Tropfbewässerung ist eine bewährte Methode, die den Wasserverbrauch senkt und gleichzeitig die Getreideproduktion steigert. Landwirte in China haben es auf ihren Feldern getestet und dabei bemerkenswerte Ergebnisse erzielt.
Transformation der landwirtschaftlichen Wassernutzung in China
Am 17. November wurde auf der Pressekonferenz des Ministeriums für Wasserressourcen zum Thema „Umsetzung des Geistes der vierten Plenarsitzung des 20. Zentralkomitees der Kommunistischen Partei Chinas und Förderung einer qualitativ hochwertigen Entwicklung der wassersparenden Industrie“ berichtet, dass die Entwicklung der wassersparenden Industrie und technologische Innovationen die Wassersparaktivitäten in der Landwirtschaft wirksam stimuliert und eine Verlagerung der landwirtschaftlichen Wassernutzung von umfangreichen zu effizienteren und intensiveren Methoden gefördert haben.
Bis Ende 2024 wird die landesweite wassersparende Bewässerungsfläche voraussichtlich 6,38 Millionen Hektar erreichen, was einem Anstieg von etwa 10 Millionen Hektar im letzten Jahrzehnt entspricht. Dadurch entstanden regionale Besonderheiten wie die Wassereinsparung im Nordosten Chinas zur Steigerung der Getreideproduktion, die Wassereinsparung im Norden Chinas zur Reduzierung der Entnahme, die Wassereinsparung im Nordwesten Chinas zur Verbesserung der Effizienz und die Wassereinsparung im Süden Chinas zur Reduzierung von Emissionen. Bis zum Ende des „14. Fünfjahresplans“ wird der effektive Nutzungskoeffizient des Bewässerungswassers in China voraussichtlich von 0,565 auf 0,580 steigen, was ein stetiges Wachstum der Bewässerungsfläche und der Getreideproduktion gewährleistet und gleichzeitig einen stabilen gesamten landwirtschaftlichen Bewässerungswasserverbrauch aufrechterhält.
Die globale Herausforderung
Das Süßwasser der Welt steht unter Druck. Den Großteil davon verbraucht die Landwirtschaft. Chinas landwirtschaftlicher Wasserverbrauch macht etwa 60 % des gesamten Wasserverbrauchs des Landes aus. Damit ist China der größte Wasserverbraucher und das Gebiet mit dem größten Potenzial für Wassereinsparungen-.
In den letzten Jahren hat das Ministerium für Wasserressourcen die Einrichtung eines umfassenden Systems zur Wassereinsparung-in der Landwirtschaft und zur Verbesserung der Effizienz gefördert. Die Entwicklung wassersparender Bewässerung in der Landwirtschaft gilt als Schlüsselbereich für die wassersparende Industrie. Es wurde eine tiefe Integration von Regierung, Industrie, Wissenschaft, Forschung und Anwendung im Bereich wassersparender Bewässerungstechnologie-Innovationen etabliert, die mehr Forschungseinrichtungen und Unternehmen dazu veranlasst, in die Bereiche wassersparende Bewässerungstechnologie-Ausrüstungsentwicklung, Produktherstellung, technische Konstruktion und wassersparende Managementdienstleistungen einzusteigen. Dies hat zu Wassereinsparungen, Produktionssteigerungen, Energieeinsparungen und Effizienzsteigerungen sowie zu geringeren Arbeitskosten und höheren Einnahmen geführt.
Innovation im Bereich Wasser-Sparende Bewässerungstechnologie
Einerseits hat die Herstellung von wassersparenden Bewässerungsprodukten und -geräten Verbesserungen und Durchbrüche erfahren. Es wurden zahlreiche Schlüsseltechnologien und -geräte entwickelt, darunter leistungsstarke Tropfer und Sprühdüsen sowie große und mittelgroße Sprinklerbewässerungssysteme, die an die nationalen und Wasserbedingungen Chinas angepasst sind und alle erfolgreich lokalisiert wurden. Schlüsseltechnologien wie Durchflussmessgeräte, automatische Steuerschleusen und Magnetventile haben unabhängige geistige Eigentumsrechte erhalten und wurden umfassend gefördert und angewendet. Der Einsatz intelligenter Wassermanagementtechnologien wie Datenanalyse- und Entscheidungsunterstützungssysteme hat nach und nach zur Automatisierung der Bewässerung landwirtschaftlicher Flächen, verbesserten Bewässerungsmethoden und genaueren Wassermessungen geführt. Beispielsweise wurden in Pilotbewässerungsgebieten wie Feishihang in Anhui und Binzhou Yinhua in Shandong digitale Zwillingstechnologien implementiert, die 3D-Überwachungs- und Sensorgeräte, intelligente Steuerventile und professionelle Modelle nutzen, um die Planung von Pumpstationen zu optimieren, was zu einer Steigerung der Wasserversorgungseffizienz um 10 % führte.
