Erziehung und Schnitt bei Apfel Pillnitzer Kernobsttag Versuche zur Bewässerungssteuerung bei Apfel Versuchsergebnisse Stand 2011

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Sylvia Waltz
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1 Erziehung und Schnitt bei Apfel Pillnitzer Kernobsttag Versuche zur Bewässerungssteuerung bei Apfel Versuchsergebnisse Stand 2011

2 Gliederung 1. Zielstellung der Bewässerung im Apfelanbau 2. Versuchsanstellung 3. Methoden der Bewässerungssteuerung 1. Ohne Messungen 2. Mit Bodenfeuchtemessungen 3. Aus Modellrechnungen 4. Stressmessungen 1. Schrumpfen des Stammdurchmessers 2. Hemmung des Fruchtdurchmesserzuwachses 4. Notwendige Aussagen über die Anlage 5. Versuchsergebnisse Zusammenfassung

3 Zielstellung der Bewässerung im Apfelanbau Verbesserung der Fruchtgröße (Zielgröße mm) Steigerung des Hektarertrages Verbesserung der Fruchtqualität (Farbe, Berostung) Kernstück von Bewässerungsmaßnahmen ist die Lösung der Frage Wie viel Wasser ist wann notwendig? Steuerungsansätze müssen: Bewässerung nach Zeitpunkt und Menge empfehlen Mit möglichst geringem Aufwand im Betrieb möglich sein Wasser sparend sein

Versuchsanstellung - Anlagen Fertigation Pflanzjahr 2003 Sorten: Gala Galaxy,Novajo,Pinova /M9 Anbausystem: 3,2 x 1,2 m Anlage vor dem Haus Pflanzjahr 2009 Gala, Elstar, Red

4 Versuchsanstellung - Anlagen Fertigation Pflanzjahr 2003 Sorten: Gala Galaxy,Novajo,Pinova /M9 Anbausystem: 3,2 x 1,2 m Anlage vor dem Haus Pflanzjahr 2009 Gala, Elstar, Red Jonaprince/M9 Anbausystem: 3,5 m x 1m BWZ 85 (Dürrweitzschener Raum) Elshof neben Hagelnetz Pflanzjahr ,5 m x 1m Beide Anlagen BWZ 65 (Borthener Raum) Dezember 2011 Dr. Margita Handschack

Versuchsanstellung - Messungen Messfeld für

Messung der Transpiration (Xylemfluss) 5 14.

5 Versuchsanstellung - Messungen Messfeld für Wasserverbrauch, Stress und Fruchtentwicklung Kontinuierliche Erfassung vor dem Haus ab 2010 Messung des Fruchtdurchmessers mit Dendrometer Messung der Transpiration (Xylemfluss) Dezember 2011 Dr. Margita Handschack Messung des Stammdurchmessers mit Dendrometer

6 Versuchsanstellung - Witterung 2010 Temperatur C ,7-3,2-0,3 5,2 0,8 9,6 1,1 12,4-0,9 17,8 1,2-3,3-4,1 Jan Feb Mrz A pr Mai Jun Jul A ug Sep Okt Nov Dez 21,8 3,8 18,5 1,1 13,0-1,2 8,3-1,7 6,3 1,3-5,8 Darstellung: Absolutwerte und Abweichung vom klimatologischen Normalwert Niederschlag mm Dezember 2011 Dr. Margita Handschack Jan Feb Mrz A pr Mai Jun Jul A ug Sep Okt Nov Dez

7 Temperatur C ,7 18,7 18,1 15,2 16,6 12,1 10,8 5,5 6,0 1,7 0,3 #NV 1,8-0,7 1,1 3,6 1,9 2,1 0,1 2,3 2,4 0,8 1,0 Jan Feb Mrz A pr Mai Jun Jul A ug Sep Okt Nov Dez Niederschlag mm Jan Feb Mrz A pr Mai Jun Jul A ug Sep O kt Nov Dez

8 Methoden der Bewässerungssteuerung Bewässerungsvarianten ohne Messungen Gute fachliche Praxis (nach Gefühl) Auffüllen auf langjährige Mittelwerte des Monatsniederschlags ( ) Problem: Überbewässerung zum Monatsende Anpassung an Klimaänderungen Strohabdeckung Problem: Abschwächung der Verdunstung führt bei hohem Wasserangebot zu Staunässe Dezember 2011 Dr. Margita Handschack

