terschiede zwischen Weinbauregionen (Hoppmann, 2010). Neben der Anlagengeometrie hat die Zeilenaus- richtung, beispielsweise durch Selbstbeschattung der Zeilen bei niedrigem Sonnenstand oder wegen der Laubwandhöhe, einen grossen Einfluss auf das Mikro- klima (Temperatur und Luftfeuchte) und beeinflusst so die Synthese der Beereninhaltsstoffe. An einem Strah- lungstag zeigt die Reihenorientierung im Tagesgang ei- nen deutlichen Einfluss auf die Laubwand- und Beeren- temperatur (Abb. 2). Besonders interessant ist der Ver- lauf der Laubwandtemperatur in der Nord-Süd Orien- tierung. Einer langsamen Erwärmung, die durch Selbst- beschattung der Reihen bei niedrigem Sonnenstand hervorgerufen wird, folgt ein deutliches Temperaturma- ximum am Nachmittag, wenn die Sonne in einem Azi- mut (horizontaler Winkel zwischen Richtung der Son- neneinstrahlung und Reihenorientierung) von zirka 90° auf die Laubwand trifft und maximale Lufttempera- turen vorherrschen. Im Durchschnitt lagen während der Reifephase im Inneren der Laubwand jedoch nur geringe Temperaturunterschiede zwischen den Varian- ten vor (± 0.1 °C).
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4
Matthias Friedel, Manfred Stoll, Claus-Dieter Patz und Helmuth Dietrich, Hochschule Geisenheim University (D) Matthias.Friedel@hs-gm.de
Es ist aus wirtschaftlicher Sicht meist unabdingbar, dass bei der Zeilenausrichtung in erster Linie auf eine optima- le Ausnutzung der Fläche und gute Mechanisierbarkeit geachtet wird. Bestehen aber mehrere Möglichkeiten, was in flachen Lagen oft der Fall ist, ist ein Blick auf die weinbaulichen Auswirkungen der Zeilenorientierung an- gebracht. Zur Klärung der Gegebenheiten werden an der Hochschule Geisenheim mit der Rebsorte Riesling (Klon Gm 198-25 auf SO4 Gm47, Pflanzjahr 2007) Versuche zur Zeilenorientierung durchgeführt. Auf einer Versuchsflä- che in einem homogenen Weinberg wurden drei unter- schiedliche Zeilenorientierungen (Nord-Süd, Ost-West und Nordost-Südwest) gepflanzt (Abb. 1).
Mikroklima der Laubwand
Die mikroklimatischen Unterschiede innerhalb eines Weinbergs können grösser sein als die klimatischen Un- R E B B A U
Zeilenorientierung im Weinbau
Bei der Neuanlage eines Weinbergs werden Entscheidungen getroffen, mit deren Auswirkungen der Winzer über Jahrzehnte wirtschaften muss. Neben Sorten- und Unterlagenwahl spielen insbesondere der Reihenabstand und die Zeilenorientierung eine Rolle. Auf Letztere soll in diesem Beitrag eingegangen werden.
Tageszeit Umgebung
0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 0:00
0 5 10 40 35 30 25 20 Temperatur(°C) 15
Ost-West Nord-Süd Nordost-Südwest
Abb. 1: Infrarot-Luftbild des Versuchsweinbergs.
Abb. 2: Tagesgang der Laubwand- und Umgebungstem- peratur der verschiedenen Zeilenorientierungen (03.09.2011).
R E B B A U
Oberflächentemperatur von Beeren und Blättern
Ein deutlicher Effekt war aber bezüglich der Oberflächen- temperatur sonnenexponierter Blätter undTrauben zu er- kennen. Diese wird durch die Lufttemperatur, die direkte Sonneneinstrahlung und die vom Wind abhängige Küh- lung bestimmt. Bei der Blatttemperatur kommt – in Ab- hängigkeit vomWasserzustand der Reben – die Transpira- tion als kühlender Faktor hinzu. Sowohl Blätter als auch Beeren erwärmen sich über die Lufttemperatur der Um- gebung und sobald Sonneneinstrahlung auf sie trifft (Abb.
3). Die maximalen Temperaturwerte der Beerenoberflä- chen wurden auf derWestseite der Nord-Süd-orientierten Zeilen gemessen. Diese lagen bis zu 10 °C über der Umge- bungstemperatur. Bei roten Rebsorten können dieseWer- te aufgrund der höheren Strahlungsabsorption noch hö- her steigen. Die niedrigsten Beerentemperaturen wurden auf der Nordseite der Ost-West-orientierten Zeilen ge- messen. Die durchschnittlich höchsten Beerentempera- turen traten an der nordöstlich exponierten Laubwand von Nord-Süd-orientierten Weinbergen auf, da sich dort die Trauben bereits früh am Tag erwärmen und im Tages- verlauf eine relativ hohe Beerentemperatur behalten, während dieTrauben an derWestseite der Laubwand mor- gens noch kühl bleiben, sich aber nachmittags dank der direkten Süd-West-Exposition stark erwärmen.
