Journal für Kulturpflanzen (Sep 2024)
Ein Modell zur Bestimmung der Fruchtertragskapazität von Apfelbäumen und deren Variabilität in Erwerbsanlagen
Abstract
Die Einstellung des Fruchtbehangs bei Apfelanlagen unter Berücksichtigung der für die individuelle Vermarktung optimalen Fruchtqualität wird bislang anhand von einzelnen Bäumen geschätzt und anschließend einheitlich für ganze Schläge durchgeführt. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Ansatz entwickelt, um die Fruchtertragskapazität von allen Bäumen einer Anlage in Relation zu Blattfläche, Zielfruchtgröße und saisonaler Witterung zu modellieren. Die Ermittlung der Fruchtertragskapazität einzelner Bäume erfolgte in einer Erwerbsanlage mit Bäumen die als schlanke Spindel erzogen wurden ('Gala'/M.9, 3030 Bäume ha-1, n = 607 Versuchsbäume) im fünften Standjahr. Die Blattfläche der Bäume wurde mit einem Light detection and ranging (LiDAR) Laserscanner gemessen. Mit dem LiDAR Sensor wurden dreidimensionale Punktwolken der Baumkronen aufgezeichnet. Durch Segmentierung einzelner Punkte konnte zwischen Blattfläche, Holz und Früchten unterschieden werden. Die Blattfläche pro Baum schwankte zwischen 5 m2 und 11 m2. Die notwendige Blattfläche, um Früchte von 65 mm bis 80 mm zu erzeugen, betrug unter Berücksichtigung deren saisonalen C-Verbrauchs und der saisonalen Wetterbedingungen 274 cm2–847 cm2 Blattfläche. Aus dem Ziel Früchte in diesen Größenklassen (65 mm; 70 mm; 75 mm; 80 mm) zu erzeugen und unter Berücksichtigung der vorhandenen und benötigten Blattfläche resultierte die optimale Fruchtanzahl pro Baum. Diese schwankte innerhalb der Anlage zwischen 92 und 249 Früchten pro Baum. Zur Validierung des Modells wurde die Fruchtanzahl an Einzelbäumen (n = 106) gezählt und die Fruchtgrößenverteilung baumweise bestimmt. Die modellierte Fruchtertragskapazität stimmte bis zu einem Blattfläche-zu-Frucht-Verhältnis von 600 cm2 pro Frucht mit den gemessenen Werten mit geringer Abweichung überein. Bei größeren Blattfläche-zu-Frucht-Verhältnissen war die Vorhersage ungenau. Die Ergebnisse zeigen, dass die Fruchtertragskapazität einzelner Bäume anhand der Blattfläche und saisonaler Wetterdaten modelliert werden kann. Das Modell kann sowohl als (i) physiologisches Modell zur Simulation der Zielfruchtzahl einzelner Bäume als auch als praxisrelevantes (ii) agronomisches Modell zur Entscheidungsfindung für eine baumindividuelle Ausdünnung eingesetzt werden.
Keywords
