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20.01.2015

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68. Pfälzer Weinbautage

Beerenphysiologie im Kräftespiel von

Klima und weinbaulichen Maßnahmen

Dr. Manfred Stoll

Hochschule GEISENHEIM University

Institut für allgemeinen und ökologischen Weinbau

E-mail: [email protected]

68. Pfälzer Weinbautage 14. Januar 2015

Saalbau, Neustadt an der Weinstraße


• Klima

• Weinbauliche Strategien

• Produktqualität und Inhaltsstoffe

Gliederung:

Dr. Manfred Stoll


Phänologie

Austrieb

BBCH 09

Blüte

BBCH 65

Véraison

BBCH 81

Lese

BBCH 89

1955-2010 27. April 16. Juni 22. August 11. Oktober

2011 13. April 30. Mai 26. Juli 24. September

2013 1. Mai 23. Juni 26. August 23. Oktober

2014 8. April 8. Juni 11. August 6. Oktober

TEMPERATUR: Rückblick auf die Phänologie [Riesling Geisenheim]

Dr. Manfred Stoll

20.01.2015

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Vorverlegung der Reifephase [Geisenheim]

Datengrundlage: HSGM, 2014 (Graphik: Lafontaine)

Riesling Spätburgunder

Dr. Manfred Stoll


Summe der Gradtage

zwischen Blüte und Veraison [Eintritt in die Reifephase 25oOe; Riesling, Geisenheim]

Datengrundlage: DWD und HSGM, 2014 (Graphik: Lafontaine & Gaubatz)

Dr. Manfred Stoll


REIFEBEGINN RIESLING

PIK: www.klimafolgenonline.com

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1991-2000 2001-2010

2051-2060

2031-2040

2091-2100 2071-2080

vor 29.07. 29.07-08.08. 29.07-08.08.

08-18.08. 18-28.08. 18-28.08.

Dr. Manfred Stoll

20.01.2015

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TAGESMITTELTEMPERATUR

IN DER REIFEPHASE [60 Tage nach Reifebeginn, 1955-2014, Geisenheim]

Datengrundlage: DWD und HSGM, 2014 (Graphik: Hofmann)

Mittel von 2002-2011: 16,3 oC

(ohne 2003): 15,8 oC

Mittel von 1981-1990: 13,3 oC

Zunahme: +2,5 bis +3 oC

Dr. Manfred Stoll

68. Pfälzer Weinbautage 8

ERTRAGSRISIKO [Riesling, Geisenheim]

ökonomische Effizienz…

Dr. Manfred Stoll

68. Pfälzer Weinbautage 9

Mostgewichte um die 50 oOe gehören der

Vergangenheit an…

ZWISCHENFAZIT

TEMPERATURERHÖHUNG

Klimawandel – Verfrühung der Phänologie oder gar ein

„Beitrag“ zur Qualitätssteigerung und

Qualitätsstabilisierung…???

Wesentlich geringere temperaturbedingte

Qualitätsschwankungen in den letzten 20 Jahren…

Dr. Manfred Stoll

20.01.2015

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Weinbauliche Strategien lang-

fristige Entscheidungen [Stöber et al., in prep.]

Maßnahme Vorteile Nachteile Bemerkung

Standortwahl

andere klimatische

Bedingungen;

Chance, neue Märkte

zu erschließen

Auswirkung auf

Regionen und

kulturgeschichtliche

Tradition

•von gesetzlichen

Rahmenbeding-

ungen abhängig

•langfristig zu planen

•bedürfen hoher

Investitionen

Rebsortenwahl

Anbau besser

adaptierter UL und

ER (Bsp. PIWI)

abhängig von der

Kundenakzeptanz

Erziehungssystem

neue

Anbaumethoden ggf. Anpassung der

Mechanisierung Flexibilität in der

Bewirtschaftung

Reihenorien-

tierung

Einfluss des

Mikroklimas

abhängig von der

Topographie

Einfluss auf

Weinstilistik

Dr. Manfred Stoll


Nord-Ost Süd-West

Nord Süd

Ost-West

~9:00 ~10:00 ~10:45 ~11:45 ~14:00 ~15:15 ~16:15 ~17:00

max. Beeren

temperatur 39°C

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Mikroklima:

