Výsledky různých pěstitelských technologií pro řepku ozimou s použitím geneticky modifikované odrůdy

Ergebnisse verschiedener Anbautechnologien des Winterrapses bei Nutzung einer genetisch modifizierten Sorte

Výsledky různých pěstitelských technologií pro řepku ozimou s použitím geneticky modifikované odrůdy

David Bečka, Jan Vašák

Katedra rostlinné výroby, česká zemědělská univerzita v praze

Souhrn, klíčová slova

Cílem pokusu bylo porovnání výnosových ukazatelů geneticky modifikované hybridní odrůdy řepky ozimé s nemodifikovanými odrůdami. Byly použity tři úrovně pěstování lišící se zpracováním půdy, hnojením a chemickou ochranou. Zaměřili jsme se na rozdíly v nasazení a redukci generativních orgánů. Z výsledků vyplývá, že jsou statisticky významné rozdíly v nasazení generativních orgánů u intenzivní varianty oproti ostatním. Přestože byla u intenzivní varianty největší redukce generativních orgánů, dosáhla řepka u této technologie prokazatelně vyššího výnosu.

Řepka olejná, GM odrůda, technologie pěstování, redukce generativních orgánů

Zusammenfassung, Schlüsselwörter

Ziel dieses Versuches war der Vergleich von Ertragsindikatoren zwischen einer genetisch modifizierten hybriden Winterrapssorte und unveränderten Rapssorten. Es wurden drei Anbauniveaus genutzt, die sich durch Bodenbearbeitung, Düngung und chemischen Schutz unterschieden. Wir haben uns auf die Unterschiede in dem Ansetzen und der Reduktion der generativen Organe konzentriert. Die Versuchsergebnisse zeigen, daß statistisch bedeutende Unterschide im Ansetzen der generativen Organe bei der Intensivvariante gegenüber anderen Varianten bestehen. Obwohl bei Intensivvariante die Reduktion der generativen Organe am höchsten war, erreichte der Raps in dieser Anbautechnologien einen nachweislich höheren Ertrag.

Winterraps, GM-Sorte, Anbautechnologie, Reduktion der generativen Organe

Einleitung

Die Anbaufläche der genetisch modifizierten Pflanzen nimmt auf der Welt kontinuierlich zu. Betrachtet man die Vorteile und Möglichkeiten, welche diese Pflanzen bieten, kann man auch in Zukunft einen solchen Trend voraussetzen. Im Jahre 1996 betrug die Gesamtfläche von genetisch modifizierten Pflanzen 1,7 Mio. ha. Zu den größten Anbaustaaten der genetisch modifizierten Pflanzen gehören die USA, Kanada, Argentinien, Mexiko, China und die Südafrikanische Republik. Was die Fläche der genetisch modifizierten Pflanzen betrifft, ist an erster Stelle Soja (2,6 Mio. ha, also 54% 1999), dann folgen Mais, Baumwolle, Raps und andere. Bei den meisten genetisch modifizierten Pflanzen handelt es sich um das Erlangen der Resistenz gegenüber Insektenschädlingen oder einigen totalen Herbiziden, bzw. um eine Kombination beider Resistenzen. Bei dem Raps wird neben der Resistenz gegenüber totalen Herbiziden durch genetische Modifizierung auch der Gehalt einiger Fettsäuren geändert (Laursäure und andere). So entstehen Rapspflanzen mit einer regulierten Zusammensetzung der Fettsäuren, deren Öl sich dann besser für die Nutzung außerhalb der Nahrungsmittelbranche eignet.

Material und Methoden

Auf der Versuchsstation der Tschechischen Landwirtschaftlichen Universität legen wir nun seit drei Jahren Versuche mit genetisch modifiziertem Winterraps an. Wir testen diese Sorte auf drei Anbauniveaus, d.h. der Intensiv- (mit einem Ertragspotential von 4 - 5 t.ha-1), Standard- (mit einem Ertragspotential von 3 - 4 t.ha-1) und Low input Anbauvariante (mit einem Ertragspotential 3 t.ha-1). Die Intensiv- und die Standardvariante werden gepflügt, bei der Low input Variante wird mit zweifacher Stoppelbearbeitung (8 und 15 cm) durchgeführt. Die Low input Variante ist gezielt zusammengestellt, für beschränkte Bodenbearbeitung, geringere Düngung und chemischen Pflanzenschutz mit der Möglichkeit des rentablen Rapsanbaus. Bei der genetisch modifizierten hybriden Sorte wurde durch genetische Modifizierung ein Gen der Resistenz gegenüber Totalherbiziden eingetragen. Als Kontrollen wurden bei jeder Technologie zwei Sorten benutzt, die Hybridsorte Pronto und die Liniesorte Lirajet. Die Tabelle 1 gibt eine kurze Übersicht über die Methodik der Versuche. Zur Analyse der Ergebnisse benutzten wir die Varianzanalyse (LSD 95%). Während der Vegetation haben wir zweimal die Anzahl der generativen Organe festgestellt. Dies erfolgte erstmals am 3. Mai (Knospenbildung), das zweite mal am 23. Mai (Grünreife). Im Rahmen einer Variante haben wir bei jeder Sorte 10 Pflanzen markiert (zwei schwache, zwei überdurchschnittliche und sechs durchschnittliche), bei denen wir die generativen Organe gezählt haben.

