Wie bildet Raps den Ertrag?

Raps ist eine Kohlpflanze. Sie produziert „lieber Kraut als Körner“. Die Kornproduktion erfolgt erst, wenn die vegetative Entwicklung, gesteuert durch die Tageslänge, schon zu mehr als 50 % fortgeschritten ist. Durch ein verhaltenes Nährstoffangebot gegen Ende des Rosettenstadiums kann der Raps zur „Erhaltung der Art“ gezwungen werden. Er beginnt dann früher mit der generativen Entwicklung.

Für die Ertragsbildung ist entscheidend, dass

• Raps eine ausreichende Blattfläche für eine optimale, nicht für eine maximale Assimilationsleistung entwickelt, um genug Assimilate für die Ausbildung der kräftigen Wurzel und der Ertragsanlagen bereitzustellen,
• Raps genügend Knospen am Haupttrieb und an Verzweigungen bildet, um möglichst viele Schoten anzusetzen,
• die Schoten eine hohe, möglichst lange assimilationsfähige Schotenoberfläche bilden. Ab 10 Tage nach der Blüte tragen die Schoten die Hauptlast der Assimilat-Versorgung der Körner.
• die Körner in den Schoten optimal ausgebildet werden. Dazu müssen Wurzel und Stängel intakt bleiben, um den Wasser- und Nährstofftransport und die Umlagerung von Assimilaten aus dem Blatt- und Stängelbereich in die Schoten und Körner sicherzustellen.

Optimale Blattfläche

Um das einfallende Licht auch bei geringer Lichtintensität und kurzer Tageslänge im Herbst optimal nutzen zu können, sollte der Raps im Herbst zügig die notwendige Blattfläche und eine hohe Chlorophylldichte bilden können.

Ein optimal entwickelter Rapsbestand erreicht bis zum Winter das 10-Blatt-Stadium einen BFI von 3,0 bis 3,5 m² je m² Boden. Eine höhere Anzahl aufrechtstehender Blätter schirmen sich gegenseitig weniger ab und erzielen eine höhere Assimilationsleistung als flachliegende Blätter. Das wird durch Wachstumsregler im Herbst erreicht. Für eine hohe Chlorophylldichte ist die ausreichende Versorgung mit Stickstoff, Schwefel, Magnesium und mit den Spurenelementen Eisen, Bor und Mangan notwendig.

Durch wachstumsregulatorisch wirkende Azole wird die Chlorophylldichte (= Konzentration an Chlorophyll je cm³ Blattfläche) erhöht, gleichzeitig die Länge der Blattstiele, aber auch die Blattfläche verringert. Die Blätter stehen dadurch aufrechter.

Bildet der Raps zu viel Blattmasse, geht das zu Lasten der Ausbildung der unteren Verzweigungen, da diese in Konkurrenz mit dem Erhaltungsbedarf der Blätter stehen. Dafür verantwortlich ist das Wechselspiel zwischen Cytokininen und Auxinen (Phytohormone). Die Cytokinine sind für die Zellteilung und Anlageprozesse verantwortlich, die Auxine für die Zellstreckung und für das Wachstum des Sprosses und der Blätter.

Zu große Blätter kosten Ertrag

Sobald die Blätter Stielchen gebildet haben, ist die Zellteilung in den Blättern abgeschlossen. Wenn die Blätter danach noch größer werden, ist das auf das Zellwachstum zurückzuführen, das durch die Auxine gesteuert wird. Großlappige Blätter sind gleichzusetzen mit einem zunächst erhöhten Auxinpegel, der wiederum die Cytokininproduktion unterdrückt, die für die Anlage der Verzweigungen mit Knospen notwendig ist.

Verstärkt wird dieser Effekt durch Nitrat-Düngung, da das NO₃– mit dem Saftstrom in die stärker verdunstenden Organe, also in die Blätter, transportiert wird und dort das Zellwachstum noch weiter stimuliert. Für die Versorgung der in den Blattachseln gebildeten Verzweigungsknospen mit Stickstoff steht das im Übermaß ins Blatt geströmte und nicht in Eiweiß eingebaute NO₃– nicht zur Verfügung, da die Rücklieferung erst erfolgt, wenn die Blätter absterben.

Das überschüssige Nitrat wird teils im Bereich des Blattrandes angereichert, wo es zur Plasmolyse (= Platzen) von Zellen führen, oder in den Vakuolen der Zellen eingelagert, aus denen es nur langsam remobilisiert werden kann.

