Albrecht-Thaer-Archiv: Band 10, Heft 1 [Reprint 2022 ed.] 9783112657348

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DEUTSCHE DEMOKRATISCHE REPUBLIK DEUTSCHE AKADEMIE D E R L A N D W I R T S C H A F T S W I S S E N S C H A F T E N ZU B E R L I N

ALBRECHTTHAERARCHIV ARBEITEN AUS DEN GEBIETEN BODENKUNDE, PFLANZENERNÄHRUNG, ACKER- UND PFLANZENBAU

H-) tó w PQ O < «i-J W > I w w Q

<
rn schneide t die ungec üngte P a r 2 eile erwar

tungsgemäß am schlechtesten ab. Aber die NPK-Parzelle steht mit — 6,4 dt/ha der ungedüngten Parzelle nur wenig nach. Hier zeigt sich bereits, daß bei ausschließlicher Mineraldüngung der Ertrag nicht auf gleicher Höhe gehalten werden kann. Dagegen war die Stallmistdüngung in der Lage, die Kornerträge über den Zeitraum von 75 Jahren aufrechtzuerhalten und dadurch ein gleichbleibendes Leistungspotential des Bodens zu gewährleisten. Die Stroherträge reagierten in der Tendenz in gleicher Weise auf die unterschiedlichen Düngungsmaßnahmen wie die Kornerträge. 1.2.

Auswertung mit Hilfe einer Regressionsanalyse

Im Vorhergehenden wurde die Entwicklung der Erträge nur an zwei Ernteperioden mit 60jährigem Abstand besprochen. Anschaulicher und exakter läßt sich der Ertragsverlauf unter Zuhilfenahme der Regressionsanalyse darstellen und deuten 1 . In der varianzanalytischen Auswertung ergab eine den Meßpunkten angenäherte Kurve 3. Grades, daß der Koeffizient des Gliedes 3. Grades nicht mehr signifikant gegenüber den übrigen Koeffizienten der Gleichung war, so daß Kurven 2. Grades für die Darstellung ausreichend waren. Um eine übersichtliche und einfache Vergleichbarkeit der Versuchs Varianten zu gewährleisten, entschlossen wir uns, auf das quadratische Glied zu verzichten. Die im folgenden vorgenommene lineare Regressionsrechnung an den 3 wichtigsten Düngungsvarianten wurde nach der Formel y = a + bx durchgeführt (WEBER, 1 9 5 7 ; TRENDELBURG, 1963).

Hierbei bedeuten: • y a b x

= = = =

Erträge der einzelnen Jahre Anfangswert der Regressionsgeraden Neigung der Regressionsgeraden die einzelnen Jahre

Den Berechnungen liegen die Kornerträge der Jahre 1879 bis 1953 zugrunde. Betrachtet man die Ergebnisse, so ergibt sich das in Tabelle 4 dargestellte Bild. 1

D e n Diplomlandwirten G. DXJRAK und H . ALTER, B e r l i n , sind wir für diese Anregung zu D a n k verpflichtet

8

RAUHE und LEHNE, Ergebnisse des Dauerdüngungsversuches „Ewiger Roggenbau"

Tabelle 4 Koeffizienten und Gleichungen der Regressionsgeraden aller Kornerträge (Gesamttrend) in Abhängigkeit von der Zeit (1879 — 1953) im „Ewigen Roggenbau"*

r

[dt]

Parzellen

dt

1

[ha Jahrj

ungedüngt NPK Stallmist

-0,17 -0,11 -0,01

20,6 29,3 25,9

* E s w u r d e n für die Regressionsanalyse ( 1 9 2 3 - 1 9 4 8 ) u n d MERKER ( 1 9 4 9 - 1 9 5 3 )

y = a +

b x

[dt] t J

[ d t ] ** y n

y = 20,6 - 0,17x y = 29,3 - 0,11 x y = 25,9 - 0,01 x

die Erträge benutzt.

