Erwerbs-Obstbau (2009) 51:121–128 DOI 10.1007/s10341-009-0090-7 ORIGINALBEITRAG Veränderte Temperaturbedingungen als Folge des Klimawandels und ihre Bedeutung für den Erdbeer- und Himbeeranbau Erika Krüger Eingegangen: 23 Juni 2009 / Angenommen: 29 Juni 2009 / Online veröffentlicht: 25 Juli 2009 © Springer-Verlag 2009 Zusammenfassung Die Bedeutung des prognostizierten Temperaturanstiegs für den Erdbeer- und Himbeeranbau im Freiland wird mittels Literaturübersicht und Temperaturdaten des Standortes Geisenheim, Deutschland, im Hinblick auf Blüteninitiation, Dormanz und Temperaturoptimum der Fotosynthese diskutiert. Bei beiden Beerenobstarten werden sowohl einmaltragende als auch remontierende Sorten betrachtet. Probleme werden zukünftig bei der Blüteninitiation von sommertragenden Himbeeren erwartet, sowie bei der Brechung der Dormanz bei Erdbeer- und Himbeersorten mit hohem Kältebedarf. Der erwartete Temperaturanstieg führt zu einer Verfrühung von Blüte und Ernte. Schlüsselwörter Temperaturanstieg · Fragaria x ananassa Duch. L. · Rubus idaeus L. · Blüteninitiation · Dormanz · Kältebedarf · Pflanzenwachstum Temperature conditions as a result of changes in climate and their relevant to the cultivation of straw- and raspberries Abstract The importance of the predicted temperature increase as a consequence of change in climate on strawberry and raspberry production is discussed with regard to flower initiation, dormancy and temperature optimum for photosynthesis on the basis of a literature review and temperature data from the location of Geisenheim, E. Krüger (✉) Forschungsanstalt Geisenheim, Fachgebiet Obstbau, von-Lade-Straße 1, 65366 Geisenheim, Deutschland E-Mail: krueger@fa-gm.de Germany. June-bearing strawberry and biennial fruiting raspberry cultivars and remontant cultivars for both species are considered. In the future, problems will be expected for flower initiation of June-bearing raspberry and for breaking of dormancy of strawberry and raspberry cultivars with high chilling requirement. The predicted temperature increase will lead to early flowering and cropping of the berries. Keywords Increasing temperature · Fragaria x ananassa Duch. L. · Rubus idaeus L. · Flower initiation · Dormancy · Chilling requirement · Plant growth Einleitung Klimadaten belegen den weltweiten Temperaturanstieg (IPCC 2007). Daten des deutschen Wetterdienstes zeigen einen bundesweiten Temperaturanstieg von 0,9°C im Zeitraum von 1901–2007. Auffallend ist – im Vergleich zu langjährigen Messungen – die starke Häufung von zu warmen Jahren seit 1988 (Abb. 1). Die Temperaturzunahme ist in allen vier Jahreszeiten zu beobachten, wobei in den vergangenen 15 Jahren der Temperaturanstieg in den Sommermonaten am stärksten und im Herbst am geringsten war (Tabelle 1). Klimamodelle für Deutschland sagen für das moderate Emissionsszenario A1B einen Anstieg der jährlichen Durchschnittstemperatur von 1°C bis zur Mitte und von 3°C bis zum Ende des Jahrhunderts im Vergleich zum Zeitraum 1971–2000 voraus (DWD 2008). Für die Sommermonate weisen die Modelle bis 2050 einen Temperaturanstieg von 2°C und bis 2100 bis zu 4°C aus. Auch die Winter werden deutlich wärmer: Bis 2050 soll die Temperaturzunahme 1–2°C und bis 2100 sogar 4–5°C betragen. 