Effekte verschiedener Unterstockbepflanzungen auf Ertrags­niveau, Pflanzengesundheit und Qualität bei Dornfelder Reben

Effects of different types of soil management on yield, plant health and quality of Vitis vinifera (cv. Dornfelder)

Einleitung

Es konnte in vitro nachgewiesen werden, dass ätherische Öle bestimmter Gewürzpflanzen antimikrobielle Wirkungen aufweisen. Die Applikation ätherischer Öle wird z. B. auch im Zusammenhang mit der Konservierung lagerfähiger Erntegüter diskutiert. Zum einen bilden auch pilzliche Erreger zunehmend Resistenzen gegenüber bisherigen Fungiziden aus. Zum anderen sind hohe Gehalte bzw. Rückstände von Pflanzenschutzmitteln weder im Erntegut noch in der Umwelt tolerierbar. So wird der Ersatz von Methylbromid zur Bekämpfung von Vorratsschäden beim Pfirsich durch die alternative Behandlung mit flüchtigen Verbindungen (Benzaldehyden) aus natürlichen Abwehrprozessen der Frucht selbst in Erwägung gezogen, die bestimmten Komponenten ätherischer Öle chemisch ähnlich sind (Wilson, 1997). So zeigten mehrere Studien, dass der Auftrag ätherischer Öle das Auswachsen von Hyphen pilzlicher Erreger in Petrischalen verhinderte, wobei sich die Applikation in der flüchtigen Phase der Kontaktapplikation bezüglich ihrer Effizienz überlegen zeigte. Zumindest unter Laborbedingungen gelten Origanum und Thymian als Vertreter der Lippenblütler – mit Phenolen als Hauptbestandteilen – als besonders wirksam gegen Botrytis cinerea, einem der wichtigsten pilzlichen Erreger im Weinbau. So wirkten in vitro bereits 150 µg/ml Destillat von Origanum vulgare bzw. Thymus capitus fungistatisch gegenüber Botrytis cinerea – gemessen am radialen Auswachsen des in Petrischalen inokulierten Erregers (Dafera et al., 2003; Wilson et al., 1997). Auch in der Gruppe der Doldengewächse (z. B. Anis, Kümmel und Fenchel) mit quantitativ vorherrschenden Bestandteilen wie Anethol und Carvon wurden antimikrobielle Wirkungen nachgewiesen, die teilweise herkömmlichen Antibiotika wie Tetracyclinen oder Chloramphenicol deutlich überlegen waren (Elgayyar et al., 2001). Artemisia spp. als Vertreter der Korbblütler mit Kampfer und 1,8 Cineol als wichtigsten Inhaltstoffen zeigte sich effektiv in der Bekämpfung von Aspergillus niger, Fusarium culmorum aber auch Botrytis cinerea (Graven et al., 1992; Soylu et al., 2005).

Gegen eine direkte Applikation ätherischer Öle sprechen die teilweise schwer zu handhabenden Applikationsbedingungen, weil sie nur in einem engen Temperaturbereich eingesetzt werden können. Nachteilig sind auch die hohen Kosten für die Gewinnung bzw. Biosynthese ätherischer Öle.

In einem Freilandversuch (Abb. 1) sollten daher in vivo fungizide Eigenschaften von ätherischen Pflanzeninhaltsstoffen gegenüber Botrytis cinerea (Grauschimmel) und möglicherweise Oidium tuckeri (echter Mehltau) und Plasmopara viticola (falscher Mehltau) überprüft werden.

Abb. 1. Anordnung der Bepflanzung und Varianten bei einem Versuch auf dem Versuchsfeld des JKI in Berlin-Dahlem; Versuchsanordnung 2006.

Dazu wurden Thymian, Fenchel und Beifuß in den Unterstockbereich der Reben gepflanzt. Gegen eine Unterstockbepflanzung sprechen mögliche Konkurrenzen um Wasser, Licht und Haupt- bzw. Spurennährelemente zwischen Untersaaten bzw. Unterstockbepflanzungen und den Reben selbst. Daher wurden als zusätzliche Varianten Bodenbearbeitungsmaßnahmen der Strohabdeckung, der Teilzeitbegrünung und der mechanischen Offenhaltung des Bodens an vergleichbaren Parzellen der Versuchsanlage in die Studie einbezogen. Das Versuchsdesign lehnte sich eng an eine Vergleichsstudie aus Österreich (Redl, 1998) an, die Aspekte der Ertragsstärke, des phytosanitären Zustandes und der Qualität bei den Rebsorten „Welschriesling“, „Grüner Veltliner“ und „Blauburgunder“ unter verschiedenen Regimen der Bodenbearbeitung im Zeitverlauf überprüfte. Aufgrund erhöhter Bodenfruchtbarkeit und stärkerer Mineralisierungsleistungen des Bodens werden bei Strohabdeckung sowie Teilzeitbegrünung höhere Haupt- und Spurennährelementgehalte sowohl im Boden als auch in den Trauben erwartet, als das in den Varianten mit ständiger Offenhaltung des Bodens beziehungsweise der Dauerbegrünung der Fall sein sollte. Das müsste sich auch in niedrigerem Befallsdruck mit pilzlichen Erregern und unter Umständen auch in höherer Ertragsstärke sowie anhand bestimmter Qualitätsmerkmale (sensorische Qualität, Säuregehalt und Oechslegrad) des ausgebauten Weines zeigen.

