Foto: Zero Emissions

Das Sahel-Projekt

Silikattechnologie zur Verbesserung der Wasseraufnahme und Nährstoffspeicherfähigkeit in Grenzertragsböden und Erprobung dieser Technologie im Rahmen von Versuchsanlagen in der Sahelzone

Kurzbeschreibung

Im Zentrum des Sahel-Projekts stand die Optimierung der Silikattechnologie (Herstellung und Anwendung des silikatischen Pflanzensubstrats) in Feldversuchen, welche im nördlichen Sahel Senegals gemeinsam mit potentiellen AnwenderInnen durchgeführt wurden.

Die gewählten Rahmenbedingungen gewährleisteten, dass die Optimierung unter realistischen Bedingungen stattfand. Diese komplexe Situation wurde bestimmt von einer Vielzahl miteinander verknüpfter und interagierender Faktoren, seien sie nun ökologischer oder sozialer Natur oder auch produktions- und anwendungstechnischer Art.

Diese gewählte "außergewöhnliche" Forschungssituation bedeutete zwar einen hohen organisatorischen Aufwand und zum Teil auch ein höheres Forschungsrisiko, sie machte es jedoch möglich die Anwendung der Silikattechnologie in einen vielschichtigen Ansatz zu integrieren, der eine zusätzliche Produktivitätssteigerung und auch einen Wissenserwerb für die Beteiligten bedeutete.

Primäre Ziele der Forschung waren, mit Hilfe der Silikattechnologie einerseits das Ertragsniveau im Bewässerungsfeldbau zu heben, unter Berücksichtigung effizienter Wassernutzung, andererseits bei einer Bewässerung von Kulturpflanzen mit salzbelastetem Wasser Ertragseinbußen zu verhindern.

Zielsetzung war aber auch, das Optimierungsverfahren mit der Entwicklung von Lösungsansätzen zur nachhaltigen Ressourcennutzung in der landwirtschaftlichen Produktion zu kombinieren, unter Berücksichtigung der ökonomischen Notwendigkeiten (Produktivitätssteigerungen im Gemüsebau), der ökologischen Gegebenheiten (Wassermangel, nährstoffarme Böden) und der sozio-kulturellen Bedingungen.

Variable bei den zahlreichen Feldversuchen waren die täglichen Gießwassermengen, die Wasserqualität (salzbelastetes Wasser und Flusswasser), Düngemengen, Düngetechnik, Mischtechnik und Einbringungsmodus sowie die Mengen des eingesetzten silikatischen Pflanzensubstrats.

Eines der wesentlichsten Resultate ist, dass der Grundbestandteil des silikatischen Pflanzensubstrats - das silikatische Pulver- den Anteil an pflanzenverfügbarem Wasser (pF-Wert) um das 8-fache erhöht.

Bodenuntersuchungen nach Ausbringung des silikatischen Pflanzensubstrats zeigen außerdem, dass dieses die Verfügbarkeit von Nährstoffen wie Kalium und Phosphor sowie die Kationenaustauschkapazität (KAK) erhöht, wodurch eine Standortsverbesserung eintritt.

Des Weiteren hat sich gezeigt, dass unter den gegebenen Bedingungen salztolerante bzw. mäßig salztolerante Nutzpflanzen (Gemüse) mit Hilfe der Silikattechnologie auch mit salzbelastetem Wasser mit einer elektrischen Leitfähigkeit von 2,5 dS/m (SAR 26) ohne Ertragseinbußen bewässert werden können. Dies trifft auch zu, wenn die täglichen Gießwassermengen reduziert werden.

Pflanzen, bei denen das silikatische Pflanzensubstrat (SPS) in den Wurzelraum eingebracht wurde und die mit salzbelastetem Wasser bewässert wurden, lieferten einen gleich hohen Ertrag wie jene ohne SPS und einer Bewässerung mit Flusswasser.

Hingegen zeigen Pflanzen, die das SPS nicht erhielten und mit salzbelastetem Wasser bewässert wurden, einen signifikant schlechteren Ertrag, als jene aus der Vergleichsgruppe oben (ohne SPS und Bewässerung mit Flusswasser).

