(L.) Dunal: Long-term study of 13 varieties in Austria

Die Baumschule befindet sich in Hetzendorf (48°9′45.37″N, 16°18′18.41″E) außerhalb des Stadtzentrums von Wien. Das Gelände wurde bereits vor der Übernahme als Baumschule genutzt. Alte Luftbilder von 1938 und 1956 zeigen eine anthropogene Nutzung in gärtnerischer Kultur (Geodatenviewer der Stadtvermessung Wien, 2021). Gemäß der geologischen Karte der Republik Österreich (1997) ist das Ausgangsgestein im Grenzgebiet zwischen Grobsand, Schotter und Konglomerat aus dem Unterpannonium und dem Sarmatium vor etwa 12,7 bis 7,2 Millionen Jahren. Die Bodenkarte aus dem Hydrologischen Atlas Österreichs (2021) klassifiziert den Oberboden als karbonathaltigen Tschernosem (Schwarzerde). Die Textur und der Nährstoffhaushalt des Bodens in Hetzendorf sind für das natürliche Verbreitungsgebiet in Nordamerika standorttypisch (Moore 2015), der hohe Kalkgehalt nicht (Pomper und Layne, 2005, 2008), wobei nur wenige Literaturen Bezug auf den Naturstandort der Papau nehmen. Das Gießwasser wird einem Folienteich (rund 700 m³) entnommen, welcher mit Regenwasser und bei Bedarf mit Leitungswasser aus den beiden Wiener Hochquellleitungen befüllt wird. Bewässert wird mit einer fest installierten Beregnungsanlage (Hunter Industries). In den Versuchsjahren 2009–2020 wurde das Gießwasser aquaponisch gedüngt. Dabei wurden die Exkremente von Koi-Karpfen im Gießteich über zwei Biofilter (OASE Moving Bed 50772) nitrifiziert, wodurch die Nährstoffe pflanzenverfügbar werden. Pro Saison wurden rund 100 kg getrocknete Weizenkeimlinge „Wheatgerm Sticks^®“ an den Fischbesatz verfüttert, wodurch sich nach Battisti (2014) eine jährliche Schmutzstofffracht von 0,08 g/m² Gesamtphosphor und 0,51 g/m² Gesamtstickstoff errechnen lässt. Überschüssiges Bodenwasser wird mit einer Drainierung des Geländes wieder in den Gießteich entwässert. Die Asimina-Versuchsreihe wurde seit ihrer Umpflanzung (2009) nicht synthetisch gedüngt. Sie ist in Ost-West-Richtung angelegt, hat einen Reihenabstand von 3,2 und einen Pflanzabstand von 1,9 Meter. Mit fortschreitenden Versuchsjahren entwickelten die Papau-Pflanzen unterschiedliche Wuchshöhen zueinander. Zwischen den Versuchsreihen gedeihen drei Meter breite Grasstreifen, das Mähgut wird gesammelt und kompostiert. Alle Versuchsreihen werden händisch gejätet und organisch mit Rindenhäcksel gemulcht. Ein gezielter Rückschnitt erfolgte nur an den Triebspitzen für Veredelungszwecke. Im Umkreis von 2,5 km gibt es keine ackerbaulich genutzten Flächen. Seit der Übernahme des Geländes fand keine Herbizidapplikation statt.

Ursprünglich sollte nur die Anpassungsfähigkeit junger Papau-Pflanzen an das mitteleuropäische Klima untersucht werden, aber die guten Anwuchserfolge und exzellenten Erträge haben eine Langzeitstudie zugelassen.

