Überwachung der Bodenfeuchte im Pflanzenanbau
Wasser, CO2 und Sonnenlicht – sie sind entscheidend für eine reiche Ernte, vorausgesetzt, sie befinden sich im richtigen Gleichgewicht. Als Landwirt ist es essenziell, die Feuchtigkeitsbedingungen Ihrer Felder genau zu überwachen, um sicherzustellen, dass Ihre Pflanzen optimal wachsen. Die Überwachung der Bodenfeuchte ist der einfachste Weg, dies zu gewährleisten.
In diesem Blog werfen wir einen Blick auf die Bedeutung der Bodenfeuchtemessung für den Gemüseanbau, welche Sensortypen verfügbar sind, wie das Monitoring hilft, Wasser zu sparen, und wie ein automatisches Überwachungssystem Ihr Unternehmen unterstützen kann.
Warum die Messung der Bodenfeuchte wichtig ist
Ein Wassermangel führt zu verkümmertem Pflanzenwachstum – im schlimmsten Fall kann ein gesamtes Feld vertrocknen. Ein Wasserüberschuss hingegen kann Pflanzen zum Faulen bringen und dazu führen, dass Früchte oder Gemüse aufplatzen. Das richtige Feuchtigkeitsgleichgewicht im Boden ist der Schlüssel zu einer erfolgreichen Ernte und höchster Erntequalität.
Die Auswirkungen der Bodenfeuchteüberwachung
Wenn die Bodenfeuchte nicht regelmäßig gemessen oder überwacht wird, steigt das Risiko folgender Probleme erheblich.
Feuchtigkeitsmangel:
- Schlechte Keimung der Samen
- Geschmacklose Karotten
- Mehrkernige Zwiebeln
- Schlechte Fruchtentwicklung
Feuchtigkeitsüberschuss:
- Aufplatzende Früchte
Schwankende Feuchtigkeitswerte:
Rasche Veränderungen der Bodenfeuchte führen oft zu Problemen, da Pflanzen sich nicht so schnell anpassen können, wie sich der Feuchtigkeitsgehalt im Boden verändert.
- Blütenendfäule bei Tomaten
- Wachstumsrisse und Aufplatzen bei Tomaten
- Hohlherzigkeit bei Kartoffeln
- Hohlstängeligkeit bei Brassica
Niemand möchte eine gescheiterte Ernte. Eine rechtzeitige Erkennung von Problemen mit der Bodenfeuchte bedeutet, dass Ernteverluste vermieden werden können – und das kann Ihnen Tausende sparen. Sehen wir uns an, welcher Sensor sich am besten für Ihr Gemüse eignet.
Arten von Bodenfeuchtesensoren
Die einfachste und präziseste Methode zur Messung der Bodenfeuchte besteht darin, den Wassergehalt im Wurzelbereich zu überwachen. Dadurch entfallen manuelle Berechnungen oder eine Bewässerung nach einem festen Zeitplan.
Zur Messung der Wasserverfügbarkeit im Boden kommen hauptsächlich zwei Sensortechnologien zum Einsatz:
- VWC (Volumetrischer Wassergehalt)
- SWP (Bodenwasserpotenzial/Bodenspannung)
Ein volumetrischer Wassergehaltssensor
Diese Technologie gibt den Wassergehalt des Bodens in Prozent an. Sie beschreibt das Volumen von flüssigem Wasser pro Volumeneinheit Boden. 1m3 Boden mit 500L Wasser hat einen VWC von 50%. Ein Beispiel für einen solchen Sensor ist der SMT100 von Truebner.
Ein tensiometrischer Bodenfeuchtesensor
Im Gegensatz zum VWC misst die Bodenspannung, wie viel Kraft die Wurzeln aufbringen müssen, um Wasser aus dem Boden aufzunehmen. Je trockener der Boden, desto höher die Spannung und desto mehr Energie wird benötigt. Gesättigter Boden hat eine Spannung nahe 0. Diese Sensoren messen das Bodenwasserpotenzial (SWP) in (Zenti)bar. Ein Beispiel für einen solchen Sensor ist der Watermark von Irrometer.
Wassereinsparung
Traditionelle Bewässerungsmethoden führen oft zu einer leichten Überbewässerung, um sicherzustellen, dass der Wasserbedarf der Pflanzen gedeckt ist. Über Jahre hinweg kann sich diese leichte Überbewässerung jedoch zu einem erheblichen Wasserverlust summieren – sowohl finanziell als auch ressourcentechnisch. In einer Welt, in der Dürren immer häufiger und intensiver werden, ist Wasserschutz unerlässlich.