Andererseits werden wassersparende Verwaltungsdienstmodelle ständig weiterentwickelt. Verschiedene Regionen erforschen und verbessern aktiv ihre Technologie- und Dienstleistungssysteme und nutzen Bewässerungsgebiete, Bewässerungsteststationen, Wassernutzerkooperativen und neue landwirtschaftliche Unternehmen als Plattformen für die Förderung und Anwendung wassersparender Bewässerungstechnologien. Gleichzeitig haben sie aktiv soziale Kräfte Dritter eingeführt, um vertragsgebundene wassersparende Managementmodelle einzuführen und spezielle wassersparende Bewässerungsdienste anzubieten. Beispielsweise wurden im Bezirk Litong in Ningxia und im Kreis Qihe in Shandong durch die Einführung spezialisierter Unternehmen und die Bildung von Wassernutzerkooperativen durch die Umsetzung der Managementmodelle „Regierung + Unternehmen“ und „Regierung + Genossenschaft + Landwirt“ gute Ergebnisse bei der hoch-effizienten Wassereinsparung- und höheren Einnahmen für Bewässerungsgebiete erzielt.
Eine strategische Lösung
Historisch gesehen war die Flut- oder Furchenbewässerung Standard. Bei dieser Methode werden große Wassermengen über die Felder geleitet. Es kommt zu massiven Verlusten durch Verdunstung, Abfluss und Tiefenwasserversickerung. Der Wirkungsgrad liegt häufig unter 50 %. Selbst moderne Sprinkleranlagen verlieren erhebliche Mengen Wasser durch Wind und Verdunstung, bevor sie die Pflanzenwurzeln erreichen. Die Tropfbewässerung stellt einen völligen Wandel in der chinesischen Landwirtschaft dar.
Vorteile von Core Drip
Die Philosophie hinter der Tropfbewässerung ist „mehr Ernte pro Tropfen“. Durch die Bereitstellung von Wasser genau dort, wo es benötigt wird, bietet diese Abkehr von herkömmlichen Methoden messbare Vorteile. Beim direkten Vergleich dieser Systeme erkennen wir den deutlichen Unterschied in Effizienz und Wirkung.
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Besonderheit |
Hochwasserbewässerung |
Sprinklerbewässerung |
Tropfbewässerung |
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Wassereffizienz |
Niedrig (40–50 %) |
Mittel (60–75 %) |
Hoch (90 %+) |
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Verwendung von Düngemitteln |
Ineffizient, Abfluss |
Mäßig |
Hocheffizient (Düngung) |
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Unkrautwachstum |
Hoch |
Mäßig |
Minimiert |
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Arbeitsbedarf |
Hoch |
Medium |
Niedrig (Automatisiert) |
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Ertragsauswirkungen |
Variable |
Gut |
Konsequent höher |
Beweis in den Feldern
Die theoretischen Vorteile der Tropfbewässerung werden durch handfeste Daten aus ganz China gestützt. Die Einführung der Technologie beruhte nicht auf Glauben, sondern auf nachgewiesenen Ergebnissen. Seine Ausweitung steht in direktem Zusammenhang mit messbaren Zuwächsen bei der bewässerten Fläche und der nationalen Getreideproduktion.
Ein Jahrzehnt des Wachstums
In den letzten zwanzig Jahren hat China die wasser-effiziente Bewässerung aggressiv gefördert. Bis Ende 2024 ist die wassersparende Bewässerungsfläche in China auf 6,38 Millionen Hektar angewachsen. Der effektive Nutzungskoeffizient des Bewässerungswassers auf landwirtschaftlichen Flächen ist von 0,565 auf 0,58 gestiegen, während der durchschnittliche Bewässerungswasserverbrauch pro Hektar um 4 % gesunken ist.
Die Auswirkungen sind in der Trockenregion Xinjiang am deutlichsten sichtbar. In diesem Gebiet wird der größte Teil der chinesischen Baumwolle produziert. Möglich wird dieser Erfolg fast ausschließlich durch Tropfbewässerung. In einem Wüstenklima können Landwirte mit dieser Technologie große Flächen mit minimalem Wasserverbrauch bewirtschaften. Durch die Kombination von Tropfleitungen mit Plastikmulch zur weiteren Reduzierung der Verdunstung konnten Landwirte ihre Erträge und die Wasserproduktivität drastisch steigern. Sie haben eine raue Umgebung in ein globales Baumwollkraftwerk verwandelt.
In der wasserarmen Nordchinesischen Tiefebene sichert Tropfbewässerung die Mais- und Weizenernte. Diese Nutzpflanzen bilden die Grundlage der nationalen Ernährungssicherheit. Für den Landwirt Wang Li in der Provinz Hebei war der Wechsel revolutionär. „Früher haben wir um Regen gebetet. Jetzt kontrollieren wir das Wasser“, bemerkt er. „Unsere Wasserrechnung ist um 40 % gesunken, aber unser Maisertrag ist um 20 % gestiegen. Diese Technologie ist unsere Lebensader.“ Diese Erfahrung wiederholt sich in unzähligen Dörfern und hat einen kumulativen Effekt auf die nationale Nahrungsmittelversorgung.
