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Im Rahmen des interdisziplinären KLIFF-Projektes (Klimafolgenforschung in Niedersachsen), sollen im Forschungsthema „Pflanzenproduktion“ gemeinsam mit der ZEPP und dem IPP (Prof. Dr. Bernhard Hau / Leibniz Universität Hannover) Risikovorhersagen für ausgewählte Schaderreger in Winterweizen, Raps, Mais und Zuckerrübe auf Basis der regionalen Klimaprojektionen bis zum Ende dieses Jahrhunderts für Niedersachsen generiert werden. Der Schwerpunkt der Arbeit wurde dabei auf die pilzlichen Pathogene und Schadinsekten gelegt, für die bereits Prognosemodelle bei der ZEPP vorhanden sind. Betrachtet werden wichtige Entwicklungsparameter von Pathogenen (z.B. Veränderung der Infektionswahrscheinlichkeit, zeitliches Erstauftreten) bzw. von Schadinsekten (z.B. Veränderung des Erstzufluges in den Kulturpflanzenbestand, Generationenanzahl pro Jahr).

Als Input werden die Ergebnisse des REMO-Klimamodells (A1B, UBA) ohne Biaskorrektur in stündlicher Auflösung genutzt. Aufgrund der sehr hohen Auflösung des REMO-Modells (10 x 10 km) werden für maximal 496 Gitterpunkte die Klimasimulation durchgeführt. Die möglichen Veränderungen einiger ökonomisch wichtiger Pflanzenkrankheiten in Abhängigkeit der Klimaprojektionen werden für drei Zeitfenster analysiert. Als Basis (B) gilt der Zeitraum von 1971-2000, welcher die derzeitige Situation repräsentiert. Dazu werden ein mittelfristiges Szenario (M) (2021-2050) und ein langfristiges Szenario (L) (2071-2100) in Relation gesetzt.

 

Beispiele wichtiger Winterweizenkrankheiten

Die Entscheidungshilfe SIG-Getreide (Schaderreger-Infektions-Gefahr) berechnet wetter­basiert die täglichen Infektionsbedingungen für die wichtigsten Blattkrankheiten in Wintergetreide. Die Krankheitsmodule basieren auf stündlichen Daten der Wetterparameter Lufttemperatur, relative Luftfeuchtigkeit und Niederschlag, aus denen zusätzlich der für die Module notwendige Blattnässestatus berechnet wird. Resultat der täglichen Berechnungen ist eine witterungsbasierte Infektionswahrscheinlichkeit. In SIG-Getreide ist das Modell SIMONTO integriert, das die Entwicklungsstadien des Getreides in Abhängigkeit von der Temperatur simuliert (BBCH Stadien).

Für Winterweizen wurde innerhalb der wichtigen Entwicklungsperiode von BBCH 30 bis BBCH 69 (Behandlungszeitraum) die mittlere Infektionswahrscheinlichkeit für die drei Blattkrankheiten Mehltau, Braunrost und DTR-Blattdürre berechnet.

Die ersten vorläufigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass der projizierte Klimawandel in Niedersachsen langfristig dazu führen könnte, dass sich die Infektionsbedingungen für Braunrost und DTR-Blattdürre verbessern, während sich die Infektionsbedingungen für Mehltau in Winterweizen geringfügig verschlechtern könnten.

 

Beispiel einer wichtigen Zuckerrübenkrankheit

Weiterhin wurde das Prognosemodell CERCBET1 für die Risikovorhersagen verwendet. Es ermittelt den Epidemiebeginn von Cercospora-Blattflecken in Zuckerrüben, indem es den prozentualen Anteil befallener Schläge je Region in Abhängigkeit des Datums vorhersagt.

Mit den Basisparametern Temperatur und relative Luftfeuchte wurden unter Angabe von Regionalfaktoren (Anbaudichte, Fruchtfolge und Vorjahresbefall) zwei Termine prognostiziert: T1 das Datum des Erstauftretens in einer Region (1% befallene Schläge) und T50 der Starttermin einer Befallskontrolle (50% befallene Schläge). Als Ergebnis werden über alle Gitterpunkte die Mittelwerte für T1 und T50, ausgedrückt in Kalendertagen, betrachtet. Zur Bewertung der Auswirkungen auf das Krankheitsauftreten werden die Differenzen in Tagen zwischen den drei oben genannten Zeitfenstern genutzt. Im Vergleich der Zeitfenster B und M verfrüht sich T1 im Mittel um 5,2 Tage und T50 um 6,7 Tage. Im Vergleich der Zeitfenster B und L verfrüht sich T1 im Mittel um 22,9 Tage und T50 um 25,2 Tage.

Für eine regionale Analyse des Krankheitserstauftretens wurde Niedersachsen in vier Interpolationszonen eingeteilt (Abb. 1): Nord- und Ostfriesisches Küstenland, Lüneburger Heidelandschaft, Hildesheimer Ackerland und Niedersächsische Ebene. In der Vegetationsperiode trat in allen drei Zeitfenstern der Simulationen die Cercospora-Blattfleckenkrankheit im Westen zuerst und im Norden zuletzt auf. Der Osten und der Süden Niedersachsens lagen terminlich dazwischen.

Diese Ergebnisse zeigen, dass der projizierte Klimawandel in Niedersachsen vor allem langfristig dazu führen könnte, dass sich der Epidemiebeginn von Cercospora-Blattflecken in Zuckerrüben deutlich verfrühen könnte. Möglicherweise müssten dann die Zuckerrüben früher und je nach Witterungsverlauf auch häufiger als bisher gegen diese Krankheit behandelt werden, falls sich nicht bis dahin andere wesentliche Produktionsfaktoren ändern werden, die das Erstauftreten von Cercospora-Blattflecken in Zuckerrüben deutlich verzögern.

 

Mehr Informationen finden Sie unter:

Richerzhagen, D., Racca, P., Zeuner, T., Kuhn, C., Falke, K., Kleinhenz, B., Hau, B.(2011): Impact of climate change on the temporal and regional occurrence of Cercospora leaf spot in Lower Saxony; Journal of Plant Disease and Protection 118 (5): 168-177

Link zum Abstract: http://www.ulmer-journals.de/ojs/index.php/jpdp/article/view/387

 


Abb. 1: Ergebnisse von CERCBET1 auf Basis der Projektionen des Klimamodells REMO dargestellt als Risikokarte mit regionaler Einteilung von Niedersachsen in Interpolationszonen. Abgebildet sind die Termine T1 (Erstauftreten) und T50 (Start Befallskontrolle) in den drei Zeitfenstern B (1971-2000), M (2021-2050) und L (2071-2100).

 

Laufzeit:
01.01.2009 - 31.12.2013
Förderer: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur
Ansprechpartner: Paolo Racca
Links: www.kliff-niedersachsen.de