Pflanzenproduktion I (Fach) / Pflanzenanbau (Lektion)

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• Erklären Sie Pflanzenentwicklung Ertragsbestimmender Prozess, der Wachstum und Differenzierung voraussetzt und sich im Wandel der Pflanzengestalt ausdrückt. Dauer und Intensität der Entwicklungsphasen und der in ihnen ablaufenden Entwicklungsprozesse entscheiden über Höhe und Qualität.
• Erklären Sie Bestockung. Unter Bestockung versteht man die Verzweigung am Stängelgrund, die besonders häufig bei Süßgräsern (Poaceae) auftritt.
• Nennen Sie die drei primären Ertragskomponenten bei Weizen. Bestandesdichte (Ähren/m2) , Kornzahl je Ähre und Tausendkornmasse (g/1000 Körner)
• Definieren Sie das Wort "Ertragsstruktur". Biologischer Ertrag :  Gesamtmasse produzierter pflanzlicher Substanz (Masse/ Flächeneinheit, zB dt*ha) Anteil des ökonomischen Ertrags am biologischen Ertrag (Ernte Index): ökonomischer Ertrag x 100 : biologischer Ertrag
• Das durchschnittliche Ertragsniveau von Winterweizen in Deutschland... Es liegt in Deutschland bei 75 dt/ha Kornertrag
• Wie heißen die vier Sorten, in welche Weizen aufgrund seiner Ertragsstruktur eingeteilt wird? Bestandesdichtetyp: Bilden ihren Ertrag v.a. über Bestandesdichte; niedrige Einzelährenmasse. Korndichtetyp : Bilden eine hohe Kornzahl durch hohe Bestandesdichte und/oder hohe Kornzahl je Ähre. Einzelährentypen : Hohe Kornzahlen je Ähre und hohe TKM, aber geringe Bestandesdichte. Kompensationstypen : "Universell" = niedrige Bestandesdichten werden durch höhere Kornzahlen pro Ähre und/oder höhere TKM ausgeglichen.
• Reaktion von Weizenbeständen auf eine geringe Bestandesdichte sieht folgendermaßen aus : ... >Je höher die Bestandesdichte, desto geringer ist die Anzahl der Körner je Ähre. Unter anderem :  >Je höher die Korndichte, desto geringer ist die Tausendkornmasse. >Je höher die Keimpflanzendichte, desto geringer der Bestockungsfaktor. => Grund für gegenläufige Beziehungen zw den Ertragskomponenten ist die Konkurrenz zw den Pflanzen und innerhalb der Pflanzen.
• Mit welchen Maßnahmen lässt sich die Bestandesdichte im Getreidebestand beeinflussen? Eine hohe Kornzahl je Ähre kann eine geringe Bestandesdichte kompensieren, da allgemein eine hohe Bestandesdichte mit geringer Kornzahl je Ähre einher geht. => Die Steuerung der Ertragskomponenten ist stark zeitabhängig (Saatzeit, Zeitpunkt der N-Düngung). Daneben gibt es auch zeitunabhängige Steuerungsmöglichkeiten (sortenwahl).
• Nenne Sie die Umweltfaktoren, welche für die Keimung von Getreide entscheidend sind. Wasser, Luft, Licht, Wärme
• Pflanzenwachstum, Pflanzenentwicklung Wachstum : Irreversible Volumen- und Substanzzunahme an die lebende Zelle gebunden. Entwicklung : Formative Veränderungen, Änderungen der inneren und äußeren Gestalt. => Gesamtheit der Prozesse von Wachstum und Entwicklung führen von der Keimzelle bis zur "endgültigen" Ausgestaltung des pflanzlichen Vegetationskörper.
