F ELDVERSUCHE G ÖTTINGEN

Die Feldversuche in Göttingen wurden als Exaktversuche in vierfacher Wiederholung über zwei Jahre (2003 und 2004) durchgeführt. Sie dienten dazu, an ausgesuchten Winterweizensorten die Stressanfälligkeit für physiologische Blattflecken zu beobachten, und Unterschiede im antioxidativen sowie oxidativen Status der Pflanzen herauszuarbeiten.

2.1.1. Standort

In beiden Jahren lagen die Versuche in Göttingen-Geismar auf dem Wüsten Land, eine Versuchsfläche des Versuchsguts Reinshof der Universität Göttingen. Die Fläche liegt 149 m ü. NN

Die durchschnittliche Jahrestemperatur dieses Versuchsstandortes beträgt 8,7 °C, die Jahresniederschläge betragen im Mittel 645 mm. Die Hauptwindrichtung ist Westen, es gibt ca. 300 frostfreie Tage im Jahr und etwa 250 Vegetationstage. Die verfügbaren Feldarbeitstage belaufen sich in dieser Region auf 300 Tage.

Die Bodenart des Wüsten Landes ist ein lehmiger Verwitterungsboden mit sehr tiefen Untergründen und der Ackerzahl 82. Der Bodentyp ist Parabraunerde-Tschernosem aus dem Ausgangsgestein Lößlehm über Tonsteinersatz (NLfB 2004).

2.1.2. Produktionstechnik

Angaben zur Durchführung der Feldversuche in 2003 und 2004 sind in Tabelle 4 aufgeführt.

Herbizide, Wachstumsregler und N-Düngung wurden 2003 und 2004 flächig mit der Feldspritze bzw. Düngerstreuer ausgebracht.

Tabelle 4: Allgemeine Angaben zur Produktionstechnik auf der Versuchsfläche „Auf dem Wüsten Land“, Göttingen

2003 2004

Vorfrucht WW WW

Sorte Batis / Drifter / Ritmo Batis / Drifter / Ritmo

Saattermin 14.10.2002 01.10.2003

Saatstärke 350 Kö/m² 350 Kö/m²

Nmin 05.03.2003 45 kg N/ha 05.03.2004 32 kg N/ha

19.03.03 – EC 21 60 kg N/ha 17.03.04 – EC 21 70 kg N/ha 25.04.03 – EC 29 70 kg N/ha 28.04.06 – EC 31 65 kg N/ha N-Düngung KAS

28.05.03 – EC 39 70 kg N/ha 03.06.04 – EC 49 70 kg N/ha 25.04.03 - EC 29 1,0 l/ha CCC 15.04.04 – EC 29 1,1 l/ha CCC Wachstumsregler

08.05.03 – EC 32 0,5 l/ha CCC 29.04.04 – EC 31 0,5 l/ha CCC Herbizide

(l/ha, g/ha, ml/ha) 25.04.03 - EC 29

2,5 IPU 50 Biathlon 70 Primus

28.10.03 – EC 11 3,0 + 0,4 Malibu-Pack Insektizide (l/ha) - - 01.06.04 – EC 49 0,2 Sumicidin

alpha

Nach den Bodenuntersuchungen auf Grundnährstoffe und Spurenelemente konnten akute Nährstoffmängel ausgeschlossen werden.

Die Versorgung des Bodens mit den Grundnährstoffen Kalk, Magnesium, Phosphor und Kalium ist nach der Beurteilung optimal. Die Spurenelemente Mangan und Kupfer sind im Boden etwas angereichert, die Zinkversorgung ist relativ niedrig.

Tabelle 5: Ergebnisse der Bodenanalyse auf Grundnährstoffe und Spurenelemente der Versuchsfläche Wüstes Land, durchgeführt vom landwirtschaftlichen Labor Dr. Janssen GmbH am 18.03.2004

Nährstoff Angaben in Analyse-Ergebnis

Gehalts-klasse

Kalk pH 6,9

Magnesium mg / 100 g TS 9 C

Phosphor mg / 100 g TS 6 C

Kalium mg / 100 g TS 12 C

Mangan mg / kg TS 341 E

Kupfer mg / kg TS 6,5 D

Zink mg / kg TS 3,6 B

Die in dieser Arbeit untersuchten Versuchsvarianten waren Fungizid unbehandelte Kontrollpflanzen und zwei Fungizidvarianten, wobei die Fungizid-Mischpräparate Juwel Top (1 l/ha) und Opera (1,5 l/ha) in beiden Testjahren laut Empfehlung zu EC 31-33 und zu EC 49/51 bei regional üblicher Aufwandmenge mit einer tragbaren, Druckluft betriebenen Parzellenspritze appliziert wurden. Die folgende Abbildung zeigt einen Auszug der Entwicklungsstadien (EC-Stadien) mit den zugehörigen Zeiträumen unter Feldbedingungen.

Abbildung 24: Auszug aus den Zeiträumen der Entwicklungsstadien. Die Tages- und Monatsdaten sind Zeiträume für zwei Saatzeiten, die im Raum Hannover 2002 ermittelt wurden. Die fett gedruckten Zahlen in den gelben Kästen geben langjährige Mittelwerte in Tagen an. Die Entwicklungsstadien sind am unteren Bildrand aufgeführt (Wolber 2003).

Die Definitionen der diese Arbeit betreffenden Entwicklungsstadien des Getreides zu den Untersuchungen hin werden in Tabelle 6 aufgeführt.

