Pflanzenentwicklung und Anbaubedingungen. --- Praktische Empfehlungen des Deutschen Wetterdienstes. - Das Bodenwasser -

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1 Pflanzenentwicklung und Anbaubedingungen im Klimawandel --- Praktische Empfehlungen des Deutschen Wetterdienstes - Das Bodenwasser - Falk Böttcher Deutscher Wetterdienst, Agrarmeteorologie Leipzig Experteneinschätzung zu klimawandelbedingten Ertragseinbußen Zunahme der Ertragseinbußen durch Quelle: Jaksch 2 1

2 A. Becker Seit 1881 ist die Niederschlagssumme in Deutschland 1 geringfügig und nicht signifikant zurückgegangen 2 4 2

3 Seit 1882 ist die Niederschlagssumme im Winter in Deutschland 1 um rund 26% gestiegen 2 5 Änderung des Niederschlages zwischen April und Juni 250,0 Angermünde Artern Chemnitz Cottbus Dresden Erfurt Gera Görlitz Leinefelde Magdeburg Meiningen Neuruppin Oschatz Potsdam Schkeuditz Seehausen Wittenberg Linear (Angermünde) Linear (Artern) Linear (Chemnitz) Linear (Cottbus) Linear (Dresden) Linear (Erfurt) Linear (Gera) Linear (Görlitz) Linear (Leinefelde) Linear (Magdeburg) Linear (Meiningen) Linear (Neuruppin) Linear (Oschatz) Linear (Potsdam) Linear (Schkeuditz) Linear (Seehausen) Linear (Wittenberg) derschlagshöhe in mm Nied 200,0 150,0 100,

4 Trend der Niederschläge Juli bis September 275,0 Niederschlagshöhe in mm 225,0 175,0 125,0 75, Jahre Angermünde Artern Chemnitz Cottbus Dresden Erfurt Gera Görlitz Leinefelde Magdeburg Meiningen Neuruppin Oschatz Potsdam Schkeuditz Seehausen Wittenberg Linear (Angermünde) Linear (Artern) Linear (Chemnitz) Linear (Cottbus) Linear (Dresden) Linear (Erfurt) Linear (Gera) Linear (Görlitz) Linear (Leinefelde) Linear (Magdeburg) Linear (Meiningen) Linear (Neuruppin) Linear (Oschatz) Linear (Potsdam) Linear (Schkeuditz) Linear (Seehausen) Linear (Wittenberg) Trend der Jahresniederschläge 800,0 Niederschlagshöhe in mm 700,0 600,0 500,0 400, Jahre Angermünde Artern Chemnitz Cottbus Dresden Erfurt Gera Görlitz Leinefelde Magdeburg Meiningen Neuruppin Oschatz Potsdam Schkeuditz Seehausen Wittenberg Linear (Angermünde) Linear (Artern) Linear (Chemnitz) Linear (Cottbus) Linear (Dresden) Linear (Erfurt) Linear (Gera) Linear (Görlitz) Linear (Leinefelde) Linear (Magdeburg) Linear (Meiningen) Linear (Neuruppin) Linear (Oschatz) Linear (Potsdam) Linear (Schkeuditz) Linear (Seehausen) Linear (Wittenberg) 4

5 Trend der Jahressumme der pot. Verdunstung über Gras (Penman/Wendling) 750,0 700,0 Verdunstung in mm 650,0 600,0 550,0 500,0 450, Jahre Angermünde Artern Chemnitz Cottbus Dresden Erfurt Gera Görlitz Leinefelde Magdeburg Meiningen Neuruppin Oschatz Potsdam Schkeuditz Seehausen Wittenberg Linear (Angermünde) Linear (Artern) Linear (Chemnitz) Linear (Cottbus) Linear (Dresden) Linear (Erfurt) Linear (Gera) Linear (Görlitz) Linear (Leinefelde) Linear (Magdeburg) Linear (Meiningen) Linear (Neuruppin) Linear (Oschatz) Linear (Potsdam) Linear (Schkeuditz) Linear (Seehausen) Linear (Wittenberg) Veränderungen des Auftretens von Schauern und Gewittern Chemnitz Cottbus Doberlug- Kirchhain Dresden- Klotzsche Gera- Leumnitz Görlitz Leipzig- Schkeuditz Wittenberg Stat.-ID Breite Länge mü.nn , Mittel Median , Max (Jahr) 310 (1998) Min (Jahr) 93 (1974/75) 239 (1987) 92 (1963) 198 (1967) 58 (1989) 171 (2007) 83 (1975) 270 (1999) 91 (1974) 282 (1981) 88 (1975) 245 (1967) 75 (1980/89) 219 (2004) 51 (1989) Stabw 56,93 33,86 28,7 22,68 40,80 47,83 37,28 33,59 Rel. Trend 69,9 37,6-6,7 23,6 47, ,9 (%) Anzahl der Ereignisse Jahr Signifikanz des Trends: Schwarz: nicht signifikant Blau: schwach signifikant Rot: signifikant 10 5

6 Bodenfeuchtesituation am und am Index Min 0 keine Minima unterschritten 1 der drittniedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten 2 der zweitniedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten 3 der niedrigste Bodenfeuchtewert wird unterschritten neues absolutes Minimum Thermografischer Vergleich Wintergerste unterschiedliche Wasserversorgungsvarianten , MEZ optimal wasserversorgt unter Trockenstress Sorte: Campanile Fridericus Campanile Fridericus 12 6

