Klimawandel - Hype oder Herausforderung für den Obstbau Südtirols

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1 Klimawandel - Hype oder Herausforderung für den Obstbau Südtirols Das Klima Südtirols der letzten Jahrzehnte unter der Lupe Reinhold Stainer, Versuchszentrum Laimburg Interpoma 2014, Bozen Italien 1

2 Klimaunterschiede auf engstem Raum Talsohle 221 m ü.d.m Hügellage m üd.m 2

3 Wo ist ein Wandel in den vergangenen 48 Jahren erkennbar Anstieg der Temperatur? Anstieg der Globalstrahlung und Sonnenscheinstunden? Anstieg der Bodentemperatur? Anstieg der Niederschläge? Änderung der Wasserbilanz? Mit welcher Auswirkung auf den Apfelanbau in Südtirol 3

4 Jahresdurchschnittstemperatur Laimburg 221 m ü.d.m R² = 0,0839 Temp in C Jahresmittel Trend: +0,6 C 4

5 Jahresminmindesttemperaturen Laimburg 221 m ü.d.m Laimburg - Jahresmindesttemperaturen von 1965 bis 2013 y = 0,0599x - 13,198 R² = 0, Jahresmindesttemperture in C Trend: - 3 C

6 Mittlere Jahresminimumtemperatur Latsch 630 ü.d.m 5 Minimumtemperatur C Trend: + 3,1 C R² = 0, Quelle: SBR Latsch 6

7 Anstieg der Durchschnittstemperatur im April Laimburg 221 m ü.d.m Trend: + 1 C Temperatur in C R² = 0,

8 Anstieg der Durchschnittstemperatur im April Latsch 630 m ü.d.m Temperatur in C Trend: + 3,6 C Quelle: SBR Latsch R² = 0,3956 8

9 Anstieg der Durchschnittstemperatur im Mai Latsch 630 m ü.d.m Trend: + 3,5 C Temperatur in C Quelle: SBR Latsch R² = 0,

10 Temperatur Minimum im Jänner Laimgurg 221 m NN Mittlere Minimum Temperatur in C 0, ,0-4,0-6,0-8,0-10,0-12,0-14,0-16,0-18,0 Trend: + 3 C R² = 0, ,0 10

11 Anzahl der Frosttage (Tmin <0 C) Laimburg y = -0,0674x + 101,26 R² = 0, Anzahl Frosttage

12 Anzahl Eistage (Tmax < O C) Laimburg 221 m ü.d.m y = -0,0556x + 3,574 r² = 0,0993 Anzahl Tage max < 0 C Trend: - 2,7 Tage 12

13 Anzahl Eistage (Tmax <0 C) Latsch 630 m NN Trend: -33 Eistage Tmax<0 C 90 Anzahl Eistage Quelle: SBR Latsch R² = 0,

14 Sommer und Tropentage Laimburg 221 m ü.d.m Anzahl Tage Sommertage Tmax >25 C + 38 Tropentage Tmax >30 C R² = 0,304 R² = 0,

15 Sommer- und Tropentage Latsch 630 m ü.d.m Sommertage T-max >25 C R² = 0, R² = 0, Anzahl Tage + 16 Tropentage T-max >30 C Quelle: SBR Latsch 15

16 Summe Anzahl Sonnenstunden Anzahl der Sonnenscheinstunden Laimburg 221 m ü.d.m Trend: h R² = 0,662 16

17 Temperatur Min-Max Mittelwert (Marienberg) 1310 m NN 17 Mittlere Temp in C max min Linear (max) Linear (min)

18 Temperaturanstieg? Anstieg der Jahresmittelwerte ist kaum merkbar Anstieg der Mittelwerte im Frühjahr ist erkennbar Anstieg der Jahresminimum Temperaturen ist deutlich Anstieg der Nachttemperaturen im Frühling und Herbst ist sehr deutlich Trend in Höhenlagen viel markanter Deutliche Änderung in den Schwellenwerten 18

