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Diese können ihrer Funktion nur gerecht werden, wenn sie als Ökosystem, als Einheit von Biotop und Biozönose, eine ausreichende räumliche und zeitliche Ausdehnung erfahren (HERRMANN und PLAKOLM 1991). Ein Beispiel bilden die Streuobstbestände. Der Reichtum an Pflanzen- und Tierarten, wie er in intakten Streuobstbeständen anzutreffen ist, basiert auf der natürlichen Entwicklung von Obstgehölzen und Beiflora sowie der extensiven Bestandespflege. Eine Bestandesdauer von mehreren Jahrzehnten, in Ausnahmefällen Jahrhunderten, führt zum Aufbau relativ stabiler Lebensgemeinschaften. Durch die Besiedelung unterschiedlicher Biotope bilden sich, zum Teil räumlich stark begrenzte, individuell verschiedene Lebensgemeinschaften heraus (RÜBLINGER 1988, SCHWÄRZEL und SCHWÄRZEL 1999).
Es bestehen unterschiedliche Möglichkeiten der Anlage und Nutzung extensiver Obstbestände. Streuobstwiesen, Obstäcker, Wegbegleitpflanzungen, Solitärgehölze, Bauern- und Liebhabergärten können bei sorgfältigem Schutz mittelfristig dem Verlust an genetischer Vielfalt entgegenwirken. Ein hoher ökologischer und landschaftsästhetischer Wert wird durch die Erhaltung aller Formen von extensiven Obstgehölzpflanzungen erreicht. In den modernen, großflächigen Agrarlandschaften gewinnt die Verbund- und Vernetzungsfunktion von Streuobstelementen eine besondere Bedeutung (BLAICH 1994).
Die Bewertung der Altersstruktur von mehr als 10.000 hochstämmigen Apfelbäumen im Land Brandenburg macht die altersbedingte Gefährdung der Bestände besonders deutlich. Gehölze in der Altersgruppe von 0-25 Jahren waren nicht enthalten, ca. 25 % der Gehölze waren 25- 50 Jahre alt und mit 75 % war der größte Teil älter als 50 Jahre.
Die extensiven Obstbestände wurden sehr stark vernachlässigt. Der Anteil sachgerecht geschnittener Bäume betrug 4 %. Obstbäume der Alleen erhielten nur Schnitteingriffe zur Herstellung des Lichtraumprofils (25 % des Bestandes). Ca. 70 % der Bäume wurden seit mehr als zehn Jahren nicht mehr geschnitten (SCHWÄRZEL und SCHWÄRZEL 1999). Die Baumstreifen wurden nicht gepflegt, so dass sich bei einem Viertel der Bestände verschiedene Baumarten und Sträucher auf natürliche Weise ansiedeln konnten. Legt man die Inventur des Jahres 1900 über den Obstbaumbestand in der Provinz Brandenburg (GOETHE 1908) zu Grunde, ist eine Wiederherstellung dieser vielfältigen Verwendung und Nutzung von Obstbäumen nicht erreichbar. Sie würde für einen Zeitraum von 50 Jahren Neu- und Ergänzungspflanzungen von jährlich 250.000-300.000 Obstbäumen erfordern. Gegenwärtig erscheint eine Größenordnung von 3-5 % bei der Umsetzung realistisch.Die Sanierung und Neuanlage extensiver Obstpflanzungen setzt Kenntnisse über den Standort und die Beeinflussung der Obstbäume durch die Standortfaktoren voraus.
Aus der Vielzahl von Einflussgrößen auf die Entwicklung der Gehölze und den Wechselwirkungen leitet sich die Zielstellung der Arbeit ab. Ausgehend von den Klimadaten während der letzten 100 Jahre wurde die Untersuchung der Zusammenhänge von Witterungserscheinungen und der Entwicklung der Gehölze notwendig. Da geeignete Methoden zur Beschreibung von klimatischen Extremwerten für den Obstbau nicht oder nur bedingt vorhanden waren, mussten diese weiterentwickelt werden. Die Nutzbarkeit dieser theoretischen Größen zur Beschreibung der Reaktionen der Obstbäume konnte nur durch dendrochronologische Untersuchungen überprüft werden. Wesentliche Bedingungen für die Bewertung des Einflusses von Witterungserscheinungen auf die Entwicklung der Bäume waren, dass die Bäume aufgrund ihres Alters möglichst viele klimatische Extremwerte überlebt hatten und die Boden-/ und Bodenwasserverhältnisse den Standorten zugeordnet werden konnten. Da für dendrochronologische Untersuchungen nur relativ wenige tote Bäume zur Verfügung standen und lebende Bäume nicht gefällt wurden, musste für die Untersuchung des Einflusses der Boden-/ und Bodenwasserverhältnisse auf die Entwicklung der Bäume wegen des Auftretens von Diluvial- und Alluvialstandorten im Untersuchungsgebiet und der starken Inhomogenität der Diluvialstandorte ein umfangreicher Bestand an extensiven Obstgehölzen bewertet werden.
Detaillierte Aussagen zu den Standortansprüchen der Obstarten und Sorten- Unterlagen- Kombinationen sowie zum Einfluss einzelner Standortkomponenten auf das Wachstum der Gehölze im extensiven Anbau finden sich in der älteren Literatur.
Eine Zuordnung der Gehölzstandorte zu aktuellen bodenkundlichen Karten und die Bewertung der Entwicklung der Gehölze ermöglichen Schlussfolgerungen für künftige Pflanzungen.
Die von POENICKE und SCHMIDT (1950) herausgestellte Beziehung zwischen dem Wachstum der Obstgehölze und den am Standort vorhandenen krautigen und holzigen Zeigerpflanzen ist besonders hervorzuheben. HILKENBÄUMER (1948) konnte im Gegensatz zu GOETHE (1908) und BECHTLE (1908) auf die Ergebnisse der Reichsbodenschätzung zurückgreifen. Er definierte Anbaugrenzen für die einzelnen Obstarten anhand von Bodenzahlen und verknüpfte diese mit der Anbauwürdigkeit landwirtschaftlicher Kulturen. Eine standortspezifische Wertung der Entwicklungschancen von Obstgehölzen und die Festlegung von Anbaugrenzen unter Berücksichtigung der Klima- und Bodenverhältnisse fehlen. Wertvolle Einzelinformationen, welche über die Zusammenfassung des Kenntnisstandes durch HILKENBÄUMER (1948) hinausgehen, finden sich in der älteren Literatur. BÖTTNER (1913) legte Grundforderungen für das „Gedeihen“ hochstämmiger Obstgehölze fest und wies auf den negativen Einfluss zu hoher Schnittintensität hin. GOETHE (1908) hatte erkannt, dass die Bewertung der Standorte für den Obstanbau eine genaue Bodenansprache erfordert. Er übernahm für die obstbauliche Standortbewertung das von HARZARD (1908) entwickelte Schema zur Einteilung des Bodens in zehn „Bodengattungen“ für den Anbau landwirtschaftlicher Kulturen. GOETHE (1908) ordnete diesen unter Berücksichtigung der Wasserversorgung und der Erwärmbarkeit die Obstarten zu. Er analysierte den Schichtaufbau von 18 Bodenprofilen bis zwei Meter Tiefe und sprach Empfehlungen für die zweckmäßig zu verwendenden Obstarten aus. BECHTLE (1908) setzte sich intensiv mit den Bodenarten, der Bodenmächtigkeit, der Nährstoffversorgung sowie den Wechselwirkungen zwischen Boden, Klima und Pflegeintensität auseinander. Er leitete daraus spezielle Obstarten- und Sortenempfehlungen ab. GRESSENT (1894) gab für den Anbau der einzelnen Obstarten spezielle Bodenarten an, ohne näher auf diese einzugehen. Die Ausführungen zur Anzuchtdauer der Gehölze, fünf bis sieben Jahre, zu den verwendeten Gehölzunterlagen und den jeweiligen Sorten können als Orientierung für die Altersbestimmung einzelner Alleen dienen. Zahlreiche Sorten wurden nur während weniger Jahre in Sortimenten und Baumschulkatalogen geführt und gelangten in dieser Zeit zur Anpflanzung (KÖNIGLICHE LANDESBAUMSCHULE POTSDAM 1823/ 24, 1827/ 1828, 1828/ 29, 1842/ 43, 1855/ 56, LAUCHE 1893, BECHTLE 1908, SCHWÄRZEL und SCHWÄRZEL 1999). SAUERACKER (1901) wies ebenso die Verwendung von fünf bis sieben Jahre alten Gehölzen bei den Pflanzungen aus, gab aber auch die teilweise Verwendung sehr starker Pflanzware, Stämme bis Armstärke, an. Er wies auf die Auswahl von Standort angepassten Samenspenderbäumen für Unterlagen hin, neben Holzäpfeln und Holzbirnen wurden gesunde, starkwachsende Wirtschaftssorten als Samenspender verwendet. LUCAS (1887) ging nur auf geeignete Standorte ein, bewertete aber die unterschiedliche Reaktion der Obstarten und zum Teil der Sorten gegenüber stauender Nässe. Bei RUBENS (1846) dienten Zeigerpflanzen (landwirtschaftliche Kulturen) zur Bewertung der obstbaulichen Standorteignung. Für die Einschätzung des möglichen Apfelanbaus bezog er sich auf die Eignung des Bodens für den Roggenanbau, nach HARZARD (1908) jedoch „keine dürftigen Roggenböden“, sondern „mittlere Weizenböden“. SCHILLER (1794) teilte die Böden in drei Gruppen und bewertete ihren obstbaulichen Wert. In dem speziellen Sortenteil, mit welchem er die Beschreibungen von KNOOP (1758) ergänzte, ging er auf Standort bezogene Besonderheiten der Sorten ein. Besondere Beachtung verdient auch hier der Hinweis auf die Verwendung von „Holz- Apfel Stämmlen“ als Unterlagengehölze in dieser Zeit. Die Richtigkeit der Empfehlungen des 19. Jahrhunderts zur Standort- und Gehölzauswahl bei extensiven Obstanpflanzungen wurde bisher nicht überprüft. Der Nachweis des Überlebens zahlreicher alter Sorten in unterschiedlichen Regionen des Landes Brandenburg wurde 1999 durch SCHWÄRZEL und SCHWÄRZEL erbracht. Für die zum Teil 200 jährigen Bestände im Land Brandenburg liegen keine dendrochronologischen Untersuchungen vor. Ebenso konnten in der Literatur keine für extensive Obstgehölze nachgewiesen werden.
