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Sonnenbrand bei Äpfeln – Ursachen und Bekämpfung (02/04) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Joan Bonani, IRTA-EEA, Girona, Spanien, 2004 1 Einleitung Unter den Klimabedingungen Südeuropas ist Sonnenbrand eine bedeutende Ursache für die Verringerung des Anteils von Früchten der Handelsklasse 1, besonders bei bestimmten Sorten wie `Granny Smith´, `Fuji´ oder `Gala´. Die Ursachen der Sonnenbrandentwicklung sind noch unklar, obgleich allgemein bekannt ist, daß hohe Fruchttemperaturen eine Schlüsselrolle bei der Entstehung spielen. Gleichzeitig ist auch die Bedeutung der Globalstrahlung als Ursache in Diskussion. Die physiologischen Zusammenhänge, die zu den Symptomen führen, sind wohl auch nicht aufgeklärt. Die verschiedene Hypothesen reichen von Gewebenekrosen bis zum Ausbleichen der Pigmente durch Licht in Abhängigkeit vom Grad des Sonnenbrandes. Die wirkungsvollste Kontrollmethode ist eine sorgfältige Sortenauswahl, die neben der Anpassung an den Standort auch die Empfindlichkeit gegenüber Sonnenbrand berücksichtigt, da es in diesem Punkt Sortenunterschiede gibt. Andere Erfahrungen mit Bekämpfungsversuchen in der ganzen Welt umfassen Einnetzung gegen Hagel, Verdunstungskühlung mittels Überkronenberegnung und die Applikation eines Kaolinpartikelfilmes mit wechselndem Erfolg und Wirkungsgrad. Dieser Beitrag will die Diskussion um die Ursachen und Kontrolle von des Sonnenbrand auf Äpfeln in Südeuropa darstellen. 2 Sonnenbrand Definition Sonnenbrand wird beschrieben als eine variable Größe der Verminderung der normalen Epidermisfarbe, die von einer leichten Verfärbung oder Aufhellung bis zur totalen Verbräunung reicht - verursacht durch Nekrose des Fruchtgewebes. Das typische Symptom für Sonnenbrandnekrose wird unter spanischen Bedingungen an der Sorte `Golden Delicious´ fest gemacht, obgleich das Auftreten dieser extremen Art des Sonnenbrands nicht so häufig ist beziehungsweise dessen Bedeutung auf sehr warme Bereiche und bestimmte Jahre beschränkt bleibt. Leichter Sonnenbrand ist häufiger, obwohl es bei gelben Sorten wie `Golden Delicious´ im Allgemeinen kein Grund für eine Qualitätsabstufung darstellt. Im Gegensatz dazu tritt diese Art des Sonnenbrands bei grünen Sorten wie `Granny Smith´ oder farbigen Sorten wie `Fuji´ häufiger auf und verursacht höhere wirtschaftliche Verluste. 3 Ursachen und physiologische Zusammenhänge SCHRAEDER, 2001 schlägt vor, in zwei Arten von Sonnenbrand zu unterscheiden, die jeweils durch definitiv unterschiedliche Ursachen ausgelöst werden. Die extreme Art des Sonnenbrands, die Sonnenbrandnekrose, wird durch Fruchttemperaturen über 52° C verursacht und leitet einen kritischen Prozeß ein, der mit dem Absterben des Gewebes endet. Der leichte Sonnenbrand, optische erkennbar an der Broncefärbung der Epidermis, entsteht bei Temperaturen zwischen 47-48° C, mit etwas unterschiedlichem Erscheinungsbild je nach Sorte. Für die Entstehung und Entwicklung ist eine bestimmte Strahlung - vermutlich UV-B –erforderlich. Andere Autoren wie WÜNSCHE et al., 2002 und YURI et al., 2001 weisen darauf hin, daß eine hohe Fruchttemperatur der wichtigste Faktor ist. Die Hypothesen für die ursächlich physiologischen Mechanismen, die mit Sonnenbrand in Zusammenhang gebracht werden, variieren ebenfalls. Es gibt die Übereinkunft, daß die extreme Art des Sonnenbrands das Resultat einer Gewebenekrose ist, die durch einen thermischen Tod ausgelöst wird. Es wird berichtet, daß die Broncefärbung der Epidermis das Resultat oxydativer Prozesse sei, die durch die Anwesenheit freier Radikale erzeugt werden oder auf das Ausbleichen der Epidermispigmente zurückzuführen ist. Ebenso ist die Tatsache bekannt, daß die sichere Akklimation (Abhärtung) gegen hohe Temperaturen das Schadensausmaß verringert und Hitzeschockproteine in einem Schutzmechansimus der Pflanze involviert sind.