Abb. 2. Unterstockbepflanzungen mit Gewürzpflanzen und anderen Varianten in der Versuchsanlage des Versuchsfeldes des JKI in Berlin-Dahlem (Aufnahmen vom 22.09.2006).

Auf weitere Düngungsmaßnahmen wurde bewusst verzichtet. Die Pflanzdichte lag zwischen drei bis sieben Pflanzen auf den Quadratmeter. Der Aufwuchs war zufriedenstellend, wobei sich bedingt durch den gleichen Pflanztermin aufgrund der unterschiedlichen Wuchsstärke auch unterschiedliche Reifezustände zum Zeitpunkt der Lese ergaben. So musste Beifuß mehrmals nachgeschnitten werden, um bei den Reben nicht unnötig Lichtmangel zu induzieren. Auch Fenchel entwickelte sich gut; hier war der relativ späte Pflanztermin von Vorteil, da die Reben nicht mehr überwachsen werden konnten.

Eine Bestimmung der Gehalte an Einzelkomponenten in den ätherischen Ölen bzw. die Hauptkomponentenanalyse des ätherischen Öles erfolgte an dem Institut für Getreideverarbeitung in Bergholz-Rehbrücke, wobei gaschromatographisch sämtliche Bestandteile ab einem Flächenprozent erfasst wurden. Zuvor wurden die Nettoproben drei Stunden destilliert. Die ermittelten Gehalte an Thujon, Thymol, trans-Anethol, Sabinen sowie von β-Thujon liegen im Normalbereich (Tab. 1).

Zusätzlich wurden in einem randomisierten, kontrollierten Design verschiedene Bodenbearbeitungsvarianten, wie sie im ökologischen Land- und Weinbau diskutiert und praktiziert werden, in die Versuchsanlage integriert. So wurden jeweils zwei Parzellen – ein Drittel einer Reihe mit etwa 100 Rebstöcken – im Herbst 2005 umgefräst und mit Stroh abgedeckt, weitere zwei Parzellen wurden als Kontrolle offen („schwarz“) gehalten, und zwei Parzellen wurden einer alternierenden Winter- bzw. Frühjahrsbegrünung (der Einsaat von Winterroggen/Winterwicke und anschließendem Mulchen) unterworfen. Die Reihe mit der Unterstockbepflanzung wurde dauerbegrünt belassen bzw. mehrmalig gemäht.

Die Lese der Rebstöcke erfolgte per Hand am 25.09.2006 bei trockenem Wetter und warmen Temperaturen. Ausgewählt wurden nur die lesefähigen Trauben. Die Gewichtsmessung erfolgte einen Tag später, kurz vor der Einmaischung und der Bestimmung der titrierbaren Gesamtsäure bzw. des Oechslegrades.

Die höchsten Kaliumgehalte der Strohabdeckung spiegeln sich im Saft (Tab. 2) und Trester der Dornfelder-Beeren wieder, ebenso die höchsten Phosphorgehalte im Boden bei Teilbegrünung im Saft, Trester und den Kernen. Theoretisch erwartete Effekte der Freisetzung komplexierter Spurennährelemente wie Bor, Eisen, Kupfer, Mangan und Zink durch erhöhte Mikroorganismen­aktivität bei Nachlieferung organischen Materials konnten nur für die Variante der Winterbegrünung nachgewiesen werden. Dieses Ergebnis schlug sich jedoch nicht in den Gehalten der für die Weinbereitung entscheidenden Beerenbestandteile Saft und Trester nieder. Bei Strohbedeckung lagen die Gehalte an Kupfer, Zink, Eisen und Mangan deutlich höher als bei den anderen Varianten.