9 Kc-Werte für Kernobst nach Entwicklungsstadien Immik,2008

10 Methoden der Bewässerungssteuerung Steuerung mit Bodenfeuchtemessung Messung der Bodenfeuchte - Entscheidung über Bewässerung Tensiometer: sehr pflegeaufwändig, teuer, nicht bei trockenem Boden Watermarksensor: Aussage über die Saugspannung, pflegeleicht Empfehlung zur Bewässerungssteuerung nach Saugspannung (cbar) nach Gesamttriebleistung Vollblüte bis T-Stadium: kein Stress T-Stadium-Triebabschluss: moderat Triebabschluss bis Ernte:30 40 optimal Empfehlung nach Fruchtentwicklung Bis Ende Zellteilung (Junifall): (cbar) Förderung der Zellteilung Danach bis Ernte: Förderung der Zellstreckung Quelle: Immik, Dezember 2011 Dr. Margita Handschack

Hälfte der Sensoren sind in den letzten 2

11 Erfahrungen mit den Watermarksensoren Schwachpunkt Kabelanschluss gut einschlämmen Wartungsfrei: gut die Hälfte der Sensoren sind in den letzten 2 Winterperioden ausgefallen Dezember 2011 Dr. Margita Handschack

12 Methoden der Bewässerungssteuerung Bewässerungssteuerung nach dem Bodenwassergehalt Diviner 2000 der Fa. Sentek Frequency Domain Reflectometry (RDF) Messung der eletrischen Kapazität zwischen zwei Elektroden Bodenwassergehalt in Vol% mm Wassergehalt in 10 cm Schichten 0-70 cm Genutzt (60 cm) Zuverlässig, wenig störungsanfällig Für den Praxisgebrauch in der Form der Einzelrohrablesung zu aufwändig Dezember 2011 Dr. Margita Handschack

13 Methoden der Bewässerungssteuerung Steuerung nach Klimatische Wasserbilanz Wasserbilanz stellt die Differenz zwischen Verdunstung und Niederschlag eines Ortes in einer definierten Zeitspanne dar. Summe der Niederschläge in diesem Zeitraum (Summe der Verdunstungswerte * pflanzenspezifischer Faktor kc) Durch Bilanzierung wird der Bewässerungsbedarf bestimmt (Geisenheimer Methode) Ein derartiges Modell wird in Kooperation mit dem DWD in den Varianten zur Bestimmung der Verdunstung: AMBAV und METVER seit 2010 getestet Dezember 2011 Dr. Margita Handschack

14 Methoden der Bewässerungssteuerung Bewässerungssteuerung nach Stress Genutzter Stressvorgang Schließen der Spaltöffnungen bei starker Hitze und Sonneneinstrahlung Spiegelt sich wieder in: Der Stammdurchmesser schrumpft, wenn die Spaltöffnungen sich schließen Ist genügend Wasser da, wird das Schrumpfen gemildert Daraus kann ein Grenzwert der Schrumpfung bestimmt werden Es wird dann solange bewässert, bis der Grenzwert unterschritten ist Quelle: Friedrich

15 Steuerung nach Stress - Fruchtdurchmesserzuwachs Stressvorgang: Fruchtentwicklung wird durch Wassermangel gehemmt Spiegelt sich wieder in: Zuwachs des Fruchtdurchmessers nimmt unter die Normalkurve ab Es wird ein Grenzwert für den Zuwachs an Fruchtdurchmesser binnen 7 (3) Tagen vorgegeben Unterschreitet das Fruchtwachstum diesen Wert, wird bewässert Dezember 2011 Dr. Margita Handschack

16 Fruchtentwicklung Elstar Bodenwertzahl 65 Fruchtdurchmesser [mm] / Niederschlag, Bewässerung [mm] Niederschlag 40 mm 40 mm Bewässerung Niederschlag 2011 Bewässerung 2011 ohne Bew ohne Bew Bew. ab Vorblüte Bew. ab Vorblüte Bew. ab Junifruchtfall Vollblüte Junifruchtfall Ernte 65 mm 80 mm 40 mm 2010 Bew. 50mm 100 mm 100 mm Bew. ab Fruchtfall 260 mm 90 mm 90 mm 5 0 Tage nach Vollblüte April Mai Juni Juli August Sep Tage nach Vollblüte / Datum Dezember 2011 Dr. Margita Handschack

17 Vergleich der Fruchtentwicklung Ergebnisse: Der Kurvenverlauf unterscheidet sich in den zwei Jahren nicht, er ist parallel verschoben Die Fruchtgrößendifferenz, die zur Ernte beobachtet wurde, besteht bereits kurz nach der Blüte Bewässerung hatte nur einen Effekt, wenn sie bereits zur Vorblüte begann Bewässerung ab Junifall hatte keinen Einfluss auf die Fruchtentwicklung Warum? Die Zellteilung beginnt bereits im Vorjahr und ist nach der Blüte deutlich schwächer als davor

Zellteilungen im Apfel Ergebnisse eines eigenen Forschungsthemas mit Förderung der DFG Zukünftiger Apfel Sept. - Dez. von 100 auf 100000 Zellen (10,6 Teilungen je Zelle) Dez. Febr. von 100.000 auf 200.