Die Beeinflussung der Zuwachsleistung von Gehölzen durch klimatische Einflüsse (Temperaturverläufe, Höhe und Verteilung der Niederschläge) wurde in den forstlichen Dendrochronologien bei Tanne, Fichte, Kiefer, Eibe, Lärche, Buche und Eiche nachgewiesen (PILGER 1951, WAZNY 1990, HÜSKEN 1994). Die negative Wirkung der Winterkälte auf die Obstbäume wurde durch RUDORF, SCHMIDT und ROMBACH (1942) Deutschland weit nach dem obstbaulichen Schadwinter 1939/ 40 untersucht. Sie unterschieden mehrere Schadstufen getrennt nach Herkunftsregionen, dem Alter der Bäume, den Obstarten und Sorten, den Gehölzunterlagen, den Erziehungsformen der Bäume, den vorjährigen Ertragsleistungen und der Düngung. Neben Bäumen ohne Holzschäden traten solche mit teilweiser und vollständiger Schädigung auf. Als Schäden an überlebenden Bäumen wurden Kambiumverfärbungen, unterschiedliche Schadstufen am einjährigen Holz, Stammschäden und Verluste ganzer Kronenbereiche unterschieden (HILKENBÄUMER 1940). Für die nachfolgenden Schadwinter, z. B. 1953/ 54 und 1955/ 56 fehlten zentrale Statistiken, die Auswirkungen wurden in erster Linie in obstbaulichen Versuchen erfasst und analysiert (KEMMER und STECKEL 1958, KRAUSE 1960). Aus den Untersuchungen des Schadwinters 1955/ 56 von KEMMER und STECKEL (1958) war bekannt, dass geschädigte Gehölze in Abhängigkeit von den Umwelt- und Pflegebedingungen die Schäden unterschiedlich überwanden. Bei einem Teil der Bäume, die bei der ersten Bewertung als ungeschädigt eingestuft wurden, traten Folgeschäden bis hin zum Absterben auf (Schädigung der Unterlage). Die starken Reaktionen der Obstbäume auf strenge Winter ermöglichten die Nutzung als Negativweiserjahre. Die Eignung der obstbaulichen Schadwinter der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts 1928/ 29, 1939/ 40, 1941/ 42 und 1955/ 56 für die Zuordnung der Lebenszeiträume der Obstbäume und der Kältesummen wurde überprüft.
In dem Untersuchungsgebiet wurden in Obstalleen bzw. Streuobstbeständen 32 tote Obstbäume mit intakten Stämmen ausgewählt. Das Erfassungsgebiet liegt im Landkreis Märkisch-Oderland. Es befindet sich im küstenfernen Bereich des Binnentieflandes mit überwiegend kontinentalem Einfluss. Bei einer mittleren Höhenlage von 80 m ist das umliegende Flachhügel- und Plattenland durch Platten, Flachrücken, Hügel und Ebenen sowie dazwischen befindlichen Niederungen gekennzeichnet (Tab.1 HEYER 1962, Deutscher Wetterdienst Potsdam 1998).
Von diesen 32 Gehölzen wurden in dem Bereich von 0,40-1,00 m über dem Boden Stammscheiben entnommen und aufbereitet. Je Stammquerschnitt wurde für drei Radien die jährliche Zuwachsleistung mit einer Genauigkeit von 1/ 10 mm gemessen und die mittlere Zuwachsleistung an Stammumfang und Stammquerschnittsfläche errechnet.
Für die individuellen Gehölzstandorte von 2.391 hochstämmigen Obstbäumen wurden aus dem Kartenmaterial der Reichsbodenschätzung und der Mittelmaßstäbigen landwirtschaftlichen Standortkartierung der DDR die durchschnittlichen Bodenzahlen und die Boden-Bodenwasserverhältnisse zugeordnet. Dazu wurden innerhalb der Alleen die Gehölzstandorte exakt mit dem Laufrad vermessen und die Standorte auf das jeweilige Kartenmaterial übertragen (Tab. 3).
Die Alleen Q, R, S, T und X verlaufen durch Auentonstandorte. Sie gehören zu den fruchtbarsten Ackerbaugebieten und werden denen der Börde und des Thüringer Beckens gleichgesetzt. Unterschiede zu diesen Anbaugebieten resultieren aus der Wasserbeeinflussung der Auenstandorte. Klimatisch sind sie der Klimazone A, dem Niederungsklima des Oderbruchs, zuzuordnen.
Die Bodenverhältnisse an den Baumstandorten sind sehr inhomogen, es treten 19 verschiedene Leitbodenformen auf. Die durchschnittlichen Bodenzahlen liegen an Grund- bzw. Stauwasser fernen Standorten zwischen 12 und 51, an Grund- bzw. Stauwasser beeinflussten Standorten zwischen 24 und 79 (Tab. 4).
Für die Bewertung des Einflusses von Sorten auf die Ausprägung der vegetativen Leistung müssen weitere Faktoren, wie Klima, Boden- und Bodenwasserverhältnisse, Standalter der Gehölze, Unterlageneinfluss und Pflegeintensität berücksichtigt und wenn möglich einzeln betrachtet werden. Diese Bedingungen werden in etablierten hochstämmigen Gehölzpflanzungen nicht erfüllt.
Deshalb wurden unter gleichen Standortbedingungen an 33 alten Sorten auf der starkwachsenden Apfelunterlage A2 Untersuchungen vorgenommen. Die Bäume befinden sich in dem Sortimentsgarten Müncheberg der Landesanstalt für Gartenbau des Landes Brandenburg. Die Untersuchungen der vegetativen und generativen Leistung beziehen sich auf die ersten 12 Standjahre. Der Standort ist Grund- bzw. Stauwasser fern, die Leitbodenform ist D 4a-1, Tieflehm- Fahlerde, vernässungsfrei, die Bodenart ist Sl 4D, lehmiger Sand, die Bodenzahlen liegen bei 34-28. Eine Zusatzbewässerung erfolgt nicht.
Die Niederschlagsmengen während der Vegetationsperioden und die Gradsummen der vorangegangenen Winterhalbjahre wurden für weitere Analysen genutzt.
Die Mittelwerte der Niederschläge von April bis Oktober des Kalenderjahres betrugen von 1894-1997 ca. 380 mm (DEUTSCHER WETTERDIENST POTSDAM 1998). Als Grenze für obstbauliche Schadwinter wurden Summen der negativen Tagesmittel der Lufttemperaturen von November des Vorjahres bis März des Kalenderjahres mit ca. 360° C definiert (KEMMER und SCHULZ 1952). Die Formel für die Berechnung des Klimaindexes wurde so erstellt, dass alle Jahre mit obstbaulich bedeutsamen Schadwintern und mit geringen Niederschlägen von April bis Oktober in ihrer kombinierten Wirkung auf die Obstbäume beschrieben werden konnten. In Jahren mit Erreichen der mittleren Niederschlagsmengen von April bis Oktober und des Grenzwertes der Wintertemperaturen der obstbaulichen Schadwinter beträgt der Klimaindex ca. 1,1. Dieser Wert wird ebenfalls erreicht, wenn in Jahren mit mittleren negativen Gradsummen während der Wintermonate (180° C) die Summen der Niederschläge von April bis Oktober unter 200 mm absinken (extreme Dürrejahre).
Nach Zuordnung der kalendarischen Lebenszeiträume unter Nutzung der Weiserjahre wurde ein Ausgleich der winterfrostbedingten Wuchsdepressionen vorgenommen.
Die Abhängigkeit der jährlichen Zuwachsleistung der Radien (Umfang) vom Standalter wurde mit Regressionsanalysen überprüft. (RASCH 1983, SPSS 1995).