Der Anbau von genetisch modifizierten Pflanzen muß im Einklang mit den in der Tschechischen Republik geltenden rechtlichen Vorschriften sein. Jedes Jahr mußte ein Antrag auf Anbau von genetisch modifizierten Organismen (GMO) am Tschechischen Umweltministerium gestellt werden. Bei der Anlage der Versuche mußte der Isolationsabstand von 400 Meter von anderen Beständen der Feldfrüchten aus der Familie Brasicaceae eingehalten werden. Um die Versuchsflächen mit GMOs muß ein Schutzrand von 8 m sein, der nach dem Abblühen mechanisch vernichtet wird. Sämtliche produzierte Samen des genetisch modifizierten Rapses muß ordnungsgemäß gekennzeichnet sein und getrennt gelagert werden. Dieser genetisch modifizierte Raps wird zum Biodiesel verarbeitet, um deren Einbeziehen in die Nahrungskette zu verhindern. Die Preßkuchen werden kompostiert oder verbrannt.

Tab. 1: Anbautechnische Maßnahmen des Rapsversuchs (Červený Újezd, 1999/2000)

*Sorte: P - Pronto, L - Lirajet, G - GMO hybrid

** bei der Intensivvariante Aussaat von 60 keimfähige Körner (kK).m-2, bei der Standardvariante und der Minimalisierung 80 keimfähige Körner (kK).m-2.

*** die Intensivvariante nach der Kationtwechselkapazität (KVK), die Standardvariante nach Mehlich II.

Ergebnisse

Komplette Ergebnisse kann ich lediglich aus dem Vegetationsjahr 1999/2000 präsentieren. Der Herbst in diesem Jahr war extrem trocken, dies führte zu einem späteren und ungleichmäßigen Aufgang der Rapsbestände. Im August regnete es nur 21,2 mm, das Niederschlagsnormal für diesen Monat beträgt hingegen 73,1 mm. Wir haben die Versuche am 26. August in nicht optimale Bodenbedingungen angelegt. In Folge der Dürre konnte man den Boden für den Raps nicht qualitätvoll vorbereiten, dies führte zu einer übermäßigen Entstehung von Kluten. Die Dürre und die schlechte Vorbereitung des Bodens verursachten, daß der Rapsbestand noch nach einem Monat nicht ganz aufgegangen war. Zu Beginn ging sehr gut der Rapsbestand in der pfluglosen Bodenbearbeitung auf. Dies verursachten der geringste Klutengehalt und die besten Feuchtbedingungen für den Rapssamen. Der Aufgang des Rapses war jedoch in der pfluglosen Bodenbearbeitung ungleichmäßig. Dort, wo optimale Bedingungen herrschten, ist der Raps ohne Probleme aufgegangen. An Stellen mit angehäuftem Stroh war der Aufgang verspätet und langwierig. Vor dem Winter sah dann der Rapsbestand im Low input so aus, daß etwa 30% der Pflanzen sehr schwach waren, also in der Phase von 2-3 Blättern. Dies zeigte sich auch bei der Überwinterung der Bestände. Zur größten Reduktion der Pflanzen kam es bei dem Low input (15,5%), dann bei der Standardvariante (7,5%) und zuletzt bei der Intensivvariante (5,3%). In diesem Jahr (2000) haben wir die Rapsbestände experimentell in den frisch bearbeiteten Boden gesät und das bewährte sich. Das einzige Risiko ist das Verschmieren der Rapssamen in feuchteren Böden. Ich kann auch nicht die Nutzung von Vibratoreggen empfehlen, weil sie im feuchteren Boden den Klutenngehalt wesentlich steigern. Diese Kluten werden dann hart und der Raps hat kleine Möglichkeit um aufzugehen.

In Tabelle 2 führe ich die Anzahl der generativen Organe der Haupt- (Terminal und Primartriebe) und Nebenblütenstände (Sekundartriebe und höher). Das größte Ansetzen von generativen Organen haben die Pflanzen bei der Intensivvariante. Bei dieser Variante war jedoch auch die Gesamtreduktion der generativen Organe am größten, bei Pronto 73,9%, bei Lirajet 71,1% und bei GM-Sorte 74,5%. Bei den Standard- und Minimalisierungsvarianten ist hingegen die Reduktion der generativen Organe geringer. Die Reduktion generativer Organe am Hauptblütenstand bewegt sich von 30 bis 52%. Bei dem Nebenblütenstand war diese Reduktion viel höher 82 - 94%.

