Was ist Phantom-Ertragsverlust bei Mais? Wie kann man ihn reduzieren?

In der Landwirtschaft stellt das Streben nach optimalen Ernteerträgen eine ständige Herausforderung für Landwirte weltweit dar. Während Ertragsverluste gemeinhin auf offensichtliche Faktoren und widrige Wetterbedingungen zurückgeführt werden, existiert ein subtileres und schwerer fassbares Phänomen, der sogenannte Phantom-Ertragsverlust.

Es bezeichnet den unerklärlichen Rückgang des Ernteertrags, der nicht direkt auf herkömmliche Faktoren wie Schädlinge, Krankheiten oder widrige Wetterbedingungen zurückgeführt werden kann. Anders als offensichtliche Bedrohungen, die sich sichtbar bemerkbar machen, wirkt er im Verborgenen und bleibt oft unbemerkt, bis seine Auswirkungen während der Ernte deutlich werden.

Laut einem Bericht der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) gehen jährlich schätzungsweise 301.030 Tonnen der globalen Ernteproduktion aufgrund verschiedener Faktoren verloren, darunter auch dieser.

Dieses Phänomen stellt das herkömmliche Verständnis von Ertragsgrenzen in Frage und erfordert eine differenziertere Betrachtung des Agrarökosystems. Daher ist sein Verständnis für Landwirte und Agronomen von entscheidender Bedeutung, da es Faktoren beleuchtet, die möglicherweise unbemerkt bleiben, aber einen erheblichen Einfluss auf die Ernteerträge ausüben.

Durch die Berücksichtigung und Berücksichtigung dieser verborgenen Faktoren können landwirtschaftliche Praktiken verfeinert und die Gesamtproduktivität verbessert werden.

Phantom-Ertragsverluste bei Mais

Mais, eine der weltweit wichtigsten Nutzpflanzen, spielt eine zentrale Rolle in der globalen Nahrungsmittelproduktion. Landwirte stehen jedoch vor zahlreichen Herausforderungen bei der Optimierung ihrer Maiserträge, wobei der sogenannte Phantom-Ertragsverlust ein wesentlicher Faktor ist.

Es handelt sich um den potenziellen Ertragsverlust, der entsteht, wenn Mais über einen bestimmten Punkt hinaus auf dem Feld natürlich austrocknet. Dies geschieht, weil die Maiskörner beim Trocknen weiter atmen und an Gewicht verlieren, wodurch sich ihre Masse und Qualität verringern. Dieser Effekt ist zwar mit bloßem Auge nicht sichtbar, kann aber erhebliche Auswirkungen auf Ihren Gewinn haben.

Laut Eric Frank, einem Saatguthändler von Channel Seeds aus Frankfort, Indiana, handelt es sich dabei um “Ertragseinbußen bei Mais, die auftreten, wenn man die Ernte nicht frühzeitig einleitet. Dies geschieht, weil man die Pflanzen vor der Ernte bis zu einem gewissen Grad auf natürliche Weise austrocknen lässt. Wenn sie auf dem Feld so viel Feuchtigkeit verliert, schädigt sie sich im Grunde genommen selbst ein wenig.”

Welchen Beitrag leistet die Atmung des Zellkerns dazu?

Dies geschieht, weil die Körner auch nach Erreichen der schwarzen Schicht noch leben und weiter atmen, wodurch sie ihre gespeicherten Zucker und Stärke verbrauchen. Diese Stoffwechselaktivität reduziert die Masse der Körner und mindert ihr Hektolitergewicht und ihre Qualität.

Die Atmung des Getreidekorns ist der Prozess, bei dem das Getreidekorn Sauerstoff und Glukose nutzt, um Energie, Kohlendioxid und Wasser zu produzieren. Es handelt sich um einen normalen Stoffwechselvorgang, der während der gesamten Entwicklung und Reifung des Getreidekorns stattfindet.

Die Atmung des Korns endet jedoch nicht mit der physiologischen Reife, wenn sich die schwarze Schicht an der Spitze bildet. Das Korn bleibt so lange lebensfähig, bis es auf einen ausreichend niedrigen Feuchtigkeitsgehalt (etwa 151 µg/l) ausgetrocknet ist, um abzusterben. Während dieser Zeit atmet das Korn weiter und verliert Trockenmasse.

Wie hoch kann der Ertragsverlust dadurch ausfallen?

