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Übersichtsbeitrag

Eingegangen: 15. Dezember 2013 / Angenommen: 14. April 2014 / Online publiziert: 27. Mai 2014© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014

Maisernte nach MaßPhänotypisierung des Leistungspotentials von Silo- und Energiemais durch differenzierte Reifeanalyse bei unterschiedlichen Umwelt- sowie Produktionsbedingungen

Reinhard Amler

Gesunde Pflanzen (2014) 66:41–51DOI 10.1007/s10343-014-0318-9

tungsfütterung, soweit wie möglich, bis zum maximalen Reifeverhältnis geführt werden.

Die Etablierung einer angemessenen Pflanzenarchi-tektur durch hohe Maisbestände von ca. 225 cm ist zur Verbesserung des Ertragspotentials gegenüber kompak-teren anzustreben. Diesbezügliche Unterschiede bei den Qualitätskennziffern waren indifferent bzw. nicht stark ausgeprägt.

Durch die Phänotypisierung des Produktionsniveaus im Maisanbau sind neben der Schätzung von Qualität und Er-trag auch die Risiken aller Art erkenn- und vermeidbarer. Des Weiteren kann rückwirkend bei gleichem Sortiment eine Bewertung und Einstufung der Reife,- Anbau- und Umweltbedingungen der Anbaujahre anhand des SRI sum-marisch erfolgen.

Im Rahmen des Dynamischen Reife- und Analysesys-tem (DRA) sind mit dem agroökoeffizienten Reifepunkt (SRI von 2,8) eine universelle Schnittstelle für die Kopp-lung anderer Kulturpflanzenmodelle, ein Selektionsindex für Zuchtziele aller Nutzungsrichtungen (Leistungs-, Re-sistenz- und Futterwertmerkmale) als umweltbezogene Variable und ein einheitlicher Standard für eine vergleich-bare Versuchsbasis geschaffen worden. Die Effizienz des gesamten Produktionszweiges Mais, ist selbst nach Ge-sichtspunkten der Maximierung des Erfolges, bei jeder Nutzungsrichtung auch ökologisch zu rechtfertigen.

Schlüsselwörter Energie- und Silomais · Siliermais · Körnermais · Reifedifferenz · Korn

Zusammenfassung Die Beachtung der standörtlichen Reife-, Anbau- und Umweltbedingungen, der möglichen Spannbreite von der Kolbenlosigkeit bis zum maximalem Reifeverhältnis von Korn zu Restpflanze sowie die kon-sequente Sortenwahl umweltstabiler Maissorten sind die Kardinalfragen im Maisanbau.

Durch permanente Reifeprozesskontrolle im erntenahen Zeitraum bis zum maximal möglichen Reifeverhältnis von Korn zu Restpflanze (richtiger Erntezeitpunkt) und dessen Nachweis durch den Silomais-Reifeindex (SRI) als phä-nologischen Leistungs-, Selektions- und Stress-Indikator kann das umweltbezogene Leistungspotential aller Sorten, in allen Jahren sowie auf jedem Standort und für alle Nut-zungsrichtungen voll ausgeschöpft werden.

Die Kolbenlosigkeit als konkreter Ausdruck der Redu-zierung hochwertiger Biomassebildung, verursacht haupt-sächlich durch Trockenstress, und der sorglose Anbau instabiler Sorten bieten zwangsläufig die Basis für drasti-sche, abschätzbare Verluste bezüglich Qualität, Ertrag so-wie weitreichende Risiken im Umwelt-, Verbraucher- und Tierschutz.

Reifedifferenter Mais mit grüner, vitaler und photosyn-theseaktiver Restpflanze (TM-Gehalt von 22 %) ist im Be-reich der physiologischen Kornreife von 63 % TM bis zum agroökoeffizienten Reifepunkt, gleichzeitig Schnittstelle aller Nutzungsrichtungen, zu führen. Siliermais (Silo- und Energiemais) mit dem SRI von 2,8 und noch grüner Rest-pflanze sollte im Interesse der Effektivität der Hochleis-

R. Amler ()Lauchstädter Str. 56,06179 Angersdorf, DeutschlandE-Mail: amler.dr@gmx.de

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R. Amler

Maize Harvest to Measure

Phenotyping of the Performance Potential of Silage and Energy Maize by Analysis of Ripeness at Different Environmental and Production Conditions

Abstract The consistent appropriate selection of environ-ment-stable varieties, the range of plant without ear up to maximal ripeness ratio of grain to residual plant are the cardinal question in maize cultivation respecting the ripe-ness, growing and environmental conditions.

By permanent control of the ripening process in the pre-harvest period up to ripeness maximum possible ratio of grain to rest plant (real time of harvest) and its detection by the Silage maize Ripeness Index (SRI) as phenologi-cal performance, selection and stress indicator the envi-ronmental performance potential of all varieties can be exploited, in all years, as well as each location and in all directions of use.

