VINAQUA-Wassermanagementsystem am Standort Volkach 23.02.2016
Klimawandel in Bayern - Temperatur
Quelle: Bayerisches Landesamt für Umwelt (2012): Klimawandel in Bayern – Auswertung regionaler Klimaprojektionen, Klimabericht Bayern
Klimawandel in Bayern – Temperatur
Jahreszeitliche Spannweite der Änderung der durchschnittlichen Temperatur in Bayern von 10 regionalen Klimaprojektionen in [°C]; Vergleich der Zeiträume 1971-2000 und 2021-20150; WETTREG2006 (orange) und WETTREG2010 (rot)
Quelle: Bayerisches Landesamt für Umwelt (2012): Klimawandel in Bayern – Auswertung regionaler Klimaprojektionen, Klimabericht Bayern
Klimawandel in Bayern – Niederschlag
Quelle: Bayerisches Landesamt für Umwelt (2012): Klimawandel in Bayern – Auswertung regionaler Klimaprojektionen, Klimabericht Bayern
Eckpunkte des Klimawandels • Mehr Hitzetage pro Jahr • Rückgang der Sommerniederschläge • Vermehrt Starkniederschlagsereignisse mehr Oberflächenabfluss • Vermehrt Winterniederschläge in wässriger Phase mehr Oberflächenabfluss • Zunahme der Variabilität der klimatischen Bedinungen Zunehmende Beanspruchung der Puffersysteme in
Boden und Pflanze
Auswirkungen in Rebanlage und Wein • Vermehrt Wassermangelsituationen in der Rebanlage • Schwankende Ertragsleistung (quantitativ und qualitativ) • Hohe Mostgewichte • Vermehrt Säureverlust durch Veratmung bis zur Lese Problematik: Harmonie der Weine! • Zunahme der Bodenerosion
Degradation der Bodenfruchtbarkeit • Einwanderung von Schadorganismen
Möglichkeiten der Anpassung an den Klimawandel • Natürliche Anpassung der bestehenden Rebflächen
• Flächenverlegung • Rebsortenwahl • Bewässerung • Bewässerung + Wassermanagementsystem • Anpassung des Bewirtschaftungssystems (Dimensionierung der Laubwand, u.a.)
Klimawandel - Anpassung durch Rebsortenwechsel
Bewässerung aber woher das Wasser ?
Bündelung von Interessen Weinbaubetriebe
Qualität der Trauben, Weine Erhalt des Bodenkapitals Erosionsschutz Wahrnehmung durch die Öffentlichkeit
Trinkwasserversorger Reduzierung Nitrateintrag in GW Vermeidung jeglicher Beeinträchtigung TWZ I
Gemeinde/Kommune/ Gesellschaft
Hochwasserschutz Bodenschutz, Erosionsschutz Erhaltung der Kulturlandschaft ...
Wassermanagementsystem
Niederschlag und Oberflächenabfluss in fränkischen Weinbergen Jahresniederschlag ca. 500 – 600 l/m2 Oberflächenabfluss von der Rebfläche ca. 10% ca. 50 – 60 l/m2 auf das Hektar bezogen ca. 500 – 600 m3 pro Jahr
Oberflächenabfluss vom Wegenetz in Weinbergen (Wegeanteil ca. 3% der Gesamtfläche) auf das Hektar bezogen ca. 100 – 120 m3 pro Jahr Oberflächenabfluss je Hektar Rebfläche gesamt ca. 600 – 720 m3 pro Jahr
Lageplan 1:1000
Das Wassermanagementsystem I
Das Wassermanagementsystem II
Das Wassermanagementsystem III
Ausführungsplan Bewässerungsanlage
Wasserspannung und Wassergehalt in Anhängigkeit von Bodenart Zugeordneter Porendurchmesser [m]
Haftwasser 0,2
10,0 langsam bewegliches
50,0 schnell bewegliches
Quelle: abgeändert nach Scheffer/Schachtschabel (1984, 1989), Lehrbuch der Bodenkunde
Sickerwasser
Zunahme der nutzbaren Feldkapazität aufgrund der organischen Substanz im Boden
Kennwerte hinsichtlich der Infiltrationsrate verschiedener Bodenarten
Wasserspannungskurve – Hysteresiseffekt I
Quelle: Scheffer/Schachtschabel (1984, 1989), Lehrbuch der Bodenkunde
Funktionen des Wassers in der Pflanze
•
Wichtiger Bestandteil der Temperaturregulation von Pflanzen
•
Aufgrund der geringen Kompressibilität bildet es die Grundlage für die Formerhaltung der Pflanzenzelle
•
Lösungs- und Transportmittel für Ionen, organische Stoffe und Gase
•
Baustein der organischen Substanz
•
Zentrale Rolle bei der Lichtreaktion der Photosynthese
Wasserfluss durch die Pflanze Relative Mengen der Wasseraufnahme aus dem Boden, der Wasserspeicherung und –metabolisierung in der Pflanze und der Wasserabgabe an die Atmosphäre
Quelle: Eschrich, W. (1995), Funktionelle Pflanzenanatomie, Springer Verlag Berlin – Heidelberg – New York
Druckgradient Boden-Pflanze-Atmosphäre
Quelle: Patzwahl, W. (2007), Bewässerung im Weinbau, Ulmer Verlag, ISBN 978-3-8001-4944-5
Abfolge von Veränderungen im Zellstoffwechsel bei zunehmender Wassergehaltsabsenkung
Druckkammer zur Messung des Wasserpotentials
Dynamik verschiedener Wasserpotentiale im System Boden-Pflanze-Atmosphäre während einer Trockenperiode
Blattwasserpotential – Tropfbewässerung - Bodenfeuchte
15- 20 cm 20 - 60 cm
60 - 90 cm
90 - 400 cm
Beerenwachstum – Photosynthese – Respiration
Morphologische Veränderungen im Stil der Weinbeeren im Verlauf der Beerenentwicklung Vor Stadium BBCH 85 (Weichwerden der Beeren)
H2O, N, Ca Zucker, Aminosäure nK, Mg, P
Xylem
- H2O
Beerenentwicklung
Phloem
Nach Stadium BBCH 85 (Weichwerden der Beeren)
H2O, N, Ca
Xylem (unterbrochen)
Zucker, Aminosäure n,K, Mg, P
Phloem
Quelle: verändert nach Greenspan et al., 1996 und Schultz, 2005
- H2O
Beerenentwicklung - Beereninhaltsstoffe Phase I
Phase II
Phase III Beerengröße/Beerengewicht
Gesamtsäure
Zucker
Äpfelsäure
Gebundene Aromen Freie Aromen
Weinsäure
20 - 30 Tage entscheiden über 50 % der späteren Weinqualität
Sortenspezifische Reaktionsmuster von Rebsorten Durch Einlagerung osmotisch wirksamer Stoffe in die Zelle wird das osmotische Potential abgesenkt und damit auch das Wasserpotential. Hydrostabile Rebsorten: Diese Rebsorten (z.B. Syrah, Riesling) lassen bei zunehmender Wasserverknappung ihr Wasserpotential stark absinken. Ihre Stomata sind gegenüber sich entwickelnder Trockenheit wenig sensibel. Photosynthese wird noch bei niedrigem Bodenwasserpotential aufrecht erhalten. Hohe Effizienz bei der Nutzung der Wassservorräte. Hydrolabile Rebsorten: Diese Rebsorten (z.B. Grenache, Silvaner) lassen bei zunehmender Wasserverknappung ihr Wasserpotential nicht so stark absinken. Ihre Stomata sind gegenüber sich entwickelnder Trockenheit sensibel.
Rückschau 2015 (I) Spannweite der nutzbare Feldkapazität (nFk) am Standort Volkach (Lage Kirchberg u. Lage Ratsherr) bei unterschiedlichen physiologischen BBCH-Stadien 80 70 60 50 40 30 20
nFk [%] bei BBCH 83 - 85
nFk [%] bei BBCH 81 - 83 (2)
nFk [%] bei BBCH 81 - 83
nFk [%] bei BBCH 81
nFk [%] bei BBCH 80 - 81
nFk [%] bei BBCH 79 - 80
0
nFk [%] bei BBCH 75 - 79
10
Mean ±SD ±1,96*SD
Rückschau 2015 (II) Nutzbare Feldkapazität (nFk) am Standort Volkach bei verschiedenen physiologischen BBCH-Stadien
Standort: Volkacher Kirchberg
Standort: Volkacher Ratsherr
Silvaner 6
Silvaner 5
Silvaner 4
Silvaner 3
Müller-Thurgau
Riesling 3
Riesling 2
Rebsorte:
Silvaner 6
Silvaner 5
Silvaner 4
Silvaner 3
Müller-Thurgau
Riesling 3
Rebsorte:
75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15
Riesling 2
Vertical bars denote 0,95 confidence intervals nFk [%] bei BBCH 75 - 79 nFk [%] bei BBCH 80 - 81 nFk [%] bei BBCH 81 - 83 (2) nFk [%] bei BBCH 83 - 85
Die Weinberge sind doch grün !?
Sichtbare Trockenschäden bei Riesling (Standort Sulzfeld)
Quelle. Patzwahl, W. (04.08.2015)
Bodenerosion am Standort Volkach 2011 Bodenerosion ca. 0,15 t
Bodenerosion ca. 1,8 t
0,3 m
0,12 m
11 m
25 m 0,12 m 1,70 m
Kosten für Wiederherstellung ca. 6 – 8 €/m2 Erzielbarer Erlös (optimierte Betriebe) zwischen 3,60 €/m2 - 4,05 €/m2 Quelle. Patzwahl, W. (2011)
Erosionsschäden am Standort Retzstadt 2015
Quelle. May, R. (2015)
Reifemessungen GWF 2015 NOPA mg/l Durchs. Max. Min.
Rebsorte
Analysedatum Anzahl Proben
01 Silvaner 01 Silvaner 01 Silvaner 01 Silvaner 01 Silvaner 02 Müller-Thurgau 02 Müller-Thurgau 02 Müller-Thurgau 02 Müller-Thurgau 02 Müller-Thurgau
31.08.2015 07.09.2015 14.09.2015 21.09.2015 28.09.2015 24.08.2015 31.08.2015 07.09.2015 14.09.2015 21.09.2015
12 34 48 49 21 17 42 52 52 15
03 Riesling 03 Riesling 03 Riesling 03 Riesling 03 Riesling 41 Bacchus 2 41 Bacchus 2 41 Bacchus 2 41 Bacchus 2 41 Bacchus 2
31.08.2015 07.09.2015 14.09.2015 21.09.2015 28.09.2015 24.08.2015 31.08.2015 07.09.2015 14.09.2015 21.09.2015
1 3 4 6 9 2 4 5 4 2
78 59 73 57 63 66 42 46 44 24 86 72 76 62 64 63 44 60 81 35
126 123 159 123 126 139 85 105 153 65 86 101 112 91 133 67 79 101 98 51
18 17 12 9 12 21 13 5 10 10 86 50 52 37 0 58 24 16 58 18
Soffwechsel der Pflanze
Bildquelle: http://www.lfl.bayern.de/ipz/hopfen/02 2514/index.php (2016)
