Analyse der Eignung für den Weinbau

Amanda Lind | 11.01.2024 |Land- und Forstwirtschaft

Bordeaux, die Champagne, Rioja und Napa Valley, um nur einige zu nennen, sind weltberühmt für die Herstellung von Spitzenweinen. In diesen und vielen anderen Teilen der Welt ist nicht nur die Weinindustrie gut etabliert, sondern auch das Land und der Boden in diesen Gebieten sind ideal für den Weinbau geeignet. Die für den Weinbau wichtigen Variablen und Komponenten des Geländes und des Klimas können in Global Mapper analysiert werden, um die besten Standorte für einen Weinberg zu ermitteln.

Bei der Suche nach einem potenziellen neuen Standort für einen Weinberg, sei es ein kleines Grundstück oder ein neuer kommerzieller Weinberg, müssen die Geländeeigenschaften, die Bodenart und die Temperatur in einer Eignungsanalyse berücksichtigt werden. Der Anbau von Rebstöcken, die beständig und reichlich Früchte tragen, kann sich als schwieriger erweisen, als man erwarten würde. Es darf nicht zu viel Schatten oder zu viel pralle Sonne geben, die Ausrichtung eines Hangs kann dazu beitragen, die Drainage zu verbessern und das Frostrisiko zu mindern.

Obwohl es eine scheinbar unendliche Anzahl von Variablen gibt, die bei einer Analyse der Eignung eines Weinbergsstandortes berücksichtigt werden können, werden für eine erste Eignungsbeurteilung die Geländeeigenschaften in Bezug auf Neigung, allgemeines Klima und Bodeneigenschaften analysiert.

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USDA-Pflanzenhärtezonen

In den USA werden die vom US-Landwirtschaftsministerium (United States Department of Agriculture, USDA) definierten Zonen für die Widerstandsfähigkeit von Pflanzen anhand der durchschnittlichen jährlichen Mindesttemperatur klassifiziert. Pflanzen werden in der Regel nach Winterhärtezonen klassifiziert, um festzustellen, in welchen Regionen das Klima für eine bestimmte Pflanze geeignet ist.

Weintrauben werden in der Regel in den Zonen fünf bis zehn angebaut, wobei bestimmte Sorten für bestimmte Zonen besser geeignet sind. Diese Zonen beschreiben ein breites Spektrum von Anbauklimata mit durchschnittlichen jährlichen Mindesttemperaturen zwischen -20 und 40 Grad Celsius. Im folgenden Beispiel befindet sich das große Gebiet für einen geplanten Weinberg im Hinterland von New York, wo die Pflanzenhärtezonen 5b und 6a das betreffende Gebiet abdecken. Beide Zonen liegen am Rande des Bereichs, in dem herkömmliche Rebsorten angebaut werden können, aber Hybridsorten, die für eine höhere Kältetoleranz entwickelt wurden, sind für diese Region im Nordosten der Vereinigten Staaten besser geeignet.

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Da die Zonen der Widerstandsfähigkeit von Pflanzen in diesem Gebiet alle für den Weinbau geeignet sind, muss diese Variable nicht weiter analysiert werden, um die möglichen Weinbaulagen einzugrenzen.

Gelände

Weintrauben für die Weinerzeugung werden traditionell an Hängen angebaut. Diese Praxis dient nicht nur der Ästhetik eines malerischen Weinbergs in Hanglage, sondern eine mäßige Neigung verbessert auch die natürliche Entwässerung des Bodens, sorgt für Luftzufuhr und erhöht die Sonneneinstrahlung.

Eine verbesserte Drainage durch eine geneigte Oberfläche hilft, stehendes Wasser oder übermäßig gesättigte Böden zu vermeiden, die das Wachstum der Reben und die Fruchtbildung behindern können. Genauso wie das Wasser im Boden an den Hängen hinunterfließt, sinkt auch die kalte Luft zum Boden eines Hanges hinab. Dadurch wird die kalte Luft von den Reben weggezogen, was die Frostbeständigkeit erhöht und die Vegetationsperiode verlängert. Dies ist besonders wichtig in Klimazonen mit einer kürzeren Anbausaison, wie in diesem Untersuchungsgebiet im Nordosten der Vereinigten Staaten.

Die Neigung der Region kann in Global Mapper mit Hilfe einer Raster-Geländeebene analysiert werden. Durch die Anwendung verschiedener Schattierungen, in diesem Fall der Neigungs-Schattierung, werden die aus dem Geländeraster abgeleiteten Neigungswerte für die Analyse verfügbar.

Mit Hilfe des Werkzeugs zur Neuklassifizierung von Rastern können die Werte der Geländeoberfläche anhand von selbst festgelegten Regeln klassifiziert werden. Die Neigungswerte für die vorgeschlagenen Weinbergslagen werden in drei geeignete Kategorien eingeteilt: nahezu flach (0 bis 1 Grad), geringe Neigung (1 bis 3 Grad) und ideale Neigung (3 bis 6 Grad).

