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Crop Ecologie (Subject) / Crop Science - natural resource use water (Lesson)

lec 10

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  • was beinhaltet der hydrologische Wasserzirkel? - enthält Speicher, die zum System der Elemente gehören -Fließen von Energie, von Materie wie Wasser und Energie zwischen den Speichern -> INteraktion - Externe treibende Kräfte bestimmen die Änderung des Systems => müssen das System definierenGrenze
  • Definition Wasserströme Wasserströme = Stoffströme und Energie
  • welche Elemente beinhalet der Wasserzirkel(global)? Atmosphäre, Vegetation, Ozeane, Grundwasser, Oberflächengewässer, Eis und Schnee, Boden
  • Der globale hydrologische Zyklus - beschreibung ! Eigenschaften:- Geschlossenes System => Gesamtspeicherkapazität ist konstant =>P = ET => Wasser kann nicht verloren gehen oderVerschwinden, zirkuliert innerhalb des Systems => erneuerbare Ressource, anders als andere Ressourcen- Kleine Variabilität der globalen Speichervolumina, aber sehr unterschiedliche Durchflussraten in Raum und Zeit- Lager, die von der Landwirtschaft verwaltet oder verwendet werden, sind relativ klein mit einem schnellen Austausch Wassermengen
  • der hydrolgische Zirkel eine Wasserscheide... Der hydrologische Zyklus inEine WasserscheideEigenschaften:- offenes System => Gesamtspeicherkapazität ist nicht konstant => das Einströmen von Wasser in das System(Niederschlag) wird hauptsächlich durch Prozesse außerhalb des Systems erzeugt (ET+ Wind) =>In der Modellierung oder IWRM alsEine Randbedingung- Kleine Variabilität der Speichervolumina und Durchflussraten in Raum und Zeit- Upstream - DownstreaM Links müssen in Wasserverwaltungen berücksichtigt werden
  • Hydrologie auf einem Feld... -sehr wenig Recycling von Wasser im System -> Durchströmung -> Durchflussmenge, vor allem durch Zuflüsse bestimmt (Niederschlag, Bewässerung)
  • Bodenwasserbilanz: Gleichung ΔS = P + I + C - E(p) - E(s) - D - R E(p) -> transpiration
  • Ernte-Wasser-Anforderungen... Wasserbedarf = Verdunstung + Transpiration = Ep + Es = ET
  • Wovon hängt der Betrag der Transpiration zur Evapotransbiration ab? - >Blattflächenindex LAI und der Häufigkeit des Benetzungsereignisses
  • Welche Eigenschaften beeinflussen die Transpiration vom Blatt zur Atmosphäre? -> Dampfdruckdefizit - Atmosphäre, Stomataleitähigkeit und Cuticulaeigenschaften 
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  • Dampfdruckdefizit Formel (es ‐ ea)
  • Wovon ist der Wasserbedarf einer Kultur abhängig? Es hängt davon ab:- Länge der Zuschneidezeit- LAI- Klima (Strahlung, T,Feuchtigkeit, Windgeschwindigkeit)- Erntemanagement- Erntemerkmale(C3 / C4, Morphologie,Physiologie)
  • Wasserfluss im Boden-Pflanzen-Atmosphäre-Kontinuum: Zusammenhänge... • Das Wasserpotential (Ψ)Beschreibt die freie EnergieInhalt von Wasser, das ist - Unter Umgebungsbedingungen - Negativer in der Luft als inPflanze und im Boden, also fahren Transpiration.• Der Wasserfluss ist proportional zu Unterschiede im Wasserpotential Δ Ψ und hydraulisch Leitung, k.• Widerstand R wird berechnet als Der Reziprok der Leitfähigkeit KUnd in vielen Gleichungen verwendet,z.B. Beschreibende ErnteTranspiration.
  • was ist das Resultat aus verschlossenen Stomata? -> reduzierte Transpiration
  • Leitfähigkeit/Widerstand der Stomata wird beeinflust durch... • Intensität der Bestrahlung (+)• Luftfeuchtigkeit (+)• Temperatur (optimale Kurve)• Wasserstatus des Blattes (+)• CO2-Konzentration (-)• wind (-)• interne Faktoren (z. B. Blattalter)
  • Welche Böden machen Wasser besser verfügbar für Pflanzen ? -schluffig, sandiger Lehm, Lehm
  • Messung der Evapotranspiration mittels Lysimeter? Messung des Gewichts einer Bodensäule, Niederschlag und Entwässerungswasser => ET ist dann Berechnet als Differenz: ET = Niederschlag - Entwässerung - Δ Bodengewicht
  • Berechnung der Ernte evapotranspiration - exampl E FAO Penman -Monteith-Gleichung Die Gleichung direkt lösenDurch Berechnung der aerodynamischenWiderstandRa und oberflächeWiderstandRsErfordert eine dynamische Simulation vonErnteentwicklung (LAI, WurzelnTiefe) und Simulation von BodenWassergehaltOft verwendet in prozessbasiertErnte-Modelle
  • Trockenstress - Hanglage Steile Hang zeigt hoch anEmpfindlichkeit gegenüber Dürre, dieWird in der FAO berücksichtigtAnsätze durch den KoeffizientenKY (siehe auch Folie 33)
  • Wie kann das Wassernutzungsmanagement verbessert werden ? Das Management zur Verbesserung der Gewässer-Nutzungseffizienz beruht auf der Maximierung der Transpiration undVerringerung der Verluste an Bodenverdunstung, Oberflächenabfluss und Entwässerung in tieferen Bodenschichten.
  • Weshalb verliert Getreide Wasser bei der Transpiration? Welche weiteren Effekte gehen damit einher? Getreide verliert unvermeidlich Wasser durch Transpiration, wenn Blätter CO aufnehmen2 durch offene stomataIn der Photosynthese. Pflanzen müssen ihren internen Wasserstatus (Turgor), Wasser aufrecht erhaltenMangel wird daher zu Stomata Schließung, reduziert Wachstum von Getreide, kleiner undWeniger vegetative und reproduktive Organe und damit Abfall der Ernteerträge.
  • Was ist Teil des Hydrologischen Zyklus? Wasserflüsse auf Pflanzen- oder Feldebene sind Teil des hydrologischen Zyklus. Einlauf und AbflussVon Wasser werden hauptsächlich durch externe Fahrer bestimmt (Niederschlag, Bestrahlung, DampfDruck-Defizit der Luft), sondern sind durch Ernte-Eigenschaften, Boden-Eigenschaften und Ernte beeinflusstManagement.
  • Welche Bodenegenschaften machen es für Pflanze schwierig an Wasser zu gelangen ? - tonige und sandige Böden  Tonige machen es nicht verfügbar Sandige machen es zu durchlässig 

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