Periodische Humusversorgung mit 6 unterschiedlichen organischen Substraten und deren Auswirkungen auf Most- und Weinqualität

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1 Periodische Humusversorgung mit 6 unterschiedlichen organischen Substraten und deren Auswirkungen auf Most- und Weinqualität Arnold L. Schwab und Manfred Peternel Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau, Veitshöchheim, Bayern arnold.schwab@lwg.bayern.de; Ziel des Langzeitversuches Ziel der vorliegenden Versuchsführung war, den Erhalt der Bodenfruchtbarkeit durch Humusnachfuhr mit verschiedenen nährstoffreichen und nährstoffarmen Substraten in einem 10-jährigen Zeitraum bei dreimaliger Ausbringung der Substrate auf einen flachgründigen und steinreichen Muschelkalkboden zu untersuchen. Die Auswirkungen der verschiedenen Humussubstrate auf das Rebenwachstum, die Most- und Weinqualität bei Silvaner, Klon WÜ 92, Pflanzjahr 1982 auf der Unterlage SO4, wurden im Vergleich zur Dauerbegrünung in jeder zweiten Gasse sowie mit der Variante flachgründige Bodenbearbeitung + Herbst-Winter- Begrünung (Kontrolle) verglichen. Zwei Bioabfall-kompostvarianten sind mit der Vergleichsvariante offen + Herbst-Winterbegrünung auch Teil eines umfassenden Humusversuchs an 7 weiteren Standorten in den deutschen Weinbau-gebieten (Ringversuch). Im ersten Teil konnte der Einfluss der Substrate auf Boden, Humus- und Wasserhaushalt herausgearbeitet werden (siehe Rebe und Wein 2/2011). Auswirkung auf Wuchs, Ertrag, Trauben- und Mostqualität Ertrag- und Wuchsförderung Nährstoffanreicherung und Verbesserung des Wasserspeichervermögens wirken sich auch auf Wuchs und Ertrag der Rebe aus. Wie Tabelle 1 zeigt, liegen im Mittel der 9 Auswertungsjahre die Ertrags- und Qualitätswerte zwischen den Varianten größtenteils in einem engen Variationsrahmen. Bioabfallkompost (BAK) mit 30 t TM/ha erbrachte im Mittel der 9 Jahre einen signifikant höheren Traubenertrag als die Variante Strohdüngung, jedoch keinen signifikant höheren Ertrag als die Vergleichsparzelle Bodenbearbeitung + Herbst- Winter-Begrünung. Die kohlenstoffreichen Substrate zeigen aufgrund der N-Bindung die Tendenz den Traubenertrag im Vergleich zur Kontrolle zu verringern. Beim Wuchs, der über den Holzertrag beim Rebschnitt ermittelt wurde, wird eine fördernde Wirkung der Substrate sichtbar (Tabelle 1). Beim Traubenertrag der Parzellen mit kohlenstoffreichen Substraten lag im Mittel der 9 Jahre nur die Strohdüngung signifikant unter der Vergleichsvariante offener Boden + Herbst-Winterbegrünung. Überraschenderweise zeigt sich im Rebholzertrag in kg/ha eine deutliche Tendenz zu den stärker wasserkonservierenden Substraten wie Torf und

2 Strohabdeckung, während die nährstoffreichen Substraten im Aufwuchs geringere Holzmengen als die Kontrollparzelle lieferten. Rindenmulch, GG-häcksel und wechselgassige Dauerbegrünung lagen im Rebholzertrag/ha signifikant niedriger als die Kontrollparzelle und verdeutlichen damit auch den Stickstoffverbrauch durch Begrünung bzw. die Einbindung von N in die organische Masse zum Aufbau von Dauerhumus. Eine ähnliche Wuchsdepression mit langsamer Erholungsphase konnte auch bei langjähriger Rindenmulchabdeckung beobachtet werden (Peternel und Schwab, 2005b). Qualitätsförderung Die Humusanreicherung im Boden kann nicht nur das Mostgewicht, die Mostsäure und den Mineralstoffgehalt verändern, sondern auch das Aminosäuren-muster, den Phenol- und Aromengehalt der Moste und Weine beeinflussen (Schwab und Peternel, 2005). Bewirtschaftung - Humusmaterialien Ertrag kg/ar Oechsle Säure g/l hefeverfügb.