Sonnenbrandgefahr
Je nach Witterungsverlauf kann eine rasche Erhöhung der Beerentemperatur – in Kombination mit hoher Luft- temperatur und trockener Luft – zu Sonnenbrand an den Trauben führen (Schultz 2007). Da das Maximum der Beerentemperatur nachmittags auf der Westseite von Nord-Süd-orientierten Zeilen auftritt (während der Rei- fephase um etwa 15 bis 16 Uhr) und zu dieser Tageszeit in der Regel zusätzlich hoheWasserdampfsättigungsdefizi- te vorliegen, ist diese Laubwandseite am stärksten son- nenbrandgefährdet (Schultz 2007,Weiss et al. 2003). Dies konnte in diesem Versuch bestätigt werden. An zwei Ter- minen im Jahr 2012 wurde eine starke Zunahme der Son- nenbrandschäden beobachtet. Abbildung 4 zeigt die Schäden separat nach Laubwandseite und Reihenorien- tierung. Die häufigsten Sonnenbrandsymptome traten in den Nord-Süd-orientierten Zeilen auf der westexpo- nierten Seite auf, wobei im Mittel beinahe sechs Trauben pro Stock Sonnenbrand zeigten. In dieser Anordnung traten auch die schwersten Schäden auf, sodass einige Trauben bis zu 50% verbrannte Beeren aufwiesen (Abb. 5).
Der Ertragsausfall durch Sonnenbrand in den Nord-Süd- orientierten Zeilen wurde auf zirka 5% geschätzt. In den anderen beiden Reihenausrichtungen traten deutlich geringere Schäden auf. Besonders auf der Nordwestseite der Nordost-Südwest-orientierten Zeilen wurde des un- geachtet eine relativ hohe Anzahl sonnenbrandgeschä- digter Trauben gezählt. Überraschend war der geringe Sonnenbrandschaden auf der Südseite der Ost-West- orientierten Zeilen. Es gibt nur sehr wenig Forschungser- gebnisse zur Auswirkung von Sonnenbrandschäden auf dieWeinqualität. Es scheint jedoch sicher, dassWeine aus stark sonnenverbrannten Trauben stärker zu Bräunungs- reaktionen neigen und deutlich bitterer schmecken.
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Reihenorientierung
Nordost-Südwest Nord-Süd Ost-West
Sonnenbrand(TraubenproStock)
Ost West Südost
Nord Süd
Nordwest 7
6 5 4
0 1 2 3
Abb. 4: Sonnen- brandschäden ge- trennt nach Laub- wandseiten.
Abb. 3: Tagesgang der Temperatur einer Traube der Süd- (unten) und Nord- seite (oben) einer Ost-West-ausgerichteten Zeile (Infrarotaufnahme).
Abb. 5: Schwere Sonnenbrandschäden traten 2012 in den Nord-Süd-orien- tierten Zeilen bereits vor Reifebeginn auf.
R E B B A U
hohe Beerentemperaturen der Abbau der Äpfelsäure auf- grund verstärkter katabolischer (abbauender) Enzymak- tivität beschleunigt. Unter starker Sonneneinstrahlung reichern sich bei weissen Sorten oftmals sensorisch un- erwünschte phenolischeVerbindungen in der Traube an.
Hier sind insbesondere die Flavonoide zu nennen, deren Synthese in der Traube durch Lichteinwirkung ausgelöst wird (Price et al. 1995). Bei roten Sorten gilt zu beachten, dass hohe Beerentemperaturen zu einer etwas geringe- ren Anthocyanbildung führen. Stark erhöhte UV-Ein- strahlung und hohe Blatttemperatur können ausserdem zu einer verminderten Fotosyntheseleistung führen. Le- bon et al. (1995) konnten in einem Modell zeigen, dass ohne Berücksichtigung der Windrichtung Ost-West- orientierte Weinberge etwas schneller reifen als Nord- Süd-orientierte.
