Klimafolgen und Anpassung an den Klimawandel im sächsischen Obstbau Dr. Gerald Lattauschke Red Jonaprince, Pillnitz 2017 1 XX. Monat 2016 Dr. Gerald Lattauschke, LfULG
Obstbau in Sachsen Anbauflächen 2016 2 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke Quelle: Stat. LA Sachsen, 2017
Apfelanbau in Deutschland Anbauflächen 2016 3 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke Quelle: AMI, 2017
Aprilfröste dezimieren Obsternte DBV, 22.08.2017 4 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Einfluss des Klimawandels auf den Obstbau Übersicht Die Ausdehnung der Vegetationsperiode um bis zu 4 Wochen und ein Temperaturanstieg während der Vegetationsperiode begünstigen zunächst den sächsischen Obstbau. Milde Winter fördern den frühen Knospenaufbruch sowie die frühe Blüte und erhöhen somit die Gefahr von Spätfrostschäden. Sommerliche Hitze- und Trockenperioden führen zu Qualitätseinbußen durch Wassermangel und Sonnenbrand. Extreme Wetterereignisse führen zu erheblichen Ernteverlusten. Die schrittweise Klimaerwärmung führt zu Verschiebungen im Schaderregerspektrum. 5 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Ausdehnung der Vegetationsperiode, Temperaturanstieg Begünstigung des Obstbaus Lange warme Herbstperioden können die Fruchtgröße sowie -qualität bei Apfel positiv beeinflussen (ca. 10 % Mehrertrag). Anbau bisher klimabedingt nicht anbauwürdiger, aber wirtschaftlich interessanter Apfelsorten (z.b. Cripps Pink, Breaburn, Mariella (Foto)). Angleichen der Anbaubedingungen an die, der zurzeit führenden Anbaugebiete. Erweiterung (sehr langsam!) der Fruchtartenvielfalt im Erwerbsobstbau (z.b. Aprikosen, Pfirsich) durch Erhöhung der Tagesmitteltemperaturen. Spätfrostgefahr! Gefahr von Frühfrösten im Herbst bei spät reifenden Apfelsorten ist gering. insgesamt positiver Effekt des Klimawandels 6 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Ausdehnung der Vegetationsperiode Schäden durch Frühfröste im Herbst sind sehr selten 7 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Spätfrostschäden Blühbeginn Apfel Dresden-Pillnitz 8 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Spätfrostschäden Kältefaktoren Strahlungsfrost bei Inversionswetterlagen (am häufigsten) Abstrahlen der im Boden gespeicherten Wärme ins Weltall. Advektivfrost (Windfrost) Heranführen von kalten Luftmassen mit dem Wind. Verdunstungskälte Wasser verbraucht beim Verdunsten Energie, dadurch kann die Pflanzentemperatur zusätzlich um bis zu 4 K absinken. 9 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Spätfrostschäden Schäden am Apfel Ertragsverluste durch Erfrieren der Blüten und jungen Früchte (ab ca. -2 bis 0 C) bis zum Totalausfall. Geringer Fruchtbehang führt zu Übergrößen (> 80 mm), erhöht die Stippeneigung der Früchte und vermindert die Lagerfähigkeit. Qualitätsminderungen durch Frostnasen, Frostringe, Froststreifen etc. an den Früchten (Folgeschäden). 10 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Spätfrostschäden Schadbilder - Froststreifen, Frostringe etc. 11 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Spätfrostschäden Strahlungsfrost - Anpassung Standortwahl und Behinderung der Abstrahlung ohne praktische Bedeutung Erhöhung der Wärmekapazität des Bodens durch Bewässerung? Wärmeabgabe des Bodens durch tiefes Mulchen verbessern? Konvektion erhöhen durch Windmaschinen (Leistung: 30.000 m³/min, 1 Stück für ca. 5-6,5 ha bei -2 bis -2,5 C, Lärmemission bis 120 DB; Betriebskosten 6.000-9.000 /ha, Anschaffungskosten bis 65.000 /Stück) Wärmeenergie zuführen (Frostheizung) (stationär: Frostguard; mobil: Frostbuster; Paraffinkerzen) Betriebskosten Frostguard, Frostbuster: 200 bis 650 /h und ha Paraffinkerzen: 400-700 St/ha; Brenndauer: 8-10 h, ca. 8-10 /Stück, Kosten 3.200 bis 7.000 /ha 12 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Spätfrostschäden Einsatz von Paraffinkerzen 13 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke Foto: Burkhardt Lehmann, LfULG
