Einfluss von Calcium auf die Fruchtqualität von Äpfeln

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1 Einfluss von Calcium auf die Fruchtqualität von Äpfeln Friedrich Tinz Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften Martin Luther Universität Halle Wittenberg

2 Gliederun g 1. Fruchtkrankheiten 2. Calcium 3. Der Versuch 4. Ergebnisse 5. Zusammenfassung

3 1. Fruchtkrankheiten Definition Physiologische Fruchtkrankheiten: Stippigkeit Lentizellenflecken Schalenbräune Fruchtfäulen durch Pilze Gloeosporium Fruchtfäule

4 Definition Physiologische Fruchtkrankheiten Fruchtdefekte, die auf eine Störung des Stoffwechsels zurückzuführen sind. Im Gegensatz zu Fruchtfäulen werden physiologische Fruchtkrankheiten nicht durch Pathogene (Pilze, Insekten o.ä.) verursacht. Fruchtfäulen Erkrankungen, die durch Pathogene (Pilze,Bakterien) verursacht werden.

5 Stippigkeit engl. Bitter pit Stippen (Engl. Pits) Betroffen: Bes. Apfel Anfällige Sorten Cox, Boskoop, Jonagold Weniger anfällige Sorten Golden Delicious, Jonathan

6 Stippeflecken: eingesunkene dunkelgrün bis braune Flecken mit 3 10 mm Durchmesser tritt vor und nach der Ernte auf von außen erkennbar Stippeflecken gehen bis ins Fruchtfleisch Verteilung im Fruchtfleisch: Distal > Proximal Peripher > Zentral

7 Umwelteinflüsse: bes. in trockenen heißen Jahren bes. bei hohen Blatt/Fruchtverhältnissen Ursache: Ca-Mangel verursacht durch: Schwache Transpiration der Früchte relativ zu Blättern Hohe Wachstumsgeschwindigkeit der Früchte Dominierende Phloemversorgung der Früchte (Ca ist phloemimmobil) Kationenantagonismus (K+Mg/ Ca)

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9 Hohe Wachstumsgeschwindigkeit der Früchte führt zu Verdünnung des Ca-Gehaltes ab T-Stadium.

10 Schwacher Fruchtbehang fördert Auftreten von Stippe

11 Stippigkeit, Fleischbräune, Lentizellenflecken (%)

12 Lentizellenflecken

13 Symptome: Kreisrunde, rote bis braune o. schwarze, eingesunkene Flecke um Lentizellen Begrenzt auf Schale Verstärkt in trockenen Jahren Bei Ernte sichtbar Ursache: Vermutlich ähnlich Stippe (Ca-Mangel) Störung des (K+Mg / Ca) Verhältnisses Maßnahmen: Ca-Spritzungen

14 Schalenbräune Symptome: Treten erst im Lager auf Flächige Verbräunungen der Schale nach 1-6- wöchiger Lagerung Betroffene Regionen eingesunken mit lederartiger Konsistenz Befall bei Schattenfrüchten > Sonnenfrüchten

15 Verbräunungen sind meist auf Epidermis und Hypodermis begrenzt.

16 Ursache: Anreicherung des Oxidationsproduktes Methylheptanon (MHO) in der Schale befallener Früchte MHO Gehalt eng korreliert mit Auftreten von Schalenbräune

17 Maßnahmen: Ca-Applikationen vermindern Schalenbräune Hohe N-Düngung und hohe Wassergaben fördern Schalenbräune Vermeidung schlecht ausgefärbter oder überreifer, zu großer Früchte Rechtzeitige Ernte (nicht zu früh, nicht zu spät) Lagerung: hohe Luftfeuchte (>91%) und lange Lagerung fördern (Alters)Schalenbräune Intermittierende Erwärmung verringert Schalenbräune ULO Lagerung reduziert Schalenbräune

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19 Gloeosporium - Fäule Bedeutendste Lagerkrankheit bei Apfel Auch bei Birne