tJ 8,1 21,1 25,2

v o n ROEMER u n d IHLE ( 1 8 7 9 — 1 9 2 2 ) ,

j5*** 0,456 0,164 0,00231 SCHMALFUSS

** Nach 75 Jahren errechnen sich die mit y n bezeichneten Erträge. *** B — Bestimmtheitsmaß

In den 75 Versuchs jähren fiel der Kornertrag auf der ungedüngten Parzelle von 20,6 auf 8,1 dt, das sind 0,17 dt/ha und Jahr, auf der NPK-Parzelle von 29,3 auf 21,1, das sind pro Jahr 0,11 dt/ha. Auf der Stallmistparzelle blieb der Ertrag jedoch praktisch konstant, da die jährliche Abnahme mit 0,01 dt/ha nur unbedeutend ist. Veranschaulicht sind diese Ertrags Veränderungen in den Abbildungen 1—3, die außerdem mit den rechnerisch ermittelten Ertragsschwankungen auch den Einfluß der Düngungsmaßnahmen auf die Ertragsbeständigkeit erkennen lassen. Zur Kennzeichnung der Ertragsschwankungen sollen die Regressionsgeraden der bedingt hohen und der bedingt niedrigen Erträge herangezogen werden. Neben den Abbildungen 1—3 mit getrennter Aufzeichnung enthält Tabelle 5 die bedingt hohen Erträge für die drei Düngungsvarianten gemeinsam.

1880

1890

Amplitude

der relativen

1300

1310

Ertragsschwankungen

1920 zu Beginn am Ende

•

absoluten

'

1930

der Periode •

-

= An =

19W

1950

= 30.25 X

Arn ' 7 7 . 5 2 %

zu Beginn

•

•

= Aa0 =

am Ende

•

•

s

Aa„ =

6,2k 6.2 pjKH" npeHMymecTBeHHO Hcn0Jib30BaJiHCb MHoroJieTHne cpeflHue naHHHe, h B a30THbie

öajiaHCH BKJiiOHajiHCb, n0BHflHM0My, 3aBHineHHbie noKa3aTejiH nocTynjieHHH a30Ta c ocaßKaMH npn HeflOCTaTOiHOM yneTe BHCBoSoJKßaiomerocH H3 noHBeHHoro ryMyca a 3 0 T a . Kpoiae Toro, B pacneTax Hcn0Jib30Ba,iicH CJIHIHKOM HH3KHÜ HcxoflHHß noKa3aTeJib cop,epH«aHHH yraepofla B no^Be (1,24% C). IIo 3TOH npwiHHe, h npe?Kfle Bcero H3-3a CTaraiHocTH cnocoßa aHajiH3a pe3yjibTaTOB, npnmjiH K BHBOjiy, HTO npn HCKjnowrejibHO MHHepajibHOM yjjoöpeHHH ypoBeHb ypojKaftHOCTH MOHieT öbiTb coxpaHeH h niioflopoßHe noiBH He CHH?KaeTCH. B HacTOHmeft paßoTe n0Ka3aH0, HTO npH AHHaMHHHOM cnocoße aHajiH3a onyßjiHKOBaHHHx HH(j)poBHx ^aHHHx c yieTOM xoaa norjiomeHHH a30Ta BO BpeMH Me BiiCKa3aHHHe

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B 3 r j i H « a M a B T o p a , TOJiKOBaHHH p n p ; a p e 3 y j i t T a T 0 B o n H T a c „ B e ^ H H M B 0 3 ß e j i H B a H H e M P ? k h " ( o n t r r c MOHOKyjibTypoft h NOBOßOM RYMYCHHLI

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Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 1, 1966

41

Ha 0CH0BaHHH HiweroinerocH MaTepiiajia ontiTOB aBTopti ciHTaiOT BbiflBMHyrue yTBOpHifleHHH H BHBOflH JIHIIIb MajIOflOCTOBepHLIMHH RJIH nepeCMOTpa HX B3rjIHflOB HeT n o ß o f l a .