Aufgrund des mitunter hohen Anteils an Größt- und Kleinstfrüchten wurden all jene Früchte, welche die Quartile 1 und 3 um den 1,5-fachen IQR unter- oder überschritten hatten, nicht nach Tukey als statistische Ausreißer deklariert, da ein beträchtlicher Anteil der Fruchtzahlen in der Statistik ignoriert worden wäre. Somit ist auch eine Angabe der mittleren Fruchtgewichte wenig aussagekräftig, weshalb in den Tabellen 1 und 2 zusätzlich eine Gewichtsverteilung in Prozent angegeben wird. Die statistische Auswertung erfolgte via SAS Enterprise Guide 7.1 von 2014, SAS Institute Inc., Cary (North Carolina). Die Varianzhomogenität erfolgte nach Brown und Forsythe, die Normalverteilung nach Gauß und die Mittelwertvergleiche nach dem paarweisen T-Test. Als Konfidenzniveau wurden standardgemäß 95 % gewählt und für den Hypothesentest die Quadratsumme Typ III. Korrelationsanalysen erfolgten aus den nachstehenden Tabellen 1 und 2 in Excel 2016, Microsoft Corporation, Redmond (Washington) anhand der Formeln: =KORREL(Matrix1;Matrix2) und =T.VERT.2S(((ABS(KORREL(Matrix1;Matrix2)))*WURZEL((ANZAHL(Matrix1))-2))/WURZEL(1-(ABS(KORREL(Matrix1; Matrix2)))^2);(ANZAHL(Matrix1)-2)). Nicht signifikant korrelierende Werte, insbesondere Wetterdaten, werden in den nachstehenden Tabellen auch nicht gezeigt.

Erwartungsgetreu stiegen die Gesamterträge (r = 0,75, p = 0,013) und Fruchtzahlen (r = 0,72, p = 0,018) signifikant mit dem Alter der Pflanzen, wobei auch die Saisonlängen (r = 0,83, p = 0,003) hoch signifikant zunahmen. In manchen Jahren konnten sowohl die Gesamterträge als auch die Fruchtzahlen Variabilitäten über 50 % aufweisen. Das heißt, dass sich unterschiedliche Sorten gleichen Alters in ihren Erträgen voneinander unterscheiden konnten. Es gibt aber keine signifikanten Hinweise, dass das Alter der Pflanzen die durchschnittlichen Fruchtgewichte beeinflussen konnte (Daten werden nicht gezeigt). In den Jahren 2011, 2012, 2017 und 2019 wurden auffallend viele Klein- und Kleinstfrüchte unter 100 g dokumentiert, wohingegen die Jahre 2013 und 2018 im mittleren Fruchtgewicht hervorgestochen sind. Die höchsten Gesamterträge und Fruchtzahlen wurden in den Jahren 2014, 2017, 2019 und 2020 erzielt. Diese vier Jahre zeigten zudem die durchschnittlich längsten Erntesaisonen, welche signifikant mit der Fruchtzahl (r = 0,73, p = 0,016) und hoch signifikant mit den Gesamterträgen (r = 0,78, p = 0,008) korrelierten, nicht aber mit den mittleren Fruchtgewichten (r = 0,03, p = 0,94). Die Saisonlänge hatte also ebenfalls keinen Einfluss auf die durchschnittlichen Fruchtgewichte. Gute und schlechte Saisonen unterschieden sich durch die mittleren Temperaturen. Auffallend ertragsreich waren Vegetationsperioden mit mittlerer Lufttemperatur über 15,5 °C, es zeigte sich aber keine Korrelation mit der Sonnenscheindauer einzelner Jahre (Daten werden nicht gezeigt). Die mittlere Lufttemperatur der Monate September und Oktober korrelierte nicht signifikant mit dem Saisonstart (r = −0,59, p = 0,075) und dem Erntemaximum (r = −0,60, p = 0,068). Die Durchschnittstemperaturen zwischen April und November korrelierten ebenfalls nicht signifikant mit den Gesamterträgen (r = 0,57, p = 0,08) und den Fruchtzahlen (r = 0,49, p = 0,15) (Daten werden nicht gezeigt). Es liegen keine Tageswetterdaten vor, welche genauere Berechnungen ermöglichen würden. Der durchschnittliche Start in die Vegetationsperiode korrelierte zudem nicht mit der Reifeverteilung, weder im Saisonstart, dem Erntemaximum noch in der Saisonlänge (Daten werden nicht gezeigt). Die Reifeverteilung hatte keinen nachweisbaren Einfluss auf Erträge, Fruchtzahlen oder mittlere Fruchtgewichte. Zudem konnten keine Korrelationen der Erträge mit den Durchschnittsund Mindesttemperaturen in den Blühmonaten April und Mai festgestellt werden (Daten werden nicht gezeigt). Das bedeutet, dass weder der Fruchtansatz noch dessen Qualität von frühjährlichen Witterungsverhältnissen beeinflusst wurden, die Dreilappige Papau blüht aber auch verhältnismäßig spät. Spätere letzte Frosttage mindern die Fruchtzahlen nicht (r = −0,37, p = 0,28). Es gibt keine datenbasierten Indizien, aber mehrere Beobachtungen, dass Spätfröste nach Beginn der Vegetationsperiode zu einer Degeneration geschlossener Knospen führen können. Die Basistemperaturen von bestäubenden Schmeißfliegenlarven (Calliphoridae) (Gennard, 2012) wurden in keiner Blühsaison unterschritten, was ein Indiz auf verminderte Bestäubungsaktivität wäre.