-n FAN mg/l Most Prolin mg/l % Botrytisbefall >25 % BS Schnittholzmasse in kg/ha Rindenmulch 30 t/ha TM 101 ab 87,8 c 7,49 a 458ab 144 a 42,97 c 1149 c Grünguthäcksel 30 t/ha TM 103 ab 88,2 abc 7,56 a 453 b 141 b 40,53 c 1186 c Strohabdeckung 70 dt/ha 102 ab 89,1 a 7,55 a 517 a 155 ab 48,39 a 1252 b Bioabfallkompost 30t TM/ha 107 a 89 ab 7,58 a 525 a 165 a 46,75 abc 1196 b Bioabfallkompost 50t TM/ha 106 ab 89,2 a 7,29 a 517 a 163 a 49,11 a 1156 c Pferde-Stallmist 200 dt/ha 103 ab 88,9 abc 7,51 a 512 ab 155 ab 43,94 ac 1203 b Torf 100 m³/ha 103 ab 89,2 a 7,54 a 526 a 156 a 42,08 c 1312 a Strohdüngung 40 dt/ha 100 b 89,1 a 7,49 a 486 ab 149 ab 48,42 a 1291 a j. 2. Zeile Dauerbegrünung 101 ab 89,0 a 7,45 a 455 ab 133 b 48,56 a 1106 c Bodenbearb. + H-W- Begrün. 106 a 87,7 c 7,60 a 431 b 140 b 47,31 b 1244 b Mittelwert aller Varianten 103,2 88,7 7, , a,b,c,d: bei ungleichen Buchstaben bestehen signifikante Unterschiede zwischen den Bewirtschaftungsvarianten Tabelle 1: Auswirkungen der 3-maligen Applikation von Humussubstraten von auf den Ertrag, Mostgewicht, Mostsäure, hefeverfügbaren Moststickstoff (FAN), Prolingehalt und den Botrytisbefall im Vergleich zu Bodenbearbeitung + Herbst-Winterbegrünung bzw. jede 2-te Gasse Dauerbegrünung Bei Mostgewicht und Mostsäure traten durch die Applikation von nährstoffreichen Substraten hingegen allen Erwartungen keine deutlichen Unterschiede zur Vergleichs-parzelle auf. Die Applikation von Biokompost-50 erhöhte das Mostgewicht zwar signifikant, jedoch erzielen +1,5 Oechsle keine sensorisch spürbare Qualitätsverbesserung. Der Moststickstoff erreichte

3 bei den Varianten mit Bioabfallkompost den höchsten Wert und lag bei der dauerbegrünten Parzelle signifikant niedriger als in der Kompostvariante mit 30 t TM/ha. Der hefeverfügbare Moststickstoff (FAN = Summe des Aminosäuren-N abzüglich des Prolin-N-gehaltes) wird durch stickstoffreiche organische Dünger angereichert, jedoch besteht auch in den Vergleichsparzellen keine N-Mangelsituation im Most, da zur Vergärung ein FAN-Gehalt von 150 bis 200 mg/l Most für eine zügige und vollständige Zuckervergärung als ausreichend erachtet wird (Löhnertz und Rauhut, 1997). Der Reifegrad der Trauben lässt sich bei Silvaner aus der Entwicklung des Prolingehaltes ableiten (Schwab, 2000; Schwab et al. 2003) und zeigt im Mittel der Jahre durch nährstoffreiche Humusstoffe eine signifikante Erhöhung im Vergleich zur Variante Herbst-Winter-Begrünung. Der Befall mit Botrytis lag beim Biokompost (50 t TM/ha) am höchsten und war signifikant höher als bei Rindenmulch und Torfaufbringung. Nährstoffreiche Humusstoffe wie z.b. Biokompost erhöhen in feuchten Reifephasen (2002/2005/2007) die Beerenfäule und führen im Allgemeinen zu einem höheren Botrytisbefall der Trauben. Generell lag im Mittel der 9 Versuchsjahre ein relativ hoher Botrytis-befall vor, der jedoch auch in den Parzellen mit Dauerbegrünung und ohne organische Düngung nicht wesentlich verringert war. Angeführt werden muss, dass nur in den letzten beiden Versuchsjahren (2006 und 2007) eine Botrytizidbehandlung durchgeführt wurde, wenngleich jährlich zwei Behandlungen sinnvoll gewesen wären, aber die Versuchsfrage in Bezug