Spätfrostschäden Einsatz von Paraffinkerzen - Temperaturwirkung 2,5 K 1000 C 3,20 m 14 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Spätfrostschäden Einsatz von Paraffinkerzen - Temperaturwirkung 3,20 m 15 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Spätfrostschäden Strahlungsfrost, Windfrost - Anpassung Frostschutzberegnung (Überkronenberegnung) Wirkung: Erstarrungswärme bei Umwandlung von Wasser in Eis (334 kj/kg Wasser = 3.000 l Heizöl/ha), Beginn bereits bei Temperaturen knapp über 0 C; permanent (ca. 7-10 h) bis Frostende mit ca. 40 m³/h/ha bewässern Sehr gute Wirkung bei Strahlungsfrost, weniger bei Windfrost (Windgrenze: ca. 3 m/s). Kosten: Rohrleitungen + Regner ca. 6.000 bis 7.500 /ha + Investitionen für Speicherteiche, Brunnenbau und Pumpsysteme (ca. 70-90.000 für 10 ha). Laufende Kosten: ca. 600-850 /Jahr/ha. Wasserbedarf: 40 m³/h/ha ca. 280 bis 400 m³/frostnacht/ha; großen Wasservorrat vorhalten! Negativ: Auswaschen von Nährstoffen, Anlagen längere Zeit nicht befahrbar (reduzierter Pflanzenschutz). 17 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Spätfrostschäden Frostschutzberegnung 18 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke Foto: Renate Simora, LfULG
Spätfrostschäden Frostschutzberegnung 19 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke Fotos: Renate Simora, LfULG
Spätfrostschäden Zusammenfassung bis ca.-4 bis -5 C guter Schutz durch Frostschutzberegnung; hohe Investitionskosten, geringe Betriebskosten, z.t. auch bei Advektivfrost = Mittel der Wahl zur Frostabwehr Windmaschinen und thermische Lösungen nur bei Strahlungsfrost; sehr hohe Investitions- und Betriebskosten, Umweltrelevanz, Lärm, keine Wirkung bei Advektivfrost Nutzung in Sachsen bislang sehr gering (Kosten vs. Nutzen), nur für Hochleistungsanlagen sinnvoll, sehr hoher Investitionsbedarf; Problem: ausreichende Wasserverfügbarkeit! 20 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Qualitätseinbußen durch Hitze und Trockenperioden Bewässerung Besonders Beeren- und Weichobst von Qualitätseinbußen betroffen. Bei Kernobst im Extremfall Verluste bis 30 % (stark standortabhängig!). Neupflanzungen erleiden Baumausfälle bis über 50 %. Geringere Fruchtgrößen. Bedarfsgerechte Wasserversorgung zur Zeit der Blüteninduktion (Ende Mai/Anfang Juni) und in der Zellstreckungsphase der Früchte (Juli) wichtig. Auf mittleren und guten Standorten werden bislang nur selten nennenswerte Ausfälle beobachtet. Erhöhte Sonneneinstrahlung verbessert die Ausfärbung und den Zuckergehalt. 21 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Qualitätseinbußen durch Hitze und Trockenheit Bewässerung Dauerversuch mit Elstar auf gutem Boden 22 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Qualitätseinbußen durch Hitze und Trockenheit Bewässerung- Anpassung Ausrüstung der Obstanlagen, vorrangig auf Grenzstandorten mit Tropfbewässerung Problem: ausreichende Wasserverfügbarkeit (z.b. Anbaugebiet Borthen), ggf. Bau von Regenwasserrückhaltebecken Kosten: Tropfbewässerungsanlage: ca. 4.000 /ha Erschließungskosten: ca. 1.500 /ha Geschätzter Zusatzwasserbedarf in Trockenjahren: ca. 100 mm (1.000 m³/ha) 23 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Qualitätseinbußen durch Hitze und Trockenheit Sonnenbrand Sonnenbrand an Früchten ist ein zunehmendes Problem Ursache: u.a. Umstellung vieler Apfelanlagen auf das Fruchtwand-System mit maschinellem Schnitt Folge: z.t. exponierte, sonnenausgesetzte Position der Äpfel am Baum, insbesondere nach Belichtungsschnitt vor der Ernte. Abhilfe: Spritzen mit CutiSan (Kaolin), muss nach Ernte wieder abgewaschen werden; allerdings schlechtere Ausfärbung. 24 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Qualitätseinbußen durch Hitze und Trockenheit Belichtungsschnitt Fruchtwand 25 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke Fotos: Rena Krauß, LfULG
Qualitätseinbußen durch Hitze und Trockenheit Sonnenbrand 26 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Ernteverluste durch extreme Wetterereignisse Starkregen, Hagel Starkregen führt besonders bei Weichobst (Erdbeeren Kirschen, Strauchbeeren) zu hohen Ertragsverlusten; Abwehr durch Regenschutzanlagen (Investitionskosten ca. 40.000 /ha). Hagelschläge sind für alle Obstarten ein großes Problem; meist Totalausfall der Ernte; Holzschäden führen zu einem schlechten Fruchtansatz im Folgejahr. Starke Hagelschläge sind sehr lokal; ca. aller 20 Jahre am gleichen Ort. Hagelschläge kommen immer früher (ab Mai) und treten sogar bis Anfang September auf. Häufigkeit der Hagelschläge hat in den letzten Jahrzehnten gefühlt zugenommen. Hagelabwehr: Hagelschutznetze, Hagelkanonen, Hagelflieger, Hagelraketen 27 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Ernteverluste durch extreme Wetterereignisse Hagelschäden 28 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke Fotos: Renate Simora, LfULG