In diesem Abschnitt werden Daten einzelner Sorten über zehn Jahre verglichen. Tabelle 1 zeigt, dass die Saisonlängen, Erträge und Fruchtzahlen mit den Jahren gestiegen sind, weshalb die Wiederholungen in Tabelle 2 mitunter starke Streuungen aufweisen. Die höchsten Gesamterträge erzielten die Sorten ‘Davis’, ‘Ithaca’, ‘Mary-Foos Johnson’ und ‘Sunflower’, wobei sie in allen Versuchsjahren um 65 % variierten. In der Gewichtsverteilung sind die Sorten ‘Davis’, ‘Mary-Foos Johnson’, ‘NC-1’, ‘Overleese’ und ‘Prima 1216–60’ im mittleren Fruchtgewicht und in den schwersten Früchten hervorgestochen, wohingegen die Sorten ‘Taylor’, ‘Taytwo’ und ‘Wells’ besonders leichte Früchte ansetzten. Die mittleren Fruchtgewichte einzelner Sorten waren über zehn Versuchsjahre mit 140 g annähernd konstant (Abbildung 2), nur die Sorten ‘Davis’ und ‘NC-1’ zeigten eine erhöhte Variabilität mit je 28 % zwischen den Jahren. Unabhängig von den Fruchtzahlen waren die Früchte einer Sorte zumeist ähnlich schwer, die Gesamterträge wurden signifikant von den Fruchtzahlen gesteuert (r = 0,64, p = 0,02). Die höchsten Fruchtzahlen hatten die Sorten ‘Ithaca’, ‘Mango’, ‘Prolific’, ‘Sunflower’ und ‘Taylor’, wobei auch die großfruchtenden Sorten ‘Davis’ und ‘Mary-Foos Johnson’ hohe Fruchtzahlen erzielen konnten. Die Fruchtzahlen aller Sorten unterschieden sich zwischen den Jahren mitunter sehr stark. Nach ertragsreichen Jahren konnten schwache folgen (Daten werden nicht gezeigt). Nur die Sorte ‘Prima 1216–60’ zeigte in ihren jährlichen Fruchtzahlen eine verhältnismäßig geringe Streuung mit 30 %. Die 13 Sorten unterschieden sich auch hinsichtlich ihrer Reifeverteilung. Die Länge einzelner Saisonen pro Sorte dauerte im Schnitt 4,5 Wochen. Die Sorten ‘Davis’ und ‘Overleese’ zeigten einen frühen Saisonstart und ein frühes Erntemaximum, wohingegen die Sorten ‘Mango’, ‘Mary-Foos Johnson’, ‘Sunflower’ und ‘Wells’ ein bis zwei Wochen spätere Reifezeitpunkte gezeigt haben. Es konnten keine signifikanten Korrelationen zwischen Erträgen, Fruchtzahlen, Fruchtgewichten und der Reifeverteilung festgestellt werden. Der Saisonstart, das Erntemaximum oder die Saisonlänge hatten also keinen Einfluss auf die Ertragszahlen einzelner Sorten (Daten werden nicht gezeigt). Die Volumina der Baumkronen zeigten eine Variabilität von 48 % des Mittelwerts zueinander. Die Kronenvolumina korrelierten jedoch nicht signifikant mit den Gesamterträgen (r = −0,2, p = 0,51), den Fruchtzahlen (r = 0,17, p = 0,56) oder den Fruchtgewichten (r = −0,35, p = 0,23). Auch die Stammquerschnitte korrelierten nicht signifikant mit den Gesamterträgen (r = −0,30, p = 0,31) oder den Fruchtzahlen (r = 0,31, p = 0,29), aber signifikant mit den Kronenvolumina (r = −0,56, p = 0,04). Die spezifischen Erträge (Σ der Erträge / Stammquerschnittsfläche) variierten stark (Daten werden nicht gezeigt). Die Sorten ‘Mary-Foos-Johnson’, ‘NC-1’, ‘Overleese’, ‘Prima 1216–60’, ‘Rebecca's Gold’ und ‘Sunflower’ entwickelten sich zu verhältnismäßig kleinen Gehölzen mit hohen Gesamterträgen über alle Jahre, wohingegen die Sorten ‘Taylor’ und ‘Taytwo’ einen kräftigeren Wuchs mit geringen Ertragszahlen zeigten. Es gibt also keine Indizien, dass die Größe eines Papaubaumes die Obstproduktion beeinflussen konnte.

