Versuchsergebnisse zur Bewässerungssteuerung und Fertigation bei Süßkirschen an der Lehr- und Versuchsanstalt Gartenbau Erfurt im Jahr 2009 Monika Möhler, Lehr- und Versuchsanstalt Gartenbau Erfurt, Fachbereich Obstbau In den letzten Jahren wurde deutlich, dass auch bei Steinobst Versuche zur Optimierung der Bewässerung erforderlich sind. Dabei geht es zum einen um den Einsatz wassersparender Verfahren wie der Tropfbewässerung bei Süßkirschen und zum anderen um Untersuchungen zur praktikablen Bewässerungssteuerung im Steinobst. Gleichzeitig ist eine Bewertung geeigneter Messtechnik erforderlich, um dem Praktiker eine Grundlage zur Bewässerungssteuerung an die Hand zu geben. Das Ziel besteht in der Sicherung hoher und regelmäßiger Erträge auch bei Süßkirschen in Verbindung mit der Sicherung einer hohen Fruchtqualität. Um dies zu erreichen, ist neben der Tropfbewässerung und Fertigation während der Hauptwachstumszeit der Früchte auch eine gezielte Bewässerung im Nacherntebereich (z. B. August 2009) erforderlich. Der Versuch wurde mit den Sorten ‘Satin’ und ‘H209’ auf der Unterlage Gisela 3 im Abstand von 4,5 m x 2,4 m gepflanzt und war im Jahr 2009 im 4. Standjahr. Für die wassersparende Tropfbewässerung ist jeder Baum mit einem Einzeltropfer ausgestattet, die Tropfleitung wurde für die Möglichkeit der mechanischen Baumstreifenpflege an einem Spanndraht angehängt. Das Erziehungssystem ist die Spindel mit einer für die Einnetzung begrenzten Baumhöhe von 4,0 m. Zur Sicherung der unteren Gerüstäste wurde ein Jochsystem mit doppeltem Spanndraht erstellt auf dem die frühzeitig mit Kirschen behangenen Gerüstäste festgebunden wurden, um dem vorzeitigen Ausbrechen entgegenzuwirken. Die Düngermengen richteten sich nach der im Frühjahr durchgeführten N-min-Analyse, dazu wurde die Hälfte des Düngers über die Bodendüngung verabreicht, während die andere Hälfte regelmäßig in das Bewässerungswasser eingespeisst wurde. Der verwendete Dünger war ein Mehrnährstoffdünger mit den Anteilen 15-5-30-3-2 (N-P-K-Mg-S) plus Mikronährstoffe B,Cu,Mo, Mn, Zn, Fe.

Abb.1: Versuch zur Bewässerungssteuerung und Fertigation mit ‘Satin’ und ‘H 209’ auf der Unterlage Gisela 3 im 4. Standjahr an der LVG Erfurt im Jahr 2009

Tägliche Bewässerung/Fertigation mit 2 Liter/Baum/Tag

• Bewässerungsbeginn am 14.05.2009

• täglich 1 Stunde Tropfzeit mit 2 Liter/Baum

• tägliche Düngerzugabe Kristallon weiß

• Fertigationsende 20.07.2009, mit der Ernte

• Bewässerung im Nacherntebereich vom

• 07.08. bis 31.08.09

• Wasserverbrauch für 2009: 96 Liter/Baum

• Bewässerungsbeginn am 14.05.2009

• Bewässerungsgaben nach Erreichen des Tensio- meterwertes von -200 hPa am Tensio, 30 cm Tiefe

• Bewässerungszeiten zwischen 1...3 Stunden je Gabe d. h. zwischen 2 bis 6 Liter/Gabe

