Hohes Krankheitsrisiko bei geringem Calciumangebot

Mit Calcium physiologischen Krankheiten vorbeugen

Im zurückliegenden Winter 08/09 traten bei zahlreichen Apfelsorten erhebliche Probleme mit Stippe, Lentizellenflecke, Gloeosporium, Fleischbräune und Schalenbräune auf. All diese physiologischen Krankheiten sind vor allem auf Calciumdefizite in den Früchten zurückzuführen. Deshalb wird von vielen das Calciumblattdüngeprogramm vor der Ernte als maßgebliche Ursache für das Ausmaß des Zustandkommens dieser Schäden verantwortlich gemacht.

Wer sich erst kurz vor der Ernte auf die Calciumversorgung seiner Früchte besinnt, hat in kritischen Jahren „den Krieg schon verloren“. Das Unheil nahm im Jahr 2008 bereits mit der frostbedingten Schädigung der Rosetten­blätter (Calciumpumpen) seinen Lauf und verschärfte sich durch anhaltend starkes Triebwachstum einhergehend mit einer hohen Kalium- statt Calcium­aufnahme. Schließlich sorgte der außer­gewöhnliche Fruchtgrößenzuwachs sowie ein ständiges Abwaschen von Belägen vor der Ernte für eine weitere Erhöhung der Krankheitsdisposition.

Aufgaben von Calcium und Verfügbarkeit im Boden

Calcium ist unter der Bezeichnung Kalk ein wichtiger Bodendünger. Kalk neutralisiert Bodensäuren (H+- Ionen), reguliert so den pH-Wert des Bodens und beeinflusst dadurch maßgeblich die Verfügbarkeit von Nährelementen. Kalk fördert die biologische Aktivität und schafft Calciumbrücken, was zur Verbesserung der Krümelstruktur, der Gefügestabilität, des Porenvolumens und so der Wasserführung beiträgt. Die jährlichen Kalkverluste (Bodenversaue­rung, Auswaschung, Entzug) in Höhe von 300/400 kg CaO pro Hektar sollten unbedingt durch Erhaltungskalkungen wieder zugefügt werden. Die Menge an verfügbarem Calcium korrespondiert nicht immer mit dem pH-Wert des Bodens, sondern mit der An- oder Abwesenheit von Antagonisten (Kalium, Magnesium, Ammonium, Aluminium) welche die Calciumaufnahme erheblich beeinträchtigen können. Die Aufnahme von Calcium erfolgt über die Wurzelspitzen und ist von deren Wachstum sowie der Bodentemperatur, -feuchte und -textur abhängig. Die Calciumversorgung der Früchte findet überwiegend in der Zellteilungsphase statt, das heißt in den ersten sechs bis acht Wochen nach der Blüte. In der Zellstreckungsphase verdünnt sich die Calciumkonzentration in Abhängigkeit von der Fruchtgrößenentwicklung und vom Triebwachstum. Der Langstrecken­transport von Calcium geschieht über den Transpirationsstrom. Im Vergleich zu Früchten werden (junge) Blätter wegen ihrer hohen Transpirationsquote (Verhältnis 1:10) wesentlich besser versorgt. Der Kurzstreckentransport von Zelle zu Zelle wird von der sogenannten Auxinpumpe angetrieben. Die Auxin produzierenden Gewebeteile, vor allem die jungen Blätter an Triebspitzen und Früchten (Rosettenblätter) sowie Blüten und Samen von Jungfrüchten, induzieren eine hormonelle Sinkwirkung und werden infolge bevorzugt mit Nährelementen und Wasser versorgt. Bäume mit gutem Blüten- und Fruchtansatz und vitalen jungen Blättern nehmen deshalb insgesamt mehr Calcium auf als ertragsschwache Bestände mit schlechtem Blattstand. In gewissem Umfang ist Triebwachstum wichtig, um über einen entsprechenden Transpirationssog die gesamte Pflanze und damit auch die Früchte mit Calcium zu versor­gen. Im Sommer konkurrieren jedoch junge Blätter regelrecht mit benachbarten Früchten um das aufgenommene Calcium. Bei zu intensivem und lang anhaltenden Wachstum kann das bevor­ratete Calcium aus den Früchten in die Triebspitzen „entführt“ werden. Ein gleichmäßiges, ausgewogenes Wuchs- und Ertragsverhalten und ein früher Triebabschluss sind die wichtigsten Garanten für eine günstige Verteilung von Calcium in der Pflanze.