Abbildung 2

In den Verkostungsversuchen wurden die geschmacklich herausragenden Sorten ‘Ithaca’, ‘Mango’, ‘NC-1’, ‘Overleese’, ‘Prima 1216–60’ und ‘Wells’ mit gut bis befriedigend benotet, lediglich die Sorte ‘Davis’ wurde durchwegs mit sehr gut benotet (Daten werden nicht gezeigt). Die mittleren 50 % der Benotungen korrelierten nicht mit den Gesamterträgen (r = −0,04, p = 0,88), den mittleren Fruchtzahlen (r < 0,00, p = 0,98) oder den mittleren Fruchtgewichten (r = −0,24, p = 0,41). Sowohl kleinfruchtende als auch großfruchtende Sorten mit hohen oder niedrigen Erträgen wurden gut oder schlecht benotet. Bemerkenswert ist, dass neben Züchtungen auch Wildauslesen im Geschmack hervorstechen konnten. Aus Gründen der vereinfachten Kommunikation von Geschmacksnuancen werden die Ergebnisse der Verkostungsversuche nicht in tabellarischer Form gezeigt. Im Folgenden werden für die 13 Sorten ihre Herkunft und ihre morphologischen und sensorischen Eigenschaften einzeln beschrieben.

Vergleiche einer subjektiven Geschmacksbewertung sind immer erschwert, insbesondere, wenn unterschiedliche Reifegrade einer Sorte oder Ergebnisse aus verschiedenen Verkostungen verglichen werden. Auch das Interesse der Probanden könnte Auswirkungen auf die Bewertung haben (Pomper, 2005). Nach Duffrin und Pomper (2006) sowie den Angaben eigener potenzieller Probanden waren der Geruch und das exotische Aussehen oft Hindernisgründe für die Verkostungsbereitschaft. In den Wiederholungen zeigten neben unterschiedlichen Sorten auch verschiedene Jahre wechselhafte Benotungen. Verkostungsversuche derselben Pflanzen von 2012 und 2014 (Pirc, 2015) erzielten ähnliche, aber tendenziell bessere Bewertungen als jene ab 2018. Die Benotungen dieser Studie erfolgten mehrheitlich durch Schüler und Lehrlinge der Generation Z (1997 – 2010). Erst mit der Überprüfung der Ergebnisse in kleinen informellen Gruppen ist aufgefallen, dass ältere Menschen (Generationen: Silent und Boomer) viel häufiger mit Abneigung reagierten als jüngere (Generationen: X, Y, Z und Alpha). Letztendlich kann anhand dieser Studie kein Fazit gezogen werden, ob und wie gut die Papau unterschiedlichen Menschen mit persönlichen Nahrungsmittelpräferenzen schmeckt.

