Präzisionsbewässerung im mediterranen Weinbau zur Bekämpfung von Wasserknappheit und Klimawandel

Die Weinberge im Mittelmeerraum stehen aufgrund des warmen Klimas und der begrenzten Wasserressourcen vor wachsenden Herausforderungen. Diese Bedingungen machen die Weinreben besonders anfällig für Wasserstress und die allgemeinen Auswirkungen des Klimawandels. Als Reaktion darauf haben Winzer und Forscher in ganz Europa eine Reihe innovativer Verfahren entwickelt und umgesetzt, um die Widerstandsfähigkeit der Weinberge zu verbessern und das Wassermanagement zu optimieren.

Zu den bedeutendsten Fortschritten gehört die Einführung von geregelter Defizitbewässerung und Tropfbewässerungssystemen. Diese Methoden ermöglichen in Verbindung mit fortschrittlichen Technologien wie Bodenfeuchtesensoren und Echtzeit-Kontrollsystemen eine präzise Wasserausbringung. Dieser gezielte Ansatz stellt sicher, dass das Wasser in kritischen Wachstumsphasen zugeführt wird oder die Feuchtigkeit in der Wurzelzone wechselt, was die Verschwendung reduziert und die Gesundheit der Reben fördert.

Auch Fernerkundungs- und Wasserernteverfahren werden eingesetzt, um die Widerstandsfähigkeit der Weinberge weiter zu stärken. Diese Innovationen tragen dazu bei, den Gesamtwasserverbrauch zu senken, die Qualität der Trauben zu verbessern, die wirtschaftliche Lebensfähigkeit der Winzer zu erhalten und die langfristige Nachhaltigkeit der Weinbergsbewirtschaftung zu fördern.

Trotz dieser Fortschritte bleiben viele Lösungen auf bestimmte Regionen oder Agrarsektoren beschränkt. Das von der Europäischen Union finanzierte Projekt CLIMED-FRUIT will diese Lücke schließen, indem es innovative, an das Klima angepasste Praktiken von verschiedenen europäischen Landwirten sammelt und weitergibt. Ziel ist es, die Widerstandsfähigkeit zu erhöhen und wirksame Anpassungs- und Abschwächungsstrategien gegen den Klimawandel zu unterstützen.

Experimentelle Ergebnisse aus Projekten in ganz Europa heben mehrere wichtige Erkenntnisse hervor. Die Wahl des Bewässerungssystems ist entscheidend für die Verbesserung der Wassereffizienz. Lokalisierte oder Low-Flow-Tropfensysteme bringen das Wasser direkt zu den Wurzeln, minimieren die Verdunstung und begrenzen das Unkrautwachstum. Allerdings kann eine stark lokalisierte Bewässerung die Entwicklung des Wurzelsystems in Tiefe und Breite einschränken und die Abhängigkeit der Pflanzen von der Bewässerung erhöhen.

Die Tröpfchenbewässerung wird im Weinbau wegen ihrer Präzision und Effizienz häufig eingesetzt. Dabei werden kleine Wassermengen durch kontinuierliche oder gepulste Tropfen oder kleine Strahlen direkt an die Wurzeln abgegeben. Studien zeigen, dass die Tropfbewässerung den Wasserbedarf im Vergleich zur Furchenbewässerung um bis zu 50 Prozent senken kann und gleichzeitig die Gefahr von Staunässe verringert.

Die Tröpfchenbewässerung aus der Luft, bei der die Leitungen an Spalieren oder Drähten über dem Boden aufgehängt werden, bietet in bestimmten Situationen besondere Vorteile. Auch die unterirdische Tröpfchenbewässerung wurde getestet, bei der die Leitungen etwa 40 Zentimeter tief in der Mitte der Rebzeilen verlegt werden. Diese Methode schafft durch vertikale und seitliche Versickerung größere Feuchtgebiete, ohne die Hydratation der Reben oder die Erträge im Vergleich zu oberirdischen Systemen zu beeinträchtigen.

Unterirdische Systeme bieten mehrere Vorteile: Sie erleichtern die mechanische Unkrautbekämpfung, verbessern die Wurzelausdehnung zwischen den Reihen, schützen die Leitungen vor Schädlingen und Maschinenschäden und bieten eine zuverlässigere Langzeitbewässerung. Außerdem unterstützen sie eine bessere Etablierung von Deckfrüchten und sorgen für eine angemessene Hydratation der Reben in trockenen Gebieten. Die Düngung - das Ausbringen von Düngemitteln über das Bewässerungssystem - hat sich als ertragreicher erwiesen, während der Düngemitteleinsatz um etwa 30 Prozent reduziert wurde. Unterirdische Systeme sind jedoch teurer in der Installation (etwa 20 Prozent höher) und eignen sich möglicherweise nicht für felsige Böden. Eine ordnungsgemäße Filterung und regelmäßige Wartung sind unerlässlich, um Verstopfungen zu vermeiden und eine gleichmäßige Wasserzufuhr zu gewährleisten.

In Norditalien hat die Betriebsgruppe VIRECLI Präzisionsbewässerungssysteme in Weinbergen eingeführt, die Trauben für Schaumwein produzieren. Durch die Optimierung des Wasserverbrauchs auf der Grundlage detaillierter Bodenanalysen - einschließlich der Kartierung des elektrischen Widerstands - wurden die Weinberge in homogene Zonen mit ähnlichen hydrologischen Eigenschaften unterteilt. Mit Hilfe von Entscheidungsunterstützungssystemen (DSS), die Bodenfeuchtigkeitsdaten, Pflanzenanforderungen und Wettervorhersagen integrieren, wurden dann variable Durchflussmengen entsprechend den Bedürfnissen der einzelnen Zonen angewendet.

In den Jahren 2021 und 2022, in denen eine schwere Dürre herrschte, produzierten die mit Präzisionsmethoden bewässerten Zonen mit niedrigem Wuchs 15 Prozent mehr Trauben pro Pflanze als ähnliche Zonen, die mit Standard-Tropfsystemen bewässert wurden. Die Bewässerung mit variabler Rate sparte etwa 15 Prozent mehr Wasser und entsprach gleichzeitig besser den Bedürfnissen der einzelnen Pflanzen.

In der süditalienischen Region Apulien wurden in den Tafeltraubenanbaugebieten vernetzte Sensoren sowohl auf Boden- als auch auf Pflanzenebene eingesetzt. Diese Sensoren kommunizieren mit DSS-Plattformen, die auf den ökologischen Tafeltraubenanbau zugeschnitten sind, und helfen, den Wasserverbrauch in kritischen Zeiten der Wasserknappheit zu optimieren. Die von den Internet-of-Things-Geräten (IoT) gesammelten Daten werden von spezieller Software wie Blueleaf® verwaltet, die eine saisonale Nachverfolgung des Wasserverbrauchs auf der Grundlage lokaler Wetterdaten ermöglicht. Dieser Ansatz hat zu Wassereinsparungen von 30 bis 40 Prozent geführt, ohne die Ernteerträge oder die Fruchtqualität zu beeinträchtigen.

In den letzten zwei Jahrzehnten haben steigende Temperaturen die Evapotranspiration erhöht, was zu erheblichem Wasserstress in den Weinbergen im gesamten europäischen Mittelmeerraum geführt hat. Die Präzisionsbewässerung bietet eine nachhaltige, langfristige Lösung zur Optimierung des Wasserverbrauchs, wenn die Ressourcen verfügbar sind. Diese Ansätze tragen dazu bei, auch in schwierigen Jahren eine gleichbleibend hohe Qualität der Trauben und des Weins zu gewährleisten, indem sie ein effizientes Ressourcenmanagement ermöglichen, das auf die einzigartigen Bedingungen jedes Weinbergs zugeschnitten ist.