The plant without ear as a concrete expression of the reduction of biomass production caused by drought stress and the careless cultivation of unstable varieties provide the base inevitably for drastic, estimated losses with regard to quality, yield, as well as extensive risks in environmen-tal, consumer and animal welfare.

Ripe different maize with green, vital and active pho-tosynthesis residual plant with 22 % dry matter is in the field of physiological ripeness of grain by 63 % up to the agro-eco-efficient ripeness point and the interface of all use directions.

Silage and energy maize with the SRI of 2.8 and still green residual plant should be continued in the interest of the effectiveness of the high-performance feeding up to the maximum possible ripeness ratio.

The establishment of the plant architecture in the form of high maize high of about 225 cm is better for improve the yield potential compared to compact. Such differences were indifferent and not pronounced at the quality indicators.

By phenotyping of the production levels in maize, also the risks of all kinds are estimated preventable in addition to the appraisal of quality and yield. In addition an assess-ment of ripeness, growing and environmental conditions of the crop year can be on the other hand same range based on the SRI retroactively.

Interfaces, as the agro-eco-efficient ripeness point, for the coupling of other crop models, a selection index for breeding objectives of all use directions (performance, re-sistance and food value) as an environmental variable and standard for trial basis have been created with this Dynam-ic Ripeness and Analysissystem (DRA). The efficiency of the entire production branch is also ecologically to justify itself according to maximize success in each direction of use maize.

Keywords Energy and silage maize · Ensilaged maize · Corn

Einleitung

Die phänotypische Ausprägung der Maissorten kann, bedingt durch die jährlichen, komplexen und sehr unter schiedlichen Anbauverhältnisse sowie ihrer phänotypi-schen Stabilität (Roether 1996; Pigliucci 2001; Amler 2004; Schmuths 2004; Piepho 2005), selbst bei diesen für wärmere Gebiete vorteilhaften pflanzenphysiologischen C4-Typen (Schilling 2000; Hahnen 2004), außerordentlich differenziert sein. Weitere, mit der phänotypischen Stabili-tät eng verbundene Eigenschaften der Maissortentypen sind die Reproduzierbarkeit ihrer Sortenleistung sowie Stand-orteignung als Folge ihrer Stresstoleranz. Sie können alle mit dem Silomais-Reifeindex (SRI, Reifeverhältnis von Korn zu Restpflanze) ausnahmslos quanitifiziert werden (Amler 2010; 2013a). Das Starke, abweichende Erschei-nungsbild und die sehr differente Merkmalsausprägung der Maispflanze im Vergleich zur Normalität (Genotyp) ist die Kolbenlosigkeit (Phänotyp) infolge extremer Trockenheit während der Maisblüte (Johannsen 1911; Amler 2008), die die Ausnahme im Maisanbau, als negativer Extremfall in der Ökophysiologie der Maispflanze, sein sollte.

Das Ziel der Arbeit bestand darin, zur Kolbenlosigkeit, Agroökoeffizienz und Umweltstabilität im Maisanbau Stel-lung zu nehmen sowie eine Quantifizierung summarischer Umwelteinflüsse (Jahr, Standort) durchzuführen (Mechelke 1986; Larcher 1994; Amler 2012, 2013a, b; Worku et al. 2001).

Der Silomais-Reifeindex als Ausdruck des Reifeverhält-nisses von Korn zu Restpflanze wurde dabei als phänologi-scher Indikator zur exakten Beschreibung der Reifedynamik und Phänotypisierung des Leistungspotentials in der Mais-, Energie- und letztlich Tierproduktion im Rahmen des Dyna-mischen Reife- und Analysesystems (DRA) verwendet.

Material und Methoden

Feldversuche

Die Durchführung der Feldversuche, Probenahmen und Untersuchungen wurden durch Amler (2011) näher beschrieben.

Methoden

Maximal wurden 652 Fälle mit dem Statistikprogramm Sta-tistica, Version 8.0 einer deskriptiven Daten-, Regressions-, Varianz- und grafischen Analyse mittels Scatterplots unter-

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Maisernte nach Maß

europäischen Anbaubedingungen (Bunting 1975), keines-wegs erreicht werden.