Das hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Reissorte, dem Wetter, der Bodenart und dem Erntezeitpunkt. Einige Studien haben jedoch gezeigt, dass der Ertrag zwischen 5 und 15 Scheffel pro Acre oder mehr liegen kann.

Beispielsweise führte die Feldagronomin Missy Bauer vom Farm Journal im Jahr 2020 einen Versuch auf einem bewässerten Feld mit einer einzigen Hybridsorte durch. Sie erntete einen Teil des Feldes am 23. September bei einem Bodenfeuchtegehalt von 27,91 % TP3T und den Rest am 30. Oktober bei einem Bodenfeuchtegehalt von 18,41 % TP3T. Dabei stellte sie fest, dass die frühe Ernte 15,6 Scheffel pro Acre mehr einbrachte als die späte Ernte (214,2 gegenüber 198,6 Scheffel pro Acre).

Als Faustregel gilt jedoch, dass dieser Effekt einsetzt, wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Maises unter 131 bis 161 TP3T sinkt. Laut einigen Studien kann der Ertragsverlust zwischen 0,51 und 1,61 TP3T pro Feuchtigkeitspunkt unter 151 TP3T liegen. Das bedeutet, dass ein Landwirt, der Mais mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 121 TP3T anstatt 151 TP3T erntet, allein dadurch bis zu 4,81 TP3T Ertrag verlieren kann.

Weitere Studien berichten von Ertragsverlusten zwischen 5 und 15 Scheffel pro Acre bei späteren Ernteterminen. So ergab beispielsweise eine fünfjährige Studie in Nebraska einen durchschnittlichen Ertragsrückgang von 9,1 Scheffel pro Acre bei späterer Ernte, unabhängig von der Kornfeuchte oder der Zeitspanne zwischen den Ernteterminen. Eine ähnliche Studie in Michigan zeigte hingegen einen durchschnittlichen Ertragsvorteil von 8,9 Scheffel pro Acre für eine frühere Ernte.

Wie lässt es sich messen?

Am besten lässt sich dies messen, indem man die Erträge von Mais vergleicht, der auf demselben Feld bei unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalten geerntet wurde. Dazu kann man einen Teil des Feldes früh ernten, wenn der Mais noch feucht ist (etwa 251 bis 301 µg/kg Feuchtigkeit), und einen anderen Teil später, wenn der Mais trocken ist (etwa 151 µg/kg oder weniger).

Die Ertragsdifferenz zwischen den beiden Ernteteilen entspricht dem Ertragsverlust auf dem Feld. Beispiel: Erbrachte der früh geerntete Mais 200 Scheffel/Acre und der spät geerntete 190 Scheffel/Acre, so beträgt der Ertragsverlust 10 Scheffel/Acre bzw. 51 Tonnen pro 3 Tonnen.

Faktoren, die zum Phantomausbeuteverlust beitragen

Hier sind einige der versteckten oder weniger offensichtlichen Faktoren, die zu Ertragsverlusten beitragen:

1. Größe und Form der Kerne: Moderne Maishybriden haben größere und tiefere Körner als ältere Sorten, was bedeutet, dass sie bei der Atmung mehr Masse verlieren.

Laut Missy Bauer, Feldagronomin des Farm Journal, liegt der durchschnittliche Korngehalt heute bei 70.000 bis 76.000 pro Scheffel, verglichen mit 90.000 früher. Das bedeutet, dass jedes einzelne Korn einen größeren Einfluss auf den Endertrag hat und dieser mit neueren Sorten noch bedeutender ausfallen kann.

2. Feuchtigkeitsgehalt der Körner: Der Feuchtigkeitsgehalt der Körner bestimmt, wie viel Wasser sie während der Atmung verlieren können. Je höher der Feuchtigkeitsgehalt, desto höher die Atmungsrate und das Potenzial für Ertragsverluste.

Laut Eric Frank von Channel Seedsman beginnt dies, wenn die Kornfeuchte unter 161 µg/m³T sinkt. Er empfiehlt, Mais bei einer Kornfeuchte zwischen 201 µg/m³T und 251 µg/m³T zu ernten, um zu große Gewichts- und Qualitätsverluste auf dem Feld zu vermeiden.

3. Wetterbedingungen: Die Witterungsbedingungen während der Trocknungsphase können die Atmungsrate und den Ertragsverlust beeinflussen. Hohe Temperaturen, niedrige Luftfeuchtigkeit, Wind und Sonneneinstrahlung können die Verdunstung von Wasser aus den Körnern erhöhen und den Gewichtsverlust beschleunigen.

