BEWÄSSERUNG VON ZUCKERROHR

Zuckerrohr kann eine praktikable Geschäftsoption für landwirtschaftliche Erzeuger mit Land in tropischen oder halbtropischen Klimazonen sein. Laut dem USDA Economic Research Service (2021) erzielen Zuckerpflanzen im Allgemeinen höhere Preise als alternative Pflanzen. Die Menge des in den Vereinigten Staaten produzierten Zuckerrohrs hat in den letzten 40 Jahren zugenommen. Die Einführung neuer Technologien, einschließlich neuer Verarbeitungsgeräte, verbesserter Pflanzensorten und die Erweiterung der Anbauflächen, sind alles Faktoren, die zu diesem Anstieg geführt haben.

Zuckerrohr wird traditionell in der Nähe von Gewässern angebaut, an denen Felder regelmäßig überflutet werden können. Das Südufer des Lake Okeechobee in Südflorida und das Louisiana-Delta sind weiterhin führend in der Zuckerrohrproduktion in den USA. Nichtsdestotrotz wird der Zuckerrohranbau auf trockenere Gebiete ausgeweitet, in denen andere Bewässerungsmethoden erforderlich sein könnten. Die Anbaufläche für Zuckerrohr für die Zuckerproduktion in den USA stieg von 704.000 Acres in den frühen 1980er Jahren auf 903.400 Hektar im Geschäftsjahr 2020/2021.

Wachstumszyklus

Zuckerrohr wird nicht aus Samen gezogen, stattdessen werden Stecklinge aus Zuckerrohr gepflanzt. Die Pflanze ist ein hohes, mehrjähriges Gras, das ein bis zwei Jahre braucht, um zu reifen. Die Reifung ist ein kontinuierlicher Prozess. Wenn die Stängel wachsen, fungiert jedes Internodium oder Gelenk als eine Einheit. Nach Zellverlängerung und Zellwandverdickung füllen sich die Speichervolumina der Zellen mit Zucker. Wenn Blätter, die an einem Internodium haften, absterben, ist das ein Hinweis darauf, dass das Internodium reif ist. Die unteren Internodien reifen zuerst, während die oberen Internodien weiter wachsen (Sugar Research Australia, 2014).
Obwohl eine Phase von Wasserstress Zuckerrohr dazu anregen kann, Zucker zu speichern, ist Wasser notwendig, um das vegetative Wachstum anzukurbeln. Zuckerrohr wird in Australien seit Jahrzehnten bewässert, und Forscher haben signifikante Ertragssteigerungen durch Bewässerung verzeichnet. Die obige Grafik zeigt, dass sich in vier von sechs untersuchten Gebieten die Zuckerrohrerträge verdoppelten oder mehr als verdoppelten, wenn die Regenfälle durch Bewässerung ergänzt wurden.

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Planung der Bewässerung

Das Ziel der Bewässerungsplanung besteht darin, das Ertragspotenzial zu maximieren, indem der Wasserstress minimiert wird. Die Züchter müssen das verfügbare Wasser in der Wurzelzone der Pflanzen abschätzen, abwägen, wie viel Wasser die Pflanzen voraussichtlich verbrauchen werden, und entscheiden, wie viel Bewässerung erforderlich ist, um das verfügbare Bodenwasser auf ein optimales Niveau zu bringen. Die Wasserhaltekapazität von Reinke Irrigation Soil variiert mit der Bodenbeschaffenheit. Im Allgemeinen enthalten Böden mit feiner Textur wie Schluff und Lehm mehr Wasser als Böden mit grober Textur oder Sand. Sandige Böden erfordern häufige, leichte Bewässerungsanwendungen.

Die Tiefe der Pflanzenwurzelzone wirkt sich auch auf Bewässerungsentscheidungen aus. Obwohl Zuckerrohrwurzeln bis zu 13 Fuß tief reichen können, decken die tieferen Wurzeln nur einen sehr kleinen Teil des Wasserbedarfs der Pflanzen. Die effektive Wurzeltiefe von Zuckerrohr variiert je nach Bodenbeschaffenheit zwischen 3 und 6 Fuß und deckt den Großteil des Wasserbedarfs der Pflanzen.

Die Wassermengen, die durch Bewässerung zugeführt werden müssen, variieren je nach Niederschlagsmenge, Durchschnittstemperatur und anderen Umweltfaktoren. Um zu bestimmen, wie viel Wasser ihre Zuckerrohrpflanzen verbrauchen werden, müssen Bewässerungsunternehmen eine für ihre geografische Region berechnete Evapotranspirationszahl (ET) für Zuckerrohr verwenden. ET ist ein Maß dafür, wie viel Wasser aus dem Boden verdunstet und von der Pflanze wieder aufgenommen wird. Sugar Research Australia (2014) fand heraus, dass das Zuckerrohr während der Wachstumsphase am stärksten wächst, das 1,25-fache des Referenz-ET-Wasserbedarfs beträgt. Wenn die Pflanze reift, sinkt ihr Wasserbedarf auf das 0,7-fache ET.