13 122 Erwerbs-Obstbau (2009) 51:121–128 Abb. 1 Jahresmitteltemperaturen in Geisenheim seit 1884 (Quelle: DWD Geisenheim) Tabelle 1 Temperaturen der vergangenen 15 Jahre in Geisenheim in den verschiedenen Jahreszeiten im Vergleich zum langjährigen Mittel (1961–1990) Winter a Frühjahr b Sommer c Herbst d Langjähriges Mittel (1961–1990) 1994–2008 1,9 9,6 17,9 9,9 2,9 10,7 19,1 10,4 und der Einfluss der Temperatur auf Fotosynthese sowie allgemeines Wachstum und Frühzeitigkeit dargestellt werden. Gleichzeitig werden jeweils am Beispiel der Bedingungen des Standortes Geisenheim (49° 59′ nördlicher Breite) mögliche Risiken des zu erwartenden Temperaturanstiegs für den Freilandanbau beider Beerenobstarten diskutiert. Blütenbildung a Dezember, Januar u. Februar März, April u. Mai c Juni, Juli u. August d September, Oktober u. November b Erdbeeren Erdbeeren und Himbeeren (Fragaria x ananassa Duch. L. und Rubus idaeus L.) haben einen hohen Stellenwert im deutschen Obstanbau: Laut Statistischem Bundesamt wurden 2008 rund 150.000 t Erdbeeren auf knapp 13.000 ha und rund 5.300 t Himbeeren auf 1120 ha Freilandfläche produziert. Beide Beerenobstarten wurden in den vergangenen Jahren auch zunehmend im geschützten Anbau zur Verfrühung und Verspätung der Ernte angebaut. Kritisch für die Bestimmung des jährlichen Ertragspotenzials sind für beide Arten die Phasen Blüteninduktion, Eintritt in die Dormanz und Befriedigung des Kältebedarfs zur Brechung der Dormanz. Beide Obstarten haben zudem einmal- oder sommertragende und sogenannte remontierende Sorten, bei denen diese Prozesse durch unterschiedliche Temperaturoptima beeinflusst werden. Im Folgenden sollen für beide Arten die genannten physiologischen Prozesse hinsichtlich ihrer Steuerung durch die Temperatur anhand einer Literaturübersicht umrissen Die einmal- oder sommertragenden Erdbeeren (engl. June-bearing strawberry) sind fakultative Kurztagspflanzen, deren fotoperiodische Reaktion hinsichtlich der Blüteninitiation durch die Temperatur modifiziert wird. Zahlreiche Studien belegen, dass unter Kurztagsbedingungen ab ca. Mitte September im Bereich von 15–18°C optimale Bedingungen für die Blüteninitiation vorliegen, während Temperaturen unter 10°C bzw. über 25°C weitgehend uneffektiv sind. Das Temperaturoptimum ist darüber hinaus stark sortenabhängig (Heide 1977; Manakasem u. Goodwin 2001; Sønsteby u. Heide 2006, 2008b; Verheul et al. 2007). Für ‘Elsanta’, der seit rund zwei Jahrzehnten wichtigsten Sorte im deutschen Anbau sowie für ‘Korona’ konnten Verheul et al. (2007) zeigen, dass für die Blüteninitiation im Kurztag das Optimum bei einer Tagestemperatur von 18°C liegt. Die optimale Nachttemperatur für ‘Korona’ und ‘Florence’ liegt nach Sønsteby u. Heide (2008b) ebenfalls bei 18°C, während bei einer skandinavischen Sorte das Optimum bereits bei 15°C erreicht war. Während die Temperaturabhängigkeit der Blüteninitiation bei den fakultativen Kurztagssorten gut untersucht ist, 13 Erwerbs-Obstbau (2009) 51:121–128 123 liegen nur wenige Daten für die remontierenden Erdbeersorten vor, die neuerdings als Langtagssorten klassifiziert werden (Sønsteby u. Heide 2007). Sie haben mehrere Ertragshöhepunkte in der Vegetationsperiode. Der erste Erntehöhepunkt liegt im Frühjahr/Sommerbeginn, der zweite im Spätsommer/Herbst. Beide