Das Entfernen von Blättern ist eine Standardmethode zur Bewirtschaftung von Weinbergen, um die Zusammensetzung der Trauben zu beeinflussen oder den Krankheitsdruck zu verringern. Der optimale Zeitpunkt und die Intensität der Blattentfernung sind jedoch variabel.

Christopher Bahr und Kollegen von der Hochschule Geisenheim untersuchten die Auswirkung der Blattentfernung auf die Lichtverteilung anhand eines funktional-strukturellen Pflanzenmodells  in einem kürzlich in silico Artikel Pflanzen.

Die Autoren verwendeten das vorhandene Modell, Virtueller Riesling, der das dynamische Wachstum der Riesling-Rebe vom Knospenaufbruch am Stock bis zum Ende der Blüte in täglichen Zeitschritten simuliert. Zunächst erweiterten sie das Modell um eine Methode zur Blattentfernung, die der praktischen Anwendungstechnik im Weinberg ähnelt.

Sie verglichen zwei von lokalen Experten empfohlene Szenarien zur Blattentfernung. Alle virtuellen Blätter wurden von der Ostseite der Überdachungen innerhalb oder oberhalb der Bündelzone entfernt. Die jeweiligen Behandlungen entfernten etwa 26 % und 17 % der gesamten Blattfläche einer Pflanze. Bei den Kontrollreihen wurden keine Blätter entfernt. Anschließend simulierten sie die Lichtabsorption von Weinreben und das Wachstum von über 1,000 Pflanzen.

Absorbiertes PAR (PARabs) pro Rebe und das 50 %-Intervall mit der höchsten Dichte (HDI) von 1008 simulierten Pflanzen für zwei Szenarien und die Kontrolle, getrennt in Ost- und Westseite der Blätter.

Die Wirkung der Blattentfernung auf die Lichtabsorption wurde über einen Zeitraum von drei Wochen nach der Blattentfernung bewertet. Auf der Westseite der Reihe nahm die Lichtabsorption im Vergleich zur Kontrolle nach dem Entfernen der Blätter leicht zu. Auf der Ostseite nahm die Lichtabsorption für beide Szenarien nach der Laubentfernung ab. Überdachungen mit Blattentfernung innerhalb der Bündelzone hatten eine geringere Lichtabsorption als solche mit Blattentfernung oberhalb der Bündelzone. Die Verlustkompensation für beide Entnahmeszenarien ist ersichtlich, da die Absorption nach der Entnahme kontinuierlich der Kontrolle entgegenläuft.

Kronenentwicklung während eines Simulationslaufs (ABC) und simulierte Blattfläche (Primär- + Seitenblätter) pro Rebe im Zeitverlauf (D).

Beobachtungen in den 3D-Ansichten des Modells zeigten, wie diese Kompensation möglich war. Lücken im Kronendach der Weinreben, die durch das Entfernen von Blättern verursacht wurden, verringerten sich im Laufe der Zeit und waren am Ende des Simulationszeitraums vernachlässigbar, da seitliche Blätter die durch das Entfernen von Blättern verursachten Lücken schlossen und Blätter in der Nähe der Zonen zum Entfernen von Blättern wieder dem Licht ausgesetzt wurden.

Laut Bahr „zeigten die Ergebnisse ähnliche Effekte wie in In-vivo-Studien beobachtet, daher schlagen wir vor, diese Simulationen zu erweitern, um andere Effekte im Zusammenhang mit der Lichtverteilung zu untersuchen, wie z. B. Beeren-Sonnenbrand. Einfache Modifikationen der implementierten Blattentfernungstechniken ermöglichen auch das Testen verschiedener Anwendungsbereiche und ihrer Auswirkungen auf die Lichtabsorption des Blätterdachs.“

Das virtuelle Riesling-Modell ist auf Anfrage bei den Autoren erhältlich.

FORSCHUNGSARTIKEL:

Christopher Bahr, Dominik Schmidt, Matthias Friedel, Katrin Kahlen, Effekte der Blattentfernung auf die Lichtabsorption in virtuellen Riesling-Baldachinen (Vitis Vinifera), in silico Plants, Band 3, Heft 2, 2021, diab027, https://doi.org/10.1093/insilicoplants/diab027

Dieses Manuskript ist Teil von in silico Plant's Funktionelles strukturelles Anlagenmodell Sonderausgabe.