Ein weiteres, wesentliches Problem bei der Bewertung der jährlichen Zuwachsleistung von Obstgehölzen stellen die von ABBASS (1972) nachgewiesenen, ertragsbedingten Schwankungen dar. Sie können, auf den maximalen Zuwachs bezogen, mehr als 50 % der Schwankungen ausmachen.
Unabhängig von den Sorten bestehen spezifische Alternanzzyklen bei den Einzelbäumen. Ein Ausgleich der jährlichen Schwankungen in den Zuwachskurven erfolgte abweichend zu forstlichen Untersuchungen nicht mit fünf oder elf Jahren (HÜSKEN 1994) sondern durch die Berechnung der dreijährigen gleitenden Mittelwerte. Wesentliche Gründe waren die geringere Anzahl von Erfassungsjahren je Baum und die Berücksichtigung der unterschiedlichen Alternanzzyklen, welche als zwei- und mehrjährig beschrieben wurden (KOLOC 1967)
Die Gehölzstandorte wurden entsprechend der unterschiedlichen Bewertungsmodelle Reichbodenschätzung (Angabe der Bodenarten, Zustandsstufen und Bodenzahlen) und Mittelmaßstäbige landwirtschaftliche Standortkartierung der DDR (Bodenwasserverhältnisse, Leitbodenformen) gegliedert. Mit Varianzanalysen wurde überprüft, ob die Bodenarten bzw. Leitbodenformen einen Einfluss auf die Ausbildung der Stammquerschnittsflächen ausübten. Diese Berechnungen erfolgten sortenrein in den Alleen R, T, Zaf, T und Q sowie für mehrere Sorten nach Altersstufen getrennt in den Alleen Q und Zf. Bei gesicherten Einflüssen wurden Mittelwertvergleiche mit dem student Newman-Keuls Test, Irrtumswahrscheinlichkeit 5 %, durchgeführt. Der Einfluss von Kombinationspaaren aus Leitbodenform und Bodenarten auf die Größe der Stammquerschnittsflächen wurde nach der gleichen Methode überprüft (RASCH 1983, SPSS 1995).
Die Bewertung der vegetativen Leistung der Obstbäume erfolgte ebenso wie bei den Alleebäumen für das Merkmal Stammquerschnittsfläche und wurde nach der Formel A = ¼ * u²/ π berechnet. Für je einen Baum der Sorten ’Landsberger Renette’ und ’Coulon Renette’ wurde die jährliche Zuwachsleistung der Stammradien durch dendrochronologische Untersuchungen gemessen und die Zuwachsleistung an Stammquerschnittsfläche berechnet. Die Wechselwirkungen von jährlicher Ertragsleistung und Stammzuwachs wurde bei Apfel- und Birnbäumen von ABBASS (1972) nachgewiesenen. In Jahren mit hohen Erträgen reagierten die Bäume mit einer Verminderung der Jahrringbreiten. Die Alternanzkurven in der Ertragsbildung konnten mit entgegengesetzten Reaktionen für die Zuwachsleistung nachgewiesen werden. Zur Veranschaulichung der Variabilität dieses Merkmals bei den alten Apfelsorten wurde die Ertragsbildung von 33 Sorten auf der Unterlage A2 untersucht. Da je Sorte nur zwei Bäume zur Verfügung standen, erfolgte keine separate Bewertung der Sorten. Der Bestand wurde nach den Sortenmittelwerten der Merkmale Stammquerschnittsfläche und spezifischer Ertrag sortiert und in drei Gruppen mit je elf Sorten geteilt. Mit Varianzanalysen wurde geprüft ob sich die Mittelwerte der jeweils unteren, mittleren und oberen Gruppe unterschieden. Die anschließenden Mittelwertvergleiche wurden mit dem student Newman-Keuls Test, Irrtumswahrscheinlichkeit 5 %, durchgeführt.
Die monatlichen Niederschlagssummen der Jahre 1893-1997 wurden nach verschiedenen Gesichtspunkten ausgewertet. Es bestanden wesentliche Unterschiede zwischen den Niederschlagsmengen der Kalender- und Bezugsjahre. Jahre mit starken Abweichungen sind 1919/ 20, 1927/ 28, 1946/ 47, 1948/ 49 und 1974/ 75.
Die Gesamtmittelwerte für die Niederschlagsmengen während der Vegetationsperiode bzw. des Bezugsjahres betrugen im gesamten Erfassungszeitraum 378,4 mm und 587,6 mm. Im Mittel erwies sich die Niederschlagssumme im Bezugsjahr um 209 mm höher als in der Vegetationsperiode. Die Niederschläge je Bezugsjahr wurden durchschnittlich zu ca. zwei Dritteln von den Niederschlägen in der Vegetationsperiode bestimmt (Abb. 4).
Durch den Verlauf einzelner Klimakomponenten über mehrere Jahrzehnte konnte die Reaktion von Obstgehölzen nur bedingt erklärt werden. Es traten Überlagerungen von Einzelwirkungen auf, so dass Zusammenhänge nur ungenügend zu erkennen waren. In Abb. 5 wurden die negativen Gradsummen und Niederschlagssummen während der Vegetationsperioden von 1894 bis 1997 dargestellt.
Die Häufigkeit des Zusammentreffens von ungünstigen klimatischen Erscheinungen nahm im Untersuchungszeitraum zu (Tab. 7).
Der kritische Wert (ca. 1,1 mm / °C ) wurde in den Zeiträumen von 1894-1945 viermal und 1946-1997 zehnmal erreicht oder unterschritten. Er schließt alle obstbaulichen Schadwinter und Dürrejahre bis auf das Jahr 1911 ein. Der Vegetationsperiode des Jahres 1911 war ein Winter mit 50 °C negativen Gradsummen vorangegangen. Eine winterfrostbedingte Verminderung der Zuwachsleistung der Gehölze konnte ausgeschlossen werden.
In den Kalenderjahren von 1976-1996 wurde der kritische Wert fünfmal erreicht. Die Gehölze an Grund- bzw. Stauwasser fernen Standorten wurden durch die enge Folge ungünstiger Witterungsverläufe mehrmals hintereinander geschwächt. Die dendrochronologisch untersuchten Bäume waren in diesem Zeitraum abgestorben.
Die durchschnittliche Zuwachsleistung an Stammumfang zeigte sich über einen sehr langen Zeitraum, von 1889-1957, relativ ausgeglichen. Sie ist daher gut für die Bewertung der Klimaabhängigkeit der Zuwachsleistung geeignet. Die altersabhängige Verminderung der Zuwachsleistung bezogen auf die Stammumfänge wurde durch die Bäume mit ersten Erfassungsjahren von 1900-1947 teilweise kompensiert (Abb. 8). Die Verminderung des mittleren Alters der Bäume je Kalenderjahr ab 1984 beruht auf dem Absterben der alten Bäume.
Nach Auszählung der Erfassungsjahre je Baum über die Jahresringe wurden starke Altersunterschiede der Gehölze festgestellt (Tab. 9). Der jüngste Baum erreichte mit 33 Erfassungsjahren nur ca. ein Viertel der Erfassungsjahre des ältesten Baumes (121 Jahre). Die Obstbäume waren einer unterschiedlichen Anzahl strenger Winter ausgesetzt. Die durchschnittlichen negativen Gradsummen der Winterhalbjahre während der Erfassungsjahre je Gehölz variierten mit 179,4 bis 200,1 °C relativ wenig.
Wesentliche äußere Merkmale zur Charakterisierung hochstämmiger Obstbäume waren der Stammumfang und die jährliche Zuwachsleistung. Bezogen auf den Stammumfang wiesen die in der Erhebung berücksichtigten Bäume eine sehr große Variabilität auf (Tab. 10). Die Spannbreite reichte von 0,80 bis 2,26 m Stammumfang. Die Wachstumsintensität der Bäume, charakterisiert durch die durchschnittliche jährliche Zuwachsleistung an Stammumfang je Erfassungsjahr, lag in dem Bereich von 1,22 bis 5,29 cm.
Der überwiegende Teil der Stammquerschnitte wies eine exzentrischen Lage des Kernpunktes und ein ungleichmäßig verteiltes Dickenwachstum auf (Abb. 10). Die Bäume A 2 und A 298 zeigten eine annähernd konzentrische Anordnung der Jahresringe.
Der durchschnittliche Radius je Baum wurde unabhängig von den gemessenen minimalen und maximalen Radien der Stammquerschnitte aus dem gemessenen Stammumfang errechnet.
Aus den unterschiedlichen Lebenszeiträumen der Obstbäume resultierten unterschiedliche Belastungen durch Winterfröste und Niederschlagsdefizite. Die Obstbäume reagierten bei Extremwerten im Temperaturbereich in Abhängigkeit von den Sorten-Unterlagen-Kombinationen, der individuellen Kondition der Gehölze und der Ertragsleistung mit einer Verminderung des Zuwachses. Für die Untersuchung des Einflusses weiterer Witterungserscheinungen auf die Zuwachsleistung wurden die direkten Wirkungen der Winterfrostjahre auf die Zuwachsleistung und die ertragsbedingten jährliche Schwankungen ausgeglichen.
