Projekt-45: Quantifizierung des trockenheitsbedingten Ertragsrückganges bei Getreide sowie Prüfung der Entwicklung von Verfahren zur frühzeitigen Prognose eines entsprechenden Minderertrages

Projektleitung

Peter Ruckenbauer

Forschungseinrichtung

Universität für Bodenkultur - Department Angewandte Pflanzenwissenschaften und Pflanzenbiotechnologie Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Universität für Bodenkultur

Projektnummer

1160

Projektlaufzeit

-

Finanzierungspartner

Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft

Allgemeine Projektinformationen

Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)

Titel (englisch)

Quantification of yield reductions of cereals due to drought and development of methods for early yield-forcasts

Projektziele

Während Schäden die durch mangelnden Niederschlag (Risiko Trockenheit) an den Fruchtarten Mais, Kartoffeln und Sojabohnen entstehen, gegenwärtig bereits bei der Österreichischen Hagelversicherung in Deckung genommen werden können, besteht derzeit bei den Fruchtarten Getreide noch keine Möglichkeit eines derartigen Versicherungsschutzes. Eine Erweiterung des Versicherungsangebotes an landwirtschaftlichen Kulturpflanzen (im allgemeinen werden 50% der Versicherungsprämie aus öffentlichen Mitteln finanziert) setzt jedoch genaue Kenntnisse über Eintritt, Ausmaß, Umfang, Erhebung, etc. derartiger Schadensereignisse, im konkreten Fall extremer Mindererträge sowie Qualitätseinbußen welche durch mangelnden Niederschlag bei Getreide verursacht werden, voraus.
Unabhängig von der eigentlichen Zielsetzung, die Grundlagen einer entsprechenden Versicherbarkeit zu erheben, ist es ein weiteres Ziel dieser Untersuchungsreihe, die Ertragswirksamkeit von Trockenstress bei Getreide allgemein zu quantifizieren und somit für die einzelnen Landwirte, die qualifizierten Berater und für alle Kräfte in Forschung und Lehre entsprechende Richtlinien und Informationen zur erarbeiten. Diese, den Minderertrag quantifizierenden Richtlinien sollen weiters zur Planung von Bewirtschaftungsmaßnahmen, zur Abschätzung von Ernteterminen und -mengen etc. eingesetzt werden können.
Im Rahmen von Gefäßversuchen sollen daher der Einfluss von Trockenstress auf die Pflanzenphysiologie und in weiterer Folge auf die Ertragsbildung unterschiedlicher Genotypen mit hoher Anbaubedeutung in Österreich, näher untersucht werden. Besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der Quantifizierung des Einflusses von Trockenstress auf die sortenspezifische Ertragsbildung.
Abschließend soll ein kombiniertes Mess- und Schätzverfahren unter Zuhilfenahme von Feldmethoden zur Abschätzung des trockenheitsbedingten Minderertrages für die einzelnen Getreidearten in Abhängigkeit genotypspezifischer Reaktionsmuster entwickelt werden.
Der experimentelle Schwerpunkt dieses Forschungsprojektes ist ein Gefäß-Exaktversuch der im Vegetationshaus des Bundesamtes und Forschungszentrums für Landwirtschaft durchgeführt wird. Die Auswertung und Bearbeitung der gewonnenen Ergebnisse erfolgt am Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Universität für Bodenkultur Wien.