Summary Some remarks on interpretations of certain results obtained from the monoculture and permanent fertilization field experiment "eternal rye cultivation" contained in recent publications are made by the authors who disagree with the above interpretations. Critical checking is applied mainly to opinions on humus and nitrogen balances of the test. The authors do not ascribe much informative value to the above assertions and conclusions, on the basis of test material available. They do not see any reason to revise their own views. Literatur KÜHN, J . : Das Versuchsfeld des landw. Institutes d. Universität Halle/S. Ber. physiol. Labor. u. Versuchsanstalt, d landwirtsch. Inst. Univ. Halle 1901, H . 15, S. 169 — 189 MERKER, J . : Untersuchungen an den Ernten und den Böden des Versuches „Ewiger Roggenb a u " in Halle/Saale. Kühn-Arch. 70 (1956), S. 153—215 RAUHE, K . ; KOEPKE, V.: Die Bedeutung der organischen Düngung im Stickstoffkreislauf des Ackerbodens. Thaer-Arch. 6 (1962), S. 177—193 RAUHE, K . ; LEHNE, I . : Betrachtungen zu den Ergebnissen des Dauerdüngungsversuches „Ewiger Roggenbau" in Halle im Hinblick auf die Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit. 1. Mitteilung: Die Ertragsentwicklung. Thaer-Arch. 10 (1966a), S. 3—18 RAUHE, K . ; LEHNE, I . : Betrachtungen zu den Ergebnissen des Dauerdüngungsversuches „Ewiger Roggenbau" in Halle im Hinblick auf die Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit. 2. Mitteilung: Die Stickstoffentzüge und der Stickstoff im Boden. Thaer-Arch. 10 (1966 b), S. 1 9 - 3 3 . ROEMER, TH. ; IHLE, H . : Die Einfelderwirtschaft auf dem Versuchsfeld des Institutes f ü r Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Universität Halle. Kühn-Arch. 9 (1925), S. 13 bis 52 RÜBENSAM, E . ; RAUHE, K . : Ackerbau. Berlin, V E B Dt. Landwirtsch.-Verl., 1964 SCHEFFER, F . : Chemische und biologische Untersuchungen über den Nährstoffgehalt der Böden des „Ewigen Roggenbaues" in Halle a. d. S. Arch. Pflanzenbau 7 (1931), S. 169 bis 238 SCHMALFUSS, K . : Siebzig J a h r e „Ewiger Roggenbau". Kühn-Arch. 63 (1950), S. 1 —14 SCHMALFUSS, K . ; KOLBE, G.: Der „Ewige Roggenbau" in Halle nach 80 Jahren. Wiss. Z. Martin-Luther-Univ. Halle-Wittenberg, Math.-Naturwiss. R . 10 (1961), S. 425—430 SCHMALFUSS, K . ; KOLBE, G.: Der Dünger Stallmist. Thaer-Arch. 7 (1963), S. 199—213

Anschrift der Verfasser P r o f . D r . D r . h . c . K A R L SCHMALFUSS u n d D r . G E R H A R D K O L B E

Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde der Martin-Luther-Universität Halle —Wittenberg 402 Halle, Adam Kuckhoff-Straße 17b

43 Ans dem Institut für Acker- und Pflanzenbau Müncheberg der Deutsehen Akademie der Landwirtschaftswissensehaften zu Berlin PAUL MÜLLER u n d WOLFGANG

REIHER

Auswertung langjähriger Ertragsfeststellungen (dargestellt am Versuch „Ewiger Roggenbau" in Halle) 1 Eingegangen: 16. 7. 1965

1.

