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

Dieser Artikel erschien ursprünglich im Januar 2021 auf FreshFruitPortal.

Wie viele Orte in Peru und Chile leidet auch die Küstenregion im Norden Perus unter zunehmender Versalzung der Böden. Dies stellt eine besondere Herausforderung für den Anbau von Avocados dar, einem wichtigen Exportgut, dessen Bäume jedoch bekanntermaßen sehr empfindlich auf einen hohen Salzgehalt reagieren. Wie eine Studie der University of California feststellt, „führen Probleme im Zusammenhang mit hoher Bodenversalzung und Chloridtoxizität zu Ertragseinbußen und einer Verringerung der Baumgröße, einem geringeren Chlorophyllgehalt in den Blättern, einer verminderten Photosynthese, einem schlechten Wurzelwachstum und Blattverbrennungen“.

Mit diesen und weiteren Problemen sah sich SF Almácigos in Viru konfrontiert, wo neben Avocados auch verschiedene andere Obst- und Nussarten angebaut werden. Wie üblich hatten sie zuvor auf das wasserintensive Auswaschen von Salzen durch Waschen und die Verwendung von Umkehrosmose (RO) zurückgegriffen, um das Salz aus dem Wasser zu entfernen. Da Wasser jedoch zu einer immer knapperen Ressource wird und RO für SF Almácigos zu einer teuren und stromintensiven Option wurde, suchten sie nach anderen Lösungen – darunter auch AQUA4D aus der Schweiz.

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

Während RO alle Salze und Mineralien aus dem Wasser entfernt, verändert water-smart von AQUA4D® die physikalische Struktur der Moleküle und löst die darin enthaltenen Mineralien effizient auf. Und während RO eine kontinuierliche Wartung erfordert, fallen bei AQUA4D weder Verbrauchsmaterialien noch Abwasser an. Der in Peru ansässige Agrarwissenschaftler Enrique Rebaza sagt dazu: „Es scheint paradox, aber AQUA4D löst Probleme mit dem Salzgehalt und ermöglicht dennoch die Verwendung desselben Salzwassers.“ [Tipp: Dieses Video erklärt, wie dies möglich ist]. Da ein AQUA4D®-System nur so viel Strom verbraucht wie eine herkömmliche 10-W-Glühbirne, ist es zudem in jeder Hinsicht eine ressourceneffiziente Lösung. Könnte dies die Lösung für die seit langem bestehenden Bewässerungsprobleme von SF Almácigos sein?

Feldresultate

Nachdem sie sich von den oben genannten Faktoren überzeugen ließen, installierten sie ein AQUA4D FA10-360-System und überwachten die Ergebnisse kontinuierlich mithilfe von EC-Messungen und Sensoren. Als weiteres interessantes Element verglichen sie die Auswirkungen des AQUA4D-Grundstücks mit einem Kontrollgrundstück, das mit Umkehrosmosewasser (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 im Vergleich zur Kontrollgruppe ein besseres Umfeld für ein kräftigeres Wachstum. Dies ist zu erwarten, da die Pflanze ohne Salzkristallisation um die Wurzeln herum besser gedeihen, Nährstoffe besser aufnehmen und ihr Potenzial voll ausschöpfen kann. Diese Bewegung der Salze ist in der folgenden Grafik dargestellt, in der die Auswirkungen auf die elektrische Leitfähigkeit des Bodens im Laufe der Zeit deutlich zu erkennen sind: Die Salze wurden im Laufe der Zeit immer weiter nach unten gedrückt und sind somit nicht mehr schädlich:

Wasserrückhalt im Boden

Der Bodenfeuchtigkeitsgrad wird in dem mit AQUA4D® behandelten Bereich nahe 100 % der Feldkapazität gehalten, wobei die Bewässerung so gesteuert wird, dass dieser Wert nicht überschritten wird, um eine dauerhafte Sättigung zu vermeiden. Es wird sogar empfohlen, Schwankungen im Feuchtigkeitsgehalt aufrechtzuerhalten, um ein optimales Wasser-Luft-Gleichgewicht in den Bodenporen zu erzielen. Dies bedeutet eine Verringerung der Bewässerungszeiten um etwa 10 %. Angesichts der zunehmenden Wasserrückhaltung durch den Boden in der mit AQUA4D behandelten Zone empfahlen Agronomen, die Gesamtwassermenge um 10 % zu reduzieren (d. h. die Bewässerungszeiten um 10 % zu verringern, wobei die Häufigkeit beibehalten wird).

AQUA4D und Umkehrosmose

Wie hat sich AQUA4D im Vergleich zu der mit Umkehrosmose bewässerten Parzelle geschlagen? Wie aus den untenstehenden Aquaspy-Messungen ersichtlich ist, sank der EC-Wert des Bodens bei AQUA4D und RO gleichermaßen. Das ist jedoch nur die halbe Wahrheit: Während des 80-tägigen Überwachungszeitraums verbrauchte das AQUA4D®-System 1,78 kW/m³ (0,9 Wh pro m³). Im Gegensatz dazu verbrauchte das Umkehrosmose-System in den 51 Tagen, in denen es aktiviert war , 3.549 kW/m³ (2 , 9 kWh/m³):

Somit erzielte AQUA4D die gleichen Ergebnisse bei einem 3000-mal geringeren Stromverbrauch und ohne dem Wasser etwas zu entnehmen oder hinzuzufügen. „Eine interessante Beobachtung bei salzhaltigen Böden mit membranbehandeltem Wasser ist, dass man zwar einen ‚salzfreien oder salzreduzierten‘ Bereich in den Wurzeln schafft, die Salzkonzentration außerhalb jedoch tatsächlich höher ist“, sagt Agrarwissenschaftler Enrique Rebaza. „RO entfernt Salz aus dem Wasser, wirkt jedoch nicht auf die Salze, die sich bereits im Boden befinden. AQUA4D ist ideal sowohl für die Bewässerung mit salzhaltigem Wasser als auch für das Management von Salzen im Boden – AQUA4D kann die Poren reinigen und Salze nach unten und zur Seite drücken, wodurch ihre Ansammlung verhindert wird.“

Schlussfolgerungen

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

Über einen Zeitraum von 3 Monaten hat AQUA4D zu folgenden Ergebnissen geführt:

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

Dieses Projekt im Norden Perus ist nur eines von mehreren Projekten in Lateinamerika, bei denen die AQUA4D®-Technologie zum Einsatz kommt. Dazu gehören mehrere wegweisende Projekte, die in Zusammenarbeit zwischen der IST Group, dem Hass Avocado Committee und INACAP in Chile durchgeführt werden und bei denen water-smart eingesetzt werden, um die Wassereffizienz deutlich zu steigern und die Aufnahme von Salzen und Nährstoffen 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 Management von Salz in Böden betrachten.“

Animation: Der AQUA4D®-Effekt auf den Salzgehalt des Bodens und salzhaltiges Wasser:

Die Situation bei SF Almácigos vor der Behandlung mit AQUA4D

Der Agrarwissenschaftler Enrique Rebaza von AQUA4D misst die elektrische Leitfähigkeit des Bodens.

Zusammenarbeit: Die IST Group (AQUA4D Chile) arbeitet eng mit dem Hass Avocado Committee zusammen, um immer mehr Erzeugern in Chile water-smart zu ermöglichen.