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VitiSoil

VitiSoil

Ein Beitrag des Weinbaus zu den Klimaschutzzielen der COP21-Konferenz von Paris: Sensoreinsatz im Weinbau mit minimiertem CO2-Fußabdruck durch Humusspeicherung und PIWI-Sorten

Projektkoordinator

Dr. Stefan Pätzol
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES), Allg. Bodenkunde und Bodenökologie, Bonn
s.paetzold@uni-bonn.de

Verbundpartner

Forschungszentrum Jülich
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI)
Deutscher Raiffeisenverband e.V.

Projekthomepage

https://www.unter-2-grad.de/projekte/vitisoil/

Projektbeschreibung in FISA

Zum Forschungsinformationssystem Agrar und Ernährung (FISA)

Ziel

Im Projekt VitiSoil werden Weinbergsböden als Humus- bzw. Kohlenstoff- (C-) -Speicher bewertet und optimiert. Dazu wurden übliche organische Substrate (Kompost, Biokohle-Kompost-Gemisch) zur Humusbildung in den Unterboden eingearbeitet. Ziel des Projekts ist die präzise, auf modernste Sensoren gestützte,  Evaluierung der C-Speicherung, der Treibhausgas- (THG-) Emissionen und der Auswirkungen auf die Reben. Die tiefe Einarbeitung organischer Substrate kann in Böden, die infolge häufiger Überfahrten (z.B. wöchentlicher Pflanzenschutz) verdichtet sind, zur Beeinträchtigung der Pflanzengesundheit sowie zu unerwünschten THG-Emissionen führen. In VitiSoil wurde deshalb eine neue pilzwiderstandsfähige Rebsorte (PiWi) gepflanzt, welche nur reduzierten Pflanzenschutz benötigt und so hilft, Bodenverdichtungen minimieren. Da die Eigenschaften von Weinbergsböden innerhalb eines Schlages sehr stark variieren können, ermöglicht der Sensoreinsatz auf Versuchs- und Praxisflächen die raumzeitlich hoch aufgelöste Untersuchung von Boden und Pflanzen. So soll der Beitrag des Weinbaus zu den Klimaschutzzielen der COP21-Konferenz von Paris präziser als bisher möglich bewertet und der Öffentlichkeit vermittelt werden.

Ergebnisse

Sowohl die Humusgehalte der Böden als auch das Humusbildungspotential der organischen Substrate wurden mit einem neuen portablen Mittelinfrarotsensor bislang sehr gut erfasst. Da die Bodenart zentrale Bedeutung für die Humusbildung besitzt, wird ihre Untersuchung in hoher räumlicher Auflösung über schleppergestützte, nicht-invasive Sensorverfahren erstmalig im Weinbau erprobt. Neben der elektromagnetischen Induktion konnte die passive Gamma-Spektrometrie während der Fahrt präzise Daten zur Bodenart liefern. Sensor-Kalibrationen für Humus und Bodenart wurden entwickelt; sie spiegeln die hohe räumliche Heterogenität von Weinbergsböden wider.

Die vorläufigen Ergebnisse der THG-Untersuchungen zeigen, dass die Einbringung der organischen Substrate in den Unterboden bislang keine signifikanten Unterschiede im Redoxpotential der Böden induzierte. Die Emissionen von Lachgas (N2O) und Methan (CH4) spielten in der THG-Bilanz des neu angelegten Weinbergs bisher keine Rolle. Allerdings wiesen alle Versuchsvarianten, insbesondere die Kontrolle ohne Substrateinbringung, hohe N2O-Konzentrationen im Unterboden auf. Die CO-Bodenemissionen zeigten die erwartete hohe witterungsbedingte Variabilität, da Bodentemperatur und -feuchte die mikrobielle CO2-Bildung steuern.

Pflanzenvitalität und Traubenqualität in den verschiedenen Substratvarianten werden in engen zeitlichen Abständen untersucht. Zur Beurteilung der Pflanzenentwicklung wurden Sensorverfahren etabliert, um den Chlorophyllgehalt als Indikator für Nährstoffversorgung und Pflanzenvitalität zerstörungsfrei im Hochdurchsatz zu erfassen. Hierfür wird ein Hyperspektralsensor eingesetzt, der den visuellen Bereich des Lichts sowie den Nahinfrarot- sowie kurzwelligen Infrarotbereich erfasst und die Evaluierung von Blatt- und Traubeneigenschaften erlaubt.

Nach dem ersten Versuchsjahr sind zwar einige Trends erkennbar, es können aber noch keine gesicherten Aussagen zu Auswirkungen der tiefen Substrateinbringung auf Humusbildung, THG-Emissionen sowie zu Entwicklung und Vitalität der Reben gemacht werden.

Verwertung

Durch die Korrelation von Pflanzeneigenschaften mit Treibhausgasemissionen und Bodenparametern können Anbau- und Humuspflegemaßnahmen umfassender und präziser als bislang möglich bewertet werden. Die im Projekt verwendeten Sensoren, Kalibrierungen sowie Auswerteroutinen können in weiteren Forschungsprojekten, der Rebenzüchtung aber auch in der Praxis zum Einsatz kommen. So könnten beispielsweise (teil-)flächenspezifische Empfehlungen zu Pflanzgut oder Auswahl und Handhabung von organischen Substraten entwickelt werden. Künftig könnten weitere Sensoren auf ein Fahrzeug montiert und direkt in Arbeitsabläufe implementiert werden.

Broschüre: Poster VitiSoil
Dokumenttyp: PDF Dokumentgröße: 2 MB

Broschüre Beschreibung:

VitiSoil
Ein Beitrag des Weinbaus zu den Klimaschutzzielen der COP21-Konferenz Paris

Broschüre: Poster VitiSoil
Dokumenttyp: PDF Dokumentgröße: 1 MB

Broschüre Beschreibung:

VitiSoil
Ein Beitrag des Weinbaus zu den Klimaschutzzielen der COP-21 von Paris: Teilprojket 1

Broschüre: Poster VitiSoil
Dokumenttyp: PDF Dokumentgröße: 927 KB

Broschüre Beschreibung:

A comprehensive assessment of greenhouse gas emission an C & N turnover after deep soil incorporation of organic matter in vineyards

Broschüre: Poster VitiSoil
Dokumenttyp: PDF Dokumentgröße: 873 KB

Broschüre Beschreibung:

VitiSoil
Ein Beitrag des Winbaus zu den Klimaschutzzielen der COP21-Konferenz von Paris