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• BBCH-Stadien von Getreide >Makrostadium 0: Keimung >Makrostadium 1: Blattentwicklung >Makrostadium 2: Bestockung >Makrostadium 3: Schossen (Haupttrieb) >Makrostadium 4: Ähren- / Rispenschwellen >Makrostadium 5: Ähren- / Rispenschieben >Makrostadium 6: Blüte >Makrostadium 7: Fruchtfolgeentwicklung >Makrostadium 8: Frucht- und Samenreife >Makrostadium 9: Absterben
• Wachstumsfördernde Hormone (KIN) Cytokinine (KIN) :  *Zellteilung und Organanlage *fördern N-Stoffwechsel -> Grünmachereffekt *fördern damit gesamte Stoffwechselaktivität *Brechung der apikalen Dominanz *Aufhebung der Dormanz *Seneszenzverzögerung
• Wachstumsfördernde Hormone (GA) Gibberelline (GA) : *Enzymaktivierung (Brechen der Keimruhe) *Zellstreckung; aktivieren IES *"Zeigefingerfunktion" : induzieren alle wichtigen Entwicklungsschritte, wie zB keimung, Schossen und Kornbildung
• Wachstumsfördernde Hormone (IES) Auxine (IES) : *hauptverantwortlich für die apikale Dominanz *Zellstreckung *Leitbahndifferenzierung *Assimilatverteilung *Wurzelverzweigung => Wechselspiel :                  Cytokinine <-> GA, Auxine 
• Wachstumshemmende Hormone (Ethylen) Ätyhlen (Ethylen) : *Reifehormon *stimuliert ABA *beschleunigt und synchronisiert Alterung und Abreife
• Wachstumshemmende Hormone (ABA) Abscisinsäure (ABA) : *Stresshormon - Gegenspieler Cytokinine *induziert die Keimruhe *fördert Winterhärte *beschleunigt Einlagerung und Abreife *fördert die Abscision (=Fruchtfall) => Wechselspiel:                  cytokinine <-> ABA                                            Gibberelline <-> ABA
• Kurztagspflanzen Blütenbildung durch Kurztag gefördert : Kaffee, Reis, Zuckerrohr, Cannabis KT essentiell : Sojabohne, Tabak
• Langtagspflanzen Blütenbildung durch Langtag gefördert : Hafer, Brassica, Gerste, Erbse, Roggen, Weizen, Rotklee LT essentiell: Zuckerrübe, Mohn, Spinat
• Wodurch unterscheiden sich Sommer- und Winterweizen? An den Vernalisationsansprüchen : Winterweizen benötigt 40-70 tage bei einem Temperaturoptimum von 0-3 Grad Sommerweichweizen 0-14 tage bei 0-8 Grad
• Auswirkungen des Saattermins (Wintersaaten) Früh : +günstige aussaatbedingungen +hoher Feldaufgang +Etragskomponenten gefördert +hohe Ertragspotential +Vor- Winterbestockung hoch -Krankheitsbefall -Schädlingsbefall -hoher Unkrautdruck Spät: +Schädlungsbefall +Krankheitsbefall +Konkurrenz durch Unkraut -ungünstige Aussaatbedingungen -verminderter Feldaufgang -Saatzuschlag -Auswinterungsgefahr erhöht -verkürzte Differenzierungsphase -Nachbestockung im Frühjahr -niedriges Ertragspotential
• Photosynthese-Gleichung 12 H2O + 6 CO2 ->(Licht) C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
• Def. Evaporation Verdunstung von Wasser auf unbewachsenem/freiem Land oder Wasserflächen; energieabhängig; führt Wasser aus flüssiger Phase in gasförmige Phase über. Keine Diffusionswiderstände.
• Def. Transpiration Verdunstung von Wasser über die Blätter der Pflanzen, v.a. über deren regulierbaren Spaltöffnungen (Stomata, daher "stomatäre Transpiration"), aber auch über deren übrige Außenhaut (Cuticula, daher "cuticuläre Transpiration"). Funktion des Dampfdruckgefälles Boden-Pflanzen-Luft und der Fließwiderstände von Boden und Pflanze.
• Def. Evapotranspiration Gesamtmenge Wasser, die dem Feld durch Evaporation des Bodens und Transpiration der Pflanze verloren geht, d.h. Summe von Evaporation und Transpiration.
• Def. Wasseraufnahme Überwiegend kontrolliert durch die Transpirationsrate. Aktive Wasseraufnahme ist von geringer Bedeutung.
• Von welchen Umweltfaktoren wird die Evapotranspiration beeinflusst? 1. Einstrahlung : von absorbierter Strahlung nur 1-5% der Photosynthese genutzt. 75-85% zur Erwärmung und Transpiration. 2.Temperatur : mit höherer Temperatur nimmt Sättigungsdampfdruck der Luft (Fähigkeit Wasser aufzunehmen) zu. 3.Relative Feuchte : mit höherem Wassergehalt der Luft steigt ihr Wasserpotential (Psi): Verdunstungsanspruch der Atmosphäre sinkt. 4.Wind : Turbulenzen an der Blattoberfläche führen Wasserdampf außerhalb der Stomata rasch ab.
