Die Pflanzenphysiologie als Baustein der Landwirtschaft

Nicht nur Wasser und Dünger steigern den Ertrag. Beim Ausschöpfen des genetischen Potenzials einer Pflanze spielen auch die Biotechnologie und die Kenntnis der Pflanzenphysiologie eine Rolle.
Die erste Phase der Evolution der landwirtschaftlichen Betriebsmittel, um den Stress der Pflanzen zu lindern -Interaktion – begann Anfang des 20. Jahrhunderts mit der Synthese der Stickstoffdüngemittel. Dann kamen die flüssigen Düngemittel, die Spuren- und Mikronährstoffe, usw.
Die zweite Phase – Reaktion – begann mit dem Pflanzenschutz. Herbizide, Insektizide, Fungizide und Wachstumsregulatoren brachten uns einen Schritt weiter zur ersehnten Ertragssteigerung.
Die dritte Phase -Prävention – befasst sich letztendlich mit dem genetischen Potenzial der Pflanze, und da spielen die Biotechnologie und die Kenntnis der Pflanzenphysiologie eine Rolle. Das führt zur Pflanzenschutztherapie. Es geht nicht um die Mittel, Stress zu beheben oder lindern, sondern eher um Aktionen, um vorzubeugen.
Zeitpunkt wählen
Das Wort Stress wird in letzter Zeit sehr oft in der Pflanzenproduktion benutzt. Stress-Erreger sind ungünstige Witterung (Dürre, Kälte, Überflutung…) sowie externe Agenten (Insekten, Herbizide, der Mensch selbst, usw.) Aber nicht nur Stress ist der Schwerpunkt der Pflanzenphysiologie. Wie schon vorhin erwähnt, spielt auch die gezielte Lenkung der Produktion eine sehr wichtige Rolle. Die natürlichen Wachstumshormone sind wichtig, um einen hohen Ertrag zu erlangen, aber auch diese müssen zum korrekten Zeitpunkt passen. Pflanzenhormone teilen sich in zwei große Gruppen: Wachstumshormone und Stresshormone. Ich nenne sie aber lieber „nicht – Wachstumshormone“, da sie unter gewissen bzw. normalen Bedingungen nicht Stress verursachen, sondern Teil des natürlichen Verlaufes des Pflanzenzyklus sind.
Wachstumshormone sind Auxine (Zellteilung und Wachstum, Apikaldominanz, seitliche Wurzelentwicklung), Cytokinine (Zellteilung, seitliches Sprießen, Fruchtansatz), Gibberelline (Keimung, Zellwachstum, Blüte und Fruchtansatz). Es gibt einer Reihe weitere diese Hormone, aber wir bleiben erstmal bei diesen drei großen Gruppen

Mit oder ohne Stress
Die Stresshormone sind Ethylen und die Abscisinsäure. Ethylen ohne Stress, im normalen Verlauf des Zyklus, ist wichtig für die Früchtefärbung, die Umwandlung von Säure in Zucker oder die Aromenentwicklung. Bei Stresssituationen ist es aber für Blätter-, Früchte- und Blütenabfall verantwortlich. Abscisinsäure bewirkt ohne Stress die Überwinterung von Samen und Knospen, die Reservebildung und hemmt Keimung (z. B. bei Kartoffellagerung). Bei Stress induziert sie die Stomata Schließung und die Synthese von Proteinen mit Resistenz gegen Trockenheit.

Zu viel des Guten
Man muss die Pflanze, im Endeffekt die Produktion, lenken. Ein Beispiel ist das Lagern des Getreides. Fakt: Es wird viel gedüngt. Die Pflanze nimmt den zur Verfügung gestellten Stickstoff, stellt sich auf Wachstum ein, bildet nicht genügend Haarwurzeln – wo Cytokinine erzeugt werden – weil es sie nicht braucht, und schießt in der Höhe. Die Folgen: zu hohe Stöcke, die kippen, viel Trockenmasse, weniger Ähren bzw. Körner. Hier muss man helfen, in dem man die Produktion von Cytokininen fördert, die zuständig für die Zellteilung sind. Produkte mit einem hohen Anteil an Cytokininen sowie Bor, helfen der Pflanze, das vegetative Wachstum zu bremsen. Durch mehr Zellteilung erhalten wir bei früher Anwendung mehr Bestockung, bei späterer Anwendung größere Ähren (mehr Zellteilung = mehr Körner). Dieselbe angewendete Menge Düngemittel teilt sich besser auf, gezielter in mehr Ertrag und in weniger Trockenmasse.