Universität Hohenheim
 

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Riehle, Andreas

Maschinelle Blütenausdünnung von Apfelbäumen

Mechanical flower thinning of apple trees

Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:100-opus-17855
URL: http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2020/1785/


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SWD-Schlagwörter: Elstar , Gala <Apfel>
Freie Schlagwörter (Deutsch): Nachblütefall , Junifruchtfall , Triebwachstum , Darwin-Maschine
Freie Schlagwörter (Englisch): Elstar , Gala , Flower Drop , June Drop , Shoot Growth , Darwin-Maschine
Institut: Institut für Kulturpflanzenwissenschaften
Fakultät: Fakultät Agrarwissenschaften
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft, Veterinärmedizin
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Wünsche, Jens Norbert Prof. Dr.
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 17.07.2020
Erstellungsjahr: 2020
Publikationsdatum: 18.08.2020
 
Lizenz: Hohenheimer Lizenzvertrag Veröffentlichungsvertrag mit der Universitätsbibliothek Hohenheim
 
Kurzfassung auf Deutsch: Zur Erzielung regelmäßiger Erträge und guter Fruchtqualität stellt die Ausdünnung bei Apfel (Malus domestica L.) im heutigen Erwerbsobstbau eine der wichtigsten und zugleich anspruchsvollsten Kulturmaßnahmen dar. Hierbei wird seit einigen Jahren die maschinelle Blütenausdünnung als witterungsunabhängige und umweltfreundliche Methode verstärkt eingesetzt. Um die Auswirkungen der maschinelle Blütenausdünnung auf generative und vegetative Prozesse am Baum zu untersuchen wurde auf den Versuchsflächen des Kompetenzzentrums für Obstbau Bodensee (KOB) in Ravensburg ein dreijähriger Feldversuch, 2014 bis 2016, in den Sorten Elstar (Pflanzjahr 2001; M 9) und Gala (Pflanzjahr 1998; M 9) durchgeführt. Hierbei wurden die Parameter Fruchtbehang, Fruchtqualität, Blatt- und Fruchtentwicklung, Blüten- und Fruchtfall, Triebwachstum und Wiederblüte in beiden Sorten untersucht. Die Ausdünnung wurde mit einer Darwin-Maschine (Fruit-Tec; Markdorf) durchgeführt und erfolgte in allen drei Versuchsjahren kurz vor der Vollblüte (BBCH-Stadium 61-63). Hierbei wurde bei einer konstanten Traktorgeschwindigkeit von 8 km h-1 die Drehzahl der Spindel zwischen 200 U min-1 und 400 U min-1 variiert. Zudem wurde der Einfluss verschiedener Behandlungsstufen maschineller Ausdünnung in Kombination mit einer Handausdünnung und dem zweimaligen Einsatz von Regalis® Plus untersucht.
Die Versuchsergebnisse aller Versuchsjahre zeigten, dass der Fruchtbehang der Bäume durch die maschinelle Blütenausdünnung gezielt reduziert werden kann. Dabei konnte die Ausdünnwirkung durch Erhöhung der Spindeldrehzahl verbessert werden ohne dabei eine Überdünnung, der Versuchsbäume zu verursachen. Die reproduzierbare und witterungsunabhängige Wirkweise der maschinellen Ausdünnung konnte durch einen überwiegend linearen Zusammenhang zwischen dem Fruchtbehang je Baum zur Ernte und der Spindeldrehzahl der Darwin-Maschine in beiden Versuchsorten Gala und Elstar bestätigt werden. In der Sorte Gala reichte der alleinige Einsatz der maschinellen Ausdünnung aus um Alternanzerscheinungen im Hinblick auf einen Vollertrag im Folgejahr ausreichend zu reduzieren. Bei der stark alternanzanfälligen Sorte Elstar dagegen erwies sich eine Kombination aus maschineller Ausdünnung und anschließender Handausdünnung als erfolgsversprechend für eine gesteigerte Wiederblüte im Folgejahr.
Durch die maschinelle Ausdünnung konnten im Versuch sortenunabhängig die Fruchtgröße der Früchte sowie deren Ausfärbung in Abhängigkeit der Spindeldrehzahl verbessert werden. Die Kombination mit einer Handausdünnung führte zu einer zusätzlichen Verbesserung des Fruchtkalibers.
In den durchgeführten Versuchen wurde eine Reduktion der Blattmasse um bis zu 37 % in Gala und bis zu 36 % in Elstar ermittelt. Der Anteil beschädigter und abgeschlagener Blüten und Blätter stieg dabei in Abhängigkeit der Spindeldrehzahl. Ein direkter Zusammenhang zwischen dem Verlust an Blatt- und Blütenmasse auf den Blütenfall bzw. das Fruchtwachstum der jungen Früchte konnte in diesen Versuchen nicht festgestellt werden.
Des Weiteren konnte kein direkter Einfluss der maschinellen Ausdünnung auf den Nachblütefall oder Junifruchtfall beobachtet werden. Für beide Sorten, Gala und Elstar, zeigte sich, dass vor allem die Anzahl der Blüten bzw. Früchte pro Baum vor der entsprechenden Fallperiode für die Stärke des Nachblütefalls bzw. Junifruchtfalls verantwortlich waren. Die Wahrscheinlichkeit, dass unbeschädigte Blüten vom Baum abgeworfen werden war somit in der unbehandelten Kontrolle genauso hoch wie in den Behandlungsstufen mit maschineller Ausdünnung. Auf Grund dieser Ergebnisse kann davon ausgegangen werden, dass der Einfluss einer Beschädigung von Blättern und Blüten durch die maschinelle Ausdünnung auf das Abfallen von Blüten und Früchte vernachlässigbar gering ist. Diese Versuchsergebnisse widerlegen daher die sogenannte „Ethylen-Schock-Theorie“, welche besagt, dass die Ethylen bedingte Stressreaktion des Baumes im Anschluss an die maschinelle Blütenausdünnung der Blüten- und Fruchtfall verstärkt wird.
Als indirekter Einfluss der maschinellen Ausdünnung konnte in beiden Sorten in den Behandlungsstufen mit maschineller Ausdünnung ein verstärktes Triebwachstum gemessen werden, welches auf die Reduktion des Fruchtbehangs zurückgeführt wurde. Eine zusätzliche Handausdünnung zeigte keinen Einfluss auf das Triebwachstum. Ein direkter Zusammenhang zwischen der maschinellen Ausdünnung und dem Triebwachstum der Bäume konnte nicht festgestellt werden, da unter anderem diverse andere Faktoren wie der Gesundheitszustand und die allgemeine Wüchsigkeit der Bäume sowie der Vorjahresertrag Einfluss auf das Triebwachstum haben. Das beobachtete verstärkte Triebwachstum in den Behandlungsstufen mit maschineller Ausdünnung konnte durch die Kombination mit einer Prohexadion-Calcium Behandlung auf das gleiche Level wie in der unbehandelten Kontrolle reduziert werden.
 