19 Deutliche Änderung der Schwellenwerte Schwellenwerte Anzahl Tage Sommertage (T> 25 C) + 30 Tropentage (T> 30 C) + 38 frostfreie Tage (T> 0 C) + 16 Eistage (Tmax 0 C)

20 Insekten und höhere Min-Temperaturen im Frühjahr Frühere Schlüpftermine, vor Eintreffen der Zugvögel erhöhen Population Blattsauger (Psilla), Vektoren für Mycoplasmen im Obstbau (Besenwuchs) Blattläuse (Aphis sp.) Apfelwickler (Carpocapsa pomonella) eine 3.Generation baut sich auf 20

21 Milde Wintertemperaturen fördern: Bakterienkrankheiten (Walnuss, Apfel, Steinobst) Mycoplasmen (Besenwuchs) Obstbaumkrebs (nectria galligena) Maikäfer (melolonta melolonta) Blutlaus die Bodenmüdigkeit 21

22 Welche Messwerte änderten sich in den vergangenen 48 Jahren Anstieg der Nachttemperaturen im Frühling und Herbst Mit welchen Auswirkungen? 22

23 Nachttemperatur im April Laimburg 221 m ü.d.m 4 Temperatur in C Trend: + 1 C R² = 0,

24 Nachttemperatur im Frühling Latsch 630 ü.d.m 6,0 Temperaturminimum in C 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0-1,0 Trend: + 4,2 C R² = 0, ,0 24

25 Temperaturmaxima Dekaden / Latsch 630 m ü.d.m 30 Temperaturmaxima in C Dekade: Dekade: Quelle: SBR Latsch 73_82 03_12 25

26 Temperaturminima Dekaden / Latsch 630 m ü.d.m Dekade: Dekade: _82 03_ Temperaturminima in C Jänner Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember Quelle: SBR Latsch

27 Nachttemperaturen im April Latsch 630 m ü.d.m 7 Temperatur in C Trend: plus 4,3 C 0-1 Quelle: SBR Latsch R² = 0,

28 Temperaturmittel im März und Blühbeginn Laimburg 221 m ü.d.m Temperatur in C April 5 4 R² = 0, Blühbeginn in Kalendertagen ab Jahresbeginn 28

29 120 Blühbeginn Talsohle Laimburg 221 m ü.d.m Kalendertage ab Jahresbeginn Trend: -13 Tage 10. April R² = 0,

30 Blühbeginn Hügellage Latsch 630 m ü.d.m Blühbeginn in Kalendertagen Trend: - 12 Tage Quelle: SBR Latsch R² = 0,

31 Frühere Apfelblüte um ca Tage In den Höhenlagen steigt das Risiko für Kälterückschläge mit Spätfrostschäden In der Talsohle, werden Kälterückschläge seltener, Sehr früher Knospenaufbruch erhöht das Risiko für Frostschäden und Fruchtberostung 31

32 Temperaturschwankung (Tmax-Tmin) Talsohle -Hügellage Temperaturdifferenz max-min C m üdm 221m üdm Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 32

33 Hormonhaushalt in der Frucht nach S.J. Wertheim 4,5 4 Gehalt in ng/frucht 3,5 3 2,5 2 1,5 1 Gibberilline Auxine Cytokinine 0, Tage nach Vollblüte 33

34 Atmungsintensität der Frucht Quelle: Fundamentals of Temperate Zone J.Tromp et al. Zellteilung Atmungsintensität Zellstreckung Reife Alterung Zelltod Reifebeginn Zeitliche Abfolge 34

35 Was bewirken höhere Nachttemperaturen im Frühjahr? höhere Atmungsaktivität der jungen Frucht schneller Abbau der Giberelline kürzere Zellteilungsphase geringere Anzahl Zellen je cm³ Fruchtfleisch schnelleres Fruchtwachstum 35

36 Fruchtwachstum Talsohle-Hügellage Trentino 1968 nach M. Comai et.al Fruchtgößenzunahme Talsohle: 200 m Hügellage: 700 m Vollblüte Ernte 36

37 Zellaufbau in der Fruchthaut Golden Delicious nach M. Comai et.al kürzerer GA4 Einfluss in der Talsohle längerer GA4 Einfluss in der Hügellage 37