20 Symptome: Zunächst kleine runde braune abgeflachte, scheibenförmige Faulstellen oft ausgehend von Lentizellen, Schalenverletzungen (Hagel) Ausbildung von Konidienlagern (kleine weiße Pusteln) Pilz oberflächlich ohne Schadsymptome auf zahlreichen Verwundungen am Baum (Blatt-, Fruchtnarben, Schnittwunden, Rindenrisse etc.) Aus permanentem Inokulum Infektion bei regnerisch feuchter Witterung Infektionsgefahr bereits bei Jungfrüchten (meist latent), bis zur Ernte kontinuierlich zunehmend Erfolgreiche Entwicklung ab bestimmtem Reifestadium im Lager

21 Gloeosporium Maßnahmen: Senkung des Befallsdrucks durch Verringerung der Inokulumdichte (Entfernen von Fruchtmumien, Beseitigung von Rindenbrand an Zweigen, Schnittholz) Ca-Fruchtdüngungen Fungizidbehandlung von Früchten für Lagerung

22 2. Calcium Aufnahme in Wurzelhaarzone Unterliegt Kationenantagonismus Transport Xylem an neg. Ladungsplätzen Abhängig von IAA Export (Ladungsstellen) u. Transpirationsintensität Nicht Phloem mobil (!) Saisonale Variation der Gehalte Blätter: Zunahme der Gehalte (Transpiration) Früchte: Zunahme bis T-Stadium, anschl. Verdünnung durch Wachstum

23 2.Calcium Stoffwechselfunktion: Große Bedeutung für Fruchtqualität Zellwand-, Membranstabilisierung (Regulierung der Zellwanddurchlässigkeit) Bausteinfunktion in vielen wichtigen Verbindungen (Phytin, Pektin ) Hemmung von Atmung, Ethylenproduktion, Reifung u. Seneszenz

24 2.Calcium Stoffwechselfunktion: Enzymaktivierung Mangel führt zu physiologischen Fruchtkrankheiten Rolle als sekundärer Botenstoff bei Signaltransduktion (intrazelluläres Ca)

25 Warum sind Äpfel besonders anfällig für Ca- Mangel? Hohe Wachstumsgeschwindigkeiten führen zu Verdünnung der Ca-Gehalte Schlecht mit Xylem versorgt, dagegen gut mit Phloem (Ca-phloemimmobil) kleines Oberflächen/Volumenverhältnis führt zu schwacher Transpiration (Motor des Transports)

26 Calcium Düngung Düngung: Bodendüngung zur Korrektur von Boden ph Blattdüngung und Fruchtdüngung Zur Vermeidung von Stippigkeit u. a. Fruchtkrankheiten

27 3.Der Versuch 1. Die Versuchsanlage 2. Der Versuch 3. Material und Methoden 4. Ergebnisse 5. Zusammenfassung

28 1.Die Versuchsanlage Obsthof am Süßen See Geschäftsführer: Philipp Moser Jahresniederschlag: 500mm Durchschnittstemperatur: 8,9 Grad Durchschnittliche Ackerzahl: 78 Bodenpunkte

29 2.Der Versuch 40 Apfelbäume der Sorte Evelina (rote Mutante der Sorte Pinova) Bäume im Jahr 2008 gepflanzt, als Unterlage diente M9 Pflanzenschutzmaßnahmen nach Richtlinien des integrierten Anbaus Wurzelschnitt wurde nicht durchgeführt Fertigation

30 2.Der Versuch Pro Variante 10 Bäume Betriebsübliche Variante Kontrolle (ohne Calcium) Calcium-Forte Robustus plus Calcium-Forte

31 Die Versuchsanlage

32 2.Der Versuch Behandlungen Kontrolle: 0 Behandlungen Betriebsübliche Variante: 10 Behandlungen Calcium-Forte: 5 Behandlungen Robustus plus Calcium-Forte: 7 Behandlungen

