Water consumption of industrial hemp (Cannabis sativa L.) during dry growing seasons (2018–2022) in NE Germany
Europe experienced unprecedented droughts during the years 2018, 2019, and 2020. In the course of climate change, it is expected that such drought events will occur more frequently so that agriculture needs to adapt to droughts. Hemp (Cannabis sativa L.) has been promoted as an adaptation to water limited conditions. Hemp delivers biomass as a raw material to a variety of different value chains, such as fibers and textiles, house construction, chemicals, or food applications. Hemp develops a deep root system, which enables it to cover its water demand even during longer dry periods. This may lead to an over exploitation of soil moisture of deeper soil layers or of the groundwater in the long-term. Against this background, this study assessed the water consumption of hemp in Northeastern Germany (region Uckermark) during the growing seasons 2018–2022. The Penman Monteith approach was used to calculate the water consumption, whereby the remote sensing based S-SEBI approach was employed, with Landsat satellite images as input data, to feed crop coefficients into those calculations. The water consumption of hemp ranged from 310 to 407 mm over the growing seasons 2018–2022, while stem yields were 9 t ha-1 (except 2018 with 7.8 t ha-1). This water consumption did exceed the precipitation during the growing seasons, but did not exceed the total precipitation of the given hydrological years so that growing hemp does not constitute an over-exploitation of water. Instead, hemp taps the soil moisture that has infiltrated into the soil during autumn and winter. This makes hemp a crop well suited for an adaptation to a drier, hotter, and more variable climate.
In den Jahren 2018, 2019 und 2020 war Europa von einer extremen Dürre betroffen. Im Zuge des Klimawandels wird davon ausgegangen, dass Dürren häufiger auftreten und extremer ausfallen, so dass die Landwirtschaft sich an Trockenperioden anpassen muss. Der Anbau von Hanf (Cannabis sativa L.) wird als eine Möglichkeit der Anpassung an Trockenperioden angesehen. Hanf liefert Biomasse als Rohstoff für eine Reihe von Wertschöpfungsketten, z. B. für Fasern und Textilien, als Baumaterial, Chemikalien oder als Nahrungsmittel. Hanf bildet ein tiefgehendes Wurzelsystem, durch das die Hanfpflanze ihren Wasserbedarf auch während längerer Trockenphasen aus tieferen Bodenschichten decken kann, was zu einem Entzug der Bodenfeuchte aus dem Unterboden führen kann. Vor diesem Hintergrund wurde in dieser Studie der Wasserverbrauch von Hanf auf Standorten in Nordostdeutschland (Uckermark) in den Jahren 2018–2022 ermittelt. Dafür wurde der Penman-Monteith Ansatz verwendet, wobei die fernerkundungsbasierte Methode S-SEBI, mit Landsat Satellitenbildern als Datengrundlage, eingesetzt wurde, um Crop-Koeffizienten in diese Penman Monteith Berechnungen einzuspeisen. Der Wasserverbrauch von Hanf lag zwischen 310 mm und 407 mm, jeweils für die Vegetationsperioden 2018–2022 bei Stängelerträgen von 9 t ha-1 (außer 2018 mit 7,8 t ha-1). Diese Wasserverbräuche überstiegen die Niederschläge während der jeweiligen Vegetationsperioden, sie überstiegen jedoch nicht die Jahresniederschläge der jeweiligen hydrologischen Jahre. Daher übernutzt Hanf nicht die Bodenfeuchte, sondern Hanf nutzt die Bodenfeuchte, die im Herbst und Winter in den Boden infiltriert war, so dass Hanf dadurch gut an ein trockeneres, wärmeres und variableres Klima angepasst ist.
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