Was sind die Unterschiede zwischen Trockenheit und Trockenstress bei Kulturen?

Der Klimawandel verändert zunehmend die Art und Weise, wie Kulturen angebaut und bewirtschaftet werden. Steigende Temperaturen, häufigere Hitzewellen, zunehmende Wasserknappheit und immer strengere Bewässerungsbeschränkungen in vielen Regionen machen die Wasserverfügbarkeit zu einem immer entscheidenderen Faktor für eine erfolgreiche Pflanzenproduktion.

In diesem Zusammenhang werden die Begriffe Dürre und Wasserstress häufig synonym verwendet. Sie beschreiben jedoch zwei unterschiedliche Phänomene.

Dürre ist ein klimatisches Phänomen. Wasserstress hingegen bezeichnet die physiologische Reaktion einer Pflanze, wenn sie ihren Wasserbedarf nicht mehr decken kann.

Diese Unterscheidung zu verstehen, ist entscheidend. Eine Kultur kann bereits unter Wasserstress leiden, lange bevor offiziell Dürrebedingungen festgestellt werden. Wenn die ersten sichtbaren Symptome auftreten, hat die Pflanze bereits Schutzmechanismen aktiviert, die ihre Entwicklung und ihr Ertragspotenzial beeinträchtigen können.

Dürre: ein klimatisches Phänomen

Dürre ist ein länger andauernder Zeitraum, in dem die Niederschläge nicht ausreichen, um die Wasserreserven in Böden, im Grundwasser und in Oberflächengewässern wieder aufzufüllen. Sie ist in der Regel das Ergebnis mehrerer Faktoren, darunter ein anhaltendes Niederschlagsdefizit, hohe Temperaturen, verstärkte Verdunstung und austrocknende Winde.

Internationale Organisationen, darunter die FAO, unterscheiden verschiedene Arten von Dürre: meteorologische, hydrologische und landwirtschaftliche (oder edaphische) Dürre. Für die Pflanzenproduktion ist die landwirtschaftliche Dürre am relevantesten, da sie eine Verringerung der tatsächlich im Boden für die Wasseraufnahme durch die Pflanzen verfügbaren Wassermenge beschreibt.

Eine Dürre führt jedoch nicht zwangsläufig sofort zu Wasserstress. Ein tiefgründiger Boden, der reich an organischer Substanz ist oder über eine hohe pflanzenverfügbare Wasserspeicherkapazität verfügt, kann die Wurzeln noch mehrere Tage oder sogar Wochen ausreichend mit Wasser versorgen.

Dürre ist daher ein wesentlicher Risikofaktor, erklärt jedoch allein nicht vollständig, wie Kulturen unter Feldbedingungen auf Wassermangel reagieren.

Wasserstress: die physiologische Reaktion der Pflanze

Wasserstress tritt auf, wenn eine Pflanze Wasser schneller verbraucht, als sie es aufnehmen kann. Er entsteht durch ein Ungleichgewicht zwischen dem Wasserbedarf der Kultur und der tatsächlich in ihrer Umgebung verfügbaren Wassermenge.

Dieses Ungleichgewicht hängt von verschiedenen Faktoren ab:

• den Wasservorräten im Boden;
• der Tiefe und Entwicklung des Wurzelsystems;
• dem Entwicklungsstadium der Kultur;
• den Witterungsbedingungen (Temperatur, Sonneneinstrahlung, Wind und Luftfeuchtigkeit);
• den ackerbaulichen Maßnahmen.

Wasserstress wird daher nicht allein durch die Niederschlagsmenge bestimmt. Er entsteht aus dem Gleichgewicht zwischen dem Wasserbedarf der Pflanze und ihrer Fähigkeit, auf das verfügbare Wasser zuzugreifen.

Eine Kultur kann auch ohne Dürre unter Wasserstress leiden

Dies ist wahrscheinlich die wichtigste Erkenntnis.

Eine Kultur kann unter Wasserstress leiden, auch wenn offiziell keine Dürre festgestellt wurde.

Bereits wenige Tage mit hohen Temperaturen, kombiniert mit intensiver Sonneneinstrahlung, trockenen Winden oder einer hohen Verdunstungsnachfrage, können ausreichen, um ein Ungleichgewicht zwischen dem im Boden verfügbaren Wasser und dem Wasserbedarf der Pflanze zu verursachen.

Auch die Bodenart spielt eine entscheidende Rolle dabei, wie schnell sich Wasserstress entwickelt. Sandböden, die nur wenig Wasser speichern können, können bereits nach wenigen heißen Tagen zum limitierenden Faktor werden. Dagegen können tiefgründige Schlufflehm- oder Tonlehmböden mit ihrer höheren Wasserspeicherkapazität die Wurzeln deutlich länger mit Wasser versorgen.

Warum sind bestimmte Entwicklungsstadien besonders empfindlich gegenüber Wasserstress?

Warum vorausschauendes Handeln heute entscheidend ist

Über viele Jahre bedeutete der Umgang mit Wassermangel vor allem, erst auf die ersten sichtbaren Symptome zu reagieren.

Heute stößt dieser Ansatz an seine Grenzen.

Wenn sich die Blätter einrollen, das Wachstum nachlässt oder erste Welkeerscheinungen sichtbar werden, hat die Pflanze ihre Schutzmechanismen bereits aktiviert. Die teilweise Schließung der Spaltöffnungen hat begonnen, die Photosynthese ist verlangsamt, und ein Teil des Ertragspotenzials kann bereits verloren gegangen sein.

Die Herausforderung besteht daher nicht mehr nur darin, auf Dürre zu reagieren, sondern Kulturen frühzeitig vorzubereiten, bevor sich Wasserstress etabliert.

Dieser vorausschauende Ansatz beruht nicht auf einer einzelnen Maßnahme. Er ist Teil einer integrierten Anbaustrategie, die lange vor der Aussaat beginnt. Die Auswahl standortgerechter Sorten, die an die örtlichen Boden- und Klimabedingungen angepasst sind, der Einsatz von Maßnahmen zur Erhaltung der Bodenfeuchte (wie Zwischenfruchtanbau, reduzierte Bodenbearbeitung und die Förderung des Humusgehalts), die Entwicklung eines leistungsfähigen Wurzelsystems, eine optimierte Bewässerung – sofern verfügbar – sowie der Einsatz von Biostimulanzien, die den Pflanzenstoffwechsel auf natürliche Weise darauf vorbereiten, Wasserstress besser zu bewältigen, sind sich ergänzende Stellhebel.

Da Hitzewellen immer häufiger auftreten und Wasserressourcen zunehmend begrenzt sind, wird die Leistungsfähigkeit von Kulturen künftig ebenso von ihrer Fähigkeit abhängen, verfügbares Wasser effizient zu nutzen, wie von der tatsächlich verfügbaren Wassermenge.