Der fortschreitende Klimawandel wirkt sich zunehmend auf die natürlichen Bodenfunktionen aus und beeinträchtigt sie insbesondere durch immer unregelmäßigere und extremere Wetterereignisse wie steigende Sommertemperaturen und veränderte Niederschlagsverteilungen. Eine unangepasste Bodenbewirtschaftung birgt in der Folge Risiken wie Bodenverdichtung, Erosion und Rückgang der organischen Bodensubstanz. Um diesen Problemen entgegenzuwirken ist eine Anpassung in der Landbewirtschaftung notwendig. Die vorliegende Arbeit gibt einen Überblick über verschiedene Verfahren der Tresteraufbereitung im Weinbau und beleuchtet den Einfluss der daraus gewonnenen organischen Dünger auf die mikrobiologischen und bodenchemischen Eigenschaften eines Weinbergs. Im Freilandversuche konnte gezeigt werden, dass die gezielte Zufuhr organischer Substanz als sinnvoller Bestandteil eiterzukunftsorientierten Bewirtschaftungspraktik anzusehen ist. Die Kompostierung von Trester und die Ausbringung scheint dabei richtungsweisend zu sein und bietet den größten potenziellen Mehrwert bei der organischen Düngung von Weinbergen. Diese Ergebnisse liefern erste Erkenntnisse über den Einfluss organischer Dünger und weisen auf die Notwendigkeit hin, diese Experimente mit angrenzenden Versuchen der Mikrobiologie, Biochemie, Rebenphysiologie und Ökonomie in Verbindung zu bringen, um die Auswirkungen auf den Weinberg und angrenzende Ökosysteme zu erklären und praxistauglichen Handlungsempfehlungen liefern zu können.
Inhaltsverzeichnis
1 EINLEITUNG
2 LITERATURÜBERSICHT
2.1 Drei Konzepte: Bodenfruchtbarkeit, Bodenqualität und Bodengesundheit
2.2 Grundlegende Bodenfunktionen im Überblick
2.2.1 Interaktion biologischer, chemischer und physikalischer Bodenprozesse
2.3 Mikrobiom in Weinbergsböden
2.4 Biologische, chemische und physikalische Indikatoren der Bodengesundheit
2.5 Auswirkungen der Bewirtschaftungspraktiken auf das Bodengefüge
2.5.1 Einsatz von Düngemitteln und Bodenverbesserungsmitteln im Weinbau
2.5.2 Ökologische Ansätze für die Düngung im Weinbau
2.5.3 Neuausrichtung der Bewirtschaftungspraktiken im Weinbau
2.6 Traubentrester als Ausgangsstoff für die Herstellung organischer Düngemittel
2.6.1 Gewinnung von Traubentrester
2.6.2 Zusammensetzung von Traubentrester
2.6.3 Potenzielle Auswirkungen des Tresters auf die Umwelt und die Weinrebe
2.7 Aufbereitungsmöglichkeiten von Trester zur Wertsteigerung des Rohmaterials
2.7.1 Offene Lagerung von Traubentrester
2.7.2 Kompostierung von Traubentrester
2.7.3 Silieren von Traubentrester
2.8 Mikrobieller Besatz von offen gelagertem Trester, Kompost und Silage
2.9 Auswirkungen von Phenolen auf Pflanzen und Bodenmikroorganismen
3 MATERIAL UND METHODEN
3.1 Versuchsfläche „Großer Reiterpfad“ in Ruppertsberg
3.2 Einteilung der Versuchsfläche gemäß der Versuchsmodalitäten
3.3 Durchgeführte Bearbeitungsmaßnahmen im Versuchsweinberg
3.4 Erstellung der Tresteraufbereitungen
3.5 Probenahme in der Versuchsfläche
3.6 Untersuchte Messgrößen
3.6.1 Bodenanalyse nach Albrecht und Kinsey
3.6.2 DNA-Extraktion und NGS-Sequenzierung
3.6.3 Bioinformatische Verarbeitung der Sequenzierungsergebnisse
3.6.4 Messung der Biodiversität (Absolute Effective Diversity) und Biomasse
3.6.5 Top Bakterien- und Pilztaxa
4 ERGEBNISSE
4.1 Mikrobielle Biomasse und Biodiversität der Tresteraufbereitungen
4.2 Mikrobielle Biomasse und Biodiversität der Versuchsvarianten - Zeitpunkt T0
4.3 Mikrobielle Biomasse und Biodiversität der Versuchsvarianten - Zeitpunkt T1
4.4 Mikrobielle Biomasse und Biodiversität der Versuchsvarianten - Zeitpunkt T2
4.5 Mikrobielle Biomasse und Biodiversität der Versuchsvarianten im Zeitverlauf
4.6 Ergebnisse der Bodenanalysen nach Albrecht & Kinsey
5 DISKUSSION
6 ZUSAMMENFASSUNG
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht den Einfluss verschiedener Aufbereitungsmethoden von Traubentrester auf die Bodeneigenschaften und das Mikrobiom in einem Pfälzer Weinberg, um nachhaltige Praktiken zur Förderung der Bodenfruchtbarkeit und Klimaresilienz zu identifizieren.
