PDF / 53,9 MB - Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft

Abb. 3: Ansicht eines von sechs Versuchsringen, auf denen jeweils
fünf Sorghum-Genotypen und eine Maissorte in Kleinparzellen angebaut
wurden. Die linke Ring-Hälfte war die bewässerte und die
rechte die trockene Variante. Sie enthielt ein Zeltgerüst zur Manipulation
des Niederschlags. In drei der sechs Versuchsringe wurde
die CO 2 -Konzentration mit der FACE-Technik von 385 ppm auf 600
ppm erhöht. – View of one of six treatment areas, in which five
sorghum-genotypes and one maize cultivar were grown in small
plots. The left part was watered and the right subjected to drought
by the operation of a rain-shelter. Three of the areas were ambient
CO 2 controls (385 ppm) and three areas were equipped with a
FACE-ring for CO 2 enrichment to 600 ppm.
Die CO -Anreicherung hatte insbesondere bei ausreichender
2
Wasserversorgung keinen Einfluss auf den Biomasseertrag. In
den Varianten mit begrenztem Wasserangebot war unter mehr
CO kein Trockenstresseffekt zu sehen. Die einzelnen Genotypen
2
differierten in ihrem Biomasseertrag und eine der drei Sorghum-
Genotypen erreichte ähnliche Werte wie Mais. Es gab keine
Wechselwirkung zwischen Genotyp und CO -Behandlung auf
2
die Trockenmasse von Blatt, Halm oder der gesamten Pflanze.
Danach hat mehr CO sowohl bei Mais als auch bei Sorghum
2
keinen positiven Einfluss auf das Wachstum, sofern die Wasserversorgung
ausreichend ist.
Die Arbeiten werden durch das BMBF unterstützt.
nFK [mm]
140
120
100
80
60
40
20
feucht
feucht CO2 trocken
0
trocken CO2 1. Jul. 16. Jul. 1. Aug. 16. Aug. 1. Sep. 16. Sep. 2. Okt.
Abb. 4: Saisonaler Verlauf der nutzbaren Feldkapazität (nFK) in 0
bis 60 cm Bodentiefe unter einer Sorghumhirse (Dreiecke) und einer
Maiskultur (Kreise) bei unterschiedlicher CO 2 und Wasserversorgung
– Seasonal changes in plant available soil water content (0 to
60 cm soil depth) under one sorghum (triangle) and maize (circle)
cultivar grown at different CO 2 and water supply.
Bericht des Instituts für Biodiversität (BD)
2.2 Quantifizierung der Wirkung erhöhter atmosphärischer
CO 2 -Konzentrationen auf den transpiratorischen
Wasserverbrauch von Sorghum-Genotypen – Effect of free
air CO 2 enrichment on transpiration of Sorghum
Remy Manderscheid, Martin Erbs, Jürgen Bender, Hans-Joachim
Weigel
Steigende CO 2 -Konzentrationen beeinflussen bei C 4 -Kulturpflanzen
wie Mais und Sorghumhirse kaum die CO 2 -Assimilation,
wohl aber den H 2 O-Gaswechsel der Blätter. Daher ist
hier eine Quantifizierung der CO 2 -bedingten Reduktion der
Trans-piration notwendig, um den CO 2 -Effekt auf die Wasserausnutzungseffizienz
zu ermitteln. Beim FACE-Experiment
2010 mit mehreren Sorghum-Genotypen wurden verschiedene
zur Bestandstranspiration beitragende Teilprozesse untersucht.
Anhand von mikroskopischen Präparaten der Blattepidermis
wurde z. B. geprüft, ob die erhöhte CO 2 -Konzentration die
Anzahl der Spaltöffnungen pro Blattfläche verringert. Entsprechende
Messungen an einem Sorghum-Genotyp ergaben eine
Reduktion der Spaltöffnungsdichte um ca. 10 % bei 600 ppm
CO 2 im Vergleich zur heutigen Konzentration von ca. 385 ppm.
Bei Feld-Messungen der stomatären Leitfähigkeit für Wasserdampf
an zwei Sorghum-Genotypen zeigten beide Sorten eine
reduzierte Blatt-Transpirationsrate unter erhöhtem CO 2 . Ergänzende
Messungen mit Hilfe von Saftflussmanschetten sollen
dazu dienen, die Transpirationsraten ganzer Pflanzen zu ermitteln.
Die Arbeiten werden durch das BMBF unterstützt.
2.3 Biodiversität und Leistungsfähigkeit von Grünlandsystemen:
Untersuchungen an Reinkulturen und Gras-
Leguminosen-Mischungen unterschiedlicher pflanzlicher
Diversität im Hinblick auf Ertragsstabilität und Anpassung
an veränderte Klimabedingungen – Biodiversity and
productivity of grassland systems: Analysis of monocultures
and grass-legume mixtures consisting of different plant diversity
with respect to stability of yield and adaptation to climate
change
Sebastian Klimek, Jürgen Bender, Hans-Joachim Weigel, Frank
Höppner (JKI), Jörg Michael Greef (JKI)
Der Bedarf nach proteinreichem Futter in der Tierernährung
und die mit einem hohen Einsatz von mineralischem Stickstoff
verbundenen Produktionskosten sowie die erhöhte Gefahr der
Nitrat-Auswaschung verstärken die Bedeutung von Leguminosen
in der Grünlandbewirtschaftung. Um den Zusammenhang
zwischen pflanzlicher Diversität und Leistungsfähigkeit (z. B.
Futterqualität, Ertragsstabilität, Bodenbiologie) von Grünlandbeständen
zu untersuchen, wurde 2010 ein Feldversuch bestehend
aus Rein- und Mischkulturen verschiedener Gräser und
Leguminosen angelegt (Abb. 5).
Ausgehend von einer Reinkultur aus Deutschem Weidelgras
(Lolium perenne) als Kontrollvariante wurden Mischungen mit
zunehmender Artendiversität etabliert. Neben Weißklee (Trifolium
repens) wurden Mischungen mit Leguminosen (z. B. Lotus
corniculatus, Trifolium hybridum) angebaut, die unter zu-
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