VINAQUA-Wassermanagementsystem am Standort Volkach 23.02.2016
Klimawandel in Bayern - Temperatur Quelle: Bayerisches Landesamt für Umwelt (2012): Klimawandel in Bayern Auswertung regionaler Klimaprojektionen, Klimabericht Bayern
Klimawandel in Bayern Temperatur Jahreszeitliche Spannweite der Änderung der durchschnittlichen Temperatur in Bayern von 10 regionalen Klimaprojektionen in [ C]; Vergleich der Zeiträume 1971-2000 und 2021-20150; WETTREG2006 (orange) und WETTREG2010 (rot) Quelle: Bayerisches Landesamt für Umwelt (2012): Klimawandel in Bayern Auswertung regionaler Klimaprojektionen, Klimabericht Bayern
Klimawandel in Bayern Niederschlag Quelle: Bayerisches Landesamt für Umwelt (2012): Klimawandel in Bayern Auswertung regionaler Klimaprojektionen, Klimabericht Bayern
Eckpunkte des Klimawandels Mehr Hitzetage pro Jahr Rückgang der Sommerniederschläge Vermehrt Starkniederschlagsereignisse mehr Oberflächenabfluss Vermehrt Winterniederschläge in wässriger Phase mehr Oberflächenabfluss Zunahme der Variabilität der klimatischen Bedinungen Zunehmende Beanspruchung der Puffersysteme in Boden und Pflanze
Auswirkungen in Rebanlage und Wein Vermehrt Wassermangelsituationen in der Rebanlage Schwankende Ertragsleistung (quantitativ und qualitativ) Hohe Mostgewichte Vermehrt Säureverlust durch Veratmung bis zur Lese Problematik: Harmonie der Weine! Zunahme der Bodenerosion Degradation der Bodenfruchtbarkeit Einwanderung von Schadorganismen
Möglichkeiten der Anpassung an den Klimawandel Natürliche Anpassung der bestehenden Rebflächen Flächenverlegung Rebsortenwahl Bewässerung Bewässerung + Wassermanagementsystem Anpassung des Bewirtschaftungssystems (Dimensionierung der Laubwand, u.a.)
Klimawandel - Anpassung durch Rebsortenwechsel
Bewässerung - aber woher das Wasser?
Bündelung von Interessen Weinbaubetriebe Qualität der Trauben, Weine Erhalt des Bodenkapitals Erosionsschutz Wahrnehmung durch die Öffentlichkeit Gemeinde/Kommune/ Gesellschaft Hochwasserschutz Bodenschutz, Erosionsschutz Erhaltung der Kulturlandschaft... Trinkwasserversorger Reduzierung Nitrateintrag in GW Vermeidung jeglicher Beeinträchtigung TWZ I Wassermanagementsystem
Niederschlag und Oberflächenabfluss in fränkischen Weinbergen Jahresniederschlag ca. 500 600 l/m 2 Oberflächenabfluss von der Rebfläche ca. 10% ca. 50 60 l/m 2 auf das Hektar bezogen ca. 500 600 m 3 pro Jahr Oberflächenabfluss vom Wegenetz in Weinbergen (Wegeanteil ca. 3% der Gesamtfläche) auf das Hektar bezogen ca. 100 120 m 3 pro Jahr Oberflächenabfluss je Hektar Rebfläche gesamt ca. 600 720 m 3 pro Jahr
Lageplan 1:1000
Das Wassermanagementsystem I
Das Wassermanagementsystem II
Das Wassermanagementsystem III
Ausführungsplan Bewässerungsanlage
Wasserspannung und Wassergehalt in Anhängigkeit von Bodenart Zugeordneter Porendurchmesser [ m] Haftwasser 0,2 10,0 langsam bewegliches 50,0 Sickerwasser schnell bewegliches Quelle: abgeändert nach Scheffer/Schachtschabel (1984, 1989), Lehrbuch der Bodenkunde
Zunahme der nutzbaren Feldkapazität aufgrund der organischen Substanz im Boden
Kennwerte hinsichtlich der Infiltrationsrate verschiedener Bodenarten
Wasserspannungskurve Hysteresiseffekt I Quelle: Scheffer/Schachtschabel (1984, 1989), Lehrbuch der Bodenkunde
Funktionen des Wassers in der Pflanze Wichtiger Bestandteil der Temperaturregulation von Pflanzen Aufgrund der geringen Kompressibilität bildet es die Grundlage für die Formerhaltung der Pflanzenzelle Lösungs- und Transportmittel für Ionen, organische Stoffe und Gase Baustein der organischen Substanz Zentrale Rolle bei der Lichtreaktion der Photosynthese
Wasserfluss durch die Pflanze Relative Mengen der Wasseraufnahme aus dem Boden, der Wasserspeicherung und metabolisierung in der Pflanze und der Wasserabgabe an die Atmosphäre Quelle: Eschrich, W. (1995), Funktionelle Pflanzenanatomie, Springer Verlag Berlin Heidelberg New York
Druckgradient Boden-Pflanze-Atmosphäre Quelle: Patzwahl, W. (2007), Bewässerung im Weinbau, Ulmer Verlag, ISBN 978-3-8001-4944-5