• Welche pflanzliche Faktoren beeinflussen die Evapotranspiration ? 1. Stomata Schluss : Funktion von Licht und Wasser 2. Anzahl und Größe der Spaltöffnungen 3. Blattfläche : mit größerer Blattfläcje wird mehr Wasser transportiert 4. Rollen oder Falten der Blätter : viele Grässer rollen Blätter bei Wasserstress; Sojabohne wenden silbrig behaarte Unterseite der Blätter nach oben (erhöhte Reflektion) 5. Wurzeltiefgang und Wurzeldichte : größerer Wurzeltiefgang erhöht die Wasserverfügbarkeit, höhere Wurzeldichten erhöhen den Wasserentzug je Einheit Bodenvolumen.
• Nutzung der Lichtenergie für die Photosynthese Von der einstrahlenden Energie werden genutzt : 75-85% zur Evapotranspiration 5-10% zur Wärmespeicherung im Boden 5-10% zum Wärmeaustausch mit der Atmosphäre => nur 1-5% zur Photosynthese
• Erklären Sie die "Schattenflucht". Schattenflucht-Syndrom : *Unterdrückung der Keimung bis zu einer Auflichtung der umgebenden Vegetation *stärkeres Wachstum des Hypokotyls und verzögerte Entfaltung der Keimblätter bei Keimlingen *stärkeres Wachstum in die Höhe durch Verlängerung der Internodien *weniger Seitentriebe (Apikaldominanz) *Verlängerung der Blattstiele *Aufwärtsbewegung der Blätter (Hyponastie) *frühere Blühzeit
• Physiologische Mechanismen der Schattenflucht Im Schatten vn Vegetation dominiert dunkelrotes Licht gegenüber hellroten Licht >Inaktivierung des Phytochroms  >zuvor gehemmte Transkriptionsfaktoren nehmen genregulatorische Funktion wahr >Induktion von Enzymen zur Synthese des Phytohormons Auxin >erhöhte Auxin-Konzentration >Symptome der Schattenflucht
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• C4-Pflanzen : Physiologische und morphologische Besonderheiten *Vorfixierung des CO2 aus der Luft, räumlich getrennt vom Calvin-Zyklus (cc) *CO2 wird über Spaltöffnungen (Stomata) aufgenommen - allerdings wird auch Wasser über geöffnete Stomata abgegeben *C4-Pflanzen können auch bei geschlossenen Stomata Photosynthese betreiben, indem sie das zeischengespeicherte vorfixierte Co2 nutzen *daher höhere Photosyntheserate als C3-Pflanze, besonders unter Wassermangel -die Bindung des CO2 wird durch ein Enzym unterstützt, bei C3-Pflanzen ist es RuBisCo, bei C4 die PEP-Carboxylase. Die PEP-Carboxylase arbeitet effektiver als RuBisCO. -C4-P. können beu hoher Lichteinstrahlung und Temperatur in kürzerer Zeit mehr Biomasse aufbauen als C3-P. und sind damit an Standorte mit viel Sonne und Wärme angepasst. -zu den C4-Pflanzen gehören vor allem Gräser. Bekannte C4-P. sind Amarant (kein Gras), Hirse, Mais und Zuckerrohr.
• Intraspezifische Konkurrenz : Biomasseertrag *mit zunehmender Pflanzendichte nimmt der Einzelpflanzenertrag nicht linear ab (exponentiell) *" Flächenertrag " *auch bei Raps nimmt mit höherer Dichte Einzelpflanzenertrag ab, Flächenertrag zu *mit zunehmender Pflanzendichte nimmt die Häufigkeit kleiner Pflanzen zu => mit zunehmender Pflanzendichte steigt der Flächenertrag der Biomasse bis zu einem Maximum an. => darüber hinaus hat eine weitere Erhöhung der Pflanzendichte keine weitere Ertragserhöhung zur Folge - der "Endertrag" bleibt also konstánt.
• Intraspezifische Konkurrenz : Kornertrag *bei großer Dichte nimmt (im Gegensatz zum Biomassenertrag) der Kornertrag wieder ab *bei knappen Ressourcen nimmt Konkurrenzwirkung erhöhter Saatdichte zu
• Was sind die wesentlichen Aussagen, die das Law of constant final yield macht *mit zunehmender pflanzendichte steigt der Flächenertrag der Biomasse bis zu einem Maximum an *darüber hinaus hat eine weitere Erhöhung der Pflanzendichte keine weitere Etragserhöhung zur Folge - der "Endertrag" bleibt also konstant.