38 Fruchtmessungen in der selben Anlage Golden Delicious auf M9 Laimburg 221 m ü.d.m 38

39 Sortierergebnisse: Golden Delicious im Vinschgau Quelle: Raiffeisenverband 39

40 Einfluss kürzerer Giberellin-Einwirkung lockeres Fruchtfleisch, weniger Zellen je cm³ mehr Fruchtberostung kugelige bis flache Fruchtform (H:B < 1) geringere Penetrometerwerte 40

41 Fruchtberostung: Talsohle Hügellage Golden Delicious Berostungsgrad in % Golden Crielaard' auf 227 mnn auf 640 mnn Golden Reinders' Golden Smoohtee' Golden Klon B' 41

42 Giberellingehalt und Fruchtform 42

43 Welche Messwerte änderten sich in den vergangenen 48 Jahren Anstieg der Nachttemperaturen in der Reifezeit Mit welchen Auswirkungen? 43

44 Anstieg der Nachttemperatur im August Laimburg 221 m ü.d.m Minimumtemperatur in C Trend: +1,8 C R² = 0,

45 Anstieg der Nachttemperaturen im August Latsch 630 m ü.d.m Temperatur in C Trend: plus 2,9 C Quelle: SBR Latsch R² = 0,

46 Temperaturschwankung Herbst Marienberg 1310 m ü.d.m 10 Tag/Nachtdifferenz in C Quelle: Hydrographises Amt Bz Trend - 2,3 C R² = 0,

47 Atmungsintensität der Frucht Quelle: Fundamentals of Temperate Zone J.Tromp et al. Zellteilung Atmungsintensität Zellstreckung Reife Alterung Zelltod Reifebeginn Zeitliche Abfolge 47

48 steigende Nachttemperaturen im Herbst = höhere Atmungsintensität des Apfels = höhere Etylenausschüttung (Kettenreaktion) = rascher Clorophyllabbau (Aufhellung der Grundfarbe) = beschleunigter Reifeprozess = rascher Abbau der Fruchtfleischfestigkeit = rascher Abbau der Fruchtsäuren und Aromen = geringere Deckfarbenausbildung = engeres Erntefenster = geringere Haltbarkeit 48

49 Fruchtfleischfestigkeit - HoheNachttemperaturen kurz vor der Ernte beschleunigen den Reifungsprozess und vermindern die Fruchtfleischfestigkeit 49

50 Temperaturschwankungen im Herbst Optimale Fruchtausfärbung nur bei niedrigen Nachttemperaturen möglich 50

51 Bicolor-Sorten Nur in Gebieten mit ausreichenden Temperaturschwankungen kurz vor der Ernte Einsatz roter Mutanten! Reflektierende Folien! 51

52 Welche Messwerte änderten sich in den vergangenen 48 Jahren Anstieg der Globalstrahlung und Zahl der Sonnenscheinstunden Mit welchen Auswirkungen? 52

53 Globalstrahlung in J/cm² Laimburg 221 m NN J/cm² Globalstrahlung in Joul/cm² Trend: + 21% R² = 0,

54 Sonnenscheindauer in Stunden Laimburg 221 m ü.d.m Trend: h Anzahl Stunden R² = 0,

55 Anstieg der Globalstrahlung Veränderung des Lichtspektrums höherer UV-B Anteil führt zu: höherer Photosyntheserate höherer Ertragsleistung je Flächeneinheit Sonnenbrand im Obst- und Weinbau (NZ, AUS) Fruchtberostungen bei empfindlichen Sorten Blattvergilbungen Blattverbräunungen (bodennahes Ozon?) Anstieg der Verdunstung, mehr Energie in der Athmosphäre (Stürme, Gewitter) 55

56 Schäden durch Hagelschlag? Anteil der Verhagelten Fläche im Obstbau nimmt zu * Hagelschutzkonsortium und Südtiroler Beratungsring Gesamt Obstbaufläche ha ha Verhagelte Flächen* Prozentsatz 13% 20% heute rund 30 % der Anlagen mit Hageschutznetzen abgedeckt 56