Kurzfassung auf Englisch: To achieve regular yields with good fruit quality, thinning is one of the most important and at the same time most demanding orchard management measures undertaken in commercial apple production (Malus domestica L.). Recently, the use of mechanical flower thinning as a weather-independent and environmentally friendly method has increased steadily. To better understand the effects of mechanical flower thinning on generative and vegetative processes in apple trees, a three-year field trial (2014 – 2016) with the cultivars Elstar (planting year 2001; M 9) and Gala (planting year 1998; M 9) was carried out at the Competence Centre for Fruit Growing (KOB) in Ravensburg, Germany. Relevant fruit quality and yield parameters, as well as physiological parameters for leaf and fruit development, flower and fruit drop, shoot growth and return bloom were determined. Thinning treatments were carried out with a Darwin-machine (Fruit-Tec; Markdorf) and took place in all three experimental years shortly before full flowering (BBCH stage 61-63). The spindle speed was varied between 200 and 400 rpm at a constant tractor speed of 8 km h-1. In addition, mechanical thinning treatments were combined with hand thinning and spray applications of prohexadion calcium (Regalis® Plus; BASF).
Results of all trial years showed that mechanical thinning can reliably reduce the crop load of apple trees. In addition, the thinning effect was improved by gradually increasing the spindle speed without causing over-thinning of the trees. In both Gala and Elstar, a positive linear correlation between crop load per tree and spindle speed could be observed. In Gala, a single mechanical thinning treatment could reduce alternate bearing to such an extent that an adequate return bloom and crop load in the following year could be expected. In Elstar, a cultivar which is highly susceptible to alternate bearing, a combination of mechanical thinning followed by hand-thinning proved promising to increase return bloom in the year following treatment.
Mechanical thinning treatments increased fruit size and blush colour depending on the spindle speed. An additional hand thinning treatment led to a further improvement in fruit size.
A reduction in leaf mass of up to 37 % in Gala and up to 36 % in Elstar could be measured in the experiments. For leaves and flowers, the ratio between undamaged and damaged/ removed flowers and leaves increased as a function of spindle speed. However, a direct correlation between the loss of leaf mass and flower drop or growth of the young fruitlets was not observed.
In addition, no direct influence of mechanical thinning on flower drop immediately postbloom or June fruit drop was observed. In both Gala and Elstar, the number of flowers or fruit per tree before the corresponding fall period was mainly responsible for the strength of the flower or June drop. The probability for undamaged flowers to fall off the tree in the untreated controls was just as high as in the mechanical thinning treatments. Based on this result, it can be assumed that the leaf and fruit damage caused by the mechanical thinning treatment has a very small effect on the following flower or fruit drop. Furthermore, these results do not support the so-called "ethylene shock theory" which implies an ethylene-based stress reaction within the tree after a mechanical thinning treatment resulting in increased flower and fruit fall.
As an indirect influence of mechanical thinning, an increase in shoot growth was measured for both cultivars in all mechanical thinning treatments, this effect is most likely attributed to the reduction in crop load. An additional hand thinning treatment showed no influence on shoot growth. However, a direct link on shoot growth between the mechanical thinning treatments and the crop load could not be determined, since among other things various other factors (tree health, general tree growth or vigour, previous years yield etc.) could have also influenced the shoot growth response. The observed increase in shoot growth in the mechanical thinning treatments was reduced to the same level as in the untreated controls by the Prohexadion-Calcium treatment.

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