Die Stammquerschnittsflächen wurden bei den Apfelbäumen, die mehr als 100 Erfassungsjahre aufwiesen, um 6,8 bis 10,4 % überschätzt. Die Extremwerte bei den über 70 jährigen Apfelbäumen lagen unabhängig von der Wasserbeeinflussung der Standorte bei 2,1 und 17,8 %. Die Winterfrosthärte der in der Erhebung berücksichtigten Gehölze konnte mit sehr hoch, (Apfel c77) und ausreichend, (Apfel A1) eingeschätzt werden. Die Bäume der anderen Obstarten wiesen eine geringe bis mittlere Sensibilität gegenüber Winterkälte auf.
1. Der Ausgleich der Winterfrost bedingten Wuchsdepressionen nach obstbaulichen Schadwintern durch Ersetzen der Zuwachsleistung im Schadjahr durch den Mittelwert aus der Wuchsleistung des vorangegangenen und nachfolgenden Kalenderjahres und die
2. Glättung der alternanzbedingten, jährlichen Schwankungen durch gleitende dreijährige Mittelwerte.
Erfassungsjahre: 1880-1994
Leitbodenform: Sand- Braunerde und Tieflehm- Fahlerde (D 3a-1), vernässungsfrei
Bodenart lS 4D, Bodenzahlen: 34-28
Die jährliche Zuwachsleistung des Baumes f (3) war sehr ungleichmäßig (Abb. 11). Auffällig war die deutliche Steigerung der vegetativen Leistung ab Mitte der 50er Jahre nach vorangegangenen Jahren mit mittlerer Zuwachsleistung. Die Überschätzung der Zuwachsleistung der Stammquerschnittsfläche lag nach der Glättung der Kurvenverläufe bei 7,8 %. Der Baum wurde durch die Winterfröste nur gering geschädigt. Es lag ein mehrjähriger Alternanzzyklus vor.
Erfassungsjahre: 1919-1987
Leitbodenform: Sandbraunerde (D 2a-1), vernässungsfrei, Bodenart S 4D, Bodenzahlen: 26-21
Die jährliche Zuwachsleistung des Baumes c77 wies geringe Wuchsdepressionen nach den obstbaulichen Schadwintern aus. Die geringe Überschätzung der Zuwachsleistung der Stammquerschnittsfläche mit 2,1 % nach der Glättung der Kurvenverläufe basierte auf einer sehr hohen Winterfrosthärte des Gehölzes (Abb. 13). Die abrupte Verminderung der Wuchsleistung zu Beginn der 50er Jahre trat bei beiden Gehölze in der Allee c auf. Sie konnte nur teilweise mit klimatischen Ursachen erklärt werden, so dass weitere Einflüsse wie zum Beispiel die Versiegelung der Fahrbahndecke bei dieser Ortsverbindungsstraße c, Müncheberg Richtung Tempelberg, in Betracht kommen.
Erfassungsjahre: 1919-1991
Leitbodenform: Tieflehm- Fahlerde (D 4a-1), vernässungsfrei, Bodenart lS 4D, Bodenzahlen: 43-37
Erfassungsjahre: 1925-1995
Leitbodenform: Tieflehm-Fahlerde mit Lehm unterlagertem Sandbraungley (D 4a-2) vorwiegend vernässungsfrei, 20 % Flächenanteil Staunässe, Bodenart Sl 4D, Bodenzahlen: 34-28
Erfassungsjahre: 1935-1977,
Leitbodenform: Bändersand-Braunerde mit Tieflehm-Braunstaugley (D 3a-3), vorwiegend vernässungsfrei, 20 % Flächenanteil Staunässe, Bodenart lS Mo a4, Bodenzahlen: 36-29
Erfassungsjahre: 1905-1991,
Leitbodenform: Bändersand-Braunerde mit Tieflehm-Braunstaugley (D 3a-3), vorwiegend vernässungsfrei,
20 % Flächenanteil Staunässe, Bodenart Sl 4D, Bodenzahlen: 34-28
Erfassungsjahre: 1917-1995, Leitbodenform: Bändersand-Braunerde mit Tieflehm-Braunstaugley (D 3a-3),vorwiegend vernässungsfrei,
20 % Flächenanteil Staunässe, Bodenart lS Mo a4, Bodenzahlen: 36-29
Die Verwendung der Stammumfänge als lineare Größe gestattete nur bedingt die Untersuchung weiterer Einflussgrößen. Die Bewertung der Wuchsleistung mit dem Zuwachs an Stammquerschnittsfläche (quadratische Funktion) ermöglichte, den altersabhängigen, negativen Trend bei der linearen Betrachtung als Fehler auszuschließen. In dem Beispiel (Abb. 18) wurde für den Baum f85 die lineare Regression zwischen der jährlichen Zuwachsleistung des Radius und der Anzahl der Erfassungsjahre errechnet (y = -0,0259x + 5,4484). Der Zusammenhang ist statistisch gesichert (p = 0,0000). Das geringe Bestimmtheitsmaß (r² = 0,1743) deutet neben dem Alter der Bäume auf weitere Einflussgrößen auf die Zuwachsleistung des Radius (r) hin. Mit den Schätzwerten des Radius wurde die jährliche Zuwachsleistung an Stammquerschnittsfläche nach der Formel A = π*(ra ² - ri ²), mit r a = r 1 +..r n+1 und r i = r 1+ ... r n berechnet.
Die Darstellung der kumulativen Zuwachskurven, bezogen auf die Stammquerschnittsflächen, gestattete für alle 32 Gehölze die Aussage, dass die Gehölze unterschiedliche Zuwachsleistungen aufwiesen (Abb. 20). Die Gliederung der Obstbäume nach Arten zeigte keinen wesentlichen Einfluss der Arten (Abb. 21). Die breite Variabilität bei der Obstart Apfel schloss die der Arten Birne, Pflaume/ Zwetsche und Süßkirsche mit ein.
Für die Ausbildung ähnlicher Wachstumskurven der Bäume konnten mehrere Ursachen in Frage kommen. Eine Abhängigkeit von der regionalen Herkunft (Allee) bestand nicht (Abb. 24). Die sortenspezifische Reaktion auf Umwelteinflüsse erschien wahrscheinlich. Der Einfluss von Pflegemaßnahmen an den Bäumen, Schadstoffimmissionen oder Schädlingskalamitäten konnte im Gegensatz zu den Klimafaktoren Winterfrost und Niederschlagsmengen nicht bewertet werden.
Da in den geglätteten Kurvenverläufen nur die direkten Wuchsdepressionen nach Schadwintern eliminiert wurden, verblieben als Klimawirkungen Folgeschäden in den darauffolgenden Jahren und die Wirkungen der Niederschläge (Abb. 25). Die stärksten Reaktionen auf die Winterfröste zwischen 1940 bis 1970 zeigten die Apfelbäume A2, c124 (braune Linien), A298, K3 (blaue Linien) und A1, c131 (grüne Linien).
Die Auswirkung trockener Vegetationsperioden konnte bei diesen Bäumen durch die kalendarische Überlagerung mit den strengen Winterfrostjahren nur bedingt erklärt werden (Abb. 26). Die niederschlagsreichen Jahre von 1954 bis 1956 (Niederschlagmengen von April bis Oktober 540mm, 494mm und 489 mm gegenüber dem Durchschnittswert von 378,4 mm) führten bei sechs der neun Bäume (61-81 Erfassungsjahre) zu einer deutlichen Steigerung der vegetativen Leistung (positive Weiserjahre). Diese wurden durch die Zerlegung der Zuwachskurven in lineare Teilabschnitte und der Bewertung der Anstiege je Teilabschnitt nachgewiesen. In den niederschlagsreichen Jahren konnten die Bäume an den Grundwasser fernen Standorten die mittleren jährlichen Zuwachsleistung der Bäume von Grundwasser beeinflussten Standorten erreichen.
Die Grund- bzw. Stauwasser beeinflussten Standorte bildeten innerhalb der Erhebung mit 1.371 Gehölzen (57 %) den Hauptanteil. Die 418 Bäume auf Grund- bzw. Stauwasser fernen Standorten entsprachen ca. 18 %. Für 25 % der Gehölze (602) war keine eindeutige Zuordnung der Bodenwasserverhältnisse möglich (Tab. 14).
Die Mindestforderungen an die Anzahl von Bäumen der gleichen Sorte und des gleichen Standalters nämlich zehn Gehölze für statistische Vergleiche (Standard der obstbaulichen Leistungsprüfung) wurden nur von einer geringen Anzahl von Sorten erfüllt. Die fünf häufigsten Apfelsorten waren aber mit mehr als 40 Bäumen in den einzelnen Alleen vertreten (Tab. 15).
Das Alter der Bäume in den Alleen A und L war unterschiedlich. Es betrug ca. 70-80 Jahre in der Allee A und ca. 35-45 Jahre in der Allee L.
Grund- und Stauwasser beeinflusste Standorte
Wenn das Wasser nicht als Limitfaktor auftrat, waren die Bäume in der Lage, in dem weiten Bereich der Bodenzahlen von 46 bis 79 eine vergleichbar hohe vegetative Leistung zu erbringen. Diese Aussagen trafen auch bei der Sorte ’Schöner aus Boskoop’ an Al 2a-2 Standorten (Decklehm-Gley Böden) zu (Tab. 22). Der Bereich der Bodenzahlen reichte hier von 30-79. Der Einfluss der Kombinationspaare aus Leitbodenform/ Bodenart auf die Stammquerschnittsflächen konnte in den Grund- bzw. Stauwasser beeinflussten Alleen R und T nicht gesichert werden (pT = 0,1411 und pR = 0,0508).