57 Auswirkung von erhöhten Ozonwerten auf die Pflanzen Verringerung der Biomasse >20% Birke Blattbräunungen Indikator: Wolliger Schneeball- Viburnum lantana Quelle: S.Michele

58 Welche Messwerte änderten sich in den vergangenen 48 Jahren Anstieg der Bodentemperatur Mit welchen Auswirkungen? 58

59 Bodentemperatur in 20 cm Tiefe Laimburg 221 m ü.d.m Trend: + 1,4 C R² = 0, Bodentemperatur in C

60 Bodentemperatur in 20 cm Laimburg 221 m NN: Oktober: + 2,3 C R² = 0,3286 R² = 0,3549 November: + 2,5 C R² = 0,409 Dezember: + 3,5 C 60 Bodentemperatur in C

61 Höhere Bodentemperaturen fördern Späten Triebabschluss Unvollständige Holzreife Gefahr bei Frühfrösten Winterschäden an den Kronenteilen Trockenschäden durch unvollständigen Blattfall Vorgezogenes Knospenschwellen Steinobst +5 C Apfel + 8 C Erhöhte Frostgefahr bei Kälterückschlägen 61

62 Höhere Bodentemperaturen fördern Verstärktes Wurzelwachstum Starker Wuchs in der Anlage Verstärkte N-Mineralisierung Bessere N-Versorgung der Blütenteile Bodenmüdigkeit - Gesteigerter Metabolismus von Pilzen- und Nematoden 62

63 Welche Messwerte änderten sich in den vergangenen 48 Jahren Anstieg der Niederschläge Herbst und Frühjahr Mit welchen Auswirkungen? 63

64 Jahresniederschläge Laimburg (221 m ü.d.m) : Niederschläge in mm

65 Jahresniederschläge Latsch 630 m.ü.d.m Jahresniederschlag in mm

66 Regentage pro Jahr Laimburg 221 m ü.d.m: R² = 0,2828 Anzahl Regentage Trend: + 32 Tage 66

67 Niederschläge im Frühjahr Laimburg 221 m ü.d.m Niederschläge in mm

68 Niederschläge im Winter Laimburg 221 m ü.d.m Trend: -50 mm R² = 0, Niederschläge in mm

69 Niederschläge im Sommer Laimburg (221 m NN) Niederschläge in mm

70 Niederschläge im Herbst Laimburg 221 m NN R² = 0, Niederschläge in mm Trend: + 80 mm 70

71 Niederschläge Jahresniederschläge sind in der Summe gleichbleibend bis leicht steigend im Winter deutlich abnehmend im Herbst deutlich zunehmend Anzahl der Tage ohne bzw. mit geringen (< 10/d mm) Niederschlägen nehmen zu Anzahl der Tage mit größeren (> 30/d mm) Niederschlägen nehmen zu 71

72 Anstieg lokaler Niederschläge Durch Erwärmung des Mittelmeeres verdunstet mehr Wasser in die Atmosphäre Steigungsregen fallen an der Alpensüdseite immer heftiger aus In den Staulagen der Talschlüsse Ulten, Martell, Passeier kommt es häufiger zu extremen Starkregen mit mehr als 4 mm/h 72

73 Starkregen überforden Wasserhaltevermögen der Böden 73

74 Schorfinfektion: Versuchszentrum Laimburg R² = 0,2293 starke Infektion insgesamt R² = 0, Anzahl Schorfinfektionen

75 Pilzkrankheiten im Apfelanbau nehmen zu Schorfinfektionen (venturia inequalis) ansteigend Alternaria mit Symptomen an Blättern und Früchten, erhöhter Befallsdruck in den letzten 8 Jahren Obstbaumkrebs (Nectria galligena), durch feucht milde Winter zugenommen Neofabrea (Neofabrea alba) als Lagerfäule Schwarze Sommerfäule (Diplodia seriata) kommt neu auf 75

