Teelthandleiding zomergerst - groei en ontwikkeling

In dit hoofdstuk van de teelthandleiding zomergerst wordt ingegaan op de groei en ontwikkeling van een zomergerstplant en -gewas.

Algemeen

Bij granen wordt een volledige levenscyclus doorlopen: zaden worden gezaaid en opnieuw geoogst. Het gewas kent daarbij een vegetatieve fase, gekenmerkt door kieming en vorming van spruiten en bladeren alsmede een generatieve fase van bloei en korrelvulling. Hierbinnen is een aantal duidelijke ontwikkelings- of gewasstadia te onderkennen. Met het intreden van kiemrust van de voortgebrachte zaden wordt de groeiperiode afgesloten. Zomer- en wintergranen onderscheiden zich met name in de overgang van de vegetatieve naar de generatieve fase. Voor het intreden van de generatieve ontwikkeling moet de plant in een bepaalde hormonale toestand geraken. Bij wintergranen wordt deze situatie pas bereikt als de plant enige tijd aan lage temperaturen en/of korte dagen is blootgesteld (vernalisatie). Voor wintergranen is vernalisatie een noodzaak; bij inzaai in het voorjaar komen ze niet of nauwelijks tot bloei. Bij zomergerst speelt vernalisatie geen rol, en ook bij late voorjaarszaai wordt de generatieve ontwikkeling bereikt.

Ontwikkelingsstadia

Een goede herkenning van gewasstadia is van groot belang voor de teelttechniek, omdat de uitvoering van veel teelthandelingen beter op basis van gewasstadia dan op basis van gewaslengte of kalenderdatum kan plaatshebben. In 1941 werd door [INVALID URL] een eenvoudige en makkelijk te hanteren schaal van ontwikkelingsstadia geïntroduceerd. Deze was gebaseerd op met het oog waarneembare veranderingen in de graanplant, en heeft wereldwijd in praktijk en wetenschap ingang gevonden. De Feekesschaal heeft echter geen decimale indeling en kon dientengevolge niet toegepast worden in de automatisering die zich de laatste decennia heeft voltrokken. Daarom wordt in toenemende mate gebruik gemaakt van een decimale schaal die door [INVALID URL] c.s. in 1974 voor meerdere graangewassen werd ontworpen en waarmee de ontwikkeling van onder andere zomergerst verregaand kan worden onderverdeeld.

Ontwikkelingfasen

Kieming

De gerstkorrel bestaat uit een kiem en een meellichaam dat grotendeels bestaat uit reservestoffen (zetmeel). Voor een goede en gelijkmatige kieming van het zaaizaad is voldoende vocht en zuurstof nodig, alsmede een voldoende hoge temperatuur. Door wateronttrekking aan de omringende grond gaat de korrel zwellen, en komt er bovendien zuurstof binnen. In het zaad komen dan diverse fysiologische processen op gang die de celdeling in de kiem en de ontsluiting van reservestoffen activeren. Wanneer gerstkorrels helemaal in het water liggen, zoals bij waterplekken op het land, kan geen zuurstof in de korrel dringen waardoor het kiemingsproces wordt gehinderd. De temperatuur beïnvloedt de snelheid van het kiemen. Zo verloopt het kiemingsproces in april gemiddeld veel sneller dan in februari. Bij gerst geldt 20-25°C als optimale kiemingstemperatuur, terwijl de minimum kiemingstemperatuur ongeveer 1-2°C is. De kieming begint met het uitgroeien van de primaire kiemwortel uit de wortelschede. Daarna ontwikkelen zich ook de andere (meestal vijf) secundaire kiemwortels. Naar boven begint zich het pluimpje of groeipunt te ontwikkelen. De kieming wordt zichtbaar wanneer de wortelschede (die de primaire kiemwortel omhult) de vruchtwand van de korrel doorboort, en ook het coleoptiel (met daarin het groeipunt) naar buiten treedt.

