"Starkes Saatgut" – die Essenz des Begriffs

Der Kern ist einfach - es ist der Teil des Saatguts, den die Pflanze im Prozess der Bildung mit einer stärkeren Keimkraft und höherer Produktivität ausgestattet hat, um die Population unabhängig von den Bedingungen der nächsten Saison zu erhalten.

Betrachten wir dieses Konzept genauer am Beispiel von Weizen. Gründliche Forschungen haben gezeigt, dass selbst im Ährchen des Hauptstängels die Aussaat- und Erntequalitäten des Saatguts stark variieren. Die Qualität des Saatguts unterscheidet sich aufgrund der unterschiedlichen Lage der Samenkörner (Kornfrüchte) an der Mutterpflanze, was durch den unterschiedlichen Nährstoffhaushalt und den Einfluss der Mutterpflanze bedingt ist. Dies liegt daran, dass die Bildung der Ährchen und Blüten sowie die Blütezeit in der Mitte des Ährchens oder näher an einem Drittel unten beginnen und sich allmählich bis zur Basis und Spitze der Ähre fortsetzen (Abb. 1).

Es gibt eine mehr oder weniger ausgeprägte mediale Dominanz: In der Mitte des Ährchens sind die Ährchen größer, haben mehr Blüten und Körner, und auch das Gewicht der einzelnen Körner in diesem Teil des Ährchens ist am höchsten. Die Samen, die in den frühen Phasen der Bildung entstehen, haben bessere biologische und ertragreiche Qualitäten. Wenn der starke Agrarhorizont des Feldes und günstige Wetterbedingungen zusammentreffen, wird auch das andere Saatgut ausgebildet, aber es wird trotzdem nicht das gleiche Potenzial wie das frühere Saatgut erreichen (Abb. 2).

Abb. 2 Einfluss der Mutterpflanze auf das Gewicht von 1000 Körnern (g) des Saatguts von Sommerweizen

(N. V. Nowytska, 2008)

Das erste Saatgut hat eine dichtere „Verpackung“ der Moleküle und eine quantitativ unterschiedliche chemische Zusammensetzung. So unterscheidet sich das Gewicht von 1000 Körnern Sommerweizen, die aus verschiedenen Teilen des Kolbens entnommen wurden, um 30-45% (Abb. 3).

Deshalb führt das Samen aus der zentralen Kolbenregion in der nächsten Generation zu einer höheren Körnigkeit und einem höheren Gewicht von 1000 Samen, was, wie sich herausstellt, die Erträge bestimmt.

Hier sind die Daten aus dem Buch von Dieter Spaar "Getreidekulturen", 2012 [1]:

Aus der Tabelle (Abb. 4) ist ersichtlich, dass selbst bei einer Reduzierung der Aussaatnorm um mehr als 30 % starkes Saatgut aufgrund der Körnigkeit der Ähre und der Größe der Körner einen höheren Ertrag sicherte.

Bei Hafer bildet sich das reproduktivste Saatgut am Ende der Rispe, genau wie bei Hirse, Sorghum und anderen Rispenpflanzen, während bei Buchweizen im Gegenteil die unteren Körner früher als die anderen gebildet und reifen. Forschungen haben gezeigt, dass Saatgut aus den ersten Phasen der Bildung bei Weizen, Hafer und anderen Getreidearten die Erträge um 15-57 % höher als die Kontrolle machen (S. M. Kalenksa, 2011, [2]). Genau dieses große und schwere Saatgut der oberen Pflanzenschichten ist das Ausgangsmaterial für die Vorbereitung von starkem Saatgut. Denn bereits in dieser Phase zeigt sich das Potential des Saatguts, das durch seine Position auf der Mutterpflanze bedingt ist.

Wie bekannt, wird das Wurzelsystem von Weizen in zwei Typen unterteilt: Keimwurzeln (primär) und Nebenwurzeln (sekundär, Stängelwurzeln). Keimwurzeln befinden sich im Keimstadium innerhalb des Keims des Weizenkorns. Das Keimen des Korns erfolgt nacheinander in bestimmten Phasen, wobei die erste Phase das Quellen ist, das heißt, die Aufnahme von Wasser durch das Korn. Beim Quellen des Korns dringt Wasser durch die Hülle in die kolloidalen Gewebe des Korns und füllt die Kapillaren und den Interzellularraum. Das Quellen ist ein physikalischer Prozess, dessen Intensität sowohl von den Umweltbedingungen als auch von der chemischen Zusammensetzung des Korns abhängt. Die notwendige Menge an Wasser, die das Weizenkorn für das Keimen aufnehmen muss, beträgt 43-44 % seines Gewichts. Bei der Untersuchung möglicher Wege zur Gewinnung gleichmäßiger Keimlinge stellte Kizilova E. G. (1961) eine Abhängigkeit der Quellintensität von der Temperatur im Saatbeet bei optimaler Bodenfeuchtigkeit fest [3]. Es ist zu erkennen, dass die exponentielle Abhängigkeit – die Temperaturerhöhung – die Quellzeit drastisch verkürzt (Abb. 5).