Nur so viel bewässern, wie wirklich nötig ist, ist der einzige Weg, um Wasserverschwendung zu verhindern und die Bewässerung nachhaltiger zu gestalten. In vielen Fällen kann die Menge an Bewässerungswasser sogar um die Hälfte reduziert werden ohne den Ertrag zu beeinträchtigen.
Automatisierte intelligente Bewässerung
Durch die Nutzung von Bodenfeuchtesensoren, die an ein Überwachungssystem angeschlossen sind und mit dem Bewässerungssystem kommunizieren, kann die Bewässerung automatisch an den Bedarf der Pflanzen angepasst werden. Das System arbeitet mit Schwellenwerten: einem Mindestwert und einem Höchstwert. Wird der Mindestwert erreicht, beginnt die Bewässerung. Wird der Höchstwert erreicht, stoppt sie. Und so weiter.
Diese präzise Bewässerungsmethode stellt sicher, dass die Pflanzen genau dann über die richtige Menge Wasser verfügen, wenn sie es benötigen.
Ein Blaubeer-Anbauprojekt von Smart Growers hat dieses Bewässerungsverfahren noch intelligenter gemacht: Ihre Bewässerung basierte auf einem Modell, das mit Echtzeit-Wetterdaten und Messungen aus der Wurzelzone der Blaubeeren gespeist wurde. Das Ergebnis: eine reiche Ernte saftiger Blaubeeren bei gleichzeitiger Einsparung von 50% des Bewässerungswassers im Vergleich zur traditionellen Landwirtschaft!
Ein automatisches System zur Bodenfeuchteüberwachung
Die Automatisierung der Bodenfeuchteüberwachung spart Ihnen viel Zeit und Geld. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, volumetrische, tensiometrische oder beide Arten von Sensoren mit einem IoT-Gerät für die Fernüberwachung zu verbinden.
Wenn das Sensorgerät über eine API verfügt, kann es sogar direkt mit einer Drittanbieter-Plattform oder landwirtschaftlicher Software verknüpft werden.
Reporter
Sie können sich nicht zwischen volumetrischen und tensiometrischen Bodenfeuchtesensoren entscheiden? Müssen Sie auch nicht.
Bei Crodeon haben wir Reporter entwickelt – ein Plug & Play-Sensorgerät, das Fernüberwachung für jeden zugänglich macht, unabhängig vom technischen Hintergrund. Das intuitive Design erleichtert die Installation des Überwachungssystems sowohl physisch als auch in der Cloud-Plattform (Crodeon Dashboard).
Das Crodeon Dashboard ist eine browserbasierte Web-App, die auf Ihrem bevorzugten Gerät und Browser funktioniert. Greifen Sie auf Echtzeitdaten und historische Daten zu, ändern Sie Einstellungen oder reagieren Sie rund um die Uhr auf Alarmbenachrichtigungen, egal wo Sie sich befinden. Jeder Reporter ist mit einer REST-API ausgestattet, um Verbindungen zu Drittanbietersoftware oder bestehenden Systemen herzustellen.
Reporter ist vollständig anpassbar und verfügt über vier Sensoreingänge, die den Anschluss von vier (verschiedenen) Sensoren ermöglichen. Das obige Bild zeigt einen Wettersensor, einen Blattnässesensor und einen SMT100 VWC-Sensor. Da wir nur mit den besten Sensorherstellern zusammenarbeiten, können Sie sich auf präzise und zuverlässige Messwerte verlassen.
Das System ist robust, wasser- und wetterfest (IP67), nutzt das GSM-Netzwerk über 2G/4G und kann entweder über ein Solarpanel oder eine Netzstromversorgung betrieben werden.
Die einfachste Methode zur Bodenfeuchtemessung im Pflanzenanbau
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Quellen
Hoidal, N., & Sharma, V. (2020). Bewässerungsstrategien für Gemüse. University of Minnesota.
Schattman, R. E., Jean, H., Faulkner, J. W., Maden, R., McKeag, L., Campbell Nelson, K., Grubinger, V., Burnett, S., Erich, M. S., & Ohno, T. (2023, 1. September). Auswirkungen verschiedener Bewässerungsstrategien auf Bodenfeuchte und Gemüseproduktion in den nordöstlichen USA. ScienceDirect.
Muñoz-Carpena, R., & Dukes, M. D. (2005, Juni). AUTOMATISCHE BEWÄSSERUNG AUF BASIS DER BODENFEUCHTE FÜR GEMÜSEKULTUREN. University of Florida.