18 Zellteilungen im Apfel Ergebnisse eines eigenen Forschungsthemas mit Förderung der DFG Zukünftiger Apfel Sept. - Dez. von 100 auf Zellen (10,6 Teilungen je Zelle) Dez. Febr. von auf Zellen (1 Teilung je Zelle) Febr. Blüte von auf 6 Mio. Zellen (4,9 Teilungen je Zelle) Blüte Juli von 6 Mio. auf 60 Mio. Zellen (3,3 Teilungen je Zelle) Die höchste Zellteilungsintensität liegt im Herbst und vor der Blüte Dezember 2011 Dr. Margita Handschack

19 Notwendige Aussagen über die Anlage Feststellung der Durchwurzelungsschicht Die Durchwurzelungstiefe beträgt bei den Bäumen auf M9 im 3.Standjahr 60 cm 60cm

20 Notwendige Aussagen über die Anlage Bestimmung der Bewässerungseinheit Bei 10 mm Wassergabe wird der gesamte Wurzelraum durchfeuchtet Messreihe Bodenfeuchte mit Watermark-Sensoren 1200 Bewässerung Niederschlag 20cm 30cm 50cm Saugspannung (hpa) :00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 Bewässerung / Niederschlag (mm) Dezember 2011 Dr. Margita Handschack

21 Versuchsergebnisse 2011 Wasserverbrauch 2011 Monat ab Vorblüte ab ab Vollblüte Junifall ab Juli/Aug AMBAV METVERNorm Verbr. norm Stress Stamm Stress Früchte Fachl Praxis Kontrolle April 60,0 10,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Mai 60,0 60,0 10,0 0,0 40,0 30,0 20,0 20,0 20,0 0,0 0,0 0,0 Juni 100,0 100,0 100,0 30,0 40,0 10,0 10,0 40,0 40,0 20,0 30,0 0,0 Juli 30,0 30,0 30,0 30,0 0,0 0,0 0,0 0,0 20,0 10,0 10,0 0,0 Aug 30,0 30,0 30,0 30,0 10,0 0,0 10,0 10,0 10,0 0,0 0,0 0,0 Sept 10,0 10,0 10,0 0,0 10,0 0,0 0,0 10,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Summe 290,0 240,0 180,0 90,0 100,0 40,0 40,0 80,0 90,0 30,0 40,0 0,0 Werte in mm Dezember 2011 Dr. Margita Handschack

22 500,0 450,0 400,0 350,0 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0 Bewässerungsversuch 2011 Red Elswout Ertrag in dt/ha Einzelfruchtgewicht in g mm ,0 170,0 165,0 160,0 155,0 150,0 145,0 140,0 Wassergabe in mm ab Vorblüte ab Vollblüte TA30cm ab Vollblüte TA50cm ab Junifruchtfall TA30cm ab Junifruchtfall TA50cm im Juli/August TA30cm im Juli/August TA50cm Fachliche Praxis Klimanorm Verbrauchsnorm Stress Stamm Stress Früchte Strohabdeckung Kontrolle

23 Kontrolle 450,0 400,0 350,0 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0 Bewässerungsversuch Gala Must 2011 Ertrag in dt/ha Fruchtgewicht in g ,0 210,0 205,0 200,0 195,0 190,0 185,0 180,0 175,0 170,0 165,0 Wassergabe In mm ab Vorblüte ab Vollblüte TA30cm ab Vollblüte TA50cm ab Junifruchtfall TA30cm ab Junifruchtfall TA50cm Juli/August TA30cm Juli/August TA50cm Fachlicher Praxis Klimanorm Verbrauchsnorm METVER AMBAV Bew. bei Stress Stamm Bew. bei Stress Früchte Strohabdeckung

24 Zusammenfassung Es wurden in den ersten Standjahren der Anlage mit den Sorten Gala Must, Red Elswout und Red Jonaprince verschiedene Verfahren der Steuerung zur Bewässerung getestet Das Jahr 2010 fiel wegen der für Bewässerungsversuche ungeeigneten Witterung aus dem Versuchsprogramm Die Strohabdeckung führte zu Übergrößen der Äpfel, bei anhaltender hoher Feuchte zeigten sich Tendenzen zur Staunässe Aussichtsreich ist der Ansatz der Modellbildung nach Klimabilanz. Er wird weiter verfolgt Die Fruchtentwicklung als Steuergröße hat sich bisher nicht bewährt Die Bewässerung nach Stammschrumpfung zeigt bessere Ergebnisse Die Versuche werden 2012 fortgesetzt Dezember 2011 Dr. Margita Handschack

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