Um die physiologischen Auswirkungen der Mikrokli- mate in den unterschiedlichen Zeilenorientierungen zu untersuchen, wurden alle Ausrichtungen an beiden Laubwandseiten beprobt. Hierbei zeigte sich eine Be- schleunigung der Traubenreife in der Ost-West- orientierten Variante. Diese schnellere Reife wurde in den Jahren 2009, 2010 und 2011 festgestellt. In drei von vier Jahren zeigte andererseits der Nord-Süd-orientierte Ansatz den langsamsten Reifeverlauf (Abb. 7). Die Kon- zentrationen von Äpfel- und Gesamtsäure wurden eben- falls durch die Zeilenorientierung beeinflusst. So konnte gezeigt werden, dass die Äpfelsäuregehalte bei einer rei- feunabhängigen Betrachtung (Kovarianzanalyse) in der Ost-West-orientierten Variante an mehreren Bepro- bungsterminen am höchsten lagen. Die Untersuchun- gen der Mineralstoff-, Aminosäuren- und Phenolgehalte ergaben zwischen den Reihenorientierungen keine rei- feunabhängigen Unterschiede. Allerdings konnten im Falle der Flavonol-, Aminosäure- und Äpfelsäuregehalte deutliche Unterschiede zwischen den Proben der beiden Laubwandseiten festgestellt werden. Hier zeigte sich ei- ne starke Abhängigkeit der genannten Parameter von der Sonneneinstrahlung. Da auf die Trauben an der Nordsei- te von Ost-West-orientierten Reben so gut wie keine Strahlung trifft, während die Südseite fast ständig der Sonne ausgesetzt ist (Abb. 3), liegt hier die grösste Hete- rogenität im Phenolgehalt des Leseguts vor (Abb. 8). Dies bedeutet umgekehrt, dass bei der Traubenproduktion in Nord-Süd-orientierten Systemen am ehesten homoge- nes Lesegut zu erwarten ist, da sich hier die auf die zwei Seiten der Laubwand auftreffenden Strahlungssummen ähneln. In Ost-West-orientiertenWeinbergen ist eine ge- trennte Lese von Nord- und Südseite (wobei die Südsei- te zuerst gelesen wird) eine Möglichkeit, die Heterogeni- tät des Leseguts aufzufangen.
Merksätze
Die Zeilenausrichtung im Weinberg hat einen starken Einfluss auf das Mikroklima der Laubwand. Je nach Ori- entierung treffen unterschiedliche Strahlungssummen auf die jeweiligen Laubwandseiten, die sowohl das Son- nenbrandrisiko als auch die Homogenität des Leseguts verändern. Wird quer zur Hauptwindrichtung gepflanzt, ist mit schnellerer Reife, aber auch mit stärkerem Botry- tisbefall zu rechnen. In drei von vier untersuchten Jahr-
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6
100
16.08.10 0 60 80
20 40
11.10.10 12.09.10
13.09.10 30.08.10
Datum
Äpfelsäure(gL-1)
0 20
25 30
10 15
5 Ost-West
Nord-Süd Nordost-Südwest
Mostgewicht(°Oe)
Abb. 7: Reifever- lauf (°Oe und g/L Äpfelsäure) der drei untersuchten Zeilenorientie- rungsvarianten.
60
Ost-West
0 10 20 30 40 50
Befallsstärke(%)
Nord-Süd Nordost-Südwest
Abb. 6: Botrytisbe- fallsstärke bei un- terschiedlicher Zeilenorientie- rung.
Windrichtung
Einer der wichtigsten Faktoren, der von der Zeilenorien- tierung entscheidend beeinflusst wird, ist dieWindbewe- gung innerhalb einer Zeile. Eine Ausrichtung der Zeilen quer zur Hauptwindrichtung der Lage zeitigt imVergleich zur Ausrichtung parallel zum Wind deutlich niedrigere Windgeschwindigkeiten. Eine hohe Windgeschwindig- keit in der Zeile hat zum einen eine reifeverzögerndeWir- kung, da sich bei Wind die Stomata der Blätter schliessen und die Fotosyntheserate abnimmt (Montague und Hell- mann 2009). Zum anderen trocknen die Laubwand und die Trauben nach Regenfällen und Taubildung schneller ab, was in der Regel einen geringeren Befallsdruck durch Pilzkrankheiten zur Folge hat. In derVersuchsfläche steht die Hauptwindrichtung (West-Nordwest) fast rechtwink- lig zu den Nord-Süd-orientierten Zeilen, was zu niedrige- ren Windgeschwindigkeiten in dieser Variante führt. Kei- ne der anderen Zeilenorientierungen wies deshalb in den drei Versuchsjahren einen höheren Botrytisbefall auf (Abb. 6). Höhere Windgeschwindigkeiten in der Zeile be- schleunigen weiter die Abkühlung der Trauben.