Tabelle 1: Empfindlichkeit der Hauptapfelsorten unter spanischen Anbaubedingungen
Im allgemeinen sind keine klaren Unterschiede in der Empfindlichkeit gegen Sonnenbrand zwischen den Klonen einer beobachtet worden. In Tabelle 2 kann der Prozentsatz der Früchte mit Sonnenbrand in der Sortengruppe von `Fuji´ beobachtet werden. Bis auf `Fuji Spike´ liegt die Mehrheit der `Fuji-Typen´ auf einem ähnlichen Empfindlichkeitsniveau. Für diese Gruppe gilt, daß (flächig rotgefärbte) “blush”-Typen weniger problematisch sind als gestreifte Typen - vermutlich, weil bei den “blush-Typen” durch die Ausfärbung zur Reife die Bronzefärbung überdeckt wird. Tabelle 2: Empfindlichkeit gegenüber Sonnenbrand von `Fuji-Klonen (erste Ernte) im Jahr 2003 Forschungsstation EEA Mas Badia (Spanien)
4.2 Verdunstungskühlung durch Überkronenberegnung Die Verdunstungskühlung der Früchte mittels Überkronenberegnung durch Mikro-Sprinkler oder Kreisregner kann die Sonnenbrandschäden wirkungsvoll verringern (PARCHOMUK und MEHERIUK, 1996). Der Grad der Verringerung liegt zwischen 5 und 50%. Eine Abhandlung über die Anordnung der Systeme und allgemeinen Anwendung kann bei EVANS, 1999 gefunden werden. Allgemein wird bei der Beregnung mit Mikro-Sprengern ein Zyklus von Ein- und Ausschaltperioden ausgelöst, sobald die Lufttemperatur auf >28-30°C ansteigt. Der erforderliche Wasserbedarf liegt zwischen 0,45 und 4,5 [mm/h]. Vor dem Einsatz dieser Technik gibt es jedoch einige Punkte zu beachten. Der häufigste Begrenzungsfaktor ist die Verfügbarkeit von Wasser in ausreichender Quantität und Qualität. Das Kalkabsetzungpotential (Lime Deposition Potential=LDP) ist einer der Parameter, die Eignung der Wasserqualität für eine einzuschätzen (EVANS, 1999). So gibt ein LDP-Wert < 1 an, daß das Wasser für diesen Zweck unbrauchbar ist, wegen der Calciumablagerungen an Blättern und Früchten, die zu einer Salzphytotoxizität an Blättern führen können. Desweiteren ist eine verstärkte Zunahme des Unkrautbesatzes zu beachten, sowie die Veränderung zu einem Kleinklimas in dem Pilzkrankheiten gefördert werden. Während 2002 und 2003 wurde in der Forschungsstation EEA Mas Badia die Verdunstungskühlung in einem Fuji-quartier eingesetzt. Zum Einsatz kamen Mikrosprinkler von 25 [l/h] bei einer Verteilung von 1.333 [Stück/ha] mit einem Wasserausstoß von 3,3 [mm/h], die für 15 Minuten auslösen, sobald die Temperatur über 28°C steigt. Die Wirkung auf die Reduktion von Sonnenbrand ist in Tabelle 3 zusammengestellt. Die Ergebnisse wurden beeinflußt durch eine niedrige Wasserqualität (LDP > 6) und die extreme Bedingungen des Jahres 2003. Tabelle 3: Anteil Sonnenbrand geschädigter Früchte [%] an `Fuji´-Apfelbäumen bei Verdunstungskühlung in 2002 und 2003, Versuchsstation EEA Mas Badia