Abfolge von Veränderungen im Zellstoffwechsel bei zunehmender Wassergehaltsabsenkung
Druckkammer zur Messung des Wasserpotentials
Dynamik verschiedener Wasserpotentiale im System Boden-Pflanze-Atmosphäre während einer Trockenperiode
Blattwasserpotential Tropfbewässerung - Bodenfeuchte 15-20 cm 20-60 cm 60-90 cm 90-400 cm
Beerenwachstum Photosynthese Respiration
Morphologische Veränderungen im Stil der Weinbeeren im Verlauf der Beerenentwicklung Vor Stadium BBCH 85 (Weichwerden der Beeren) Xylem H 2 O, N, Ca Zucker, Aminosäure nk, Mg, P - H 2 O Phloem Nach Stadium BBCH 85 (Weichwerden der Beeren) Beerenentwicklung Xylem (unterbrochen) Phloem H 2 O, N, Ca Zucker, Aminosäure n,k, Mg, P - H 2 O Quelle: verändert nach Greenspan et al., 1996 und Schultz, 2005
Beerenentwicklung - Beereninhaltsstoffe Phase I Phase II Phase III Beerengröße/Beerengewicht Gesamtsäure Zucker Äpfelsäure Gebundene Aromen Freie Aromen Weinsäure 20-30 Tage entscheiden über 50 % der späteren Weinqualität
Sortenspezifische Reaktionsmuster von Rebsorten Durch Einlagerung osmotisch wirksamer Stoffe in die Zelle wird das osmotische Potential abgesenkt und damit auch das Wasserpotential. Hydrostabile Rebsorten: Diese Rebsorten (z.b. Syrah, Riesling) lassen bei zunehmender Wasserverknappung ihr Wasserpotential stark absinken. Ihre Stomata sind gegenüber sich entwickelnder Trockenheit wenig sensibel. Photosynthese wird noch bei niedrigem Bodenwasserpotential aufrecht erhalten. Hohe Effizienz bei der Nutzung der Wassservorräte. Hydrolabile Rebsorten: Diese Rebsorten (z.b. Grenache, Silvaner) lassen bei zunehmender Wasserverknappung ihr Wasserpotential nicht so stark absinken. Ihre Stomata sind gegenüber sich entwickelnder Trockenheit sensibel.
Rückschau 2015 (I) Spannweite der nutzbare Feldkapazität (nfk) am Standort Volkach (Lage Kirchberg u. Lage Ratsherr) bei unterschiedlichen physiologischen BBCH-Stadien 80 70 60 50 40 30 20 10 0 nfk [%] bei BBCH 75-79 nfk [%] bei BBCH 79-80 nfk [%] bei BBCH 80-81 nfk [%] bei BBCH 81 nfk [%] bei BBCH 81-83 nfk [%] bei BBCH 81-83 (2) nfk [%] bei BBCH 83-85 Mean ±SD ±1,96*SD
Rückschau 2015 (II) Nutzbare Feldkapazität (nfk) am Standort Volkach bei verschiedenen physiologischen BBCH-Stadien Vertical bars denote 0,95 confidence intervals nfk [%] bei BBCH 75-79 nfk [%] bei BBCH 80-81 nfk [%] bei BBCH 81-83 (2) nfk [%] bei BBCH 83-85 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 Rebsorte: Riesling 2 Riesling 3 Müller-Thurgau Silvaner 3 Silvaner 4 Silvaner 5 Silvaner 6 Rebsorte: Riesling 2 Riesling 3 Müller-Thurgau Silvaner 3 Silvaner 4 Silvaner 5 Silvaner 6 Standort: Volkacher Kirchberg Standort: Volkacher Ratsherr
Die Weinberge sind doch grün!?
Sichtbare Trockenschäden bei Riesling (Standort Sulzfeld) Quelle. Patzwahl, W. (04.08.2015)
Bodenerosion am Standort Volkach 2011 Bodenerosion ca. 0,15 t Bodenerosion ca. 1,8 t 0,3 m 0,12 m 11 m 25 m 0,12 m 1,70 m Kosten für Wiederherstellung ca. 6 8 /m 2 Erzielbarer Erlös (optimierte Betriebe) zwischen 3,60 /m 2-4,05 /m 2 Quelle. Patzwahl, W. (2011)
Quelle. May, R. (2015) Erosionsschäden am Standort Retzstadt 2015
Reifemessungen GWF 2015 Rebsorte Analysedatum Anzahl Proben 01 Silvaner 31.08.2015 12 01 Silvaner 07.09.2015 34 01 Silvaner 14.09.2015 48 01 Silvaner 21.09.2015 49 01 Silvaner 28.09.2015 21 02 Müller-Thurgau 24.08.2015 17 02 Müller-Thurgau 31.08.2015 42 02 Müller-Thurgau 07.09.2015 52 02 Müller-Thurgau 14.09.2015 52 02 Müller-Thurgau 21.09.2015 15 03 Riesling 31.08.2015 1 03 Riesling 07.09.2015 3 03 Riesling 14.09.2015 4 03 Riesling 21.09.2015 6 03 Riesling 28.09.2015 9 41 Bacchus 2 24.08.2015 2 41 Bacchus 2 31.08.2015 4 41 Bacchus 2 07.09.2015 5 41 Bacchus 2 14.09.2015 4 41 Bacchus 2 21.09.2015 2 NOPA mg/l Durchs. Max. Min. 78 126 18 59 123 17 73 159 12 57 123 9 63 126 12 66 139 21 42 85 13 46 105 5 44 153 10 24 65 10 86 86 86 72 101 50 76 112 52 62 91 37 64 133 0 63 67 58 44 79 24 60 101 16 81 98 58 35 51 18
Soffwechsel der Pflanze Bildquelle: http://www.lfl.bayern.de/ipz/hopfen/02 2514/index.php (2016)