• regelmäßige Düngerzugabe Kristallon weiß

• Fertigationsende 20.07.2009, mit der Ernte

• Bewässerung im Nacherntebereich vom

• 07.08. bis 31.08.09

• Wasserverbrauch für 2009: 43,5 Liter/Baum

Bewässerungssteuerung mit Tensiometer

Bewässerungssteuerung 2 Gaben je Woche mit jeweils 5 Liter/Baum auf Damm

• Bewässerungsbeginn am 14.05.2009

• Bewässerungsgaben regelmäßige 2 mal je Woche mit 5 Liter je Baum auf Damm

• regelmäßige Düngerzugabe Kristallon weiß

• Fertigationsende 20.07.2009, mit der Ernte

• Bewässerung im Nacherntebereich vom

• 07.08. bis 31.08.09

• Wasserverbrauch für 2009: 95,5 Liter/Baum

Abb. 5: Fruchtqualität der Sorte ‘Satin‘ im 4. Standjahr auf der Unterlage Gisela 3 Auch in Jahren mit günstiger Niederschlagsverteilung während des Fruchtwachstums der Süßkirschen wie 2009 in Thüringen, konnte in allen Fertigationsvarianten mit über 80 kg/Variante ein deutlich höheres Ertragsniveau gegenüber der unbewässerten, stroh-abgedeckten Kontrollvariante mit 50 kg/Variante erzielt werden werden. Das entspricht bei der Sorte ‘Satin‘ auf der Unterlage Gisela 3 im 4. Standjahr Baumerträgen von 6,76 bis 6,89 kg/Baum in den Fertigationsvarianten und 4,18 kg/Baum in der Kontrollvariante. So waren die größten Früchte im Mittel mit 13,51 g/Frucht in der Variante zu finden, die zweimal je Woche mit 7 Liter /Baum fertigiert wurden und auf einem kleinen Damm steht, gefolgt von der mit Tensiometer gesteuerten Variante mit 13,03 g/Frucht. Tägliche Fertigation und Strohabdeckung lieferten gleiche Fruchtgrößen (Abb.6). Beachtlich war 2009 der Sachverhalt, dass mit der tensiometergesteuerten Variante bei gleichem Ergebnis, nur die Hälfte des Wassers benötigt wurde. So wurden für die dargestellten Erträge und Qualitäten in der Variante tägliche Fertigation und 2 x wöchentliche Fertigation ca. 96 Liter Wasser/Baum/Jahr benötigt und in der nach Bodenfeuchtemessung durch das Tensiometer gesteuerten Variante wurden 43,5 Liter/Baum/Jahr ausgebracht, d. h. weniger als die Hälfte. In Abbildung 7 wurde bei der Sorte ‘Satin‘ der Ertrag je Wiederholung ins Verhältnis gesetzt zur Anzahl geplatzter Früchte in %. Während die Anteile geplatzter Früchte bei den Fertigationsvarianten bei ca. 7 % lagen, stiegen sie bei der nicht bewässerten Kontrolle auf mehr als das dreifache, bis auf 24 % an. Wöchentliche Messungen des Fruchtgrößenzuwachses bei beiden untersuchten Sorten (Abb.9) bestätigten den S-förmigen Verlauf der Zunahme der Fruchtgröße bei Süßkirschen ab 40 Tage nach Vollblüte (nach Prof. Knoche, Uni Hannover) mit einem steilen Anstieg in den darauf folgenden 3 Wochen. Betrachtet man den wöchentlichen Zuwachs wie in Abb. 10 und 11, so liegt der größte Fruchtzuwachs 3 und 5 Wochen vor der Ernte (bis 4 mm/Woche), d. h. an diesem Standort Anfang bis Mitte Juni. Zur Ernte hin, nimmt der wöchentliche Fruchtzuwachs immer weiter ab. Besonders deutlich wird bei ‘Satin‘ in Abb. 10 auch die Einschränkung des Fruchtgrößenzuwachses bei plötzlichen Temperaturrückgängen wie in der 23. KW, d. h. Anfang Juni, von 18,9 °C auf 8,8 °C.

Abb.6: Erträge, Fruchtgrößen und Wasserverbrauch verschiedener Fertigationsvarianten in Versuchen zur Bewässerungssteuerung bei Süßkirschen an der LVG Erfurt 2009

Abb.7: Erträge der Sorte ‘Satin‘ 2009 auf der Unterlage Gisela 3 im 4. Standjahr als Summe des Ertrages in kg je Wiederhlg. im Verhältnis zur Anzahl geplatzter Früchte in %

Fertigationsversuch Süßkirs che LVG Erfurt, 2009

Mittl. Ertrag von 'Satin' in kg in vers chiedenen Bewässerungsvarianten

Mittlere Baumerträge in kg auf der Unterlage Gisela 3, 4. Standjahr

100-Fruchtgew icht in g und Wasserverbrauch der Varianten in Liter/Baum

Variante

Strohabdeckung

2 Liter/Baum/Tag

Tens iometersteuerung

2 x je Woche 7 l/B.