Einfluss der Reihenorientierung

Dr. Manfred Stoll

Friedel et al., 2013


Friedel et al., 2013 Friedel et al., 2013

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East-West

Stre

ngt

h o

f B

otr

ytis

dis

eas

es

(%)

North South

N E – S W East – West

North – South

Nord-Ost Süd-West

Nord Süd

Ost-West Mikroklima: Einfluss auf

Botrytisbefall und Phenolzu-

sammensetzung [Riesling, Geisenheim]

Dr. Manfred Stoll

20.01.2015

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•Balance im Wachstum/Wüchsigkeit über die Bewirtschaftung, Nährstoff- oder Wasserversorgung

• source/sink-Verhältnis (Quelle und Verbrauch)

•Beeinflussung der Photosynthese und des Reifeverlaufs

•Mikroklima

Einfluss weinbaulicher Bewirtschaftung - saisonale Anpassung

Dr. Manfred Stoll


Versuchsglied

1 2 3 4 5 6 7 8

Be

falls

stä

rke

(%

)

0

10

20

30

40

Riesling 2012

Pinot gris 2012

Riesling 2013

Pinot gris 2013

Laubschnitt und Traubengesundheit [Remich, Luxembourg]

angepasst nach Molitor et al., 2014

1 2 3 4 5 6 7 8

61 -7d

61 68 68 +7d

68 +14d

68 +21d

68 +28d

Wickeln BBCH

Versuchsglied

Dr. Manfred Stoll


Versuchsglied

1 2 3 4 5 6 7 8

Be

falls

stä

rke

(%

)

0

10

20

30

40

Riesling 2012

Pinot gris 2012

Riesling 2013

Pinot gris 2013

angepasst nach Molitor et al., 2014

In Abhängigkeit vom Laubschnitttermin:

• erhöhte Assimilat-Konkurrenz

Triebspitze/Blüten bzw. Trauben

• aufgelockerte Traubenstruktur

• schnellere Abtrocknung

• gesünderes Lesegut ( Botrytis)

• keine zusätzlichen Kosten

1 2 3 4 5 6 7 8

61 -7d

61 68 68 +7d

68 +14d

68 +21d

68 +28d

Wickeln BBCH

Versuchsglied

Laubschnitt und Traubengesundheit [Remich, Luxembourg]

Dr. Manfred Stoll

20.01.2015

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source/sink-Verhältnis [Spätburgunder; Christchurch, NZ]

Pasch (Euro-Vinifera) [Lopes&Stoll] 2014

Ertrag

Bla

ttfl

äch

e

Dr. Manfred Stoll

Blatt- zu

Fruchtverhältnis


source/sink-Verhältnis [Spätburgunder; Christchurch, NZ]

Pasch (Euro-Vinifera) [Lopes&Stoll] 2014

Parameter Blatt- zu Fruchtverhältnis

4:1 2:1 1:1 1:2 1:4

vorhandene Blattfläche

100 50 100 25 50 100 50 25 25

vorhandener Ertrag

25 25 50 25 50 100 100 50 100

vorhandener Ertrag [g]

480 598 1021 455 910 2095 1622 1004 1855

Beerengewicht [g]

1,53 1,46 1,48 1,37 1,48 1,46 1,44 1,41 1,40

Mostgewicht [o Oe]

88 85 88 83 87 85 83 83 80

Gesamtsäure [g L-1]

5,4 5,4 5,9 5,3 5,4 6,4 5,2 5,9 5,6

Dr. Manfred Stoll


saisonale Anpassung über

Bewirtschaftung [Stöber et al., in prep.]

Maßnahme Vorteile Nachteile Maßnahmen sind:

mechanischen

Entblätterung über

der Traubenzone

einfach und gut

mechanisierbar invasive Maßnahme

· Flexible Anpassung

auch in den

Folgejahren

Intensive

Entblätterung der

Traubenzone

in vielen Jahren positiv für

Traubengesundheit

Insbesondere bei weißen

Rebsorten: Einfluss auf

das Phenolprofil

· Erfolg von Intensität,

Zeitpunkt und Position

der Maßnahme abhängig

in vielen Fällen Erhöhung

des Zuckergehaltes

· Relativ einfache

Handhabung

starker

Sommerschnitt

(HLW)

