Silomais Flashcards
Worin bestehen die Gründe für die dominierende Stellung des Silomaises?
- Hohes Ertragspotential durch die Ausnutzung des Heterosiseffektes und der Hybridmaiszüchtung, die um 1918 in den USA entwickelt wurde
- Züchtung frühreifer, kältetoleranterer Sorten.
- Züchterische Veränderung der Kurztagspflanze Mais in Richtung tagneutrale Pflanze ermöglichte die Anbauausdehnung nach Norden in Regionen des gemäßigten Klimas.
- Da Mais hier in seiner Hauptwachstumsphase im Sommer unter Langtagsbedingungen (starke Ausbildung der vegetativen Phase) wächst, ist der Silomais die dominierende Hauptanbauform
- hohe photosynthetische Leistung (C4-Pflanze, hohe Ausnutzung des CO2-Angebots), 2 bis 3mal höhere Photosyntheseraten als C3-Pflanzen
- hohe Futterqualität (Energiegehalt, Stärkegehalt)
- effektive Wasser- und Stickstoffverwertung
- volle Mechanisierbarkeit von der Aussaat bis zur Ernte, Konservierung und Lagerung
- Siliereignung (hoher Zucker- und Stärkegehalt)
- Auflockerung „getreidestarker“ Fruchtfolgen (Blattfrucht)
- Selbstverträglichkeit in der Fruchtfolge
Beschreiben Sie den morphologischen Aufbau der Maispflanze!
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- Mais gehört zur Familie der Gräser (Poaceae).
- Zea mays ist einhäusig getrennt geschlechtlich (monözisch-diklin).
- Pollenkörner werden in den Rispen (Fahnen) angelegt
- die weiblichen Organe (Stempelblüten, Narbenfäden) sitzen auf kurzen Seitentrieben und bilden die Kolben.
- Die Kolben treten aus den Blattachseln heraus und sind von Hüllblättern (Lieschen) umgeben
- Von jedem Fruchtknoten geht ein langer fadenförmiger Griffel (Narbenfaden) aus.
- Die Griffel aller Blüten bilden die Quaste, die zur Blüte aus den Lieschblättern heraushängt.
- Nach der Befruchtung (Windbestäubung) setzt ein schneller Trockenmassezuwachs der Maispflanze ein und die Nährstoffe werden in die Körner eingelagert.
- Die Maispflanze hat nur einen Hauptstängel mit 8-12 (->20) Internodien, in D im Durchschnitt 2,2 m hoch.
- Der Stängel ist markgefüllt.
- Blätter stehen wechselförmig an den Nodien, sind lanzettenförmig
Wurzeln
- Maispflanzen entwickeln ein laterales und in die Tiefe gehendes Wurzelsystem.
- Neben den unterirdisch angeordneten Keim- und Kronenwurzeln entstehen an den Nodien über der Bodenoberfläche Luftwurzeln (bessere Verankerung der Pflanze im Boden, aber auch Funktion der Nährstoff- und Wasseraufnahme).
- Brechen die sproßbürtigen Wurzeln oberhalb des Blattansatzes hervor, dann wird von Überknotenwurzeln gesprochen.
- Die Primärwurzel ist dann bereits abgestorben.
- Der Mais ist ein ausgesprochener Überknotenwurzler
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Charakterisieren Sie die Entwicklungsstadien des Maises!
BBCH Skala Mais
0 Keimung
1 Blattentwicklung
-
3-5:
- Vegetationskegel unterhalb der Bodenoberfläche
- Frostgefahr, wenn Frost tiefer als 3 bis 4 cm in den Boden eindringt
-
6-8:
- Der Vegetationskegel ist in diesen Stadien aus dem Boden herausgewachsen.
- hohe Frostanfälligkeit!
- möglichst kein Herbizideinsatz mehr,
- Bei Stress fehlen die Seitenäste der Rispe und die Pollensäcke sind leer
-
9-11:
- sehr schnelle Entwicklung,
- Längenwachstum, erst später Rispenwachstum des Stängels,
- Sommerlager bei einzelnen Sorten!
