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NutzpflanzenExtremwetterereignisse, seien sie mit El Nino verbunden oder mit irgendeinem anderen großräumigen Klimafaktor oder einfach nur eine zufällige Laune des lokalen Klimas, haben nachteilige Auswirkungen auf die Erträge von Nutzpflanzen. Solche Auswirkungen können direkter oder indirekter Natur sein oder auch beides.
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Hohe Temperaturen können sich unmittelbar auswirken. Sie erhöhen den Wasserbedarf der Pflanze, da sie die Verdunstung aus dem Boden und aus der Pflanze selbst erhöhen. Letzterer Prozess wird als Evapotranspiration bezeichnet. Zudem steigt die Fähigkeit der Atmosphäre, Wasser aufzunehmen, mit der Temperatur.
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1. Energieaustausch zwischen Vegetation und Atmosphäre.
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Hohe Temperaturen können sich aber auch indirekt auswirken. Sie beschleunigen den Abbau organischen Materials im Boden. Der Boden verarmt daran und hiermit sinkt seine Aufnahmefähigkeit für Wasser. Dies führt zu zusätzlichem Wasserstress für die Pflanze.
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Hohe Temperatur |
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Werden die optimalen Temperaturwerte für eine Pflanze in einer bestimmten Region überschritten, so zeigt die Pflanze Stressreaktionen, die sich in Form sinkender Erträge auswirken. Die Optimaltemperatur ist je nach Nutzpflanzenart verschieden. Die meisten Kulturpflanzen sind empfindlich gegenüber Hitzeperioden. Luftwerte zwischen 45 und 55°C, die über mehr als 30 min anhalten, schädigen die Blätter in nahezu jeder Umgebung; auch niedrigere Temperaturen (35-40°C) können schädigend sein, wenn sie länger anhalten. Temperaturen von mehr als 36°C führen z.B. dazu, dass die Pollen von Mais ihre Entwicklungsfähigkeit verlieren. Schon bei 20°C wird bei der Kartoffel die Bildung der Knollen unterdrückt. Die Anfälligkeit der Pflanze gegenüber Schädigungen durch hohe Temperaturen hängt vom Entwicklungsstadium ab. Hohe Temperaturen während der Reproduktionsphase sind besonders schädigend - zum Beispiel bei Mais, während der Ausbildung der Quaste, bei Sojabohnen, während der Blüte und beim Weizen, bei der Ausbildung der Körner. Die Sojabohne scheint eine besondere Fähigkeit zu haben, sich von Hitzestress wieder zu erholen, vielleicht weil sie kontinuierlich wächst.
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NiederschlagNiederschlag ist die primäre Quelle für die Feuchte des Bodens. Er ist wahrscheinlich der wichtigste Faktor für die Produktivität der Pflanzen überhaupt. Globale Klimamodelle sagen im weltweiten Mittel ein Ansteigen des Niederschlages voraus. Allerdings sagen sie auch Änderungen in der Verteilung der hydrologischen Verhältnisse voraus. An vielen Orten wird es trockener oder nasser. Durch den Klimawandel kann sich auch der gesamte saisonale Niederschlag wandeln. Der Wasserhaushalt der Pflanzen ist anfällig für einen Anstieg der Verdunstung durch die Pflanze selbst (Evapotranspiration) sowohl im Tagesgang als auch im saisonalen Muster. Die Evapotranspiration kann durch höhere Temperatur, trockenere Luft oder windigere Bedingungen erhöht werden.
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Einer Dürre gleichende Bedingungen können sich auch als Konsequenz von weniger Schneefall einstellen und durch eine frühere Schneeschmelze. In trockenen Regionen kann hierdurch der Schmelzwasserabfluss über die Flüsse reduziert werden und damit die Versorgung für die Bewässerung während der Wachstumsperiode. Perioden hoher Luftfeuchte, Frost und Hagel haben ebenfalls einen Einfluss auf die Qualität der Früchte und Gemüse (im besonderen bei Mais und anderen Getreidearten). Die Erträge von Nutzpflanzen leiden besonders unter Trockenperioden, die mit kritischen Entwicklungsstadien zusammenfallen, wie z.B. die Phase der Fortpflanzung. Die meisten Getreidearten reagieren während der Blüte, Bestäubung und Fruchtentwicklung besonders empfindlich auf Wasserstress. Die Auswirkungen von Dürren können gemildert werden, wenn man schnellwachsende Kulturen früh pflanzt. Auch der kontrollierte Einsatz von Unkräutern und Brachzeiten kann helfen, die Feuchte im Boden zu halten.
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Temperaturstress und Wasserstress sind oft parallel gehende Ereignisse, eines unterstützt das andere. Sie werden oft durch starke Sonnenstrahlung und kräftigen Wind gefördert. Sind Nutzpflanzen einer Trockenperiode ausgesetzt, so reduzieren sie ihre Transpiration. Folglich steigt die Temperatur in der Pflanze. In sehr nassen Jahren kann andererseits der Ertrag gemindert werden, weil die Pflanzen von Wasser geflutet werden. Entweder steht so viel Wasser auf dem Feld, dass Pflanzen regelrecht ertrinken oder die Bodenfeuchte ist so hoch, dass die Wurzeln verfaulen. Nasse Jahre bringen auch einen Anstieg im Schädlingsbefall mit sich. Intensive Regenfälle können Jungpflanzen schädigen, da der Boden erodiert (z.B. weggeschwemmt wird). Wie groß der Schaden ist, hängt von der Dauer des Niederschlags oder der Überflutung ab, vom Wachstumsstadium der Pflanze und von der Luft- und Bodentemperatur. |
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