Umgekehrt können niedrige Temperaturen, hohe Luftfeuchtigkeit, Regen und Bewölkung die Verdunstungs- und Atmungsprozesse verlangsamen und Ertragsverluste reduzieren. Allerdings können diese Bedingungen auch das Risiko von Schimmel, Krankheiten und Insektenschäden erhöhen, was wiederum Ertrag und Qualität des Maises mindern kann.

4. Erntezeitpunkt: Der Erntezeitpunkt ist ein entscheidender Faktor für den Ertrag von Mais. Eine zu frühe Ernte kann hohe Trocknungskosten und ein geringeres Hektolitergewicht zur Folge haben, während eine zu späte Ernte zu übermäßigen Verlusten und einer geringeren Kornqualität führen kann.

Der optimale Erntezeitpunkt hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. der Reife der Hybridsorten, den Abschlägen in Getreidesilos, der Wettervorhersage, den Feldbedingungen und der Verfügbarkeit von Maschinen. Frank rät Landwirten, ihre Felder genau zu beobachten und ihre Erntepläne entsprechend anzupassen.

Gleichzeitig können Landwirte mit ungünstigen Bedingungen wie Regen, Hagel, Frost oder Schnee konfrontiert werden, die ihre Erntepläne verzögern oder unterbrechen. Solche Ereignisse können die Stängelstabilität beeinträchtigen und das Risiko von Lagerung, Kolbenabfall oder Schimmelbefall erhöhen, was wiederum Ertrag und Qualität des Maises mindern kann.

Wie lässt sich das vermeiden oder reduzieren? Durch die frühzeitige Ernte!

Die beste Methode, Ernteverluste zu vermeiden, ist die Ernte von Mais bei optimalem Feuchtigkeitsgehalt und der Einsatz kontrollierter Trocknungsverfahren. Die Ernte von Mais bei einem höheren Feuchtigkeitsgehalt (etwa 201–251 µg/l) trägt dazu bei, das Korngewicht und die Qualität zu erhalten und Feldverluste durch Kolbenfall, Lagergetreide, Insektenschäden, Schimmelpilzbefall und Mykotoxinbelastung zu reduzieren.

Die Ernte von Nassmais erfordert jedoch auch geeignete Trocknungs- und Lagereinrichtungen, um Verderb und Qualitätsminderungen zu verhindern. Kontrollierte Trocknungsverfahren wie die natürliche Lufttrocknung oder die Niedrigtemperaturtrocknung können dazu beitragen, Kornschäden und Schrumpfung während des Trocknungsprozesses zu reduzieren.

Darüber hinaus sollten Landwirte die wirtschaftlichen Faktoren berücksichtigen, die bei der Ernte von feuchtem Mais im Vergleich zu trockenem Mais anfallen. Dazu gehören Rabatte oder Aufschläge der Getreidehändler je nach Feuchtigkeitsgehalt, Trocknungskosten oder -einsparungen, Lagerkosten oder -einsparungen sowie potenzielle Ertrags- oder Qualitätsverluste oder -gewinne.

Durch die Abwägung dieser Faktoren und die Nutzung verlässlicher Daten aus eigenen Feldern oder lokalen Quellen können Landwirte fundierte Entscheidungen darüber treffen, wann sie ihren Mais ernten und wie sie ihn effizient und effektiv trocknen können.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Hybriden mit guter Standfestigkeit und Resistenz gegen Krankheiten und Schädlinge auszuwählen, die die Stängelstabilität und den Kolbenansatz beeinträchtigen können. Zusätzlich können agronomische Maßnahmen eingesetzt werden, die ein gesundes Pflanzenwachstum und eine optimale Entwicklung fördern, wie z. B. die richtige Düngung, Unkrautbekämpfung, Bewässerung und Schädlingsbekämpfung.

Kann PYL auch andere Nutzpflanzen beeinträchtigen?

Ja, es kann verschiedene Nutzpflanzen beeinträchtigen, aber nicht alle in gleicher Weise. Pflanzen mit hohem Feuchtigkeitsgehalt können geschädigt werden, wenn sie voll ausgewachsen sind und auf dem Feld lange zum Trocknen brauchen. Einige Nutzpflanzen sind jedoch aufgrund ihrer Samen und ihrer Wachstumsweise anfälliger als andere. atmen, und die Umwelt.