Einleitung und Problemstellung

Bei der Auswertung langjähriger Fruchtfolgeversuche tritt die Prüfung unmittelbarer Folgewirkungen hinter die Frage zurück, ob die Versuchsanordnung zu nachhaltigen Veränderungen des Bodens geführt hat, die sich ertraglich bemerkbar machen. Solche Einflüsse sind beispielsweise zu erwarten, wenn bei den zu prüfenden Rotationen der Anteil des Futter- oder des Hackfruchtbaues stark abgestuft ist oder überhaupt die Auswirkung der Alternative mit bzw. ohne Futterbau u. dgl. untersucht werden soll. Auch die Inanspruchnahme der Nährstoffvorräte des Bodens durch intensive Fruchtfolgen bei ungenügendem Ersatz des Entzogenen wirkt sich dahingehend aus. Dieselbe Problematik liegt statischen Düngungsversuchen mit Nährstoffmangelreihen zugrunde, ganz gleich ob sie mit Monokulturen bebaut sind oder Fruchtfolgen tragen. Da ein hinreichend korrekter Ausdruck zur einheitlichen Bewertung qualitativ unterschiedlicher Ernteprodukte fehlt und auch nicht zu erwarten ist, daß es gelingt, den Einfluß des arteigenen Ertragspotentials bei wechselnder Anbaubeteiligung mehrerer Fruchtarten vom Gesamtertrag einer Fruchtfolge zu eliminieren, kann die gestellte Frage nicht durch den Vergleich der Rotationsleistungen beantwortet werden. Solche Vergleiche begünstigen in der Regel die Fruchtfolgen mit dem größten Anteil ertragreicher Intensivkulturen und benachteiligen jene mit Feldfutterbau. Dadurch wird beispielsweise das Absinken des Humusspiegels ertraglich nicht gleich offenbar, wenn man den Hackfruchtbau zu Lasten des Feldfutterbaues stark ausdehnt. In Erkenntnis dieser Zusammenhänge wurde bei der Neuanlage von Fruchtfolgeversuchen häufig eine vergleichbare Hauptfrucht in die Rotationen aufgenommen. Sie steht in den zu prüfenden Folgen auf dem gleichen Feld, zweckmäßigerweise am Ende der Rotation, und weist dieselbe Vorfrucht, wenn möglich auch dieselbe Vorvorfrucht auf. Als weitere Voraussetzung gilt, daß der Düngeraufwand zur Vorfrucht und auch zur vergleichbaren Hauptfrucht in allen Folgen einheitlich ist. Schließlich soll die vergleichbare Hauptfrucht für den Standort typisch sein und zu erwartende Unterschiede gut anzeigen. Unter diesen Voraussetzungen sind die an der vergleichbaren Hauptfrucht festgestellten Ertragsdifferenzen als Ausdruck derRotationswirkungen auf denFrucht1

Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. K . SCHMAIFUSS, Halle (Saale), sind wir für die freundliche Überlassung aller vom oben genannten Versuch bis 1958 vorliegenden Ertragswerte zu Dank verbunden.

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MÜLLER und REIHER, Auswertung langjähriger Ertragafeststellungen

barkeitszustand des Bodens anzusehen. Verständlicherweise werden solche Einflüsse erst in längeren Zeitabschnitten meßbar. Dadurch geht die Jahreswitterung in die Ergebnisse ein und verursacht eine bedeutende Streuung. Dieselbe Erscheinung ist auch von statischen Düngungsversuchen, z. B. dem „Ewigen Roggenbau", bekannt. In diesem Versuch sind besonders der Ertragsverlauf und die Bodeneigenschaften der Stallmist- und der NPK-Parzelle erneut Gegens t a n d d e r P o l e m i k (RAUHE u n d KOEPKE, 1 9 6 2 ; SCHMALFUSS u n d KOLBE, 1 9 6 3 ; SCHMALFUSS, 1965).

