Wachstumsanalyse von Zuckerrüben bei Aussaat im Herbst und im Frühjahr (PDF)

Unter mitteleuropäischen Klimabedingungen ist die langsame Jugendentwicklung und Ausbildung des Blattapparates von Zuckerrüben im Frühjahr der am stärksten ertragsbegrenzende Faktor. Eine frühere Entwicklung der Blattfläche könnte zu einer verbesserten Ausnutzung der Einstrahlung und damit zu einem höheren Ertrag führen. Eine Möglichkeit, die Jugendentwicklung zu fördern und somit den Ertrag zu steigern, wird in einer vorgezogenen Aussaat im Frühjahr bzw. im Herbst gesehen. Aufgrund des frühzeitigen Bestandesschlusses und besseren Ausnutzung der schon intensiven Einstrahlung in den frühen Sommermonaten ist anzunehmen, dass der Ertrag durch die Verlängerung der Vegetationsperiode gesteigert werden kann.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, eine Datengrundlage über die Wachstumsprozesse und die Ertragsbildung von Zuckerrüben bei Aussaat im Herbst und im Frühjahr unter mitteleuropäischen Klimabedingungen zu schaffen. Im Vordergrund stand dabei die Untersuchung der Entwicklung von im Herbst gesäten Rüben vor Winter und im Frühjahr. Dazu wurden in 2005/06 und 2006/07 an zwei Standorten vier Feldversuche mit jeweils drei Aussaatterminen im Herbst (Ende August, Anfang und Ende September bzw. Anfang Oktober) und im Frühjahr (Februar, März und April) durchgeführt. Zur Dokumentation der Wachstumsprozesse und der Qualitätsentwicklung wurden jeweils vier Ernten durchgeführt und die Ertragsdaten mit der Temperatur in Beziehung gesetzt. Anhand der vorliegenden Daten und der physiologischen Prozesse wurden theoretisch mögliche Erträge von nicht schossenden Winterrüben berechnet.
Die Aussaat im Herbst führte zu einem zügigen Auflaufen und zu einem maximalen Feldaufgang von 80 bis 90 % bei einer Temperatursumme von 190 °Cd. Dagegen liefen die im Februar und März gesäten Rüben nur zögerlich auf und erreichten einen Feldaufgang von maximal 66 % bei einer Temperatursumme von 180 °Cd. Dies war auf die im Frühjahr zunächst niedrigen Temperaturen (< 3 °C) zurückzuführen, die die Keimung als stark temperaturabhängigen Prozess deutlich verzögerten.
Charakteristisch für die Ertragsbildung von Zuckerrüben ist das sekundäre Dickenwachstum, das durch die Ausbildung von Kambiumringen geprägt ist. Durchmesser, Anzahl Kambiumringe und Abstand zwischen den Ringen nahmen sowohl bei im Herbst als auch bei im Frühjahr gesäten Rüben im Vegetationsverlauf kontinuierlich zu, aber auf unterschiedlichem Niveau. Dabei führte ein früherer Aussaattermin sowohl im Herbst als auch im Frühjahr zu den tendenziell höheren Werten. Die im Herbst gesäten Rüben wiesen insgesamt einen deutlich geringeren Durchmesser, eine geringere Anzahl an Kambium-ringen sowie geringere Abstände zwischen den Ringen als im Frühjahr gesäte Rüben auf. Dies kann auf das ab April beginnende Schossen zurückgeführt werden.
Insgesamt führte eine Aussaat im Herbst zu einem deutlich höheren Blattertrag, aber geringeren Rübenertrag verbunden mit einem niedrigeren Zuckergehalt und höheren Markgehalt. Der Gehalt an Kalium und Natrium war deutlich höher als bei im Frühjahr gesäten Rüben, während der α-Amino-N-Gehalt geringer war. Ein früherer Aussaattermin im Herbst führte zudem zu einem höheren Blatt- und Rübenertrag, Zuckergehalt, Markgehalt sowie niedrigeren Gehalt an Kalium-, Natrium- und α-Amino-N. Bei den im Frühjahr gesäten Rüben traten dagegen meist keine signifikanten Unterschiede zwischen den Aussaatterminen auf. Die Entwicklung der qualitätsbestimmenden Inhaltsstoffe spiegelt bei den im Herbst gesäten Rüben die Akklimatisation der Rüben vor Winter sowie den Übergang in die generative Phase im Frühjahr wider.
Der optimale Blattflächenindex von 3,5 wurde bei im Herbst gesäten Rüben bereits Mitte bis Ende Mai bei einer Temperatursumme von 1610 °Cd erreicht, während die im Frühjahr gesäten Rüben diesen etwa vier Wochen später bei einer Temperatursumme von 910 °Cd erreichten. Daraus resultierte, dass die im August gesäten Rüben bereits im Mai 75 % der Strahlung absorbierten, während die im Februar gesäten Rüben nur 24 % der Strahlung für die Ertragsbildung nutzen konnten. Ab Juni erreichten alle Pflanzen unabhängig vom Aussaattermin eine Lichtabsorption von 90 %.
Auf Grundlage der aus den Daten ermittelten Lichtnutzungseffizienz und der absorbierten Einstrahlung erfolgte erstmalig eine Abschätzung des theoretisch möglichen Ertrags von nicht schossenden Winterrüben. Es ergab sich für Winterrüben bei Ernte im Oktober eine Steigerung der Gesamttrockenmasse von 19 % gegenüber im April gesäter Rüben bzw. bei Ernte im August ein Ertrag, der ungefähr dem von im April gesäten Rüben zur Ernte im Oktober entspricht.
Durch eine Aussaat im Herbst kann demnach die Jugendentwicklung von Zuckerrüben gefördert werden, wodurch die Lichtabsorption positiv beeinflusst wird. Somit könnte der Rübenertrag gesteigert werden oder es könnte schon früher im Jahr ein hoher Ertrag erreicht werden. Voraussetzung dafür ist, dass die Zuckerrüben nicht schossen. Alternativ könnten schossende Winterrüben aufgrund der hohen Biomasseproduktion als Gesamtpflanze (Rübe und Spross) zur Biogasproduktion verwendet werden, zumal hier die technische Qualität im ursprünglichen Sinne keine Rolle spielt. Eine vorgezogene Aussaat im Frühjahr hingegen brachte keine Vorteile für die Ertragsbildung.
Wie die Ertragsbildung und Qualitätsentwicklung bei schossresistenten Rüben verlaufen würde, muss noch analysiert werden. Weiterhin sollten zukünftige Projekte die Winterhärte von Zuckerrüben und die zugrunde liegenden physiologischen Mechanismen untersuchen. Für die Umsetzung des Anbaus von Winterrüben in die Praxis müssten zudem ökologische und ökonomische Aspekte im Hinblick auf eine nachhaltige Landwirtschaft analysiert werden.