Funktionen von Calcium in der Pflanze

Calcium ist Baustein von Protopektin, einer kittartigen Substanz, die maßgeblich für den Zusammenhalt und die Stabilität von Zellverbänden verantwortlich ist. Calcium verbindet die Phospholipoi­de in den Zellmembranen und trägt erheblich zur Stabilität und Funktions­fähigkeit bei, zum Stofftransport und dem Gasaustausch zwischen Zellen. Calcium ist über eine Reihe von Enzy­men an Reifeprozessen beteiligt und drosselt im Rahmen dieser Funktion die Atmungsaktivität und die Ethylen­produktion in den Früchten. Aufgrund dessen werden Alterungsprozesse und ethyleninduzierte Reifeprozesse nach der Ernte oder Auslagerung verzögert (Mehligkeit). Calcium ist maßgeblich an der Regula­tion von Umweltstress beteiligt, (Hitze, Kälte, Wind, UV-B) der auf Zell­ebene durch die vermehrte Bildung freier Sauerstoffradikale angezeigt wird. Calcium bildet einen Komplex mit Calmodulin, welches zur Steigerung des pflanzeneigenen Abwehrsys­tems führt. Dieses pflanzen­eigene Ab­wehrsystem inaktiviert freie Radikale (O2-) zu harmlosem Sauerstoff (O2). Blattmangelsymptome kommen an schlecht tragenden Bäumen vor. Ab Frühsommer entstehen an den Blattspit­zen Aufhellungen, später Chlorosen, teils chlorotische Sprenkelungen bis hin zu Blattspitzennekrosen. Fruchtmangelsymptome können bei allen Obstarten auftreten. Calciummangelfrüchte reifen früher, der Chlorophyll­abbau in der Fruchtschale wird beschleu­nigt (Gelbwerden), und sie besitzen weniger Säure und Fruchtfleischfestigkeit. Darüber hinaus kommt es zur schnel­leren Alterung und zum Weich­wer­den der Früchte vor allem nach der Auslagerung. Die Fäulnisanfälligkeit der Früchte nimmt zu, bei Apfel der Gloeosporiumbefall, bei Beerenobst die Borytisanfälligkeit und bei Steinobst die Anfälligkeit für Fruchtmonilia. Darüber hinaus verlaufen bei Calciummangel Wundheilungsprozesse zögerlicher (Hagelschäden). Bei Äpfeln fördert Calciummangel das Auftreten wichtiger physiologischer Erkrankungen, wie Fleischbräune, Schalenbräune, Jonathanspot oder Elisespot, Lentizellenflecke und Stippe. Eine hohe Krankheitsdisposition besitzen vor allem Anlagen mit zu geringem Calciumangebot im Boden, Bäume mit frostgeschädigten oder schlecht ernährten Rosettenlättern (Ca-Pumpen) und vor allem anfällige Sorten (KanziR, Braeburn, Jonagold, Cox, Boskoop, Elise). Auch zu früh (Stippe) oder zu spät gepflückte (Fleischbräune, Gloeosporium) und übergroße Früchte sind anfälliger. Auch neigen Früchte aus wüchsigen Beständen oder Äpfel mit hoher Stickstoff-, Kalium- und Magnesiumversorgung und solche aus Anlagen mit gerin­gem Ertrag zu physiologischen Krank­heiten. Von Relevanz sind in erster Linie kritische Calcium-, Kalium-, Stickstoff- und Magnesiumgehalte im Fruchtfleisch. Vor allem die Verhältnis­se untereinander, speziell der K/Ca- und N/Ca-Index, geben wichti­ge Hinweise auf das Gefährdungspotenzial der Früch­te für physiologi­sche Erkrankun­gen (Tabelle 1). Maßnahmen gegen Stippe und Co. Calciumangebot optimieren durch regelmäßige Erhaltungskalkungen, Verzicht auf versauernde Bodendünger, ausgewogene Stickstoff-, Kali- und Magnesiumversorgung, Zusatzbewässerung oder/und Blattdüngung Calciumaufnahme und -verteilung ver­bessern durch konsequente Durchführung aller Kulturführungsmaßnahmen, die zu gleichmäßigem Fruchtansatz, moderatem Triebwachs­tum und frühem Triebabschluss beitragen. Calciumgehalte in den Früchten konservieren, indem termingerecht geerntet wird und schlecht tragende Bäume separat gepflückt werden. Es müssen Übergrößen vor der Einlage­rung aussortiert und gefährdete Partien sofort vermarktet werden. Die potenziell mögliche Lagerdauer sollte nicht überschritten werden. Die Aufnahme von Nährstoffen durch Blattoberflächen ist ein rein passi­ver Prozess, der durch viele Parameter beeinflusst werden: von der Luftfeuchtigkeit, den hygroskopischen Eigenschaf­ten der Calciumsalze, der Auf­wand­­menge, der Benetzungsqualität des Blattdüngers sowie dem Entwicklungsstadium der Früchte. Die relative Luftfeuchtigkeit fördert die Aufnahme von Nährelementen direkt durch ihren Einfluss auf das Aufquellen der Kutikula. Sie sollte mindestens 50 Prozent betragen. Bei 100 Prozent Luftfeuchte verdreifacht sich die Eindringgeschwindigkeit. Indirekt beeinflusst die Luftfeuchte die Aufnahme über den hygroskopi­schen Zustand des applizierten Düngers, denn nur gelöste Stoffe können durch Blattoberflächen aufgenommen werden. Bei trockenen Witterungsbedingungen verfestigen sich einige Calciumformulierungen sehr rasch nach der Ausbringung (Calcium­formiat), wohingegen andere noch lange gelöst bleiben (Calciumchlorid). Jedes Calciumsalz besitzt sozusagen eine charakteristische Luftfeuchtigkeit, bei der ein Übergang zwischen trocken und gelöst stattfindet. Diese Grenz-Luftfeuchtigkeit wird auch Deliqueszenzpunkt (DQ) genannt. In Tabelle 2 sind die Deli­ques­zenzpunkte (DQ) der verschiedenen Calciumsalze aufgeführt Aufwandmenge: Die treibende Kraft für die Aufnahmeintensität ist letztendlich die aufgebrachte Nährstoffmenge. Andererseits dürfen die aufgenommen­en Mengen aber nicht so hoch sein, dass in der Pflanze durch zu hohe Nährstoffkon­zentrationen Schädigungen auftreten (Toxizität durch Salzwirkung – CaCl-Schäden). Die gewählten Blattdünger sollten deshalb auf gar keinen Fall nach dem Motto „Viel hilft viel“ sondern eher in moderaten Dosierungen mehrfach eingesetzt werden. Bei der Ausbrin­gung calciumhaltiger Blattdünger sollten die Temperaturen möglichst nicht über 20°C liegen, vor allem bei calcium­chloridhaltigen Mitteln. Ab 22°C ist es ratsam, die Aufwandmenge zu reduzieren oder auf formulierte Dünger zurück­zugreifen und ab 25°C sollte die Behandlung unterbleiben.

