Klimawandel und Gemüseanbau am Oberrhein

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1 Klimawandel und Gemüseanbau am Oberrhein Dr. Michael Ernst Workshop II: Landwirtschaft Karlsruhe, den 27. März 2012

2 Klimawandel: Was ändert sich? Kohlendioxid (CO 2 ) Konzentration in der Luft steigt. derzeit 385 ppm (ca. 0,04 %), jährliche Zunahme ca. 2 ppm Jahresdurchschnittstemperatur erhöht sich. am Oberrhein: bis +4 K, d.h. mildere Winter, heißere Sommer. Niederschlagsverteilung wird ungleichmäßiger. am Oberrhein: bis -50 % im Sommer, bis +20 % im Winter. Extreme Wetterereignisse nehmen zu. Stürme, Starkregen, Hagel, Trockenperioden (Rechtliche) Rahmenbedingungen ändern sich.

3 (Rechtliche) Rahmenbedingungen ändern sich. (Fossile) Energie wird teurer ("Energiesteuer"). Gewächshausproduktion wird teurer. Transport wird teurer. Flächenkonkurrenz entsteht. Nahrungsmittel NaWaRo (Nachwachsende Rohstoffe) Konsequenz: Nahrungsmittel werden teurer! Gemüse wird teurer!

4 CO 2 : Faktor - nicht nur - für den Klimawandel Fotosynthese Kohlendioxid + Wasser Licht Zucker + Sauerstoff 6x CO 2 + 6x H 2 O Licht C 6 H 12 O 6 + 6x O 2 (Biomasse) Bei der Bildung von 1 kg Biomasse (TM) werden 2 kg Kohlendioxid gebunden und 1,5 kg Sauerstoff freigesetzt.

5 CO 2 : Faktor - nicht nur - für den Klimawandel Fotosynthese Kohlendioxid + Wasser Licht Zucker + Sauerstoff 6x CO 2 + 6x H 2 O Licht C 6 H 12 O 6 + 6x O 2 Biomasse (Umsatz kurzfristig) (z.b. Blätter, Stängel, Holz, aber auch Obst & Gemüse )

6 CO 2 : Faktor - nicht nur - für den Klimawandel Fotosynthese Kohlendioxid + Wasser Licht Zucker + Sauerstoff 6x CO 2 + 6x H 2 O Licht C 6 H 12 O 6 + 6x O 2 Biomasse Humus (Umsatz kurzfristig) (z.b. Blätter, Stängel, Holz, aber auch Obst & Gemüse ) (Umsatz mittelfristig)

7 CO 2 : Faktor - nicht nur - für den Klimawandel Fotosynthese Kohlendioxid + Wasser Licht Zucker + Sauerstoff 6x CO 2 + 6x H 2 O Licht C 6 H 12 O 6 + 6x O 2 Biomasse Humus Torf (Umsatz kurzfristig) (z.b. Blätter, Stängel, Holz, aber auch Obst & Gemüse ) (Umsatz mittelfristig) (Umsatz langfristig)

8 CO 2 : Faktor - nicht nur - für den Klimawandel Fotosynthese Kohlendioxid + Wasser Licht Zucker + Sauerstoff 6x CO 2 + 6x H 2 O Licht C 6 H 12 O 6 + 6x O 2 Biomasse Humus Torf Kohle Erdöl (Umsatz kurzfristig) (z.b. Blätter, Stängel, Holz, aber auch Obst & Gemüse ) (Umsatz mittelfristig) (Umsatz mittel-/langfristig) (Umsatz extrem langfristig) (Umsatz extrem langfristig)

9 Kohlendioxid (CO 2 ) Konzentration steigt an. Auswirkungen für die Gemüsepflanzen: Die Ertragsleistung nimmt zu, wenn die anderen Wachstumsfaktoren ausreichend vorhanden sind. In der Gemüsegewächshausproduktion findet deshalb seit vielen Jahren eine so genannte CO 2 -Düngung statt. CO 2 -Sensor im Gewächshaus

10 Winter werden milder. Konsequenzen für die Gemüsefruchtfolge: frühzeitiger ins Freiland Anbauverlängerung im Freiland (z.b. Kopfsalat bis November) Überwinterungsanbau/Winter- (z.b. Endivie wie am Mittelmeer) längere Vegetationsperiode (ganzjähriger Freilandgemüsebau), mehr Anbausätze pro Jahr und damit höhere Flächenproduktivität! Daraus folgt: höherer Bedarf an Wasser (Beregnung, Mulchen), höherer Bedarf an Nährstoffen (Düngung, Gründüngung).

