Anbautechnik
Herkunft und Botanik
Sorghum gehört zur Familie der Großkörnigen Hirsen und bildet die Nahrungsgrundlage für Menschen in den ariden Gebieten unserer Erde. Die Wildformen dieser Hirseart lassen sich in den Steppenregionen Afrikas und ihr späterer Anbau in den Mittelmeerländern, im Orient, Indien und China nachweisen. Jahrtausende der Selektion haben Rassen und Genotypen entstehen lassen, die besonders gut an diese extremen Bedingungen angepasst sind. Neben den Körnern, die der Zubereitung von Nahrungsmitteln dienen, können alle Bestandteile der Sorghumpflanze als Tierfutter genutzt werden.
Spätere züchterische Bearbeitungen führten zu Sorten, die heute weltweit als Nahrungs- Futter- und Rohstoffquelle genutzt werden können.
Wie der Mais gehört Sorghum zu den Süßgräsern (poaceae)und ähnelt ihm in seinem Habitus, besonders in der vegetativen Wachstumsphase. Im Unterschied zu Mais befinden sich die generativen Organe endständig in einer Rispe und die Neigung zur Bildung von Bestockungstrieben ist deutlich stärker ausgeprägt. In zahlreichen bundesweiten Projekten wurden im Wesentlichen Genotypen der folgenden Gruppen auf ihre Anbaueignung als Energiepflanzen für die Biogasproduktion getestet: Sorghum bicolor, Sorghum sudanense und Mischtypen von S. bicolor x S. sudanense. Vertreter von S. bicolor, auch als Futterhirsen bezeichnet, besitzen in der Regel einen kräftigen, Mark gefüllten Stängel und eine vergleichweise (in Abhängigkeit von der Bestandesdichte) geringe Bestockungsneigung. Sorghum sudanense und die Mischtypen sind charakterisiert durch dünnere Stängel des Haupttriebes und eine höhere Bestockungsneigung.
Sorghum sudanense Sorghum bicolor Zea mays
Unterschiedliche Pflanzenlängen, Rispenformen und -farben der einzelnen Genotypen lassen eine große Varianz in den Eigenschaften erkennen.
Auf zunehmendes Interesse stoßen neue, kompakte, standfeste S. bicolor Hybriden, die sich durch einen hohen Kornanteil und eine gute Druscheignung sowie gute Futterqualitäten bei Ganzpflanzen-nutzung auszeichnen (siehe Nutzungsmöglichkeiten).
Wesentliche morphologische Unterschiede zu Mais sind in den Wurzelsystemen zu finden. Sorghum hat ein sehr gutes Wasser- und Nährstoffaneignungsvermögen auf grund seiner größeren Wurzeloberfläche und des höheren Anteils von Feinwurzeln.
Besonders längere niederschlagsarme Perioden überstehen die Sorghumpflanzen besser als Mais, der unter Trockenstress schnell in die Abreife übergeht.
Für einen gleichmäßigen Feldaufgang ist allerdings eine ausreichende Versorgung der Sorghumsamen mit Keimungswasser erforderlich.
Auf zu geringe Niederschläge in den Sommermonaten (z.B. im Jahr 2013) reagiert Sorghum mit einer reduzierten Pflanzenlänge.
Wenn auch die Ansprüche von Sorghum an die Bodenqualität eher gering sind, müssen die spezifischen Ansprüche dieser Wärme liebenden Kulturpflanze
berücksichtigt werden.
Eine rasche Bodenerwärmung ist die erste Forderung bei der Standortwahl. Die erforderlichen Bodentemperaturen liegen im Bereich von 12 – 14°C. Spätere Temperaturen knapp über dem Gefrierpunkt können die Pflanzen zerstören. Ein nennenswertes Wachstum zeigen die Pflanzen erst ab etwa 15°C Lufttemperatur. Längere Kühlephasen im Spätsommer (kalte Nächte gegen Ende August) verlangsamen die Stoffwechselaktivität der Pflanzen und können das Risiko von Lager erhöhen.
Sandige, kiesige Böden mit guter Struktur und einem Mindest PH-Wert von 5,0 sind gut geeignet. Zur Verschlämmung neigende Böden stellen ein Risiko für den
Feldaufgang und die Jugendendwicklung dar. Bodensenken und Höhenlagen sollten vom Anbau ausgeschlossen werden. Möglichst mit Schadhirsen unbelastete Flächen erleichtern die spätere
Unkrautkontrolle.
Die Einflüsse einer wendenden Bodenbearbeitung auf die Bodenstruktur und die Erwärmung des Bodens im Frühling wirken sich auf das Wachstum von Sorghumbeständen äußerst positiv aus.
