Zuckerrübe, Trockenstress, Bodenfeuchte

16. August 2018 | Wetter extrem: Zu viel ist zu viel.

Die Landwirtschaft ist an Wetterkapriolen gewöhnt. Gehören doch das Wetter und die klimatischen Bedingungen zu ihren wichtigsten aber unbeeinflussbaren Produktionsfaktoren. In diesem Jahr haben sich die Wetteranomalien summiert und zu langanhaltendem abiotischen Stress für die Feldfrüchte geführt. Seit Mitte April bleiben vielerorts die Niederschläge aus, das Wasserdefizit steigt bis heute kontinuierlich an. Gleichzeitig wurden neue Sonnenschein- und Temperaturrekorde erreicht.

 

Grafik: Durchschnittliche Tages-Temperatur, Sonnenscheindauer und Niederschlag von 1881 bis 2018, bzw. 1951 bis 2018 (Sonnenschein) jeweils der Monate April, Mai, Juni und Juli aufsummiert, Deutschland Flächenmittel, Datenbasis: Deutscher Wetterdienst, Einzelwerte summiert

Die Grafik zeigt Temperatur, Sonnenscheindauer und Niederschlagsangebot aufsummiert für April, Mai, Juni und Juli. Dargestellt ist das Flächenmittel für Deutschland der Jahre 1881 bis 2018. Die Sonnenscheindauer wird seit 1951 aufgezeichnet.

Deutlich wird, dass in der Vegetationsperiode von April bis Juli seit 1881 noch nie so wenig Regen fiel. Nur auf 177 mm summierte sich der Niederschlag in den vier Monaten. Das ist der geringste Wert seit 1881 für den Zeitraum. Gleichzeitig übertrafen Sonnenschein und Temperatur die bisherigen Werte herausragend. Mit der letzten Julidekade begann zudem eine Hitzewelle, die bis zum Ende der ersten Augustwoche anhielt. Durch die Konstellation von hoher Einstrahlung und hohen Temperaturen verbunden mit fehlenden Niederschlägen entstanden extreme Wachstumsbedingungen für die Feldfrüchte.

Die Zuckerrübe ist dafür bekannt, dass sie sehr effizient mit Wasser umgehen kann. Eine mäßige Trockenheit in den Monaten April, Mai und Juni fördert das Tiefenwachstum ihres Wurzelsystems. Je mehr Blattmasse sie bildet, desto mehr Wasser benötigt sie jedoch. Wünschenswert wären im Sommer rund 60 bis 80 mm Regen pro Monat. Auf Wassermangel reagiert die Pflanze, indem sie die Blattöffnungen schließt. Die Verdunstung (Transpiration) wird gedrosselt, das Blatt erschlafft. Ab einer nutzbaren Feldkapazität von 50 % beginnt die Rübe zu welken. Hält das Welken bis in die Nacht hinein und länger an, dann wird die Assimilatbildung und deren Umlagerung in den Rübenkörper behindert und Blattfläche wird abgebaut.

Ein optimaler Versorgungszustand des Bodens mit Kalium und Magnesium fördert einen gut funktionierenden Wasserhaushalt der Pflanzen. Kalium ist wichtig für das Öffnen und Schließen der Blattöffnungen. Im Boden fördert eine gute K-Versorgung die Wasserspeicherkapazität. Magnesium hingegen ist Bestandteil des Chlorophylls und in den Pflanzen am Stofftransport beteiligt. Eine gute Magnesiumversorgung unterstützt das Wurzelwachstum.

Das Wurzelsystem der Feldfrüchte beeinflusst das Durchhaltevermögen in Wassermangelsituationen. Die Zuckerrübe ist dadurch vielen Feldfrüchten überlegen. Sie bildet im Gegensatz zu Getreide und Gräsern eine tiefwachsende Pfahlwurzel aus. Mit den abzweigenden Seitenwurzeln werden die Bodenschichten von bis zu 2 Metern und mehr durchdrungen. Dadurch gelangt die Rübe an die Wasserreservoire in tieferen Schichten. Das faserartige homorrhize Wurzelsystem von Getreide und Gräsern hingegen durchwurzelt hauptsächlich den Oberboden. Doch mit zunehmender Trockenheit wurzeln auch sie der Feuchtigkeit im Boden entgegen. Mit einem Transpirationskoeffizienten von 310 gehört die Rübe zu den effizienten Wassernutzern in der mitteleuropäischen Landwirtschaft. Für die Erzeugung von 1 Kilogramm Trockenmasse je Hektar benötigt die Rübe 310 l Wasser. Weizen benötigt für die Produktion von 1 Kilogramm Trockenmasse 540 l Wasser.  

In Mitteleuropa limitiert in erster Linie sommerliche Trockenheit die Photosyntheseleistung und damit die Pflanzenproduktion. Einstrahlung, gebildete Blattmasse, Temperatur, Wind und Luftfeuchte entscheiden über den Wasserverbrauch der Pflanzen. Bei der Photosynthese wird über die Blattöffnungen Kohlendioxid aufgenommen und Sauerstoff sowie Wasserdampf abgegeben. Mit steigenden Temperaturen erhöht sich die Verdunstungsrate von Pflanze und Boden (Evapotranspiration). Gleichzeitig wird durch ein hohes Strahlungsangebot die Photosyntheseleistung gesteigert. Über die Wurzeln muss mehr Wasser zu den Blättern befördert werden. Das Überschreiten eines Temperaturoptimums beschränkt jedoch die Photosynthese. Die Effizienz sinkt, weil immer mehr Energie aufgebracht werden muss um ausreichend Wasser und Stoffwechselprodukte zu transportieren. Das Schließen der Blattöffnungen bei zunehmenden Wassermangel führt zum Erliegen der Photosynthese.

Viele verschiedene Stressfaktoren haben sich in diesem Jahr durch das Zusammenspiel einzelner Wetteranomalien entwickelt. Sie wirken in unterschiedlichem Maße auf das Pflanzenwachstum ein. Das pflanzenbauliche Jahr 2018 wird auch nach Beendigung von Trocken- und Hitzeperiode vielfältig diskutiert und untersucht werden.


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