Tabelle 6: Auszug aus den Definitionen der Entwicklungsstadien (EC-Stadien) des Getreides (BBfLF 1979)

EC-Stadien Definition

51-59 Beginn bis Ende Ähren-/

Rispenschieben 61-69 Beginn bis Ende Blüte 71-77 Frühe bis späte Milchreife 81-91 Frühe Samenreife bis Vollreife

2.1.3. Winterweizensorten

Vom Göttinger Feldversuch wurden die Weizensorten Batis, Drifter und Ritmo für die Ergebnisse in der vorliegenden Arbeit ausgewählt, da diese drei Sorten unterschiedlichen Befall mit PLS aufwiesen. Im Anhang Abbildung 1 findet sich eine Tabelle mit den verwendeten Winterweizensorten, in der Qualitätsstufe, Züchter, sowie Angaben zu Reifezeit und Festigkeit gegen ausgesuchte Krankheiten (Freimann & Kauke 2004) und Versuchszweck in der vorliegenden Arbeit aufgeführt sind.

2.1.4. PLS-Bonituren

In den Versuchsjahren 2003 und 2004 wurden ab EC 55 (Mitte Ährenschieben), eine Woche nach der zweiten Fungizidbehandlung, einmal wöchentlich bis EC 81 (frühe Teigreife) Bonituren von physiologischen Blattflecken durchgeführt. Dazu wurde an F-, F-1- und F-2-Blättern prozentual das Auftreten von PLS sowie Pilzbefall zur gesamten grünen Blattfläche bestimmt (in Anlehnung an Brooks (1969) siehe Anhang Abbildung 2).

2.1.5. Chlorophyll-Fluoreszenz-Messungen – Feldversuche

Einmal wöchentlich im Zeitraum EC 55 bis EC 81 wurde auch die Chlorophyll-Fluoreszenz zur schnellen Kinetik mittels HandyPea gemessen. Mit dem HandyPea (Plant Efficiency Analyzer) der Firma Hansatech (Norfolk, England) wurde konstantes, aktinisches, gesättigtes Licht von 650 nm aus 3 Leuchtdioden auf ein für zuvor 25 min mit Blattclip abgedunkeltes

Fluorimeter für 1 Sekunde aufgenommenen Fluoreszenzwerte verteilten sich auf 10 µs-Einheiten innerhalb der ersten 2 ms und jede darauf folgende ms. Die Chlorophyllfluoreszenz-Bestimmung im Feld wurde immer morgens an vier intakten F-Blättern durchgeführt, ohne dass den Pflanzen bzw. F-Blättern Schaden zugefügt wurde.

In einem Vorversuch zur Abdunkelung der Weizenblätter mit Blattclips wurde die von Lu &

Zhang (1999) angegebene Verdunkelungszeit von 30 min in zwei Testreihen im Feld überprüft. Innerhalb von 35 min sind im fünf Minuten Takt die Chlorophyll-Fluoreszenzen gemessen worden (Abbildung 25).

0 25 min (Referenz)

5 min 10 min 15 min 20 min 25 min (Referenz)

5 min 10 min 15 min 20 min

30 min 35 min 25 min (Referenz)

5 min 10 min 15 min 20 min

Abbildung 25: Veränderungen der Chlorophyll-Fluoreszenz mit zunehmender Abdunklungszeit der Weizenblätter in 2 Testreihen, zusammengefasst in Radarplots mit ausgewählten JIP-Parametern, wobei 25 min Abdunklung als Referenz dienen.

Im linken Radarplot ist zu erkennen, dass die photochemische Lichtnutzung (φPo) nach 25 min Abdunkelung am höchsten ist. Dem entspricht die Funktionsfähigkeit des Photosyntheseapparates (PIABS) und die stärkste Lichtreaktion (φPo/(1-φPo)). Die übrigen Messtermine zeigen einen ungünstigeren Verlauf der Photosynthese, erkennbar an der gesteigerten dissipierten Anregungsenergie (φDo; k_N; DI_O/RC) und den verringerten aktiven Reaktionszentren (RC/ABS) zur Q_A-Reduktion. Die Wiederholung des Tests (rechter Radarplot) bestätigt eindeutig, dass nach 25 min Abdunkelung der Blätter die höchste Photosyntheseleistung stattfindet. Aufgrund der Aussagen dieses Tests wurden die Weizenblätter 25 min vor der Messung mit Blattclips abgedunkelt.

2.1.6. Probenahme

Fahnenblätter von Weizenpflanzen wurden nach der 2. Fungizidbehandlung für die Blattanalyse über alle Parzellen gleichmäßig verteilt entnommen. Je Versuchsansatz und Untersuchung wurden 6 Fahnenblätter (F-Blätter) von Haupttrieben pro Varietät gesammelt.

Für die im Labor durchgeführten stressphysiologischen Untersuchungen wurden von den Feldversuchen in 2003 ab EC 55 bis EC 81, über fünf Wochen, einmal wöchentlich Blattproben zur Untersuchung entnommen, im Versuchsjahr 2004 wurden alle 3-4 Tage F-Blätter ab EC 55 ebenfalls über fünf Wochen gepflückt. Die frisch gesammelten F-Blätter wurden auf dem Feld in Kühlboxen aufbewahrt, im Institut sofort tiefgefroren. Der Zeitpunkt der Probenahme war immer morgens.

2.1.7. Kornertrag

Zur Erfassung des Kornertrages wurde die gesamte Ernteparzelle gedroschen und gewogen.

Rückstellproben von 100 g wurden im Trockenschrank für 24 h bei 100 °C getrocknet und nach Abkühlung zurückgewogen, um so die Kornerträge in dt/ha auf standardisierte 86 % Trockenmasse bzw. 14 % Feuchte zu berechnen.