Die Abb. 1 zeigt, was bei Trockenschäden von pollen-sterilem Mais ohne Kolben tendenziell bis zum Totalverlust (Odenbach 1997) zu erwarten ist. In diesem Fall fokussiert sich die Betrachtung vorrangig auf den SRI-Bereich (von kleiner 2,0), der einer kritischen Analyse zu unterziehen ist. In diesem SRI-Bereich extrem ungünstiger Reife-, Anbau- und Umweltbedingungen steigt markant der Abreifegrad der Restpflanze, der nicht nur den Futterwert, sondern zunächst die Bedingungen bei der Silierung, maßgeblich negativ beeinflusst. Die trocknen, schwer beherrschbaren „Maismatten“ lassen sich durch die Siliertechnik schlecht verdichten. Im weiteren Verlauf der Silierung dieser kol-benlosen, zuckerhaltigen Maishäcksel (Bunting 1975) ist mit Fehlgärungen, Schimmelbildung, Nacherwärmung und somit mit erheblichen Silierverlusten im Endeffekt zu rechnen. Unter dem ökologisch-ökonomischen Aspekt der Risikovermeidung der Sickersaftbildung darf man in Anleh-nung an die Ergebnisse von Weißbach und Auerbach (1999) davon ausgehen, dass der TM-Gehalt in der Restpflanze von 22 % bei ausschließlicher Kolbenlosigkeit grundsätzlich ein Grenz-TM-Gehalt bei einer Silostapelhöhe von 5 m ist. Die-ser Abreifegrad der Restpflanze liegt auch bei Siliermais zur agroökoeffizienten Reifezeit (SRI von 2,8 im Bereich der physiologischen Kornreife) vor. Aus diesem Grund kann der TM-Gehalt der Restpflanze, unabhängig vom Gebrauchs-wert, ein erster Anhaltspunkt zur Ermittlung des richtigen Erntezeitpunktes im Siliermaisanbau sein. Dieser Sachver-halt stützt einmal mehr die Bedeutung der Ermittlung des Silomais-Reifeindexes auf Grund seiner multifunktionalen

zogen (Dörfel 1967, Warnstorff und Dörfel 1999, Lozan und Kausch 2004, Thomas 2006, Weiß 2007) mit dem Ziel:

● Grafische Darstellung der Kolbenlosigkeit im Maisan-bau (Abb. 1 und 2)

● Scatterplots zum agroökoeffizienten Reifepunkt (Abb. 3) ● Phänotypisierung des Produktionsniveaus sowie der

Qualität (Tab. 1, 2 und 3) ● Charakteristik der summarischen Anbauverhältnisse

(Abb. 4 und 5) ● agroökoeffizienter Reifepunkt als universelle Schnitt-

stelle (Abb. 6)

Ergebnisse und Diskussion

Kolbenlosigkeit

Bei ausgeprägten und im Komplex wirkenden Umwelt-bedingungen (Odenbach 1997, Epinat-Le Signor et al. 2001), wie zum Beispiel langanhaltender Trockenstress während und nach der Blüte, stellt sich zwingender denn je die Notwendigkeit mehrfacher Reifeprozesskontrollen zur Beantwortung der Kardinalfrage im Maisanbau nach dem richtigen Erntezeitpunkt (EZP). Dieser ist grundsätzlich unter allen Anbauverhältnissen und in jedem Fall bei maxi-malem Reifeverhältnis von Korn zu Restpflanze erreicht (Amler 2004, 2010). Der optimale EZP (SRI ≥ 2,6) für nor-mal entwickelte Maisbestände kann, auf Grund des fehlen-den Kolbens bzw. der nicht vorhandenen Kornentwicklung sowie limitierten Photosyntheseleistung unter den mittel-

Abb. 1 Reifedynamik von Korn und Restpflanze sowie dessen Grenz-TM-Gehalt bei zunehmen-der Kolbenlosigkeit von Silomais

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aus ökologischen, mehrfach ökonomischen Gründen sowie aus der Sicht des Verbraucher- und Tierschutzes durch den Anbauer nicht zu verantworten.

Die Abb. 2 zeigt analog den Verlauf der Nettoenergie bei zunehmender Kolbenlosigkeit. Zirka 50 % des übli-chen Energiegehaltes von Silomais können nur noch kol-benlose Maisbestände in Abhängigkeit von den möglichen Anbaubedingungen sowie der Ökophysiologie der Mais-pflanze besitzen (Bunting 1975; Hunter 1979; DLG 1997). Die Pflanzengesundheit (Carotin- und Mykotoxingehalt) nimmt linear ab (Nehring und Hoffmann 1966; Amler

Anwendbarkeit, auch hinsichtlich der Verbesserung der Bodenkultur (Amler 2004, 2012, 2013a, b).

Kolbenlose Maisbestände sind somit bei diesem vitalen, grünen Zustand der Restpflanze, unverzüglich zu ernten, ohne die Befürchtung, dass Sickersaft in größerem Umfang entsteht. Das weitere rasante Ansteigen des TM-Gehaltes der Mais-(Rest)pflanze, infolge Absterbens der Maispflanze und Kolbenlosigkeit, ist vorausschauend und erst recht durch häufigere TM-Bestimmungen zu verhindern. Ein sich Selbstüberlassen dieser Maisbestände mit geringerem Fut-terwert, ohne Kenntnis des Reifezustandes vor der Ernte, ist

Abb. 2 Energiegehalt und Rest-pflanzenabreife unter dem Aspekt zunehmender Kolbenlosigkeit von Silomais

Abb. 3 Agroökoeffizienter Reifepunkt (aöR) als universelle Schnittstelle des Dynamischen Reife- und Analysesystems (DRA)

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Maisernte nach Maß

Tabelle 1 Phänotypisierung des Produktivitätsniveaus von Siliermais bei unterschiedlicher Umweltstabilität der Maissorten als Ergebnis differenter, mittel-deutscher Reife-, Anbau- und Umweltbedingungen.

