Samenruhe: Wie Sie die Keimung stimulieren und das Pflanzenwachstum regulieren
Samen vieler Pflanzen keimen nicht sofort nach der Ernte – es handelt sich um eine natürliche Ruhephase, auch Dormanz genannt. Erfahren Sie, wie Sie diese durch Stratifikation, Gibberelline oder Einweichen des Saatguts überwinden können, und wann Sie das Austreiben hingegen verzögern sollten.
Was ist Samendormanz und warum keimen Pflanzen nicht sofort nach der Ernte
FÖRDERUNG UND HEMMUNG DER KEIMUNG UND DES WACHSTUMS (STIMULATION UND RETARDATION)
STIMULATION DER KEIMUNG UND DES WACHSTUMS
Samen bestimmter Pflanzenarten keimen nicht unmittelbar nach der Ernte. Dies ist eine zweckmäßige „Einrichtung“. Sie verhindert nämlich, dass keimende Pflanzen während des Winters geschädigt werden, was geschähe, wenn die Samen bereits im Herbst bei günstigen äußeren Bedingungen keimen würden. Samen können sich nach der Ernte in einem Ruhezustand (Dormanz) befinden. Die Samendormanz weist viele Parallelen zur Knospendormanz auf.
Bei einigen Pflanzenarten klingt die Ruhe in trockenen Samen oder Früchten innerhalb weniger Wochen nach der Ernte ab. Dies gilt beispielsweise für die meisten Sorten von Winterweizen, Sommergerste sowie für Samen zahlreicher Unkrautarten (z. B. einjähriger Ziest, Flughafer und weitere). Bei Unkräutern erfolgt das Erwachen aus der Ruhe in der Regel schrittweise, wodurch manche Unkräuter besonders „hartnäckig“ werden, da einige ihrer Samen noch nach mehreren Jahren keimen können. Die Ruhe hängt hier mit einem hohen Gehalt an Auxin bzw. Abscisinsäure (ABA) zusammen. Durch die Anwendung von Gibberellinen auf die Samen lässt sich diese Ruhe verkürzen oder vollständig aufheben.
Stratifikation von Gehölzen: Wie Sie die Tiefruhe der Samen durch Kälte überwinden
Bei Gehölzen hat die Samenruhe meist einen anderen Charakter. Hier ist es notwendig, dass die Samen (bzw. Früchte) in Wasser quellen und anschließend für eine bestimmte Zeit der Kälte ausgesetzt werden. Diese Maßnahme nennen wir Stratifikation. Sie weist viele Gemeinsamkeiten mit der Vernalisation auf. Während der Stratifikation kommt es zur Aktivierung von Enzymen, die hemmende Substanzen abbauen, wobei es schrittweise zur Aktivierung von Gibberellinen und Cytokininen kommt.
Stimulation der Keimung: Einweichen des Saatguts und Einsatz von Wachstumsregulatoren
Bereits seit der Entdeckung der Wachstumsregulatoren datieren sich auch die Bemühungen, die Keimung von Samen zu fördern (stimulieren), die sich nicht im Ruhezustand befinden. Stets verlockend war die Möglichkeit, Samen vor dem Keimen in einer Lösung eines der Wachstumsregulatoren quellen zu lassen, das Pflanzenwachstum zu beschleunigen und so gegebenenfalls auch die Ernte zu steigern. Die erzielten Ergebnisse schwanken jedoch erheblich (vieles hängt von der individuellen Keimfähigkeit des Saatguts sowie von den meteorologischen und Bodenbedingungen ab).
Positive Ergebnisse wurden vor allem bei Wurzelgemüse nach dem Quellen (Einweichen) des Saatguts (z. B. für 24 Stunden) in einer Lösung aus IBA und Nikotinsäure (50 mg.l⁻¹) erzielt. Hier wirkt jedoch bereits das bloße Einweichen des Saatguts in Wasser positiv. Dabei werden nämlich hemmende (inhibitorische) Stoffe ausgewaschen, an denen insbesondere die Achänen von Möhren und Petersilie sehr reich sind. Auch Weizenkörner, die in Wasser gequollen und anschließend getrocknet wurden, keimen schneller als trockene Körner, die vor der Aussaat nicht gequollen waren. Dies hängt offenbar nicht nur mit dem Auswaschen inhibitorischer Stoffe zusammen, sondern auch mit der Einleitung biochemischer Prozesse, die während des Quellens stattfinden, vor allem mit dem Beginn der enzymatischen Aktivität.