- bei Trockenheit Beregnung, aber auch bei späterem Trockenstress beregnen
-
12:
- ab hier entscheidet es sich über die Ertragshöhe
- Anzahl der Reihen/ Kolben
- Anzahl der Körner/Reihe erst nach der Befruchtung feststehend
- Vorteil der Vario-Kolbentypen (= Flexkolbentyp gegenüber Fixkolbentyp)
- Nährstoffmangel u. Trockenstress vermeiden
-
13:
- Ende der vegetativen Entwicklung
- Luftwurzeln wachsen in Boden, ausgehend vom unteren Halmknoten
- gravierende Ertragsverluste zwei Wochen vor und nach Schieben der Narbenfäden
- Sortenunterschiede in der Stresstoleranz während der Blüte
- Sortenwahl = wirksame ertragssichernde Maßnahme
3 Längenwachstum
5 Entwicklung der Blütenanlagen; Rispenschieben
- fließender Übergang von der vegetativen in die generative Phase
- 1…2 Wochen Pollenflugphase
- Trockenheit bewirkt Austrocknen der Narbenfäden,
- Sorten mit kräftigem Quastenschieben (Narbenfäden) weniger anfällig
6 Blüte
7 Fruchtentwicklung
8 Frucht- und Samenreife
-
85:
- Der optimale Erntezeitraum des Silomaises liegt im Stadium der Teigreife
9 Absterben
Nennen Sie Umweltfaktoren und acker- und pflanzenbauliche Maßnahmen, die seine Ertrags- und Qualitätsparameter in den verschiedenen Entwicklungsstadien beeinflussen können (von der Aussaat bis zur Ernte)!
Keimung, Aussaat:
- Saatstärke muss an Boden und Sorte angepasst werden
- Zu hohe Bestandsdichte verursacht Stress, Sterilität und ungefüllte Kolben.
- auf kalten Böden nie zu früh säen, Beizkonzentrationen abnehmend
- Bodentemperatur 8-10 °C -> Auflaufen nach 4-5 d
- Kühlere Temperaturen -> Auflaufen erst nach bis zu 4 Wochen!
- P-Unterfußdüngung bei niedrigen Bodentemperaturen von Vorteil
- für schnellere Keimung flachere Aussaat von Vorteil, da sich die oberen Bodenschichten schneller erwärmen
- bei später Aussaat tieferes, aber gut rückverfestigtes, feuchtes Saatbett
Blattstadium:
-
3-5:
- Vegetationskegel unterhalb der Bodenoberfläche
- Frostgefahr erst dann, wenn Frost tiefer als 3 bis 4 cm in den Boden eindringt,
- Schädigung und Absterben der Maispflanze
- Nebentrieb Störung des phytohormonellen Gleichgewichts,
- Haupttrieb nicht mehr zuerst gefördert, apikale Dominanz gebrochen
- zu hohe Mineral-N-Düngung, hohe Mineralisierungsraten
- **6-8: **
- hohe Frostanfälligkeit!
- möglichst kein Herbizideinsatz mehr,
- Bei Stress fehlen die Seitenäste der Rispe und die Pollensäcke sind leer
- nach 6-8. Blattstadium geringere
- *Ertragswirksamkeit von N-Gaben**
-
9-11:
- bei Trockenheit Beregnung, aber auch bei späteren Trockenstress beregnen
-
12:
- ab hier entscheidet es sich über die Ertragshöhe
- Nährstoffmangel und Trockenstress müssen vermieden werden
Rispenschieben/ Blüte:
- Trockenheit bewirkt Austrocknen der Narbenfäden
- Sorten mit kräftigem Quastenschieben (Narbenfäden) weniger anfällig
- Beregnung, aber nicht mittags, Kälteschock!
- Ab Kornbildung hat der Maisanbauer, mit Ausnahme der Beregnung, keine Möglichkeit mehr, Einfluss auf den Ertrag zu nehmen.
Welche Bedeutung hat die Pflanzenzüchtung für den Maisanbau?
Züchtung hat in der Vergangenheit (Langtagspflanze,…) wie auch in der Gegenwart größe Bedeutung!