Praxisrelevanz

Durch das Projekt sollen wissenschaftliche Grundlagen für eine zukünftige 'Ernteversicherung' bei Getreide anstatt der bisherigen reinen Hagelversicherung erarbeitet werden.
Getreide ist die tragende Kultur, sowohl der menschlichen Ernährung (Brotgetreide, Teigwaren, Futtermittel, etc.) als auch der landwirtschaftlichen Produktion unseres Klimaraumes.
In den traditionellen Getreideanbaugebieten Ostösterreichs führten die in den letzten Jahrzehnten wiederholt auftretenden Trockenperioden im Frühjahr zu erheblichen Ertragseinbußen bis hin zu Totalausfällen. Eine vieldiskutierte Änderung des Weltklimas (Treibhauseffekt) wird auch zu einer Änderung der klimatischen Bedingungen (Stabilität) in unserem Produktionsgebiet führen. Der Erwartung entspricht ein vermehrtes Auftreten von Witterungsextremen einschließlich zunehmender zeitlicher Ungleichverteilung der Niederschläge. Die gegenständliche Problemstellung von Trockenheit in der landwirtschaftlichen Produktion wird daher in den nächsten Jahren und Jahrzehnten höchstwahrscheinlich weiter ansteigende Bedeutung erlangen. Aktivitäten in diesem Bereich der Agrarwirtschaft scheinen daher aktueller denn je.

