Ökologische Potenz
Jeder Organismus und damit auch jede Feldfrucht kann nur in bestimmten Spannweiten der Umweltfaktoren gedeihen. Dies wird als ökologische Potenz bezeichnet.
Schematische Darstellung des Konzeptes der ökologischen Potenz. (Verändert nach Wikimedia Foundation)
Die Temperatur ist ein entscheidender Umweltfaktor für Pflanzen. Die Temperaturspanne ist durch drei so genannte Kardinaltemperaturen gekennzeichnet :
- Optimum-Temperatur: Die Temperatur, bei der die Pflanze am effizientesten Fotosynthese betreiben kann (Weizen: 25°C)
- Maximum-Temperatur:
- Existenzmaximum: Oberhalb dieses Grenzwertes wird die Fotosynthese eingestellt (Weizen: ca. 35°C)
- Toleranzmaximum: Beim überschreiten kommt zu Abstereben der Pflanze (> 50°C)
- Minimum-Temperatur:
- Existenzminimum: Unterhalb dieser Temperatur wird der Stoffwechsel herunter gefahren, die Fotosynthese kommt zum Erliegen (Weizen: ca. 5°C)
- Toleranzminimum; Beim Unterschreiten kommt es zu Absterben der Pflanze (Weizen während der Keimung: < -20°C).
Hitzeschäden an Pflanzen
Je weiter der Klimawandel voranschreitet, desto höher werden die Durchschnittstemperaturen. Die Minimum-Tagesdurchschnittstemperatur (Basistemperatur) liegt für Wintergetreide zwischen 0°C und 5°C. Sie wird also nur noch an einer geringer werdenden Anzahl von Tagen unterschritten, was jedoch zu Ertragsunsicherheiten und -einbußen führen kann, denn: Der Anbau von Getreiden als Winterfrucht ist ertragreicher als der Anbau als Sommerfrucht, da die Pflanzen die Winterruhe, eine längere Periode unterhalb der Basistemperatur, benötigen um höhere Erträge zu liefern.
Die Anzahl der Tage, an denen die Maximaltemperatur überschritten wird, steigt hingegen an.
Anzahl der Tage mit Höchsttemperaturen > 25°C im Szenario A1b zwischen Ährenschieben (~21. Mai) und Ernte (ab ~31. Juli). (INFO)
Hier zeigt sich deutlich, dass die Anzahl der Tage an denen die Optimum-Temperatur überschritten wird während der kritischen Wachstumsperioden ansteigt. Somit steigt auch das Risiko für Ertragseinbußen, da die Fotosyntheseleistung zunehmend gehemmt werden könnte. Während der Blüte sorgen zu hohe Temperaturen für einen Rückgang der Kornzahl, Hitzestress nach der Blüte verringert jedoch die Korngröße. Beides hat sinkende Erträge zur Folge.
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