Dies liegt daran, dass der Samenkorn nicht nur eine poröse Substanz ist, sondern ein lebendes Wesen, und das aufgenommene Wasser in kolloidale Prozesse eintritt, deren Tempo stark von der Temperatur abhängt. Darüber hinaus variiert die Wasseraufnahmefähigkeit der Bestandteile des Korns (Stärke, Protein und Fett) erheblich. Bogdanov S. M. (1988) hat bei der Untersuchung des Wasserbedarfs keimender Samen diesen Unterschied überzeugend aufgezeigt (Abb. 6) [4].

Für das Keimen des Samens ist dies wichtig, da die Enzyme, die Kohlenhydrate, Fette und Proteine in einfache Zuckermoleküle spalten, die für die Ernährung des Embryos erforderlich sind, nur in Verbindung mit Wasser wirken können. Da die Enzyme im Embryo und der Aleuronschicht aktiviert werden, wenn sie sich zum Endosperm bewegen, fördert die hohe Quellfähigkeit des Proteins, dessen Anteil in der Aleuronschicht 30% und im Embryo 26% beträgt, die Aktivität des Keimprozesses in der Anfangsphase.

Der unumkehrbare Keimungsprozess beginnt mit dem Quellen der Haupt-Embryowurzel, was zur Aufreißung der Hülle und dem Austritt der Wurzel führt [1]. Die folgenden Embryowurzeln keimen mit einer gewissen Verzögerung nach der Hauptwurzel.

Der Embryo ist vom Endosperm durch eine Schicht getrennt, die die Menge der Nährstoffe dosiert, die vom Endosperm an den Embryo abgegeben werden. Auch in dieser Schicht gibt es Zellen, die Enzyme abgeben können, und diese produzieren wahrscheinlich als erste Nahrung für den Embryo. Die Stärke des Endosperms wird vollständig im Keimungsprozess der Samenkornhülle verbraucht, und diese Nährstoffe reichen aus, um die Keimung der Embryowurzeln (bis zu sieben bei starkem Weizensamen), den Spross und die ersten Blätter (bis zum vierten bei starkem Samen) zu unterstützen. Charakteristisch ist, dass die Aleuronschicht als letzte „den Keimling verlässt“ und ihre Form bis zur vollständigen Keimung der Pflanze behält. Der Keimungsprozess der Gerstensamen ist in Abbildung 7 dargestellt.

Aus all dem wird deutlich, dass es im Samen keine unnötigen Teile gibt, alles ist für die zukünftige Pflanze verpackt, und jede Verletzung stört das Leben des Samens, denn der Same ist ein lebendes Wesen, das von der Natur erschaffen wurde und die Fähigkeit hat, sich selbst zu reproduzieren.

Mit dem Auftreten von Haaren an den Embryowurzeln beginnen sie, den Spross mit Wasser und Nährstoffen zu versorgen.

So beginnt das Wachstum der Pflanze nur durch den Verbrauch der Nährstoffe, die im Endosperm vorhanden sind, die durch Enzyme in einfache Formen zerlegt werden und in flüssiger Phase durch den Shield in den Embryo gelangen, um das Wachstum des primären Wurzelsystems und des embryonalen Sprosses zu entwickeln. Deshalb spielt die Menge der Nährstoffe eine enorme Rolle, das heißt. die Größe und die Dichte des Endosperms des Samens.

Bei großen Körnern ist nicht nur der Embryo größer, was natürlich ist, sondern es ist auch bemerkenswert, dass er sogar im relativen Vergleich größer ist. So zeigte Mambisch I. E. (1953) in einer Untersuchung des Gewichtverhältnisses der Bestandteile des Weizens und der Bestimmung der Masse des Embryos in kleinen und großen Weizenkörnern sowohl in absoluter als auch in relativer Größe die Vorteile von großem Saatgut (Abb. 8) [5].

Deshalb sorgt großes, schweres Saatgut von Weizen für gleichmäßige, kräftige Keimlinge, da primäre (embryonale) Wurzeln und das erste Blatt praktisch nur durch die Nährstoffe des Samenkorns gebildet werden. Die Stärke der embryonalen Wurzeln und die Fläche des ersten Blattes hängen direkt von seiner Größe ab.