Tabelle 2 Phänotypisierung des Produktivitätsniveaus von Silier-mais bei einer Bestandeshöhe von 225 und 175 cm und unterschied-licher Umweltstabilität der Mais-sorten als Ergebnis differenter, mitteldeutscher Reife-, Anbau- und Umweltbedingungen.

aBestandeshöhe Ansatz oberstes Blatt (Geltungsbereich für 150 bis 250 cm, Schätzwerte für 225, zusätzlich 175 cm für den Energie-, Frischmasse- und Methanertrag)

Tabelle 3 Phänotypisierung ausgwählter Qualitätspara-meter von Siliermais bei einer Bestandeshöhe von 225 und 175 cm und unterschiedlicher Umweltstabilität der Maissorten als Ergebnis differenter, mittel-deutscher Reife-, Anbau- und Umweltbedingungen.

aBestandeshöhe Ansatz oberstes Blatt (Geltungsbereich für 150 bis 250 cm)

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Agroökoeffizienz

Normal entwickelte Maisbestände von umweltstabilen Maissorten sind unter günstigen Umweltbedingungen eben-falls aus ökonomischen und ökologischen Gründen durch regelmäßige Reifekontrollen von Korn und Restpflanze bis zum agroökoeffizienten Reifepunkt (SRI von 2,8) zu füh-ren (Abb. 3). Dieser ist die gemeinsame Schnittstelle aller Nutzungsrichtungen sowie auch von Ökonomie und Öko-

2012). Weit dramatischer ist des Weiteren die zunehmende Gefahr bei massenhaftem Auftreten von Mykotoxinen auf Grund des höheren Gehaltes an Zucker in der Restpflanze sowie infolge der starken Restpflanzenabreife (Dänicke et al. 2000; Oldenburg et al. 2000; Amler 2012). Die Futter-tauglichkeit solcher Silagen kann dann unter Umständen zum Teil oder gänzlich in Frage gestellt sein (Maiworm 1994).

Abb. 4 Charakteristik der Anbauverhältnisse der Jahre 1999–2009 auf vier mitteldeut-schen Standorten (Jahreseinfluss)

Abb. 5 Charakteristik der An-bauverhältnisse der vier mittel-deutschen Standorte in den Jahren 1999 bis 2009 (Standorteinfluss)

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Maisernte nach Maß

2002). Genetisches Potential wird so nicht ausgeschöpft und bleibt folglich ungenutzt. Diese Verhaltensweise der Praxis dürfte deshalb nicht im Sinne der Maiszüchtung und auch nicht des Umweltschutzes sein. Die Voraussetzungen und Ziele sind deshalb für alle Nutzungsrichtungen im Maisan-bau weitestgehend gleich.

Reife,- Anbau- und Umweltbedingungen

Wie stark die angestrebten Ziele im Siliermaisanbau von den Reife-, Anbau- und Umweltbedingungen (Mechelke 1986) beeinflusst werden sowie den Maissortentyp (Amler 2013a) prägen, zeigt Tab. 1 zur Phänotypisierung des umweltbe-zogenen Leistungspotentials und Voreinschätzung des zu erwartenden Produktionsniveaus anhand des Silomais-Rei-feindexes bereits vor bzw. während der Maisernte. Durch stringente standortgerechte Sortenwahl zunächst als Maß-nahme verantwortungsvoller Produktionsvorbereitung und angemessenem Reifemonitorings in der erntenahen Zeit sind alle Möglichkeiten in der Agronomie des Maisanbaus aus ökonomischer und ökologischer Sicht voll auszuschöp-fen. Der Produktivitätsunterschied ein und dergleichen Sorte im optimalen SRI-Reifebereich von 2,6 vergleichsweise zu dem von 2,0 beträgt, gemessen am Nettoenergieertrag, 7,1 GJ NEL je Hektar. Dies entspricht einem Milcherzeugungs-wert von 1423 kg Milch bzw. 427 €. Sehr schnell wird klar, was erst von kolbenlosen Maisbeständen (SRI von weit weniger als 2,0) mit stark variierenden Abreifegraden zu erwarten ist. Des Weiteren wird in diesem Zusammenhang deutlich sichtbar, dass der Reifeparameter TM-Gehalt der Gesamtpflanze allein für eine effektive und umweltgerechte Maisproduktion praktisch ungeeignet ist (Fairy 1980; Stie-ger 1981; Weißbach und Auerbach 1999; Amler 2002). Er