Deswegen erschien es uns zweckmäßig, eine für die Auswertung langfristiger Monokulturen, vergleichbarer Hauptfrüchte aus Fruchtfolgen u. ä. Versuche vorzuschlagende Methode an den Ergebnissen des „Ewigen Roggenbaues" darzustellen, zumal uns ein so umfangreiches und im Hinblick auf die Fragestellung klar abgegrenztes Material aus Fruchtfolgen nicht annähernd zur Verfügung steht. Gleichzeitig möchten wir einen Beitrag zur Lösung der diesen Versuch betreffenden Fragen leisten. Der „Ewige Roggenbau" wurde bekanntlich 1878 von Julius KÜHN als Düngungsversuch angelegt und sollte vor allem als solcher betrachtet werden. Darüber hinaus ist natürlich die Beurteilung der Roggenmonokultur von Interesse. Bis zur Einbringung der 80. Ernte ist der Versuch stets gemäß den ursprünglichen Plänen weitergeführt worden.

u N 40kg N/ha AO hg N/ha NPK f&HSSiXi 0,/ha PK S6kgP, 90kgK.0/ha N St 12t/he Stallmist ¡65-70kg {¿¿-SO kg HO,

Abb. 1: Anordnung des Versuches „Ewiger Roggenb a u " in Halle

„Er umfaßt fünf Parzellen von je 1000 m 2 Fläche, deren Düngung aus Abbildung 1 zu ersehen ist. Die Düngung wird mit Ausnahme des Stickstoffs in voller Höhe vor der Bestellung des Winterroggens (es handelt sich dabei um die Sorte „Petkuser") im Herbst eines jeden Jahres verabreicht; die StickstofFdüngung erfolgt zu je 15 kg/ha im Herbst, der Rest wird als Kopfdünger im Frühjahr gestreut. Bezüglich der natürlichen Standortverhältnisse ist zu sagen, daß es sich bei dem Boden um einen diluvialen, schwach humosen, lehmigen Sandboden handelt, der bodentypmäßig zu den schwarzerdeähnlichen Böden gerechnet werden kann. Die mittlere Niederschlagsmenge liegt bei etwa 500 mm im J a h r bei einem Temp e r a t u r m i t t e l von etwas ü b e r 9 ° C " (SCHMALFUSS u n d KOLBE, 1961).

Zusammenfassende Berichte über diesen Versuch liegen von KÜHN (1901), ROEMEB u n d IHLE (1925), SCHMALFUSS ( 1 9 5 0 u n d 1957), MEEKEB (1955) s o w i e SCHMALFUSS und

KOLBE

(1961) v o r . T e i l f r a g e n h a b e n

FISCHEK (1893), WEINAUG

(1921),

BÖHME (1930), SCHEFFER ( 1 9 3 1 A / 1 9 3 1 B ) , MONTOULIAK (1958) u n d KULLMANN

(1962) behandelt. Wir befassen uns im folgenden mit der Darstellung des von der Jahresstreuung bereinigten Ertragsverlaufes über acht Jahrzehnte.

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band Heft 1, 1966

2.

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Statistische Methode

Betrachtet man die Reihen der Ertragsdaten von den fünf Untersuchungsparzellen über die Jahre 1879 bis 1958, so erkennt man an ihnen neben den mehr oder minder großen Schwankungen eine Tendenz zum Rückgang, zur Konstanz oder auch zum Anstieg, die sich mit Ausdauer über mehrere Jahre hinzieht (Abb. 2, 3, 4). Solche Zeitertragskurven unterscheiden sich durch ihre heftigen Schwankungen von vielen anderen empirischen Kurven und lassen es daher als aussichtslos erscheinen, ihren Ablauf durch einen mathematischen Ausdruck mit wenigen Parametern ausreichend darzustellen. Deswegen beschränken wir uns darauf, an Stelle des wirklichen Verlaufes der Ertragskurven in allen Einzelheiten, nur den Hauptverlauf, den Trend, zu unseren Aussagen heranzuziehen. Um den großen allgemeinen Zug der Ertragskurven mathematisch ohne besondere Berücksichtigung der unregelmäßigen Schwankungen zu erfassen, wählen wir ganze rationale Punktionen, da sich mit diesen der Trend einfach, aber dennoch aussagekräftig darstellen läßt. Dazu kommt der Vorteil, daß die Anzahl der Parameter beliebig erweitert werden kann, wenn es die Biegsamkeit der Kurve verlangt. Allgemein läßt sich die Trendgleichung schreiben: Y(t) = b0 + K t + b 2 t 2 + b 3 ts + ... + b p tP.