Berichte

Abschlussbericht , 01.01.2000

Kurzfassung

Von März bis August 1999 wurde vom Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Universität für Bodenkultur an der Gefäßversuchsstation des Bundesamtes und Forschungszentrums für Landwirtschaft ein Trockenstressversuch mit 6 Winterweizensorten, einer Sommerdurumweizensorte und 6 Sommergerstensorten durchgeführt. Ziel des Versuch war es, den Einfluss von Trockenperioden auf die Komponenten des Kornertrages (Kornertrag je Pflanze = Ährenzahl je Pflanze x Kornzahl je Ähre x Tausendkorngewicht) während verschiedener physiologischer Stadien zu untersuchen und quantitativ zu ermitteln. Die Österreichische Hagelversicherung VVAG war Initiator und Sponsor des Projektes. Um die Reaktion der verschiedenen Genotypen auf Wassermangel zu unterschiedlichen Wachstumsstadien beobachten zu können, wurden die Winterungen ab Ende März (BBCH Stadium 30, Schoßbeginn), die Sommerungen ab Mitte April (BBCH 30), in fünf Varianten geteilt und unterschiedlich bewässert. Variante I: permanent optimales Wasserangebot (=Kontrollvariante) Variante II: optimales Wasserangebot vor Blühbeginn - geringes Wasserangebot nach der Blüte Variante III: geringes Wasserangebot vor Blüte - optimales Wasserangebot nach der Blüte Variante IV: permanent geringes Wasserangebot Variante V: permanent extrem geringes Wasserangebot (=Extremvariante) Die nun angeführten Untersuchungen umfassten: Ähren je Pflanze Gramm Kornertrag je Ähre Gramm Kornertrag je Pflanze Tausendkorngewicht Korn/Spreu Verhältnis Vollgerstenanteil (nur bei Sommergersten) Die drei Getreidearten reagierten sehr unterschiedlich. Prinzipiell hielten die Sommerungen gegenüber den Trockenstressbedingungen weit besser als die Winterungen stand. Innerhalb der Arten gab es aber erhebliche Unterschiede. Winterweizen CAPO Zur Zeit der Vollreife kann der jeweilige Kornertrag je Pflanze bei der Sorte CAPO in 4 Gruppen eingeteilt werden. Den höchsten Kornerträgen bei der Kontrollvariante (Variante I = permanent optimale Wasserversorgung) standen geringere Erträge in den Varianten II (= optimales Wasserangebot vor der Blüte - geringes danach) und III (= geringes Wasserangebot vor der Blüte – optimales danach) und ein deutlicher Minderertrag bei der Variante V (=permanent extrem geringes Wasserangebot) gegenüber. Da visuelle Ertragsschätzungen üblicherweise zur Zeit der Teigreife erfolgen, wurden diese Ertragsverhältnisse auch in diesem Stadium untersucht. Von der Teig- zur Vollreife verändern sich nur mehr Variante III und V deutlich. Beide Varianten nehmen in diesem Zeitraum noch erheblich an Ertrag zu. Der Kornertrag je Ähre zeigt zur Vollreife drei Gruppen. In die Gruppe des höchsten Ertrages fallen Variante I und III. In die nächste Gruppe werden Variante II und IV eingeordnet. Den geringsten Kornertrag je Ähre bildet Variante V. Zur Teigreife lag noch die Kontrollvariante deutlich über den Varianten II, III und IV. Diese lagen ihrerseits sehr deutlich über Variante V. Der Spreuanteil schwankt zur Vollreife nur mäßig, zur Teigreife hatte noch Variante V einen wesentlich höheren Spreuanteil als die übrigen Varianten. Das Tausendkorngewicht lag in Variante II sowohl zur Teig-, als auch zur Vollreife, unter dem der übrigen Varianten. GEORG Bei GEORG wurde zur Vollreife in der Kontrollvariante ein deutlich höherer Ertrag je Pflanze als in allen übrigen Varianten erreicht. Varianten II, III und IV bildeten ähnliche Erträge, grenzten sich aber ebenso deutlich von Variante V ab. Diese Tendenzen zeigten sich bereits zur Teigreife. Pro Ähre realisierten Variante I, III und IV ein Ertragsniveau, deutlich darunter folgten Variante II und V. Tendenziell war diese Entwicklung bereits zur Teigreife erkennbar. Variante I, III uns IV zeigten bereits zur Teigreife ein ähnliches Korn/Spreu Verhältnis. Variante II und V lagen darüber. Bis zur Vollreife konnte GEORG in Variante V den Spreuanteil noch deutlich senken, lag aber wie auch Variante II, welche seit der Teigreife ihren Spreuanteil noch erhöht hatte, über Variante I, III und IV. Das Tausendkorngewicht lag in Variante II sowohl zur Teig-, als auch zur Vollreife, unter