Eine standortabhängige Differenzierung der vegetativen Leistung wurde bei der Analyse der maximalen Leistung der Gehölze deutlich. Die größten Stammquerschnittsflächen wiesen die Bäume an LT 3Al Standorten (Bodenzahlen 73-65) auf. An Standorten mit höheren Bodenzahlen (L 3Al) war das Dickenwachstum nicht stärker als an lS 3Al Standorten (Bodenzahlen 46-53).
In der Allee Zaf war für 27 von 182 Gehölzen der gleichen Altersstufe, ca. 40 Jahre, eine Zuordnung der Bodenwasserverhältnisse nicht gegeben. Die Probleme bei der Bewertung der Zusammenhänge von Standortfaktoren und der Zuwachsleistung wurden bei der Darstellung der Verteilung der Bäume auf die Standortkombinationen deutlich (Tab. 23).
Die Untersuchung der Stammquerschnittsflächen wies keinen gesicherten Einfluss der Grund- bzw. Stauwasser fernen Leitbodenformen auf die Stammquerschnittsflächen aus (p = 0,153). Gesicherte Unterschiede bestanden bei der Bewertung des Einflusses der Bodenarten (p = 0,0000, Tab. 25).
Die größten Zuwachsleistungen an Stammquerschnittsflächen der Bäume wurden bei den Leitbodenformen bei unterschiedlichen Bodenarten erreicht. Standorte mit Tieflehm- Fahlerden (Bodenzahlen 12-26) ermöglichten den Bäumen mittlere bis hohe vegetative Leistungen. Sie lagen über denen der Bäume auf Sand-Rosterden und Sand- Braunerden. Die größten Stammquerschnittsflächen wurden auf Tieflehm-Fahlerden mit Bodenzahlen von durchschnittlich 34-28 erreicht. An Standorten mit der Bodenart lS 3D wurden diese Stammquerschnittsflächen nicht erreicht.
Bei den Standorten mit Sand-Rosterden nahm die vegetative Leistung der Bäume mit Steigerung der Bodenzahlen zu. Die Maximumwerte lagen bei durchschnittlichen Bodenzahlen von 50-44.
Beachtlich sind die weit über den Durchschnittswerten liegenden Stammquerschnittsflächen auf den D 4a-1/S 6D Standorten. Gegenüber den Mittelwerten wurde der positive Einfluss der D 4a-1 Standorte (Bodenzahlen 12-50) auf die Wuchsstärke der Bäume deutlich. Vergleichbar hohe vegetative Leistungen wurden an D 3a-1 und D 1a-1 Standorten erst mit Bodenzahlen oberhalb 21 erzielt.
Die Allee Zf war die älteste Obstallee in der Erhebung. Sie stand an vernässungsfreien Grund- bzw. Stauwasser fernen Standorten und ging auf eine Initialpflanzung im Jahre 1804 zurück (FEUERHAHN 1998). Aus dieser Allee wurden fünf Bäume dendrochronologisch untersucht (4. 2, Apfelbäume f1, f2, f3, f4 und f85).
Der Baumbestand konnte anhand der Sortenstruktur in drei Pflanzserien gegliedert werden (Tab. 25). Je ein Baum der Sorten ’Roter Eiserapfel’ und ’Wintergoldparmäne’ wurden wegen sehr geringer Stammquerschnittsflächen bei der Auswertung nicht berücksichtigt. Die Anzahl von 40 Sorten bei 109 Bäumen innerhalb der Allee erschwerte die Bewertung des Einflusses der Leitbodenformen und Bodenarten auf die vegetative Leistung der Bäume (Tab. 26).
In der Altersstufe 2 wurden mehr als 20 Sorten mit vergleichbarer Wuchsstärke zusammengefasst. Ausreißer mit geringerer vegetativer Leistung wurden der Gruppe 3 zugeordnet (drei Bäume). Die Leitbodenform D 4a-1, Tieflehm-Fahlerde (Bodenzahlen 16-51) ermöglichte in dieser Altersstufe den Bäumen eine Lebenserwartung von mehr als 100 Jahren. Die Wuchsleistung war relativ ausgeglichen. Der Maximalwert wurde von einem Baum an einem SL 4D Standort (Bodenzahlen 51-45) erreicht. An Standorten der Leitbodenform D 3a-1 (Sand-Braunerde und Tieflehm-Fahlerde) wurden die höchsten durchschnittlichen Leistungen bei Bodenzahlen von 35-50 erzielt.
An D 1a-1 (Sand-Rosterde) Standorten gestatteten die fünf Bäume keine vollständige Bewertung. Die Stammquerschnittsflächen der Bäume an den Standortkombinationen von Leitbodenform/ Bodenart (D 3a-1/ Sl 3 und D 1a-1/ Sl 3D) bestätigten die bei der Sorte ’Klarapfel’ vorgefundenen Verhältnisse. An D 4a-1 Standorten (Bodenzahlen 16-50) erzielten die Bäume durchschnittliche vegetative Leistungen in der gleichen Größenordnung.
Bei den untersuchten 820 Bäumen konnten 22 bekannte und 8 unbekannte Tafelbirnen- bzw. großfrüchtige Wirtschaftsbirnensorten nachgewiesen werden (Anlage 1, Tab. 2). Das geschätzte Alter der Bäume liegt in den Bereichen von 30-40 Jahren bei den jüngeren und von 120-160 Jahren bei den älteren Bäumen. Die Häufigkeitsverteilung zwischen den Standorten gestattete ebenso wie bei der Obstart Apfel nur in begrenztem Maße eine statistische Bewertung des Einflusses der Standortverhältnisse auf die Wuchsleistung (Stammquerschnittsflächen). In den Alleen T und Q traten die höchsten Konzentrationen einzelner Sorten auf (Tab. 29).
Bei der statistischen Aufbereitung der Daten konnte kein gesicherter Einfluss der Leitbodenformen auf die Ausprägung der Stammquerschnittsflächen nachgewiesen werden
(p = 0,4513). Gesicherte Einflüsse hatten die Bodenarten (p = 0,0266). Die Mittelwertvergleiche wiesen für die Lehmstandorte mit durchschnittlichen Bodenzahlen von 45-38 die höchste vegetative Leistung der Bäume aus (Tab. 31), diese unterschieden sich von den Bäumen der Standorte mit Bodenzahlen von 71-64, welche den höchsten Anteil der Leitbodenform Ton- Amphigley hatten. Die Anteile der Ton-Amphigley- Standorte betrugen in der Kombination mit den Bodenarten L 3Al und lS 3Al ca. 40 bzw. 90 %. Die geringsten Wuchsleistungen wurden auf der Bodenart L 3Al mit Bodenzahlen von 71-79 unabhängig von den Leitbodenformen erzielt.
In der Allee Q wurden bei gleichem Wertebereich der Bodenzahlen 38-73 neun Bodenarten gegenüber fünf in der Allee T nachgewiesen. Die Leitbodenform Al 2a-1 (Decklehm-Gley und Sand-Gley) kam in der Allee T nicht vor (Tab. 33).
Die Erweiterung der Datenbasis um die Sorten ’Gellerts Butterbirne’, ’Konferenzbirne’, ’Köstliche von Charneu’ und ’Neue Poiteau’ mit vergleichbarer Wuchsstärke zur Sorte ’Gute Luise’, ermöglichte die Bewertung der Kombinationen der Leitbodenform Al 2a-2 (Decklehm - Gley) mit der Bodenart SL 4Al.
Der Einfluss der Bodenarten auf die Ausprägung der Stammquerschnittsflächen konnte statistisch gesichert werden (p = 0,0001, Mittelwertvergleiche Anlage 2, Tab. 3).
Durch die Varianzanalysen konnten für die Sortengruppe ’Gellerts Butterbirne’, ’Gute Luise’, ’Konferenzbirne’, ’Köstliche von Charneu’, ’Neue Poiteau’ gesicherte Einflüsse der Kombinationspaare aus Leitbodenformen und Bodenarten auf die Stammquerschnittsflächen nachgewiesen werden (p = 0,0000, Mittelwertvergleiche Anlage 2, Tab. 4). Gegenüber der Betrachtung der Sortengruppe veränderte sich die Irrtumswahrscheinlichkeit bei der sortenreinen Betrachtung des Einflusses der Kombinationspaare (’Gute Luise’) nur unwesentlich (p = 0,0047).