33 Spritzplan

34 3.Material und Methoden Vegetative Merkmale: Stammdurchmesser Baumhöhe Generative Merkmale: Blühstärke je Baum Behangdichte je Baum Fruchtgröße und Fruchtzuwachs

35 3. Material und Methoden Fruchtmerkmale Fruchtdurchmesser und Fruchthöhe Fruchtmasse Fruchtfarbe Fruchtfleischfestigkeit Lösliche Trockensubstanz Säuregehalt

36 3.Material und Methoden Zucker/Säureverhältnis Stärkeabbau Blattanalyse Fruchtanalyse

37 4.Ergebnisse 4.1.Vegetative und generative Merkmale

38 Stammdurchmesser

39 Baumhöhe

40 Blühstärke je Baum

41 Behangdichte je Baum

42 Fruchtgröße

43 Ergebnisse 4.2.Fruchtmerkmale

44 Fruchtdurchmesser

45 Fruchthöhe

46 Fruchtmasse

47 Fruchtausfärbung

48 Fruchtausfärbung Apfel Kontrolle Betriebsübliche Variante Calcium Forte Robustus plus Calcium Forte Mittelwert 2,4 2,8 2,8 2,2

49 Blattanalyse Klassische Beziehung zwischen Gehalten in Boden und Blättern Blattanalyse erfasst auch relative Mängel verursacht durch mangelnde Verfügbarkeit Beispiel ph Trockenheit Stoffwechselaktivität (Stippe!)

50 Blattanalyse Calcium-Gehalte der Blätter 30 Tage nach der Vollblüte

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52 Blattanalyse Calcium-Gehalte der Blätter 30 Tage nach der Vollblüte

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54 Blattanalyse Calcium-Gehalte der Blätter 30 Tage nach der Vollblüte

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56 Blattanalyse Calcium-Gehalte der Blätter 30 Tage nach der Vollblüte

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58 Fruchtanalyse Vor Einlagerung zur Beurteilung der Lagerfähigkeit der Partie Relevant: K,Mg,Ca Vorhersage des Risikos physiologischer Fruchtkrankheiten (u.a. Stippe) Kritisch: K : Ca Verhältnis (>20)

59 Fruchtanalyse Fruchtanalysewerte Äpfel (30g) Prüfungszeitraum:

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61 Fruchtanalyse Fruchtanalysewerte Äpfel (30g) Prüfungszeitraum:

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63 Fruchtanalyse Fruchtanalysewerte Äpfel (30g) Prüfungszeitraum:

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65 Fruchtanalyse Fruchtanalysewerte Äpfel (30g) Prüfungszeitraum:

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67 Fruchtanalyse Fruchtanalysewerte Äpfel (100g) Prüfungszeitraum:

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69 Fruchtanalyse Fruchtanalysewerte Äpfel (100g) Prüfungszeitraum:

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71 Fruchtanalyse Fruchtanalysewerte Äpfel (100g) Prüfungszeitraum:

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73 Fruchtanalyse Fruchtanalysewerte Äpfel (100g) Prüfungszeitraum:

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75 Fruchtfleischfestigkeit

76 Lösliche Trockensubstanz

77 Säuregehalt

78 Zucker/Säureverhältnis

79 Stärkeabbau

80 Stärkeabbau

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88 5. Zusammenfassung keine Unterschiede in den vegetativen und generativen Merkmalen höher Calciumgehalte in den Blättern der Varianten Calcium-Forte Deutlich höhere Calciumgehalte (4mg) in den Varianten Calcium-Forte und Calcium-Forte + Robustus bei 30g Fruchtgewicht

89 5. Zusammenfassung Robustus erzielt höhere Säuregehalte und einen harmonischeren Geschmack (Zuckersäureverhältnis) Robustus erzielt die beste Ausfärbung

90 Ein großes Dankeschön an. Dr. Matthias Hinz, MLU Halle Der Firma Lebosol und besonders Herrn Henning Jaworski Philipp Moser, Obsthof Süßer See Axel Neutak, Obsthof Süßer See

91 Danke für Ihre Aufmerksamkeit