MAIS

Mais (Zea mays L.) Befindet sich aufgrund seiner wirtschaftlichen und  ernährungstechnischen Bedeutung nach Korn und Reis an dritter Stelle. Botanisch gesehen gehört er zu den Gräsern und hat einen bündelartigen Wurzelapparat, der jedoch nicht büschelig ist. Die Seitenwurzeln sind für die Aufnahme von grundlegender Bedeutung und in den ersten 50 – 70 cm Boden konzentriert. Die Pflanze bevorzugt lockere, nicht sehr kompakte Böden und meidet asphyktische Unterlagen, was für die Wahl der idealen Bewässerungsmethode ein wichtiger Aspekt ist. Keimung und Wachstum werden von warmen Böden mit einer hohen Nährstoffverfügbarkeit unterstützt. Optimal sind Böden, die reich an Phosphor, Stickstoff und organischen Stoffen sind und einer hohe kationische Austauschfähigkeit haben. In der Fruchtwechselwirtschaft gehört der Mais zu den Vorfrüchten, die im Frühjahr gesät werden,  eine tiefe Bodenbearbeitung benötigen und einen großen Restbewuchs im Boden lassen.

Der Mais ist eine typische Pflanze mit C4-Photosynthese warmer Länder und hat Mechanismen entwickelt, um unter diesen Bedingungen Wasser sparen zu können. Mais hat einen sehr geringen Wasserbeiwert (etwa 300 kg Wasser für ein kg erzeugter Trockensubstanz), allerdings erlangt die Bewässerung eine entscheidende Rolle für die Produktivität des Anbaus, da er seinen kurzen Zyklus aufgrund der Wasserverfügbarkeit in einer kurzen Zeitspanne abwickelt.

Durchschnittlich wird der Wasserverbrauch für den gesamten Anbauzyklus auf etwa 5000 – 6000 mc/ha geschätzt, wobei hohe Produktionslevel erreicht werden. Diese Werte schwanken selbstverständlich nach der Wasserverfügbarkeit des Bodens, des klimatischen Verlaufs und der Anbautechnik.

Das Bewässerungsprogramm muss den Wasserbedarf in dem Zeitraum zwischen der Bildung der Staubblüte (etwa zwei Wochen vor der Blüte) bis zur Milch-/Wachsreife (etwa 5-6 Wochen nach der Blüte) für insgesamt etwa 50-60 Tage perfekt abdecken.

Wassermangel wirkt sich immer negativ aus, kann jedoch außerordentlich schwerwiegende Folgen haben, wenn er sich in einigen phänologischen Phasen einstellt, vor allem in der Blüte. Tatsächlich würde selbst ein vorübergehender Wassermangel in dieser Phase die Befruchtungsprozesse zunichte machen (kein Befruchtung oder Abtreibung der Samenanlage), was sich in einer verringerten Zahl der Kornfrüchte pro Kolben zeigt, die manchmal auch ganz fehlen. Aus diesem Grund sieht die Rationalisierung in der Blütenphase eine maximale Verfügbarkeit der Wasserressourcen vor (etwa für eine Woche), um einen unwiederbringlichen Verlust der Produktion zu vermeiden.

immagine mais testo scicchi

Während des Produktionszyklus müssen die Bewässerungsschicht und das Wasservolumen unter Berücksichtigung der pedoklimatischen Umgebung berechnet werden, um den Gebrauch der Wasserressource zu rationalisieren. Dabei ist der geringste Stress zu vermeiden, der sich durch das Verwelken der Blätter zeigt, was in einigen Fällen einen Produktionsverlust von schätzungsweise 6-8% am Tag bedeuten könnte.

Die Schätzung des Wasserbedarfs muss auch die mögliche Verdunstung berücksichtigen, die im Feld gemessen wird, sowie den vorgesehenen Pflanzenkoeffizienten (kc-Wert), der für Mais ist:

0.30 – 0.40 für die ersten beiden Wochen

0.60 – 1.00 für die folgenden 4 Wochen

1.10 – 1.20 vom Ährenschießen bis zur Milchreife

0.80 – 0.90 in den Phasen nach der Reifung

0.60 -0.30 bis zur Ernte.

Das Bewässerungsvolumen ist so festzusetzen, dass die oberflächliche Schicht des Bodens mit einer Dicke von etwa 0,70 m benässt wird.

Bis zu den ersten Jahren des neuen Jahrtausends wurde Mais immer mit Methoden bewässert, die sich durch eine geringe Bewässerungsleistung auszeichneten. In vielen Teilen der Welt wird Mais immer noch durch Berieselung oder eine seitliche Versickerung der Furchen bewässert. Die meist verwendete Bewässerungsmethode erfolgt durch Besprengung mit dem Einsatz von Selbstfahrern, die hohe Durchflussmengen und Energie benötigen, da sie mit einem Betriebsdruck von 10-12 Bar arbeiten. Diese Methode weist einen hohen Wasserverbrauch von 60-70% auf.

Dank dem neuen Umweltbewusstsein gegenüber dem immer größer werdenden Rückgang der Wasserressourcen und der steigenden Energiekosten wurde in den letzten Jahren auch für diesen Anbau die Tropfenbewässerung entwickelt. Die Vorteile dieser Bewässerungsart für den Mais sind unterschiedlich und von großer Bedeutung:

Mit der Beregnungsdüngung können Düngemittel rechtzeitig und zeitlich eingeteilt ausgegeben werden, um die Bedürfnisse der Maispflanzen aufs Beste zu erfüllen.  Der Stickstoff, das wichtigste Element für den Anbau, wird in den Phasen des größten Bedarfs (von der vierten bis zur zehnten Woche) unter der Verwendung von einfachen Düngemitteln verteilt werden können, wobei Überdosierungen in der Vorsaat oder der Einsatz von teureren Langzeitdüngern vermieden werden können. Die mit Stickstoff versetzten Düngemittel können gleichmäßig und rationell verteilt werden, wobei der Verlust wegen Ausschwemmung zum Vorteil für die Umwelt verringert wird. Die Beregnungsdüngung gestattet eine 30%ige Senkung der Düngemittelverteilung.