Die Ergebnisse der Blattanalysen zeigen höhere Kupfer-, Mangan- und Zinkgehalte bei der Fenchelvariante, wobei statistisch auf Effekte der Trichoderma ssp.-Inokulation kontrolliert wurde und damit eine konkurrierende Erklärung für Differenzen in Nährstoffgehalten der Blätter ausgeschlossen wurde. Interessanterweise wurden die höheren Spurennährelementgehalte in den Blattmassen der Fenchel-Variante nicht in die der Gärung und Weinbereitung zugrunde liegenden Beerenbestandteile des Saftes und des Tresters weitergegeben; im Gegenteil zeigten die Analysen die niedrigsten Werte hinsichtlich Eisen, Mangan, Kupfer und Zink (Tab. 2) im Vergleich mit der Beifuß- und Thymian-Variante.

Besonders augenfällig waren die Effekte der verschiedenen Boden­bearbeitungsvarianten hinsichtlich des N_min-Gehaltes (Abb. 3). Der N_min-Gehalt lag in der dauerbegrünten Fahrgasse zwischen 4 und 6 kg N/ha und war somit sehr niedrig. Hier wird der Effekt einer unterbliebenen Bodenbearbeitung der Fahrgassen sehr deutlich. Die Bodenbearbeitungsvariante „Stroh“ ohne Einarbeitung wies einen um den Faktor 10 höheren N_min-Gehalt im Mai 2006 auf. Der Stickstoffaustrag durch Verrottungsvorgänge scheint dabei der entscheidende Faktor gewesen zu sein. Dauerbegrünungen unter anhaltenden Trockenperioden hingegen sind trotz mehrmaliger Beregnung von Nachteil.

Abb. 3. Anlage der Versuche auf dem Versuchsfeld in Berlin-Dahlem zur Bestimmung der N_min-Gehalte mit Probenahme am 30. Mai 2006.

Die Ergebnisse der Gewichtsmessung in Tab. 3 zeigen deutlich, dass die Variante der Strohabdeckung zu den höchsten durchschnittlichen Traubengewichten führte, gefolgt von den Ergebnissen der Teilzeit- bzw. Winterbegrünung und Graseinsaat des Fahrstreifens (Dauerbegrünung). Die Variante der Offenhaltung wurde nicht gelesen und damit von weiteren Analysen ausgeschlossen. Diese Parzelle war augenscheinlich aufgrund der erfolgten Offenhaltung dem Winter am stärksten ausgesetzt. Genau an der artifiziell gezogenen Drittelgrenze begann sich der Bestand im Verlaufe des Frühjahrs auszulichten. Es konnte kaum noch Austrieb oder Blühbeginn beobachtet werden. Vermutet wurde eine Schädigung durch Frost, zusätzlich zu dem induzierten Schwächegrad durch den ESCA-Stammversuch. Die Unterstockbepflanzung mit Fenchel schnitt vergleichsweise gut ab, obwohl keine Bearbeitung der umgebenden Fahrgassen und keine weiteren Düngemaßnahmen erfolgten. Bei der Bepflanzung des Unterstockbereiches mit Beifuß hingegen wurden Wuchskonkurrenzen deutlich sichtbar, die sich auch in den Ertragsparametern auswirkten.

In Bezug auf die Qualitätsbestimmung des Lesegutes hinsichtlich Oechslegrad und titrierbaren Gesamtsäuren lag die Variante der Dauerbegrünung, gefolgt von der Strohabdeckung am besten (Tab. 4). Winterbegrünung und Unterstockbepflanzung mit Fenchel ergaben in etwa die gleichen Ergebnisse. Thymian und Beifuß fielen diesbezüglich jedoch nicht weit ab.

Eine Begutachtung der sensorischen Qualität ergab die besten Noten für die Fenchel-Variante. In etwa gleichauf lag die Winterbegrünung.

Die Bonitur der Versuchsparzellen auf Befallsdruck mit pilzlichen Schaderregern ergab keine signifikanten Unterschiede. Insgesamt war die Versuchsanlage zumindest in dem Jahr 2006 kaum betroffen.

Freisetzungsprozesse im Verlaufe der Vegetationsperiode bei Bor, Eisen, Mangan und Zink in allen Varianten der Unterstockbearbeitung wiesen auf mögliche Interaktionseffekte im System Boden-Pflanze zum Beispiel durch Wurzelexudate oder Mikroorganismenaktivität hin. Eine mögliche Unterversorgung an Spurennährelementen im Boden durch Nährstoffkonkurrenz mit den Unterstock-Bepflanzungen ließ sich nicht feststellen, so dass einer Einsaat von Gewürzpflanzen mit antimikrobiell wirksamen ätherischen Ölen und möglichen antagonistischen Wirkungen gegenüber bestimmten pilzlichen Erregern, wie Botrytis cinerea, aus diesem Grunde nichts im Wege steht.

Fußnoten: