Bewässerungshäufigkeit

Im Gegensatz zu konventionellen Bewässerungsverfahren beruht die Tropfbewässerung nicht auf der Nutzung des Bodens als Wasserspeicher. Dies ergibt sich aus der begrenzten Seitwärtsbewegung des Wassers unter Tropfbewässerung, in Abhängikeit der hydraulischen Leitfähigkeit des Bodens. Deshalb sind häufige Wassergaben erforderlich, mit dem Ziel einer Minimierung der Versickerung von Wasser unterhalb der aktiven Wurzelzone. Die Bewässerungshäufigkeit hängt somit von drei Hauptfaktoren ab: den Bodeneigenschaften, dem Pflanzenwasserverbrauch und der Bewässerungsrate (= Menge je Zeiteinheit) des Tropfsystems. Tropfsysteme sind so bemessen, dass sie während der der Hauptsaison den täglichen Spitzenwasserbedarf bereitstellen können. Der Wasserbedarf ist auf Grund niedriger Verdunstungsraten und geringem Bedeckungsgrad am Beginn und Ende der Wachstumssaison niedrig, woraus sich Bewässerungsabstände von 1 bis 2 Wochen ergeben. Während der Hauptsaison muss die Wassergabe täglich oder aller zwei Tage erfolgen.
Sandböden erfordern eine häufigere Wassergabe als schwere Tonböden.
Die Ausbildung eines grossen Bodenwasserdefizits macht eine verlängerte Wassergabe über mehrere Stunden erforderlich, was zu unerwünschter Tiefenversickerung oder Oberflächenabfluss führen kann.
Zusätzlich zur Verwendung einer Wetterstation können Tensiometer oder andere Bodenfeuchtesensoren bei der Festlegung und Anpassung der Bewässerungsmengen zum Einsatz kommen. Diese sollten in einem horizontalen und vertikalen Abstand von 40 cm vom Tropfer installiert werden. Konstante Bodenwasserwerte zeigen eine angemessene Wassergabe in Höhe des aktuellen Wasserverbrauchs an. Ansteigende oder abfallende wöchentliche Werte sind Indikatoren einer entsprechenden Über- oder Unterbewässerung. Sollen gewisse Stress-Niveaus während der verschiedenen Entwicklungsphasen erreicht werden, empfielt es sich, die Wassermenge je Bewässerung zu reduzieren, anstatt die Bewässerungsabstände zu vergrössern. Auf diese Weise kann die Grössenordnung des Wassermangels besser gesteuert werden. Die Bewässerungssteuerung kann auch komplett mittels Bodenfeuchtesensoren erfolgen. Vollautomatisierte Systeme mit einem Bewässerungscomputer berechnen den Mittelwert einer Reihe von Bodenfeuchtesensoren und schalten das Bewässerungssystem automatisch ab, wenn ein vorab bestimmter Schwellenwert erreicht wird.
Zusätzlich zu Bodenfeuchtesensoren zur Überwachung des Bewässerungsschwellenwertes sollte ein weiterer Sensor in 1,2 m Tiefe angebracht werden. Dadurch wird die Überwachung und Vermeidung von Wasserverlusten durch Tiefenversickerung möglich. Die Versickerung von Wasser unterhalb der aktiven Wurzelzone ist unerwünscht. Sie führt zu einer fehlerhaften Berechnung der Mengen an Wasser und Düngemitteln, die für den Rebstock bestimmt sind. Die Tiefenversickerung von stickstoffhaltigen Nährstoffen kann zur Grundwasserverschmutzung und daraus resultierenden Umweltfolgeschäden führen.