(1)

Die Parameter dieses Ansatzes, bj mit j = 0, 1, 2, •••, p, werden nach der Methode der kleinsten Quadrate 2J [y(t) - Y(t)] 2 t

Minimum

(2)

bestimmt, wobei y(t) die jährlich ermittelten Erträge, Y(t) die jährlichen Trendwerte und t = 1, 2, ..., 80 die Versuchsjahre bedeuten. Allerdings muß man beim Ansatz von Gl (1) den Grad dieses Polynoms festlegen, etwa nach Augenmaß an Hand der graphischen Darstellung empirischer Ertragsreihen. Stellt sich nach Berechnung der Parameter heraus, daß die angesetzte Funktion den Trend der Ertragskurve nur schlecht wiedergibt, muß die Berechnung mit einem neuen p wiederholt werden. Dieser Nachteil läßt sich vermeiden, wenn man das Verfahren der Orthogonalpolynome zur Berechnung des Trends wählt. Sein Vorteil besteht darin, daß jeder in der Trendgleichung auftretende Parameter vom Grad des Polynoms unabhängig ist, d. h., die Parameter der Trendfunktion ändern sich nicht, wenn ein Glied höheren Grades angehängt oder das Glied höchsten Grades weggelassen wird. Für die Ermittlung des Hauptverlaufs bei den Untersuchungsparzellen des „Ewigen Roggenbaues" haben wir stets ein Polynom 3. Grades angesetzt, nämlich Y(t) = b 0 + b 1 t + b 2 t 2 + b 3 t 3 .

(3)

Bei Verwendung des Verfahrens der orthogonalen ganzen rationalen Funktion tritt an Stelle von Gl (3) der Ansatz Y(t) = Y(x t ) = A 0 X 0 (x t ) + A ^ f o ) + A 2 X 2 (x t ) + A 3 X 3 (x t ).

(4)

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MÜLLER und REIHER, Auswertung langjähriger Ertragsfeststellungen

Darin sind die Aj (j = 0,1, 2,3) Konstante und die X j (x t ) Orthogonalfunktionen der Merkmalspunkte x t , die für unsere Untersuchungen über n = 80 Jahre nach der Transformation xt = 2 t - (n + 1)

(5)

an Stelle der Zeitwerte t treten. Die AJ wurden nach dem Rechenverfahren von L O R E N Z - T S C H E T W E R I K O F F unter Benutzung der von L O R E N Z (1931) dazu angegebenen Tabellen ermittelt. Nachdem die Trendgleichungen berechnet waren, wurden die Glieder der ermittelten Funktionen auf ihre Wichtigkeit für die Darstellung des Hauptverlaufes der Ertragskurven mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von a = 5 % getestet. Wir wählten die Trendgleichung stets so, daß nur für a 5 % signifikante Glieder die Funktion bilden. dt/ ha

Abb. 2: Ertragsverlauf und Trendkurve für die von 1879 bis 1958 ermittelten Gesamterträge der ungedüngten Parzelle

Für den in Abbildung 2 dargestellten Ertragsverlauf der U-Parzelle (Gesamternte) ergab sich als Trend Y (x t ) = 35,72 - 9,31 X i (x t ) + 3,33 X 2 (x t ).

(6)

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heit 1, 1966

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Um auf die Form der Gl (1) zukommen, wurden die Orthogonalpolynome berechnet X x (x t ) = 2,1652- 10-2xfc X 2 (x t ) = 5,2428 • 10"4x't - 1,1183 und unter Berücksichtigung von Gl (5) in Gl (6) eingesetzt. Der so ermittelte Trend Y(t) = 59,54 - 0,97t + 0,70 • 10" 2 t 2 (8) ist in Abbildung 2 eingezeichnet. Man wird zugeben, daß er den Hauptverlauf der Ertragskurve gut zum Ausdruck bringt. In den ersten 60 Versuchs jähren ist für diese Untersuchungsparzelle ein Ertragsabfall charakteristisch, während der Ertrag in den letzten 20 Jahren beinahe konstant bei 26 dt/ha liegt. dt/ha