7 Speichervermögen des Bodens Werte der Saugspannungskurve aus einer Stechzylinderbeprobung bis 60 cm Tiefe im Leipziger Raum (Werte in der Tabelle geben den voluminaren Wassergehalt an) 13 Auswirkungen unterschiedlicher Bodenfeuchten auf das Pflanzenwachstum nfk in % Pflanzenentwicklung < 30 die Pflanze steht unter Wasserstress, mit Ertragseinbußen ist zu rechnen noch ausreichende Wasserversorgung der Pflanzen optimales Wasserangebot Beginn der Überversorgung, Gefahr von Sauerstoffmangel > 100 Überversorgung und Sauerstoffmangel 7

8 Bodenfeuchte (Ende der Winterruhe bis Ernte, Winterweizen) Quelle: MA Julia Peter (HTW Dresden, 2014) Beregnungsbedürftigkeit Standort Leipzig, Grünland, WEREX IV Autor: Frank Heyner 16 8

9 Ertragsschwankungen bei Zwiebeln ohne Beregnung mit Beregnung Ertragssc chwankungen [dt/ha] Ertragss schwankungen [dt/ha] Buschbohnen ohne und mit Beregnung, Frischmasse dt/ha ohne Beregnung mit Beregnung Mittelwert Paulista Venice Canzone Albany Cerdou Parker Alexandra Rivergaro Boston Scuba Balsas Classic 18 9

10 Kartoffelerträge (RG 3) am Standort Straußfurt von 1994 bis 2006 Mark ktwareertrag [dt/ha] ohne Beregnung Mittel ohne Bereg mit Beregnung Mittel mit Bereg. 602 dt/ha 421 dt/ha Ergebnisse zur Beregnungssteuerung von Kartoffeln in Straußfurt (Mittelwerte der fünf Speisekartoffelsorten) Ka artoffelertrag (dt/ha) % Mehrertrag % Mehrertrag unberegnet reduz. beregnet KWB-beregnet Prüfvarianten 20 10

11 Beregnungsbedürftigkeit Kartoffel 30%nFK Cottbus Sehr signifikante hochsignifikante Trends 21 Regenverdaulichkeit des Bodens (Grasfläche im Klimagarten DWD Leipzig-Holzhausen) Bodenfeuchtemessungen mit FDR-Rohrsonde DWD-KU 3 LZ Datum Uhrzeit 0-10 cm cm cm cm cm cm Tiefe :32: %nfk :02: %nfk Ereignis: Schauer mit einer Niederschlagsmenge von 9 mm in der halben Stunde Resultat: Diese recht hohe Niederschlagsmenge kommt kaum dem Boden zugute! :02: %nfk :32: %nfk :02: %nfk :32: %nfk :02: %nfk :32: %nfk :02: %nfk :32: %nfk :02: %nfk :32: %nfk :02: %nfk Ereignis: Landregen mit insgesamt 4 mm Niederschlag über 5 Stunden. Resultat: Von den gefallenen 4 mm werden ca. 3 mm in den oberen 10 cm gespeichert! 22 11

12 Infiltration des Niederschlages des Bodens (Beregnungsversuch des LfULG Sachsen, Lüttewitz) Infiltration[m mm] 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Pflug Konservierend Beregnungsminute Wasserinfiltration und Bodenabtrag auf gepflügter und langjährig konservierend bearbeiteter Fläche (Sächsisches Lößhügelland, Niederschlag: 38 mm in 20 Minuten; Quelle: LfULG) Infiltrationsraten: Pflug: 55 %; Konservierend: 93 %, Bodenabtrag: Pflug: 246 g/m² (2,46 t/ha); Konservierend: 36 g/m² (360 kg/ha) ca. Faktor 6,8 23 Bodenbearbeitungsverfahren und Bodenwasserhaushalt (Standort Lüttewitz; Daten LfULG und Südzucker AG) 24 12

13 Gravimetrische Bodenfeuchtemessungen in Cunnersdorf nach der Wintwerweizenernte 2014 und 2015 (0-60 cm) Zwischenfruchtanbau Threna 2015/16 Aktueller Winter 26 13

14 Wasserhaushalt im Zwischenfruchtanbau (Reale Verdunstung Gefäßversuche) 27 Wasserhaushalt im Zwischenfruchtanbau (Reale Verdunstung Gefäßversuche) 18.0 ung in mm Reale Verdunstu Brache (gemischt) Gelbsenf Phacelia 28 14

15 Wasserhaushalt im Zwischenfruchtanbau (Reale Verdunstung Gefäßversuche) s tu n g in m m R eale Verduns AET in mm Brache Gefäß 23 (unbew achsen) AET in mm Brache Gefäß 28 (ab beginnender Bew uchs, ab mit Unkraut bedeckt) 29 Wasserhaushalt im Zwischenfruchtanbau (Reale Verdunstung Gefäßversuche) s tung in mm Reale Verduns AET in mm Brache (Gefäß 28, voll bew achsen) AET in mm Gelbsenf AET in mm Phacelia 30 15

16 Wasserhaushalt (Mitscherlichgefäße): Mulchvariante, Zwischenfruchtvariante und Brachevarianten (relative Darstellung: unbearbeitete und bewuchsfreie Brache = 100%) krautfrei n Prozent bezogen auf Brache unbearbeitet, unk AET in Zwischenfrucht Planterra ZWH 4022 Vitalis extra Brache unbearbeitet, unkrautfrei Weizenstrohmulch Brache unbearbeitet, mit Unkraut Brache bearbeitet, unkrautfrei 31 Haben Sie Fragen? Danke für Ihre Aufmerksamkeit Falk.Boettcher@dwd.de Tel. 069/