- Ausnutzung des Heterosiseffekts, kann bei Mais zu einer Verdopplung der Erträge führen! Kreuzung von zwei Inzuchtlinien
- Möglichkeiten bei Hybridzüchtung: Einfachhybride (zwei Inzuchtlinien), Dreiweghybride (Einfachhybride mit Inzuchtlinie), Doppelhybride (zwei Einfachhybriden), Topcrosshybride (Einfachhybride mit einer Populations-sorte bzw. offen bestäubten Sorte)
Neue Zuchtmethoden
- z.B. die rekurrente reziproke (wechselseitig) Selektion
- Intensive Nutzung der Contra-Saison bzw.von Winterzuchtgärten auf der Südhalbkugel (Chile, subtropische Regionen, z. B. in der Karibik) mit 2 bis 3 Generationen pro Jahr, verdoppelt bzw. verdreifacht den jährlichen Zuchtfortschritt.
- Nutzung verschiedener Systeme mit molekularen Markern (Verwandschaftsanalysen, Sortenschutz-ansprüche)
Worin bestehen die derzeitigen Zuchtziele?
Der züchterische Fortschritt hat einen großen Anteil an der Anbauerweiterung des Maises.
Die Nutzung des Heterosiseffektes („Luxurieren“ der Bastarde) hat einen deutlichen Anstieg der Erträge nach sich gezogen.
Allgemeine Zuchtziele:
- Ertrag
- frühe Abreife
- Kältetoleranz (v. a. in der Jugendentwicklung)
- Standfestigkeit
- Resistenz gegen Krankheiten und Schädlinge
- Low-Input-Sorten (z. B. bessere Verwertung des Stickstoffs)
Silomais
- Energieertrag und Energiekonzentration
- hohe Verdaulichkeit über höhere Stärkeanteile aus höherem Kornertragspotential der Sorten
- höherer Anteil der so genannten Bypass-Stärke (passiert unverdaut die Vormägen und wird im Dünndarm direkt verdaut)
- Jüngere und gesunde Restpflanze
- höhere Verdaulichkeit der Restpflanze (Rohfasergehalt, Zellwandbestandteile) = Kompromiss zu Standfestigkeit/ Stängelfäuleanfälligkeit
Körnermais
- Kornertrag
- schnelle Kornabreife
- Gute Druscheignung
Welche Ansprüche stellt der Mais an Boden und Klima?
- als subtropische Pflanze hoher Wärmebedarf
- Durchschnittstemperatur in der Vegetationsperiode (Mai-Sept.) >13,5 °C (Sortenwahl!)
- sichere Anbaulagen > 15,0 °C (Sortenwahl!)
- Temperaturoptimum: 30 – 32 °C.
- Saattermin hängt von der Bodentemperatur ab (> 8,0 °C).
- Je höher die Bodentemperatur, desto kürzer die Aufgangsdauer.
- In der Jugendentwicklung begrenzt das Wärmeangebot die Entwicklung der Maispflanze, ab Juli in vielen Jahren das zu geringe Wasserangebot.
- Zwischen Rispenschieben und Milchreife höchster Wasserbedarf
- Zum Abreifen (Ausreife, TS-Gehalt im Korn/Kolben) warm- trockene Perioden günstig (Nährstoffeinlagerung ins Korn)
Boden
- auf den meisten Böden anbauwürdig
- zu meiden sind kalte, untätige Ton- oder staunasse Böden
- ebenso frostgefährdete Lagen
Wie wird der Saatgutbedarf bei Mais ermittelt?
- KAnz - Körner m2
- PAnz - Pflanzen m2
- Kf - Keimfähigkeit %
- Ab - Abschlag % (für ungünstige Standortbedingungen 5 bis 20 %, z. B.: Feldaufgangsverluste, Nordhang, Vogelfraß)
-
BS Bedarf an Saatguteinheiten
- zu 50000 Körnern (Beispiel)
- zu 80000 Körnern
- zu 2.25 Mio Körnern (=Big Bag)
- KAnz - Körner m2
- A - Ansaatfläche ha
Worin bestehen Vor- und Nachteile verschiedener Bodenbearbeitungs- und Ansaatverfahren im Maisanbau?
Verfahren Bodenbearbeitung
- wendende Bodenbearbeitung
- Herbstfurche auf schweren Böden,
- Frühjahrsfurche auf mittleren bis leichten Böden
- Herbst- oder Frühjahrsfurche können die Erosions- und die Verschlämmungsgefahr durch Starkniederschläge fördern, weiterhin besteht das Risiko der Nitratverlagerung und von unproduktiven Wasserverlusten.
