Studie zeigt: Elektrische Methode kann Trockenstress im Weinberg erfassen

Eine neue Studie in einem Weinberg in Frankreichs Médoc deutet darauf hin, dass eine geophysikalische Methode, die sonst eher in den Geowissenschaften eingesetzt wird, Winzern helfen könnte, Wasserstress in den Reben und Veränderungen der Bodenfeuchte während einer Dürre zu verfolgen.

Die am Mittwoch im Geophysical Journal International veröffentlichte Untersuchung testete spektrale induzierte Polarisation, kurz SIP, in einem kommerziellen Weinberg während der Sommerdürre 2023. Die Methode misst, wie der Boden auf elektrische Signale über verschiedene Frequenzen hinweg reagiert. In diesem Fall kombinierten die Wissenschaftler Feldmessungen mit Labortests, Bodenfeuchtesonden und der Überwachung des Saftflusses der Reben, um zu prüfen, ob SIP die Wasserdynamik bis zu 1 Meter unter der Oberfläche abbilden kann.

Das Team stellte fest, dass die Methode im Verlauf der Vegetationsperiode Austrocknungstendenzen erkennen und Veränderungen der Wasserspeicherung im Boden abschätzen konnte. Laut Studie sank die Wasserspeicherung im Boden des Weinbergs während der Dürre von rund 150 mm auf 50 mm. Bei Reben mit Saftflusssensoren schätzten die Forscher das insgesamt pflanzenverfügbare Bodenwasser auf 98±8 mm.

Die Arbeit ist relevant, weil Weinberge oft mit heterogenen Böden, wechselndem Salzgehalt und veränderten Feuchtebedingungen zu tun haben, was Bewässerungsentscheidungen erschwert. Herkömmliche Methoden zur elektrischen Widerstandsmessung können vom Salzgehalt des Bodenwassers beeinflusst werden, was die Messwerte verwischen kann. Die Forscher sagten, SIP scheine gegenüber solchen Salzgehaltsänderungen weniger empfindlich zu sein, insbesondere über sein imaginäres Leitfähigkeitssignal, und könne damit für Weinberge, die Bodenverbesserungen erhalten oder Veränderungen in der Bodenchemie erleben, potenziell zuverlässiger sein.

Die Studie verglich außerdem mehrere Feldaufbauten zur Erfassung von SIP-Daten, darunter Mehrleiterkabel, vollständig koaxiale Kabel und Hybridsysteme. Die Wahl des Aufbaus hatte einen starken Einfluss auf die Datenqualität, vor allem bei trockeneren Böden. Das könnte für Winzer und Berater wichtig sein, die die Methode außerhalb kontrollierter Versuche einsetzen wollen.

Nach Angaben der Autoren kann die Methode zwei Arten von Informationen zugleich liefern: Dynamik der Bodenfeuchte und Muster der Bodentextur. Diese Kombination könnte helfen zu erkennen, wo die Reben stärker unter Stress stehen und wo Bewässerung am dringendsten nötig ist. Die Forscher erklärten, ihr Ansatz sei der erste Versuch gewesen, die Wasserspeicherung im Boden in einem kommerziellen Weinberg mithilfe von SIP-Verfahren zu quantifizieren.

Die Studie wurde von Quentin Chaffaut von der Sorbonne Université, Myriam Schmutz von der University of Bordeaux und dem Lawrence Berkeley National Laboratory sowie Jehanne Cavailhes von der University of Bordeaux geleitet. Sie wurde als akzeptiertes Manuskript veröffentlicht und ist unter einer Creative-Commons-Lizenz frei zugänglich.