Sorghum stellt ähnliche Anforderungen an das Saatbett wie andere kleinsämige Kulturen.
Um einen gleichmäßigen Feldaufgang zu erzielen, müssen die etwa 3,5 bis 4,5 mm großen Sorghumsamen mit konstanter Tiefenablage und mit gleichmäßigen Abständen in der Reihe ausgesät werden.
Die Entzüge an Hauptnährstoffen/Ertragseinheit sind denen von Mais vergleichbar. Allerdings liegt der Kaliumbedarf etwas höher. Da die Hauptwachstumsphase bei Sorghum in die Zeit erhöhter Mineralisierung fällt, können organisch gebundene Nährstoffe sehr gut genutzt werden, und müssen deshalb besonders bei der Ermittlung der N-Düngung berücksichtig werden. In verschiedenen Düngungsversuchen haben sich mineralische N-Gaben über 100kg nicht in Mehrerträge umsetzen lassen.
Die Pflanzen eines Sorghumbestandes sind gegenüber der Unkrautflora äußerst konkurrenzschwach. Besonders im Stadium der langsamen Jugendentwicklung werden die Sorghumpflanzen von den robusteren einheimischen Arten leicht überwachsen. Folgende Herbizide sind für den Einsatz in Sorghum zugelassen, allerdings erst ab 3-Blatt Stadium der Kulturpflanze:
Die Anwendung unter Stressbedingungen sollte möglichst vermieden werden. Spezielle Regelungen in den einzelnen Bundesländern müssen beachtet werden. Bei einem Anbau von Sorghum nach einer umgebrochenen Vorfrucht sind die Wartefristen der eingesetzten Mittel einzuhalten.
Eine Anwendung S-Metolachlorhaltiger Herbizide ist im Vorauflauf nur dann möglich, wenn das Saatgut mit einem Safener behandelt
wurde.
Auch wenn Sorghum in Mais-starken Fruchtfolgen den Entwicklungskreislauf einiger Maisschädlinge unterbrechen kann, so sind doch in den letzten Jahren Schadsymptome verschiedener Erreger und tierische Schädlinge an Sorghumpflanzen beobachtet worden.
Sorghum ist resistent gegen den Westlichen Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera). Als Ursache dafür gilt die Bildung von Blausäure in den Wurzeln der jungen Pflanze. Möglicherweise werden auch weitere bodenbürtige Pathogene gehemmt (Nematoden).
Ein Zuflug des Maiszünslers (Ostrinia nubilalis) aus befallenen Maisschlägen oder von anderen Wirtspflanzen mit nachfolgender Eiablage auf den Sorghumblättern ist beobachtet worden. Geschädigte Pflanzen sind an den abgeknickten Rispen zu erkennen. Allerdings gilt Sorghum nicht als Wirtspflanze, da die Larven nicht in der Lage sind, sich im Stängel in Richtung der Stängelbasis vorzuarbeiten und dort zu überwintern. In Körnerhirsebeständen, die gedroschen werden sollen, könnte der Einsatz von Trichograma sinnvoll sein.
In Einzelfällen wurden auch Blattläuse an Sorghumpflanzen gefunden. In dem besonders kritisches Stadium kurz vor dem Austritt der Rispe können die Insekten Fraßschäden an den Blüten herbeiführen mit der Folge eines geringeren Kornansatzes. Besonders Körnerhirsesorten sind dann mit einem Ertragsverlust an den Körnern betroffen.
Für Vögel sind besonders Bestände mit frühen Körnerhirsesorten attraktiv. In Exaktversuchen ist deshalb ein besonderer Schutz vor der Beerntung erforderlich.
Bereits junge Sorghumpflanzen können von verschiedenen bodenbürtigen Schadpilzen befallen und geschädigt werden. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um Mischinfektionen verschiedener Fusarium-, Phytium- und Rhizoctonia-Arten. Lückige Pflanzenbestände nach dem Absterben von Jungpflanzen und später zunehmende Probleme mit der Standfestigkeit können die Folge sein. Keime dieser Pilze überwintern vorwiegend an befallenen Ernteresten im und auf dem Boden und infizieren bereits die Keimlinge der Folgekultur im Frühling. Stresseinflüsse, der Wechsel von trockener, warmer Witterung mit kühlen und feuchten Perioden fördern die Ausbreitung der Schäden.