Veldopkomst

De kieming van het gerstezaad gebeurt doorgaans ondergronds en wordt pas zichtbaar als het coleoptiel boven komt. Boven de grond stopt de lengtegroei onder invloed van licht. Het coleoptiel wordt meestal niet groter dan 2 cm, breekt open en de opgerolde bladschijf van het eerste gersteblad komt tevoorschijn. Het opkomstpercentage (percentage zaden dat uitgroeit tot een kiemplant) is afhankelijk van de kiemkracht van het zaaizaad en de omstandigheden op het veld. Omdat de omstandigheden op het veld minder ideaal zijn dan in het laboratorium is de veldopkomst lager dan de kiemkracht. Het weer, de grondsoort, de structuur van de grond en ziekteverwekkers zijn factoren die van invloed zijn op de veldopkomst. In de praktijk variëren de opkomstpercentages bij gerst tussen de 70% en 95%.

Kiemplantfase

De kiemplantfase duurt van veldopkomst tot het begin van de uitstoeling. In deze periode worden door de kiemplant drie bladeren aangelegd. Het eerste blad (met een afgeronde top) komt tevoorschijn uit het coleoptiel; de volgende bladeren komen opgerold tevoorschijn uit de bladschede van het daarvoor aangelegde blad. Zodra het tongetje van het blad zichtbaar wordt is het blad volgroeid. Op dat moment is de opgerolde bladschijf van het volgende blad reeds gedeeltelijk tevoorschijn gekomen. De bladeren zijn schuin tegenover elkaar aan de stengel geplaatst. Tijdens de kiemplantfase vindt een sterke uitbreiding van de kiemwortels plaats.

Uitstoelingsfase

De eerste spruit die verschijnt is de hoofdspruit. De zich ontwikkelende stengel van deze hoofdspruit is in het begin volledig omsloten door een rozet van grotendeels pas aangelegde bladeren, en wordt "pseudostengel" of "schijnstengel" genoemd. In de oksels van de bladeren op de eerste spruit komt een knop tot ontwikkeling die kan uitgroeien tot een nieuwe spruit (zijspruit). De zijspruit die zich in de oksel van het eerste blad ontwikkelt komt ongeveer tegelijk met het verschijnen van het vierde blad tevoorschijn. Met de vorming van deze zijspruit is de fase van uitstoeling aangebroken. Daarna ontwikkelt zich uit de bladschede van het tweede blad de tweede zijspruit, enzovoort. De knop in de oksel van het coleoptiel groeit bij gerst (in tegenstelling tot bij tarwe) meestal wel uit en vormt de zogenaamde coleoptielspruit. Deze ontwikkelt zich wat afzonderlijk van de rest van de plant en komt al tevoorschijn bij iets meer dan twee volgroeide bladeren. Onder gunstige omstandigheden kunnen zijspruiten zelf ook weer zijspruiten vormen, de zogenaamde secundaire spruiten. De mate van uitstoeling is afhankelijk van de plantdichtheid, het stikstofaanbod, de zaaidiepte, de zaaitijd en het ras. De vorming van zijspruiten gaat door tot aan het begin van het schieten. Tegelijk met het uitgroeien van de nieuwe spruiten ontwikkelen zich vanuit de okselknoppen nieuwe wortels. Deze kroonwortels zijn dikker dan de kiemwortels en maken een snelle groei door. Niet alleen wordt daarmee de plant stevig in de grond verankerd, maar ook een sterk vertakt wortelstelsel opgebouwd. Op het moment dat de eerste knoop voelbaar is stopt de uitstoeling. Aan het einde van de uitstoeling kan een zeer groot aantal spruiten aanwezig zijn. Daarmee heeft de gerstplant de mogelijkheid om lage plantdichtheden te compenseren, en een volledige lichtonderschepping te verkrijgen. Niet alle spruiten groeien echter uit tot aardragende halmen. Door onderlinge concurrentie sterven veel jonge spruiten tijdens de strekkingsfase weer af.