• Wie lassen sich über die Reihenweite die Konkurrenzbeziehung in einem Getreidebestande steuern. Betrachten Sie sowohl inter- als auch intraspezifische Konkurrenz! *bei gleichmäßiger Verteilung von 400 Körner/m2 haben die Pflanzen je 5 cm Abstand    > minimierung der intraspezifischen Konkurrenz   > erhöhung der intraspezifischen Konkurrenzwirkung der Kulturpflanzen auf Unkräuter => bei gleicher Saatdichte erhöht kleinere Reihenweite den Ertrag
• Maßzahlen für die Beurteilung von Mischkulturen *LER : Land-Equivalent-Ratio *LER = Flächenäquivalenzverhältnis = Die Summe der Reinsaatflächen, die notwendig wäre, um den gleichen Etrag zu erhalten, welchen die Mischkulture auf einer Flächeneinheit erbringt. - LER = 1, kein Mischungseffekt - Im Vergleich zu Reinsaat Mehrertrag in der Mischung, wenn LER > 1 - Im Vergleich zu Reinsaat Minderertrag in der Mischung, wenn LER < 1 - zB 1,4 heißt, dass für gleich hohen Etrag der Mischkultur eine 1,4 x größere Fläche der Reinsaat notwendig wäre
• Die wirtschaftliche Schadschwelle Das ist die zu einem gegebenem Zeitpunkt vorhandenen Populationsdichte eines Schadorganismus (Verunkrautung), die bei Nichtbekämpfung Schäden in gleicher Höhe verursachen würde, wie Kosten für die Bekämpfungsmaßnahmen entstehen.
• Wuchsformen (Wurzeltiefe also Hauptwurzelmasse) *Oberkrumenwurzler, <10cm, zB Vielsamiger Breitewegerich, Plantago intermedia *Flachwurzler, bis ca 20 cm, zB Taubnessel, Lamium purpureum *Mitteltiefwurzler bis 30 cm (50 cm), zB Klatschmohn, Papaver rhoeas *Tiefwurzler > 30-50 cm bis ca 100 cm, zB Löwenzahn, Taraxacum officinale *Untergrundwurzler, >100cm, zB Ackerkratzdistel, Cirsium arvense
• Samenverbreitung *Windausbreitung, zB Ackerkratzdistel, Löwenzahn *Tierausbreitung, zB schwarzer Nahctschatten *Schwereausbreitung, zB Kornbume *Ausbreitung durch den Menschen (Verschleppung durch Maschinen)
• Regulierungsmaßnahmen Unkrautregulierung1. Die Konkurrenzkraft der Kultur stärken durch:● gute Bodenbearbeitungs- und Saattechnik ● gesundes (unkrautfreies) Saatgut mit hoher Triebkraft ● Sorten mit schneller Jugendentwicklung und langem Wuchs ● optimaler Saatzeitpunkt (spätere Saat hat meist geringeren Unkrautdruck zur Folge, von der Frühsaat des Wintergetreides profitieren z. B. Acker-Stiefmütterchen, Kletten-Labkraut, Rauhaarige Wicke, Windhalm und Acker-Fuchsschwanz) ● ausreichende Nährstoffversorgung (ausreichende Kompostierung der org. Dünger) ● Verhinderung ungezügelter Verunkrautung bracher Flächen (Ruderalflächen, Ackerrändern etc.) 2. Die Fruchtfolgegrundsätze einhalten, d.h● Mehrschnittiges Kleegras als Futter oder als Flächenstilllegung einplanen ● Abwechslung von Winterung und Sommerung ● Optimaler Zwischenfruchtbau (Kruzifere Sommerzwischenfrüchte eignen sich besonders zur Einschränkung des Wachstums der Quecke) ● Standortgerechte Kulturarten- und Sortenwahl 3. Die Bodenbearbeitungsregeln beachten:● Pflugfurche schafft sauberes Saatbett (Windhalm, Acker-Fuchsschwanz und Trespen-Arten werden durch nichtwendende Bodenbearbeitung gefördert. ● Intensive Stoppelbearbeitung mit ganzflächig schneidenden Geräten (Reduzierung ausdauernder Unkräuter) ● Abschleppen im Frühjahr ● Zeitlich versetzte Saatbettbereitung 4. Striegel und Hacke optimal einsetzen: ● bei möglichst kleinen Unkräutern ● bei trockenen Bodenverhältnissen ● nicht bei zusätzlichem Stress für die Kultur, z. B. bei starker Trockenheit oder Nachtfrost ● bei verträglichen Stadien der Kulturpflanze ● Dinkel > Weizen > Triticale > Roggen > Hafer > Gerste 5. Abflammen:● nur wenn andere Maßnahmen keine Wirkung zeigen ● vor der Saat zur Bekämpfung von Samenunkräutern ● in Reihenkulturen (Mais) ● nicht „verbrennen“ sondern nur abtöten des Unkrautes (kurzzeitige Erhitzung des Proteins auf über 40 °C) 6. Sonstige Maßnahmen:● Klee-Gras-Untersaat - bes. in Verbindung mit der „Weiten Reihe“ im Getreidebau ● Abdeckung des Bodens mit Mulchdecken, Polyethylenfolien, Vliese, Gras, Heu, Stroh oder Rindenkomposte
• Leitprinzip Ressourcenschutz *Erneuerbare Ressourcen sollen nur im Maße ihrer Erneuerungsrate genutzt werden *Nicht-erneuerbare Ressourcen sollen so wenig wie möglich verbraucht oder abgebaut werden
• Bearbeitbarkeit Die Bearbeitbarkeit hängt im wesentlichen von der Bodenart und der Wassersättigung ab. Konsequenzen für Fruchtfolgegestaltung auf vers. Bodenarten insb. durch saisonale Niederschlagsverteilung.