Abb. 3: Ertragsverlauf und Trendkurve für die von 1879 bis 1958 ermittelten Kornerträge der ungedüngten Parzelle

In den Abbildungen 3 und 4 sind die Ertragsverläufe für die Korn- und Stroh-/ Spreuerträge der gleichen Untersuchungsparzelle über 80 Jahre aufgetragen. Auch hier läßt sich der Hauptverlauf durch ein Polynom 2. Grades beschreiben. Der Trend für den Kornertrag über die 80 Jahre zeigt, daß ein geringerer Abfall im Ertragsniveau vorliegt, als es für den Stroh-/Spreuertrag zutrifft. Außerdem zeichnen sich die jährlichen Erträge durch geringere Schwankungen um den Trend aus. Bereits ab dem 50. Jahr tritt eine Stabilisierung des Ertragsniveaus ein. Beim Ertragsverlauf für Stroh/Spreu ist der Abfall über die ersten 60 Jahre festzustellen, während im Schnitt der letzten 20 Jahre konstante Erträge um 17 dt/ha ermittelt wurden. Den. Trend haben wir nur zum Zwecke der besseren Anschaulichkeit als stetige Kurve gezeichnet, ebenso wie die Punkte, die den jährlichen Ertrag darstellen, durch Gerade verbunden wurden. Eine sachliche Bedeutung haben aber nur die den einzelnen Versuchsjahren entsprechenden Punkte, sowohl für die Ertragsdarstellung wie auch für den Trend. Außerdem muß darauf hingewiesen werden, daß der Trend der Ertragskurven nur den großen allgemeinen Verlauf wiedergeben soll und daher weder als Inter-

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MÜLLER und REIHER, Auswertung langjähriger Ertragsfeststellungen

dt/h a

Abb. 4: Ertrags verlauf und Trendkurve für die von 1879 bis 1958 ermittelten Stroh-/Spreuerträge der ungedüngten Parzelle

polations- noch als Extrapolationsformel benutzt werden darf. Die mit dem hier angewandten mathematisch-statistischen Verfahren vorzunehmenden Deutungen der Versuchsergebnisse haben nur für die in den Jahren 1879 bis 1958 gewonnenen Ertragsdaten Gültigkeit. 3.

Darstellung der Ergebnisse

Die in Tabelle 1 vorgenommene Zusammenfassung der Versuchsergebnisse ist allgemein üblich. Sie ermöglicht den Vergleich der Erntesummen und Ertragsmittel über beliebige Zeiträume. Es geht daraus auch hervor, daß die witterungsbedingte Variationsbreite in bezug auf das Ertragsmittel in den Mangelvarianten erheblich höher als bei mineralischer und organischer Volldüngung liegt. Diese Erscheinung ist beim Korn stärker als beim Stroh. Da die Maximalerträge ausnahmslos zu Versuchsbeginn aufgetreten sind, kann man eine allgemeine Tendenz zum Ertragsabfall vermuten. Das wechselhafte Auftreten der Minimalerträge weist auf Witterungseinflüsse hin, sagt aber über den Ertrags verlauf nichts aus. Der Mangel dieser Darstellungsweise besteht somit darin, daß sie den Ertragsverlauf nicht erkennen läßt. In Tabelle 2 sind die Trendfunktionen für alle Untersuchungsparzellen und Ertragsmerkmale nach obiger Methode mathematisch formuliert. Zu ihrer Veranschaulichung empfiehlt sich die graphische Darstellung. Dabei ermöglichen dreidimensionale Zeichnungen die übersichtliche Wiedergabe zahlreicher Verläufe und auch solcher, die sich in verschiedenen Bereichen decken.

