Risikomanagement im Maisanbau II: Klimawandel – Wärmesumme – Sortenwahl

Für Getreide wurde der Einfluss des Klimawandels bereits in dieser Zeitschrift bearbeitet. Doch welchen Einfluss hat der Klimawandel auf den Maisanbau und kann die wärmeliebende Kulturart davon sogar profitieren?

Zum Einstieg ins Thema sind in Tab. 1 die am häufigsten genannten Auswirkungen aus Prognosemodellen dargestellt.

Einige der aufgeführten möglichen Auswirkungen lassen vermuten, dass die Klimaveränderung für die Kulturart Mais auch Chancen bietet, mit einem höheren Ertragsniveau sowie günstiger Wasser- und Stickstoffnutzungseffizienz gegenüber anderen Kulturarten zu punkten.

Auswirkungen des Klimawandels; zum Vergrößern bitte anklicken

Ertragsbildung

Mais profitiert als C4-Pflanze mit einer höheren Photosyntheserate stärker von einem Temperatur- und Strahlungsanstieg als Getreide.

Wie aus Abb. 1 hervorgeht, ist neben der Strahlungsaufnahme die Temperatur entscheidend für hohe Photosyntheseraten und damit auch höhere Erträge. Um das Ertragspotenzial im Maisanbau auszuschöpfen, wird frühzeitig eine große und gesunde Blattfläche angestrebt, die die Vegetationszeit von Aussaat bis Abreife optimal ausnutzt.

Seit 1991 hat sich die Wärmesumme massiv verändert!

Das Wärmeangebot hat sich in den letzten Jahrzehnten ganz erheblich verändert!

In der Abb. 2a–c ist das Wärmeangebot über die Temperatursummen der die letzten Dekaden dargestellt: Bei Temperatursummen werden die für Photosynthese relevanten Temperaturen im Laufe der Vegetation aufsummiert. In dem für Mais dargestellten Modell werden Temperaturen ab 8°C (Basistemperatur) sowie der Zeitraum von Mitte April bis Mitte November berücksichtigt. Die Skalierung und die Legenden aller drei Karten sind gleich. Deutlich wird hierbei die drastische Zunahme der Wärmesumme in dem für Mais relevanten Zeitraum seit den letzten 30 Jahren. Je nach Region beträgt die Zunahme zwischen 100 und 150 °C Temperatursumme, das entspricht tlw. also eine ganze Reifegruppe!

Veränderungen der Wärmesummen, zum Vergrößern bitte anklicken

Anpassung über Sortenwahl

Um das Temperatur- und Strahlungsangebot optimal auszunutzen, bedarf es einer leistungsfähigen und standortangepassten Sortenwahl. Da die sichere Abreife eines Maisbestandes nachhaltige Auswirkungen auf die Ertrags- und Qualitätsparameter hat, ist sie das wichtigste Kriterium bei der Sortenwahl.

Dabei beeinflusst die Nutzungsrichtung die Beurteilung des Abreifeverhaltens. Bei der Körnernutzung ist die Wasserabgabe des Korns (Dry-down-Verhalten) entscheidend, sodass bei der Sortenwahl auch der genetische Hintergrund von Hart- und Zahnmaisen berücksichtigt werden sollte. Manchmal kann – standortspezifisch bedingt – auch in guten Jahren der Wassergehalt im Korn nicht sicher auf die gewünschte Erntefeuchte gesenkt werden. Dann sollte der Fokus bei der Sortenwahl auch auf die Druschfähigkeit gelenkt werden, um neben den höheren Trocknungskosten nicht auch noch eine Erlösschmälerung durch Bruchkorn zu haben.

Bei der Silonutzung liegt der optimale TS-Gehalt zur Ernte zwischen 32 und 35 %. In sehr heißen Sommern wie z. B. in den Extremjahren 2018 und 2019 entspricht dies manchmal einem sehr kurzen Erntezeitraum. Mehrnutzungssorten bieten hier eine hohe Nutzungsflexibilität. Um das Erntefenster dennoch möglichst groß zu gestalten, sollte auch auf verschiedene Sortentypen zurückgegriffen werden: Stay-Green-, Stärke- oder Verdaulichkeitstypen erhöhen die Flexibilität und splitten so effektiv das Risiko.

Wärmesummenbedarf

Anpassung über Bestandesdichte

Zweiter entscheidender Punkt ist die Anpassung der Bestandesdichte an Sorte und Standort. Über den Einfluss der Bestandesdichte auf Ertrags- und Qualitätsparameter wurde bereits in vorangegangenen Ausgaben informiert (praxisnah 4/2020).

Fazit

Der Mais als wärmeliebende Pflanze kann von Klimaveränderungen profitieren. Die Photosyntheserate und damit auch das Ertragspotenzial wird positiv durch Veränderungen von CO2-Konzentration, Temperatur, Einstrahlung und Niederschlag beeinflusst. Hierdurch kann auch die Körnernutzung sehr lukrativ werden. Zudem ist die effiziente Nutzung von Wasser und Stickstoff, auch vor der aktuell stattfindenden politischen Diskussion, ein Pluspunkt. Im Anbausystem sollte die standortgerechte Sortenwahl und die darauf angepasste Bestandesdichte Teil der Produktionstechnik sein.