Ernteverluste durch extreme Wetterereignisse Giebelhagelnetz 29 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke Fotos: Margita Handschack, LfULG
Ernteverluste durch extreme Wetterereignisse Einreihenhagelnetz 30 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke Foto: Christian Kröling, LfULG
Ernteverluste durch extreme Wetterereignisse Hagelschutznetze - Anpassung = passive Hagelabwehr, sehr effektiv, aber kostenintensiv Kosten: Giebelhagelnetz: 18.000 bis 25.000 /ha einreihiges Hagelnetz: 6.000 bis 12.000 /ha Laufende Kosten: ca. 1.300 /ha/a in Sachsen derzeit rund 10 % (ca. 250 ha) der Anbaufläche mit Hagelnetz ausgestattet; 2012 waren es nur rund 20 ha, zurzeit pro Jahr ca. auf 20 ha Nachrüstung. Vorteil: Ertragssicherheit, Erhaltung der Marktpräsenz. Nachteil: Beschattung der Bäume mit allen daraus folgenden Problemen. 31 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Ernteverluste durch extreme Wetterereignisse Giebelhagelschutznetze - Anpassung Nachteile: Verminderung der Photosynthese (10 (weiß) 25 % (schwarz) geringere PAR-Strahlung), 32 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke verstärktes Triebwachstum (Kronenvolumen bis ca. + 20 %), verminderte Erträge (ca. -10 %), verminderter Blütenansatz, verstärkter Fruchtfall, verstärkter Mehltaubefall, schlechtere Fruchtgrößenverteilung und Ausfärbung, Reifeverzögerung, Eingriff in das Landschaftsbild (Netzfarbe: weiß, grau, schwarz). Fazit: Kosten, Nachteile vs. Nutzen sichere Ernten und konstante Marktpräsenz wiegen die Nachteile bei richtiger Sorten- und Netzauswahl sowie angepasster Kulturführung auf; Nachrüsten mit Augenmaß!
Ernteverluste durch extreme Wetterereignisse Einreihenhagelschutznetze - Anpassung Kostengünstige Alternative zum Giebelhagelnetz Zunehmend nur einseitige Einnetzung der Bäume auf der Wetterseite (Risiko) Netze können nur bei Schlechtwetterlagen eingesetzt werden Vorteil: negative Auswirkungen des Lichtmangels entfallen Nachteil: hoher Arbeitsaufwand (bis 15 mal pro Saison runter lassen) Äpfel an der Peripherie werden trotzdem geschädigt Lichteinbußen bei grauen Netzen ca. 25 % bei Dauereinsatz Fazit: keine vollständige Reduzierung der Nachteile des Giebelhagelnetzes kostengünstige Alternative hoher Arbeitsaufwand, logistisches Problem Präferenz des Anwenders ausschlaggebend! 33 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Ernteverluste durch extreme Wetterereignisse Hagelkanonen; Hagelflieger, Hagelraketen - Anpassung Hagelkanonen sind Schallkanonen, die verhindern sollen, dass sich Eis an Schmutzpartikeln bildet und das statt Hagel Regen niedergeht. Hagelkanone vs. Donner?! Hagelflieger und Hagelraketen können angeblich die benötigte Menge Silberjodid nicht in die Gewitterwolken transportieren. Wissenschaftlicher Nachweis fehlt! Sehr umstrittenes Thema in der Fachwelt. Einsatz rechtzeitig vor der Hagelbildung! 34 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke Foto: Christian Kröling, LfULG
Schaderregerspektrum Änderungen und Anpassungen Bekämpfung der wichtigsten Krankheiten (Apfelschorf) und Schädlinge (Apfelwickler) wird schwieriger, weil die Verlängerung der Vegetationsperiode mehr Pflanzenschutzmittelapplikationen erfordert. Die zunehmend milderen Winter ermöglichen die dauerhafte Ansiedelung von Schädlingen, die früher hier nicht überwintern konnten (z.b. San José Schildlaus, Asiatische marmorierte Baumwanze, Rotbeinige Baumwanze, Rote Austernschildlaus). 35 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke
Zusammenfassung Die Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel im sächsischen Obstbau müssen sich kontinuierlich vollziehen. Existenzbedrohende Schadensereignisse treten derzeit nur vereinzelt auf und sind nicht flächendeckend. Tendenz ist allerdings steigend. Anzustreben ist die Ausrüstung von Neupflanzungen und hochwertigen Anlagen (Clubsorten) gegen die Folgen des Klimawandels. Hauptaugenmerk sollte auf die Installation von Hagelnetzen, Bewässerungsmöglichkeiten und Frostschutzberegnung liegen. Bei einer jährlichen Neupflanzungsrate von 3 bis 4 % (ca. 75 bis 100 ha) entstehen Investitionskosten von ca. 2,5 bis 3,3 Mio. /Jahr + zusätzliche jährliche Betriebskosten. Diese Aufwendungen sind vor dem Hintergrund mehr oder weniger konstanter Erzeugerpreise bei einem hohem Druck auf die Märkte zu leisten. 36 7. Dezember 2017 Dr. Gerald Lattauschke