auf die Traubenfäulnis verfälscht hätten. In den Jahren vor der ersten bzw. neuerlichen Substratausbringung war der Botrytisbefall deutlich geringer als im Jahr nach der Ausbringung, wobei die Herbstwitterung ebenfalls einen großen Einfluss ausübte. Beim Vergleich der Ausbringjahre 2002 und 2005 zeigt sich nur in 2002 eine deutliche Steigerung des Botrytisbefalls durch Bioabfallkompost-30. Das Jahr 2005 war aufgrund des feuchten Herbstes generell durch eine hohe Traubenfäule geprägt. Die Torfapplikation erhöhte das Mostgewicht, ohne jedoch den Botrytisbefall zu fördern (Tabelle 1). Bei der Mostsäure traten durch die Humuszufuhr keine signifikanten Beeinflussungen auf. Bemerkenswert ist, dass gerade der relativ stickstoffarme Torf die stickstoffhaltigen Fraktionen im Most (FAN) im Vergleich zur Bodenbearbeitung + H-W- Begrünung und zur Dauerbegrünung jeder 2-ten Gasse signifikant verbessert hat (Tabelle 1). Rindenmulch, GG-häcksel und jährliche Strohdüngung senken den hefeverfügbaren Stickstoff im Most und senken auch im Vergleich zu den nährstoffreichen Substraten den Prolingehalt. Der Prolingehalt lag jedoch in der dauerbegrünten Variante am geringsten und bestätigt somit frühere Untersuchungen, die eine deutliche Reifeverzögerung durch Dauerbegrünung feststellten (Schwab und Peternel, 1997). Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, zeigt die Variante Strohabdeckung-70 eine wie Biokompost und Stallmist fördernde Wirkung in Bezug auf den Botrytisbefall. Durch den erhöhten Botrytisbefall ist eine Herausarbeitung von Unterschieden im Aminosäurenmuster im Most, die durch die organischen Substrate eventuell verursacht wurden, schwierig zu verifizieren, weshalb darauf verzichtet wurde.

4 Auswirkung auf die Weinqualität Die sensorische Weinqualität ist stärkeren Jahresschwankungen unterworfen. Die Bodenfruchtbarkeit übt mittels Nährstoffversorgung und Wasserspeicherung einen entscheidenden Einfluss auf die Weinqualität aus. Der Anteil an aufgenommenen Mineralstoffen beeinflusst den Gesamtextrakt und dadurch auch den Geschmackseindruck. Bewirtschaftung - Humusmaterialien Wein Gesamtextrakt g/l Weinsensorik DLG-Zahl: Rindenmulch 30 t/ha TM 21,55 b 2,13 Grünguthäcksel 30 t/ha TM 26,63 a 2,10 Strohabdeckung 70 dt/ha 25,73 a 2,01 Bioabfallkompost 30t TM/ha 21,99 b 2,13 Bioabfallkompost 50t TM/ha 23,90 a 2,07 Pferde-Stallmist 200 dt/ha 24,29 a 2,14 Torf 100 m³/ha 22,81 a 1,98 Strohdüngung 40 dt/ha jährl. 26,90 a 2,06 j. 2. Zeile Dauerbegrünung 26,84 a 2,21 Bodenbearb. + HW- Begr. 21,90 b 1,93 Mittelwert aller Varianten 24,04 2,07 a,b,c,d: bei ungleichen Buchstaben bestehen signifikante Unterschiede zwischen den Bewirtschaftungsvarianten Tabelle 2: Auswirkungen der 3-maligen Applikation von Humussubstraten von auf den Gesamtextraktgehalt im Wein und die Weinsensorik (Ausbaujahre 2005 bis 2008) im Vergleich zu Bodenbearbeitung + Herbst-Winterbegrünung bzw. jede 2-te Gasse Dauerbegrünung Bei der Beurteilung des Gesamtextraktgehalts im Wein lassen sich keine eindeutigen Abhängigkeiten zu nährstoffreichen bzw. kohlenstoffreichen Substraten ableiten (Tabelle 2). Die nährstoffreichen Substrate BAK-50 und Stallmist haben zwar zu einer signifikanten Erhöhung der Gesamtextraktwerte im Wein im Vergleich zur Kontrolle geführt, aber GG- Häcksel, Strohdüngung und wechselzeilige Dauerbegrünung weisen deutlich höhere Gesamtextraktwerte auf. BAK-30 