- Der Pflug kann teilweise durch Grubber oder Kreiselegge ersetzt werden
- konservierende Bodenbearbeitung Mulchsaaten, Direktsaaten
Mulchsaatverfahren
- Beim Mulchsaatverfahren werden nach Aberntung der Vorfrucht (Getreide) schnellwüchsige Stoppelfrüchte angesät, die die N-Überhänge der Vorfrucht in ihrer Biomasse speichern und die Bodengare fördern sollen.
- Dafür kommen abfrierende oder überwinternde Zwischenfrüchte in Betracht.
- Die Mulchschicht kann ganzflächig oder streifenförmig vor der Maisaussaat flach eingearbeitet werden.
- Die Aussaat erfolgt mit Direktsämaschinen
- Vorteile sind die eingearbeitete org. Substanz, die schnell verfügbaren N Vorräte und …
Direktsaatverfahren
- Direktsaat = Aussaat mit Schlitz- oder Punktsaatgeräten in die Mulchschicht ohne vorherige Saatbettbereitung.
-
Mögliche Vorteile:
- höhere Aggregatstabilität,
- schützende Mulchschicht
- höhere Infiltrationsrate
-
Mögliche Nachteile:
- verzögerte Bodenerwärmung durch die Mulchschicht
- Ausbreitung von tierischen Schaderregern und Krankheitserregern, die an den nicht eingearbeiteten Pflanzenresten überleben können
Welchem Zweck dient der Anbau von Zwischenfrüchten vor Mais?
Sollen N-Überhänge der Vorfrucht in ihrer Biomasse speichern und die Bodengare fördern.
→Boden vor Nährstoffverlust und Errosion schützen…
- Mulchsaat, Direktsaat
- Errosionsschutz
- Steigerung der biologischen Bodenaktivität
Welche Rolle messen Sie der Sortenwahl bei Mais zu und was beinhaltet die Einteilung nach Reifezahlen?
Die Sortenwahl richtet sich nach dem Standort und dem Verwendungszweck.
Die Sortenwahl entscheidet über die Nutzung des genetischen Leistungspotentials und über die sichere Ausreife und die Qualität der Ernteprodukte.
→ Große Rolle
- Aufgrund der großen Reifeunterschiede wird das Maissortiment in Reifegruppen eingeteilt.
- Bei Silonutzung gilt die Siloreifezahl, die auf Basis des Trockensubstanzgehaltes der Gesamtpflanze zum Zeitpunkt der Ernte (Siloreife) ermittelt wird.
- Bei der Körnernutzung gilt die Körnerreifezahl, die auf Basis des Trockensubstanzgehaltes des Kornes zum Zeitpunkt der Ernte (Körnerreife) ermittelt wird.
Die Reifezahlen errechnen sich aus der Differenz der Trockensubstanzgehalte von der Prüfsorte
und den Verrechnungs- und Vergleichssorten. Eine Differenz von 1 % im Trockensubstanzgehalt
entspricht 10 Reifeeinheiten.
Die Reifezahlen werden auf Grundlage der Wertprüfungsergebnisse des Bundessortenamtes
festgelegt.
→Note
phänologische Daten
Erträge, Anteile, Gehalte, TKM, Bestandesdichte u. a.
Pflanzenlänge Bestandeshöhe Länge
Nach welchen Eigenschaften können Sortentypen bei Mais unterschieden werden (Vor- und Nachteile)?
-
Vorteile
- Pflanzenlänge cm
- Pflanzen/Parzelle
- Bestockung 1-9
- Abreife der Blätter 1-9
- Datum Aufgang
- Datum der weiblichen Blüte
- Stärkegehalt %
- Gehalt Rohprotein, Rohfaser, Rohasche
-
Nachteile
- Maiszünsler (Anzahl der Pflanzen)
- Beulenbrand (Anzahl der Pflanzen)
- Mängel im Aufgang 1-9
- Kälteempfindlichkeit 1-9
- Mängel in der Jugendentwicklung 1-9
- Fritfliege 1-9
- Mängel nach Abschluss der weiblichen Blüte 1-9
- Stängelfäule 1-9
Welche Beziehungen bestehen zwischen der Nutzungsrichtung bei Mais, der Reifezahl, der Anbauregion und der Bestandesdichte?