Ertragshöhepunkte können sich aber auch überlappen, was darauf hinweist, dass die Blüteninitiation nicht in zwei Phasen, sondern kontinuierlich stattfindet (Carew u. Battey 2005). Wie Wagstaffe u. Batty (2006) sowie Sønsteby u. Heide (2007) zeigen konnten, produzieren sie unter Langtagbedingungen die meisten Blüten bis zu einer Temperatur von 27°C. Nach Wagstaffe u. Batty (2006) unterlag die Sorte ‘Everest’ dabei einer Art „Thermo-Dormancy“, wenn während eines Ertragshöhepunktes Temperaturen über 23°C herrschten, sodass ein Ertragsabfall in den folgenden Wochen zu beobachten war. Der Effekt der „Thermo-Dormancy“ war umso ausgeprägter, je höher die Nachttemperaturen waren. Himbeeren Die einmaltragenden Himbeeren (engl.: biennial fruiting cultivars oder floricane cultivars) induzieren Blüten, wenn im Herbst, mit beginnendem Kurztag und sinkenden Temperaturen, das vegetative Wachstum der Jungruten aufhört (Literaturübersicht: Carew et al. 2000; Sønsteby u. Heide 2008a). Für die im deutschen Anbau vertretene Sorte ‘Glen Ample’ konnten Sønsteby u. Heide (2008a) zeigen, dass die Jungruten ab dem 15. bis 20. Nodien-Stadium bei Temperaturen unter 15°C und einer Fotoperiode von < 15 h/d (natürliche Tageslänge Ende August, 60° nördliche Breite) nach sechs Wochen Blüten angelegt hatten, während bei über 15°C, unabhängig von der Fotoperiode, die Jungruten kontinuierlich weiter wuchsen, ohne Blüten anzulegen. Bei den herbsttragenden Himbeersorten (engl.: annualfruiting cultivars oder primocane-fruiting cultivars) ist der Einfluss der Umwelt, d. h. unter anderem der Temperatur, auf Wachstum und Blütenanlage bisher nur unzureichend untersucht (Carew et al. 1999, 2003; Oliveira u. Dale 2007; Dale 2008). Dennoch ist festzustellen, dass die herbsttragenden Himbeersorten für die Blütenbildung nicht auf so niedrige Temperaturen angewiesen sind wie die sommertragenden Sorten. So konnte Carew et al. (1999) für ‘Autumn Bliss’ zeigen, dass unter intermediärer Fotoperiode eine positive Beziehung zwischen ansteigenden Temperaturen bis 22°C und dem Blühbeginn der Pflanzen bestand. Bei weiter ansteigenden Temperaturen verzögerte sich die Blüte. Für die Sorte ‘Polka’ konnte gezeigt werden, dass unter Langtagsbedingungen (24 h/d) die Blütenanzahl am größten war und Blütenanzahl und Frühzeitigkeit der Blüte bis zu einem Temperaturoptimum von 27°C zunahmen (Sønsteby u. Heide 2009). Einfluss des Klimawandels Die in den Monaten September bis November herrschenden Durchschnittstemperaturen liegen in Deutschland derzeit unterhalb der für die Blütenbildung von Erdbeerkurztagssorten optimalen Temperatur von 18°C (Tabelle 1). Auch bei veränderten Temperaturbedingungen infolge des Klimawandels würde die Durchschnittstemperatur noch innerhalb des für die Blüteninduktion effektiven Bereiches Tabelle 2 Durchschnittliche Monatsmittel für den Zeitraum 1961–1990 sowie monatliche Durchschnittstemperaturen und Maximal- und Minimaltemperaturen für ausgewählte Jahre am Standort Geisenheim Temperatur (◦ C) 1961–1990 Langjähriges Mittel Monatsmittel 2003 Maximum Minimum Monatsmittel 2006 Maximum Minimum Monatsmittel 2007 Maximum Minimum Januar 1,2 1,6 13,6 −11,0 −0,4 7,5 −9,4 6,5 15,6 −8,1 Februar 2,3 0,6 13,9 −6,7 1,8 10,8 −8,4 5,8 13,4 −1,7 März 5,6 8,4 20,9 −1,4 3,9 18,3 −6,4 7,7 