Eine Behandlung der Samen mit fungiziden Wirkstoffen reicht als Gegenmaßnahme nicht in jedem Fall aus. Ackerbauliche Strategien bieten weitere Möglichkeiten: durch Einarbeitung organischer Reste und Vermischung mit dem Boden kann die Verrottung gefördert und im Sinne einer wirksamen Bodenhygiene genutzt werden. Eine harmonische Düngung mit besonderer Betonung der Kaliversorgung unterstützt die Abwehrkräfte der Pflanzen.
Die Entwicklung neuer Sorten mit verstärkten Resistenzen kann möglicherweise in den nächsten Jahren zur Problemlösung besonders in den bekannten Rhizoctonia – Befallsgebieten beitragen.
Sorghum ist ähnlich wie Mais anfällig für Blattkrankheiten. Verschiedene Arten von Helminthosporium verursachen nach der Infektion grau – grüne Blattflecken, die sich vergrößern und große Teile der Blattspreiten erfassen. Auf den absterbenden Blättern entwickeln sich neue Pilzsporen, die wiederum zum Befall anderer Pflanzen fähig sind. Besonders förderlich sind hohe Temperaturen und Luftfeuchtigkeiten, die die Blätter ständig feucht halten. Sporen werden vorwiegen durch Spritzwasser verbreitet und überdauern auf Ernteresten der Vorfrüchte. Wirksame Gegenmaßnahmen sind verrottungsfördernde Bodenbearbeitungen, eine harmonische Düngung und der Anbau resistenter Sorten, die sich im vorhandenen Sortenspektrum anbieten. Sorten mit hoher Anfälligkeit fallen teilweise durch erhöhte Trockensubstanzgehalte im Erntegut infolge einer unnatürlichen Blattabreife auf.
Sorghumbestände werden mit denselben technischen Verfahren geerntet und siliert, die auch bei der Silomaisernte genutzt werden. Da ein Einsatz von corn crakern nicht erforderlich ist, und harte Bestandteile, wie z.B. die Spindeln bei Mais, nicht anfallen, lässt sich mit einem relativ geringen Energieeinsatz ein homogenes Silogut herstellen.
Bei hochgewachsenen Biomassesorten kann der Einzugskanal beim Häcksler einen Engpass darstellen. Erhebliche Schwierigkeiten treten dann auf, wenn auf größeren Teilflächen Lagerpflanzen zu ernten sind.
Neue, kompakte Körnerhirsesorten können diese Ansprüche leichter erfüllen:
In vielen Exaktversuchen, in denen Sorten unterschiedlicher Wuchstypen geprüft werden, werden einheitliche Bestandesdichten angestrebt, so dass die genannten
Effekte nicht wirksam werden können. Ein direkter Sortenvergleich ist so nicht sinnvoll.
In der landwirtschaftlichen Praxis in Deutschland werden überwiegend Sorghum Sorten der Arten Sorghum bicolor und Sorghum bicolor x Sorghum sudanense angebaut. Reine Sudangrastypen findet man nur stellenweise. Sorghum bicolor Sorten lassen sich in hochwüchsige, Masse-betonte und kompakte, Korn-betonte Sorten einteilen.
Für die Beurteilung einer Sorte für die Biogasproduktion werden als relativ einfach zu bestimmende Eigenschaften der Gesamtpflanzenertrag und der Trockensubstanzgehalt benutzt. Der spezifische Methanertrag einer Sorte wird jedoch entscheident auch durch die Qualität der Inhaltsstoffe bestimmt, was sich auch durch einen Test im Laborfermenter nachweisen lässt.
Da die Messung der Methanausbeute im Biogastest sehr kostenintensiv und langwierig ist, bieten sich verschiedene Schätzmethoden an. Mit der Methode nach WEISSBACH, 2009 wird aus den Werten der Qualitätsanalyse der Anteil der fermentierbaren organischen Substanz (FoTS) errechnet und über eine Schätzgleichung das spezifische Methanbildungsvermögen abgeleitet. Sorghum Sorten, die einen hohen Kornanteil ausbilden, sind daher in der Lage Methanausbeuten zu erreichen wie ein guter Silomais.
Bei der Wahl einer geeigneten Sorghum Sorte können deshalb folgende Überlegungen nützlich sei:
Ein übersichtliches, mehrstufiges Prüfsystem wie es für den Mais existiert, aus dem sich umfangreiche Sorteneigenschaften ableiten kann, gibt es für Sorghum noch nicht. Außerdem werden nicht alle, für die verschiedenen Nutzungsrichtungen relevanten Eigenschaften erfasst.
Es erscheint daher sinnvoll, eventuell im Rahmen einer Arbeitsgruppe mit Berufskollegen und mit Unterstützung von Züchter- und Offizialberatern, eigene Erfahrungen zu sammeln.