Die Wissenschaft der Präzision
Die bemerkenswerte Effizienz der Tropfbewässerung ist keine Zauberei. Es ist das Ergebnis präziser Ingenieurskunst. Das Verständnis der Kernkomponenten zeigt, wie das System die Wirkung jedes einzelnen Wassertropfens maximiert, insbesondere bei großen und anspruchsvollen landwirtschaftlichen Betrieben.
Der Emitter
Das Herzstück eines jeden Tropfsystems ist der Emitter oder Tropfer. Dieses kleine, hochentwickelte Gerät wird in bestimmten Abständen in die Tropfleitung eingebettet. Es gibt einen langsamen, kontrollierten und gleichmäßigen Wasserfluss direkt an die Bodenoberfläche ab.
Das Design des internen labyrinthartigen Kanals des Emitters ist von entscheidender Bedeutung. Es reguliert die Durchflussmenge und verhindert Verstopfungen durch Sediment- oder Mineralablagerungen. Dies gewährleistet eine langfristige Systemzuverlässigkeit.
Druckausgleich
Für die Landwirtschaft im großen Maßstab ist die Pressure-Compensated (PC)-Technologie die wichtigste Innovation. Auf unebenem Gelände oder über sehr lange Reihen sinkt der Wasserdruck am anderen Ende der Leitung auf natürliche Weise. PC-Emitter enthalten eine flexible Silikonmembran, die sich selbst-anpasst, um über einen weiten Druckbereich eine konstante Durchflussrate aufrechtzuerhalten. Dies ist der Schlüssel zur Erzielung von Gleichmäßigkeit und zur Maximierung des Ertrags auf dem gesamten Feld.
Das Liefernetzwerk
Wasser wird durch ein Rohrnetz transportiert. Die endgültige Lieferung erfolgt per Tropfbewässerungsband. Die Qualität dieses Bandes ist entscheidend. Es muss robust genug sein, um der Installation, UV-Strahlung und Bodenkontakt standzuhalten, aber dennoch flexibel genug für eine einfache Bereitstellung und Entnahme.
Die Haltbarkeit und das Design des Bandes sind entscheidend für die Langlebigkeit und Wirksamkeit des Systems. Für Landwirte und Agrarplaner, die diese Systeme implementieren, ist die Beschaffung zuverlässiger Komponenten von entscheidender Bedeutung. Hersteller wie SINOAH bieten eine Reihe von Tropfbewässerungsbändern mit flachem Strahler an, die für den Aufbau effizienter Bewässerungsnetze unerlässlich sind. Hier findet auch die Fertigation statt,-bei der Flüssigdünger über das Bewässerungssystem ausgebracht werden und Nährstoffe mit unübertroffener Effizienz direkt an die Wurzeln gelangen.
Wichtige Systemkomponenten:
■ Wasserquelle:Nun, Stausee, Kanal usw.
■ Pumpe:Um ausreichend Druck für das System bereitzustellen.
■ Filtersystem:Entscheidend, um ein Verstopfen der kleinen Emitteröffnungen zu verhindern.
■ Druckregler:Zur Aufrechterhaltung eines optimalen und konstanten Systemdrucks.
■ Hauptleitungen und Unter-Hauptleitungen:Größere Rohre, die Wasser von der Quelle zu den Feldern transportieren.
■ Tropfbewässerungsband / Tropfleitungen:Die Röhren mit Strahlern, die den Pflanzen Wasser zuführen.
Der Weg nach vorne
Obwohl die Tropfbewässerung einen Wandel bewirkt hat, ist ihre Reise in China noch nicht abgeschlossen. Es bleiben Herausforderungen und die Technologie entwickelt sich weiter. Dies deutet auf eine noch präzisere und automatisiertere Zukunft der Landwirtschaft hin.
Die nächste Generation
Die Zukunft der Tropfbewässerung liegt in der Integration mit digitaler Technologie. Dies ist der Bereich der „intelligenten Bewässerung“, bei dem Daten und nicht nur Intuition die Grundlage für jede Entscheidung sind. Diese Weiterentwicklung verspricht, aus jedem Tropfen Wasser noch mehr Effizienz herauszuholen.
Zukunft der chinesischen Bewässerung:
■ Sensor-basierte Automatisierung:Bodenfeuchtigkeits- und Wettersensoren lösen die Bewässerung automatisch aus und geben nur dann Wasser, wenn und wo es nötig ist.
■ KI-gestützte Analyse:Vorhersagemodelle nutzen Satellitenbilder und historische Daten, um den Wasserbedarf der Nutzpflanzen mit unglaublicher Genauigkeit vorherzusagen.
■ Drohnenüberwachung:Drohnen, die mit Multispektralkameras ausgestattet sind, werden den Pflanzenzustand und den Wasserstress aus der Luft beurteilen und so schnelle, gezielte Eingriffe ermöglichen.
Abschluss
Tropfbewässerung ist mehr als nur eine effiziente Bewässerungsmethode. Es ist zu einem Eckpfeiler der chinesischen Strategie zur nationalen Widerstandsfähigkeit geworden.