Eine Studie der California State University in Fresno untersuchte die Fähigkeit von AQUA4D®, die Auswaschung von Salzen im Boden zu beeinflussen. Die Ergebnisse sprechen eindeutig für die Eignung dieser Technologie zur Aufbereitung von salzhaltigem/brackigem Wasser, was für Landwirte in Ländern mit Versalzungsproblemen von großer Bedeutung ist.
Versuchsaufbau
Das Experiment in Fresno, Kalifornien, umfasste acht Bodensäulen, die vertikal aufgehängt waren, um den Wasserfluss zu ermöglichen. Das Bewässerungswasser hatte eine elektrische Leitfähigkeit (EC) von 2,5 dS/m.
Vor Beginn der Studie wurde allen Säulen Wasser (ohne NaCl-Zusatz) hinzugefügt, bis die Böden qualitativ als feldkapazitätsreich eingestuft wurden. Während des Experiments wurden die Bodensäulen täglich, außer an Wochenenden, bewässert. Die Höhe des in jede Säule abgegebenen Wassers und das Volumen des gesammelten Sickerwassers wurden nach jeder Bewässerung aufgezeichnet.
Ergebnisse: Perkolation
Das Experiment zeigte, dass die mit AQUA4D®-behandeltem Wasser bewässerten Säulen eine um 21 % langsamere durchschnittliche Versickerungsrate aufwiesen. Der mit AQUA4D® behandelte Boden hatte eine durchschnittliche Versickerungsrate von 2,64 µm/s, während der Kontrollboden eine höhere Rate von 3,33 µm/s aufwies.
In der Praxis ist dies auf die Fähigkeit von AQUA4D®-Wasser zurückzuführen, tiefer in die Makro- und Mikroporen des Bodens einzudringen, wie eine Studie aus dem Jahr 2020 des Agrarforschungsinstituts INRGREF (Tunesien) und des INRAE (Frankreich) bestätigt.
„Das bestätigt, was wir mit Bodenfeuchtesensoren hinsichtlich der Wasserpenetration messen“, bemerkt Charles-Henri Faure, CTO von AQUA4D. „Die langsamere Versickerungsrate bedeutet, dass wir die Fähigkeit des Wassers, in den Boden einzudringen, verbessern, und erklärt, warum wir mit Sensoren und Messungen beobachten, dass der Boden länger feucht bleibt.“
Grafik 1: Perkolationsrate [µm/s]:
„Das bestätigt, was wir mit Bodenfeuchtesensoren hinsichtlich der Wasserpenetration messen“, bemerkt Charles-Henri Faure, CTO von AQUA4D. „Die langsamere Versickerungsrate bedeutet, dass wir die Fähigkeit des Wassers, in den Boden einzudringen, verbessern, und erklärt, warum wir mit Sensoren und Messungen beobachten, dass der Boden länger feucht bleibt.“
Ergebnisse: Drainagewasser
Obwohl das Volumen des Drainagewassers in den mit AQUA4D® behandelten Säulen geringer war, war die elektrische Leitfähigkeit (EC) des Drainagewassers bei AQUA4D® deutlich höher. Insgesamt führte die Wasseraufbereitung mit AQUA4D® in den letzten zwei Wochen des Experiments zu einer um 30 % höheren EC als bei der Kontrollgruppe, was darauf hindeutet, dass das Drainagewasser mehr gelöste Mineralien und NaCl enthielt.
Diese Ergebnisse zeigen deutlich die Auswaschwirkung von AQUA4D®, die weltweit unter salzhaltigen Bedingungen beobachtet wurde.
Charles-Henri Faure liefert eine Erklärung für die beobachteten Effekte: „Mit AQUA4D® bleiben Mineralien in gelöster Form, weshalb wir parallel dazu eine bessere Aufnahme von Düngemitteln (NPK) durch die Pflanzen und bei Bedarf einen besseren Auswaschungseffekt beobachten und vermeiden, dass Salze in der Wurzelzone verbleiben, wo sie den Pflanzen schaden können.“
Grafik 2: EC des Drainagewassers pro Woche [mS/cm] :
Ergebnisse: Grobe Salzbilanz: 493 mg gegenüber 198 mg
Um diesen Aspekt genauer zu untersuchen, haben die Wissenschaftler aus Fresno die grobe Salzbilanz untersucht, indem sie die Nettoveränderung der Salzmenge in der Bodensäule berechnet haben – also die Gesamtmenge an Salz (Input) im Vergleich zur im Sickerwasser nachgewiesenen Salzmenge (Output). Bei dem mit AQUAD4® behandelten Wasser betrug der Output 4537 mg Salz und der Input 4044 mg, was bedeutet, dass 493 mg Salz aus dem Boden ausgewaschen wurden. Bei dem unbehandelten Wasser betrug der Output 3914 mg Salz und der Input 3761 mg, was bedeutet, dass 198 mg Salz aus dem Kontrollboden ausgewaschen wurden.
Grafik 3: Rohsalzbilanz [mg]:
Wenn man außerdem die Salzmenge im Sickerwasser durch die zugeführte Wassermenge teilt, beträgt die pro ml zugeführtes Wasser ausgewaschene Salzmenge bei den mit AQUA4D® behandelten und unbehandelten Bodensäulen jeweils 0,195 und 0,084 mg/ml. Daraus lässt sich ableiten, dass das mit AQUA4D® behandelte Wasser potenziell 2,31-mal mehr Ionen pro ml Wasser auswaschen kann als die Kontrollprobe.
Grafik 4: Ausgelaugte Salzmenge pro ml aufgebrachtem Wasser [mg/ml] :
Schlussfolgerung und Schlussfolgerungen
Der Bericht zeigte, dass AQUA4D® die Auswaschung von Salzen im Boden erhöhen konnte. Im Experiment wurde dies durch die Tatsache belegt, dass die elektrische Leitfähigkeit (EC) des Drainwassers in den mit AQUA4D® behandelten Bodensäulen deutlich höher war und dass AQUA4D® insgesamt 1,3-mal mehr Salze auswusch als die Kontrollgruppe.
In der Praxis hat dies enorme Auswirkungen auf die vielen landwirtschaftlichen Gebiete, die unter Bodenversalzung und Wasser mit hohem EC-Wert leiden. „Dieses Experiment bestätigt verschiedene frühere Studien und die Beobachtungen aus über 10 Jahren Feldforschung“, sagt CTO Charles-Henri Faure. „Es ist ein wissenschaftlicher Beweis für das, was unsere Kunden nach der Installation eines AQUA4D®-Systems beobachtet haben, und für die positiven Auswirkungen, die sie bei ihren Pflanzen festgestellt haben.“
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Weitere Informationen zu unseren wissenschaftlichen Kooperationen finden Sie hier: https://www.aqua4d.com/collaborations/
Den vollständigen Bericht finden Sie hier:
Basierend auf einer Studie von Tim Jacobsen und Charles F. Cochran et al.
Kalifornien
Präzisionsbewässerung
Salzgehalt
„Diese Studie ist der wissenschaftliche Beweis für das, was unsere Kunden nach der Installation eines AQUA4D®-Systems beobachtet haben, und für die positiven Auswirkungen, die sie bei ihren Pflanzen festgestellt haben.“ – Charles-Henri Faure, CTO, AQUA4D
Animation: Die Wirkung von AQUA4D auf Salze