Ert

rag

in k

g/V

aria

nte

100

75

50

25

0

50

818381

6,79 kg/Baum 6,89 kg/Baum 6,76 kg/Baum

96 l/B

4,18 kg/Baum

43,5 l/B95,5 l/B

1294 g1295 g1303 g1351 g

Fertigationsversuch Süßkirsche, LVG Erfurt, 2009

Ertrag von 'Satin' in kg/Wiederhlg. im Verhältnis zu den Platzern in %

Variante

Strohabdeckung

2 Liter/Baum/Tag

Tens iometersteuerung

2 x je Woche 7 l/B.

Mitt

elw

ert

25

20

15

10

5

0

Platzer in %

Ertrag in kg

pro Wiederholung

13

202120

24

777

Abb. 8: Erträge und Fruchtgrößen bei ‘H209‘ in verschiedener Fertigationsvarianten in Versuchen zur Bewässerungssteuerung bei Süßkirschen an der LVG Erfurt 2009 Abb. 9: Verlauf der Fruchtgrößenentwicklung bei der Sorte ‘H209‘ in mm bei verschiedenen Fertigationsvarianten nach Wochen an der LVG Erfurt 2009

Fertigationsversuch Süßkirsche LVG Erfurt, 2009

Mittl. Ertrag von 'H209' in kg in verschiedenen Bewässerungsvarianten

Mittleres 100-Fruchtgewicht auf der Unterlage Gisela 3, 4. Standjahr

Variante

Strohabdeckung

2 Liter/Baum/Tag

Tens iometersteuerung

2 x je Woche 7 l/B.

Ert

rag

in k

g/V

aria

nte

100

75

50

25

0

39

68

5056

1035 g 1045 g 1115 g 1115 g

Abb. 10: Fruchtgrößenzuwachs von ‘H209‘ in mm nach Wochen in verschiedenen Fertigationsvarianten mit Angabe der Niederschlagmengen/Woche an der LVG Erfurt Abb. 11: Fruchtgrößenzuwachs von ‘Satin‘ in mm nach Wochen in verschiedenen Fertigationsvarianten mit Angabe der Niederschlagmengen/Woche an der LVG Erfurt

Abb. 11: Baumerträge der Sorte ‘Regina‘ auf verschiedenen Unterlagen als Summe der Erträge vom 2. bis 7. Standjahr an der LVG Erfurt

Abb. 12: Baumerträge der Sorte ‘Giorgia‘ auf verschiedenen Unterlagen

als Summe der Erträge vom 2. bis 7. Standjahr an der LVG Erfurt

Süßkirschen-Unterlagenversuch 2004 bis 2009

Summierte Baumerträge von 'Regina' nach Unterlagen

2. bis 7. Standjahr mit Fertigation an der LVG Erfurt

Unterlage

VSL-2

Weiroot 72

Victor

Gisela 3

Piku 1

Tabel Edabriz

PHL-C

Piku 4

Gisela 5

Ert

rag

kg/B

aum

75

50

25

0

Ertrag in kg/Baum

2009

Ertrag in kg/Baum

2008

Ertrag in kg/Baum

2007

Ertrag in kg/Baum

2006

Ertrag in kg/Baum

2005

Ertrag in kg/Baum

2004

9

59

7

10911

11

1410

1310

13

171921

172020

2623

28

10999111112

1621

Süßkirschen-Unterlagenversuch mit Fertigation, LVG Erfurt, 2004 bis 2009

Summierter Baumertrag bei 'Giorgia' in kg vom 2 bis 7. Standjahr

Unterlage

Gisela 3

Tabel Edabriz

Weirrot 72

PHL-C

VSL 2

Piku 4

Gisela 5

Piku 1

Victor

Ert

rag

kg/B

aum

70

60

50

40

30

20

10

0

Ertrag kg/Baum 2009

Ertrag kg/Baum 2008

Ertrag kg/Baum 2007

Ertrag kg/Baum 2006

Ertrag kg/Baum 2005

Ertrag kg/Baum 2004

13

15

191720

18

212122

8

1113

1311

14161214

588

1081212

1011

5779121010

1514

Ergebnisse von täglicher, kontinuierlicher Fertigation bei der Sorte ‘Regina‘ auf verschiedenen Unterlagen vom 2. bis 7. Standjahr an der LVG Erfurt