Die Erträge einer Papau-Plantage werden bereits mit der Bestandsgründung definiert. Für einen guten Fruchtansatz sind neben vitalen Pflanzen und optimalen Standortbedingungen mehrere genetisch unterschiedliche Bestäubungspartner erforderlich (Reich, 2004). Eine Kombination von zumindest zwei früh- und spät blühenden Sorten kann die Erntesaison verlängern, da diese sich gegenseitig bestäuben können (Archbold et al., 2003a). Die natürliche Bestäubung erfolgt durch Aasfliegen, heimische Vertreter benötigen eine Basistemperatur von rund 5,5 °C (Gennard, 2012). Zudem waren jene Jahre, deren Vegetationsperioden im Mittel 15,5 °C überschritten haben, in Wien besonders ertragreich, weshalb die Art im milden Weinbauklima besser geeignet sein könnte als in submontaner Höhenstufe. Generell zeigten die Versuchspflanzen in Wien unterschiedliche Ergebnisse mit vergleichbaren Literaturen, was nahelegt, dass die Papau sensibel auf unterschiedliche Umweltfaktoren reagieren könnte.

Die Studie der Universität Florenz (Italien) mit derselben Sortenzusammensetzung unterscheidet sich stark von den Ergebnissen aus Wien. Nur die Sorten ‘Prima 1216–60’ und ‘Prolific’ erreichten ähnliche Gesamterträge (Bellini et al., 2003), alle anderen Sorten zeigten in Wien doppelte bis achtfache Gesamterträge, aber tendenziell niedrigere durchschnittliche Fruchtgewichte, insbesondere bei den Sorten ‘Davis’, ‘Mango’, ‘Prima 1216–60’, ‘Taylor’ und ‘Taytwo’. Zudem zeigen jene Pflanzen, welche in Italien gewachsen sind, ähnliche Wuchshöhen zueinander, wohingegen jene in Wien deutliche Unterschiede aufwiesen. Nach Greenawalt (2016) kann ein verringertes Baumwachstum auf einen übermäßigen Fruchtansatz zurückgeführt werden.

Eine Langzeitstudie aus Ohio an drei Standorten, publiziert von Greenawalt et al. (2019), lässt Vergleiche der Sorten ‘Davis’, ‘Mango’, ‘NC-1’, ‘Overleese’, ‘Rebecca's Gold’, ‘Sunflower’, ‘Taylor’, ‘Taytwo’ und ‘Wells’ zu. Die durchschnittlichen Fruchtgewichte an den drei Standorten sind jenen aus Wien bemerkenswert ähnlich. Fruchtzahlen und Gesamterträge hingegen variierten sehr stark und waren in Ohio zum Teil deutlich geringer. Im Vergleich zur Studie aus Wien zeigten die Sorten ‘Davis’ und ‘Mango’ in Ohio weniger als 1 % Fruchtansatz, was mutmaßlich auf das Alter der Pflanzen oder auf Vitalitätseinbußen zurückzuführen ist.

Studien der Kentucky State University in Frankfort und Princeton (Kentucky) sind nur anhand der Sorten ‘NC-1’, ‘Overleese’, ‘Sunflower’, ‘Taylor’, ‘Taytwo’ und ‘Wells’ vergleichbar (Pomper et al., 2003c, 2008 a, b). Alle sechs Sorten zeigen an den drei Standorten beinah idente mittlere Fruchtgewichte, in Frankfort und Princeton wurden durchschnittlich aber nur halb so viele Früchte wie in Wien festgestellt. In den Gesamterträgen zeigten die Pflanzen in Kentucky signifikante Unterschiede zwischen den Wiederholungen einzelner Sorten. Auf diesen Versuchsflächen findet eine jährliche Düngemittelapplikation statt (Pomper und Layne, 2005), welche in Wien fehlt.

Die variierenden Ergebnisse zwischen den sieben oben genannten Versuchsstandorten lassen vermuten, dass exogene Faktoren starken Einfluss auf die Baumproduktivität haben könnten. Im Folgenden werden mögliche Einflussfaktoren auf Fruchtzahlen, Gesamterträge und mittlere Fruchtgewichte diskutiert.