Abb. 1 u. 2: Son- nenbrandschäden vom 14. und 15. Juli 2007, Sorte Pinova.
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Grenzwerte finden
Ziel der Arbeit war, Grenzwerte zu finden, um zukünftig vor Sonnenbrandschäden an gartenbaulichen Kulturen warnen zu können. Entsprechend dieser Aufgabenstel- lung wurden die meteorologischen Grössen Lufttempe- ratur, Globalstrahlung, Niederschlag, relative Luftfeuch- te, Windgeschwindigkeit, Verdunstung, Bodenfeuchte, Dampfdruck sowie die bodennahe Ozonkonzentration untersucht. Es wurden sowohl Zeiträume in den Jahren 2003, 2007 und 2008, in denen Sonnenbrandschäden aufgetreten sind (vornehmlich Mitte bis Ende Juli), als auch die vorhergehende Witterungsperiode (14 Tage) in die Betrachtungen einbezogen. Die vorliegende Arbeit beschäftigte sich hauptsächlich mit dem Apfel, da er nicht nur am meisten betroffen ist, sondern ihm im Be- reich Obst- und Gartenbau auch die grösste wirtschaftli- che Bedeutung zukommt.
Sonnenbrandschäden am Apfel äussern sich in gold- gelben bis braun verfärbten Flecken, die oft von einem Janet Wagner, Universität Leipzig und Falk Böttcher,
Deutscher Wetterdienst (Agrarmeteorologie), Leipzig janet_wagner@alice.de
Neu ist das Problem nicht, in Chile zum Beispiel war Sonnenbrand schon immer ein zentrales Anbaupro- blem. Aber vor dem Hintergrund des Klimawandels lie- gen nun immer öfter auch Meldungen von Obstbaube- trieben der gemässigten Breiten vor. Auslöser für die vorliegende Untersuchung, die im Rahmen einer Ba- chelor-Arbeit an der Universität Leipzig durchgeführt wurde, war eine Anfrage des Landesamts für Verbrau- cherschutz, Landwirtschaft und Flurneuordnung LVLF des Landes Brandenburg an den deutschen Wetter- dienst. Die Umfrage wurde durchgeführt vom Pflanzen- schutzdienst des LVLF, dem Landesverband Gartenbau (LVG) Brandenburg e.V. und der Aussenstelle Leipzig der Abteilung Agrarmeteorologie des Deutschen Wet- terdienstes.
Sonnenbrand am Apfel
In den letzten Jahren wird über ein häufigeres Auftreten von Sonnenbrand an garten- und
obstbaulichen Kulturen berichtet, die zu spürbaren Ertragsverlusten führten. Die Schäden treten vor allem an Früchten, aber auch an Blättern auf. Besonders zeigt sich das Problem beim Apfel, jedoch sind auch andere Kulturen wie Sauerkirschen, Stachelbeeren, Pflaumen, Kohl und Gurken
betroffen. Das sind die Ergebnisse einer Befragung verschiedener Landwirte, die im deutschen Bundesland Brandenburg im Jahr 2008 durchgeführt wurde.
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3000 2500 2000 1500 1000 500 0
30 25 20 15 10 5 0 Globalstrahlung(J/cm2)
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31
Oschatz, Juli 2007
3500
2500 2000 1500 1000 500 0
30 25 20 15 10 5 0 3000
Globalstrahlung(J/cm2)
35
0
Manschnow, Juli 2008
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31
Globalstrahlung Temperatur
4 3
°C
°C
Abb. 3: Lufttem- peraturverlauf und Tagessum- men der Global- strahlung im Juli 2007 in Oschatz.
Abb. 4: Lufttem- peraturverlauf und Tagessumme der Globalstrah- lung im Juli 2008 in Manschnow.
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dabei das gemeinsame Einwirken von Temperatur und Globalstrahlung zu beachten. Anfang Juli 2008 wurden in Manschnow zwar ebenfalls hohe Strahlungswerte beobachtet, jedoch konnte nur an einem Tag eine Luft- temperatur von mehr als 30 °C nachgewiesen werden (Abb. 4). Ende Juli 2008 hingegen wurden beide Grenz- werte an fünf Tagen überschritten und es führte auch nur diese Periode zu erkennbaren Schäden. Wie weiter unten aufgeführt, ist aber auch die Entwicklung der Frucht zu berücksichtigen. Es scheint zunächst aber so zu sein, dass beide Faktoren (Globalstrahlung und Tem- peratur) über einen Zeitraum von einigen Tagen (we- nigstens zwei) auf die Früchte einwirken müssen.
