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Frühes und spätes Wurzellager

 
Das Symptom 

Wurzellager kann in allen Entwicklungsstadien des Mais auftreten. Es tritt häufig nach heftigen Gewitterstürmen auf. Schon ein Abdrücken der Pflanzen von der Senkrechten um 10° reicht theoretisch aus, um die windabgewandten Wurzeln einknicken oder in wassergesättigtem Boden einsinken zu lassen (Ennos et a.1993). Als Folge verlieren die Pflanzen ihre Standfestigkeit und lagern.
   
Tritt das Lager vor der Blüte und damit vor dem Ende des Längenwachstums auf, wächst die Pflanze ca. 2 Tage später wieder vertikal weiter. Auf die horizontale Lage reagieren die Pflanzenzellen mit der Ausschüttung von Wachstumshormonen (Auxinen), die den Maisstängel wieder in die Senkrechte wachsen lassen (negativer Geotropismus). Als Folge entsteht die sogenannte Säbelbeinigkeit.
   
Wurzellager tritt häufiger während des Streckenwachstums als in der Kornfüllungsphase auf.
    

     
 Abb. 1: Künstlich induziertes Wurzellager im Stadium 36    Abb. 2: Säbelbeinige Pflanzen nach frühem Wurzellager
 
 
Ursachen

Für die sichere Verankerung am Standort sorgen bei den Pflanzen die Wurzeln. Ist das Wurzelsystem nicht ausreichend entwickelt, werden die Pflanzen anfälliger für Wurzellager. Dieses kann verschiedene Ursachen haben:

  • Witterung: Die Witterung kann die Ausbildung des Wurzelsystems beeinträchtigen. Nasse, kalte Böden verlangsamen das Wurzelwachstum und das Wurzelsystem bleibt flach. Ebenso verhindern trockene und klutige Böden ein optimales Wurzelwachstum. Mais reagiert während seines Wachstums immer empfindlich auf Staunässe oder Bodenverdichtungen. Spätes Wurzellager kann auch auftreten, wenn die Pflanzen im Herbst dauerhaft auf schwerem Boden in der Nässe stehen und die Wurzeln verrotten. 
     
  • Aussaat: Eine zu flache Aussaat kann ebenfalls zum Fehlen eines gut entwickelten Kronenwurzelsystems führen. Häufig ist dann das bekannte Umfallsyndrom bei Mais zu finden, welches auch als Wurzellager bezeichnet wird.
     
  • Schädlingsfraß: Das Wurzelsystem kann durch Drahtwurmbefall (Agriotes lineatus), den Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera) oder Nematoden geschädigt sein, so dass die Standfestigkeit verringert ist.
     
  • Sortenunterschiede: Sortenunterschiede gibt es bei der zeitlichen Ausbildung des Kronenwurzelsystems, bei der Pflanzenlänge, Kolbenhöhe und -gewichte.
     
  • Bestandesdichte: Sehr hohe Bestandesdichten führen nicht nur zu dünneren Stängeln sondern auch zu einem schlechter ausgebildeten Wurzelsystem als niedrigere Bestandesdichten.
     
  • Düngung: Seltener wird ein reduziertes Wurzelwachstum durch einen niedrigen pH-Wert oder durch Stickstoffmangel hervorgerufen.
     
       
     
Die Wurzelentwicklung 

Als Erstes wachsen die kräftigen Keimwurzeln. Dann bildet sich am Sproß kurz unter der Bodenoberfläche der erste Kronenwurzelknoten. Dort fangen im 2- bis 4-Blattstadium die Kronenwurzeln zu wachsen an.
 
Auch die Knoten oberhalb des Bodens bilden Kronenwurzeln aus. Sie werden dann  Luft- oder Stützwurzeln genannt. Sie können in den Boden eindringen und dort ebenfalls Nährstoffe aufnehmen. Ihre Bildung findet meistens kurz vor oder während der Blüte statt und ist sortenspezifisch. Beim Mais ist das Wurzelsystem erst zum Zeitpunkt der Blüte vollständig entwickelt.