4.3 Applikation eines Kaolin-Partikelfilms Eine andere Methode die vorgeschlagen wurde, um Sonnenbrand zu verringern, ist die Anwendung verarbeiteter Kaolin-Partikel, um eine Benetzung (Film) auf den Früchten zu erreichen, mit der Hitzestreß und damit Sonnenbrand verringert werden kann (GLENN et al., 2002). Nach Ergebnissen verschiedener Autoren wird eine gute Schutzwirkung gegen Sonnenbrandschäden unterstellt, die je nach Sorte zwischen 58% und 21 % weniger Sonnenbrand zeigen als unbehandelte Bäume. 2003 wurden in einem Experiment im EEA Mas Badia an verschiedenen `Fuji-Klonen´ (`Akifu-7´, `SUPREMA´ und `RAKURAKU´) mit verarbeiteten Kaolin-Partikel aus zwei unterschiedlichen Quellen (Kaolin CBIA, Spanien und SURROUND®) gearbeitet. Die insgesamt 7 Anwendungen begannen 45 Tage nach der Vollblüte. Die ersten 4 Anwendungen erfolgten im Abstand von je einer Wochen und die letzten 3 im Abstand 15-20 Tagen. Die verwendete Dosierung war 25 [kg/ha] in 1000 Liter Lösung. Die Ergebnisse zeigen, daß die Anwendung verarbeiteter Kaolin-Partikel zu weniger Sonnenbrand führten, ohne irgendeinen negativen Effekt auf die Entwicklung der Ausfärbung (Tabelle 4). Tabelle 4: Anteil Früchte mit Sonnenbrand [%] an unbehandelten Bäumen und nach Applikation verarbeiteter Kaolin-Partikel an verschiedenen `Fuji-Typen´, 2003, EEA Mas Badia (Spanien)
4.3 Hageleinnetzung Der Einsatz von Netzen oder Abdeckungen gegen Hagelschäden ergeben ebenfalls eine Verringerung des Sonnenbrands. Die Reduktionswirkung ist deutlich signifikant bei schwarzen Abdeckungsvarianten unabhängig vom Einfluß der Jahre. Bei weißen (“Crystal”-) Abdeckungsvarianten gab es einige Fälle, wie 2003 mit `FUJI SUPREMA´, wo die Verkleinerung nur gering war (Tabelle 5). Allerdings wurde in beiden Abdeckungsvarianten bei den `Fuji-Typen´ eine Verringerung gut ausgefärbter Früchte und des Zuckergehaltes beobachtet. Die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von Hagelnetzen muß differenziert analysiert werden, indem alle möglichen Vor- und Nachteile, sowie das ökonomische Umfeld der Vermarktung und des Anbaugebietes einbezogen werden. Tabelle 5: Anteil Früchte mit Sonnenbrandan 3 `Fuji-Typen´2002 und 2003 in EEA Mas Badia/Spanien
Literatur Glenn, D. E Prado, A. Erez, J. McFerson, G. Puterka. 2002. A reflective, processed-kaolin particle film affects fruit temperature, radiation reflection, and solar injury in apple. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 127(2):188-193. Evans, R.G. 1999. Overtree evaporative cooling. System design and operation for apples in the PNW. http://www.sidney.ars.usda.gov/personnel/pdfs/Overtree Evaporative Cooling System Design.pdf Schrader, 2001. Two types of sunburn in apple caused by high fruit surface (peel) temperature. Online. Plant Health Progress doi:10.1094/PHP-2001-1004-01-RS. Wünsche, J.N., D.H. Greer, J.W. Palmer, A. Lang, T. McGhie. 2001. Sunburn- the cost of a high light environment. Acta Hort. 557, p. 349-356. Yuri, J., Torres, C., Bastías, R., Neira, A. 2000. Golpe de sol en manzanas. Factores inductors y respuestas bioquímicas. AgroCiencia. 16(1):23-32. Carbó, J., M. Casals, I. Iglesias, J. Bonany Irta-EEA Mas Badia, 17134-La Tallada, Spanien Irta-EE Lleida, 25148, Lleida, Spanien |
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