Beck, Dipl.-Ing. (FH) Michael: Strategien zur Steuerung der Bewässerung im Gewächshaus und Konsequenzen für die Strukturierung von Leitrechnersystemen

122

Kapitel 7. Thesen

  1. Der Wasserverbrauch eines Pflanzenbestandes wird im wesentlichen von den klimatischen Bedingungen, der Pflanze selbst und dem Boden beeinflusst.
  2. Die wesentlichen klimatischen Einflussgrößen sind die Einstrahlung, das Sättigungsdefizit bzw. die Dampfdruckdifferenz.
  3. Bei einem Anbau im gewachsenem Boden ist zur Vermeidung von Überschusswasser eine exakte Bewässerungssteuerung und eine Kontrolle der Wasserbewegung unterhalb der durchwurzelten Bodenzone notwendig.
  4. Die Sickerwassermenge bei einer Tropfbewässerung ist entscheidend von der ausgebrachten Gießwassermenge abhängig. Bei einer Gießwassermenge von 400-500 ml pro Gabe ist im Gegensatz zu 600 ml pro Tropfstelle kein Sickerwasser aufgetreten.
  5. Eine theoretische Berechnung der maximalen Gießwassermenge ist aufgrund der nicht exakt zu definierenden Tropfstellengröße, der differenzierten Feuchteverhältnisse in der Tropfstelle und die Heterogenität der Böden und damit der Wasserspeicherfähigkeit nur bedingt möglich.
  6. Die Blattfläche hat einen wesentlichen Einfluss auf die Höhe des Wasserverbrauches eines Pflanzenbestandes. Sie kann über einfach zu bestimmenden Größen, wie z.B. die Pflanzenhöhe bzw. den Kulturtag modelliert werden. Aufgrund der Sorteneigenschaft, der jahreszeitlich unterschiedlichen Kulturdauer und auch Pflegemaßnahmen ist eine laufende Korrektur notwendig.
  7. Das Sättigungsdefizit der Luft ist als Triebkraft der Transpiration nur aussagekräftig, wenn die Blatttemperatur des Bestandes der Lufttemperatur entspricht. Ist dies nicht der Fall so ist die Dampdruckdifferenz zwischen der Luft und der Blattoberfläche anzuwenden.
  8. Zur Berechnung der Dampfdruckdifferenz ist die Bestimmung der Blatttemperatur notwendig. Neben der Frage der Messtechnik ist der Messort entscheidend. Je nach Messort traten an ein und dem selben Blatt Temperaturdifferenzen von DeltaT= 8°C auf.
  9. In den experimentellen Untersuchungen wurde das höchste Bestimmtheitsmaß zum Wasserumsatz beim Matrixpotential festgestellt. Der eingestellten Sollwerte können während der gesamten Kulturdauer beibehalten werden.
  10. Die Einstrahlungssumme berücksichtigt den zwar verminderten, aber dennoch vorhandenen Wasserverbrauch in der Nacht nicht. Sie hatte insgesamt das niedrigsten Bestimmtheitsmaß zum Wasserumsatz.
  11. Die Sättigungsdefizitsumme und Dampfdruckdifferenzsumme berücksichtigen das Schließen der Stomata der Nacht nicht. Das Bestimmtheitsmaß zwischen dem Wasserumsatz und der Sättigungsdefizit- bzw. Dampfdruckdifferenzsumme war höher als bei der Einstrahlungssumme.

    123

  12. Aus physikalischer Sicht ist die Dampfdruckdifferenz dem Sättigungsdefizit vorzuziehen. Da das Bestimmtheitsmaß zwischen dem Wasserumsatz und der Dampfdruckdifferenz nicht wesentlich höher war und für die Dampfdruckdifferenz, zusätzlich eine nicht ganz unproblematische Blattemperaturmessung notwendig ist, wird die Sättigungsdefizitsumme als möglicher Modellparameter in einem Transpirationsmodell empfohlen.
  13. Aus den experimentellen Untersuchungen zu den klimatischen Messgrößen ist es nicht zu empfehlen nur einen Parameter als Führungsgröße für die Bewässerungssteuerung zu verwenden.
  14. Durch eine Kombination der Einstrahlungssumme und Sättigungsdefizitsumme und dem Kulturtag konnten ähnliches Bestimmtheitsmaß wie beim Matrixpotential errechnet werden.
  15. Das Matrixpotential, gemessen über Tensiometer, ist für die Steuerung der Bewässerung im gewachsenem Boden als Führungsgröße zu empfehlen. Durch entsprechende Kontrollmessungen in verschiedenen Bodentiefen kann die Gießwassermenge angepasst und Sickerwasserbildung verhindert werden.
  16. Die zur Matrixpotentialmessung eingesetzten Tensiometer sollten aufgrund möglicher, hauptsächlich bauartbedingter Störungen, durch Modellrechnungen überwacht werden.
  17. In entsprechende Modellrechnungen sind die ohnehin über den Klimacomputer erfassten Messwerte Einstrahlung, Temperatur und Luftfeuchte einzubeziehen.
  18. Um die Modellgleichung an das Pflanzenwachstum anzupassen, ist der Kulturtag zu berücksichtigen.
  19. Zur Integration von klimatischen Modellgrößen ist eine Kombination von Klima- und Bewässerungssteuerung in einem Prozessleitsystem notwendig. Da bei vielen Gewächshauscomputerherstellern bereits alle Komponenten in einem Hardwaresystem integriert sind, muss eine weitere Integration auf Softwareebene stattfinden.

© Die inhaltliche Zusammenstellung und Aufmachung dieser Publikation sowie die elektronische Verarbeitung sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung. Das gilt insbesondere für die Vervielfältigung, die Bearbeitung und Einspeicherung und Verarbeitung in elektronische Systeme.

DiML DTD Version 2.0
Zertifizierter Dokumentenserver
der Humboldt-Universität zu Berlin
HTML - Version erstellt am:
Thu Sep 6 16:38:22 2001