Abb. 3: Stützwurzeln

 
 
 
Die Folgen 
In wieweit Wurzellager den Ertrag beeinflusst, hängt entscheidend vom Zeitpunkt seines Auftretens (Abb.4) und von der Ursache ab. Frühes Wurzellager führt zu säbelbeinigen Pflanzen. Auch wenn das danach wieder eintretende vertikale Wachstum die Ertragsverluste verringert, erschwert es doch die Ernte und erhöht die Gefahr von Kolbenverlusten während der Ernte. Der Ausgleich, um wieder vertikal zu wachsen, kostet Energie, die der übrigen Pflanze dann nicht mehr zur Verfügung steht.
 
Bei schwerem, spätem Wurzellager während der Blüte bilden die Pflanzen einen Teppich und haben dann oft weniger Körner pro Kolben, da die Blätter der anderen Pflanzen die Narbenfäden abdecken können. Auch die Photosyntheserate wird durch die Abdeckung verringert.
 
    Abb. 4: Von links nach rechts im September: Kontrolle, Lager im Juli ab Stadium 19, 34 und 51

 

Generell nimmt die Anzahl an kolbenlosen Pflanzen beim Auftreten von Wurzellager zu. Dagegen wird die Pflanzenentwicklung, insbesondere der Blühzeitpunkt oder die Kornabreife, nicht vom Wurzellager beeinflusst (Carter, 2007).

In mehreren Studien zeigten sich die Ertragsverluste umso größer, je später das Wurzellager eintrat, wobei sich der getestete Zeitraum bis zur Blüte erstreckte (Abb.4). Danach soll die Gefahr der Ertragsverluste wieder abnehmen.
 
Wie gut sich die Pflanzen vom Wurzellager erholen können, wird nicht nur durch den Zeitpunkt und das Ausmaß, sondern auch vom Zustand des Wurzelsystems bestimmt. Ist es durch Insektenfraß stark geschädigt, war es aufgrund von Bodenverdichtungen schlecht entwickelt oder wurden sogar die Kronenwurzeln aus der Erde herausgerissen, sind die Bedingungen für die weitere Ertragsbildung schlechter. Allgemein verringern gut entwickelte Kronenwurzeln das spätere Lagerrisiko.
 

 

Maßnahmen

Stark lagernder Körnermais sollte so früh wie möglich geerntet werden, um die Kornqualität zu retten und mögliche Ernteverluste zu mindern. Die Fahrtgeschwindigkeit sollte herabgesetzt werden, damit die Pflanzen gut in die Maschine gezogen werden und die Kolben nicht abbrechen. Liegen die Pflanzen alle in einer Richtung, so sollte von der entgegengesetzten Richtung her geerntet werden. Dicht lagernde Bestände trocknen viel später ab als stehende, da die Luftdurchlässigkeit geringer ist.

Allgemein ist es für die Maispflanzen schwierig, bei sehr heftigen Gewitterstürmen und durchnässten, weichen Böden die Standfestigkeit zu behalten. Die spezielle Lagergefahr eines Bestandes wird jedoch durch einige wichtige Faktoren wie dargestellt beeinflusst. Um die Gefahr von Wurzellager in Zukunft zu minimieren, ist es wichtig, die Ursachen festzustellen. So können Mängel zum Beispiel bei der Aussaat (Saatbett, Ablagetiefe) vermieden werden und ein gut entwickeltes Kronenwurzelsystem gefördert werden.

  

Literatur:
Carter. 2007. Wind Lodging Effects On Corn Growth and Grain Yield. Pioneer: Crop Insights Vol.17, No. 7
Carter, P.R., and K.D. Hudelson. 1988. Influence of simulated wind lodging on corn growth and grain yield. J. Prod. Agric. 1:295-299.
Ennos et al. 1993. Journal of Experimental Botany. 44:147-153.
Lipps, O.R. Mullen, and P. Thomison. 2004. Will poor root development impact corn yield potential in 2004? Corn Newsletter, Ohio State University Extension. 5 July 2004
Nielsen, R.L. 2002. Root Lodging Concerns in Corn. 
Chat’n Chew Café. July 2002
Elmore, R. 2005. Integrated Crop Management extension newsletter. IC-494 :161-162. 1 August 2005
Larson, E. 2008. Corn Root Lodging and Harvest Tips. MSU Grain Crops Update. 1 August 2008

 

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Last Modified:10. Februar 2016
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