Ergebnisse von täglicher, kontinuierlicher Fertigation bei der Sorte ‘Giorgia‘ auf verschiedenen Unterlagen vom 2. bis 7. Standjahr an der LVG Erfurt

Abb. 13: Fruchtgrößenverteilung der Sorte ‘Regina‘ auf verschiedenen Unterlagen im 7. Standjahr an der LVG Erfurt

Abb. 14: Fruchtgrößenverteilung der Sorte ‘Giorgia‘ auf verschiedenen Unterlagen im 7. Standjahr an der LVG Erfurt

Süßkirschen-Unterlagenversuch mit Fertigation LVG Erfurt, 2009

Fruchtgrößenverteilung der Sorte 'Regina' auf verschiedenen Unterlagen

7. Standjahr

Unterlage

Piku 1

Victor

VSL 2

Piku 4

Gisela 5

PHL-C

Tabel Edabriz

Gisela 3

Weiroot 72

Ert

rag

in k

g/B

aum

10

8

6

4

2

0

> 30 mm

28...30 mm

26...28 mm

24...26 mm

< 24 mm

3

2

3

5

2

55

3

11

2

23

Süßkirschen-Unterlagenversuch mit Fertigation, LVG Erfurt, 2009

Mittlerer Baumertrag von 'Giorgia' nach Größenklas sen im 7. Standjahr

Unterlage

Piku 1

Victor

VSL 2

Piku 4

Gisela 5

PHL-C

Tabel Edabriz

Gisela 3

Weiroot 72

Ert

rag

kg/B

aum

25

20

15

10

5

0

> 30 mm

28...30 mm

26...28 mm

24...26 mm

< 24 mm

344

3

4

4

2

2

35

65

5

6

64

4

6

77

76

6

55

4

7

54333

23

23

Abb. 15: Einnetzung aller Unterlagenversuche zum Schutz vor Vögeln und Diebstahl

Abb. 16: ‘Giorgia‘ auf der Unterlage Piku 1 im 7. Standjahr an der LVG Erfurt 2009 bei regelmäßiger zeitabhängiger Bewässerungssteuerung und

Wassergaben von2 bis 4 Liter/Baum und Tag

Die beste Fruchtgrößenverteilung bei Baumerträgen um 20 kg/Baum wurden mit der Sorte ‘Giorgia‘ auf den Unterlagen Gisela 5, Victor und PHL-C ermittelt.

Die Abbildungen 11 bis 14 zeigen die Ergebnisse einer zeitabhängigen, regelmäßigen Bewässerungssteuerung. Durch regelmäßige Zugabe von Wasser und geringen Düngermengen werden Stresszustände im Baum vermieden. Ertrags- und Qualitäts-bildung können neben der Entwicklung des gewünschten Kronenvolumens ablaufen und optimiert werden. Der Anbauer kann die Bestandesentwicklung steuern. In Jahren mit geringem Ertragspotential können Wasser- und Düngerzufuhr rechtzeitig ausgeschaltet werden, sobald genügend Neutriebleistung vorhanden ist. Dies wurde im Jahr 2009 im Unterlagenversuch mit der Sorte ‘Regina‘ infolge des niedrigen Ertragsniveaus genutzt. Es wurde in diesem Jahr wieder deutlich, dass bei der Kombination ‘Regina‘ auf der Unterlage Gisela 5 hinsichtlich der Ertragsentwicklung ein enger Zusammenhang besteht zur Anzahl und Entfernung geeigneter Befruchtersorten, zur Anzahl vorhandener Bienen und Wildbienen zur Bestäubung und zur Schnittintensität. So ergab sich in Abhängigkeit von diesen Faktoren ein weit gefächertes Ertragsniveau dieser Sorten-Unterlagen-Komination auf den Versuchsflächen der LVG Erfurt. Im Mittel wurden 6,94 kg ‘Regina‘ pro Baum bei starkem Schnitt und wenig Befruchtern im Unterlagenversuch geerntet bei besten Fruchtqualitäten mit 30+ mm Fruchtgröße. 10,49 kg/Baum wurden mit ‘Regina‘ pro Baum im Unterlagenvergleich mit wurzelechten Herkünften bonitiert, 12,80 kg/Baum im Weigi-Unterlagenversuch mit guter Befruchterverteilung und mittelstarkem Schnitt. Beste Erträge wurden in der Süßkirschensortensichtung bei ‘Regina‘ mit 18,34 kg/Baum bei schwachem Schnitt und allerbesten Befruchtungsbedingungen geerntet. Die Fruchtgrößen lagen dort bei 29 bis 30 mm und nur 5 % geplatzten Früchten.