17,9 0,0 April 9,4 10,9 24,4 −4,0 9,9 22,4 −0,5 14,2 28,0 1,0 Mai 13,9 15,7 29,2 3,7 15,1 25,4 3,3 16,0 30,6 3,8 Juni 17,0 21,7 33,5 9,3 18,8 32,1 7,3 19,0 30,9 10,9 Juli 18,6 20,8 35,0 11,5 24,6 35,3 13,7 18,4 35,3 7,2 August 18,1 23,3 37,8 10,0 16,6 26,7 8,0 18,2 31,4 8,0 September 14,7 15,3 29,5 4,5 18,1 28,5 8,8 13,9 24,8 4,5 Oktober 10,0 7,9 23,2 −2,0 13,3 21,7 4,4 10,4 22,1 0,6 November 5,1 7,2 15,3 0,9 8,3 17,3 −0,8 5,4 14,7 −2,4 Dezember 2,3 3,0 12,1 −5,1 5,0 14,4 −3,7 2,4 13,8 −6,6 13 124 von 10–25°C liegen. Allerdings kann die erreichte Maximumtemperatur oberhalb des Grenzwertes von 25°C liegen (Tabelle 2). Dies war z. B. in Geisenheim an 20 Tagen im September 2006 der Fall. Untersuchungen zur optimalen Temperatur für die Blüteninduktion werden überwiegend mit konstanten Temperatureinstellungen gemacht. Fraglich ist daher, welchen Einfluss ein wiederholtes, aber kurzzeitiges Überschreiten der effektiven Temperatur auf die Blüteninitiation hat. Im Gegensatz zu den Erdbeeren können bei sommertragenden Himbeeren ansteigende Temperaturen im Herbst kritisch im Hinblick auf die Beendigung des Jungrutenwachstums sein und zu einem Problem bei der Blüteninitiation werden. Dies deutete sich bereits 2006 mit Durchschnittstemperaturen im September und Oktober von 18,1 bzw. 13,3°C an. Diese Temperaturen lagen oberhalb bzw. knapp unterhalb der für die Blüteninitiation ermittelten Temperaturobergrenze von 15°C. Ungewiss ist, ob der Temperaturanstieg infolge des Klimawandels zu einer Verschiebung der Blüteninitiation auf die kühleren Monate Oktober/November führen wird, in denen unter natürlichen Bedingungen gleichzeitig Tageslängen von < 12 h herrschen. Versuche zum Einfluss der Temperatur auf die Blüteninduktion unter diesen fotoperiodischen Bedingungen sind nicht bekannt. Bei den Erdbeer- und Himbeersorten, die im Langtag Blüten initiieren, sind bei Betrachtung der monatlichen Durchschnittstemperaturen von Juni bis August (Tabelle 2) auch bei steigenden Temperaturen keine Probleme zu erwarten, da sie Blüten bis zu einer Temperatur von 27°C bilden. Wie bei den Erdbeersorten, die im Kurztag Blüten initiieren, ist aber auch hier zu fragen, welchen Einfluss ein wiederholtes, aber kurzzeitiges Überschreiten der effektiven Temperatur infolge hoher Maximumtemperaturen auf die Blüteninitiation hat und wie ausgeprägt die von Wagstaffe u. Battey (2006) beobachtete Thermo-Dormanz bei den verschiedenen Erdbeersorten ist bzw. ob sie auch bei Himbeeren vorkommt. Dormanz und Befriedigung des Kältebedarfs Die Dormanz ist definiert als eine Periode, in der das sichtbare Wachstum eines Meristems für eine gewisse Zeit unterbrochen ist (Lang et al. 1987). Bei überwinternden Pflanzen wie Erdbeeren und Himbeeren ist dies die Voraussetzung, um ungünstige Umweltbedingungen, wie die Winterkälte in Mittel- und Nordeuropa, zu überstehen. Die Endo-Dormanz (echte Dormanz), d. h. das Ruhen des Wachstums, wird durch physiologische Prozesse in den Meristemen hervorgerufen. Sie wird durch Einwirken einer bestimmten Kältesumme (Anzahl Kältestunden bei einer bestimmten Temperatur) gebrochen. Es folgt das 13 Erwerbs-Obstbau (2009) 51:121–128 Stadium der Eco-Dormanz, in der die Weiterentwicklung und der Austrieb der Knospen so lange verzögert werden, bis günstige