Calciumsalze zur Blattdüngung

Die zur Blattdüngung geeigneten Pro­dukte sind in der Düngemittelverordnung größtenteils unter den Dünge­mitteltypen Calciumnitrat, Calciumfor­miat und Calciumchlorid registriert. Calciumnitrathaltige Blattdünger, Ca(NO3)2 sind mäßig hygroskopisch, das heißt sie verflüssigen sich erst bei 56% Luftfeuchte und sind damit blatt- und fruchtschonend. Ein zu häufiger und später Einsatz nitrathaltiger Pro­duk­te stimuliert das Wachstum, verzögert den Triebabschluss, hemmt die Ausbildung der Deckfarbe und för­dert die Fettigkeit der Fruchtschale. Calciumchloridhaltige Blattdünger = CaCl2 sind sehr hygroskopisch, verflüssigen sich schon bei 31% LF und werden deshalb sehr gut aufgenommen. Wegen des fehlenden Nitratanteils können große Ca0-Mengen ausgebracht werden. Das rasche Eindringen hoher Mengen kann allerdings zur Akkumulation von Chlorid an den Blatträndern und damit zu Salzschäden führen. Auch die Frucht­oberflächen können in Form von Verätzungen in Mitleidenschaft gezogen werden. Der Einsatz von Calciumchlorid sollte deshalb bei moderaten Wetterbedingungen stattfinden und auf den Zeitraum unmittelbar vor der Ernte beschränkt werden. Die neuerdings im Handel erhältli­chen calciumformiathaltigen Blattdün­ger, Ca(HCOOO)2, sind nur ge­ring hygroskopisch, dafür gut pflan­zen­verträglich und nicht N-haltig. Sie stellen somit eine Alternative zu Ni­tra­ten und Chloriden dar. Voraussetzung für eine nennenswerte Aufnahme von Caliumformiat (Salz der Ameisensäure) ist eine ausreichend hohe Luftfeuchtigkeit. Der Einsatz von EDTA- oder DTPA- haltigen Calciumchelaten ist düngemittelrechtlich eigentlich unzulässig. Ihre Verträglichkeit ist darüber hinaus wegen der darin enthaltenen Natriumsalze problematisch. Die in Frage kommenden Handelsprodukte sind in Tabelle 3 aufgeführt. Einige Produkte tragen aufgrund ihrer Zusammensetzung zu einer Erhöhung der Blatt- und Fruchtmangangehalte bei, vor allem Aminocal und Basfoliar Combi Stipp. Ansonsten können Manganhaltige Spezialdünger auch zugemischt werden.

