Wussten Sie eigentlich schon…

…, dass die Geschichte der Wachstumsregler viel früher begann, als man vermuten würde? Bereits vor Christus wurden Olivenöltropfen verwendet um die Abreife von Feigen zu beschleunigen. Die chemische Aufspaltung des Öls durch Hitze und Strahlung führte zur Freisetzung von Ethylen, einem pflanzlichen Hormon, das u. a. die Reife fördert, das Längenwachstum hemmt und die Abwehrmechanismen gegen Krankheiten und Schädlinge aktiviert.

 

Ethylen ist aber nur eines der Phytohormone, welche die gesamte Entwicklung der Pflanze steuern. Daneben bilden Abscisinsäuren, Auxine, Brassinosteroide, Cytokinine, Gibberelline, Jasmonate und Strigolactone das komplexe Nervensystem der Pflanze. Durch sie weiß die Pflanze beispielsweise wie sie sich in die Sonne drehen kann, es Zeit für Keimung, Knospenbildung oder Blattabwurf ist, oder dass sie angegriffen wird. Dabei werden einzelne Prozesse selten durch ein Phytohormon allein aktiviert, sondern durch ein streng geregeltes Zusammenspiel der Hormone.

 

Ein Beispiel dafür ist die Fähigkeit der Pflanze, die Blätter in das Licht zu drehen. Wird die Pflanze beschattet, steigt die Auxinkonzentration an. Auxine beeinflussen u. a. Zellteilung und -wachstum sowie die apikale Dominanz und steuern den Phototropismus, das Wachsen zum Licht. Durch den Konzentrationsansteig des Auxins wird der Abbau des Zellteilungshormons ­Cytokinin eingeleitet. Gleichzeitig fördert die steigende Auxinkonzentration die Bildung des Zellstreckungshormons Gibberellin im Stängel und fördert das Längenwachstum.

Die Pflanze entwächst so dem Schatten. Die Konzentration der Phytohormone in der Pflanze und deren Mengenverhältnisse zueinander programmieren das Wachstum und genau das macht man sich mithilfe der Wachstumsregler zunutze.

Abbildung 1: Phototropismus

Zur Verbesserung der Winterhärte und um das Lagerrisiko von Raps und Getreide zu senken, werden zum großen Teil Gibberellinhemmer verwendet. Da Giberrelline u. a. das Längenwachstum aktivieren, führt die Hemmung ihrer Synthese zu der gewünschten Einkürzung. Ein Gibberellinhemmer gleicht jedoch nicht zwangsläufig dem anderen, denn die zugelassenen Wirkstoffe greifen zu unterschiedlichen Zeitpunkten in die Biosynthese ein (Abb. 2) und das hat wiederum Einfluss auf den optimalen Anwendungszeitpunkt.

CCC (­Shortcut®) hemmt die Biosynthese der für das Streckungswachstum des Getreides zuständigen Gibberelline bereits zu einem frühen Zeitpunkt (Abb. 2, Punkt 1). Die Hemmung eines Enzyms (CPS) führt dazu, dass bereits die Vorstufen der Gibberelline nicht gebildet werden können.

Abbildung 2: Eingriff durch Wachstumsregler in die Gibberellinbiosynthese in der pflanzlichen Zelle.

Triazole wie Tebuconazol (­Tebucur® 250) oder Metconazol (­­Sirena® EC) reduzieren die Leistung der Monooxygenasen, einer Enzymfamilie, die in diesem Fall die Bildung der Kaurensäure unterdrückt (Abb. 2, Punkt 2). Dadurch kann das Ausgangsprodukt der Gibberelline nicht gebildet werden.

Die Wirkung von Trinexapac (­Moxa®) tritt erst bei der Umformung der Gibberellinsäuren in die physiologisch wirksamen Gibberelline ein (Abb. 2, Punkt 3). Insgesamt sind über 100 Gibberelline bekannt, aber nur wenige haben auch einen direkten Einfluss auf das Wachstum und werden daher als physiologisch wirksam bezeichnet.

Für die Einkürzung von Getreidehalmen werden außerdem ethephonhaltige Produkte wie ­Orlicht® Plus und ­Bogota® Ge eingesetzt. Die chemische Verbindung Ethephon wird innerhalb der pflanzlichen Zellen aufgrund des neutralen ­pH-Bereiches zu dem Phytohormon Ethylen umgesetzt. Neben der direkten Wirkung des Phytohormons wird durch das Ethylen wiederum die Bildung und der Transport des Phytohormons Auxin gehemmt. Auxine fördern u. a. das Streckungswachstum des Sprosses und der durch das Ethylen ausgelöste Auxinmangel führt zu der wuchsregulierenden Wirkung.

In ­Bogota® Ge ist eine Kombination aus CCC und Ethephon enthalten. Das Ethephon unterstützt hier zusätzlich die Wirkung des CCCs und senkt dessen Temperaturanspruch. Auch wenn das Ethylen als Abreifehormon bekannt ist, ist es in der Pflanze stets vorhanden, wodurch auch der frühe Einsatz durchaus Sinn machen kann. Neben der Funktion als Abreifehormon, dient es der Pflanze bei der Reaktion auf Umweltstress und Krankheitsbefall und ist dadurch zu jeder Zeit unabdingbar.