Die Apfelbäume zeigten trotz gleicher Standortverhältnisse, genetisch identischer Gehölzunterlagen und einheitlicher Pflegebedingungen Unterschiede in der vegetativen und generativen Leistung. Sie konnten zwischen den Bäumen verschiedener Sorten und innerhalb der Sorten nachgewiesen werden (Tab. 34). Auf die statistische Bewertung des Sorteneinflusses wurde wegen der geringen Wiederholungszahl je Sorte verzichtet. Geringes Wachstum zeigten die Sorten ’Ontario’, ’Zuccalmaglio’, ’Hajkowa Muskatrenette’, ’Salome’, und ’Spätblühender Taffetapfel’. Die Sorten ’Coulon Renette’, ‘Harberts Renette’, ‘Martini’, ’Roter Boskoop’ und ’Schöner aus Nordhausen’ wiesen das stärkste Wachstum auf. Die höchsten Ertragsleistungen wurden von den Sorten ’Creo’, ’Landsberger Renette’, ’Coulon Renette’, ’Berliner Blenheim’ und ’Kaiser Wilhelm’ erzielt.
Die positive Beziehung zwischen den Merkmalen Stammquerschnittsfläche und Kumulativertrag ist statistisch gesichert. Mit steigender Wuchsleistung erhöhten sich die kumulativen Erträge (Abb. 28). Das Bestimmtheitsmaß (r² = 0,4199) weist auf den Einfluss weiterer Größen hin.
Zwischen der Stammquerschnittsfläche und dem spezifischen Kumulativertrag besteht keine statistisch gesicherte Beziehung (p = 0,0607, r² = 0,0539, Abb. 29).
Ein negativer Zusammenhang zwischen der Wuchsstärke und dem spezifischen Kumulativertrag deutete sich bei den sechs starkwachsenden Sorten ’Coulon Renette’, ’Harberts Renette’, ’Martini’, ’Roter Boskoop’, ’Schöner aus Nordhausen’ und ’Gelber Bellefleur’ in dem Untersuchungszeitraum an. Bei Stammquerschnittsflächen von mehr als 96 cm² wurden von diesen Sorten spezifische Kumulativerträge von 1,8 kg je cm² Stammquerschnittsfläche nicht erreicht.
Die Höhe der jährlichen Erträge hatte einen direkten Einfluss auf die vegetative Leistung der Gehölze (Abb. 31 und 32). In Jahren mit hohen Erträgen wurden nur geringe bis mittlere Zuwachsleistungen gemessen.
Die drei trockenen Jahre 1988, 1989 und 1992 führten direkt und indirekt zu einer Verminderung der vegetativen Leistung der Bäume. Der Baum der ‘Landsberger Renette’ reagierte auf die geringen Niederschläge der Jahre 1988 und 1992 mit einer starken Blütenknospendifferenzierung und Ertragsbildung im darauffolgenden Jahr. Der Baum durchlief als Stressreaktion eine verlängerte Phase mit stagnierender Zuwachsleistung. Das ertragsschwache Jahr 1994 ermöglichte dem Baum einen hohen Zuwachs.
Der Baum der ‘Coulon Renette’ zeigte in den ersten Standjahren geringe Ertragsleistungen. Die mangelnden Niederschläge während der Vegetationsperiode des Jahres 1989 führten zu einer Schwächung des Baumes, welche bis in das Jahr 1990 anhielt. Die mittlere Höhe der Niederschläge des Jahres 1991 ermöglichten dem Baum trotz einer sehr hohen Ertragsleistung von 70 kg eine Steigerung der vegetativen Leistung. Die Reaktionen des Baumes nach dem trockenen Jahr 1992 äußerten sich in einer sehr hohen Ertragsleistung im Jahr 1993 und nur mittleren Zuwachsleistungen an Stammquerschnittsfläche. Im ertragsschwachen Jahr 1994 erreichte der Baum die höchste Zuwachsleistung innerhalb des Erfassungszeitraumes. Die Entwicklung der Erträge und der Zuwachsleistung zeigten die Wechselwirkungen zwischen beiden Merkmalen auf. Der Trockenstress in den Jahren 1988, 1989 und 1992 überprägte die Zuwachsleistung des Baumes direkt und indirekt.
Um den extensiven Anbau von hochstämmigen Obstbäumen als wesentliches Element einer artenreichen Kulturlandschaft künftig zu erhalten, war es notwendig, die Bedingungen, unter denen die Obstbäume eine hohe Wachstumsintensität und Lebenserwartung erzielen konnten, zu analysieren.
Die dendrochronologisch untersuchten Obstbäume unterschieden sich in mehreren Merkmalen. Für 25 Apfel-, 3 Birn-, 2 Süsskirsch- und 2 Pflaumen/ Zwetschenbäume war eine Zuordnung der Arten möglich. Aussagen zu den jeweiligen Sorten konnten nicht gemacht werden. Aus den Empfehlungen in den Pomologien und Obstbaulehrbüchern des 19. und 20. Jahrhunderts ist eine Beschränkung der Sorten für Obstäcker und Wegbegleitpflanzungen aufgrund der Lebenserwartung, Standortansprüche, Wuchsstärke oder Anfälligkeit der Früchte bekannt (Illustrirtes Handbuch der Obstkunde 1864-1875, GAUCHER 1902, BECHTLE 1908), so dass bei Pflanzungen von hochstämmigen Gehölzen Sorten mit ähnlichem Anbauwert berücksichtigt wurden bzw. nicht geeignete Kombinationen nicht überlebten. Die Verwendung von Sämlingsunterlagen für die Anzucht von Hochstämmen erscheint wahrscheinlich und wird durch genetische Untersuchungen an Apfelunterlagen des 18., 19. und 20. Jahrhunderts von LENTZSCH (1998) bestätigt. Es konnten keine identischen Genotypen bei den Unterlagen nachgewiesen werden. Aus der Anzahl an Erfassungsjahren und den Lebenszeiträumen der Bäume resultierten unterschiedliche Belastungen durch Winterfröste. Die ältesten Bäume mit 105-121 Erfassungsjahren überstanden 11, zum Teil sehr strenge Winter, während der jüngste Baum mit 33 Jahren nur 4 strengen Wintern ausgesetzt war. Weitere Unterschiede bestanden in der durchschnittlichen Wachstumsintensität. Der jüngste Baum wies mit 33 Erfassungsjahren einen Stammumfang von 1,74 m auf, während der älteste mit 121 Erfassungsjahren nur 1,47 m Stammumfang erreichte. Die Spannen der durchschnittlichen Zuwachsleistungen bezogen auf die Stammquerschnittsfläche betrugen 9,40 bis 73,4 cm² je Jahr. Den größten Einfluss übten die Bodenwasserverhältnisse aus. Bei den Grund- bzw. Stauwasser beeinflussten Standorten erreichten die Apfelbäume (43-67 Erfassungsjahre) durchschnittliche Zuwachsleistungen von 27,9-37,3 cm² Stammquerschnittsfläche je Jahr. Absenkungen der Wasserstände zum Beispiel durch meliorative Maßnahmen konnten wie an dem Standort Batzlow zu Beginn der 70er Jahre zu einer nachhaltigen Verminderung der Zuwachsleistung führen. Die Untersuchungen von WAZNY (1990) an Eichenbeständen in Polen bestätigten den negativen Einfluss großflächiger Wasserabsenkungen auf die Zuwachsleistung.
An Grund- bzw. Stauwasser fernen Standorten lagen die Durchschnittswerte der Apfelbäume (43-121 Erfassungsjahre) mit 12,0-18,9 cm² Stammquerschnittsfläche je Jahr unter denen an Grund- bzw. Stauwasser beeinflussten Standorten. Abweichend zeigten einzelne Bäume an Grund- bzw. Stauwasser fernen Standorten eine höhere Wachstumsintensität. Bei den Apfelbäumen J und c85/86 lagen die Zuwachsleistungen im Bereich von 23,6-27,3 cm² Stammquerschnittsfläche je Jahr. Als Ursachen für die höhere Zuwachsleistung kamen die individuelle Wuchsstärke der Sorten-Unterlagen-Kombination und kleinräumig begrenzte Unterschiede in der Wasserversorgung an den Gehölzstandorten in Frage.
Im Vergleich zu den forstlichen Gehölzen wiesen die hochstämmigen Obstgehölze sehr starke Jahresschwankungen in der Zuwachsleistung aus, die nicht mit Witterungsverläufen (Winterfrösten oder Dürrestress) erklärbar waren (MATSCHKE 1992). Phasen mit regelmäßigem Wechsel von hohen und niedrigen Zuwachsleistungen basierten mit großer Wahrscheinlichkeit auf dem Ertragszyklus des jeweiligen Baumes. ABBASS (1972) stellte diesen Zusammenhang bei seinen dendrochronologischen Untersuchungen an 22 jährigen Apfelbäumen auf Klonunterlagen erstmals fest. Auch HOLMSGAARD zitiert bei WILPERT (1992) konnte an 100 jährigen Buchen nachweisen, dass in Mastjahren (Vollertrag) die Zuwachsleistung in dem betreffenden Jahr und zum Teil in den nachfolgenden Jahren negativ beeinflusst wurde. Die Möglichkeit der mehrjährigen Schwächung der Bäume nach einem Vollertrag geht aus den Beschreibungen des Verhaltens der alten Kernobstsorten hervor. Aus den Pomologien (Illustrirtes Handbuch der Pomologie 1864-1875, KOLOC 1967 und PETZOLD 1989) war bekannt, dass einzelne Sorten einen dreijährigen Alternanzzyklus aufweisen oder unregelmäßig fruchteten. Diese Aussagen stützten sich überwiegend auf Beobachtungen an alten hochstämmigen Obstbäumen.