logie im Maisanbau. Bei diesem Reifeverhältnis von Korn zu Restpflanze liegt die physiologische Kornreife von 63 % TM vor, da die maximale Stärkeeinlagerung der Mais-pflanze zu diesem Zeitpunkt erreicht wurde. Zugleich ist im Feinboden ein Minimum im N-Vorrat gegeben (Amler 2011, 2012). Dieser für den Maisanbau essentielle Status erfordert ökonomisch wie ökologisch einen angemessenen nutzungsspezifischen N-Düngereinsatz in Verbindung mit einem präzisen Reifemonitoring im Rahmen der Bestandes-führung. Der weitere Anbau von extrem reifedifferenten und umweltstabilen Maissorten ist für die Hochleistungs-fütterung (bessere diätetische Eigenschaften, wie höhere Grundfutteraufnahme, spezifische Futterwerte (geringere Stärke- und Energiegehalte), bessere Strukturwirksamkeit, erhöhte Pflanzengesundheit, geringere Stoffwechselbelas-tung der Kühe) und Methanerzeugung (höhere Methan-erträge) von grundlegender Bedeutung. Dieser Anbau von extrem reifedifferenten Sorten setzt vom Grundsatz eine außerordentlich stringente standortgerechte Sortenwahl voraus. Zum Beispiel ist der Anbau von Sorten mit um 30 Punkten höherer Siloreifezahl für die Produktion von Ener-giemais im Vergleich zum Silomais für Fütterungszwecke ein weit verbreiteter Irrtum. Die Lösung ist in diesem Fall die Wahl von Sorten weiterem Reifeverhältnis (SRI von 2,8 anstelle von 2,4). Allgemein verständlich und anders formu-liert, sollte der Energiemais bei physiologischer Kornreife von 63 % einen um ca. 5 % geringeren TM-Gehalt in der Restpflanze zur Ernte aufweisen (Amler 2009). Die Begrün-dung hierfür liegt darin, dass reifedifferente Sorten ihr Leis-tungspotential voll ausschöpfen können, während spätreife, nicht reifedifferente Sorten ihre Entwicklung auf dem jewei-ligen Standort, auf Grund der vorherrschenden Anbauver-hältnisse, nie voll abschließen können (Groß 1979, Amler

TM-Gehalt im Korn (~ 63 %)Silomais-Reifeindex = ---------------------------------(SRI = 2,8) TM-Gehalt der Restpflanze (< 22 %)

Physiologische Kornreife, -härte beimaximaler Stärkeeinlagerung

- maximale Grundfutterleistung je Tierbzw. Fermenter

- maximale Pflanzen-, Tier- undVerbrauchergesundheit,

- Grenz-TM-Gehalt der Restpflanze von 22 % zur Vermeidung vonSickersaft

- Minimum an N-Vorrat im Bodenzur Ernte.

(Weißbach und Auerbach 1999),

Bestandesführung durch differenzierteReifeprozesskontrolle von Korn und Restpflanze im erntenahen Zeitraum bis zumagro-ökoeffizienten Reifepunkt:

Ziele im gesamten Maisanbau

Funktionen des SRI:*Schnittstelle für alle Nutzungsrichtungen,*Vergleichsstandard im Maisanbau,*Schnittstelle von Ökonomie und Ökologie,*Kopplungsstelle für andere Kulturpflanzenmodelle.

Abb. 6 Agro-ökoeffizienter Rei-fepunkt als universelle Schnitt-stelle des Dynamischen Reife- und Analysesystems (DRA) im Maisanbau

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R. Amler

Inwieweit höhere Maisbestände von 225 cm Wuchs-höhe im Vergleich zu kompakteren mit 175 cm den Rei-fegrad und ausgewählte Qualitätsparameter beeinflussen, zeigt Tab. 3. Bei den kompakteren Beständen sinken unerwartet der Reifegrad um 1 %- sowie der Stärkegehalt um 1,3 %- Punkte. Kompaktere Bestände haben also nicht automatisch höhere Stärkegehalte. Assimilate von reife-differenten Maispflanzen können vor der Einlagerung in den Maiskolben in den einzelnen Pflanzenteilen zur Ernte vorgefunden werden. Erwartungsgemäß bewirken kom-paktere Maisbestände eine höhere Methanausbeute und Energiegehalte sowie ihr Maximum bei extrem reifedif-ferenten Sorten. Bei Einbeziehung der Bestandeshöhe ist der Einfluss der maximalen Reifedifferenz der Sorten (SRI 3,0–2,0) zur Erzielung maximaler Qualitäten damit größer als vergleichsweise bei der Differenz bis zum Silieropti-mum (SRI von 2,6–2,0). Die Beeinflussbarkeit der Qua-litäten durch ein sehr weiteres Reifeverhältnis (SRI von 3,2) ist im Vergleich zu den Erträgen auffallender, diese erreichen ihr Maximum eher und dies bei einem Reifever-hältnis (SRI) von 2,6.

