Eine unzureichende K-Versorgung kann aufgrund des verringerten Xylemsaftflusses zu einem verminderten Spross-, Wurzel- und Fruchtwachstum führen und kann auch das Risiko von Trockenstress erhöhen [1]. Kaliummangel führt zu einer Hemmung der Photosynthese und dazu, dass Zucker (Saccharose) in den Blättern „eingefangen“ wird, was sich negativ auf den Ertrag, die Fruchtreife und die Konzentration löslicher Feststoffe in den Beeren auswirkt [1]. Während Weinbauern die Gesundheit der Reben überwachen sollten, um K-Mangel zu vermeiden, sollten sie gleichzeitig auch auf eine übermäßige K-Konzentration im Gewebe der Reben (z. B. Blätter, Beeren) achten, da diese möglicherweise negative Auswirkungen auf die Gesundheit der Reben und den Wein hat Qualität.
Bei der Rückschau auf frühere Anfragen von Weinbauern aus Pennsylvania im Zusammenhang mit Nährstoffproblemen im Weinreben oder nährstoffbezogenen Problemen stellten wir fest, dass die Anzahl der Anfragen bezüglich einer übermäßigen K-Konzentration und verwandten Problemen (z. B. hoher/instabiler Wein-pH-Wert) häufiger vorkam als Anfragen im Zusammenhang mit K-Mangel, der vor allem in jungen Weinbergen auftrat. Detaillierte Informationen zur Art der Aufnahme und zum Transport von K in der Pflanze sowie zu den Funktionen von K finden Sie in „A review of Kalium Nutrition in Grapevines with Special Focus on Berry Accumulation“ von Mplelasoka et al. 2003 [2].
Warum könnte sich eine hohe/übermäßige K-Konzentration in den Weinbeeren negativ auf die Weinqualität auswirken? Weinbeeren sind während der Reifung eine starke Senke für K. Kalium reichert sich hauptsächlich im Beerenhautgewebe an (Abbildung 1) und ist das am häufigsten vorkommende Kation (K+, im Folgenden als K bezeichnet) im Traubensaft [2]. Reife Trauben können tatsächlich fast doppelt so viel K wie Stickstoff enthalten [1]; Beispielsweise enthält eine Tonne reifer Trauben etwa 5 kg K.
Wenn in der Vorpflanzungsphase der für die Bepflanzung des Weinbergs ausgewählte Boden einen hohen Gehalt an austauschbarem K aufweist, besteht eine Option darin, Unterlagen auszuwählen, die eine geringe K-Konzentration anreichern. Unterlagen und Rebsorten im Allgemeinen unterscheiden sich in ihrer Kapazität zur Aufnahme von K und Translokation [2]. Zum Beispiel Unterlagen mitV. berlandieriMenschen mit genetischem Hintergrund weisen im Vergleich zu anderen Menschen tendenziell eine geringere K-Aufnahme auf, z. B. solche mitV.champiniAbstammung [12]. In Nordkalifornien werden Chardonnay-, Cabernet Sauvignon- und Zinfandel-Reben auf 101-14 Mgt und 3309C (V. Riparien x V. rupestris), zwei im Osten der USA häufig verwendete Wurzelstöcke, wiesen im Vergleich zu denen derselben aufgepfropften Sorten durchweg K-Konzentrationen im Blattstiel auf, die im mittleren Bereich lagenV. berlandieri(niedrigste K-Konzentrationen) undV. champinii(höchste K-Konzentrationen) kreuzt [12]. Eine in Winchester, VA, von der Forschungsgruppe Tony Wolf durchgeführte Studie ergab, dass die Verwendung von 420-A (V. berlandieri x V. Riparien) Wurzelstock reduzierte den pH-Wert des Saftes in Cab-Sauvignon-Reben im Vergleich zu denen, die auf 101-14 Mgt und Riparia gepfropft wurden [6].
Es ist jedoch wichtig zu berücksichtigen, dass die Leistung von Wurzelstöcken in Bezug auf die K-Aufnahme je nach Kombination aus Wurzelstock und Spross (d. h. derselbe Wurzelstock kann unterschiedliche Auswirkungen auf verschiedene Sprosssorten haben), Bodentyp, Klima und Bewirtschaftungspraktiken unterschiedlich ist.
Ein weiterer Aspekt, der bei der Auswahl der Unterlagen berücksichtigt werden muss, ist deren Wuchskraft bzw. Wachstumspotenzial. Kräftige Unterlagen oder Unterlagen, die dem Spross ein hohes vegetatives Wachstum und Ertragspotenzial verleihen, können aufgrund der steigenden Nachfrage der Reben zu einer erhöhten K-Aufnahme führen.
Wachstum fördert die K-Aufnahme: Faktoren wie eine hohe Vitalität der Reben, die Blattfläche und ein ausgedehntes Wurzelsystem können die K-Aufnahme, -Translokation und -Anreicherung in den Weinbeeren fördern. Bodenfeuchtigkeit erhöht die Auflösung von K aus Tonpartikeln und erleichtert so die K-Versorgung und -Aufnahme durch die Wurzeln. Eine hohe Wasserverfügbarkeit im Boden führt auch zu einer Steigerung des vegetativen Wachstums, was sich indirekt auf die K-Aufnahme und deren Anreicherung in den Beeren auswirken kann.
Beschattete Blätter sind eine Quelle für die K-Translokation in die Weinbeeren: Das Mikroklima des Blätterdachs und vor allem die Laubbeschattung können die Anreicherung von K in den Beeren beeinflussen. Beispielsweise wurde festgestellt, dass künstliche (Schattierungstücher) [13] oder natürliche (Baldachin) Beschattung [14] die K-Konzentration in Beeren und Saft erhöhen. Wir wissen noch nicht genau, warum dies geschieht, aber es ist möglich, dass bei Bedingungen mit geringer Zuckeransammlung, wie z. B. bei Laubbeschattung, die zunehmende Anreicherung von K in den Beeren dazu beiträgt, das osmotische Potenzial zu regulieren, den Zellturgor aufrechtzuerhalten und so die Reduzierung zu minimieren Beerenwachstum, das bei niedrigem Zuckergehalt auftreten kann.