Für die Ausbildung der Verzweigungen sollte der Raps deshalb vorwiegend mit NH₄⁺-Stickstoffversorgt werden. Das NH₄⁺ (Ammonium) wird in der Wurzel sofort in Aminosäuren eingebaut, die in der Pflanze verstärkt ins meristematische Gewebe mit intensiver Zellteilung, also in die Knospen, transportiert werden.

Optimal für die Kornertragsleistung ist, wenn der Raps im 6-Blatt-Stadium einen Blattflächenindex (BFI) von 1,5 bis 2,0 erreicht, im 8-Blatt-Stadium von 2,5, ab dem 10-Blatt-Stadium von 3 bis 3,5. Mehrassimilierende Blattfläche ist im vollen Rosettenstadium nicht sinnvoll, weil die oberen Blätter die unteren dann zu stark beschatten.

Blattneubildung im Frühjahr

Selbst wenn der BFI durch Blattverluste über Winter wieder einen BFI von 0,5 bis 1,5 zurückgeht, kann der Raps durch die Bildung neuer Blätter im Frühjahr schnell wieder einen BFI von 4 bis 6 aufbauen. Mit der Streckung der Sprossachse geht eine bessere Belichtung der Blätter einher. Die Assimilationsleistung steigt, da die locker angesetzen Blätter sich weniger stark beschatten.

Überdauern physiologisch alte Blätter den Winter, verhindern sie sogar die zügige Blattneubildung im Frühjahr und die Entwicklung der Seitensprosse, da die alten Blätter den Lichteinfall auf die Knospen beeinträchtigen.

Aus diesem Grund kann es aus ertragsphysiologischer Sicht angebracht sein, alte Blätter zu verätzen, um sie schneller zum Absterben zu bringen. Die Remobilisation von Nährstoffen und Assimilaten aus den verätzten Blättern begünstigt die Blattneubildung. Die Assimilate der im Frühjahr gebildeten Blätter stehen direkt für die Ausbildung der Knospen am Haupttrieb und der Seitenachsen mit Knospen zur Verfügung.

Bedeutung der Sprossachse für die Assimilatversorgung der Schoten nach der Blüte

Im Übermaß gebildete Assimilate werden in der Sprossachse, d.h. im Mark des Stängels, zwischengespeichert und dienen der Versorgung der frisch angesetzten Schoten. Unmittelbar nach dem Aufblühen des Rapses geht die Nettoassimilationsleistung (= CO₂-Fixierung) anfangs sogar zurück, weil die Assimilationsleistung der Blätter durch die Lichtabschirmung durch die Blütenblätter und Schoten abnimmt. Anfangs können die noch kleinen Schoten diesen Rückgang der Assimilation aber noch nicht ausgleichen.

Aus diesem Grund wird die Assimilat- und Nährstoffumlagerung aus Blättern und Stängel unmittelbar nach Beginn der Blüte häufig zum ertragsbegrenzenden Faktor. Die Assimilatumlagerung ist eng an die Kaliumversorgung geknüpft, die die Beladung des Phloems mit Assimilaten reguliert. Kaliummangel verringert die Assimilatumlagerung.

In älteren Untersuchungen betrug der Anteil der Assimilatversorgung der Körner durch Remobilisierung zwischen 12 und 17 %. Bei Rapserträgen von über 50 dt/ha ist sogar von einem Anteil von 20 bis 30 % auszugehen. Voraussetzung sind kräftige Einzelpflanzen mit hoher Verzweigungsleistung.

10 bis 14 Tage nach der Blüte übernehmen die Schoten die Hauptlast der Assimilation. In Summe haben 5.000 Schoten je m² zusammen mit dem Stängel einen BFI von 4 bis 5. Die noch vorhandenen Blätter tragen nach Abschluss der Blüte nur noch mit weniger als 10 % zur Assimilation bei.

Ausbildung der Ertragsorgane

Mit der Knospenbildung im 8-Blatt-Stadium beginnt das sogenannte Systemwachstum, die Anlage von späteren Speicherorganen. Das Ertragsniveau des Rapses wird zu 70 % durch die Variabilität der Korndichte, das ist die Zahl der geernteten Körner je m², und zu 30 % durch die Variabilität des Korngewichtes beeinflusst.