Je nach Nutzungsrichtung ist die Reifezahl von großer Bedeutung. Bei Silonutzung gilt die Siloreifezahl (ermittelt auf Basis des Trockensubstanzgehaltes der Gesamtpflanze bei Ernte)
Im Gegensatz zur Körnernutzung, da gilt die Körnerreifezahl (ermittelt auf Basis des Trockensubstanzgehaltes des Kornes bei Ernte).
Im ökologischen Landbau kann der Mais als energiereiche Grundfutterkomponente in der Futterration für Wiederkäuer zur Ergänzung von eiweißreichen Gras- oder Kleegrassilagen dienen.
Zu beachten ist die Notwendigkeit einer ausreichenden Bestandsdichte, insbesondere bei Hanglagen und windungeschützen Gebieten, da Wasser- und Winderosion zu einem erheblichen Problem werden können.
Welche Ansprüche stellt der Mais an die Phosphor- und Kaliumversorgung?
Die Phosphorversorgung ist die Voraussetzung für ein zügiges Wachstum in der Jugendentwicklung (Keimpflanzenstadium bis Schossbeginn).
Phosphor stärkt die Widerstandsfähigkeit gegen Spätfröste und fördert die Ertragsbildungsprozesse (bei P-Mangel Verzögerung der Blüte und der Kolbenausreife).
P-Düngung ist abhängig vom Versorgungszustand des Bodens, vom pH-Wert und der Bodenstruktur (Wärmehaushalt). Bei Bodentemperaturen < 12 °C kann Mais bodenbürtigen Phosphor schlecht aufschließen, dann Unterfußdüngung.
Die Kaliumdüngung beeinflusst alle Stoffwechselprozesse, stärkt die Standfestigkeit (Aufbau der Gerüstsubstanzen), erhöht die Widerstandsfähigkeit gegen Stängel- und Wurzelfäulen, reguliert den Wasserhaushalt (Turgor, Osmotikum der Zelle) und fördert die Zucker- und Stärkebildung.
Die Hauptaufnahme des Kaliums beginnt kurz vor dem Eintritt in die generative Phase. Die K-Aufnahme läuft der TM-Bildung voraus. Für die K-Aufnahme ist die Wasserversorgung am Standort bedeutsam. Kalium hat eine hohe Mobilität in der Pflanze.
K-Mangel zeigt sich am Vergilben und Braunwerden der Blattränder, einer erhöhten Lagerneigung und schlechterer Befruchtung an den Kolbenspitzen.
Was ist bei der Bemessung der N-Düngermenge zu Silomais zu berücksichtigen?
- Nmin-Methode
- Verschiedene N-Bilanzierungsverfahren (Ertragserwartung, Vorfruchtwirkung und Nährstoffpotential des Bodens)
- EUF-Methode (Elektro-Ultra-Filtration) Messung im Sommer/Herbst des Vorjahres, Über die organischen N-Fraktionen des Bodens wird das N- Nachlieferungspotential ermittelt.
- Nitracheck-Test
- Kritischer N-Gehalt in der Pflanze von 6,5 % XP für maximale Erträge (Plénet & Lemaire 1999, Hermann & Taube 2004)
Der zeitliche und mengenmäßige Stickstoffbedarf des Maises ist eng an die Trockensubstanzbildung gebunden. Etwa drei Wochen vor dem Rispenschieben setzt die stärkste TS-Zunahme ein und hier liegt auch der höchste N-Bedarf.
Daher sind langsam fließende N-Quellen vorteilhaft, was seine gute Ausnutzung organischer Dünger sowie die aus dem Humusgehalt des Bodens freigesetzten N-Mengen erklärt.
Bei der Bemessung der N-Düngermenge sind folgende Aspekte zu berücksichtigen. Mit dem Ertrag entzieht der Mais ca. 180 – 220 kg N/ha dem Boden. Ein Teil dieser N-Menge steht aus der N-Mineralisation im Boden zur Verfügung, deren Höhe ist dabei abhängig von der Bodenart, der Vorfrucht, der organischen Düngung sowie den angebauten Zwischenfruchtarten vor Mais.
Entscheidenden Einfluss auf das Mineralisierungspotentialhaben dieWitterungsverhältnisse (Abhängigkeit der mikrobiologischen Umsetzungsprozesse von Temperatur und Wasser).