Im Jahr 2003 zeigte sich, dass auch andere Faktoren zu berücksichtigen sind. Im trocken-heissen Juli 2003 litten die Bestände unter Trockenstress, die Bodenfeuchtewer- te waren unter 30% der nutzbaren Feldkapazität gesun- ken (Abb. 5). Das begrenzt die Transpiration und der küh- lende Effekt aufgrund der Verdunstung fällt weg.
Einen geringeren Einfluss scheinen potenzielle Ver- dunstung, Ozonkonzentration und Windgeschwindig- keit zu haben. Über die Wirkung erhöhter Ozonkonzen- trationen auf die Pflanzen ist noch nicht allzu viel be- kannt. Allerdings konnte festgestellt werden, dass an den Sonnenbrandtagen Spitzenwerte auftraten.
Ähnliche meteorologische Bedingungen, die sonst Mitte/Ende Juli zu Sonnenbrandschäden führten, herrschten ausserdem Anfang Juli 2008, ohne dass je- doch Schäden gemeldet wurden. Das zeigt, dass auch obstbauliche Massnahmen und die Entwicklungsstufe der Frucht eine wichtige Rolle spielen. Die Betrachtung grauen Rand umgeben sind (Abb. 1 und 2). Haut und Ge-
webe weisen zwar häufiger Spalten auf, sind jedoch noch nicht abgestorben. Obwohl das Fruchtfleisch zu- nächst eine festere Struktur als gewöhnlich aufweist, wird es bei der Lagerung dennoch schneller weich. Teil- weise ist es auch verbräunt.
Besonders betroffen sind Früchte, die an der Südsei- te der Baumkrone hängen (Stoll 1997). Die bereits er- wähnte Befragung der Landwirte (2008) ergab, dass die Schäden von Süden bis Westen der Baumkrone auftra- ten, während bei einer Untersuchung der Prüfstelle Wurzen des Bundessortenamts (Lebe und Schulte 2007) ausschliesslich Früchte im äusseren Kronenabschnitt der Westseite der Bäume geschädigt waren. Weiter wur- de festgestellt, dass vornehmlich Frühsorten wie «Dis- covery» und «James Grieve» betroffen sind. Zudem ha- ben südlichere Sorten wie «Pink Lady» kaum Probleme mit Sonnenbrand, im Gegensatz zu «Cox Orange», die aus England, einem Klima mit niedrigeren Temperatur- werten und weniger intensiver Strahlung stammt. Das scheint darauf hinzudeuten, dass die Prägung durch be- stimmte klimatische Verhältnisse ein entscheidender Punkt ist.
Neben der Exposition scheint auch die Grösse der Frucht einen Einfluss zu haben, da im Lauf des Wachs- tums der schützende Effekt der Blätter abnimmt. Ver- stärkt wird das Problem durch den zunehmend früheren Blühbeginn, da die Früchte zum Zeitpunkt höherer Ein- strahlung grösser sind. Ein ähnlicher Effekt ergibt sich durch den Sommerschnitt, der in der Regel Mitte Juli bis Mitte September erfolgt. Zudem scheinen Pflanzen- schutzmassnahmen wie der Einsatz von Schwefelspritz- mitteln die Empfindlichkeit gegenüber Sonnenbrand zu erhöhen (Stoll 1997). Negativ wirkt sich auch Kalzium- mangel aus, da dadurch die Dicke des Hautgewebes ver- ringert wird (Racskó 2004).
Insgesamt können in einer Obstanlage über 40% der Früchte Sonnenbrandschäden erleiden (Yuri et al. 2004).
Die geschädigten Früchte sind nicht nur in Geschmack und Qualität gemindert, sondern teilweise überhaupt nicht mehr für eine weitere Verwertung geeignet. Hinzu kommt, dass sie häufig anfälliger gegenüber Pilzbefall sind (Racskó 2004).
Temperatur und Strahlung sind die wichtigsten Faktoren
Es konnte festgestellt werden, dass die Temperatur und Globalstrahlung die wichtigsten Einflussgrössen für das Auftreten von Sonnenbrand sind. Es wurden immer dann Schäden gemeldet, wenn die Lufttemperatur Wer- te von 30 °C für die Dauer von mindestens fünf Stunden überschritt, wie das zum Beispiel Mitte Juli 2007 in Oschatz deutlich der Fall war (Abb. 3). Für den 14-tägi- gen Zeitraum, bevor Sonnenbrandschäden auftraten, deutet sich eine durchschnittlich temperierte oder ten- denziell etwas zu kühle Periode als begünstigend für das Auftreten der Schäden an. Die Globalstrahlung be- trug an Sonnenbrandtagen in der Summe mindestens 2400 J/cm² (Abb. 3), wobei ein Wert von 1900 J/cm² zwi- schen 15 und 17 Uhr erreicht wurde, was ebenfalls für Oschatz Mitte Juli 2007 beobachtet wurde. Allerdings ist
der vorangegangenen Witterungsperiode offenbart, dass es sich um einen eher durchschnittlichen Zeitraum handelt. Speziell im Jahr 2007 fallen die hohen Nieder- schläge auf, die einen Einfluss auf die Wachsschicht ha- ben können und so das Problem möglicherweise ver- stärken.
