05.02.2016

Klimawandel im Fokus: Kirschanbau 2050

Süßkirschen benötigen im Vergleich zu anderen Obstarten Vergleichsweise viele Kältestunden

Der Klimawandel stellt in Frage, ob in unserer Region in Zukunft noch unsere heutigen Süßkirschen angebaut werden können. Aus Regionen mit warmen Wintern (Südafrika, Spanien, Marokko und Südfrankreich) ist bekannt, dass Steinobst und bestimmte Süßkirschen–Sorten besonders betroffen sind. `Schneiders späte Knorpelkirsche´ ist eine Sorte mit besonders hohem Kältebedürfnis (Chilling). Daher wird am INRES-Gartenbauwissenschaft erforscht, ob sich a) der Kältereiz in den letzten 50 Jahren in unserer Region verändert /verringert hat und b) ob in Zukunft noch ausreichend Kältereiz (Chilling) z.B. gerade für den Anbau dieser populären, heimischen Sorte zur Verfügung steht und c) welche kulturtechnischen Maßnahmen als Abhilfe getroffen werden können.

Kältebedarf von Obstgehölzen

Obstgehölze benötigen zum Blühen/Wiederaustriebn einen Kältereiz (Chilling). Ungenügender Kältereiz kann zu schwacher und unregelmäßiger Blüte führen mit anschließenden Problemen bei der Bestäubung/Befruchtung und einem geringeren Ertrag. Aus Frankreich wurden Ertragsverluste durch fehlenden Kältereiz bis zu 35 % bei Süßkirschen berichtet. Obstgehölze unterscheiden sich sehr stark im Bedarf an Kältereiz – angefangen von Feige und Granatapfel (100-200 CH), Pflaume (400-600 CH), über Aprikose und Pfirsich (700-900 CH) bis zu Apfel und Kirsche (bis zu 1 600 CH; Abb. 1)

Kältebedürfnis von Süßkirschen

Von allen Obstarten haben Süßkirschen die höchsten Kältebedürfnisse (Chilling) mit Werten bis zu 1 600 Kältestunden über den Winter. Bei den Kirschsorten hat die heimische Sorte `Schneiders späte Knorpelkirsche´ mit ca. 1 400-1 600 Kältestunden den größten Bedarf an Kälte, gefolgt von Sorten wie `Bing´ und `Sweetheart´ mit ca. 800-900 Kältestunden. In Anbaugebieten mit Mittelmeerklima benötigen die Sorten `Burlat´ und `Lapins´ ca. 600-750 Kältestunden, um eine natürliche Blüte zu erreichen (Abb. 2).

Modelle zur Berechnung des Kältereizes

Das älteste und am häufigsten genutzte Kältestundenmodell von Weinberger (1950) zählt jede Stunde zwischen 0 und 7,2 °C als eine Kältestunde (Chilling Hour – CH). Desweiteren haben sich das Utah Modell mit der Einheit Chilling Units (CU) und das Dynamische Modell von Fishman 1987 (Chill Portions - CP) etabliert (Tab. 1). Im Gegensatz zu dem Kältestundenmodell (0-7,2 °C) ist der Temperaturbereich bei den anderen beiden Modellen erweitert (0–12 °C) und zudem werden Temperaturen gewichtet, d.h. mit unterschiedlichen Faktoren multipliziert. Bei dem Utah Modell eine Stunde bei 2 °C = 0,5 CU und eine Stunde bei 5 °C = 1 CU (Chilling Units). Die drei Modelle beruhen nicht auf physiologischen Erkenntnissen, sondern auf Beobachtungen der Pfirsichblüte und bei dem Dynamischen Modell auf Annahmen von Stoffwechselprozessen in der Pflanze (Fishman et al 1987). Sie stammen alle drei aus mediterranen Klimaten (Kalifornien, Utah und Israel) mit warmen Wintern und wurden alle für eine einzige Obstart (Pfirsich) entwickelt. Dadurch ist die Übertragbarkeit aus zwei Gründen a) auf eine andere Obstart, b) in eine gemäßigte Klimazone mit kälteren Wintern, schwierig. Zudem werden in allen drei Modellen negative Temperaturen, da sie in den Ursprungsgebieten selten auftreten, nicht berücksichtigt.

Klimawandel – Auswirkungen auf den verfügbaren Kältereiz

Das in Paris Mitte Dezember 2015 verhandelte Klimaziel ist maximal 2 °C für die Erderwärmung bis 2100 (im Bezug zu dem Jahr 1900). Unsere Obstanbaugebiete verzeichnen wärmer werdende Winter (Blanke und Kunz 2009), welche anfangs zu einem höheren verfügbaren Kältereiz führen (Luedeling et al 2011), aber bei weiterer Erderwärmung eine Abnahme des Kältereizes zur Folge haben kann. Die anfängliche Erhöhung des Kältereizes beruht darauf, dass kalte Temperaturen in den von den Modellen beschriebenen Temperaturbereich (Tab. 1) aufsteigen, z.B. von -4 °C auf 0 bis 2 °C und damit zum Kältereiz beitragen. Bei weiterer globaler Erwärmung können die Temperaturen (über 13 °C), die den Kältereiz bei den Süßkirschen im Winter (0-12 °C) bewirken, überschritten werden.

Versuchsbeschreibung und vorläufige Ergebnisse

Auf dem Campus Klein-Altendorf der Universität Bonn wurden in Zusammenarbeit mit Martin Balmer vom DLR Rheinpfalz 160 Süßkirschbäume in 35 l Container gepflanzt. Die Auswahl der Sorten folgte nach ihrem geschätzten Kältebedürfnis von 500 Kältestunden (eine Neuzüchtung aus Kalifornien), `Brooks´ mit geschätzten 1 000 Kältestunden und der heimischen Sorte `Schneiders späte Knorpelkirsche´ mit geschätzten 1 500 Kältestunden-Bedarf im Winter. Die Containerbäume auf der schwachwachsenden Unterlage GiSelA 5 wurden über eine Vege-tationsperiode angezogen, um eine einheitliche Blühinduktion zu erzielen. Jede Sorte wurde verschiedenen Szenarien ausgesetzt von 30 % weniger Kältereiz bis zu 30 % mehr Kältereiz als be-nötigt. Ein Teil der Bäume wurde dazu neben der Obstplantage im Freien sowie in einem unbeheizten Gewächshaus aufgestellt, um eine Klimaerwärmung um ca. 2 °C zu simulieren.

Nach Erreichen des gewünschten Kältereizes wurden die Bäume in einem beheizten Gewächshaus vorgetrieben. Für die Modellierung wurden Temperaturlogger an den jeweiligen Standorten aufgestellt, um den Kältereiz mit allen drei Modellen berechnet (CH, CU, CP). Vorläufige Ergebnisse aus einem kalten (2012/13) und einem warmen (2013/14) Winter deuten darauf hin, dass

1) das Dynamische Modell mit den gewichteten Temperaturen die beste Übereinstimmung/Genauigkeit für unseren Standort liefert und

2) im Moment noch genügend Kältereiz für die meisten heimischen Süßkirschsorten vorhanden ist.

Heiko Kaufmann und Dr. Michael Blanke, Uni Bonn