Ausgangs des Winters wird diese N-Dynamik durch die Nmin-Beprobung erfasst. Diese Nmin-Gehalte (Bodenschicht 0…90 cm) erlauben nur eine begrenzte Aussage zum N-Angebot zur Zeit des höchsten N-Bedarfes bei Mais.
Die höchste Mineralisierungsrate ist mit den ansteigenden Temperaturen erst Ende Mai/Anfang Juni zu erwarten. Durch eine Nmin-Beprobung im 6-8. Blattstadium der Maispflanzen sollten damit bessere Voraussetzungen für effektive N-Düngergaben geschaffen werden.
Es erfolgt dabei eine Andüngung vor der Aussaat und dann wird nach der späten Nmin-Probe die Differenz zwischen der Höhe des kalkulierten N-Entzuges und der erfassten Nmin-Menge nachgedüngt.
Auf besseren Böden mit guter Wasserversorgung wird diese Methode erfolgreich angewandt. Auf Standorten mit ungünstigerer Wasserversorgung wird die Gesamt-N-Menge meist vor der Aussaat appliziert.
Dabei besteht das Risiko von Nitratausträgen in der Zeit des geringen N-Bedarfes in der Jugendentwicklung, das man mindern kann durch die Applikation von stabilisiertem Ammoniumstickstoff (Zusatz von Dicyandiamid/DIDIN).
Bei späten N-Teilgaben würde auf diesen sommertrockenen Standorten mit den eingeschränkten Löslichkeitsbedingungen der Stickstoff nicht mehr voll ertragswirksam werden, was zu einer Erhöhung der Nmin-Gehalte im Boden nach der Maisernte führen könnte.
Bei N-Düngergaben nach der „Tütenbildung“ des Maises ist zur Vermeidung von Ätzschäden die Reihendüngung mit Spezialgeräten erforderlich.
Zu hohe N-Düngermengen sind aus ökonomischen und ökologischen Erwägungen zu vermeiden. Die Maispflanze selbst wird zwar dadurch nicht geschädigt, aber sie nimmt nur die N-Menge auf, die sie zur Stoffproduktion braucht.
Eine Überdüngung kann zu Reifeverzögerungen und zur Minderung der Futterqualität (Erhöhung des Anteils Restpflanze) führen, birgt aber vor allem das Risiko des Nitrataustrages in sich.
Nach welchen Kriterien legen Sie den Erntetermin für Silomais fest?
Nach dem Zeitpunkt des optimalen TM Gehalt in Korn/Kolben/Gesamtpflanze, höchsten Stärkegehalts in den Körnern und höchsten Kolbenanteils!
Überschreiten der optimalen TS-Gehalte ist zu vermeiden.
Die Verdichtung des Futterstocks im Silo wird erschwert, eine höhere Toxinbelastung kann auftreten und eine stärkere Zerkleinerung der Körner bei der Ernte muss erfolgen.
Die Sorte bestimmt den Erntezeitpunkt mit:
- Sorten mit länger grün bleibender Restpflanze haben eine längere Periode der Assimilateinlagerung in die Körner (auch höhere Ernteflexibilität)
- Sorten mit synchroner Abreife von Körnern und Restmais sind nicht so flexibel im Erntetermin (-> schnellere Verstrohung der Restpflanze verbunden mit sinkenden Energiegehalten)
- TS-Gehalte der Gesamtpflanze zum Zeitpunkt der Ernte sollten im Bereich von 30-35 % sein
- Je höher das Kornertragspotential (und damit der Stärkegehalt) und je langsamer die Abreife der Restpflanze einer Sorte erfolgt, desto höher kann der optimale TS-Gehalt zur Ernte liegen
Was sind die Voraussetzungen für Siloreife & hohe Futterqualität?
- hoher Kolbenanteil von mehr als 50 %; Trockenmasse im Kolben > 45-50 %
- weitgehend ausgereifte Körner, Grundlage für einen stärkereichen Mais
- Stärke > 300 g/kg TS
- ruminale Abbaubarkeit der Stärke ist neben dem Reifegrad von der Sorte und der Konservierung abhängig
- hohe Verdaulichkeit der Restpflanze (Erntetermin, Sortenwahl)
-
BBCH 85: Teigreife = Siloreife
- TM Korn 60 %
- TM Kolben 55 %
- Kolbenanteil > 50 %
- TS Gesamtpflanze 30-35%