- Vergleich von offen gelagertem, kompostiertem und siliertem Traubentrester
- Analyse der mikrobiellen Biomasse und Biodiversität mittels NGS-Sequenzierung
- Untersuchung chemischer Bodenparameter gemäß der Albrecht & Kinsey-Methode
- Einfluss der Tresterapplikation auf die Boden-Atmosphäre-Wechselwirkung
- Bewertung von Kreislaufwirtschaftsansätzen im modernen Weinbau
Auszug aus dem Buch
2.6.1 Gewinnung von Traubentrester
Während des Keltervorgangs werden aus den Weintrauben zwei Hauptfraktionen gewonnen: Der Traubensaft, im Fachjargon Most genannt, aus dem in der weiteren Verarbeitung der Wein entsteht, und der Trester, also die festen Bestandteile der Trauben. Beim Weißwein fällt der Trester unmittelbar nach dem Pressen der Trauben an. Bei der klassischen Rotweinbereitung hingegen erfolgt die Phasentrennung zwischen der flüssigen Phase (Most) und der festen Phase (Trester) zu einem späteren Zeitpunkt, um in einer Maischegärung die Extraktion gewünschter Traubeninhaltsstoffe wie Polyphenolen und Anthocyanen zu ermöglichen. Nach Ablauf der sogenannten Mazerationszeit wird der Trester vom Jungwein getrennt und aus dem Gärgebinde entfernt, sodass der Trester als feste Phase separat vorliegt. Der Trester ist dann, analog zur Weißweinbereitung, als Nebenprodukt der Weinproduktion anzusehen (GALANAKIS, 2017).
Der Trester macht etwa 15 bis 25 % des Gesamtgewichts der Trauben aus, wobei der Prozentsatz je nach Weinbereitungsverfahren und Rebsorte variieren kann (OLIVEIRA et al., 2016).
Aus physikalisch-chemischer Sicht hat der Trester nach dem Pressen einen pH-Wert zwischen 6,5 und 8,5, eine geringe elektrische Leitfähigkeit, einen Feuchtigkeitsgehalt von 20 bis 30 % (w/w) und einen hohen Gehalt an organischen Substanzen. Dazu gehören Mineralstoffe, Ballaststoffe wie Pektin, wasserlösliche Kolloide sowie Säuren und deren Salze, insbesondere die Zitronensäure, Weinsäure und Äpfelsäure (KOSSEVA, 2020).
Zusammenfassung der Kapitel
1 EINLEITUNG: Die Einleitung beleuchtet die existenzielle Bedeutung der Bodenfruchtbarkeit für den Weinbau im Kontext des Klimawandels und stellt die Relevanz der Tresteraufbereitung als betriebsinterne Stoffkreislauf-Strategie dar.
2 LITERATURÜBERSICHT: Dieses Kapitel erläutert aktuelle wissenschaftliche Konzepte zur Bodengesundheit und analysiert die Vor- und Nachteile verschiedener Tresterverarbeitungsverfahren wie Lagerung, Kompostierung und Silierung.