In Australien, wo Zuckerrohr seit langem bewässert wird, sind ET-Nummern leicht verfügbar. In den USA kann es schwieriger sein, an solche Daten zu kommen. In Louisiana beispielsweise, wo der Zuckerrohranbau nordwärts in den zentralen Teil des Bundesstaates expandiert, beginnen Forscher des AgCenter der Louisiana Southern University, die Bewässerung von Zuckerrohr zu untersuchen, um den Landwirten bessere Empfehlungen geben zu können (Gautreaux, 2021). In Ermangelung von ET-Daten sollten Züchter möglicherweise die Verwendung eines Bodenfeuchtesensors in Betracht ziehen. Solche Sensoren zeigen an, wie viel Wasser in der Wurzelzone der Pflanzen verfügbar ist.

„Die Art der Bewässerungsplanung hängt wirklich davon ab, wie der Züchter darüber denkt“, sagte Stacia Conger, außerordentliche Assistenzprofessorin an der Louisiana State University. „Wenn sie technologisch versiert sind und nach mehr Informationen darüber suchen, was in ihrem Boden vor sich geht, ist ein Bodenfeuchtigkeitssensor für diese Art von Person besser geeignet. Aber manchmal können Sensoren überwältigend sein. Es hängt wirklich nur von ihrem Komfortniveau ab.“

Empfohlene Bewässerungssysteme

Sugar Research Australia (2014) stellt fest, dass Bewässerungssysteme mit seitlicher Bewegung und zentralem Drehpunkt vorteilhaft sind, da sie präzise Bewässerungsmethoden ermöglichen, einen niedrigen Druck verwenden und einen geringen Arbeitsaufwand haben. Darüber hinaus können große Flächen effizient bewässert werden, und die Wasseraufwandmengen lassen sich leicht variieren, indem die Fördergeschwindigkeit des Systems geändert wird.

Sugar Research Australia stellt zwar Probleme mit Mittelzapfen fest, die die Ecken von Feldern bewässern, aber Reinke hat bereits eine Lösung gefunden. Vor Jahrzehnten leistete das Unternehmen Pionierarbeit bei der Einführung der Schwingarmecke (SAC) als Anbaugerät für Mittelzapfen zur Bewässerung von Feldecken. Im Jahr 2020 führte Reinke die elektronische Schwingenecke (ESAC) ein, die die Gleichmäßigkeit der Wasserzufuhr in Feldecken erheblich verbesserte.

Reinke stellt auch den Sugargator® her, einen zentralen Drehpunkt, der speziell für den Zuckerrohrbetrieb entwickelt wurde. Mit einer Höhe von 14 Fuß ist der Sugargator 5 Fuß höher als Reinkes Standarddrehgelenk und eignet sich für große Zuckerrohrkulturen. Sugar Research Australia empfiehlt außerdem größere Rohre für jedes Überkopfbewässerungssystem. Obwohl größere Rohre anfangs mehr kosten als Rohre mit kleineren Durchmessern, senken sie die Pumpenkosten durch geringere Reibungsverluste und führen über die gesamte Lebensdauer des Bewässerungssystems zu Einsparungen. Reinke bietet eine Vielzahl von Rohrmaterialien und -größen an, um die Bewässerung im Hinblick auf Wasserqualität und Effizienz zu optimieren.

Referenzen

Gautreaux, Kenneth. (13. August 2021). Wissenschaftler des LSU AgCenter untersuchen die Bewässerung von Zuckerrohr. Abgerufen von https://www.lsuagcenter.com/articles/page1628868411313
Hardie, M., Sutherland PJ, Holden JR und Inman-Bamber, NG (2000). Landesweite Einführung der besten Bewässerungspraktiken für Bezirke mit Zusatz- und Vollbewässerung.
Abschlussbericht der Sugar Research and Development Corporation, BS183S. Sugar Research Australia Ltd. (2014). Manuelle Bewässerung von Zuckerrohr. Abgerufen von: https://sugarresearch.com.au/sugar_files/2017/02/Irrigation-Manual-FLowRes2.pdf (2)
USDA-Wirtschaftsforschungsdienst. (19. Oktober 2021). Zuckerproduktion in den USA. Abgerufen von https://www.ers.usda.gov/topics/crops/sugar-sweeteners/background/

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