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Modell zur Berechnung der Heutrocknung und des Silageschnitts
Dieses Modell ist im Vergleich zu den zuvor beschriebenen Modellen noch ein sehr neues Modell, denn es wurde erst 1996 an der ZAMF Braunschweig von Herrn Rißmann entwickelt. Dieses Modell konnte bisher nicht so umfangreich getestet werden, weil bisher nur sehr spärliche und unvollständige Datensätze vorhanden sind.
Über den berechneten Trockenmassenanteil des Grases lassen sich mit einem Modell Aussagen zur Heutrocknung und zum Silageschnitt machen. Weil die Bedingungen vor Ort sehr unterschiedlich sein können, kann solch ein Modell nicht jede individuelle Besonderheit mitberücksichtigen, sondern nur eine Bandbreite angeben, in der sich der Anteil der Trockenmasse vom Gras bewegt. Das individuelle Abrocknungsverhalten des Grases wird neben der Ausgangsfeuchte, dem Zeitpunkt des Wendens maßgeblich durch die Gesamtmasse des geschnittenen Grases bestimmt. Das Modell wird für drei verschiedene Gesamtmassen, einer unterdurchschnittlichen von 125 dt/ha, einer durchschnittlichen von 175 dt/ha und einer überdurchschnittlichen von 225 dt/ha gerechnet und in drei verschiedenen Kurven grafisch in Agrowetter Prognose dargestellt. Messungen zeigen, daß die Anfangsfeuchte des gerade geschnittenen Grases nicht von der Gesamtmasse abhängt und sich zwischen 75 bis 84 % bewegt, d.h. dass der Anteil der Trockenmasse zwischen 25 bis 16 % schwankt. Per Definition wird der Anteil der Trockenmasse am Anfang der Berechnung bzw. zum Schnittzeitpunkt auf 20 % gesetzt. Der Schnittzeitpunkt liegt immer bei 6 UTC ( 8 MESZ ) des heutigen Tages.
Bei der Berechnung des Abtrocknungsverhaltens werden nicht die verschiedenen Grassorten und Entwicklungsstadien des Grases zum Schnittzeitpunkte berücksichtigt, die Einfluß auf die Qualität des Rohfaser- und Proteingehaltes haben. Nach dem Schnitt wirken lediglich die äußeren Faktoren in Form der Lufttemperatur, der relativen Feuchte, der Globalstrahlung, der Windgeschwindigkeit und natürlich des Niederschlages sowie der Taubildung. Somit werden alle meteorologischen Faktoren berücksichtigt, die das Abtrocknen und das Wiederanfeuchten des geschnittenen Grases beeinflussen. Die Trockenmasse des Grases bleibt natürlich während der Berechnung konstant, lediglich das in den Gräsern absorbierte Wasser und an den Gräsern haftende überschüssige Wasser (freies Wasser) ist variabel und bestimmt indirekt den Trocknungsgrad des Grases. Niederschlags- und Tauwasser kommen zunächst ausschließlich dem freien Wasser zugute. Über Austauschprozesse wird freies Wasser dem absorbierten Wasser zugeführt. Das Heu wird in zwei vertikale Schichten unterteilt, eine obere Schicht, aus der das freie Wasser evaporieren und das absorbierte Wasser transpirieren kann, und eine untere Schicht, die bei der Verdunstung nicht in Wechselwirkung mit der Atmosphäre steht. Die Evaporation des freien ungebundenen Wassers ist im Vergleich zur Transpiration des gebundenen absorbierten Wassers effizienter. Somit erklärt sich z.B. daß kleine Niederschlagsereignisse von unter 0.5 mm am Tage das Abtrocknungsverhalten nur unwesentlich verlangsamen, weil das freie Wasser bei guten Wetterbedingungen innerhalb weniger Stunden wieder evaporiert wird. Hingegen wird bei starken Niederschlagsereignissen auch die