Rückschauende statistische Analyse von Wetter-Ernte-Beziehungen

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1 agrarrelevanteextremwetterlagen Möglichkeiten des Risikomanagements Rückschauende statistische Analyse von Wetter-Ernte-Beziehungen Dr. Horst Gömann Thünen-Institut für Ländliche Räume Projektpartner: Auftraggeber/ Projektträger: Gliederung Projektziel Datengrundlage Methodische Vorgehensweise Stand der Arbeiten Ausblick Dr. Horst Gömann 2

2 Projektziel Abschätzung der Auswirkungen jährlicher Witterungsschwankungen - insbesondere extremer Wetterereignisse auf die Erträge ausgewählter landwirtschaftlicher Kulturen Dr. Horst Gömann 3 Datengrundlage Ertragsdaten landwirtschaftlicher Betriebe für ausgewählte landwirtschaftliche Kulturen Testbetriebsnetz mit ca Betriebe pro Jahr Gemeinde des Betriebssitzes bekannt 1995 bis aktuell (2012) regionale Standortbedingungen (z.b. Bodenzahl, nutzbare Feldkapazität, Höhe über NN) regionale Wetterdaten (z.b. Temperatur, Niederschlag, potenzielle Verdunstung, etc.) interpoliert auf 1x1 km > aggregiert zur Gemeindeebene Tageswerte 1961 bis aktuell (2012) regionale Klimaprojektionen Dr. Horst Gömann 4

Methodische Vorgehensweise Aufbereitung der betrieblichen Ertragsdaten regionale Zuordnung der Betriebe zu Gemeinden (Gebietsreform) Plausibilitätskontrolle (z.b. Ausreißer etc.

richten (agrarmeteorologische Berichte) Entwicklung von Indikatoren aus Wetterdaten zur Erklärung von Ertragsschwankungen z.b.

3 Methodische Vorgehensweise Aufbereitung der betrieblichen Ertragsdaten regionale Zuordnung der Betriebe zu Gemeinden (Gebietsreform) Plausibilitätskontrolle (z.b. Ausreißer etc.) Recherche und Analyse von Klimaberichten (agrarmeteorologische Berichte) Entwicklung von Indikatoren aus Wetterdaten zur Erklärung von Ertragsschwankungen z.b. Nässe zur Aussaat oder Ernte Tage und Perioden mit Trockenstress während der Vegetationsperiode Hitze während sensitiver Wachstumsphasen (Bestimmung des Beginns der Vegetationsperiode) Durchführung regional differenzierter multivariater statistischer Analysen (z.b. Regressionen) Dr. Horst Gömann 5 Weizenertrag (1995 bis 2012)* Durchschnittsertrag * Ertragsdaten von Testbetrieben, die mindestens 9 Jahre in der Stichprobe waren; flächengewichtete Gemeindedurchschnitte Dr. Horst Gömann 6

Weizenertrag (1995 bis 2012)* Standardabweichung * Ertragsdaten von Testbetrieben, die mindestens 9 Jahre in der Stichprobe waren; flächengewichtete Gemeindedurchschnitte 13.05.2014 Dr.

4 Weizenertrag (1995 bis 2012)* Standardabweichung * Ertragsdaten von Testbetrieben, die mindestens 9 Jahre in der Stichprobe waren; flächengewichtete Gemeindedurchschnitte Dr. Horst Gömann 7 Weizenertrag (1995 bis 2012)* Variationskoeffizient * Ertragsdaten von Testbetrieben, die mindestens 9 Jahre in der Stichprobe waren; flächengewichtete Gemeindedurchschnitte Dr. Horst Gömann 8

5 Weizenerträge Schleswig Holstein* ( ) Frühjahrstrockenheit Hitze Nässe zur Ernte * Ausgewählte Testbetriebe, die im gesamten Zeitraum in der Stichprobe waren Dr. Horst Gömann 9 Weizenerträge Niedersachsen* ( ) Nässe zur Ernte Frühjahrstrockenheit Hitze Nässe zur Ernte Kahlfrost * Ausgewählte Testbetriebe, die im gesamten Zeitraum in der Stichprobe waren Dr. Horst Gömann 10

6 Weizenerträge Sachsen* ( ) Dürre * Ausgewählte Testbetriebe, die im gesamten Zeitraum in der Stichprobe waren Dr. Horst Gömann 11 Weizenerträge Sachsen: Dürre Dr. Horst Gömann 12

Bodenfeuchte: wichtiger Indikator Anzahl Tage mit

leichter Boden Zeitraum: Dekade 21 (21.-31.07.

2010 Quelle: Frühauf und Löpmeier(2014) 13.05.

Horst Gömann 13 Regionale Standortbedingungen

7 Bodenfeuchte: wichtiger Indikator Anzahl Tage mit einer Bodenfeuchte < 50 %nfk Kultur: Winterweizen, leichter Boden Zeitraum: Dekade 21 ( ) langjähriges Mittel Quelle: Frühauf und Löpmeier(2014) Dr. Horst Gömann 13 Regionale Standortbedingungen Nutzbare Feldkapazität Bodenzahl Quelle: BGR (BÜK 1000) Quelle: Wendland (1993) Dr. Horst Gömann 14

8 Auswirkungen von Trockenstress* Auswirkungen von Trockenstress auf den Weizenertrag am Beispiel eines Betriebes in Schleswig-Holstein *Trockenstress: Bodenfeuchte < 40 %nfk Dr. Horst Gömann 15 Nächste Schritte Weiterentwicklung der Spezifikation von Indikatoren aus den Wetterdaten unter Berücksichtigung von Standortparametern Abschätzung der auf Wetterschwankungen zurückzuführenden Ertragsschwankungen Extrapolation der Schätzungen auf alle Gemeinden mit Weizenanbau Abgleich mit amtlicher Ertragsstatistik auf Kreisebene Anwendung der Schätzmodelle auf Klimaprojektionen Dr. Horst Gömann 16

9 Homogene Gebiete: Bodenklimaräume Quelle: verändert nach Rossberg et al. (2007) Dr. Horst Gömann 17

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