Die erzielten Ergebnisse zeigen insgesamt, dass die Silikattechnologie in Situationen, in denen Ertragsverluste aufgrund von Wassermangel, schlechter Wasserqualität, verminderter Vitalität der Pflanzen, Windbelastung etc. auftreten, zu wesentlich höheren Erträgen führen kann, auch wenn die täglichen Gießwassermengen reduziert werden.

Dies bedeutet, dass mit Hilfe der Silikattechnologie Ertragsverluste kompensiert werden können. So konnten beispielsweise in jenem Ort, in dem die ökologischen Rahmenbedingungen (salzbelastetes Gießwasser, hohe Wind- und Staubbelastung etc.) besonders ungünstig sind, mit dem silikatischen Pflanzensubstrat teilweise Ertragssteigerungen um mehr als 100% gegenüber der Referenzgruppe erzielt werden.

Im Rahmen der Feldversuche wurde zudem die Herstellung des SPS und dessen Anwendung wesentlich vereinfacht. Das silikatische Pulver (SP) kann mit Sand und bei Bedarf mit Mineraldünger gemischt werden und wird in dieser Form in den Boden eingearbeitet. Somit ist es auch vor Ort von den Anwendern leicht herzustellen.

Die bislang erzielten Ergebnisse sind in mehrfacher Hinsicht vielversprechend und zeigen die potentiellen Anwendungsmöglichkeiten in Trockengebieten, sei es in Afrika, Indien oder im Nahen Osten.

Aber auch in Europa, Kanada und den USA ergeben sich Einsatzmöglichkeiten in Gebieten mit intensiver landwirtschaftlicher Nutzung, die von Wasserknappheit und Bodendegradation betroffen sind oder denen für eine Bewässerung nur salzbelastetes Wasser zur Verfügung steht. Der Bedarf an Lösungsansätzen zu diesen Fragestellungen ist besonders hoch, zumal in ariden Gebieten die Verschlechterung von Wasserqualität und die sekundäre Versalzung der Böden dramatisch zunehmen.

Publikationen

Sahel-Projekt

Silikattechnologie zur Verbesserung der Wasseraufnahme und Nährstoffspeicherfähigkeit in Grenzertragsböden Schriftenreihe 10/2006
Katharina Zwiauer Deutsch, 202 Seiten

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Weitere Informationen

Projektbeteiligte

Projektleitung

  • Prof. Dr. Hugo Hubacek, Staaatliche Versuchsanstalt - TGM, Baustoffe und Silikattechnik
  • Dr. Katharina Zwiauer

Projektteam

  • Prof. Dr. Hugo Hubacek
  • Dr. Katharina Zwiauer
  • Dipl.-Ing. (FH) Jean-Paul Uwiduhaye

ProjektmitarbeiterInnen vor Ort

  • Mbakhana: Doudou Fall, Malik Fall, Demba Traoré, Moctar N‘Diaye
  • Ourourbe: Amadou Gueye Ba, Amadou Ba, Raki Deh, Bodjel Ba und viele andere
  • Übersetzer: Amadou Sow

KooperationspartnerInnen

  • Univ.-Prof. Nicola Diallo ("), S. Sakho, Universität Dakar, Institut für Agronomie, Pflanzenphysiologie und Agrotechnologie
  • Mamadou Fall, Convention des Associations Rurales de Mbane et du Waalo (CARAMW)
  • Dr. Martina Gajdos, Institut für Afrikanistik der Universität Wien
  • Dipl.-Ing. Hans Geisslhofer, Caritas Innsbruck
  • Ao. Univ.-Prof. Mag. Dr. W. Gutjahr, Institut für Statistik und Decision Support Systems der Universität Wien
  • Dipl.-Ing. (FH) Ronald Jaudas, Association Baraka
  • Cheikh Mouhamadou Bamba Ndiaye, L'Association Pour le Développement et l'Emancipation des Jeunes et des Femmes (ADEJF)
  • Mag. Harald Riedmann, Vienna Knowledge Net (vknn)

Kontaktadresse

Staatliche Versuchsanstalt - TGM
Baustoffe und Silikattechnik
Wexstraße 19-23, 1200 Wien
E-Mail: vasil@tgm.ac.at

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