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Die Neigungs-Schattierung stellt die Zellen im Höhenraster auf der Grundlage der berechneten Neigungswerte dar, die durch Vergleich jedes Pixels mit den umliegenden Zellen ermittelt werden. Wenn diese Schattierung angewendet wird, kann die Ebene anhand der Neigungswerte klassifiziert werden.

Die Ausrichtung, d. h. die Richtung, in die ein Hang zeigt, geht Hand in Hand mit der Neigung, da jeder Hang in eine bestimmte Richtung zeigt. In der nördlichen Hemisphäre erhalten nach Süden ausgerichtete Hänge die meiste Sonneneinstrahlung. Reben brauchen zwar direkte Sonne, aber zu viel Sonne kann sie verbrennen oder die Pflanzen überhitzen, was sich nachteilig auf die Fruchtentwicklung auswirken kann.

Aus diesem Grund sind direkt nach Süden ausgerichtete Hänge brauchbar, während nach Südosten und Südwesten ausgerichtete Hänge als ideal gelten. Welche dieser beiden Ausrichtungen zu bevorzugen ist, hängt vom Klima und von der angebauten Rebsorte ab. Nach Südwesten ausgerichtete Hänge sind in der Regel wärmer, da sie die Nachmittagssonne abbekommen, während nach Südosten ausgerichtete Hänge Morgensonne abbekommen, die den Tau schnell von den Rebstöcken abtrocknet und so die Wahrscheinlichkeit von Mehltauwachstum verringert.

Auf derselben Geländeebene wird die Neigungsrichtungs-Schattierung angewendet, und mit dem Werkzeug zur Neuklassifizierung von Rastern werden Bereiche mit einer bestimmten Ausrichtung ermittelt. Diese werden dann in der erzeugten Ebene nach Südosten, Südwesten und Süden geordnet. Jede Farbe im resultierenden Bild steht für eine der definierten Neigungsrichtungsklassen.

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Mit einer weiteren Schattierung, der Neigungsrichtungs-Schattierung, können dieselben Werkzeuge verwendet werden, um die im Geländeraster vorhandenen Werte für die Neigungsrichtung bzw. den Aspekt zu klassifizieren.

Um diese Ebenen – die Neigung und Neigungsrichtung - zu klassifizieren und zusammenzuführen, wird eine benutzerdefinierte Formel im Rasterkalkulator auf die entsprechenden Pixel der klassifizierten Ebenen angewendet. Damit erfolgt eine Eignungsbewertung der Standorte.

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Links sind Hangneigung und Neigungsrichtung überlagert, rechts ist das Ergebnis der Berechnung im Rasterkalkulator zu sehen, die eine Eignungsbewertung liefert.

In diesem Fall reichen die Noten von eins bis neun, wobei niedrigere Noten besser sind. Ein Gebiet mit einer Punktzahl unter fünf wird als möglicher Standort für einen Weinberg betrachtet. Global Mapper wird verwendet, um aus der berechneten Rasterebene Vektormerkmale zu schneiden und zu erstellen. Da diese möglichen Weinbergstandorte als Vektormerkmale dargestellt sind, können sie analysiert und mit weiteren Vektormerkmalen kombiniert werden, um die besten Standorte für einen neuen Weinberg zu ermitteln.

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Der Wechsel von Raster- zu Vektordaten ermöglicht es, die geeigneten Flächen zu messen, mit Attributen zu versehen und mit anderen Vektorebenen im Arbeitsbereich zu kombinieren.

Bodenarten

Der allgemeine Inhalt des Bodens und seine physikalischen Bodeneigenschaften können dazu beitragen, die Wärme besser zu speichern oder die Drainage für die Landwirtschaft zu verbessern. Während ein sehr fruchtbarer Boden mit organischen Stoffen oder Humus für viele Kulturen wünschenswert ist, sollte der Boden für den Weinbau relativ arm sein. Zu fruchtbare Böden können dazu führen, dass die Rebstöcke zu stark anwachsen und die Fruchterzeugung einschränken. Die folgenden vier Bodentypen sind in Weinbergen häufig anzutreffen.