Strekkingsfase

Bij toenemende daglengte en hogere temperaturen in het voorjaar begint de stengelstrekking ("schieten") meestal wanneer zes bladeren zijn uitgegroeid. In het begin van de strekkingsfase is er nog geen echte stengel. Eerst gaat de bladschede van de hoofdstengel rechtop staan. Er wordt gesproken van "pseudo-stengeloprichting". Er groeien circa vijf stengelleden uit, naar boven toenemend in lengte. Een stengellid groeit pas uit wanneer het voorgaande zijn uiteindelijke lengte heeft bereikt. De vordering van de stengelstrekking is te bepalen door het aantal voelbare knopen van de hoofdstengel te tellen. De knopen zijn te voelen door zachtjes met duim en wijsvinger in de stengel te knijpen. Tegelijk met de forse bovengrondse groei vindt in deze periode in de bodem een sterke wortelgroei plaats. De kroonwortels groeien snel en vertakken zich sterk, zodat een uitgebreid netwerk van wortels wordt gevormd waarmee de plant in staat is om aan de grote vraag naar water en mineralen te voldoen. De periode van stengelstrekking verloopt binnen een tijdsperiode van twee tot drie weken.
Gelijktijdig met de stengelstrekking verloopt het proces waarin de aar zich ontwikkelt door vorming van pakjes en bloempjes. Zodra bij zomergerst de eerste knoop is verschenen kan, door de bladschede voorzichtig te verwijderen, het jonge aartje met het blote oog al worden waargenomen. Het maximale aantal pakjes is dan al vastgelegd. In de periode van strekking tot bloei zijn er assimilaten nodig voor de groei van stengels en bladeren enerzijds en voor de zich ontwikkelende aar anderzijds. Deze competitie om assimilaten is in sterke mate bepalend voor de omvang van de aar, en kan een reductie van het aantal pakjes, en daarmee een geringer aantal korrels per aar, tot gevolg hebben.

Bloei en bevruchting

Kort na het tevoorschijn komen van het vlagblad is de zich ontwikkelende aar zodanig in omvang toegenomen dat de bladschede gaat opzwellen. Vervolgens verschijnen bij gerst aan de top de kafnaalden. De bloei vindt plaats tijdens het tevoorschijn komen van de aar (uitaren) en is nauwelijks zichtbaar omdat de bloempjes gesloten blijven. Tijdens de bloei vindt de (zelf)bevruchting plaats; deze wordt gevolgd door een periode van celdeling en celstrekking in het vruchtbeginsel. Bij gerst wordt ongeveer 90% van de gevormde bloempjes bevrucht. Gemiddeld worden er 20-22 éénbloemige pakjes aangelegd. Dit resulteert in een gemiddelde van 18-20 korrels per aar.

Korrelvullingsfase

De fase van korrelvulling kenmerkt zich door een sterke groei van de korrels en het afrijpen van het gewas door afsterving van bladeren en halmen. Ten aanzien van de korrelgroei kan een viertal fasen worden onderscheiden: de waterrijpe fase, de melkrijpe fase, de deegrijpe fase en de binderrijpe fase. In de periode direct na de bloei is de toename van het droog gewicht nog gering, maar er is wel veel water opgenomen. Tijdens de melk- en deegrijpe fase neemt het gewicht van de korrels snel toe; daarbij heeft een geleidelijke afname van het vochtgehalte plaats. De aanvoer van assimilaten stopt als het vochtgehalte onder de 40% zakt; dan treedt de binderrijpe fase in. De assimilaten die gedurende de bloei en de eerste fase daarna gevormd worden kunnen nog niet in de jonge korrels worden opgeslagen, maar worden tijdelijk in de stengel, bladscheden en aarspil opgeslagen. Vanaf het moment dat de aangelegde korrel gaat uitgroeien, verloopt de korrelgroei enkele weken vrijwel constant. Aanvankelijk kunnen de aanwezige groene bladeren volledig voorzien in de aanvoer van voldoende assimilaten. Door veroudering en afsterving van de bladeren vermindert dit en worden in toenemende mate de opgeslagen assimilaten aangesproken. Tussen begin bloei en einde afrijping (binderrijp) ligt gemiddeld een periode van ca 6 weken. Vanuit het oogpunt van kwaliteit is de korrelvullingsfase erg belangrijk zowel voor de korrelgrootte (sortering) als de korrelsamenstelling (eiwitgehalte, zetmeelgehalte). Door hoge temperaturen, vochttekort of schade door ziekten en plagen kan de korrelvulling snel afnemen en voortijdig beëindigd worden. Het gevolg is meestal een laag duizendkorrelgewicht en een minder goede kwaliteit. De oogst vindt plaats in de periode eind juli tot half augustus.

Kiemrust

De levenscyclus van zomergerst wordt beëindigd met een harde korrel, die in kiemrust verkeert. De lengte van de kiemrustduur bedraagt één à twee maanden, maar is afhankelijk van onder andere ras en bewaaromstandigheden.