Temperaturbedingungen (im Frühjahr) das Wachstum ermöglichen. Erdbeeren Etwa zur selben Zeit im Herbst, wenn die Pflanzen Blüten initiieren, gehen die fakultativen Kurztagsorten in die Winterruhe. Verhoeven u. Bodson (2004) halten die Kombination von Kurztag und abnehmenden Temperaturen für den auslösenden Faktor. Die Endo-Dormanz ist im November am stärksten ausgeprägt (Jonkers 1965). In der Literatur werden, je nach Methode, unterschiedliche Angaben für die erforderlichen Kältestunden zur Brechung der Dormanz angegeben, u. a. für ‘Elsanta’ 8 Wochen bei 2°C = 1344 h (Battey et al. 1998). Lieten (2006) konnte zeigen, dass das Optimum an Kältestunden bei ‘Elsanta’ für die verschiedenen Pflanzenorgane unterschiedlich ist: u. a. für die Streckung der Blattstiele 1229 h bei –0,87°C und für die Fruchtanzahl 808 h bei 1,14°C. Perioden mit abwechselnd kühlen und milden Temperaturen beeinflussen die Befriedigung des Kältebedarfs negativ und erhöhen die erforderliche Kältesumme. So ermittelte Bigey (2002) im Südwesten Frankreichs, wo in den Herbst- und Wintermonaten die Tagestemperatur bis auf 20°C ansteigen kann, für ‘Elsanta’ eine erforderliche Kältesumme von mehr als 1500 h bei 8°C. Die verschiedenen Erdbeersorten haben zudem einen sehr unterschiedlichen Kältebedarf. Allerdings sind nur für wenige der derzeit in Deutschland angebauten Sorten exakte Zahlen bekannt: u. a. für ‘Darselect’ 900–1200 h im Bereich 0–7°C (United States Patent PP10402) bzw. 1000–1300 h unter südwestfranzösischen Bedingungen (Bigey 2002); ‘Florence’ > 1300 h unter südwestfranzösischen Bedingungen (Bigey 2002); ‘Figaro’ 1093–1414 h sowie ‘Sonata’ 1575 h jeweils bei –1,5°C Kühllagerung plus 436 h unter natürlichen Bedingungen (Lieten 2009). Eine unzureichende Befriedigung des Kältebedarfs führt bei sommertragenden Erdbeersorten zu geringem vegetativen Wachstum mit wenig gestreckten Blattstielen und Blütenständen, verringerter Blattfläche und reduzierter Ausläuferbildung. Staubbeutel und Pollen sind von geringer Qualität. Des Weiteren ist ein höherer Anteil deformierter Früchte, geringeres Fruchtgewicht und geringerer Ertrag als unter optimalen Bedingungen zu beobachten (Kronenberg et al. 1976; Guttridge 1985; Lieten 2006). Hinsichtlich der erforderlichen Kältesumme zum Brechen der Dormanz von remontierenden Erdbeersorten liegen wenige Literaturangaben vor. Nach Carew u. Battey (2005) haben sie einen deutlich geringeren Kältebedarf als die sommertragenden Sorten. Erwerbs-Obstbau (2009) 51:121–128 Himbeeren Auch sommertragende Himbeersorten gehen im Herbst in die Endo-Dormanz. Auslösende Faktoren sind kühle Temperaturen und der beginnende Kurztag. In England wurde für mehrere neuere Sorten der Beginn der Dormanz im September/Oktober beobachtet, etwa zeitgleich mit dem Ende des Jungrutenwachstums und dem Beginn der Blüteninitiation. Anfang November war die Dormanz am stärksten (White 1999, zitiert von Carew et al. 2000). Zur Brechung der Dormanz ist sortenabhängig eine Kältesumme von 800–1500 h < 7,2°C erforderlich (Übersicht: Mazzitelli et al. 2007). Die im deutschen Anbau stark vertretenen Sorten ‘Glen Ample’ und ‘Tulameen’ unterschieden sich z. B. deutlich: ‘Glen Ample’ benötigt mindestens 1200 bis 1500 Kältestunden (Palonen et al. 2008; Mazzitelli et al. 2007), während ‘Tulameen’ einen Kältebedarf von 700–800 h hat (Dale et al. 2003). Für Klimata wie in Mexiko existieren mittlerweile auch Sorten mit extrem niedrigem Kältebedarf von nur 250 h (Rodriguez u. Avitia 1989). Auch der Austrieb von Adventivknospen an den Wurzeln oder den basalen Knospen der Ruten – sie entwickeln sich zu den diesjährigen Ruten sommertragender bzw. herbsttragender Sorten – erfolgt nur nach Dormanzbrechung durch Kälteeinwirkung (Carew u. Battey 2005). So weisen Pflanzen ohne ausreichende Kälteeinwirkung für längere Zeit ein 125 sehr schwaches Jungrutenwachstum mit Rosettenbildung auf, wie Carew et al. (2001) für die herbsttragende Sorte ‘Autumn Bliss’ zeigen konnten. Eine unzureichende Befriedigung des Kältebedarfs führt bei sommertragenden Himbeersorten zu einem völlig ausbleibenden oder verspäteten und ungenügenden Austrieb der Lateralknospen an den Tragruten und damit zu einer schlechten Belaubung, einer verringerten sowie abnormalen Blütenentwicklung und einem geringen Fruchtansatz. Einfluss des Klimawandels Im Freiland waren – wahrscheinlich erstmalig in dieser Deutlichkeit in Deutschland – Effekte wie unzureichende Streckung der Blütenstände oder verringerter Blattfläche nach dem Winter 2006/07 bei einigen Erdbeersorten, so z. B. ‘Elsanta’, zu beobachten (Abb. 2). In diesem Winter wurde in Geisenheim die erforderliche Kältesumme zum Brechen der Dormanz nicht erreicht (Tabelle 3). Die Durchschnittstemperaturen im November, Dezember und Januar lagen dabei um 3,2, 2,7 und 4,3°C über dem langjährigen Durchschnitt (Tabelle 2) und entsprachen damit als Einzelereignis bereits den Verhältnissen, wie sie für den anstehenden Klimawandel prognostiziert werden. Auch für einige sommertragende Himbeersorten, z. B. ‘Glen Ample’ konnte nach dem Winter 2006/07 ein man- Abb. 2 Blühende Pflanzen der Sorte ‘Elsanta’ mit ausreichend Kältesumme während der Winterruhe (links) und nicht ausreichender Kältesumme (rechts) 13 126 Erwerbs-Obstbau (2009) 51:121–128 Tabelle 3 Summierte Kältestunden im Bereich von 0–7◦ C von Anfang Oktober bis Ende Februar am Standort Geisenheim Kältestunden Winter 2005/06 Winter 2006/07 Winter 2007/08 1840 1360 1653 gelnder Austrieb der Lateralen infolge einer unzureichenden Dormanzbrechung festgestellt werden. Auch hier wird der Klimawandel die Situation verschärfen. Das Problem der mangelnden Dormanzbrechung infolge zu warmer Winter wäre bei beiden Beerenobstarten durch die Verwendung von Sorten mit niedrigerem Kältebedarf zu lösen. Zum Teil sind derartige Sorten aus südlicheren Anbaugebieten bereits vorhanden, häufig entspricht ihre Fruchtqualität aber nicht dem hier gewohnten Standard. Entsprechende Züchtungsarbeiten zur Schaffung von Sorten mit geringem Kältebedarf und ansprechender Fruchtqualität sind erforderlich. Allgemeines Pflanzenwachstum Erdbeeren Die Temperatur beeinflusst das Wachstum von Pflanzen unmittelbar. Das Temperaturoptimum für Erdbeeren liegt je nach Sorte zwischen 15 und 25°C (Hancock 1999). Untersuchungen bei ‘Elsanta’ zeigen, dass bei gekühlten Pflanzen die Blattmasse (Blattanzahl und Blattfläche) mit steigenden Temperaturen (15–28°C) im Zeitraum Austrieb bis Ernte abnahm, was zu einer verringerten Versorgung der Früchte mit Assimilaten und damit zu kleineren Früchten und