• Primärbodenbearbeitung =Grundbodenbearbeitung *Bearb.-Tief : 15-30 cm *F´tion : - Lockern, Aufbrechen von Verdichtungen               - Einmischen von Pflanzenrückständen und Düngemitteln               - Unkrautregulierung               - Krankheits- und Schädlingsregulierung
• Sekundärbodenbearbeitung =Saatbettbereitung * Bearb.-Tiefe : <10cm *F´tion : -Vorbereitung der Aussaat               - Feinkrümelungs des Bodens für ebene, unverkrustete leicht von Keimlingen zu                           durchdringende Oberbodenschicht               - Rückverfestigung, um Anschluss an das Kapillarsystem des Unterbodens zu sichern
• Die fünf Ziele und Notwendigkeit der Bodenbearbeitung 1.Herstellung eines bestimmten Bodengefüges.  * Die Eingriffe ziele auf Lockerung und Zerteilung des Bodenverbande, aber auch dessen              Verdichtung und Verfestigung. 2.Einebnung oder Ausformung der Bodenoberfläche. * Voraussetzung für besondere Anbau- und Ernteverfahren, zB Be- und Entwässerungsverfahren 3.Einbringen von Saatgut, Einmischen von Düngemittel und Ernteresten in den Boden, sowie Trennung von Boden und Erntegut bei der Ernte von Wurzel- und Knollenfrüchten. 4.Beseitigung von Unkrautaufwuchs und Ausdünen zu dichter Pflanzenbestände. 5.Kontrolle von Schaderregern.
• Geräte der Bodenbearbeitung : Pflug Soll den Boden *lockern *mischen *wenden *Durch das Wenden werden Pflanzenrückstände, unerwünschter Bewuchs sowie org und/oder mineralischer Dünger in die Bodenschicht eingearbeitet *Arbeitsrichtung : Balkenförmige Erdstreifen werden aus dem Bodenverband herausgeschnitten und je nach Formung des Streichblechs um 110° oder 135° - 140° gewendet. *Streichblechformen :  -zylindrisch = wendet stärker (um ca 135-140°)  -schraubenförmig = wendet schwächer 8um110°-115°)  -streifenförmig = für besonders schwere, klebende Böden
• Schälpflug Je nach Modell variiert Arbeitstiefe zB *ca 4-5 cm (Stoppelhobel Fa Zobel) *ca 12-14 cm (Ecomat Fa Kverneland) Ziel : Bis 2-5cm strohfrei, darunter (bis 10-15cm) gleichmäßig eingemischtes Stroh.  Strohmenge >8t/ha : schwierig (Mattenbildung)
• Geräte zur Bodenbearbeitung : Grubber Grubber : *nicht-wendende Bodenbearbeitung  *Lockerung und Krümelung des Bodens *Unkrautbekämpfung zB Stoppelbearbeitung zur Bekämpfung von Ausfallgetreide° *Flacher als Pflug : Bearbeitungstiefe ca 13-18cm °zweiter Arbeitsgang erforderlich um aufgelaufenes Ausfallgetreide zu zerstören
• Geräte zur Bodenbearbeitung : Eggen *zur flachen Saatbettbereitung, mechanischen Unkrautbekämpfung *lockern und krümeln in 3-5cm Tiefe *ebnen den Ackern ein Typen : *Zinkeneggen : Netzeggen, Starreggen *Kreiseleggen (Eigenantrieb)
• Geräte zur Bodenbearbeitung : Walzen *zur Rückverdichtung von überlockertem Boden ("Krumenpacker) *zB nach dem Pflügen, wenn nicht genug Zeit für natürliches Absetzen des Bodens bleibt, bevor die nächste Kultur bestellt wird *F´tion : Bodenschluss für die Pflanzenwurzeln sicherstellen

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