und Rindenmulch zeigen gleiche Gehaltswerte wie die Kontrolle und lassen somit eine schlüssige Interpretation der Abhängigkeit der Substanzeinbringung auf die Weininhaltsstoffe nicht zu. Bei der sensorischen Beurteilung der Weine traten im Mittel der 4 Jahre in denen der Weinausbau erfolgte, keine signifikanten Unterschiede unter den mit Substraten versorgten Varianten auf. Stallmist und Biokompost-30 wurden etwas besser bewertet als die Vergleichsvariante Bodenbearbeitung + H-W-Begrünung. Bei der sensorischen Bewertung des Bioabfallkompostes-30 wurde mehrmals ein volleres Mundgefühl vermerkt. Im Vergleich

5 zur Bodenbewirtschaftung + H-W-Begrünung wurde die wechselseitige Begrünung aufgrund ihrer frischer wirkender Säure und leicht grüner Aromatik besser bewertet. Eine Verbesserung der Bodenfeuchte durch Rindenmulch, GG-häcksel und Strohdüngung und die damit verbundene höhere Mineralstoffanreicherung im Most und Wein (Gesamtextrakt) scheint die sensorische Bewertung nur geringfügig zu verbessen. Bewertung der organischen Düngung Die Nachführung von organischer Substanz (OS) in den Boden erhält und erhöht die Bodenfruchtbarkeit. Je nach Bodenzusammensetzung (Feinboden, Steingehalt), Klimaverhältnissen sowie Wasser- und Lufthaushalt ist die notwendige Menge an organischer Substanz zur langfristigen Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit anders zu bemessen. Geringere Humusgehalte führen zu einer stärkeren Dichtlagerung des Bodens, verringern das mikrobielle Bodenleben, reduzieren das Nährstoffangebot und führen auch zu geringeren Abbauraten an OS. Je nach Bodenzusammensetzung und Humusgehalt stellt sich in jedem Boden dann ein gewisses Fließgleichgewicht zwischen Humusfraktion und Nährstoffpool im Boden ein, meist am unteren Niveau der möglichen Bodenfruchtbarkeit. Schmidt et al. (2000) berichten Erfahrungen aus landwirtschaftlichen Dauerfeldversuchen demnach sich neue Fließgleichgewichte nach einer Düngungsänderung im Umsatz der organischen Bodensubstanz erst nach ca. 50 Jahren einstellen. Wuchs, Ertrag und Qualität Das vegetative Wachstum der Reben, gemessen als Holzgewicht-TM/ha wurde weniger durch die nährstoffreichen als durch feuchtigkeits-konservierende Substrate wie z.b. Torf gefördert. Torf erzielte im Mittel der 9 Jahre einen signifikant höheren Holzmasseertrag als die meisten Vergleichsvarianten. Torfsubstrat gehört wie Gas, Öl und Kohle zu den endlichen Ressourcen und wird deshalb als sehr problematisch bezüglich seiner landwirtschaftlichen Nutzung gesehen, ist jedoch auch als teuerstes Substrat ökonomisch nicht zur Humusversorgung für Weinbergsböden zu empfehlen. Späte (1988) konnte in seinen Untersuchungen mit Müllklärschlammkompost ebenfalls keine Qualitätsunterschiede im Traubenmost feststellen. Nach seinen Untersuchungen wirkte sich die Substrateinbringung besonders in Jahren mit langanhaltender Sommertrockenheit ertragsstabilisierend aus. Der Rückgang des Holzmasseertrages in der Variante mit der wechselzeiligen Begrünung bestätigt den bereits häufig beobachteten Konkurrenzeffekt der Begrünungspflanzen um Wasser und Nährstoffe (Schwab und Peternel, 1997). Auf steinreichen Böden kann durch eine Kombination von Begrünung und reduzierter Substrateinbringung das Bodenleben weiter gefördert und somit auch der Humusgehalt mit seinen positiven Eigenschaften verbessert und das Bodenleben erhalten werden.