Umweltcharakteristik im Maisanbau

Bislang sind die jahres- und standortbedingten Besonder-heiten durch geno- bzw. phänotypisch begründete Ertrags- und Qualitätsparameter, ohne einheitliche Bezugsbasis sowie unterschiedlichen Reifegraden, nachgewiesen wor-den (Schuster 1961; Hoffmann 1965a, b). Verlässlicher für das Reifegeschehen ist diesbezüglich der Nachweis mit einem phänologischen Indikator und skalierbar durchzufüh-ren. Mit dem Silomais-Reifeindex lassen sich nicht nur die Reife sondern auch der Einfluss der Jahre, Standorte, agro- und produktionstechnischen Maßnahmen (z. B. Düngung), biotische und abiotische Einflüsse, Anpassungsfähigkeiten der Sorten an Witterung und Bodeneigenschaften in der Summe exakt nachweisen (Roemer 1917; Roether 1996; Amler 2004, 2009, 2013a, b). Reifedifferentere, umweltsta-bile Sorten erweisen sich als ertragssicherer und meist als ertragsstärker.

Jahreseinfluss

Für den Zeitraum 1999 bis 2009 sind die Sortenmittel der Silomais-Reifeindizes in der Abb. 4 geplottet worden. Wäh-rend im Jahr 2007 auf den vier mitteldeutschen Standorten Schafstädt (ST), Frohndorf (TH), Neusitz (TH) und Naun-dorf (SN) die besten Anbaubedingungen (SRI von 2,46) für Mais vorlagen, waren sie in den Jahren 2003 und 2006 am ungünstigsten (SRI von 1,78 bzw. 2,02). Die Unterschiede im Jahreseinfluss waren erwartungsgemäß sehr hoch signi-fikant. Grundsätzlich ist das Niveau im Reifeverhältnis von Korn zu Restpflanze (SRI) in den ausgewiesenen Jahren als

ist letztlich Ausdruck der Alterung der Restpflanze und ver-hält sich gegenüber den zum Optimum zuführenden Leis-tungsparametern im Maisanbau entgegengesetzt (Amler 2009). Diese Reifebestimmung ist genauso unkorrekt und unmöglich, wie die Erzielung des richtigen Erntezeitpunk-tes und dessen Nachweis. Im ausgewiesenen Wertebereich sinkt der TM-Gehalt um 9,4 %-Punkte mit zunehmendem Reifeverhältnis (SRI) und signifikant steigenden Leistun-gen. Dies ist nicht nur für die Erzeuger von Energiemais von Bedeutung. Diese Reifedifferenz einer Sorte, allein bedingt unter Umständen durch sehr differenzierte Düngung (Amler 2013b), entspricht in Etwa dem gängigen Reifespektrum in Deutschland von 200 bis 300 Siloreifezahlen (SRZ). Mit dem weiten Reifeverhältnis sind weitestgehend alle Quali-täts- und Ertragsparameter bis zur Silierreife (SRI von 2,6 und größer) und darüber hinaus eng verknüpft. Die Methan-ausbeute erreicht ihr Maximum bereits bei einem SRI von 2,4, während der Stärkegehalt und der Methanertrag erst bei einem SRI von 2,8 kulminieren. Bei diesem agroöko-effizienten Reifepunkt wird des Weiteren beim N-Vorrat im Feinboden sein Minimum nachgewiesen (Amler 2011, 2012). Unter dem bewussten Verzicht der höchsten Gehalte an Stärke und Energie sowie deren Erträge können durch das weitere Reifeverhältnis von Korn zur Restpflanze (SRI) über 2,8 hinaus diätetische und leistungsfördernde Eigen-schaften in der Wiederkäuerfütterung, wie bereits erörtert, gezielt genutzt werden (Ettle und Schwarz 2003). Letztlich führen die zunehmende physiologische Kornreife und -härte zu weiterer Effizienz bei der Futterverwertung sowie Tier-gesundheit und die wiederum zu einer höheren Langlebig-keit der Kühe (Flachowsky 2000; Matthé 2001).

Bestandeshöhe

Die Einbeziehung der Bestandeshöhe bei der Phänotypisie-rung des Produktivitätsniveaus bewirkt weitere Differen-zierungen im Bildungsprozess von Qualität sowie Ertrag (Craig 1966; Schlumbohm 1975; Hunter 1979; Schmidt 2006) und trägt zur sicheren Schätzung der Zielparameter bei (Tab. 2). Mit weiter werdendem Reifeverhältnis (SRI) steigen die Qualitäten, wie Stärke- und Energiegehalten sowie bei der Methanausbeute, während die Anforderun-gen an die Reifeedifferenz der Sorten zur Erzielung hoher Erträge an Energie, Frischmasse und Methan etwas gerin-ger werden. Die zusätzliche Messung der Bestandeshöhe kann zur Präzisierung beitragen, speziell bei der Schätzung von Erträgen. Die Bestandeshöhe von 225 cm im Vergleich zu der von 175 cm zieht eine Steigerung des Energieer-trages von 14,2 GJ NEL je Hektar nach sich. Das ist eine Erhöhung der Milchproduktion von 2840 kg bzw. 852 € je Hektar. Analog bedeutet das auch eine Steigerung des Frischmasseertrages von 8,6 t und des Methanertrages von 615 m3/ha.