3 MATERIAL UND METHODEN: Hier werden die Versuchsfläche „Großer Reiterpfad“, die spezifischen Versuchsmodalitäten sowie die angewandten bodenchemischen und mikrobiologischen Analysemethoden wie DNA-Extraktion und NGS-Sequenzierung detailliert beschrieben.
4 ERGEBNISSE: Das Kapitel präsentiert die quantitativen Daten zur mikrobiellen Biomasse und Biodiversität über verschiedene Zeitpunkte T0, T1 und T2 hinweg und stellt die Ergebnisse der Bodenanalysen nach Albrecht & Kinsey dar.
5 DISKUSSION: In der Diskussion werden die beobachteten Entwicklungen des Bodenmikrobioms interpretiert, mit der vorhandenen Literatur verknüpft und die Eignung der verschiedenen Tresteraufbereitungen kritisch hinterfragt.
6 ZUSAMMENFASSUNG: Die Zusammenfassung bündelt die zentralen Erkenntnisse der Masterthesis und unterstreicht die Notwendigkeit einer nachhaltigen, wissensbasierten Bodenbewirtschaftung im Weinbau.
Schlüsselwörter
Weinbau, Traubentrester, Bodengesundheit, Bodenmikrobiom, Biodiversität, Bodenfruchtbarkeit, Kompostierung, Silierung, organische Düngung, Next-Generation-Sequencing, Bodenmanagement, Klimaresilienz, Stoffkreislauf, organische Bodensubstanz, Bodenbakterien
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Masterthesis grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht, wie verschiedene Aufbereitungsmethoden von Traubentrester – offen gelagert, kompostiert oder siliert – die Bodengesundheit, das mikrobiologische Bodenleben und die physikalisch-chemischen Eigenschaften in einem Weinberg beeinflussen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Felder umfassen die Bodenmikrobiologie, nachhaltige Düngekonzepte im Weinbau, die Verwertung von Nebenprodukten der Weinproduktion und die Methoden zur Bestimmung der Bodenbiodiversität.
Welches primäre Ziel verfolgt die Forschungsarbeit?
Das primäre Ziel ist es, zu ermitteln, welche Tresteraufbereitung am effektivsten dazu beitragen kann, die organische Bodensubstanz zu erhöhen und das Bodenmikrobiom so zu fördern, dass eine nachhaltigere und klimaresilientere Landbewirtschaftung ermöglicht wird.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es wurde ein Freilandversuch in einem Versuchsweinberg angelegt, wobei die Proben mittels DNA-Extraktion und Next-Generation-Sequencing (NGS) mikrobiologisch sowie mittels der Albrecht & Kinsey-Methode chemisch analysiert wurden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine fundierte Literaturrecherche über Bodenfunktionen, Ergebnisse der Laboranalysen zu mikrobieller Biomasse und Biodiversität in verschiedenen Zeitabständen sowie eine darauf aufbauende Diskussion der ökologischen Auswirkungen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wesentliche Begriffe sind Weinbau, Traubentrester, Bodenmikrobiom, Biodiversität, Kompostierung, Silierung und nachhaltige Bodenbewirtschaftung.
Warum ist die Unterscheidung zwischen Kompostierung und Silierung wichtig?
Die Arbeit zeigt, dass beide Verfahren das Mikrobiom unterschiedlich beeinflussen: Während die Kompostierung Prozesse der aeroben Zersetzung nutzt, basiert die Silierung auf anaeroben Bedingungen, was jeweils spezifische Auswirkungen auf die Pilz- und Bakterienzusammensetzung im Boden hat.
Welche Schlussfolgerung zieht der Autor zur Praxis im Weinberg?
Der Autor kommt zu dem Schluss, dass die Aufbereitung von Trester ein wertvolles Instrument der Kreislaufwirtschaft darstellt, jedoch eine gezielte Einbringung von organischer Substanz essenziell ist, um Störungen des Bodenmilieus durch Bearbeitungsmaßnahmen abzufedern.
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- Vincent F. Knichel (Author), 2024, Einfluss unterschiedlicher Tresteraufbereitungen auf die Bodeneigenschaften, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1562211