Einsatztermine für calciumhaltige Blattdünger

Bei gefährdeten Apfelsorten sollten: Ab Juni vier bis maximal sechs Behandlungen mit calciumnitrathalti­gen Blattdüngern vorgenommen werden und ab August bis unmittelbar vor der Ernte zwei bis vier Behandlungen mit Calciumformiat oder -chlorid (Temperatur und Luftfeuchte) durchgeführt werden. Ab Juli keine Kalium- und Magnesiumhaltigen Blattdünger (Ausnahme: KanziR, Braeburn) verwenden. Anwendungen vor Juni führen wegen der geringen aufnahmefähigen Frucht­oberfläche meist nicht zum gewünschten Erfolg. In dieser Phase sollte die Leistungsfähigkeit der jungen Blätter und ihre Funktion als Auxinpumpe besser durch N-, Mg-, Mn- und Zn- Blattdüngerbehandlungen optimiert werden. Die Vorernteeinsätze leisten einen er­heb­lichen Beitrag zur Verminderung physiologischer Krankheiten und sind deshalb nach wie vor zu empfehlen. Wer die Calciumversorgung seiner Anlage allerdings auf zwei bis drei Calciumchloridbehandlungen vor der Ernte reduziert, kann nur mit geringen Wirkungsgraden rechnen. Gerhard Baab, DLR Rheinpfalz, Kompetenzzentrum, Gartenbau, Bad Neuenahr-Ahrweiler

Tabelle 1: Risikoeinstufung der Sorten Cox, Braeburn, KanziR und Jonagold
für physiologische Erkrankungen anhand der Ca-, K-und N-Gehalte im Fruchtfleisch
Bereich Ca-Wert in der Frucht
in mg/100 g F.S.
K/Ca-
Verhältnis
N/Ca-
Verhältnis
optimal > 5,5 < 20 < 10
normal 4,5 – 5,5 20 – 30 10 – 20
kritisch < 4,5 30 – 40 > 30
sehr kritisch < 3,5 > 40 

Tabelle 2: Deliqueszenzpunkte verschiedener Calciumsalze
CalciumsalzDeliqueszenzpunkt (DQ) in %
Calciumchlorid31%
Calciumnitrat54%
Calciumformiat96%
T. Eichert; Uni Bonn; INRES- Pflanzenernährung

Tabelle 3: Übersicht über die wichtigsten calciumhaltigen Blattdünger

Dünger
Ca-For

Vertreiber

Cao
in %
CaO
in g/l
N
In %
Aufwand-
Menge/ha
Kalksalpeter
(= CalciNit)
Nitrat
Yara
26,0

15,5
3,0 – 5,0 kg
Basfoliar Combi- Stipp
Nitrat
Compo
14,3
225
9,0
3,0 – 6,0 l
Wuxal Calcium
Nitrat
Manna
15,0
240
10,0
3,0 – 5,0 l
Düngal Comb G
(= Combi Stipp)
Nitrat
Spiess
21,0

13,0
3,0 – 6,0 kg
Calfruit
Nitrat
Yara
11,0
152
8,0
3,0 – 5,0 l
Folistar 2
Nitrat
Jost
15,0
150
10,0
3,0 – 6,0 l
Lebosol Calphos
Hydroxid
Lebosol
4,2
55
3,3
5,0 – 10 l
Lebosol Calcium forte
Formiat
Lebosol
18,6
260

6,0 – 9,0 l
Folanx Ca 29
Formiat
Lanxess
29
406

5,0 - 6,0 kg
Ligoplex Ca 15 L
Chelat
Biochim
15,0
222

2,0 - 2,5 l
Calshine
Chelat
Stähler
12,0
140

2,4 l
Wuxal Aminocal
Chlorid
Manna
15,0
206

5,0 – 10,0 l
Düngal Calcium
Chlorid
Spiess
17,5
234

10,0 – 12,0 l
Calstip
Chlorid
Yara
11,6
197

7,5 – 10,0 l
Lebosol Calcium
Chlorid
Lebosol
16,8
223

7,5 – 10,0 l
Calciumchlorid
Chlorid
Kemira
77-80


5,0 – 10,0 kg