geringerem Gesamtertrag führte (Le Mière et al. 1998). Dagegen ermittelten Carlen et al. (2009) im geschützten Anbau (Tunnel) für die Sorten ‘Darselect’ und ‘Marmolada’ ein Temperaturoptimum der Fotosynthese von 30°C und schlossen daraus, dass Erdbeerblätter an höhere Temperaturen angepasst sind. Nach Hancock (1999) sank bei verschiedenen Fragaria-Arten einschließlich F. x ananassa die Assimilationsrate bei einem Temperaturanstieg von 20 auf 30°C weniger stark, wenn die Pflanzen bereits seit längerem an hohe Temperaturen adaptiert waren. Einen negativen Einfluss der steigenden Temperatur (Bereich 10–30°C) auf die Pollenkeimung und damit letztendlich auf den zu erwartenden Fruchtansatz konnten Leech et al. (2002) zeigen. Die Autoren gehen aber von einer für die Befruchtung ausreichenden Lebensfähigkeit des Pollens von 72 h unter den Anbaubedingungen von Großbritannien aus, wo während der Blütezeit die maximalen Temperaturen im Mai und Juni bei 24,8 bzw. 27,6°C liegen. 13 Himbeeren Himbeeren gelten als Pflanze der gemäßigten Klimazone. Verschiedene Untersuchungen haben gezeigt, dass die Fotosyntheserate von Himbeerblättern mit steigenden Temperaturen abnimmt: Fernandez u. Pritts (1994) im Bereich von 15–40°C und Stafne et al. (2001) im Bereich von 20–35°C, mit einer 40%igen Abnahme, wenn die Temperatur von 20 auf 35°C anstieg. Nach Cameron et al. (1993) liegt das Temperaturoptimum der Fotosynthese und damit der Kohlenhydratproduktion bei Himbeeren im Bereich von 12–20°C. Nach Carew et al. (2003) hat die herbstragenden Sorte ‘Autumn Bliss’ das beste Rutenwachstum bei 24°C und reagiert mit reduziertem Wachstum bei weiter ansteigenden Temperaturen. Einfluss des Klimawandels In Geisenheim liegen die langjährigen Durchschnittstemperaturen zwischen Austrieb der Pflanzen und Ernte in den Monaten April bis Juli im Bereich von 9,4 bis 18,6°C und damit unter den in den genannten Arbeiten angegebenen Werten (Tabelle 2). Der prognostizierte Temperaturanstieg während der Sommermonate von 2°C bis zum Jahre 2050 ist daher bei alleiniger Betrachtung der Durchschnittstemperaturen unproblematisch. Allerdings können die maximalen Temperaturen im Sommer das Temperaturoptimum der Fotosynthese bei beiden Beerenobstarten bereits jetzt zeitweilig überschreiten (Tabelle 2). Insbesondere bei Himbeeren führt dies in Geisenheim bei einer längeren Hitzeperiode zu verringerten Fruchtgrößen infolge einer zu geringen Assimilatversorgung. Die prognostizierte Temperaturerhöhung für die Sommermonate in den nächsten Jahrzehnten wird diese Situation verschärfen. Auch das Auftreten von Sonnenbrand an den Früchten wird bei beiden Beerenobstarten in Zukunft zunehmen. Weitere Auswirkungen des Klimawandels Früherer Vegetationsbeginn Wärmere Winter und Frühjahre führen zu einem früheren Vegetationsbeginn und damit zu einer früheren Blüte des Obstes. Dies konnte mit langjährigen Daten eindrucksvoll für Apfel (Legave et al. 2009; Ruess 2009), sowie für Schwarze Johannisbeeren (Chitu et al. 2009; Kampuss et al. 2009) gezeigt werden. Für Erdbeeren und Himbeeren sind keine derartigen Literaturangaben bekannt. Eigene Daten für Erdbeeren aus den vergangenen 13 Jahren lassen aufgrund der kurzen Zeitspanne keinen Trend erkennen. Im Vergleich zu den übrigen Jahren haben aber die deutlich höheren Durchschnittstemperaturen im März und insbe- Erwerbs-Obstbau (2009) 51:121–128 127 Tabelle 4 Blühbeginn von Erdbeeren und mittlere Temperaturen in den Monaten März, April und für den Zeitraum 1. April bis Blühbeginn Ø Temperatur März Ø Temperatur April Ø Temperatur 1. April bis Blühbeginn Blühbeginn Erntebeginn 1997 1998 1999 2000 2001 8,6 8,7 7,8 7,4 9,8 10,0 7,1 10,8 9,6 7,6 11,5 11,2 6,6 8,7 9,4 23.4. 