Klimafolgenmonitoring

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 5.2 - Aussaat und Auflaufen von Mais und Winterweizen

Bezug zum Klimawandel

Das Eintrittsdatum bestimmter Phasen in der Pflanzenentwicklung ist insbesondere von der Temperatur abhängig. Aus langjährigen Beobachtungen kann damit der Einfluss veränderter klimatischer Bedingungen auf die Entwicklung von Pflanzen und Ökosystemen ermittelt werden.

Phänologische Beobachtungen an Pflanzen mit Aussagekraft für Temperaturveränderungen sind vor allem in gemäßigten Klimazonen möglich, da hier die Temperatur ausschlaggebend für den Eintritt der verschiedenen Entwicklungsphasen ist. Vor allem die Frühlingsphasen zeichnen sich durch eine starke Korrelation mit der Temperatur aus (maßgeblich ist die Temperatur der einer Entwicklungsphase vorausgehenden 2-3 Monate); der Eintritt der Herbstphasen dagegen wird von zahlreichen anderen Faktoren (z.B. Niederschlagsmenge im Sommer, Einstrahlung etc.) mitbestimmt.

Bei der Phänologie landwirtschaftlicher Kulturen muss aber auch der menschliche Einfluss auf die Ereignisse bedacht werden. Diese sind beispielsweise verändertes Saatgut durch Züchtung, verbesserte Anbaupraxis oder die Art der Bodenbearbeitung.

Definition und Berechnung

Als Indikator wird der Termin des Bestellens und Auflaufens (Tag im Jahr) für Mais und Winterweizen als Gebietsmittel für NRW verwendet. Das Gebietsmittel wird als Mittelwert aus den Daten der Sofort- und Jahresmelder der phänologischen Daten des Deutschen Wetterdienstes (DWD) für NRW berechnet.

Die für die nordrheinwestfälische Landwirtschaft relevantesten Feldfrüchte sind nach Auskunft der Landwirtschaftskammer NRW für das Sommerhalbjahr Zuckerrübe und Mais, für das Winterhalbjahr Winterweizen und Winterraps. Nach Auswertung aller Ereignisse dieser vier Leitkulturen wurden Mais und Winterweizen als Beispiele für jeweils eine Winter- und eine Sommerkultur ausgewählt. Unabhängig von der Auswahl zeigten alle Kulturen den gleichen Trend in ihrer Entwicklung.

Die Darstellung erfolgt als Zeitpunkt des Beginns der Bestellung bzw. des Auflaufens als Tag im Jahr über den gesamten Zeitraum. Für alle Zeitreihen erfolgt eine Trendberechnung nach dem Mann-Kendall-Test. Ein signifikanter Trend wird als lineare Trendgerade in der Grafik dargestellt, zusätzlich wird die Veränderung in Tagen über die Zeitreihe berechnet. Zusätzlich werden die Mittelwerte verschiedener Klimanormalperioden berechnet.

Der Deutsche Wetterdienst (DWD) erhebt deutschlandweit aktuell an ca. 1200 Stationen Beobachtungsmeldungen aus der Natur. In NRW umfasst das Beobachtungsnetz seit 1951 etwa 700 Stationen, davon sind noch 118 Stationen aktiv. Bestellung und Auflaufen der Leitkulturen Winterweizen und Mais werden an ca. 60 % dieser Stationen erfasst.

Zeitreihe und Trend

Im Mittel über den Gesamtzeitraum 1951-2015 wurde Mais am 119. Tag im Jahr (29.4.) ausgesät und durchstieß am 135. Tag im Jahr (15.5.) die Bodenoberfläche. Die Aussaat von Mais verfrühte sich zwischen 1951 und 2015 um knapp 10 Tage. Der Beginn des Auflaufens fand im selben Zeitraum 13 Tage früher statt. Damit verringerte sich der Abstand zwischen den beiden Ereignissen um etwa 3 Tage. Die Werte berechnen sich jeweils aus dem Beginn und dem Ende des Trends. Die fallenden Trends sind beide nach Mann-Kendall statistisch hochsignifikant.

Winterweizen wurde im Mittel über den Gesamtzeitraum 1951-2015 am 288. Tag im Jahr (15.10.) ausgesät und durchstieß am 302. Tag im Jahr (29.10.) die Bodenoberfläche. Die Aussaat fand zwischen 1951 und 2015 im Mittel 10 Tage früher statt. Der Beginn des Auflaufens verfrühte sich im selben Zeitraum um 9 Tage. Der Abstand zwischen den beiden Ereignissen verringerte sich demnach um etwa einen Tag. Die Werte berechnen sich jeweils aus dem Beginn und dem Ende des Trends. Auch die fallenden Trends des Winterweizens sind nach dem Mann-Kendall-Test statistisch hochsignifikant.

Die Tabelle zeigt die Mittelwerte verschiedener 30-Jahr-Zeiträume für den Mais und den Winterweizen:

Abb.: Aussaat und Auflaufen von Mais [Tag im Jahr] in NRW ab 1951

Abb.: Aussaat und Auflaufen von Winterweizen [Tag im Jahr] in NRW ab 1951