Zum Zweck des beschleunigten Mälzens von Gerste können Gerstenkörner in einer Gibberellinlösung gequollen werden. Damit lässt sich auch das Wachstum der Blütenstängel, z. B. beim Alpenveilchen, verstärken und so eine bessere Eignung als Schnittblume erzielen. Auch das Besprühen des aufgelaufenen Bestands einer Leguminosen-Getreide-Gemenge mit einer Gibberellinlösung beschleunigt das Pflanzenwachstum deutlich.
Als perspektivisch gilt der Einsatz von Wachstumsregulatoren (ggf. in Mischung mit Mikronährstoffen, z. B. Bor oder Mangan) bei Saatkulturen, also Kulturen, die zur Ernte von Saatgut bestimmt sind. Die Behandlung muss noch vor der Samenreife durchgeführt werden. So entsteht die Möglichkeit, keimfähigeres Saatgut zu ernten, aus dem dann auch vitalere Pflanzen heranwachsen, die in der Lage sind, eine bessere Ernte zu liefern.
Retardation des Austriebs: Wie Sie das Wachstum von Obstgehölzen und Kartoffeln verlangsamen
HEMMUNG (RETARDATION) DES AUSTRIEBS UND WACHSTUMS
In manchen Fällen ist es notwendig, unerwünschten Austrieb zu verhindern. Durch das Besprühen von Obstgehölzen mit Lösungen von Wachstumsregulatoren auxinischer Natur in höheren Konzentrationen (z. B. mit IAA- oder NAA-Lösung 100–200 mg·l⁻¹) im Verlauf des Augusts lässt sich die Blüte dieser Gehölze im folgenden Frühjahr um etwa zehn Tage verzögern. So kann eine Schädigung der Blüten durch späte Frühjahrsfröste verhindert werden.
Bei Kartoffeln wurden Anwendungen von Retardantien erprobt, z. B. von Maleinsäurehydrazid (MH), um den unerwünschten Austrieb der im Winter eingelagerten Knollen zu verhindern.
Auch bei anderen Pflanzenarten wurden MH-Anwendungen erprobt. Bei zur Zwiebelgewinnung angebauten Tulpen kann MH die unerwünschte Blütenbildung verhindern, bei Parkrasen und Hecken hemmt es das unerwünschte Wachstum usw. Aus hygienischer Sicht (MH ist ein mitotisches Gift) sind diese Anwendungen insbesondere bei Kartoffeln nicht empfehlenswert.
In einigen Ländern wurden jedoch positive und aus hygienischer Sicht akzeptable Erfahrungen mit der Anwendung des Retardants Paclobutrazol gemacht. Es wird vor allem zum Besprühen von Obstgehölzen eingesetzt, um das Streckungswachstum der Jungtriebe zu bremsen, ihre stärkere Verzweigung zu fördern und damit einen größeren Blüten- und Fruchtansatz zu erzielen. Im Handel war das paclobutrazolhaltige Präparat Cultar.
Chlorcholinchlorid und auxinische Herbizide: Wachstumsregulierung bei Getreide und Unkrautbekämpfung
Erhebliche praktische Bedeutung erlangte der Retardant Chlorcholinchlorid (CCC). Dieser Wirkstoff ist beispielsweise im Präparat Retacel enthalten. Nach dem Besprühen von Winterweizenbeständen wird ein kürzerer und festerer Halm erzielt, wodurch das Lagern der Pflanzen verhindert wird. Die Wirkung ist besonders ausgeprägt bei Beständen, die mit hohen Stickstoffmengen gedüngt wurden. Auch diese Anwendungen können jedoch aus hygienischer und ökologischer Sicht nicht als wünschenswert betrachtet werden!
Einige Wachstumsregulatoren hemmen in höheren Konzentrationen nicht nur das Pflanzenwachstum, sondern sind auch in der Lage, die Pflanzen zu vernichten. Dabei wird die Tatsache genutzt, dass zweikeimblättrige Pflanzen wesentlich empfindlicher auf Auxin reagieren als einkeimblättrige. Mit auxinischen Regulatoren (z. B. 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure) lassen sich daher zweikeimblättrige Unkräuter (z. B. Senf oder Kamillearten) in Kulturen einkeimblättriger Pflanzen (z. B. Getreide) vernichten.