6 Schlussfolgerungen Eine deutliche Verbesserung der Wuchs- und Ertragswerte sowie der Most- und Wein-qualität konnte durch die eingebrachten Substrate nicht festgestellt werden. Wie die Ergebnisse zeigen, kommt der Verbesserung der Wasserspeicherfähigkeit des Bodens eine größere Bedeutung zu, als der Nährstoffversorgung. Nährstoffreiche Substrate förderten die Traubenfäule und reduzierten somit die Traubenqualität. Um die Stickstoff- und Phoshpatwerte in Weinbergsböden mit einem höheren Steinanteil nicht übermäßig zu erhöhen, sind neben der Begrünung nährstoffreduzierte Humus-substrate zur Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit zu bevorzugen. Bioabfallkomposte in einer maximal zulässigen Aufwandmenge von 30 t TM/ha sind deshalb aufgrund ihrer hohen Stickstoff- und Phosphatgehalte in gut mit Nährstoffen versorgten Böden weniger geeignet. Geringere Mengen an nährstoffreduzierten Humussubstraten in Form einer breitflächigen periodischen Schleierdüngung zusätzlich zur Herbst-Winter- oder zur wechselzeiligen Begrünung können die mikrobiologische Aktivität der Weinbergsböden verbessern, die Bodenfauna (Regenwurmaktivität) fördern, die Bodenfruchtbarkeit langfristig erhalten und den Luft- und Wasserhaushalt verbessern. Eine nährstoffreduzierte Mischung aus Bioabfallkompost mit Grünguthäcksel oder Koniferen- Rindenmulch könnte u.e. die weinbaulichen Bedürfnisse am besten abdecken. Weitere gezielte Versuchsanstellungen mit kombinierten organischen Substraten sind auf unterschiedlichen Böden Voraussetzung um zu umweltschonenden, nachhaltigen Empfehlungen zu kommen. Zur Herausarbeitung der vielfältigen Wirkungen der organischen Bodensubstanz auf die ausdauernde Wuchsleistung der Reben und auf die Qualität der Trauben bzw. des Weines sind wie in der Landwirtschaft Dauerversuche notwendig, da sich Veränderungen wie z.b. der Verlust an Bodenfruchtbarkeit durch geringe oder fehlende Humusnachfuhr nur in sehr langen Zeiträumen messen und bewerten lassen. Die Sonderbedingungen weinbaulicher Böden bei Humusauf- und abbau sind derzeit noch zu wenig bekannt, um exakte Humusbilanzen zu erstellen und Ableitungen auf die Trauben- und Weinqualität zu treffen. Gerade unter dem Aspekt des Klimawandels ist der Erhaltung dieser nachhaltigen Bodenfruchtbarkeit unter den Sonderbedingungen der weinbaulichen Klimaund Bewirtschaftungsbedingungen eine größere Bedeutung zuzumessen. Literaturverzeichnis beim Verfasser abrufbar: arnold.schwab@lwg.bayern.de