Möglicherweise

Arbeitseinsparung bei

Rebschnitt Nur bei Kordonerziehung

möglich

· kostengünstig

Eingriff auf die

Traubenarchitektur

(Traubengesundheit)

· Hohe Verbraucher-

akzeptanz

Beschattungsnetze Zeitersparnis bei den

Heftarbeiten

Hohe Kosten in der Anschaffung

Transpirations-

hemmendes Öl

Einfach und kostengünstig

zu Adaptieren

Für den Weinbau derzeit nicht zugelassen

Früher

Lesezeitpunkt

Einfach sowie geringer

Krankheitsbefall

Unvollständige Vollendung der sekundären

Aromastoffsynthese; unreifes Lesegut „NO GO“

Hoher Ertrag

betriebswirtschaftlich

naheliegend, sofern Qualität

stimmt

↨Traubengesundheit sowie Aromabildung;

gesetzliche Beschränkungen

Dr. Manfred Stoll

20.01.2015

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Zwischenfazit weinbauliche

Strategien

???

• Hohe Plastizität der Rebe ermöglicht

Anpassungsfähigkeit an verschiedenste

klimatische Bedingungen.

• Vielzahl der Einflussmöglichkeiten erfordert

eine zunehmend weiter gefasste

Betrachtungsweise – sowohl seitens der

Praxis aber auch in der Forschung.

• Ausgeglichenheit im Wachstum: eine der

zentralen Herausforderungen!

Dr. Manfred Stoll


PRODUKTQUALITÄT

UND INHALTSSTOFFE

• Änderungen des Gesundheitszustandes aufgrund: • Wirt/Schaderreger-Interaktion (Tiere & Pilze)

• abiotischer Faktoren

Dr. Manfred Stoll


PRODUKTQUALITÄT

UND INHALTSSTOFFE

• Änderungen des Gesundheitszustandes aufgrund:

• abiotischer Faktoren

•Wasserverfügbarkeit

•Temperatur

•Licht

Dr. Manfred Stoll

20.01.2015

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Wasserverfügbarkeit & Wasserhaushalt Risikoanalyse Trockenstress [verschiedene Weinbergslagen in Rüdesheim:

EF: Ehrenfels; BU: Burgweg; WI: Wilgert; Bezug: Riesling]

Hofmann et al. 2014

Dr. Manfred Stoll


angepasst nach Coombe and McCarthy, 2000 Zeit

Seitentriebe

Austrieb

Beerenformation

Defizitperiode

Blüte

Hauptriebe

Beere

Veraison

Beerenreife

Zuckereinlagerung

Anthocyane

„Aromen“

Tri

eb

- und B

eere

nw

achstu

m

Wachstums- und Stoffwechselprozesse

Dr. Manfred Stoll


Be

ere

ng

röß

e (g

)

Tage nach der Blüte

100% ETP

30% ETP, früh

50% ETP, früh

30% ETP, spät

Ojeda et al. (2001)

Gradtage (>10 oC)

Wassermangel und Beerenwachstum

Dr. Manfred Stoll

20.01.2015

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Anthocyane

Zucker

Tannin

Äpfelsäure

Weinsäure

Zeit

Ko

nze

ntr

atio

n o

de

r G

röß

e

Beerenwachstum und

Inhaltstoffeinlagerung

Dr. Manfred Stoll

[angepasst nach Kennedy (2002)]


Wasserverfügbarkeit und Mikroklima:

platzen der Beeren

• Wasseraufnahme

• Sortenunterschiede

• Micro-Rissbildung (in Epidermis und Cuticula)

• Botrytis-Befall erhöht die Platzempfindlichkeit

• Temperatur

Becker et al., 2012

Dr. Manfred Stoll


• Sortenanfälligkeit: u.a. Riesling

Milani (VitisVinum) [Failla, Stoll], 2014

Chlorophyllgehalt:

• hoch in Riesling • Carotinoide als Co-Pigmente • hieraus: u.a. Norisoprenoide

Faktoren: Licht größer als Temperatur

Licht: Sonnenbrand

Dr. Manfred Stoll

20.01.2015

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LICHT: GESAMT-NORISOPRENOIDE [in Abhängigkeit der Entblätterung, Riesling, Geisenheim]