Das nächste Blatt, einschließlich des vierten, wird durch zwei Quellen gebildet - Nährstoffe, die über den Embryo vom Samen aufgenommen werden, und von den embryonalen Wurzeln, die ihre „Arbeit“ begonnen haben. Nach der Verwendung der Nährstoffe des Samens erfolgt die weitere Entwicklung der Pflanze auf Kosten der embryonalen Wurzeln, da die Entwicklung der Nebenwurzeln laut der Autorin Prutskowa M.G. (1976) in einem günstigen Jahr etwa 18 Tage nach dem Keimen beginnt und in einem trockenen Jahr etwa 28 Tage später [6].

Embryonale Wurzeln wachsen schnell in die Tiefe und erreichen eine Tiefe von 71-100 cm, was sie doppelt so tief wie die Nebenwurzeln macht. Zudem sterben sie nicht ab, wenn das sekundäre Wurzelsystem erscheint und sich entwickelt, und begleiten alle wichtigen Entwicklungsphasen der Pflanze bis zur milchig-wachsartigen Reife des im Kolben gebildeten Samens. In diesem Zusammenhang ist es notwendig, erneut auf die Bedeutung von großem Weizensamen zurückzukommen, da ihre außergewöhnlich wichtige Eigenschaft darin besteht, dass die Anzahl der embryonalen Wurzeln bei großem Saatgut höher ist als bei kleinem.

So weist Romaščenkov D.D. (1951) in seiner Untersuchung über die Abhängigkeit der Keimenergie von der Bildung primärer Wurzeln von Sommerweizen darauf hin, dass in mehr als 80 % der großen Samen 5 embryonale Wurzeln vorhanden waren, während bei 80 % des kleinen Saatguts 3-4 embryonale Wurzeln zu finden waren (Abb. 9, 10) [7].

Die Rolle der embryonalen Wurzeln bei der Kolbenbildung von Winter- und Sommerweizen ist unterschiedlich. Während bei Winterweizen die sekundären Wurzeln im Herbst erscheinen und bis zur Ährenschwelle große Tiefen erreichen, was den Ertrag der Seitentriebe in etwa dem der Haupttriebe sichert, ist das Bild bei Sommerweizen ein anderes. Die sekundären Wurzeln entwickeln sich 25-35 Tage später als die embryonalen und sind weniger tief, wobei die Hauptlast der Ertragsbildung auf den embryonalen Wurzeln liegt. So zeigten Studien von Nosatowski A. I. [8], dass der Anteil des Ertrags, der durch embryonale Wurzeln gesichert wird, mindestens 70% des gesamten Ertrags ausmacht, der durch das gesamte Wurzelsystem der Pflanze gebildet wird. Wenn man davon ausgeht, dass die angegebenen Daten zum Vergleich der Produktivität der embryonalen Wurzeln auf die durchschnittliche Anzahl (3-4 Stück) zutreffen, dann kann die Anzahl der embryonalen Wurzeln bei großen Samen, wenn ihre Anzahl 5-6 Stück beträgt, eine noch höhere Produktivität gewährleisten, selbst ohne sekundäre Wurzeln. Besonders wichtig sind die embryonalen Wurzeln für Sommerweizen (harter Weizen) in trockenen Jahren, wenn im trockenen Bodenschicht das sekundäre Wurzelsystem nicht entwickelt wird und der gesamte Ertrag nur durch die embryonalen Wurzeln gebildet wird. In diesem Fall ist großes Samen im Wesentlichen ein Mittel, um die Ernteverluste durch Trockenheit zu verringern, da die große Anzahl an embryonalen Wurzeln in den Boden eindringt und Tiefen von bis zu 2000 cm und mehr erreicht, während die stängelartigen Wurzeln im oberen, entwässerten Bodenschicht praktisch ihre Lebensaktivität einstellen.

Auch aus dem oben Gesagten folgt, dass große Weizensamen, aufgrund ihres großen Potenzials, ihrer hohen Keimenergie und des Gehalts an einer großen Menge an Nährstoffen, zuverlässig aus größeren Pflanztiefen keimen können (Abb. 11), was das Risiko des Erfrierens für Winterkulturen verringert und die Feldkeimfähigkeit bei Wassermangel während der Aussaat erhöht, was besonders für harte Sommerweizensorten wichtig ist, da das Quellen der glasigen Körner langsam erfolgt und sie sich in dieser Phase unbedingt in feuchtem Boden befinden müssen. So zeigten die Forschungen von Zadonzev A. I. und Bondarenko V. I., dass große Samen von Winterweizen unter trockenen Bedingungen selbst aus einer Tiefe von 12 cm gleichmäßig keimten, während kleine Samen schwache Keimlinge bildeten, und viele überhaupt nicht keimten [9].