Der Einfluss der Niederschlagsmengen und der Bodenverhältnisse auf die Entwicklung der Gehölze wurde durch die Kurvenglättung und die Bereinigung der Winterfrost und Alternanz bedingten Schwankungen deutlich. Die jährlichen Schwankungen der Niederschlagsmengen je Vegetationsperiode oder Bezugsjahr waren hoch. Die Gesamtmenge mit durchschnittlich 378,4 mm je Vegetationsperiode und 587,6 mm je Bezugsjahr entsprachen einer geringen bis mittleren Versorgung. In dem Zeitraum von 1893-1997 trat nur eine Serie (1954-56) mit drei aufeinander folgenden niederschlagsreichen Jahren auf und gestattete Rückschlüsse auf die Beeinflussung der vegetativen Leistung. In dieser Zeitspanne konnten an Grund- bzw. Stauwasser fernen Standorten bei ca. 70 und 100 jährigen Bäumen erhöhte Zuwachsleistungen nachgewiesen werden (Positivweiserjahre). Die durch höhere vegetative Leistungen aufgefallenen Apfelbäume J, c85/86 reagierten nicht auf die Erhöhung der Niederschlagsmengen mit einer gesteigerten Zuwachsleistung, was für eine ausreichende Wasserversorgung in den vorangegangenen Jahren durch die Nachlieferung aus dem Boden spricht.
Die Stichprobenumfänge der anderen Obstarten gestatteten keine separate Bewertung. Die bei den 32 Obstbäumen enthaltenen Bäume der Arten Birne, Pflaume/ Zwetsche und Süßkirsche zeigten ähnliche Reaktionen wie die Apfelbäume.
Da mit den dendrochronologischen Untersuchungen die Beziehungen zwischen Wuchsleistung und den Boden-/ Bodenwasserverhältnissen nur bedingt erklärt werden konnten, wurde an umfangreichen Beständen hochstämmiger Obstbäume (Alleen) unterschiedlicher Altersstufen dieser Zusammenhang untersucht. Für die Einschätzung der Qualität landwirtschaftlich genutzter Böden standen das Kartenmaterial der Reichsbodenschätzung und der Mittelmaßstäbigen landwirtschaftlichen Standortkartierung der DDR zur Verfügung. Die Reichsbodenschätzung analysierte die Bodenarten (heute Körnungsarten) der Böden sehr genau und leitete Wertzahlen für den Anbauwert landwirtschaftlicher Kulturen ab. Die Mittelmaßstäbige landwirtschaftliche Standortkartierung berücksichtigte in stärkerem Maße den Schichtaufbau der Böden und die Wasserversorgung und legte keine Wertzahlen für den Anbau landwirtschaftlicher Kulturen fest. Bei der Wasserbeeinflussung der Standorte wurden die Stufen Grund- bzw. Stauwasser beeinflusst, teilweise Grund- bzw. Stauwasser beeinflusst und Grund- bzw. Stauwasser fern unterschieden. Eine eindeutige Zuordnung der Bodenwasserverhältnisse für die Gehölze in der zweiten Stufe war nicht gegeben.
Durch die Darstellung der Boden- und Bodenwasserverhältnisse (Bodenarten/ Leitbodenformen) und durch die standortbezogene Analyse der vegetativen Leistung der Gehölze konnten Zusammenhänge von vegetativer Leistung und Standortkriterien besser aufgezeigt werden. Bei der Obstart Apfel, Sorte ’Klarapfel’, wurden die höchsten vegetativen Leistungen an lehm- oder sandüberlagerten Ton-Amphigley Böden erreicht. Statistisch gesicherte Unterschiede bestanden zu den Ton- und Ton-Amphigley Böden. Bei den Sorten ’Klarapfel’ und ’Schöner aus Boskoop’ erreichten die Bäume an den Grund- bzw. Stauwasser beeinflussten Standorten mit Bodenzahlen von 30-79 ausgeglichene vegetative Leistungen. Im Gegensatz zu den Apfelbäumen zeigten die Birnbäume die höchste vegetative Leistung nicht auf den Lehmstandorten sondern auf Tonböden (Ton-Amphigley) mit Bodenzahlen von 38-73. Wuchsdepressionen traten unabhängig von den Leitbodenformen erst bei der Bodenart L 3Al mit Bodenzahlen von 71-79 auf. Als Ursache für die Reaktionen der Birnbäume kommt eine höhere Toleranz der Unterlagen gegenüber Staunässe in Betracht. Holzbirnen (Pyrus pyraster L.) sind Bestandteil der Hartholzauen (z. B. in den Muldewiesen bei Dessau) und werden jährlich bis in den Stammbereich überschwemmt, ohne Schaden zu nehmen. Die Verwendung von Holzbirnensämlingen als Gehölzunterlagen vor 200 Jahren ist durch die Literatur belegt (SCHILLER 1794).
Die Bewertung der vegetativen Leistung der Apfelbäume an Grund- bzw. Stauwasser fernen Standorten konnte durch Berücksichtigung der Wechselwirkungen von Niederschlagshöhe, Wasserspeicherfähigkeit und -nachlieferungsvermögen der Böden erfolgen.
Bei der Sorte ’Klarapfel’ nahm in einem ca. 40 jährigen Bestand die Wuchsstärke mit der Steigerung der Bodenzahlen von 12 an zu. Die Maximalwerte wurden in dieser Leitbodenform bei Bodenzahlen von 28-51 erreicht. Die Leitbodenform Sand-Braunerde und Tieflehm-Fahlerde (D 3b-1) nahm eine Zwischenstellung bei der Bewertung der obstbaulichen Eignung ein. Die höchsten vegetativen Leistungen wurden in dieser Leitbodenform bei der Bodenart Sl 3D (Bodenzahlen 35-42) erreicht. Der positive Einfluss dieser Bodenart konnte auch bei den ca. 200 jährigen Bäumen nachgewiesen werden.
Die Bewertung des Verhaltens der Sorten auf einer Klonunterlage bietet den Vorteil, dass eine ungewollte Beeinflussung durch die Unterlagengehölze ausgeschlossen werden kann und die Ergebnisse reproduzierbar sind. Einschränkungen bei der Verallgemeinerung der Ergebnisse leiten sich aus der individuellen Verträglichkeit von Sorte und Unterlage ab. Die Sorten-Unterlagen-Kombination und das Pflegeregime wirken im Komplex auf die Entwicklung der Bäume und wurden als solcher in obstbaulichen Versuchen auf diluvialen Standorten nachgewiesen (SCHWÄRZEL und SCHNEIDER 1996, SCHWÄRZEL und SCHWÄRZEL 1996). Nur aus vergleichenden Versuchsanstellungen mit mehreren Unterlagen und Sorten könnten verallgemeinerungsfähige Rückschlüsse auf das Verhalten der Sorten gezogen werden. Aus Versuchen von GROH und KOCH (1979) ging hervor, dass die Unterlage A2 in der Wuchsstärke dem Sämling gleichzusetzen war bzw. zu stärkerer Wuchsleistungen bei den Kombinationen führte. Unter einheitlichen Bedingungen des Versuchsfeldes bestanden bei Apfelbäumen in Kombination mit der Unterlage A2 Sortenunterschiede in der vegetativen und generativen Leistung. Außerdem unterschieden sich die Einzelbäume innerhalb der Sorten. Die jährliche Zuwachsleistung war von der Ertragsbildung sowie Witterungseinflüssen (Höhe der Niederschläge je Vegetationsperiode sowie Bezugsjahr) abhängig. Diese Aussagen wurden durch Untersuchungen der Zuwachsleistung an den 32 alten Bäumen aus den Alleen und durch die Untersuchungen von ABBASS (1972) bestätigt.
Ausgehend von den dendrochronologischen Untersuchungen über einen Zeitraum von mehr als 100 Jahren an extensiv gepflegten, hochstämmigen Obstbäumen, der begleitenden Analyse der Klimaverläufe von 1767-1997, der umfangreichen Bewertung der Boden-/ und Bodenwasserverhältnisse in 12 Obstalleen und den Ergebnissen der Untersuchungen an Apfelsorten im Sortengarten konnten Kriterien zur Standort- und Gehölzauswahl bei extensiven Anpflanzungen von hochstämmigen Obstbäumen erarbeitet werden.
Der Erfolg extensiver Obstgehölzpflanzungen wird durch das Zusammenwirken der Standortfaktoren Boden (Boden-/ Bodenwasserverhältnisse), Klima (Temperaturverläufe und Niederschlagsverteilung) und der ökologischen Anbaubreite der Sorten-Unterlagen-Kombination bestimmt.
Eine wesentliche Bedeutung kommt neben der Wahl der Sorten-Unterlagen-Kombination den Boden- / und Bodenwasserverhältnissen am Standort zu. Die Wasserversorgung der Böden bestimmt in erheblichem Maße die Wachstumsintensität der Gehölze. Tritt das Wasser nicht als Limitfaktor auf, so können Kernobstbäume (Obstarten Apfel und Birne) an Standorten mit Bodenzahlen von 30-79 ausgeglichene Wuchsleistungen erbringen (Grund- bzw. Stauwasser beeinflusste Standorte). Bei der Obstart Apfel werden an sand- und lehmüberlagerten Alluvialstandorten höhere Zuwachsleistungen als an Deckton-Standorten erzielt. Die Obstart Birne erreicht an Deckton-Standorten Zuwachsleistungen, die zum Teil deutlich über denen an sand- und lehmüberlagerten Alluvialstandorten liegen. Wuchsdepressionen treten bei der Obstart Birne erst an den schweren L3 Al Standorten auf.