Sack et al., 2010 Mostgewicht [oOe]

Dr. Manfred Stoll


LICHT: FLAVONOLMETABOLISMUS [Riesling, Geisenheim]

• Höchstes Niveau der Flavonol-Synthase-Genexpression (FLS) und

Flavonol- Akkumulation im letzten Abschnitt der Reifephase

• Fast keine Expression der FLS-Gene in abgedunkelten Trauben

• Schon nach 8 Stunden Licht erhöhte sich die Expression der FLS um den

Faktor 6 und es wurden ähnliche Phenolkonzentrationen wie in der Kontrolle

erreicht

Friedel et al., submitted

Dr. Manfred Stoll

68. Pfälzer Weinbautage 20.01.2015 30

Frühe Box späte Box Kontrolle frühe späte Entbl. Entbl.

Friedel et al., in prep.

LICHT:

PIGMENTVERÄNDERUNG [Riesling]

Dr. Manfred Stoll

20.01.2015

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LICHT: AROMASTOFFKONZENTRATION [Abdunklung der Trauben (Boxen) zur Veraison; Riesling, Geisenheim]

• Öffnen einiger Boxen drei Wochen vor der Lese

• In abgedunkelten Trauben entwickelten sich deutlich weniger Terpene

• Eine Belichtung in den drei Wochen vor der Lese führte zu einem Anstieg der

Terpenkonzentration und der Terpensynthase-Genexpression, dennoch

bildeten sich im Vergleich zur Kontrolle lediglich wenige Aromastoffe

Friedel et al., submitted

Dr. Manfred Stoll


0 5 10 15 20

Norm

alis

ed a

bundance

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

10-12

12-14

14-16

16-18

0 5 10 15 20

No

rma

lise

d a

bu

nd

an

ce

0.0

0.2

0.4

0.6

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1.0

0 5 10 15 20

No

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0 5 10 15 20

Norm

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0 5 10 15 20

Norm

alis

ed a

bundance

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Harvest date (days from Harvest 1)

0 5 10 15 20

Norm

alis

ed a

bundance

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1

2

3

4

5

6

oBrix

10-12 12-14 14-16 16-18

Norm

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bun

dan

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0.2

0.4

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10-12 12-14 14-16 16-18

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No

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10-12 12-14 14-16 16-18

Norm

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10-12 12-14 14-16 16-18

Norm

alis

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bundance

0.0

0.2

0.4

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0.8

1.0

Harvest 1

Harvest 2

Harvest 3

Harvest 4

1

2

3

4

5

6

<55 55-62 63-71 72-82

Harvest 1

Harvest 2

Harvest 3

Harvest 4

10-12

12-14

14-16

16-18

0 5 10 15 20 0 5 10 15 20

Lesetermin nach H1 o Oe in Klassen <55 55-62 63-71 72-82

AROMAEN UND AROMENVORSTUFEN IN ABHÄNGIGKEIT DES MOSTGEWICHTES UND DES LESEZEITPUNKTES [RIESLING ADELAIDE HILLS]

Boss et al. 2014

(Z)-3-Hexenyl (grünes Gras

1-Nonanol (floral)

Dr. Manfred Stoll


LESESTRATEGIE…???

viele wünschenswerte Aromen oder Aromenvorstufen sind an die Zucker-einlagerung gekoppelt.

weniger erwünschte Aromen: reduzieren sich auf natürliche Weise in der Traube. ABER sowohl Zeit als auch eines Mostgewichtsanstieg erforderlich.

schnelle Reife: zeitabhängige Reduktion negativer Aromen oder Aromenvorstufen müssen sich in der Beere abschwächen

Boss et al. 2014

Dr. Manfred Stoll

20.01.2015

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► ökonomische Effizienz

► ökologische Präzision

Zusammenfassung:

Dr. Manfred Stoll


Mein Dank gilt:

Magali Lafontaine, Dr. Susanne Tittmann, Vanessa Stöber, Marco Hofmann, Matthias

Friedel sowie

Kolleginnen und Kollegen aus verschiedenen Instituten der Hochschule Geisenheim

E-mail: [email protected]

finanzielle Unterstützung:

sowie Ihnen für Ihre Aufmerksamkeit!

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