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27.08.2012

Frostschäden vorbeugen: Kalium hilft

Temperaturen weit unter dem Gefrierpunkt bedeuten Stress für die Pflanzen und können zu erheblichen Schäden führen. Im vergangenen Winter waren allein in Deutschland 660 000 Hektar Getreide und Raps betroffen. Die Temperaturen fielen im Februar für zwei Wochen auf bis zu minus 28°C. Dort, wo die Bestände dem Frost ohne schützende Schneedecke ausgeliefert waren, blieben den Landwirten oft nur der Umbruch und eine Neusaat mit Sommerungen.

 

Auch in vielen anderen Regionen der Welt beeinträchtigen Frostereignisse die Kulturen – in weiten Teilen Europas und Nordamerikas, aber auch in den Hochlagen Asiens oder Südamerikas.

Auswinterungsschäden Anfang 2012 in Deutschland (Fotos: Elfrich, K+S KALI GmbH)

Frost wirkt sich auf viele Funktionen der Pflanze aus. Daher gibt es auch mehrere Ursachen für Frostschäden:

Eistod: Zucker und Kalium als Frostschutzmittel

Beim so genannten Eistod werden die Zellen durch Eiskristalle zerstört. Die Pflanzen können sich hiervor schützen, indem sie Kalium und Zucker in die Zellen einlagern. Beide setzen den Gefrierpunkt des Zellsaftes herab und wirken damit wie ein Frostschutzmittel. Zur Bildung sowie zur Einlagerung von Zucker in die Zellen ist eine gute Kaliumversorgung im Herbst unbedingt erforderlich. Wird durch Eisbildung in den Zellzwischenräumen der Zelle Wasser entzogen, steigt die Kalium- und Zuckerkonzentration im Zelleinneren und verbessert damit den Frostschutz.

 

Aufgebaut wird dieser Schutzmechanismus während der Akklimatisierung, der Abhärtung der Pflanzen. Hierfür sind abwechselnd kühle Temperaturen über 0°C und leichte Fröste notwendig. Bei plötzlich einsetzendem Starkfrost vor Beginn der Vegetationsruhe sind die Pflanzen noch nicht ausreichend an die niedrigen Temperaturen angepasst. Zusätzlich hat die Sortenwahl einen großen Einfluss auf die Frostresistenz.

Links: Während der Akklimatisierung werden Kalium und Zucker in der Zelle eingelagert – sie setzen den Gefrierpunkt herab und erhöhen den Zellinnendruck, sodass sich Eiskristalle nur außerhalb der Zelle bilden können.

 

Rechts: Ohne Akklimatisierung können Eiskristalle die Zellmembran schädigen, sodass die Zelle nicht mehr funktionstüchtig ist.

Frosttrockentod: Kalium und Magnesium schützen

Neben dem Eistod ist der Frosttrockentod eine wichtige Ursache für Auswinterungsschäden. Bei tief gefrorenem Boden können die Pflanzen nicht genug Wasser aufnehmen. Die Folge ist, dass sie „verdursten“. Das passiert vor allem dann, wenn große Wassermengen über die Blätter verdunsten – etwa bei starkem Wind oder bei sonnigem Wetter.

 

Eine ausgewogene Nährstoffversorgung kann über einen begrenzten Zeitraum hinweg vor dem Frosttrockentod schützen. Durch die osmotische Funktion von Zucker und Kalium sowie die Funktion des Kaliums bei der Regulation der Schließzellen wird der Wasserhaushalt verbessert und unkontrollierter Wasserverlust über die Blätter wird verhindert. Magnesium fördert das Wurzelwachstum und kann somit dazu beitragen, dass die Pflanzen auch bei leicht gefrorenem Boden über ein gut ausgebildetes Wurzelsystem noch Wasser aus tieferen Bodenschichten aufnehmen können.

Auffrieren: Zerreißprobe für die Wurzeln

Bei starken Wechselfrösten – zum Beispiel Plusgraden am Tag und starkem Frost in der Nacht – kommt es zu Bewegungen im Boden, bei denen die Wurzeln abreißen können. Die Aufnahme von Wasser wird damit reduziert. Zu Beginn der Vegetationsphase müssen zunächst neue Wurzeln gebildet werden, bevor die Pflanze sich voll entwickeln kann. Dem Auffrieren kann mit einer guten Rückverfestigung des Saatbettes vorgebeugt werden. Durch die Förderung des Wurzelwachstums beeinflusst aber auch eine ausreichende Versorgung mit Magnesium die Erholung der Bestände.

 

Einen hundertprozentigen Schutz vor Frostschäden in den Kulturen gibt es nicht. Eine ausgewogene Nährstoffversorgung mit Kalium und Magnesium hilft aber den Pflanzen, den Frost- und Trockenstress besser zu überstehen. Das Risiko von Ertragseinbußen wird reduziert.

Weitere Informa­tionen zu den betref­fenden Nährstoffen:

 

Kalium

 

Magnesium

 

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