Nährstoffe und Trockenstress

Der Einfluss von Magnesium und Kalium auf das Wachstum der Pflanzen und das Ausbilden der Samen bzw. Körner wird oft unterschätzt.

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Weizen ohne ausreichnde Magnesiumdüngung (li) und mit Mg-Blattdüngung (re) © K+S
Der international renommierte Wissenschaftler, Prof. Dr. Ismail Cakmak, Sabanci Universität Istanbul, hielt bei der Die Saat-Infoveranstaltung zum Herbstanbau in St. Pölten einen Vortrag zum Thema "Der direkte Einfluss von Magensium und Kalium auf die Trockenheitsresistenz der Pflanzen".
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© RWA
Landwirte haben zunehmend mit trockenen Witterungsbedingungen zu kämpfen. Eine ausgeglichene Nährstoffversorgung der landwirtschaftlichen Kulturen ist besonders bei Trockenstress von Bedeutung. Laut Prof. Dr. Ismail Cakmak sollte man bei Trockenheit auf eine ausreichende Versorgung der Pflanze mit Magnesium (Mg) und Kalium (K) achten.

Wichtige Funktionen in den Pflanzen

„Mg und K haben sehr wichtige Funktionen in den Pflanzen“, erklärte der Experte in Sachen Pflanzenernährung und Pflanzenphysiologie. „Beispielsweise bei der Photosynthese und Proteinsynthese oder der ATP-Bildung. Darüber hinaus wird die Aktivität von Enzymen, die bei der CO2-Fixierung erforderlich sind, gesteigert und der Transport von Kohlehydraten aus den Blättern stimuliert. Mg ist auch ein essentieller Bestandteil von Chlorophyll.“

Eine Unterversorgung an Magnesium und Kalium verringert die Stresstoleranz der Pflanzen und ist an Mangelsymptomen zu erkennen (z.B. Blattchlorose bei Magnesiummangel und Blattrandnekrose bei Kaliummangel).

Wurzelwachstum eingeschränkt

Pflanzen produzieren bei der Photosynthese Kohlenhydrate. Mg und K sorgen dafür, dass diese Kohlenhydrate in Form von Saccharose aus den Blättern in die wachsenden Teile der Pflanze (Wurzeln, Blüten, Samen …) transportiert werden. Ist dieser Transport reduziert oder behindert, verringert sich die Wachstumsrate der Pflanze. Cakmak betonte: „Eine Unterversorgung von Magnesium und Kalium wirkt sich zuerst immer auf das Wurzelwachstum aus.“ Bevor das Spross-Wachstum beeinflusst wird, wird das Wurzelwachstum stark vermindert (siehe Weizen-Foto). Dadurch wird die Aufnahme von Wasser und Nährstoffen aus dem Boden reduziert. „In Trockenphasen haben Pflanzen mit Wurzeln, die tiefer reichen, bessere Überlebenschancen“, erklärt der Wissenschaftler.

Auch Licht und Temperatur sind entscheidende Wachstums- und Ertragsfaktoren. Pflanzen mit Mg-Mangel sind sehr lichtempfindlich und hitzeempfindlich. Überschüssige Elektronen werden nicht in Sauerstoff, sondern in freie Radikale umgewandelt. Es kommt zu einer raschen Schädigung der Pflanze.

Mg-Mangel frühzeitig erkennen

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© K+S
Ein beginnender Magnesiummangel ist nicht gleich sichtbar. Man kann laut Cakmak aber frühzeitig einen Mg-Mangel erkennen. So zeigte sich bei einer Studie mit Zuckerrüben nach 15 bis 17 Tagen nach einem Mg-Mangelstress eine Reduktion der Chlorophyllkonzentration in den Blättern. Allerdings war bereits ab dem achten Tag ein Anstieg des Saccharosegehalts zu verzeichnen. Der Pflanzenexperte zeigte damit, dass man sehr früh eine Unterversorgung an Mg erkennen und darauf reagieren kann. Er wies in diesem Zusammenhang auf die Bedeutung von Boden- und Pflanzenanalysen hin.

Magnesium sorgt für gut gefüllte Körner

Der Agrarwissenschaftler zeigte bei der Veranstaltung auch eine unveröffentlichte Studie über die Auswirkung von Magnesiummangel beim Kornertrag bei Weizen. Untersucht wurde, wie sich ein Magnesiummangel auf die Anzahl, Qualität und Größe der Weizenkörner auswirkt. Dabei zeigte sich, dass die Anzahl der Körner pro Ähre durch einen Mangel an Mg fast nicht beeinflusst wurde. Einen gravierenden Unterschied gab es hingegen beim Gewicht und beim Proteingehalt: Bei Mg-Mangelpflanzen hatten die Körner nur etwa halb so viel Gewicht, wie bei vergleichbaren Pflanzen mit ausreichendem Mg-Angebot oder bei Mg-Mangelpflanzen, die mit Mg-Sulfat behandelt wurden. Zudem waren die Proteingehalte bei Mg-Mangelpflanzen erheblich niedriger. „Die Ergebnisse zeigen, dass die Kornbildung und die Kornfüllung beim Getreide durch Mg-Mangel empfindlich gestört wird“, erklärt Cakmak.

Blattdüngung bei Mg-Mangel

„Eine Blattdüngung bei Trockenheit könnte sehr wichtig sein“, sagte Cakmak. Da Magnesium in der Pflanze sehr mobil ist, kann es schnell von den Blättern in die generativen Teile der Pflanze verlagert werden. Der Pflanzenexperte weist darauf hin, dass unbedingt auf eine hohe Wasserlöslichkeit des Mg im Blattdünger geachtet werden sollte. Eine Düngung mit Kalium verbessert die Wasserausnutzung der Pflanze. „Höhere Erträge mit K-Düngung sind in den Jahren mit Wassermangel zu erwarten.“

Richtiges Mg/K-Verhältnis bestimmen

Für das richtige Mg/K-Verhältnis kann Cakmak keine Empfehlungen abgeben. „Landwirte sollten Versuche mit kleinen Parzellen am Feld durchführen und je nach Lage und Bodenbeschaffenheit herausfinden, welche Mengen von Mg und K die besten Erfolge erzielt. So kann man wichtige Erkenntnisse für die nächsten Jahre gewinnen und die richtigen Entscheidungen treffen“, betonte Cakmak abschließend.

Die Lagerhaus-Experten empfehlen in diesem Zusammenhang eine Bodenuntersuchung. In der klein strukturierten heimischen Landwirtschaft ist das Anlegen von Versuchsparzellen nicht immer möglich. Eine umfassende Bodenanalyse, über das Kalium-Magnesium-Verhältnis hinaus, ist die optimale Grundlage, um bei einer Beratung – etwa im Lagerhaus – die passenden pflanzenbaulichen Maßnahmen festlegen zu können.

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