Erforschung der möglichen Auswirkungen des Klimawandels auf den Zuckerrübenanbau in Rheinland-Pfalz

Das Projekt „Erforschung der möglichen Auswirkungen des Klimawandels auf den Zuckerrübenanbau in Rheinland-Pfalz“ hat das übergeordnete Ziel, die vergangenen und möglichen zukünftigen Auswirkungen des Klimawandels auf den regionalen Zuckerrübenanbau unter Zuhilfenahme von Wirk- und Klimamodellen zu untersuchen. Aufgrund der komplexen Interaktionen werden die wichtigsten witterungsabhängigen und pflanzenbaulich relevanten, den regionalen Zuckerrübenanbau beeinflussenden Aspekte aus dem Faktorenkomplex Ertragsleistung jeweils separiert betrachtet. Zunächst erfolgt die Betrachtung retrospektivisch. Aus der Vergangenheitsanalyse wurden die Wirkmodelle abgeleitet und unter Verwendung von Klimaprojektionsdaten ein möglicher Entwicklungspfad für die Zukunft analysiert.

Im Untersuchungsraum, dem Gebiet des Verbands der Hessisch-Pfälzischen Zuckerrübenanbauer e.V., welches sich über die südlichen Landesteile von Rheinland-Pfalz und Hessen erstreckt, ist im Zeitraum 1901-2004 eine Temperaturerhöhung von 0,8 °C feststellbar. Zudem ändert sich das Niederschlagsregime hin zu tendenziell trockeneren Sommern und feuchteren Wintern (MULEWF 2007). Veränderte Jahreswitterungsverläufe bedeuten für vielfältige Aspekte des Produktionsablaufes Veränderungen von der Aussaat, der Jugendentwicklung mit Feldaufgang und Reihenschluss über die Hauptwachstumsphase bis hin zur Ernte. Auch Krankheiten und Schädlinge der Zuckerrübe werden von sich ändernden Witterungsverläufen in ihrer Epidemiologie beeinflusst. Der Faktor Jahreswitterung ist für mindestens 40-50 % der interannuellen Ertrags- und Qualitätsschwankungen der Zuckerrübe verantwortlich.

Bereits der Aussaattermin ist von der der Bodentemperatur sowie der Bodenbefahrbarkeit und diese wiederum von der Bodenfeuchte abhängig. Er verfrühte sich im Zeitraum 1980-2014 tendenziell um etwa 10 Tage, was hauptsächlich auf erhöhte (Boden)Temperaturen und früherem Erreichen der minimalen Keimtemperatur von 5 °C zurückzuführen ist. Auch die Pflanzenwachstumsstadien Feldaufgang und Reihenschluss verlagerten sich aufgrund der erhöhten Temperaturen tendenziell nach vorne. Dies wirkt sich insgesamt positiv auf den zu erwartenden Ertrag aus, da früher ein höherer Anteil der zur Verfügung stehenden Strahlung photosynthetisch genutzt werden kann. Die zukünftige Entwicklung wurde mithilfe eines Blattwachstumsmodells projiziert. Dieses simuliert in Abhängigkeit vom Aussaattermin den Tag des Jahres an dem das 20-Blatt-Stadium (Beginn Reihenschluss) und das 40-Blatt-Stadium der Zuckerrübe (Ende Reihenschluss) erreicht wird aus. Es wird eine Verkürzung zwischen Aussaat und dem Erreichen der Blattstadien projiziert. Während der Hauptvegetationsphase ist für die Ertragsbildung eine ausreichende Wasserversorgung entscheidend. Diese war in den vergangenen fünf Jahren gegeben, was die stabil hohen Erträge um 70 t/ha abbilden. Für die Zukunft projizieren regionale Klimamodelle allerdings einen tendenziellen Niederschlagsrückgang während der Vegetationszeit, was sich negativ auf die Ertragsbildung auswirken würde. Die Zuckerrübe profitiert jedoch von den tendenziell höheren Temperaturen in der Spätphase der Vegetationszeit im September und Oktober, was sich in der „Ertragsexplosion“ 2014 widerspiegelt. Ähnliche Verhältnisse mit hohen Temperaturen und ausreichender Wasserversorgung, die zu einem solchen „goldenen Herbst“ führen, werden in Zukunft häufiger projiziert. Etwaige Ertragsdefizite, die aus der projizierten Temperaturzunahme und verringerten Wasserverfügbarkeit während der Hauptvegetationszeit resultieren, können möglicherweise zukünftig in späten Wachstumsphasen häufiger kompensiert werden. Des Weiteren wird der CO2-Düngeefekt zu einer Steigerung der Wassernutzungseffizienz der C3-Pflanze Zuckerrübe beitragen.

Verweise

SONAR – Sortenberater – für Ihren Ertrag

Veröffentlichungen

KREMER, P., SCHLÜTER, J., FISCHER, J., FUCHS, H.-J., LANG, C., SAUER, T. & REITER, P. (2015): Analyse von klimageographischen Einflussfaktoren in Bezug auf die wichtigsten Schädlinge und Krankheiten im Zuckerrübenanbau in ausgewählten Gebieten von Rheinland-Pfalz und Südhessen. Mainzer naturwiss. Archiv 52: 77-102. 

KREMER, P., SCHLÜTER, J., RACCA, P., FUCHS, H.-J. & LANG, C. (2016): Possible impact of climate change on the occurrence and the epidemic development of cercospora leaf spot disease (Cercospora beticola sacc.) in sugar beets for Rhineland-Palatinate and the southern part of Hesse. Climatic Change pp 1-14.DOI 10.1007/s10584-016-1697-y