dem der übrigen Varianten. LUDWIG Der Kornertrag je Pflanze war bei LUDWIG zur Teig- wie auch zur Vollreife, streng nach den Varianten abgestuft. Der Kornertrag je Ähre erlaubte es ebenfalls zu beiden Reifestadien LUDWIG in drei Ertragsgruppen zu unterteilen. Deutlich nach der Kontrollvariante bildeten Variante II, III und IV die nächste Gruppe. Deutlich am wenigsten Kornertrag je Ähre konnte in Variante V erreicht werden. Die Verteilung des Korn/Spreu Verhältnises war bereits zur Teigreife erkennbar. Variante I, II, III und IV hatten deutlich weniger Spreuanteil als V. Bis zur Vollreife konnte Variante V das Korn/Spreu Verhältnis aber noch deutlich zugunsten des Kornes verändern. Zur Teigreife war das Tausendkorngewicht zwischen den Varianten noch uneinheitlich, zur Vollreife schwankte es dann nur mehr wenig. RENAN Auch bei RENAN war der Kornertrag je Pflanze zur Vollreife streng nach den Varianten abgestuft. Zur Teigreife war Variante noch deutlich über der von den Varianten II, III und IV gebildeten Gruppe gelegen. Betrachtet man den Ertrag in Gramm Korn je Ähre, so erkennt man zur Vollreife die von der Kontrollvariante gebildete Gruppe und alle übrigen Varianten. Zur Teigreife hatten Variante III und IV noch höhere Erträge verheißen. Der Spreuanteil war zur Vollreife nur in Variante II wesentlich höher als in den übrigen Varianten. Zur Teigreife hatte Variante V noch einen höheren Spreuanteil. Das Tausendkorngewicht lag in Variante II sowohl zur Teig-, als auch zur Vollreife, unter dem der übrigen Varianten. CONTRA Der Ertrag je Pflanze war bei CONTRA zur Vollreife für jede Variante unterschiedlich. Bereits zur Teigreife lag Variante I vor den übrigen Varianten, dann folgten deutlich darunter die Varianten II, III und IV. Wiederum deutlich darunter lag Variante V. Ebenso war, zur Vollreife, der Ertrag je Ähre gestaffelt. Zur Teigreife war Variante IV noch zwischen der Kontrollvariante und Variante II gelegen. Der Spreuanteil war zur Voll- und zur Teigreife ähnlich verteilt gewesen. Den geringsten Spreuanteil wiesen Variante I und IV auf, darüber lagen Variante III und II. Darüber wiederum lag noch Variante V. Das Tausendkorngewicht lag in Variante II sowohl zur Teig-, als auch zur Vollreife, unter dem der übrigen Varianten. VICTO Der höchste Ertrag je Pflanze und Ähre wurde bei VICTO zu beiden Reifestadien in der Kontrollvariante geerntet. Je Pflanze folgte mit deutlichem Abstand Variante III. Variante II und IV erreichten zur Vollreife ähnliche Kornerträge je Pflanze. Zur Teigreife lag Variante II noch deutlich vor Variante IV. Ausgedrückt in Kornertrag je Ähre lagen zur Teigreife Variante III, IV und V auf einem ähnlichen Niveau. Variante II hatte den geringsten Ertrag. Zur Vollreife erreichte Variante II das von V zur Teigreife, und umgekehrt. Der Spreuanteil war zur Vollreife in den Varianten I, III und IV sehr ähnlich. Darüber lagen Variante V und II. Zur Teigreife hatte Variante V auch noch das Korn/Spreu Verhältnis von I, III und IV. Das Tausendkorngewicht lag in Variante II sowohl zur Teig-, als auch zur Vollreife, unter dem der übrigen Varianten. Sommerdurumweizen HELIDUR HELIDUR erbrachte innerhalb der Trockenstressvarianten II, III, IV und V keine starken Abweichungen je Pflanze. Die Kontrollvariante realisierte aber deutlich höhere Erträge. Betrachtet man nur den Kornertrag je Ähre, so ergeben sich zwischen den Varianten I, III, IV und V kaum Abweichungen, Variante II liegt im Ertrag je Ähre aber deutlich darunter. Durch die höhere Ährenanzahl je Pflanze kann Variante II aber das Ertragsniveau pro Pflanze der übrigen Stressvarianten, trotz geringeren Tausendkorngewichtes, erreichen. Somergerste BARKE BARKE erbrachte zur Vollreife in den Varianten I und II, sowie in den Varianten III, IV und V ähnliche Erträge je Ähre und je Pflanze. Zur Teigreife war diese Tendenz noch nicht zu erkennen. Variante II konnte noch deutlich an Ertrag zunehmen, Variante III und IV verloren noch deutlich. Dies geht auch mit einer Abnahme des Spreugehalten in Variante II, und einer Zunahme in den Varianten III und IV einher. Der durchschnittliche Vollgerstenanteil lag bei