11 Winter werden milder. Frostgare gibt es nicht mehr! (aus klimatischen Gründen oder wegen angepasster Fruchtfolge) Bodenstruktur kann auf schweren Böden ein Problem werden. Strukturverbesserung durch Zwischenbegrünung verstärkten Humusabbau ausgleichen Humusgehalt erhöhen (Zwischenbegrünung, Kompost)

12 Zwischenbegrünung (Buchweizen + Phacelia)

13 Winter werden milder. (Grüneinsaat, Mulch)

14 Gründüngung mit Leguminosen.

15 N-Dünger einsparen. Für die Synthese von 1 kg N wird ca. 1 Liter Öl benötigt. Leguminosen binden bis 50 g N/m². N-Bedarf bei intensiver Flächennutzung: ca. 40 g N/m². Leguminosen (Schmetterlingsblütler) sind: Weißklee, Rotklee Busch-/Stangenbohne, Erbse Wicken, Lupinen

16 Sommer werden strahlungsreicher und heißer. Konsequenzen für die Gemüsefruchtfolge: Wärme-liebende Pflanzen können auch an ungünstigeren Standorten im Freiland kultiviert werden (Physalis, Melone, Süßkartoffel, ) Probleme: Schosser, z.b. bei Chinakohl, Kopfsalat wickelt nicht Vorteil: Keimhemmung bei zu hoher Bodentemperatur (z.b. Salat, Spinat) Kulturzeiten (Aussaat bis Ernte) verkürzen sich. Konsequenzen für die Kulturführung: Sonnenbrand an Blatt und Früchten führt zu Ausfällen (Abhärtung!). Klimaführung im Gewächshaus wird zunehmend schwieriger. Pflanzen fallen in Hitze-Starre (Tomaten reifen nicht) oder erleiden Hitze-Tod. Schattierung wird für Gewächshaus und für Freiland zur Notwendigkeit. Schattenleinen, Schattierfarbe

17 Sommer werden strahlungsreicher und heißer.

18 Sommer werden strahlungsreicher und heißer.

19 Sommer werden strahlungsreicher und heißer. Schattierfarben: Schattierwert je nach Verdünnung zwischen 25 % und 80 % wählbar. Transmissionswert je nach Verdünnung auf 60 % bis 70 % einstellbar.

20 Trockenperioden werden zunehmen.

21 Wasser entscheidender Faktor für den Gemüseanbau Kohlendioxid + Wasser Licht Zucker + Sauerstoff

22 Wasser entscheidender Faktor für den Gemüseanbau Kohlendioxid + Wasser Licht Zucker + Sauerstoff Voraussetzung für das Leben auf dieser Erde, so wie wir es kennen! Wichtigstes Lösungs- und Transportmittel für Nähr- und Mineralstoffe! 6x CO 2 + 6x H 2 O Licht C 6 H 12 O 6 + 6x O 2

23 Wassergehalt von Pflanzen Lebewesen Organ Wassergehalt [%] Apfel Frucht 84 Tomate Frucht 95 Salat Blatt 95 Möhre Wurzel 88

24 Wassergehalt verschiedener Lebewesen Lebewesen Organ Wassergehalt [%] Apfel Frucht 84 Tomate Frucht 95 Salat Blatt 95 Möhre Wurzel 88 Mensch Insgesamt 63 Mensch Muskel 80

25 Wasser-"Verbrauch" von Pflanzen Transpirationskoeffizient = Wasserverbrauch von Pflanzen für Bildung von 1 kg Trockenmasse (TM) Pflanzenart Wasserverbrauch/kg TM [Liter] Ackersenf 910 Gemüse Kartoffel Rotklee Mais Buche 400 Kiefer 160

26 Trockenperioden werden zunehmen. Unproduktive Wasserverluste minimieren. Konsequenzen für die Gemüsefruchtfolge: Brachezeiten vermeiden. Trockenstress-verträgliche Gemüsepflanzen auswählen! Gibt es das wirklich? (Züchtung, Tiefwurzler, Abhärten, ) Ertrag und Qualität? (Evtl. neu bewerten!) Konsequenzen für die Kulturführung: Wassersparende Bewässerung Tropfbewässerung aber Versalzungsgefahr! Überhaupt: Sinnvolle Wassergaben hinsichtlich Menge und Zeit! Einsatz von Mulchmaterialien zur Minimierung der Evaporation. (organisches Material, Mulchvliese, ) Hacken spart Wasser! Stimmt das wirklich??