Die Bedeutung der Leitbodenformen und der Bodenarten (Körnungsarten und Bodenzahlen) tritt an Grund- bzw. Stauwasser fernen Standorten durch die Wechselwirkungen mit den Niederschlägen deutlich hervor. Von den untersuchten Leitbodenformen war unabhängig von der Bodenart des Oberbodens die Tieflehm-Fahlerde für den extensiven Obstanbau die Günstigste. Bei Sand-Rosterden und Bändersand-Rosterden werden Lebenserwartungen der Bäume von 100 Jahren erst an Standorten mit Bodenzahlen von 28-34 und mehr erreicht.
Aus den Ergebnissen leiten sich die nachfolgend genannten Kriterien zur Standort- und Gehölzauswahl bei extensiven Anpflanzungen von Obstbäumen ab.
Boden/ Klima
Grund- bzw. Stauwasser beeinflusste Standorte (Grundwasser 10-6 dm unter Flur):
Unabhängig von den Bodenarten der Oberböden besteht eine gute Eignung für Kernobst.
Die Bäume zeigten eine gleichmäßige Entwicklung.
Auf schweren Tonböden traten z. T. geringere Wuchsleistungen auf.
Grund- bzw. Stauwasser ferne Standorte:
Eine generelle Eignung der Standorte besteht nicht. Die Leitbodenformen und Bodenarten müssen bei extensiven Pflanzungen beachtet werden.
Eine günstige Leitbodenform ist unabhängig von den Bodenarten die Tieflehm-Fahlerde.
Bei den Leitbodenformen Sand-Rosterde und Sand-Braunerde erreichen die Bäume erst an Standorten mit Bodenzahlen größer 28 (Bodenart Sl 4D) ausgeglichene Wuchsleistungen.
Temperatur:
keine Einschränkungen.
Niederschläge:
Eine generelle Beschränkung auf bestimmte Klimazonen ist nicht notwendig.
Die Beziehungen zwischen den Niederschlägen und dem Wasserspeichervermögen der Böden sind zu beachten (Leitbodenformen und Bodenarten).
Die Standorte sollten so ausgewählt werden, dass keine mikroklimatische Begünstigung von Schädlingen und Schaderregern auftritt.
Gehölze (Sorten-Unterlagen-Kombinationen)
Resistenzverhalten:
Die Gehölze müssen über eine ausreichende Resistenz gegenüber Winterkälte und Trockenstress verfügen.
Es sollten nur Sorten mit nachgewiesener Winterfrosthärte und Standort bewährte Unterlagenherkünfte mit guter Kombinationseignung verwendet werden.
Vitalität und Lebenserwartung:
Bei der Pflanzung sind Sorten mit starker Wuchsleistung und geringer Anfälligkeit gegenüber Schaderregern bevorzugt zu berücksichtigen.
Die Sorten-Unterlagen-Kombinationen sollten eine Lebenserwartung von 120 bis 150 Jahren ermöglichen.
Die Gehölze zeigten standortabhängig unterschiedliche Wachstumsintensitäten. Die höchsten Zuwachsleistungen wurden an Grund- bzw. Stauwasser beeinflussten Standorten erzielt. Der Einfluss der Bodenarten an Wasser beeinflussten Standorten zeigte Obstart spezifische Unterschiede. Die Apfelbäume erreichten auf sand- bzw. lehmüberlagerten Tonstandorten höhere Zuwachleistungen als auf Deckton-Standorten. Bei der Obstart Birne waren die Wuchsleistungen an Tonböden höher als an sand- bzw. lehmüberlagerten Tonstandorten. Wuchsdepressionen traten bei der Obstart Birne erst an schweren L 3Al Standorten auf.
Die Untersuchungen zur Variabilität der vegetativen und generativen Leistung von Apfelbäumen auf der Klonunterlage A2 sind wegen des Unterlageneinflusses, der Pflegemaßnahmen und der geringen Standdauer nicht direkt auf die extensiven Obstbäume mit Sämlingsunterlage übertragbar. Sie zeigten aber wesentliche Ursachen für die individuelle Reaktion der Bäume in der Wuchsleistung und Ertragsbildung auf. Die jährlichen Schwankungen in der Wuchsleistung der Bäume, welche durch die Höhe der Erträge und der Niederschläge beeinflusst wurde, konnten auch bei den dendrochronologischen Untersuchungen der alten Alleebäume nachgewiesen werden.
Anlage 1, Tab. 1 Häufigkeitsverteilung der Apfelsorten in den Obstalleen
Anlage 1, Tab. 2 Häufigkeitsverteilung der Birnensorten in den Obstalleen
Anlage 2, Tab. 1 Standort Zaf, Obstart Apfel, Sorte ’Klarapfel’
alle Kombinationspaare der Leitbodenformen und Bodenarten, Mittelwertvergleich der Stammquerschnittsflächen, 18 Kombinationspaare der Leitbodenformen und Bodenarten, student Newman-Keuls Test, significance level 0,05
Anlage 2, Tab. 2 Allee Q, Obstart Birne, Sorten: ’Gellerts Butterbirne’, ’Gute Luise’, ’Konferenzbirne’, ’Köstliche von Charneu’, ’Neue Poiteau’
Mittelwertvergleiche der Stammquerschnittsflächen für 3 Stufen der Leitbodenformen, student Newman-Keuls Test, significance level 0,05
Anlage 2, Tab. 3 Allee Q, Obstart Birne, Sorten: ’Gellerts Butterbirne’, ’Gute Luise’, ’Konferenzbirne’, ’Köstliche von Charneu’, ’Neue Poiteau’
Mittelwertvergleiche der Stammquerschnittsflächen (cm²) für 9 Stufen der Bodenarten, student Newman-Keuls Test, significance level 0,05
Anlage 2, Tab. 4 Allee Q, Obstart Birne, Sorten: ’Gellerts Butterbirne’, ’Gute Luise’, ’Konferenzbirne’, ’Köstliche von Charneu’, ’Neue Poiteau’
Mittelwertvergleiche der Stammquerschnittsflächen (cm²) für 15 Kombinationspaare der Leitbodenformen und Bodenarten, student Newman-Keuls Test, significance level 0,05
Hiermit erkläre ich, dass die vorliegende Arbeit selbständig und ohne unerlaubte Hilfe angefertigt wurde und bisher weder in Teilen noch als Ganzes einem Promotionsverfahren zu Grunde lag.
Hilmar Schwärzel
Für die Vergabe des Themas und die gewährte Unterstützung bei der Erstellung der Arbeit möchte ich mich bei Herrn Prof. H. Jesch Humboldt-Universität zu Berlin bedanken.
Mein Dank für die zahlreichen Hinweise und kritischen Anmerkungen gilt weiterhin den Herren Prof. E. Thomas, Potsdam, Dr. W. Schuricht, Jena und Prof. V. Rudolph, Berlin.
Untersuchungen zu Kriterien der Standort- und Gehölzauswahl bei extensiven Anpflanzungen von Obstbäumen
Diplom-Gartenbauingenieur Hilmar Schwärzel
Landwirtschaftlich-Gärtnerischen Fakultät
der Humboldt-Universität zu Berlin
Institut für Gartenbauwissenschaften
Fachgebiet Vermehrungstechnologie/ Baumschulwesen
86 Seiten
33 Abbildungen
43 Tabellen
60 Literaturquellen
In der vorliegenden Arbeit wurden wesentliche Einflussfaktoren auf die Entwicklung von hochstämmigen, extensiv gepflegten Obstbäumen untersucht.
Der direkte Einfluss von Klimafaktoren auf die Entwicklung der Gehölze konnte nachgewiesen werden. Dazu wurden neue Klimakennziffern definiert und durch dendrochronologische Untersuchungen Beziehungen zum Wachstum der Gehölze hergestellt. Weiterhin konnten komplexe Wechselwirkungen von klimatischen Einflüssen, Bodenwasserverhältnissen und dem Resistenzverhalten der Bäume gegenüber Winterkälte aufgezeigt werden. Für die hochstämmigen Obstbäume wurden in dem Zeitraum von mehr als 120 Jahren klima- und standortabhängige Negativ- und Positivweisejahre aufgezeigt.
Die Beziehungen zwischen den vegetativen Leistungen der Bäume und den Boden-/ und Bodenwasserverhältnissen wurden untersucht und Zusammenhänge dargestellt.
Das individuelle Verhalten von alten Apfelsorten in der vegetativen und generativen Leistung wurde auf einer starkwachsenden Klonunterlage untersucht. Eine Abhängigkeit der Zuwachsleistung der Bäume von den verwendeten Sorten, der Ertragsbildung und von den Witterungserscheinungen wurde nachgewiesen.