George Hércules de Melo, Agronom bei AQUA4D Brasil, untersucht die positiven Auswirkungen der water-smart Technologie bei schwierigen Bewässerungsbedingungen wie salzhaltigem Wasser oder salzgesättigten Böden.
Verstehen des Mechanismus der Wurzelabsorption
Kulturen, die auf Böden mit hohem Salzgehalt angebaut und/oder mit Brackwasser bewässert werden, haben Entwicklungsprobleme, die zu sehr geringen Erträgen führen. Dies ist auf die geringe Fähigkeit der Pflanzen zurückzuführen, Wasser und Bodennährstoffe aufzunehmen.
Damit ein Ionenaustausch zwischen dem Boden und der Pflanze stattfinden kann, müssen osmotische Bedingungen herrschen, die eine Aufnahme begünstigen. Aufgrund des osmotischen Gefälles zwischen der Salzkonzentration des Pflanzensaftes und der Konzentration der Lösung des salzhaltigen Bodens müssen die Pflanzen viel Energie aufwenden, um diesen Austausch durchzuführen. Das bedeutet, dass die Pflanze sich sehr anstrengen muss, um das benötigte Wasser aufzunehmen.
Bei hohem Salzgehalt reicht das verfügbare Wasser selbst bei häufiger Bewässerung nicht aus, damit die Pflanze ihre lebenswichtigen Funktionen aufrechterhalten kann: An einem heißen und sonnigen Tag schließen sich die Spaltöffnungen, und die Photosynthese wird nicht mehr durchgeführt. Mit der Zeit werden die nachteiligen Auswirkungen auf die Pflanzen und die Erträge nur allzu deutlich.
Veränderung der Beziehung zwischen Wasser, Boden und Pflanze
Die in der Natur vorkommenden Wassercluster bestehen meist aus Hunderten von Wassermolekülen (H2O). Die AQUA4D®-Behandlung führt zu einer Defragmentierung dieser Cluster. Diese kleineren Wassercluster führen dann zu einem größeren Eindringen in die Mikroporen des Bodens. Dadurch wird die Wasserverfügbarkeit im Boden erhöht, wodurch Böden und Pflanzen länger hydratisiert bleiben. Da schädliche Salze effizient unter die Wurzelzone transportiert werden, können die Pflanzen nun ihre physiologischen Aktivitäten optimieren.
Für Pflanzen, die extremen äußeren Bedingungen ausgesetzt sind, bedeutet die AQUA4D®-Behandlung weniger Pflanzenstress, fördert eine bessere Entwicklung und führt zu höherer Produktivität und höheren Erträgen.
Die neuen Bedingungen in der Beziehung zwischen Wasser, Boden und Pflanze, die durch AQUA4D® geschaffen wurden, haben sich in verschiedenen Fällen auf der ganzen Welt und in einigen bemerkenswerten Beispielen in Brasilien bewährt.
Rio Grande do Norte: Regenerierung salzhaltiger Böden
Agricola Famosa, der größte Obstproduzent Brasiliens, bewässerte seine Melonenkulturen mit salzhaltigem Wasser (EC 3,0-6,0). Im Laufe der Zeit hatte sich das Salz in einem solchen Ausmaß angesammelt, dass die Produktivität darunter litt - man stand vor der Entscheidung, die Produktion in ein anderes Gebiet zu verlegen. Sie testeten das AQUA4D®-System erstmals 2014 auf einer 24 ha großen Fläche. (Erfahren Sie mehr in diesem Video-Interview mit Firmenchef Richard Müller).
Die Agronomen von Agricola Famosa stellten schnell fest, dass der Boden nicht mehr versalzen war , die Wasserqualität sich verbesserte und die Pflanzengesundheit unübersehbar zunahm (Ertragssteigerungen von 7-17 %).
Minas Gerais: Gleichmäßigkeit der Bewässerung und Feuchtigkeit
Die Ergebnisse eines großen Kaffeeanbauers in Minas Gerais sind ein deutliches Beispiel für die verbesserte Beziehung zwischen Boden, Wasser und Pflanze durch AQUA4D®. Eine gleichmäßigere Bewässerung und eine höhere Bodenfeuchtigkeit hatten einen direkten und tiefgreifenden Einfluss auf die Produktivität zur Erntezeit - die Erträge stiegen um 27 % (zum Vergrößern auf das linke Bild klicken).
Prof. Eusímio F. Fraga vom Instituto de Ciências Agrárias (UFU) sagte kürzlich in einem Interview mit AÇÃO AGRO: "Der Unterschied bei den Kaffeepflanzen ist eindeutig: die Größe der Pflanzen, ihre Wuchsstärke, die Farbe der Blätter und natürlich die Steigerung der Produktivität" (vollständiger Videolink hier).
Schlussfolgerung
Die Optimierung der Pflanzenleistung ist auf allen Ebenen der Landwirtschaft von Interesse, aber in Verbindung mit extremen Boden- oder Wasserbedingungen können fehlende Anpassungen existenzbedrohend für die Pflanzen sein. AQUA4D hat gezeigt, wie die Umwandlung von qualitativ schlechtem Bewässerungswasser diesen grundlegenden Zusammenhang zwischen Wasser, Boden und Pflanzen wiederherstellen kann, was sowohl heilende als auch vorbeugende Auswirkungen hat - die von den Erzeugern letztlich in Form von eingesparten Arbeitsstunden, höheren Erträgen und regenerierten Flächen gemessen werden.
Brasilien
Water-Smart Landwirtschaft
Präzisionsbewässerung
Webinar: George Melo erklärt Wassermanagement mit AQUA4D
Die Wissenschaft: Die Aufnahme von Wasser und Nährstoffen erfolgt über den Symplast Weg und über den Apoplast Weg. Der Symplast Weg erfolgt durch die Zellmembran und erfordert daher ein osmotisches Differential. Die Nährstoffe werden durch Diffusion zusammen mit dem Wasser absorbiert. Die Absorption durch den Apoplast erfolgt ohne osmotische Potentiale, da das Wasser zusammen mit den Nährstoffen zwischen den Zellen fließt, bis es das Xylem. Die Absorption erfolgt in diesem Fall über einen "Massenfluss", wobei die am besten löslichen Nährstoffe wie Stickstoff bevorzugt werden.