Schweizer Technologie ermöglicht Bewässerung mit Salzwasser

Selbst in den fruchtbarsten Regionen der Welt scheint es eine große Herausforderung zu sein, eine wachsende Bevölkerung nachhaltig zu ernähren und dabei weniger Ressourcen zu verbrauchen. In vielen Gebieten wird dies jedoch durch ungünstige lokale Bedingungen zusätzlich erschwert.

In Nordafrika und im Nahen Osten sehen sich Lebensmittelproduzenten mit zwei häufigen und miteinander verbundenen Problemen konfrontiert: Bodenversalzung und schlechte Wasserqualität mit hohem Salzgehalt.

Es überrascht nicht, dass Landwirte zunehmend auf neue Agrartechnologien (Agritech) zurückgreifen, um dieses Problem zu lösen.

Das Schweizer Unternehmen Aqua4D hat in Ländern weltweit, die unter Versalzung leiden, darunter Brasilien, Kalifornien und der Nahe Osten, große Anerkennung gefunden. Diese innovative Wasseraufbereitungsmethode reduziert effizient den Salzgehalt im Boden und neutralisiert die schädlichen Auswirkungen der Bewässerung mit salzhaltigem Wasser. Die Salze verbleiben zwar im Wasser, sind jedoch so stark gelöst, dass sie keine Gefahr mehr darstellen und nicht mehr im Boden oder um die Wurzeln herum kristallisieren.

Die patentierte Technologie von AQUAD interagiert mit der Struktur von Wasserclustern und sorgt so für eine bessere Homogenisierung und Verteilung der Mineralien im Wasser.

Kübler Evapo Imaging wurde verwendet, um diesen Effekt zu veranschaulichen und die deutliche Umordnung der Wassermoleküle zu zeigen:

Was bedeutet das nun für das Bewässerungsmanagement in der Landwirtschaft?

  1. Salze: Überschüssige Salze werden unterhalb des Wurzelbereichs ausgewaschen, wodurch der Salzgehalt des Bodens sinkt.
  2. Salzwasser: Unerwünschte Salze sind für die Pflanzen weniger schädlich, sodass eine Kultivierung mit Salzwasser möglich ist.
  3. Düngemittel: Düngemittel werden besser im Wasser verteilt, wodurch ihre Effizienz erhöht wird.
  4. Böden: Wasser dringt besser in die Mikroporen ein, wodurch die Böden länger feucht bleiben, wodurch die Bewässerungshäufigkeit reduziert und Wasser gespart wird.

Angesichts der weltweit sinkenden Qualität von Bewässerungswasser wäre die Möglichkeit, mit Brack- oder Salzwasser zu bewässern, für viele Landwirte eine bahnbrechende Neuerung. Daher haben verschiedene akademische Einrichtungen weltweit die Wirksamkeit in ihren lokalen Umgebungen und unter ihren Bedingungen getestet, darunter die Fresno State University und die Universität Wageningen (die vollständige Liste der akademischen Studien finden Sie hier).

Ein Wissenschaftler, der diese Technologie unbedingt erforschen wollte, war Prof. Mohamed Hachicha aus Tunesien vom Nationalen Forschungsinstitut für ländliche Technik, Wasser und Forstwirtschaft (INRGREF). Er war beeindruckt von den Auswirkungen von Aqua4D in Nordafrika und wollte unbedingt mehr darüber erfahren.

Prof. Hachicha beschloss, genauer zu untersuchen, inwieweit diese Innovation zur Lösung gängiger Probleme in der Bewässerungslandwirtschaft beitragen könnte. Einige Jahre später sind an seinen Studien akademische Einrichtungen aus dem gesamten Nahen Osten und Nordafrika beteiligt.

Schauen wir uns einmal an, wie diese Theorien in der Praxis in diesen wissenschaftlichen Studien umgesetzt wurden:

2014: Analyse der Keimraten von Mais- und Kartoffelpflanzen, die mit Aqua4D bewässert wurden.

– höhere Kartoffelerträge

­ – höhere Keimraten von Mais

– deutlicher Rückgang des Salzgehalts im Boden

– Verringerung des Natrium- und Chlorgehalts im Boden

  • Die Autoren der Studie stellten fest, dass die Behandlung „die negativen Auswirkungen von Salzwasser deutlich verringerte“ und dass Aqua4D „eine wichtige Rolle beim Schutz von Pflanzen wie Mais und Kartoffeln vor den negativen Auswirkungen von Salzstress spielt“.

2015: Bewertung der Salzauswaschwirkung von Aqua4D nach Bewässerung mit Salzwasser.

­ – Deutliche Verbesserung der Wasserqualität

­ – Wassereinsparungen durch effizientere Auswaschwirkung

– Erhöhung der Leitfähigkeit des Drainagewassers (was auf einen starken Auswaschungseffekt hindeutet)

– Verringerung des Salzgehalts im Boden

  • Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass die Aqua4D-Behandlung „eine deutliche und positive Wirkung auf die Verbesserung der Salzauswaschung [und] eine positive Wirkung auf die Verbesserung der Wassereffizienz hat“.

2018: Analyse der Wirkung von Aqua4D auf die Bewässerung von Gerstenkulturen mit behandeltem Abwasser.

­ – höheres Volumen an Drainagewasser

­ – hoher Salzgehalt des Drainagewassers (Auswaschungseffekt)

­ – verbesserte Wachstumsparameter, höherer Stickstoffgehalt in Gerste

– geringere Präsenz von kontaminierenden Keimen

– niedrigerer pH-Wert des Bodens im behandelten Bereich

– geringerer Natrium- und Chlorgehalt und niedrigerer pH-Wert des Bodens

  • Die Autoren stellten fest, dass die physikalische Wasseraufbereitung durch Aqua4D „die negativen Auswirkungen des Salzgehalts auf Böden und Pflanzen mindern kann”. Diese Ergebnisse bei Gerste haben potenziell tiefgreifende positive Auswirkungen auf die Behandlung von Getreidekulturen in großem Maßstab, ein Bereich, den Aqua4D in den kommenden Jahren aktiv vorantreiben wird (siehe EU-Förderungsbeschreibung hier).

Auswirkungen

Angesichts der weltweit sinkenden Qualität des Bewässerungswassers und der versiegenden Wasservorräte haben diese Studien von Prof. Hachicha und seinem Team große Auswirkungen auf solche Regionen: Aqua4D ermöglicht die Bewässerung mit Wasser minderer Qualität oder sogar mit aufbereitetem Abwasser, ohne dass etwas hinzugefügt oder entnommen werden muss. Entscheidend ist, dass Wasser höherer Qualität dann für den lebenswichtigen menschlichen Verbrauch aufbewahrt werden kann.

Das bedeutet, dass die Verbesserung der Effizienz der landwirtschaftlichen Bewässerung weit über den landwirtschaftlichen Betrieb hinausgehende humanitäre Auswirkungen haben kann. Solche Veränderungen waren wohl noch nie so wichtig wie heute.

Weiterführende Literatur:

  • Nordafrika

  • Wasseraufbereitung

  • Salzgehalt

Experiment läuft derzeit am INRGREF, Tunesien