76 Summe Verdunstung Mai-September Laimburg 221 m NN Verdunstung in mm Trend: mm 100 R² = 0,

77 Wasserbilanz neu überdenken Starkregen für Pflanzen nicht nutzbar Verdunstung steigt an +36% Pflanzen müssen bei höheren Temperaturen mit weniger Wasser auskommen, Verfügbarkeit nimmt ab 6561 Tiefbrunnen für landwirtschaftliche Nutzung, Grundwasserpegel und Schmelzwasser rückläufig Bewässerung mit mm (EU-Verordnung Wasserzins) wassersparende Beregnungstechnik wird zwingend Forschung nach Kulturformen mit weniger Wasserbedarf auf lange Sicht anzustreben 77

78 Wasserreserven wie lange noch? 78

79 Wasserreserven Eisvolumen der Gletscher im Vinschgau nimmt rapide ab, im Jahr 2030 nur noch die Hälfte vom Stand 2000 jährlicher Rückgang der Eisdecke im Durchschnitt 1 m der Schmelzwasserzenit ist bereits erreicht, bei weiteren Temperaturanstiegen wird die Wasserführung rückläufig Einsparungspotenziale sind sofort auszuloten Konkurrenz mit den Energiegesellschaften wird ansteigen Öffentliche Gelder für Investitionen werden mehr und mehr von Unwetterschäden aufgesogen 79

80 Mit Rückhaltebecken Wasserbedarf absichern - Starkregen entspannen - Rückläufiges Schmelzwasser ersetzen - Trockenperioden überwinden 80

81 Anbau in immer höheren Lagen möglich - Erweiterung der Anbaugrenzen - Hohe Anbaugebiete profitieren - Vegetationslänge - Fruchtgröße - Fruchtqualität - Sortenvariabilität 81

82 Neue Kulturen erobern höhere Anbaugebiete Süßkirsche, in Höhenlagen bis zu 1200 m ü.d.m Aprikosen bringen höhere und regelmäßigere Erträge Der Kältebedarf ist bei Steinobst geringer deshalb die Gefahr eines zu frühen Austriebes bei milden Wintern 82

83 Zusammenfassung Einfluss auf den Obstbau frühere Blüte Tage Erhöhter Fruchtansatz durch bessere Befruchtung, rasches Pollenschlauchwachstum, Fruchtansatz auch ohne Befruchtung größere Früchte durch höhere Temperaturen in der Zellstreckungsphase, Übergrößen und weichere Früchte nehmen zu geringere Fruchtausfärbung durch hohe Temperaturen und fehlende Schwankungen zwischen Tag- und Nacht kurz vor der Reife - engeres Erntefenster durch hohe Nachttemperaturen vor und während der Reife, - geringere Haltbarkeit durch rascheren Rückgang der Fruchtfleischfestigkeit und Säure 83

84 Schlussfolgerung 1 Die Vorteile überwiegen noch (Höhenlagen profitieren enorm) Ausdehnung der Intensivkulturen in noch höhere Lagen (> 1000 m ü.d.m) wird möglich Die Qualität der Äpfel in der unteren Etschtalsohle wird sich an jene der Poebene annähern, Anpassung durch gezielte Sortenwahl mit Reifezeiten im Spätherbst Neue Sorten mit erhöhtem GA4-Gehalt und geringer Etylenbildung und hohen Deckfarbenanteil Anpassung an das engere Erntefenster 84

85 Schlussfolgerung 2 Schadinsekten und Krankheiten erfordern neue Bekämpfungsstrategieen und resistentere Sorten Extreme Witterungsbedingungen häufen sich (Hagelschutznetze, Stützgerüste ) Wasser ist bald limitierender Faktor, (Tropfbewässerung, Speicherbecken) Züchtung trockenheitsresistenterer Unterlagen und Sorten 85

86 Ein Dank an Dr. B.Raifer, Dr. M. Thalheimer, Dr. L. Lindner, Dr. G.Perathoner, Dr.R.Zelger, N.Paoli, H. Gasser und Dr. H. Mantinger, B. Bozner SBR Latsch für die wertvollen Informationen und Daten 86