Die Bewässerung in der Landwirtschaft

Künstliche Bewässerung ist aus verschiedenen Gründen notwendig: wenn Niederschläge für jede Art von Feldbau zu gering sind, wenn Niederschläge stark schwanken, wenn die natürliche Wasserversorgung ergänzt werden muss, um zu höheren Erträgen der Anbaufrüchte zu kommen. Durch systematische Bewässerung sind riesige Flächen trockener und unfruchtbarer Gebiete in fruchtbares Land umgewandelt worden. Auf der Erde werden etwa 162 Millionen Hektar künstlich bewässert. Bewässerungsmethoden im Altertum
Die Bewässerung von Land spielte eine entscheidende Rolle bei der Ausbreitung des Ackerbaus und der Entstehung der großen Kulturvölker im Altertum. Schon vor mehr als 5000 Jahren nutzten die Fellachen Ägyptens das Wasser des Nils zur Bewässerung ihrer Felder in der Niloase. Die Bewässerungssysteme des Altertums brauchen einen Vergleich mit den modernen Methoden nicht zu scheuen. Reste von Kanälen im Irak mit Breiten von 120 m und Tiefen von 10 m lassen sich über weite Strecken durch das Land verfolgen. In Ägypten verband ein 19 km langer Kanal den Nil mit dem Mörissee, der als Speicherbecken für die lebensspendenden Hochwasserfluten des Nils diente. Traditionelle Bewässerungsmethoden
In vorindustrieller Zeit (und zum Teil heute noch) gab es eine große Vielfalt von Schöpfvorrichtungen, um Wasser auf die Felder zu leiten. Die Araber benutzten z. B. ein »Schaduf« genanntes Gerät. Es bestand lediglich aus einer langen, schwenkbar an einem Pfosten befestigten Stange mit einem Kübel an dem einen und einem Gegengewicht am anderen Ende. Die archimedische Schraube ist – obwohl sicher eine primitive Art von Wasserpumpe – verglichen mit dem »Schaduf« ein viel weiter entwickeltes Bewässerungsgerät. Sie besteht aus einem spiraligen Schaft, der in einem langen Zylinder sitzt. Das eine Ende des Geräts wird unter die Wasseroberfläche getaucht. Dreht man den Schaft, so wird durch die Spirale Wasser heraufgezogen und über das obere Ende des Geräts auf das Feld geleitet. Ein anderes altertümliches Schöpfgerät ist das persische Rad. Es besteht aus einem senkrechten Wasserrad, das mittels Übersetzungen mit einem horizontalen Antriebsrad verbunden ist. An dieses ist ein Zugtier gekettet, das endlos im Kreis laufen muss, um das Wasserrad in Gang zu halten. Moderne Bewässerungssysteme
Bei den modernen Methoden zur gleichmäßigen Bewässerung der Wurzelsysteme von Pflanzen unterscheidet man drei Hauptarten. An erster Stelle ist die unterirdische Bewässerung zu nennen. Hierbei wird das Wasser durch den Boden direkt zu den Pflanzenwurzeln geleitet. Diese Methode findet nur dort Anwendung, wo das Gelände eben, der Oberboden sehr durchlässig und locker ist und einer wasserundurchlässigen Schicht aufliegt, die das Grundwasser staut, so dass es kapillar zu den Pflanzen aufsteigen kann. Vorteilhaft ist, dass durch die geringe Verdunstung wenig Wasser verloren geht. Allerdings werden bei dieser Methode mineralische Salze des Untergrunds an der Bodenoberfläche abgelagert. Deshalb sind starke Niederschläge oder Überflutungen der Felder notwendig, um die Salzkrusten fortzuspülen. Die zweite und verbreitetste Art der künstlichen Bewässerung erfolgt an der Bodenoberfläche selbst (oberflächliche Bewässerung). Das zu bewässernde Land wird in Form von Hangstreifen oder kleinen Becken angelegt bzw. in Rinnen unterteilt. Bei Hangstreifenfluren ist das Land in lange Rechtecke geteilt, die von einem Hauptkanal gespeist werden. Das Wasser strömt in breitem Schwall in die Ackerfurchen, am tiefer gelegenen Ende des Feldes fließt das bis dahin noch nicht versickerte Wasser wieder ab. Auf solchen Hangstreifen baut man oft Getreide und Futterpflanzen an. Bei der Bewässerung bassinartig angelegter Felder wird das Wasser durch niedrige Dämme am unteren Ende des Feldes zurückgehalten, bis der Boden völlig durchtränkt ist (sogenannte Überstauung). Auf diese Weise werden vor allem Reisfelder bewässert. Die Führung des Wassers durch Rinnen oder Furchen findet sich hauptsächlich bei reihenförmig angebauten Pflanzen wie Mais und Baumwolle. Solche bis 500 m langen Wasserrinnen werden zwischen den Pflanzenreihen aufgepflügt. Durch die leichte Neigung des Feldes kann das Wasser, ohne Erosionsschäden zu verursachen, langsam hangab laufen und den Boden um die Wurzeln herum durchfeuchten (sogenannte Furchenberieselung). Die dritte wichtige Art der Bewässerung ist die künstliche Beregnung. Sprühleitungen oder Sprinkleranlagen sollen dabei den natürlichen Regenfall ersetzen. Sie können Niederschläge aller Stärken simulieren. Der Vorteil von Sprinkleranlagen besteht darin, dass der Boden nicht besonders präpariert werden muss. Eine erst kürzlich gemachte Erfindung ist das Tropfensystem. Dabei wird das Wasser direkt an den Wurzelstock einer Pflanze herangepumpt, auf den es aus einer Düse unablässig herabtropft. Diese Technik hat sich als äußerst effektiv erwiesen. Die Installationskosten sind allerdings sehr hoch. Der Wasserbedarf bei künstlicher Bewässerung hängt von der Art der Anbaupflanzen, dem Klima und der Bodenbeschaffenheit ab. Körnerfrüchte, die in dem einen Gebiet vielleicht mit einer Wassermenge auskommen, die sich insgesamt auf etwa 1/2 m Höhe belaufen würde, können unter anderen Verhältnissen nahezu die doppelte Wassermenge erfordern, um rentable Erträge zu erbringen.
Das Imperial Valley im südlichen Teil der Colorado Desert in Kalifornien (USA, nahe der mexikanischen Grenze), wurde durch Bewässerung großen Stils aus einer Halbwüste, wie sie typisch für diese Region ist [A], in ein Gebiet intensiven Anbaus verwandelt. Erste Bewässerungsversuche in den Jahren 1905/06 scheiterten wegen Überschwemmungen des Colorado-Flusses. Erst mit dem Bau des Hoover-Damms (1935), der das Wasser des Colorado regulierte, und des All American Canal (1940) konnte hier eine Gartenbaulandschaft entstehen. Ein Kanalnetz von 4800 km Länge ist Grundlage des Bewässerungsnetzes [B]. Dieses versorgt ein Gebiet von etwa 200 000 ha und ermöglicht hohe Erträge (mehrere Ernten im Jahr) [C]. Ein Hauptproblem ist, dass das Imperial Valley unter dem Meeresspiegel liegt und das Wasser darum nicht völlig versickern kann. Es verdunstet und hinterlässt an der Bodenoberfläche Salzablagerungen, die auf die Dauer den Boden unfruchtbar machen können.