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Maisernte nach Maß

Fazit

1. Die konsequente Sortenwahl umweltstabiler Maissor-ten, erst recht auf den Grenzstandorten (u. a. Trocken-gebieten), ist zur Eingrenzung von Totalausfällen und gravierenden Umweltschäden die Kardinalfrage im Maisanbau bei Beachtung der standörtlichen Reife-, Anbau- und Umweltbedingungen (RAU). Sie ist gewis-sermaßen der Grundstein für den Erfolg im Maisanbau.

2. Durch permanente Reifeprozesskontrolle im erntenahen Zeitraum bis zum maximal möglichen Reifeverhältnis von Korn zu Restpflanze (richtiger Erntezeitpunkt) und dessen Nachweis durch den Silomais-Reifeindex (SRI) als phänologischen Leistungs- und Stress-Indikator kann das umweltbezogene Ertragspotential aller Sor-ten, in allen Jahren sowie auf jedem Standort und bei allen Nutzungsrichtungen unter den unterschiedlichsten RAU-Bedingungen voll ausgeschöpft werden.

3. Erforderliche Maßnahmen und Konsequenzen für Pro-duktionsentscheidungen, wie Festlegung des Ernte-zeitpunktes der Sorten, Reihenfolge der Beerntung der Schläge und Silozuordnungen sowie deren Auslastung auf der Basis geschätzter Erträge, einschließlich der Er-stellung von Futterbilanzen bereits vor der Ernte, sind dann rechtzeitig einzuleiten bzw. zu ziehen.

4. Durch die Phänotypisierung des Produktionsniveaus im Maisanbau ist eine Einschätzung des zu erwartenden Produktionsniveaus anhand des Silomais-Reifeindexes bereits vor bzw. während der Maisernte möglich. Risi-ken aller Art sind abschätzbar und auf lange Sicht durch stringentere Maßnahmen, wie Sortenwahl, Agrotechnik und Bestandesführung bis zum richtigen Erntezeitpunkt, vermeidbarer. Des Weiteren kann andererseits bei glei-chem Sortiment anhand des SRI eine Analyse und Be-wertung der Reife,- Anbau- und Umweltbedingungen des Anbaujahres erfolgen.

5. Die Kolbenlosigkeit als konkreter Ausdruck reduzierter Biomassebildung verursacht durch Trockenstress und der sorglose Anbau instabiler Sorten bieten zwangs-läufig die Basis für drastische, abschätzbare Verluste bezüglich Qualität, Ertrag sowie weitreichende Risiken im Umwelt-, Verbraucher- und Tierschutz. Kolbenlose Maisbestände sind nach Erkennen dieses Zustandes, noch im vitalen, grünen Zustand der Restpflanze bei 22 % TM, um sowohl ihre siliertechnischen Eigenschaf-ten nicht weiter zu verschlechtern als auch Sickersaft zu vermeiden, unverzüglich zu ernten.

6. Dagegen ist reifedifferenter Mais für alle Nutzungs-richtungen mit grüner, vitaler und photosyntheseaktiver Restpflanze bei physiologischer Kornreife von 63 % TM bis zum agroökoeffizienten Reifepunkt zu führen. Siliermais (Silo- und Energiemais) mit dem SRI von 2,8 und noch grüner Restpflanze sollte im Interesse der

extrem ungünstig für 2007 und in den anderen als ungünstig einzustufen (Amler 2013a, b). Günstige, über SRI von 2,6 und höher lagen nicht vor, da der Erntezeitpunkt bei glei-cher Vegetationszeit aller Sorten in den ausgewerteten Ver-suchen nach dem Reifestatus des mittelfrühen Sortimentes einheitlich festgelegt wurde. In der Anbaupraxis ist jede Sorte individuell bis zum richtigen Erntezeitpunkt zu füh-ren. Hierin liegen die größten ökonomischen und ökologi-schen Reserven im Maisanbau. Schließlich ist dadurch eine noch exaktere Einstufung der jährlichen Anbaubedingungen möglich.