Starke Witterungswechsel erhöhen das Risiko
Zusammenfassend kann festgestellt werden: Wenn auf eine eher durchschnittliche oder sogar etwas zu kühle Witterungsperiode plötzlich sehr warme, strahlungsin- tensive Tage mit Überschreitung der genannten Grenz- werte von Lufttemperatur und Globalstrahlung folgen, dann besteht das Risiko von Sonnenbrandschäden. Auf- grund der kurzen Übergangszeit, also des raschen Tem- peraturwechsels, haben die Früchte nicht die Möglich- keit sich anzupassen. Wie das Jahr 2003 zeigt, müssen aber unbedingt auch andere meteorologische Grössen ausser Temperatur und Globalstrahlung im Blick behal- ten werden. Zeigen sich da Auffälligkeiten, beispielswei- se eine geringe Bodenfeuchte, so kann schon das Über- schreiten einer der beiden Grenzwerte zu Sonnen- brandschäden führen.
Da sich diese Arbeit hauptsächlich auf den Apfel be- zieht, muss eine Übertragung der Ergebnisse auf andere gartenbauliche Kulturen kritisch betrachtet werden.
Hier besteht also noch Forschungsbedarf. Doch nicht nur aus agrarmeteorologischer Sicht sollten weitere Un- tersuchungen erfolgen, sondern sowohl vom obstbauli- chen als auch vom pflanzenphysiologischen Stand- punkt aus, denn die Prozesse, die im Inneren der Früch- te bei der Ausbildung von Sonnenbrandschäden eine Rolle spielen, sind noch nicht geklärt.
Die vorliegenden Ergebnisse fanden Anfang Juli 2009 eine Bestätigung, als im Raum Wurzen Sonnenbrand- schäden registriert wurden. An den entsprechenden Ta- gen konnte eine Lufttemperatur von über 30 °C ver- zeichnet werden. Auch die Globalstrahlung überschritt in der Tagessumme den Grenzwert von 2400 J/cm².
Der Deutsche Wetterdienst wird ab 2010 im Rahmen der agrarmeteorologischen Beratungstätigkeit auf der Basis der hier genannten Erkenntnisse prognostische Hinweise für die Sonnenbrandgefahr an Äpfeln bereit-
stellen. ■
Literatur
Lebe R. und Schulte E.: Sonnenbrandschäden an Apfelfrüchten in der Saison 2007. Obstbau, 6, 309–312, 2008.
Racskó J., Thurzó S., Szabó Z. und Nyéki J.: Schadwirkung des Sonnenbrands auf das Gewebe des Apfels (Malus domestica Borkh.). Gesunde Pflanzen, Jg. 57, 2–3, 47–52, 2004.
Stoll K.: Der Apfel, Inhaltsstoffe-Fruchtaufbau-Qualitätssiche- rung: Zürich, 1997.
Yuri J. A., Lepe V., Moggia C. und Bertschinger L.: Sonnenbrand beim Apfel. Obst-Weinbau, 8, 7–10, 2004.
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Depuis quelques années, les manifestations d’un échauffement climatique global se multiplient. Parmi les signes qui ne trompent pas: les dégâts causés par les brûlures du soleil sur les cultures arboricoles et maraîchères. Pour remédier à ce problème, plusieurs paramètres météorologiques ont été étudiés par rap- port aux pommiers, en particulier la température de l’air et le rayonnement global. Il a pu être établi que
des pommes exposées à des températures et des rayonnements particulièrement élevés sur une péri- ode de plusieurs jours présentaient des dégâts im- putables aux brûlures solaires. D’autres facteurs jouent également un rôle : par exemple les mesures ar- boricoles, le niveau de développement des fruits et une sensibilité accrue en cas de changement de temps abrupt.
Brûlure solaire de la pomme
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2. Juli – 1. August 2003 Verdunstung 60
50 40 30 20 10 0 Verdunstung%nFK Bodenfeuchte1/10mm
Bodenfeuchte
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 1.8.
Abb. 5: Boden- feuchte und Ver- dunstung im Jahr 2003 in Oschatz.
