'Haying-off', die negative Reaktion der Ernteerträge von Trockenfeldweizen auf Stickstoffdünger II. Kohlenhydrat- und Proteindynamik

Änderungen in Kohlenhydraten und Proteinen in Stängeln, Blättern, Ähren und Getreide zwischen Blüte und Reife wurden in 3 Trockenfeldweizen-Kulturen gemessen, deren Reaktionen auf angewandtes Stickstoff (N) von Ertragssteigerungen bis hin zu Ertragsminderungen reichten. Diese Ertragsminderung, bekannt als haying-off, wurde in Paper I dieser Reihe beschrieben. Die dort berichteten Messungen zeigten, dass die scheinbare Rückverlagerung, definiert als die Gewichtsabnahme der vegetativen Organe während der Körnerfüllung, im Allgemeinen bei Kulturen mit hohem N-Status größer war als bei jenen mit niedrigem N-Status. Rückverlagerung ist in diesem Kontext der Prozess, bei dem Verbindungen, die vor der Blüte assimiliert wurden, in die Körner bewegt werden. Die größte Quelle an verfügbaren Assimilaten zur Rückverlagerung in allen Kulturen zur Blütezeit waren wasserlösliche Kohlenhydrate (WSC), die in Stängeln und Ähren enthalten sind, und machten einen potenziellen Beitrag von 34-50% zum Ertrag für die am stärksten betroffenen Kulturen aus. Die absolute Menge an WSC in Hoch-N-Kulturen war geringer als die in Niedrig-N-Kulturen, trotz einer größeren Biomasse. Der Mangel an dieser Form von Assimilat, das für die Rückverlagerung verfügbar war, war der größte Einzelbeitrag zur Ertragsreduktion der Hoch-N-Kulturen. Die Menge an zurückverlagertem Protein nahm mit dem N-Status der Kulturen zu, war jedoch geringer als die Menge an WSC. Praktisch alle WSC-Reserven wurden in allen Kulturen genutzt, im Gegensatz zu den Proteinreserven, die in den hayed-off Kulturen schlecht rückverlagert wurden. Der Großteil der WSC war in den Stängeln enthalten, und das meiste Protein in den Blättern. Der potenzielle Beitrag der rückverlagerten WSC und des Proteins aus den Blättern war schwerer zu schätzen, da nach der Blüte ein offensichtlicher Verlust von 40-50% des Blattgewebes auftrat. Die Art des Verlusts wurde aus den Mengen an saurem Detergenzfaser (ADF; Faser, die nicht durch heißes saurem Detergenz gelöst wird) geschätzt, die zur Blütezeit und Reife vorhanden waren. Da ADF Zellulose und Ligning umfasst, die sich langsam zersetzen, wurde der Verlust von 30-37% ADF als Korrekturfaktor bei der Berechnung des potenziellen Rückverlagerung aus den Blättern angewendet. Es gab keinen Verlust von Stängel-ADF. Mit der Korrektur entsprach das potenzielle Rückverlagerung von Blattprotein und Blatt-WSC 6-15% des Ertrags. Der Export aller WSC und Proteine konnte den Gesamtverlust an Blattbiomasse nicht erklären, selbst nach Korrektur der Blattverluste. Wir identifizierten Hemicellulose als eine zusätzliche und zuvor unentdeckte Quelle von Kohlenhydraten für die Rückverlagerung. Im Gegensatz zu WSC nahm die Menge an Blatt- und Stängelhemicellulose zur Blütezeit mit dem N-Status der Kulturen zu, und der Anstieg der Hemicellulose zwischen Blüte und Reife entsprach 10-17% des Ertrags.