Reifeverlauf
Auf den verschiedenen Seiten einer Laubwand fallen je nach Zeilenorientierung unterschiedliche Strahlungs- summen an, die in extremen Fällen zu qualitativ markant unterschiedlichem Lesegut führen (Bergqvist et al. 2001).
Weiterhin wird durch starke Sonneneinstrahlung und
gängen reifte die Ost-West-orientierte Variante am schnellsten. Das Lesegut der beiden Laubwandseiten war bezüglich der Gehalte an Säuren, Flavonolen und Aminosäuren jedoch stark heterogen. Trotz der starken Sonneneinstrahlung auf die Südseite der Ost-West- orientierten Variante zeigte diese Zeilenorientierung die niedrigsten Sonnenbrandschäden.
Dank
Besonderer Dank gilt dem Forschungsring des Deut- schenWeinbaus (FDW) für die finanzielle Unterstützung
des Forschungsprojekts. ■
Literatur
Bergqvist J., Dokoozlian N. und Ebisuda N.: Sunlight exposure and temperature effects on berry growth and composition of Cabernet Sauvignon and Grenache in the central San Joaquin Valley of California. American Journal of Enology and Viticulture, 52, 1–7, 2001.
Hoppmann D.: Terroir - Wetter, Klima, Boden. Stuttgart, Ulmer Verlag, 2010.
Lebon E., Schultz H. R. und Dumas V.: Applications d'un modele d'interception du rayonnement solaire par la vignie pour la si- mulation du bilan hydrique et de la photosynthese a l'echelle du couvert: resultats preliminaires. GESCO. Vairao, Portugal, 1995.
Montague T. und Hellmann E.: Influence of Wind Speed on Gas Exchange of Field-grown «Cabernet Sauvignon» Grapevines on the Texas High Plains. Texas Viticulture & Enology Research Sym- posium, Granbury, Texas, 2009.
Price S. F., Breen P. J., Valladao M. und Watson B. T.: Cluster Sun Exposure and Quercetin in Pinot-Noir Grapes and Wine. Ameri- can Journal of Enology and Viticulture, 46, 187–194, 1995.
Schultz H. R.: Sonnenbrand – Was steckt dahinter? Das deutsche Weinmagazin, 30–31, 2007.
Weiss S., Luth D. und Guerra B.: Potential Solar Irradiation in a Vertical Shoot Positioned (VSP) Vineyard at 38°N Latitude.
Practical Winery & Vineyard, 16–24, 2003.
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R E B B A U
R É S U M É
Orientation des rangs de vigne
Lors de l’installation d’un nouveau vignoble, le choix de la variété joue un rôle, mais aussi l’espacement des rangs, ainsi que leur orientation. La mise à profit opti- male de la superficie disponible comptera également parmi les priorités, de même qu’il faudra prendre garde à ce que les travaux de la vigne puissent être méca- nisés. Lorsque plusieurs options sont envisageables, il est bon de se rendre compte à quel point l’exposition peut influencer le microclimat. Le rayonnement solaire sur les parois foliaires variera considérablement selon l’orientation des vignes et c’est de lui que dépend le risque d’échaudage, mais aussi la maturation des baies.
Des essais avec différentes orientations des rangs (N-S, E-OU, NE-SOU) ont montré que la maturation la plus rapide est obtenue en orientation est-ouest. Mais le raisin des deux côtés de la paroi foliaire présente des contenus très hétérogènes en acide malique, flavonol et acide aminé. Malgré une forte exposition au sud, c’est encore pour l’orientation est-ouest que l’on recensait le moins de dégâts dus à l’échaudage. Si l’on plante de face par rapport au courant de vent principal, on peut accélérer la maturation, mais on risque aussi une plus forte prolifération de la pourriture grise.
2.0
0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
-0.2 0.0 0.2 0.4 0.6
Phenolgehalt(mg/g-1Beerenhauttrockengewicht)
Süd Nord
Procyan idin
B1
Caftarsäur e
Cumar oylglucose Epicatechin Procyan
idinB2 Catechin
Que-3-r utenosid Cumarsäur
e
Kaf feesäur
e
Coutar oylglucose Coutars
äur e
p-C oumar
oylgluc
osyl-tartrat(p-C GT)
Glutathionyl-caftarsäur e(GRP)
Que-3-galact osid
Que-3-glucos id
Que-3- glucur
onid Que-3-x
ylosid
Que-3 -arabinosid Que-3-r
hamn osid
Abb. 8: Phenolprofil von Trauben der Süd- und Nordseite in einer Ost-West- ausgerichteten Zeile.