Bewässerung von Tafeltrauben 

Auf Grund von höheren Flächenerträgen und einem dichteren Blätterdach ist in der modernen Produktion von Tafeltrauben eine intensivere Bewässerung als bei Reben zur Weinerzeugung erforderlich. An Tafeltrauben werden andere Qualitätsanforderungen gestellt - es kommt vordergründig auf Farbe und Erscheinungsbild der Trauben an und weniger auf Geschmack und Aroma. Im Gegensatz zur Weinherstellung wird bei der Tafeltraubenproduktion ein grosser Beerendurchmesser angestrebt. Deshalb ist es erforderlich, während des Stadiums der Beerenentwicklung für einen grossen Zellinnendruck (Turgor) zu sorgen. Der maximal empfohlene Pflanzenkoeffizient für Weinreben zur Tafeltraubenproduktion beträgt 0,6 - 0,7, und die Länge dieser maximalen Wassergaben wird je nach Sorte variiert. Kürzere Dauern genügen in frühreifenden Sorten, während spätreifende Sorten über einen längeren Zeitraum mit der maximalen Wassermenge versorgt werden sollten.
Hohe Erträge führen zu einer verstärkten Verdunstung vom Blätterdach, deshalb sollte in ertragsstarken Jahren ein grösserer Pflanzenkoeffizient gewählt werden.
Die Zeit der Lese wird manchmal von den Anforderungen des Marktes vorgegeben, weshalb die ausgereiften Trauben gelegentlich für längere Zeit an den Reben gelassen werden.
Die Bewässerung frühreifender Sorten nach der Lese trägt zum Erhalt eines vollen und gesunden Blätterdaches bei, wodurch die Bildung von Reservezuckern für das darauffolgende Jahr sowie das Wachstum des Weinstocks gefördert werden. Unkontrollierte Überschussbewässerung nach der Lese kann zu ungewünschten vegetativen Wachstum führen, wodurch die Knospendifferenzierung nachteilig beeinträchtigt wird. Ausserdem kann durch das resultierende unvollständige Stammwachstum der Rebstock bei kalten Wintertemperaturen erheblicht geschwächt werden.

Grundlagen der Düngemittelanwendung

Die Bereitstellung von löslichen Düngemitteln mit dem Bewässerungswasser (auch “Fertigation” genannt) ist ein wesentlicher Bestandteil der Tropfbewässerung. Grund hierfür ist die beschleunigte Nährstoffaufnahme der Reben aus einem räumlich begrenzten Bodenvolumen - der aktiven Wurzelzone. Durch die Fertigation kann der Anwender die Mineralienkonzentration in unmittelbarer Wurzelnähe direkt steuern und beeinflussen. Die Wurzeln der Rebstöcke können mit Mengenangaben wie “Kilogramm je Hektar” nicht besonders viel anfangen, zudem hängt die Geschwindigkeit der Nährstoffaufnahme direkt von der Mineralienkonzentration ab. Bei der Fertigation muss daher neben der herkömmlichen Herangehensweise (kg je Hektar) vor allem der Mineralienkonzentration im Bewässerungswasser sowie im bewässerten Bodenvolumen besondere Beachtung geschenkt werden. Unter einem Tropfbewässerungsregime ist die effiziente Nährstoffaufnahme eine direkte Folge aus dem Einhalten biologischer Konzentrationen bei guter Wasser- und Sauerstoffverfügbarkeit sowie der Ausbildung von Konzentrationsgradienten. Diese Gradienten der Mineralienkonzentration sorgen dafür, dass die unterschiedlichen Bereiche der Wurzelzone einer ganzen Bandbreite von Konzentrationen ausgesetzt werden. Ein gewisser Teil der Wurzelzone ist folglich stets optimal mit Nährstoffen versorgt - was eine maximale Aufnahme von Wasser und Mineralien ermöglicht. Innerhalb des Wurzelsystems findet dann ein ausgleichender Transport von Wasser und Nährstoffen statt. Die relativ schnelle Entnahme von Nährlösung aus der aktiven Wurzelzone führt zu einer recht kurzfristigen Reaktion der Reben auf die Unterbrechung/ oder Beendigung der Nährstoffzufuhr, wie zum Beispiel Stickstoff, welcher das vegetative Wachstum fördert.

