Mitteilungen der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften Band 23

Mitt. Ges. Pflanzenbauwiss. 23: 185 (2011)
Simulationsgestützte Ertragspotentiale von Winterrüben –
Erste Ergebnisse zur Vorwinterentwicklung
Helge Stephan, Antje Herrmann und Henning Kage
Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, Christian-Albrechts-Universität, Kiel. E-Mail:
stephan@pflanzenbau.uni-kiel.de
Einleitung
Die Winterrübe kann theoretisch sowohl als schossende Variante für die
Biomasseproduktion als auch als nicht-schossende Variante für die
Zuckergewinnung verwendet werden.
Ein in Entwicklung befindliches dynamisches Pflanzenwachstumsmodell soll die
Ertragspotentiale beider Nutzungsformen in Wechselwirkung mit den Standortfaktoren
abbilden können. Hier sollen erste Modellergebnisse zur Vorwinterentwicklung
von Winterrüben dargestellt werden.
Material und Methoden
Das dynamische Modell basiert auf einem LUE-Ansatz (Lichtnutzungseffizienz) und
ist mit einem bestehenden Bodenwasser- und einem Transpirationsmodul gekoppelt.
Für die Kalibration des Modells wurden zweijährige Versuchsdaten (2009 und 2010)
des Standorts Hohenschulen (Schleswig-Holstein, Östliches Hügelland) genutzt. Die
Hauptversuchsfaktoren waren drei Aussaattermine (April, Juni, August) und drei
Bestandesdichten (148 Tsd., 246 Tsd., 370 Tsd. Pflanzen ha -1 ). Es wurden an den
Daten eine Parametrisierung des Modells durchgeführt und in einem ersten Schritt
die LUE geschätzt. In einem zweiten Schritt wurde die Trockenmasseallokation in die
einzelnen Pflanzenorgane parametrisiert.
Ergebnisse und Diskussion
Die geschätzte LUE ist im Modell mit
3.95 g TM MJ -1 PAR -1 höher als die in
den Daten gefundene von 3.2 g TM
MJ -1 PAR -1 (ohne Abbildung). Dies ist
damit zu begründen, dass die im
Modell genutzte LUE noch durch
Stressfaktoren im Feld modifiziert
wird. Für die Allokation der Trockenmasse
in die verschiedenen
Pflanzenorgane konnten verschiedene
empirische Funktionen gefunden
werden.
Wie der Abb. 1 zu entnehmen ist,
ist die Gesamtgüte des Modells für
die Gesamttrockenmasse mit einem
RMSE von 103,5 und einer Effizienz
Simulation DM total [g m -2 ]
500
0
RMSE = 103,5
EF = 0.98
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Gemessen DM total [g m -2 ]
des Modells von 0.98 gut. Für die im Juni 2009 gesäten Winterrüben unterschätzt
das Modell die Trockenmasseproduktion. Im nächsten Schritt muss die Kalibration
für die Vorwinterentwicklung an Validationsdaten getestet werden, bevor die
Überwinterung und der Wiederaustrieb modelliert werden können.
3000
2500
2000
1500
1000
Juni 2009
August 2009
April 2010
Juni 2010
August 2010
Abb. 1: 1:1 Plot der gemessenen und
simulierten Gesamttrockenmasse