Darüber hinaus sollte auf Folgendes hingewiesen werden.

Das Wurzelblatt befindet sich im embryonalen Zustand im Samen.

Nach dem Austritt des dritten Blattes beginnt die Phase des Hauptstängelverzweigens. Es bilden sich seitliche Triebe 2. Ordnung. [10].

Die Wachstärkraft, die Größe des ersten Blattes und die Intensität des Verzweigens hängen vom Potenzial des Samens und der Anzahl der embryonalen Wurzeln ab. Im Wesentlichen ist dies das Fundament der zukünftigen Ernte.

Interessant ist, dass bereits in der Mitte der Verzweigungsphase die Bildung des Ährenstands beginnt (die Anzahl der Ährenglieder) und die zukünftige Anzahl und Größe der Ähren bestimmt wird [10]. All dies geschieht bis zum Abschluss der Verzweigungsphase und dem Austritt der Pflanze aus der Röhre [10]. In dieser Phase der Pflanzenentwicklung wird die zukünftige Ernte angelegt, und da die Nährstoffversorgung zu diesem Zeitpunkt nur durch die embryonalen Wurzeln erfolgt, ist deren Anzahl prinzipiell wichtig – 3…4 wie bei gewöhnlichem Saatgut oder 5…6 wie bei starkem Saatgut.

Aus dem oben Gesagten folgt, dass starkes Saatgut die Grundlage bildet, auf der die zukünftige Ernte entsteht.

Die von uns eingeführte schonende fraktionierte Technologie zur Produktion von starkem Saatgut bestätigt dies in der Praxis.

Diese Technologie ist die Grundlage der Saatgutwerke, die von uns produziert werden (Abb. 12).

In einem solchen Werk wird ausschließlich STARKES SAATGUT verschiedener landwirtschaftlicher Kulturen vorbereitet.

Ihre charakteristischen Merkmale:

• Keine Makro- oder Mikroschäden
• Großes Saatgut
• Saatgut, das nach Größe und Form kalibriert wurde
• Schweres Saatgut
• Saatgut, das mit verschiedenen Präparaten und Inokulanten behandelt wurde.

* STARKES SAATGUT — eine eingetragene Marke. Details lesen Sie hier.

Verwendete Literatur:

1. Shpaar D. Getreidearten: Anbau, Ernte, Lagerung und Nutzung. - K.: Verlag „Zerno“, 2012. - 704 S.: Ill.
2. Saatgutwissenschaft und Methoden zur Bestimmung der Samenqualität landwirtschaftlicher Kulturen: Lehrbuch/ Hrsg. S. M. Kalenskaya. – Lehrbuch. - Vinnytsia: FOP Danylyuk, 2011. - 320 S.
3. Kizilova E. G. Untersuchung der Keimung von Saatgut während der Pflanzung und Keimung zur Begründung von Methoden für rechtzeitige und gleichmäßige Keimung: Dissertation, Kandidat der Agrarwissenschaften. - Charkiw, 1961. - 23 S.
4. Bogdanov S. M. Der Wasserbedarf von keimendem Saatgut// Berichte der Universität Kiew. - K., 1988. - 23 S. (Abdruck).
5. Mambish I. E. Gewichtige Verhältnisse und Aschegehalt der Bestandteile von Weizen// Berichte des VNIIZ. - Moskau, 1953. - Bd. 25.
6. Pruzkowa M. G. Handbuch zur Bestätigung landwirtschaftlicher Kulturen (Getreide, Hülsenfrüchte und Leguminosen). - Moskau: Kolos, 1976. - 376 S.
7. Romashchenkov D. D. Abhängigkeit der Verzweigungsenergie von Sommerweizen von der Bildung von Primärwurzeln // Berichte der Akademie der Wissenschaften der UdSSR. - 1951. - Bd. 79, Nr. 2. - S. 349-352.
8. Nosatovskyi A. I. Weizen. Biologie: 2. Aufl., erweiterte Ausgabe. - Moskau: Kolos, 1965. - 568 S.
9. Zadontsev A. I. Faktoren, die die Winterhärte von Winterweizen beeinflussen/A. I. Zadontsev, V. I. Bondarenko// Internationale landwirtschaftliche Zeitschrift. - 1965. - Nr. 4. - S. 4-48.
10. Phasen der Entwicklung von Getreidearten und der Prozess der Erntebildung (Agronom Nr. 4, November 2019).