Tab. 2: Anzahl generativer Organe pro Durchschnittspflanze (n = 90)

Es ist interessant, daß die Reduktion der generativen Organe sowohl bei dem Haupt- als auch dem Nebenblütenstand der hybriden Sorten, und dies sowohl bei den transgenen als auch untransgenen, stets höher war als bei der Liniesorte. Dies ist höchstwahrscheinlich durch höheres Ansetzen generativer Organe bei der Hybridsorte in Folge des Heteroseeffekts verursacht und weiter durch beschränkte Möglichkeiten der Pflanze, dieses Potential zu nutzen, also unzureichende Pflanzenernährung und Pflanzenschutz, Streßfaktoren und vor allem der Einfluß des Wetters (Feuchtigkeitsverhältnisse).

Wenn wir die Gesamtanzahl der generativen Organe bei den Technologien ansehen und von dem Einfluß der Sorte absehen, ist statistisch bedeutend der Unterschied im Ansetzen der generativen Organe (Knospen) bei der Intensivvariante gegenüber den Low input und Standardvarianten (Graph 1). Dieser statistische Unterschied tritt jedoch nicht mehr bei der Anzahl der Schoten pro Pflanze auf, in Folge der oben erwähnten Reduktion, die bei der Intensivvariante um zirka 10% höher war als bei den anderen Varianten. Wenn wir die einzelnen Sorten unter einander vergleichen, ist das Ansetzen der generativen Organe (Knospen) bei allen Sorten vergleichbar (Graph 2). Die Schotenanzahl pro Pflanze ist bei den hybriden Sorten (Pronto und GM-Sorte) geringer als bei der Liniesorte. Dieser Unterschied ist bei den Sorten Lirajet und GM statistisch bedeutend. Man kann dies beispielsweise damit erklären, daß diese hybriden Sorten mehr auf die Frühlingsdürre (im Jahr 2000) durch eine höhere Reduktion der generativen Organe reagierten.

Graph 1: Vergleich der Gesamtanzahl der generativen Organe bei drei Anbauniveaus (auf die Durchschnittspflanze umgerechnet).

Graph 2: Vergleich der Gesamtanzahl der generativen Organe bei drei Sorten des Win

terrapses (auf die Durchschnittspflanze umgerechnet).

Bei dem Samenertrag aller drei Technologien, wurde der höchste Ertrag bei der Intensivvariante festgestellt, dann folgt die Standardvariante und der geringste Ertrag war bei der Variante Low input. Statistisch signifikant sind lediglich die Differenzen zwischen der Intensiv- und der Low input Variante. Die Erträge angeführt im Graph 3 sind Durchschnitte von drei Sorten, also der Liniesorte, der Hybridsorte und der GM-Sorte.

Graph 3: Samenerträge des Winterrapses (t.ha-1) bei drei Anbauniveaus (Ernte 2000)

Beschluß

Aus den Ergebnissen sind nicht eindeutige Schlüsse zu ziehen. Trotzdem zeigen die Ergebnisse gewisse Möglichkeiten und Trends an.

· Das Ansetzen der generativen Organe ist bei der intensiven Technologie wesentlich höher als bei anderen Technologien, höher ist jedoch auch ihre Reduktion.

· Die genetisch modifizierte Sorte erreichte bei den Versuchen Ergebnisse, die mit den unmodifizierten Sorten vergleichbar sind.

· Unser Versuch zeigte, daß auch Rapsbestände, die im Herbst sehr schwach sind, einen relativ anständigen Ertrag (3 - 3,5 t.ha-1) erreichen können, wenn man sie im Frühling entsprechend pflegt. Man muß sich vor allem auf die Stärkung von geschwächten Pflanzen konzentrieren. Im Frühling rechtzeitig mit Stickstoff düngen und die erste Gabe in zwei Teilgaben aufteilen. Erfolgreich den Pflanzenschutz vor Stengelrüßlern und Rapsglanzkäfern durchführen.

Literatur

Ondřej M. a kol.: Genové inženýrství, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, 1999, 47 s.

Zákon č. 153/200 Sb. o nakládání s geneticky modifikovanými organismy a produkty a o změně souvisejících zákonů

Kontaktadresse

Ing. David Bečka, Katedra rostlinné výroby, ČZU v Praze, Kamýcká 129, 165 21 Praha 6-Suchdol, Tel. 02/2438 2540, e-mail: becka@af.czu.cz