Standorteinfluss

Unter welchen Anbaubedingungen die Silomaisversu-che auf den vier mitteldeutschen Standorten durchgeführt werden konnten, zeigt Abb. 5 anhand des SRI. Im Mittel der Jahre ist der Versuch am Trockenstandort Frohndorf mit einem SRI von 1,86 als extrem ungünstig einzustufen (Amler 2013a, b). Die drei weiteren Standorte sind im Mit-tel (SRI von 2,26 bis 2,42) als ungünstig einzustufen und blieben damit weit unter ihrem natürlichen Ertragspotential. Verschiedene Anbaufaktoren sind für die sehr hoch signifi-kant unterschiedlichen Ergebnisse verantwortlich. Auch hier gilt, dass durch exaktere, individuelle Bestandesführung, zumindest nach Reifegruppen, sich Reserven in größeren Dimensionen ökonomisch und ökologisch erschließen las-sen. Auch eine noch genauere Beurteilung der Anbauver-hältnisse und speziellere Ursachenforschung wäre dann im Maisanbau möglich.

Schlussbetrachtung

Die durchgeführte Phänotypisierung im Maisanbau bei voller Spannbreite von Kolbenlosigkeit bis zum maxima-len Reifeverhältnis von Korn zu Restpflanze als Bestand-teil des Dynamischen Reife- und Analysesystems (DRA) zeigt die Geschlossenheit und Aussagekraft dieses Sys-tems, ermöglicht die Vorausschau des Produktivitäts-niveaus in Verbindung mit der Umweltcharakteristik und verdeutlicht die Effizienz dieses speziellen Agro-Öko-systems Mais bei dessen konsequenter Anwendung von der Sortenwahl bis zur Ernte aller Nutzungsrichtungen. Das DRA gewinnt dadurch an Eigendynamik und recht-fertigt mehr denn je die erforderlichen Reifekontrollmaß-nahmen im standort- und umweltgerechten Maisanbau unter konsequenter Beachtung der spezifischen Anforde-rungen für Silo-, Energie- und Körnermais. Darüber hin-aus bietet das DRA-System mit dem agroökoeffizienten Reifezeitpunkt (Abb. 6) ein Vergleichsstandard im Mais-anbau sowie eine Schnittstelle für die Kopplung anderer Kulturpflanzenmodelle.

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R. Amler

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Effektivität der Hochleistungsfütterung, Tiergesundheit und Energiegewinnung weiter bis zum maximal mög-lichen Reifeverhältnis geführt werden.

7. Die Etablierung einer angemessenen Pflanzenarchitek-tur in Gestalt hoher Maisbestände von ca. 225 cm ist zur Verbesserung des Ertragspotentials gegenüber kom-pakteren anzustreben. Diesbezügliche Unterschiede waren bei den Qualitätskennziffern indifferent und nicht gerichtet ausgeprägt, da der Einfluss des Reifeverhält-nisses (SRI) auf den Futterwert größer ist als der der Bestandeshöhe.

8. Maisbestände für die Körnermaisproduktion können dann, nach Erreichen des agroökoeffizienten Reife-punktes, in der Restpflanze stärker abreifen, während die Körner auf physikalischem Wege weiter ihre Rest-feuchte aus Kostengründen abgeben sollten.

9. Die Schnittstelle für die Kopplung anderer Kulturpflan-zenmodelle bzw. der Standard für vergleichbare Versu-che sind durch den agroökoeffizienten Reifepunkt (SRI von 2,8) geschaffen worden.

10. Die Effizienz des gesamten Produktionszweiges Mais ist selbst nach Gesichtspunkten der Maximierung des Erfolges bei jeder Nutzungsrichtung und konsequenter Anwendung des Dynamischen Reife- und Analysesys-tem (DRA) ökologisch zu rechtfertigen.

Danksagung Meiner Schwiegertochter, Frau Dr. jur. Almut Amler, zur ihrer juristischen Promotion und meinem Sohn, Herr Richter Dr. jur. Falk Amler zum 40. Geburtstag gewidmet.

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Reinhard Amler, Als Sohn einer traditionsreichen Landwirtsfa-milie wurde er am 18.06.1945 in Wildschütz geboren. Sein Stu-dium an der Landwirtschaftlichen Fakultät der MLU Halle-Witten-berg hat er als erster Forschungs-student mit der Promotion 1972 auf dem Gebiet der Tierernährung um ein Jahr verkürzt absolviert. Anschließend war er wissen-schaftlicher Mitarbeiter im Wis-senschaftsbereich Agrochemie an der MLU bis 1974, bei der VVB Zucker- und Stärkeindustrie in Halle/S. bis 1979 und letztlich

stellv. Leiter der Bezirksstelle für Futterwirtschaft sowie wissenschaft-licher Abteilungsleiter im WTZ für Landwirtschaft im Bezirk Halle. Ehrenamtlich war er als Leiter der bezirklichen AG Mais der Koordi-nierungsgruppe Wissenschaft und Technik Mitglied der zentralen AG Mais beim Ministerium LFN. Er war 20 Jahre Mitarbeiter im AD bei der Limagrain GmbH, wo u. a. auf vier Standorten Exaktversuche für Silomais von ihm koordiniert und ausgewertet wurden. Anfang des Jahres 2011 hat er seinen Ruhestand angetreten.

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