Nehmen wir beispielsweise Sojabohnen. Im Vergleich zu Mais ist die Wahrscheinlichkeit für einen starken PYL-Anfall bei ihnen deutlich geringer. Das liegt daran, dass Sojabohnen zum Erntezeitpunkt einen geringeren Feuchtigkeitsgehalt aufweisen (etwa 501 µg/l im Vergleich zu 701 µg/l bei Mais) und auf dem Feld schneller austrocknen (etwa 10 Tage im Vergleich zu 30 Tagen bei Mais).

Werden Sojabohnen jedoch erst geerntet, wenn sie einen Feuchtigkeitsgehalt von über 131 µg/l aufweisen, können sie aufgrund von Atmung, Zerfall oder Pilzbefall immer noch an Gewicht und Qualität verlieren.

Weizen hingegen ist stärker gefährdet als Sojabohnen. Das liegt daran, dass Weizen zum Erntezeitpunkt einen höheren Feuchtigkeitsgehalt aufweist (etwa 601 µg/l im Vergleich zu 501 µg/l bei Sojabohnen) und länger zum Trocknen auf dem Feld benötigt (etwa 20 Tage im Vergleich zu 10 Tagen bei Sojabohnen).

Weizen kann bis zu 101 TP3T seines Gewichts verlieren, wenn er nicht geerntet wird, bevor er einen Feuchtigkeitsgehalt von mehr als 141 TP3T aufweist. Dies kann durch Atmung, Zerfall, Keimung oder Krankheiten bedingt sein.

Auch andere Nutzpflanzen wie Gerste, Hafer, Roggen, Sorghum, Sonnenblumen, Raps und Luzerne können von der Blütenendfäule befallen werden. Wie stark sie betroffen sind, hängt von der Zusammensetzung der jeweiligen Pflanze, ihren Genen, der Pflege und den Witterungsbedingungen ab. Daher ist es für Landwirte entscheidend, den Feuchtigkeitsgehalt ihrer Pflanzen im Auge zu behalten und sie zum optimalen Zeitpunkt zu ernten, um unnötige Verluste zu vermeiden.

Wie kann die automatisierte Ertragsbereinigung und Kalibrierung von GeoPard bei PYL helfen?

Kernstück der GeoPard-Lösung ist eine Reihe von Funktionen zur automatisierten Bereinigung und Kalibrierung von Ertragsdaten. Die Technologie identifiziert systematisch Lücken oder fehlende Werte im Ertragsdatensatz und gewährleistet so eine zuverlässigere Darstellung der tatsächlichen Erträge.

Durch den Einsatz fortschrittlicher Algorithmen wird die Genauigkeit der Überwachung verbessert und Landwirten eine verlässliche Entscheidungsgrundlage geboten. Eine der herausragenden Eigenschaften der GeoPard-Technologie ist ihre Fähigkeit, fehlende Daten mithilfe synthetischer Ertragskarten zu ergänzen.

Bei Datenlücken generiert das System synthetische Ertragskarten, die sich nahtlos in den bestehenden Datensatz integrieren lassen. Dieser innovative Ansatz gewährleistet nicht nur eine umfassende Ertragsdokumentation, sondern trägt auch zu einem präziseren Verständnis der Pflanzenentwicklung bei.

Die Anwendung von Die automatisierte Reinigung und Kalibrierung von GeoPard Technologie führt direkt zu einer Reduzierung von fiktiven Ertragsverlusten. Dank präziserer Ertragsdaten können Landwirte fundiertere Entscheidungen hinsichtlich Anbauplanung, Ressourceneinsatz und Erntezeitpunkt treffen. Sie versetzt Akteure im Agrarsektor in die Lage, die Herausforderungen ungenauer Daten zu bewältigen und letztendlich die Gesamtproduktivität zu steigern.

Schlussfolgerung

Es handelt sich um eine subtile, aber bedeutende Herausforderung in der Landwirtschaft, die einen umfassenden Ansatz im Pflanzenbau erfordert. Indem Landwirte weniger offensichtliche Faktoren, die den Ertrag beeinflussen, erkennen, können sie proaktiv handeln. Präzisionslandwirtschaft, Bodenmanagement, mikrobielle Interaktionen, klimaschonende Anbaumethoden und Fortschritte in der Pflanzengenetik bilden einen Fahrplan, um dieser Herausforderung zu begegnen. Diese ganzheitliche Perspektive ermöglicht es der Landwirtschaft, angesichts sich wandelnder Herausforderungen nachhaltige und widerstandsfähige Nahrungsmittelproduktionssysteme zu fördern.