Exkurs: Reifezahl Mais

Die Reifebestimmung einer Maissorte wird nutzungsspezifisch für Silomais (S) und Körnermais (K) mit Reifezahlen beschrieben. Die Siloreifezahl ist das Maß für den TS-Gehalt der Gesamtpflanze (Kolben + Restpflanze) zum Zeitpunkt der Siloreife und bei der Körnerreifezahl wird der TS-Gehalt des Kornes zur Berechnung herangezogen. Eine Differenz von 10 Reifeeinheiten entspricht unter mitteleuropäischen Verhältnissen in etwa einem Reifeunterschied von 1–2 Tagen oder 1–2 % im TS-Gehalt zum Zeitpunkt der Ernte wieder.

Wichtig: Das Abreifeverhalten einer Maissorte ist aus den Reifezahlen nicht zu erkennen. Vielmehr muss die Beziehung der Abreifeparameter der einzelnen Fraktionen Kolben und Restpflanze berücksichtigt werden.

Kommentar aus Nord/Ostdeutschland Im norddeutschen Raum hat sich die Vegetationszeit in den letzten 20 Jahren um etwa dreieinhalb Wochen verlängert: zusätzliche 8–10 Tage im Frühjahr und 14–18 Tage am Ende. Ich würde sagen, dass für den Mais vor 20 Jahren die Vegetation etwa am 1. Oktober endete, heute endet sie etwa am 18–20. Oktober. Als C4-Pflanze kann der Mais durch seinen „inneren“ Zitronensäurezyklus, davon nicht profitieren. Aber eine längere Vegetationszeit macht es natürlich möglich, Sorten zu wählen, die 20 bis 30 höhere FAO-Zahlen aufweisen können und trotzdem noch einen TS-Gehalt im Kolben von ca. 50 % zur Zeit der Ernte aufweisen. In Norddeutschland wird der Mais immer früher ausgesät. Doch trotz der insgesamt höheren Risiken konnte man 2021 beobachten, dass selbst in diesem kalten Frühjahr auf den früh gesäten Flächen kaum umgebrochen werden musste. Allerdings brauchte der Mais von der Aussaat um den 20. April bis zum Feldaufgang/Spitzen gut 4 Wochen und musste am 7. und 8. Mai noch minus 2 °C ertragen. Der kluge, frühe Saattermin führt wegen der kurzen Tage und des verhaltenen Wachstums dann doch zu kürzeren Pflanzen mit stabilem Stängel und auch einer meistens kräftigeren und größeren Wurzel. Diese könnte sich dann bei einer Wasserknappheit auch länger Wasser- und Nährstoffe aneignen. Bei früher Saat empfehlen sich Sorten mit einer zügigen Jugendentwicklung. Wer hier früh Mais sät, sollte stresstauglichere Sorten mit einer zügigen Jugendentwicklung wählen (z. B. MICHELEEN), damit die Bestände schnell relativ viel Blattfläche bilden. Sowohl die Etablierung eines gesunden, gut entwickelten Bestandes mit früher Blüte als auch eine gute Synchronisation von männlicher Fahne und weiblichen Narbenfäden muss das Ziel sein. Andreas Henze, Fachberater für Schleswig-Holstein, Mobil 0171-861 24 07

Kommentar aus Süddeutschland Die längere Vegetationszeit und die höheren Wärmesummen machen es möglich, dass in meinem Beratungsgebiet zunehmend auch Mais in Höhen- und Grenzlagen wie z. B. Schwäbische Alb angebaut wird. Die Maisanbaufläche hat dort in den letzten Jahren deutlich zugenommen, zumal dort auch viele Biogasanlagen gebaut wurden. Ich konnte in allen Regionen eine Verschiebung des Reifesegmentes auf spätere Sorten beobachten, die jetzt sicherer ausreifen: also von früh zu mittelfrüh, mittelfrüh zu mittelspät und mittelspät zu spät. Man sollte sich aber nicht dazu verleiten lassen, zu sehr auf spätreife Sorten zu setzen, in der Hoffnung, noch höhere Erträge erzielen zu können. Vergleicht man die Energieerträge der beiden Reifegruppen früh (bis S 220) und mittelfrüh (S 230 – S 250) auf den gleichen Standorten, findet man kaum Ertragsunterschiede in den Anbauzonen, die dafür infrage kommen. Es hat eine Reihe von Vorteilen, in Höhen- und Grenzlagen bei den früheren Sorten zu bleiben. Frühe Sorten bieten mehr Anbausicherheit und reifen auch noch bei späteren Saatterminen gut aus. Eine frühere Ernte ermöglicht noch den Anbau von Wintergerste oder einer spätsaatverträglichen Zwischenfrucht. Auf jeden Fall gelingt eine rechtzeitige Weizenaussaat oder die gute Etablierung des in Biogasbetrieben beliebten Grünschnittroggens. Etwas anders verhält es sich in den klimatisch günstigen Regionen mit hohen Wärmesummen. Hier können bei ausreichender Wasserversorgung späte Sorten über S 300 das mittelspäte Sortiment übertreffen. Mit dem Wegfall der Mesurolbeize rate ich zu eher späteren Saatterminen: Der Mais muss schnell auflaufen und dem für Schädlinge (Krähen, Drahtwurm, Fritfliege etc.) kritischen Stadium davonwachsen. Martin Munz, Fachberater für Baden-Württemberg, Mobil 0171-369 78 12