  • Sandige Böden bestehen aus größeren Materialstücken und fühlen sich körnig an, ähnlich wie Sand. Dies führt zu einer geringen Verdichtung des Bodens, was die Drainage begünstigt und dazu beiträgt, die Wärme zu speichern, was ihn zu einer guten Wahl für kühlere Klimazonen macht.
  • Lehmboden ist schwerer, dichter und kühler aufgrund des hohen Anteils an natürlichem Ton. Dieser Bodentyp ist sehr saugfähig und speichert viel Wasser. Dies kann in Gebieten mit geringen Niederschlägen von Vorteil sein, ist aber nachteilig, wenn der Boden übersättigt ist und Wasser nicht abfließt.
  • Schlick ist ein feinkörniger Boden, der sich verdichten kann und in den die Wurzeln nur schwer eindringen und sich ausbreiten können. Schluffboden ist in der Regel etwas fruchtbarer als Ton und Sand und speichert Wasser und Wärme gut.
  • Lehmige Böden sind eine Mischung aus Schlick, Sand und Ton sowie organischen Stoffen, die den Boden viel fruchtbarer machen. Die zusätzliche Fruchtbarkeit dieses Bodentyps trägt dazu bei, dass die Reben explosionsartig wachsen und ein aufmerksameres Beschneiden der Blätter erforderlich ist, um das Wachstum der Früchte zu fördern. Wie der Schlamm speichern auch Lehmböden sowohl Wasser als auch Wärme.
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Bei den oben beschriebenen allgemeinen Bodentypen ist zu beachten, dass der Boden in der Regel nicht aus einer einzigen Textur oder einem einzigen Typ besteht. Sandige Lehmböden und schlickige Lehmböden sind für den Weinanbau oft erwünscht.

Berichte aus den USGS-Bodendaten beschreiben die allgemeine Zusammensetzung der einzelnen Bodentypen. Anhand dieser Werte als Attribute, die mit den räumlichen Polygonen verbunden sind, können geeignete Bodenbereiche ermittelt werden.

Die USGS-Bodendaten beschreiben die allgemeine Zusammensetzung für jeden Bodentyp. Anhand dieser Werte, die als Attribute auf die Polygone angewandt werden, können geeignete Bodenflächen ermittelt werden.

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Auf einer landesweiten Bodenkarte lassen sich die geeigneten Bodenkombinationen aus sandigem Lehm und schlickigem Lehm leicht identifizieren und in einer eigenen Ebene speichern.

Geeignete Standorte finden

Das Werkzeug Raumbezogene Operationen von Global Mapper wird zusammen mit der Operation Schnittmenge verwendet, um die identifizierten Bodenflächen mit den analysierten Geländeflächen zu kombinieren. Bei dieser Aktion wird eine neue Ebene erstellt, die nur die Polygone enthält, die eine geeignete Neigung und Ausrichtung sowie einen gewünschten Bodentyp aufweisen. Die neue Gruppe von Merkmalen erbt die Attribute der analysierten Geländeebene, d. h. die berechnete Geländetauglichkeitsbewertung wird für jedes neue Flächenelement beibehalten.

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Das Werkzeug Räumliche Operationen erstellt eine neue Ebene, die nur die Bereiche enthält, in denen sich die identifizierte Bodenfläche und die Geländefläche überschneiden.

Ein Weinberg muss eine beträchtliche Anbaufläche haben, und bis zu diesem Punkt wurde die Flächengröße eines geeigneten Standorts nicht berücksichtigt. Mithilfe einer Digitalisierungsoption in Global Mapper werden Flächengrößen als Attribute zu jedem Element hinzugefügt - einschließlich der aus dem geladenen Geländeraster abgeleiteten 3D-Oberfläche.

Dieser neue Satz von Attributen kann dann abgefragt oder als Filter verwendet werden, um die identifizierten Gebiete auf der Grundlage der Anbaufläche weiter einzugrenzen. Je nach Größe und Produktionszielen des Weinbergs können 5 Hektar ausreichend sein, aber für einen kommerziellen Weinberg sind mindestens zehn Hektar erforderlich, wahrscheinlich sogar mehr.

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Die geeigneten Weinbergslagen für kleine und große Betriebe werden ermittelt und mit den Gelände- und Wassereigenschaften des Gebiets abgestimmt.

Organisation der Attribute

Bei der Erstellung von Polygonen, die geeignete kleine und große Weinbergslagen beschreiben, wurden Daten sowohl aus Raster- als auch aus Vektorformat-Quellen einbezogen. Im Laufe des Arbeitsablaufs wurden Attribute wie eine Bewertung der Eignung des Geländes und im Rahmen der Flächenvermessung wichtige Neigungs- und Aspektwerte zu den geeigneten Flächen hinzugefügt.

Um alle berücksichtigten Faktoren als Attribute in den erzeugten Polygonen für geeignete Gebiete zu erfassen, können die Bodentypen und die USDA-Härtezonen auf der Grundlage räumlicher Überschneidungen einfach von einem Satz von Merkmalen in einen anderen kopiert werden. Durch diese Attributbearbeitung werden alle relevanten Informationen, die bei der Eignungsanalyse berücksichtigt wurden, jedem endgültigen Gebietsmerkmal zugeordnet. Diese Informationen, die die Merkmale der einzelnen Gebiete beschreiben, können dann übersichtlich auf einer einzigen Ebene angezeigt oder referenziert werden.

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Die Attribute, die mit jeder geeigneten Weinbergsfläche verbunden sind, werden mit dem Projekt gespeichert und bleiben erhalten, wenn die Polygone exportiert werden. Diese Elemente und Attribute können bei Bedarf weiter bearbeitet und analysiert werden.

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