27 Kulturführung: Mulch

28 Tropf-Bewässerung

29 Beregnung / Bewässerung sinnvolle Wassergaben je Gießvorgang: Entwicklungsstand der Pflanzen Frische Saat, Neupflanzung Sandiger Boden Lehmiger Boden (Liter / m²) (Liter / m²) Junge Bestände Ältere Bestände 20 25

30 Beregnung und Bewässerung Wasserbedarf für den Garten: Bis 200 l/m² 200 bis 400 l/m² 400 bis 600 l/m² > 600 l/m² Endivie Blumenkohl Petersilie Möhre Kopfsalat Buschbohne Sellerie Winterrotkohl Spinat Einlegegurke Sommerweißkohl Rosenkohl Rettich Kohlrabi Wirsing Radies Markerbse Zwiebel Porree Puffbohne Je nach Niederschlagsmenge und Flächennutzung: 0 bis 800 Liter/m² zusätzliche Wassergabe erforderlich. (mind Liter/m² im Gewächshaus)

31 Starkregen wird zunehmen. Führt zu Erosion, Verschlämmung, N-Auswaschung. Konsequenzen für die Gemüsefruchtfolge: Brache vermeiden Zwischenbegrünung, evtl. Untersaaten Konsequenzen für die Kulturführung: Ansaaten mit Vlies oder Netz abdecken. Saat-/Pflanzreihen, Dämme und Wege der Topographie anpassen. Mulchstreifen entlang der Topographie anlegen. Bedarfsgerechte N-Düngung, ggf. auf Nitrat-N-Dünger verzichten. Regenwasser auffangen und nutzen!!

32 Stürme werden zunehmen. Führt zu mechanischen Schäden (z.b. Bohnen, Fruchtgemüse) bis Bruch oder Entwurzelung (z.b. Grün-, Rosenkohl, ). Konsequenzen für die Anbauplanung: Windschutzpflanzungen (ein-/mehrjährig) vornehmen. Empfindliche Kulturen nicht an exponierten Lagen anbauen. Konsequenzen für die Kulturführung: Mit Vlies statt mit Folie abdecken. Reihen in Hauptwindrichtung anlegen.

33 Hagelereignisse werden zunehmen. Führt zu mechanischen Schäden (v. a. an Blatt-/ Fruchtgemüse). Konsequenzen für die Anbauplanung: Nachsaaten/-pflanzungen einplanen. Sich in Gelassenheit üben. Konsequenzen für die Kulturführung: Abdeckung mit Vlies oder Kulturschutznetz ist bedingt hilfreich. Angeschlagene Pflanzen haben Eintrittspforten für Schadorganismen. Wenn Pflanzenschutz, dann richtig und nicht als Vergeltungsmaßnahme. Besonders gefährdet sind Gewächshäuser. Hagelschutznetze??

34 Konsequenzen des Klimawandels Gemüsebauliche Nachteile für Region Oberrhein Hitzeschäden, Sonnenbrand, Sturm, Hagel, Starkregen, Trockenheit, neue Krankheiten und Schädlinge, Gemüsebauliche Vorteile für Region Oberrhein höhere Ertragsleistung (CO 2 ), längere Vegetationsperiode, (vgl. Warmzeit während des Goldenen Mittelalters ) Gemüsebauliche Nachteile für andere Regionen z.b. Südeuropa: Sahara "springt" über das Mittelmeer! Veränderte Rahmenbedingungen und Konkurrenzsituation NaWaRo, Energiepreise,

35 Schlussfolgerungen Für die Region Oberrhein gilt nach den meisten Prognosen: Aus gemüsebaulicher Sicht werden die Klima-bedingten Änderungen zunächst mehr Vorteile als Nachteile haben. In vielen anderen Regionen von Deutschland (Küstenregion, Osten), von Europa und in der Welt werden die Nachteile überwiegen. Wir leben alle auf dieser einen Erde! Daher als notwendige Forderung: Der Einsatz fossiler Energieträger muss minimiert werden!

36 Schlussfolgerungen - Gemüsebau Anpassung und Optimierung der Anbauplanung (Pflanzenauswahl, Kulturfolgen, Zwischenbegrünung, Erosionsschutz, ) Anpassung und Optimierung der Beregnung/ Bewässerung Anpassung und Optimierung der Nährstoffversorgung (Düngung) Anpassung und Optimierung des Pflanzenschutz-Managements bewusstes Risiko-Management betriebswirtschaftliche Orientierung an veränderten rechtlichen Rahmenbedingungen und veränderten Konkurrenzsituationen