untere Schicht angefeuchtet, von der das Wasser nicht so schnell entzogen werden kann, was zu einer starken Verlangsamung des Trocknungsprozesses führt. Das Heu ist maximal in der Lage, das 3.75 fache seiner Trockenmasse an freiem Wasser und an absorbiertem Wasser zu binden. Bei einer Gesamtmasse von 175 dt/ha (=> Gesamtmasse 1.75 kg/m2 bzw. Trockenmasse 0.35 kg/m2) könnte das Heu zunächst im freien Wasser maximal 1.3 mm Niederschlag aufnehmen. Alles überschüssige Niederschlagswasser wird dann im Boden vom Modell versickert. Hält ein Niederschlagsereignis über mehrere Stunden an, so ist die Wiederanfeuchtung des Grases noch höher, da kein freies Wasser evaporiert wird, jedoch die Austauschprozesse zum absorbierten Wasser voll wirksam werden. Somit könnte das Heu in diesem Beispiel maximal 2.6 mm Wasser aufnehmen, was einem Trocknungsgrad von 12 % entsprechen würde. Kurze Schauer sind im Vergleich zu langandauernden Niederschlägen bei gleicher Niederschlagssumme nicht so schädlich für das Heu. Sobald mehr Niederschlag als das maximal vom Heu aufzunehmende Wasser fällt, spielt die Niederschlagshöhe keine Rolle mehr.
Zwischen dem Wassergehalt des Grases und der Feuchte der Luft in Form der relativen Feuchte besteht über das hygroskopische Feuchtegleichgewicht eine Wechselwirkung.
Diese Wechselwirkung ist im Vergleich zur Kornfeuchte nicht ganz so entscheidend, bewirkt allerdings, daß bei relativen Feuchten von über 66 % bzw. 57 % der Wassergehalt des Grases nicht unter 25 bzw. 20 % sinken kann. In nachfolgender Tabelle sind ein paar Richtwerte zum Abtrocknungsverhalten von Gras angegeben.| Verfahren | Wassergehalt in % |
Verdunstungssumme in mm |
| Naßsilage | 80 | 1 |
| Anwelksilage | 65 | 4 |
| Gärheu | 50 | 6 |
| Unterdachtrocknungsheu | 40 | 8 |
| bodentrockenes Heu | 20 | 12 |
Bei den in der Tabelle angegebenen Verdunstungssummen handelt es sich um die potentielle Evapotranspiration von Gras, d.h. das bei optimalen Bedingungen maximal mögliche zu verdunstende Wasser. Die in Agrowetter Prognose angegebene aktuelle Verdunstung liegt in der Regel etwas niedriger. Bei optimalen Bedingungen kann die potentielle Evapotranspiration in unseren Breiten bei über 6 mm/d liegen, so dass bei diesen günstigen Bedingungen schon am zweiten Tag bei durchschnittlichen Gesamtmassen bodentrockenes Heu eingefahren werden kann. Die Tabelle soll nur einen Anhaltspunkt geben und berücksichtigt nicht die Gesamtmasse des geschnittenen Grases. Um den Proteingehalt des Heus möglichst hoch zu halten, muß das Ziel bei jedem Heuschnitt sein, eine möglichst schnelle Trocknung zu erzielen.
Eine noch nicht gelöstes Problem ist die Heuwendung, die von jedem Landwirt sehr individuell gestaltet wird und in dem Modell nicht in der individuellen Form simuliert werden kann. Es wird davon ausgegangen, dass der Landwirt ab dem 2 ten Tag täglich das Heu wendet, um den Abtrocknungsprozess zu verkürzen. Im Programm wird das Heu standardmäßig immer um 10:00 UTC (12:00 MESZ) wendet.
Einfache Tests zeigen vernünftige und physikalisch sinnvolle Ergebnisse. So ist die Abtrocknung am Tage und die Wiederanfeuchtung durch Tau in der Nacht am höchsten. Ebenfalls werden die in der Tabelle angegebenen Verdunstungssummen von der Simulation für einen durchschnittlichen Ertrag gut reproduziert.
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