzone
• Größere Vitalität und Stärkung des Wurzelsystems durch ein besseres Wasser-Sauerstoff-Verhältnis
• Verkürzung der Aussaatzeit

Dieses Projekt im Norden Perus ist nur eines von mehreren, die derzeit in Lateinamerika mit der AQUA4D®-Technologie durchgeführt werden. Dazu gehören mehrere wegweisende Projekte wie die Zusammenarbeit zwischen der IST-Gruppe, dem Hass Avocado Committee und INACAP in Chile, bei denen die water-smart Bewässerung eingesetzt wird, um die Wassereffizienz erheblich zu steigern und die Salz- und Nährstoffaufnahme zu steuern. "AQUA4D ist die einzige Technologie, die das Problem der Versalzung löst und dabei Wasser spart", sagt Rebaza. "In diesem Sinne können wir diesen Ansatz wirklich als eine Revolution für das Salzmanagement in Böden betrachten".

Animation: Die Wirkung von AQUA4D® auf den Salzgehalt des Bodens und das salzhaltige Wasser:

Die Szene in SF Almácigos vor der AQUA4D-Behandlung

AQUA4D-Agronom Enrique Rebaza misst die elektrische Leitfähigkeit des Bodens

Zusammenarbeit: Die IST-Gruppe (AQUA4D Chile) arbeitet eng mit dem Hass-Avocado-Komitee zusammen, um die water-smart Bewässerung mehr und mehr Erzeugern in Chile zugänglich zu machen.