Bei der Mikrobewässerung wird das Wasser langsam und kontinuierlich abgegeben, wobei in der Rhizosphäre die ideale, gleichzeitige Anwesenheit von Wasser und Sauerstoff realisiert wird. Daraus kann der Mais seinen Nutzen ziehen, der leblose Böden meidet, während mit der Bewässerung über Selbstfahrer die prasselnde Wirkung des Regens unvermeidlich ist.

Mit der Beregnung werden wenige Bewässerungseingriffe im Jahr (4-6) durchgeführt, die sich durch hohe Volumen (40-60 mm/ha gleich 400-600 mc/ha) auszeichnen, während es mit der Mikrobewässerung möglich ist, mehrmals das korrekte Volumen zu verteilen, wobei die richtige Feuchtigkeit im Boden erhalten und gefährliche Wassermangel vermieden werden. Dieses Verhalten hat einen größeren Ertrag und eine bessere Qualität des Produkts zur Folge.

Die Bewässerung von Mais mit der Tropfenmethode erfolgt durch vorgesehene leichte Saison-Tropfschläuche, ausgestattet mit koextrudierten Tropfern mit Strömungslabyrinth von unterschiedlichem Durchsatz und Abstand zwischen den Verteilerventilen. In der Regel werden für diesen Anbau ein Stundendurchsatz von 1,0-1,5 l/h und Entfernungen zwischen den Tropfstellen von 30 und 40 cm empfohlen.

Es kann ein Tropfschlauch pro Reihe installiert werden. Allerdings haben verschiedene Untersuchungen und Erfahrungen zu dem Schluss geführt, dass die Installation von einem Tropfschlauch alle zwei Reihen als zufriedenstellend angesehen werden kann. Dadurch, und mit einem Abstand zwischen den Maisreihen von 75 cm empfiehlt es sich, die Tropfschläuche alle 150 cm zu installieren. Bei einem zweireihigen Anbau empfiehlt es sich immer, einen Tropfschlauch für jede Reihe aufzustellen. Irritec bietet eine breite Palette von leichten Tropfschläuchen, die eigens für solche Anbauten entwickelt  wurde: P1 von 16 mm, P1 ULTRA von 22 mm, P1 MAXI von 25 mm, P1 EXTRA von 29 mm, ISIPLASTTAPE von 16 und von 22 mm.

Die größeren Durchmesser gestatten eine gleichmäßigere Bewässerung, was auch für Reihen von 600 Metern gilt, wobei ein Druck von nur 0,7 Bar erforderlich ist.

Gezogene Spezialmaschinen gestatten die gleichzeitige Installation von 3- 5 Tropfschläuchen. Dieselben Maschinen werden angebracht eingestellt und erleichtern das Wiedereinholen am Ende des Zyklus.

Die Technik der Untergrundverrieselung kommt auch immer öfter beim Maisanbau zum Einsatz: In diesem Fall können die Tropfschläuche je nach den Eigenschaften des Bodens und der aufeinanderfolgenden Anbauten  in einer Tiefe von etwa 40 cm und einem Reihenabstand von etwa einem Meter im Boden verlegt werden.  Durch diese Praxis können bessere Bewässerungsleistungen erreicht werden sowie eine Schonung der Nährelemente, indem die Düngemittel direkt in die Rhizosphäre abgegeben werden. Die Installation erfolgt auf mechanische Weise und in diesem Fall sind Tropfer mit einer größeren Dicke als die an der Oberfläche verwendeten zu benutzen.  Mit der beim Mais verwendeten Untergrundverrieselung können die Anbauvorgänge modifiziert werden, was die Umweltauswirkungen stark verringert und die Bodenstruktur erhält. Tatsächlich ist die Kombination zwischen Untergrundverrieselung, geringste Bearbeitung und Aussaat auf unbearbeitetem Boden typisch.

Mit der Mikrobewässerung wird beim Mais die Pflicht zur Entsorgung des Gärsubstrats für die Biogasproduktion in eine Ressource für die  Beregnungsdüngung umgewandelt.

Die Technik der Beregnungsdüngung mit der Einspritzung des Gärsubstrats gestattet die Erlangung einer Reihe von Vorteilen, die bis jetzt noch nicht voll bewertet wurden:

Der Einsatz von Gärsubstrat in der Beregnungsdüngung setzt eine Vorstudie über die Eigenschaften des zu verteilenden Produkts und die Verwendung vorgesehener Filtereinrichtungen voraus, um die Verstopfungsgefahr der Tropfer zu verringern oder zu beseitigen, die sich durch niedrige Stundendurchsätze auszeichnen.

Angesichts der großen Bedeutung der Beregnungsdüngung mit dem Gebrauch von Gülle, führt Irritec Versuche fort, um die richtige Filterstufe und –kombination des mit Gülle versetzten Wassers zu individualisieren, die ideale Prozentkombination zwischen Bewässerungswasser und Gülle, je nach ihrer Herkunft, sowie die Resultate und Auswirkungen des Gärsubstrats in der Beregnungsdüngung beim Mais und anderen Anbauten.