Der Wissenschaftler führt dies vor allem auf die günstigere Wasserverwertung des Maises als C4-Pflanze gegenüber dem Weizen als C3-Pflanze zurück. Der Mais benötigt demnach weniger Transpirationswasser zur Ertragsbildung als Winterweizen. Dies liegt laut Ehlers im Enzymsystem der C4-Pflanzen begründet, das eine stärkere Anziehungskraft auf das Kohlendioxid ausübt als das Enzymsystem der C3-Pflanzen.
Ehlers differenziert den Wasserverbrauch der Pflanze nach dem Wasser, das die Pflanzen verdunsten, und dem vom Boden evaporierten Wasser. Die Transpiration sei der „produktive Teil" des Wasserverbrauchs, weil sie die Voraussetzung für die Aufnahme des
CO2 aus der Luft und damit die Basis für die Photosynthese und somit für Wachstum und Ertrag sei. Pflanzenbestände können im Zuge der Vegetationszeit zwischen 300 und 500 mm Wasser verdunsten, das sind umgerechnet 3.000 bis 5.000 t Wasser pro ha.
Nach Angaben aus der Literatur verbraucht der Mais in der Vegetationszeit 350 bis 500 mm (1 mm entspricht 1 l pro m²). Damit lassen sich Gesamttrockenmasse-Erträge (TM) von 15 bis 25 t/ha erzielen. Der Weizen braucht 350 bis 450 mm für 10 bis 18 t TM-Ertrag je ha. Wird der Wasserverbrauch auf die Trockenmasse und nicht auf die Bodenfläche bezogen, sprechen die Wissenschaftler vom Evapotranspirationskoeffizienten (ETK), der angibt, wie viel Wasser pro Kilogramm produzierter TM verbraucht wurde.
Für den Mais ergibt sich somit ein ETK zwischen 140 und 300 l/kg TM, beim Weizen sind es 190 bis 450 l/kg TM. Berücksichtigt man den Transpirationskoeffizienten (TK) als Maß für die physiologische Leistungsfähigkeit, muss die unproduktive Evaporation vom Wasserverbrauch abgezogen werden. Aufgrund der späteren Jugendentwicklung liegt die Evaporation beim Mais mit 50 bis 100 mm höher als beim Weizen mit 40 bis 70 mm. Das führt zu einem TK von 100 bis 300 l/kg TM beim Mais und 156 bis 410 l/kg TM beim Weizen.
Diese Werte sind von zahlreichen Faktoren wie dem Bodentyp, den Sorten, dem Niederschlag oder der
Bodenbearbeitung abhängig. Eine enorm wichtige Einflussgröße ist jedoch das Sättigungsdefizit der Luft, denn je trockener die Luft ist, die über die Pflanzen streicht, desto mehr Wasser kann sie dem Pflanzenbestand entziehen. In Untersuchungen an verschiedenen Orten stellte sich heraus, dass zur Erzeugung eines hohen Ertrages im süddeutschen Raum mehr Wasser vorhanden sein muss als an der Küste und dass das Ertragsniveau im maritimen Klima höher liegt als im Binnenland.
Es sei wichtig, zur Erlangung hoher Erträge nicht nur auf die Bodengüte und die Niederschlagshöhe, sondern auch auf die Wasserdampfsättigung der Atmosphäre zu schauen. Je trockener die Luft und je geringer der Wasserspeicher im Boden, desto stärker wird der Ertrag von der Niederschlagshöhe und der gleichmäßigen Verteilung in der Vegetationszeit bestimmt. (dmk)