Konzentrationen, Zeitpunkt und Menge der Düngemittelgaben

Für Weinstöcke werden folgende optimale Nährstoffkonzentrationen im Bewässerungswasser empfohlen: 150 ppm Stickstoff (N), 20 ppm Phosphor (P) und 150 ppm Kalium (K). Diese Dosiermengen fördern aktiv das vegetative Wachstum, und niedrigere Mengen kommen zur Anwendung, wenn moderates Wachstum angestrebt wird. Eine Versorgung der Reben mit Stickstoff nach der Verfärbung der Trauben ist nicht empfohlen, weil das somit geförderte vegetative Wachstum während dieser phänologischen Phase zu einem Wettbewerb um die Zuckerassimilate zwischen den neuen Trieben und den reifenden Beeren führt. Phosphor und Kalium können hingegen während der gesamten Saison angewendet werden, da sie zum einen das Wachstum nicht beeinträchtigen und zum anderen weniger mobil als Stickstoff sind. Spurenelemente können je nach Pflanzenbedürfnissen ergänzt werden, wobei die Aufnahme von Eisenchelaten unter Tropfbewässerung besonders effizient erfolgt. Eine Auswahl und Zusammenstellung der Nährstofflösung erfolgt entsprechend den Anforderungen. In diesem Zusammenhang spielen Mineralienanalysen der Blätter sowie Bodenwasserprobennehmer eine wichtige Rolle.
Der Nährstoffzustand der Weinreben wird am besten durch eine Blattstielanalyse widergespiegelt, während eine Blattanalyse weniger aussagekräftig ist. Die Blattstielanalyse wird normalerweise zum Zeitpunkt der Vollblüte durchgeführt, jedoch ist der Zeitpunkt der Verfärbung sowie vor der Lese auch geeignet. In der Literatur finden sich Empfehlungswerte für Mineralienkonzentrationen in Balttstiel und Blättern in den verschiedenen Wachstumsstadien. Der Vorteil einer Analyse zur Zeit der Vollblüte besteht darin, dass auf die Ergebnisse noch in der selben Saison entsprechend reagiert werden kann. Andererseits gilt der Nitrat-Stickstoffgehalt in den Blattstielen zum Zeitpunkt der Blüte als nicht konstant und zeigt daher die Notwendigkeit einer Stickstoffdüngung nicht unbedingt korrekt an. Bessere Schlussfolgerungen erlaubt hier eine Analyse des Stickstoffgehaltes vor der Lese, gepaart mit einem Vitalitätstest. Die Ergebnisse werden dann bei der Erstellung des Nährstoffprogrammes für das Folgejahr berücksichtigt. Bei frühreifenden Sorten kann Stickstoff noch während derselben Saison gegeben werden, vorausgesetzt, dass das vegetative Wachstum ebenfalls verringert ist. Eine Stickstoffgabe mit Tropfbewässerung im Herbst ist nicht empfohlen, da die aufgebrachten Wassermengen relativ gering sind und ausserdem ein grosses Risiko der Nährstoffauswaschung während der Herbst- und Winterregen besteht. Der Versorgungsgrad mit Kalium spiegelt sich ebenso besser zum Zeitpunkt der Lese wider, weil es ein Hauptelement in den Trauben darstellt und sein Gehalt in den Blattstielen zu einem früheren Zeitpunkt minimal ist. Es besteht ein enger Zusammenhang zwischen grossem Kaliumgehalt im Blattstiel und hohem Kaliumgehalt im Most, wobei letzterer zu höheren pH Werten im Wein führt. In Gebieten mit relativ hohen Wein-pH wird deshalb empfohlen, die Kaliummengen zu reduzieren, ohne dass jedoch eine Beeinträchtigung physiologischer Funktionen eintritt. Bei Tafeltrauben zum Verzehr hingegen können hohe Kaliumgehalte den Säuregschmack maskieren, wodurch eine Traubenlese bereits bei geringeren Zuckergehalten möglich wird. Phosphor fördert die Differenzierung der Fruchtknospen und Zuckeranreicherung, verringert jedoch die Beerengrösse. Dies ist von grosser Bedeutung für  Reben zur Weinproduktion, kann jedoch auch für einige Sorten Tafeltrauben an bestimmten Standorten relevant sein.

Einsatz von Bodenwasserprobenehmern

Bodenwasserprobenehmer - oder Extraktoren - kommen bei der Überwachung der Mineralienkonzentration in der Wurzelzone  zum Einsatz. Eine Probenahme kann nur im gesättigten Boden erfolgen - Testergebnisse werden mit mobilen Test-Kits vor Ort ermittelt. Die Verwendung dieser Probenehmer hat entscheidende Bedeutung im Hinblick auf die Vermeidung von Mineralienüberschüssen (= Verschwendung) in und unterhalb der Wurzelzone. Dies kann eintreten, wenn die aufgebrachte Düngemittelmenge die Pflanzenaufnahme über einen längeren Zeitraum erheblich übersteigt.