28.5. 02.5. 27.5. 22.4. 25.5. 28.4. 22.5. 02.5. 31.5 sondere unmittelbar vor der Blüte im April 2007 und 2009 zu einer früheren Blüte geführt (Tabelle 4). Diese Beobachtung weist damit in die gleiche Richtung, wie sie für Apfel und Schwarzen Johannisbeere beschrieben wird. Die prognostizierte Temperaturzunahme für die kommenden Jahrzehnte wird diese Entwicklung fortsetzen. Der frühe Vegetationsbeginn und frühe Blühtermin wird wahrscheinlich auch weiterhin – insbesondere für Erdbeeren – das Risiko von Spätfrostschäden mit sich bringen. Tabelle 4 zeigt gleichfalls für das Jahr 2007, dass in der Regel auf einen frühzeitigen Blühtermin ein frühzeitiger Erntebeginn folgt. Schlussbetrachtung Um auf die veränderten Temperaturbedingungen infolge des Klimawandels mittelfristig reagieren zu können, sind detaillierte Kenntnisse über die temperaturgesteuerten physiologischen Vorgänge Blüteninitiation, Eintritt in die Dormanz sowie die erforderliche Kältesumme zur Brechung der Dormanz von Erdbeeren und Himbeeren erforderlich. Für die derzeit wirtschaftlich wichtigen Sorten fehlen weitgehend entsprechende Kenntnisse für den mitteleuropäischen Raum. Die erforderlichen Versuche hierzu sollten dabei die natürlichen Temperaturschwankungen nachbilden, denn nur so können Extremtemperaturen und deren Häufung entsprechend bewertet werden. Sowohl Erdbeeren als auch Himbeeren besitzen eine breite genetische Variation, die eine züchterische Anpassung an den zu erwartenden Temperaturanstieg ermöglicht. Die Nutzung von Langtagssorten bei Erdbeeren bzw. von remontierenden Himbeersorten erscheint dabei vielversprechend, da bei diesen Sorten einerseits die Blüteninitiation bei höheren Temperaturen erfolgt, andererseits bei ihnen die erforderliche Kältesumme zur Brechung der Dormanz relativ niedrig ist. Als weiterer Aspekt des Klimawandels ist eine erhöhte Verdunstung der Pflanzen infolge höherer Temperaturen zu erwarten. Auch hier ist Forschungsbedarf vorhanden. 2002 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Temperatur (◦ C) 7,3 8,4 5,7 10,2 10,9 11,4 9,6 10,3 10,4 6,6 11,1 10,5 3,9 9,9 10,5 7,7 14,2 13,0 6,1 9,1 8,6 6,1 14,0 14,5 Phänologie 26.4. 25.4. 27.5. 26.5. 27.4. 29.5. 04.5. 06.6. 16.4. 08.5. 26.4. 29.5. 20.4. 22.5. 22.4. 28.5. 2003 Zukünftige Züchtungsziele sind hinsichtlich der Anpassungsfähigkeit der verschiedenen Erdbeer- und Himbeersorten an Trockenstresssituationen auszurichten. Insgesamt stellt der Klimawandel für Wissenschaft und Praxis eine große Herausforderung dar. Literatur Battey NH, Le Miérep, Tehranifer A, Cekic C, Taylor S, Shrives KJ, Hadley P, Greenland AJ, Darby J, Wikonson MJ (1998) Genetic and environmental control of flowering in strawberry. In: Cockshul KE, Gray D, Seymour GB, Thomas B (eds) Genetic and environmental manipulation of horticultural crops. 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