Bewertung von Bewässerungsstrategien der LVG Erfurt

Vorteile:

• einfache und preiswerte Methode der Bewässerungssteuerung

• keine spezielle Messtechnik erforderlich, aber gut automatisierbar

• genaue Übersicht über ausgebrachte Wasser- und Düngermengen

• Düngereinspeisung kann regelmäßig erfolgen, in kleinen Mengen, ausgebrachte Düngermengen sind gut überschaubar Nachteile:

• es kommt zur ‘Luxus‘-Versorgung des Baumes, es werden oft größere Wassermengen ausgebracht, als benötigt, es besteht die Gefahr der Vernässung (Luftmangel, Pseudomonasgefahr)

• es kann zu Wasserdefiziten kommen, wenn sich die klimatischen Bedingungen sehr schnell verändern

• Die Bewässerungssteuerung erfolgt nicht angepasst an die aktuellen klimatischen Gegebenheiten

Regelmäßige, zeitabhängige Bewässerungssteuerung

Bewässerungssteuerung nach Tensiometerwerten

Vorteile:

• Man bekommt ein Gefühl dafür, wieviel Ans

•tieg der Bodenfeuchte eine bestimmte Wasser- oder Regenmenge bewirken kann und wie lange dieser Zustand anhält

• Es liefert wichtige Infos zum Start der Bewässerung im Frühjahr

• Optimierung der benötigten Wassermengen ist dann möglich, wenn der richtige Schaltpunkt für die Kultur am Tensio bekannt ist

• Es kann Wasser gespart werden! Nachteile:

• Tensios liefern nur punktuelle Werte, d. h. es widerspiegelt nicht immer die Bewässerungsbedürftigkeit der Bestandeseinheit

• Tensios müssen in der richtigen Tiefe stecken und an der richtigen Stelle unter dem Tropfer

• Tensios müssen regelmäßig gewartet werden oder sind teuer und brauchen dann spezielle Auslesetechnik

• Düngereinspeisung wird unregelmäßig und damit schwieriger

Bewässerungssteuerung nach Klimatischer Wasserbilanz

Vorteile:

• Die Bestimmung des Wasserdefizides ist sehr genau möglich und damit die Gabe einer optimierten Wassermenge im entsprechenden Entwicklungsabschnitt der jeweiligen Obstart

• Wasser kann gespart werden! Nachteile:

• Daten für aktuelle Niederschlagsmengen und Verdunstung müssen immer bereit stehen

• Es muss ständig gerechnet werden

• Kc-Werte müssen für die jeweilige Obstart, Entwicklungszustand, Bestandesdichte, Alter der Anlage und Behangstärke angepasst werden

• Kc-Werte müssen in den nächsten Jahren noch überprüft werden

• Düngereinspeisung wird unregelmäßig und schwieriger

Steuerung der Bewässerung nach Klimatischer Wasserbilanz

Was ist Klimatische Wasserbilanz?

Differenz aus Niederschlag (mm) und Verdunstung

• Temperatur • Einstrahlung • Luftfeuchte • Wind • Boden

Obstart (Kc-Wert)

Entwicklungszustand

Standjahr

Bestandesdichte

Ertragshöhe

Berechnung der Zusatzwassermenge am Beispiel Kirsche mit KWB und obstartenspezifischem Korrekturwert

Defizit der Vorwoche: Differenz aus Niederschlag und Verdunstung z. B. - 15 mm Kc-Wert: Rötelfall bis Ernte (01.06. bis 15.07.09) d. h. Kc ist 0,5 beschattete Fläche bei Gisela 5 bei 600...800 Bäumen/ha beträgt ca. 5 m² Zusatzwassermenge/Woche = 15mm (Defizit) x 0,5 (Kc) x 5,0 m² (beschattete Fläche) = 37,5 Liter/Baum/Woche (1 mm= 1 l/m²) = 5 Liter/Baum/Tag