der Vollreife über 87 %. Zur Teigreife lagen Variante I und II noch weit darunter. BETTY Der Kornertrag je Ähre und je Pflanze nahm von der Kontrollvariante ausgehend ab. Variante II unterschied sich dabei von der Kontrollvariante weitaus geringer als alle übrigen Varianten welche sich voneinander ebenfalls deutlich unterschieden. Zur Teigreife war diese Tendenz noch nicht zu erkennen gewesen. Damals lagen die Varianten III, IV und V, weit über Variante I und II. Mit den Spreugehalten verhielt es sich genau umgekehrt. Zur Teigreife waren diese in den Varianten III, IV und V weit niedriger als in Variante I und II. Zur Vollreife war es dann umgekehrt. Der durchschnittliche Vollgerstenanteil lag zur Vollreife bei 85 %, zur Teigreife lagen Variante I und II noch weit darunter. ELISA Im Kornertrag je Ähre bildeten die Varianten I, II IV und V zur Vollreife eine Gruppe, III lag deutlich darunter. Im Kornertrag je Pflanze differenzierte sich diese große Gruppe in Variante I und II, sowie IV und V. Variante III lag aber noch immer deutlich unter der zuletzt genannten Gruppe. Während der Teigreife war es umgekehrt, Variante III bildete sowohl je Ähre, als auch je Pflanze die höchste Korntrockenmasse. Mit dem Korn/Spreu Verhältnis verhielt es sich ebenso. Der durchschnittliche Vollgerstenanteil lag zur Vollreife bei nur 79 %, zur Teigreife lagen alle Varianten noch weit darunter. PENELOPE Zur Vollreife kann man PENELOPE im Ertrag je Ähre und je Pflanze in zwei Gruppen trennen. Die erste Gruppe beinhaltet Variante I und II. Sie liegt deutlich über der die anderen Varianten enthaltenden Gruppe. Zur Teigreife lagen noch alle Varianten in einem engen Bereich. Das Korn/Spreu Verhältnis war zu beiden Erntestadien eher einheitlich, zur Teigreife lagen noch Variante I, II und V über III und IV, bei der Vollreife hatten die Varianten I und II den geringsten Spreuanteil. Der Vollgerstenanteil war schon zur Teigreife ziemlich einheitlich hoch. Bei der Vollreife lag er dann durchschnittlich bei 89 %. PROSA Sowohl im Kornertrag je Ähre, als auch in dem je Pflanze, bildeten zur Vollreife Variante I und II, sowie IV und V ähnliche Erträge. Deutlich darunter lag Variante III. Zur Teigreife war noch keine deutliche Differenzierung zu erkennen gewesen. Der Spreuanteil war zur Teigreife noch bei allen Varianten gleich hoch. Zur Vollreife verteilte er sich umgekehrt zum Kornertrag. Variante III hatte den höchsten Spreuanteil, gefolgt von Variante V und IV, sowie von II und I. Der Vollgerstenanteil war zur Teigreife sehr einheitlich, zur Vollreife lag er bei durchschnittlich 88 %. Variante III lag dabei deutlich unter den übrigen Varianten. VIVA Im Kornertrag je Ähre und je Pflanzen zeigten sich zur Vollreife zwei Gruppen. Variante I und II lagen deutlich über den anderen Varianten. Zur Teigreife hatte das noch ganz anders ausgesehen. Variante I lag damals deutlich über allen anderen Varianten. Das Korn/Spreu Verhältnis war zur Teigreife dem Kornertrag entsprechend. Variante I hatte den mit Abstand geringsten Spreuanteil. Bis zur Vollreife konnten die übrigen Varianten ihr Korn/Spreu Verhältnis aber noch deutlich zugunsten des Kornes verändern. Zur Vollreife waren die Unterschiede dann wesentlich geringer. Der Vollgerstenanteil lag zur Vollreife bei 82 %. Zur Teigreife war der noch weit geringer und beträchtlich schwankend gewesen. Die einzelnen Genotypen zeigten im Übergang von der Teig- zur Vollreife ein durchaus unterschiedliches Verhalten. Eine Ertragsschätzung zur Teigreife ist daher mit dem derzeitigen Wissens- und Erfahrungsstand nur sehr ungenau möglich. Darum ist, nach Ansicht des Verfassers, eine weitere Untersuchungsperiode dringend zu empfehlen. Aus dem Vergleich der Ergebnisse des Gefäßversuches mit denen der Österreichischen Beschreibenden Sortenliste wurde, soweit das mit nur einjähriger Versuchsdauer behauptet werden kann, die Erfahrung gewonnen, dass durch die bisher übliche Versuchsanstellung der Sortenprüfung eine Untersuchung auf Trockenheitseignung unberücksichtigt bleibt.

Berichtsdateien

Endbericht.PDF

Autor/innen

Dipl.-Ing. Arno Kastelliz, O.Univ.-Prof. Dr. Peter Ruckenbauer