Aus diesem Grunde muss das Hauptaugenmerk auf die Optimierung der Korndichte gelegt werden. Die Korndichte korreliert eng mit der Schotenzahl je m². Die Kornzahl je Schote kann zwar auch stark schwanken, diese Schwankungen sind – wenn man von eklatanten Befruchtungsstörungen absieht – aber mehr kompensatorischer Art: Wenn mehr Schoten an einer Verzweigung angesetzt werden, ist die durchschnittliche Kornzahl je Schote geringer; weniger Schoten werden z.T. durch mehr Körner je Schote ausgeglichen.

Die Zahl der Körner je Schote hängt stark von deren Position sowie von der Intensität und Dauer der Befruchtung ab. Die Schoten am Haupttrieb und an den oberen Verzweigungen werden besser belichtet und haben mehr Zeit für die Befruchtung, damit bilden sie mehr Körner (pro Schote) als die Schoten an den unteren Verzweigungen. Schoten, die mehr Körner ausbilden, haben eine höhere Sinkkapazität und saugen mehr Assimilate auf.

Damit liegt der Schluss nahe, den Raps möglichst dicht zu stellen und auf diese Weise mehr Haupttriebe und obere Verzweigungen zu produzieren. Das kollidiert jedoch mit der negativen Korrelation zwischen der Zahl der Pflanzen je m² und der Zahl der Schoten an den oberen Trieben. Dieser Zusammenhang ist umso stärker ausgeprägt, je mehr Zeit der Raps hat, um im Herbst Knospen anzulegen. Somit ist die optimale Pflanzenzahl abhängig von der Dauer des Wachstums im Herbst: Je länger der Raps im Herbst wachsen kann, umso mehr Standraum beansprucht die Einzelpflanze.

Ertragsvorteil einer gleichmäßige Blüte mit zügigem Abschluss

Die Blüte bzw. Befruchtung und die Kornfüllung der zuerst befruchteten Schoten überschneiden sich zeitweise beim Raps: Von Vorteil ist eine gleichmäßige Blüte mit zügigem Abschluss. Blüht der Raps insgesamt lange nach, ist das ein Zeichen für eine unzureichende Befruchtung.

Als Ursache für das großflächiges Nachblühen eines Rapsbestandes kommen in Frage:

• Anhaltender Regen in der Blüte
• Knospen- bzw. Schotenabwurf durch Wasserstress in der frühen Blüte
• Frost in der Blüte
• Nährstoffmangel, vor allem Bor- und Schwefelmangel, aber auch Phosphor- und Stickstoffmangel
• Knospenverluste durch den Befall mit Glanzkäfer
• Herbizidschäden (Sulfonylharnstoffreste in der Spritzbrühe).

Einzelne Verzweigungen mit Nachblühern sind meist eine Folge des Befalles mit Stängelrüsslern oder abgefrorener bzw. abgefressener Sprossachsen.

Der Raps hat in diesem Fall aus den unter der Schadstelle sitzenden Knospen noch einmal nachgetrieben. Rapsnachblüher dürfen aber nicht verwechselt werden mit den Durchblühern von gelbblütigen Kruziferen, z.B. Rauken.

Nicht zu unterschätzen ist die Lichtkonkurrenz, die die aufgeblühten Knospen für tiefer insertierte Verzweigungen mit Knospen darstellen. Die gelben Blüten reflektieren einen Großteil des eingestrahlten Lichtes. Dadurch bekommen die tiefer im Bestand steckenden Knospen weniger Licht und beginnen in der Folge später zu blühen. Damit verbleibt den daraus gebildeten Schoten noch weniger Zeit für die Kornausbildung. Die Folgen sind weniger Körner je Schote, geringeres TKG und niedrigerer Ölgehalt.

Daher führte die Züchtung weg von den früheren „Christbaum-Typen“ hin zu den heute typischen „Siebenarmigen Leuchtern“. Die Synchronisierung der Blüte ist bis zu einem gewissen Grad durch Wachstumsregler mit Gibberellin-hemmender Wirkung (Mepiquat, Azole) möglich.

Das entscheidende Ertragsmerkmal des Rapses ist die Anzahl der Schoten je Pflanze bzw. die Anzahl der Schoten je m². Am Haupttrieb werden gut 20 % der Schoten einer Rapspflanze angesetzt, in denen allein über 25 % der Körner einer Rapspflanze gebildet werden. Der Haupttrieb und die oberen 4 Seitenäste produzieren zusammen gut zwei Drittel der Körner einer Pflanze. Fast 40 % der Körner werden an den unteren Verzweigungen (Seitentrieb 5 und folgende) gebildet. Das durchschnittliche TKG nimmt vom Haupttrieb zu den unteren Verzweigungen hin deutlich ab.

Link zur kompletten PDF