Theoretische Grundlagen

Kern von IRRIGAMA ist ein dynamisches Mehrschichtenbodenfeuchte- und Evapotranspirationsmodell sowohl für aktuelle als auch für prognostische Berechnungen.
Darauf aufbauend erfolgt die schlagspezifische Berechnung des Wassereinsatzes auf der Grundlage des wissenschaftlich fundierten Quotienten aus aktueller und potenzieller Evapotranspiration (AET/PET) als Maßstab der Wassermangelstressbelastung der Bestände bei gleichzeitiger Berücksichtigung des Bodenfeuchtezustandes.
Essenzieller Bestandteil des Modells sind neben der dynamischen Berechnung von Bodenfeuchte und Evapotranspiration fruchtartspezifische, fachlich fundierte Steuerkurven für die Ontogenese, den Bedeckungsgrad, die Wasserentnahme- bzw. Durchwurzelungstiefe, den Korrekturfaktor zur Berechnung der potenziellen Evapotranspiration ( entspricht dem kc-Faktor der Geisenheimer Methode) und den Grenzwert des AET/PET-Quotienten. Insgesamt liegen für 186 Fruchtarten und Anbauformen Steuerkurven-Sätze vor.
Vergleich zwischen der gemessenen (Lysimeter) und der mit dem Bodenfeuchte/Verdunstungsmodell von IRRIGAMA berechneten Verdunstung (Hydrologisches Jahr 2000/01; Fruchtart Kopfkohl)

Das „Geisenheimer Modell“ („Klimatische Wasserbilanz“) wird als Differenz zwischen gemessenem Niederschlag und der gleichzeitig klimatisch möglichen Verdunstung (PET) definiert.
Da die PET den tatsächlichen Wasserverbrauch eines Pflanzenbestandes (ET) nur unzureichend genau repräsentiert, ist ein Korrekturfaktor (,Pflanzenkoeffizient, cropcoefficient = kc) zur Anpassung der PET an die ET erforderlich.
Dieser Faktor ist abhängig von der Pflanzenart und dem Wachstumsstadium der Pflanze. In Abhängigkeit vom Entwicklungsstadium der Kulturart ist dieser Faktor noch drei bis viermal während der Vegetationsperiode zu ändern.
Das angestrebte Ergebnis aus der Multiplikation der PET mit dem KC ist der potentielle Wasserbedarf der jeweiligen Kulturart, der vom Verdunstungsanspruch der Atmosphäre und dem Entwicklungsstadium bestimmt wird.

Der in agrowetter Beregnung benutzte Algorithmus beruht auf einem Wasserbilanzmodell. Als Wasserquelle dienen der Niederschlag und die Beregnungsmengen, als Wassersenken die Verdunstung und das in den Boden versickerte Wasser.
Die Verdunstung wird mit Hilfe einer Referenzverdunstung (maximal mögliche Verdunstung über Gras) in Abhängigkeit von der Kultur und dem jeweiligen Entwicklungsstand berechnet.
Hierbei bedient man sich der so genannten kc-Faktoren, welche von der Forschungsanstalt Geisenheim, Fachgebiet Gemüsebau, ermittelt wurden und multipliziert diese mit der Referenzverdunstung.
Für eine exakte Wasserbilanzierung muss der Nutzer seinen vor Ort gemessenen Niederschlag und die bewässerten Wassergaben eingeben. Neben diesen zu pflegenden Wasserquellen werden die Wassersenken in Form von Verdunstung und Versickerung automatisch berechnet.

IRRIGAMA stellt ein wissenschaftlich begründetes Bewässerungssteuerungssystem dar, das alle Faktoren berücksichtigt, die den Pflanzenwasserverbrauch bestimmen. Dies ist die Voraussetzung dafür, eine bedarfsgerechte Wasserversorgung der Pflanzenbestände zu gewährleisten.