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I n Abbildung 5, die über den Ertragsverlauf in der verkürzten Nährstoffmangelreihe unterrichtet, liegen bei der U- u n d PK-Parzelle die Startwerte, bei der Nu n d PK-Parzelle die E n d w e r t e der T r e n d k u r v e n dicht zusammen. D u r c h die Einf ü h r u n g der Erntesummenachse, auf der die Linien des Ertragsverlaufes n a c h Tabelle 1 Ertragskennzeichen für die Untersuchungsparzellen über die Untersuchungsjähre 1879-1958 (dt/ha, wasserfrei) Untersuchungsparzelle

Ernte summe

Mittlerer Ertrag

Maximalertrag Jahr | Ertrag

Minimalertrag Jahr | Ertrag

Ertragsspanne

Korn ungedüngt N PK NPK Stallmist

985,78 1400,21 1126,92 1726,44 1759,73

12,32 17,50 14,09 21,58 22,00

1881 1881 1884 1881 1881

25,47 33,45 31,34 32,41 33,92

1923 1948 1920 1953 1915

3,69 6,16 6,58 12,47 13,84

21,78 27,29 24,76 19,94 20,08

1923 1922 1937 1922 1895

6,29 8,34 12,20 20,17 17,63

50,30 59,92 39,36 54,13 61,60

1923 1937 1941 1922 1889

9,98 15,51 19,80 35,11 34,13

68,41 85,49 63,10 70,11 73,34

Spreu und Stroh ungedüngt N PK NPK Stallmist

1872,07 2629,05 2345,53 3468,21 3384,22

1884 1884 1884 1884 1884

23,40 32,86 29,32 43,35 42,30

56,59 68,26 51,56 74,30 79,23

Gesamtertrag ungedüngt N PK NPK Stallmist

2857,85 4029,26 3472,45 5194,65 5143,95

35,72 50,36 43,41 64,93 64,30

1884 1884 1884 1884 1884

78,39 101,00 82,90 105,22 107,47

den Differenzen zwischen den E r n t e s u m m e n auseinandergezogen sind, ergibt sich die Möglichkeit der übersichtlichen Darstellung. Allerdings k o n n t e die Stallmistparzelle bei dieser Verfahrensweise nicht einbezogen werden, weil sich ihre E r n t e s u m m e n u r geringfügig von derjenigen der N P K - P a r z e l l e unterscheidet, so d a ß die Ausgleichskurven unübersichtlich eng nebeneinander verlaufen würden. Die Abbildung zeigt, u n d es geht auch aus Tabelle 2 hervor, d a ß der Ertragsverlauf bei der U-Parzelle einer quadratischen, bei allen übrigen Parzellen einer linearen F u n k t i o n folgt. Das l ä ß t darauf schließen, d a ß sich die U-Parzelle auf das Ertragsniveau des Standortes f ü r Roggenmonokultur eingependelt h a t . Die W e r t e der Ausgleichskurve b e t r a g e n im sechzigsten Versuchsjahr 26,54, im siebzigsten 25,93 u n d im achtzigsten 26,72 d t / h a . I m Gegensatz dazu scheint sich der Ertragsabfall bei allen übrigen V a r i a n t e n fortzusetzen. Das ist besonders bei der N - P a r zelle zu vermuten, die den steilsten E r t r a g s a b f a l l aufweist. E r beläuft sich in 20 J a h r e n auf 9,02 d t / h a gegenüber ' 8 , 0 4 d t / h a bei P K u n d 5,55 d t / h a bei N P K . 4

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MÜLLER und REIHER, Auswertung langjähriger Ertragsfeststellungen

Tabelle 2 Signifikante Trendfunktionen für alle Ertragsmerkmale der 5 Untersuchungsparzellen Untersuchungsparzelle ungedüngt

N

NP

NPK

Stallmist

Ertragsmerkmal Kornertrag Stroh- A c, ertrag & SpreuGesamtertrag

Trendfunktion Y ( t ) = 21,05 - 0,36t + 0,28 • 10" 2 t 2 Y ( t ) = 38,40 - 0,57 t + 0,37 • 10~2t2 Y ( t ) = 59,54 - 0,97 t + 0,70 • 10" 2 t 2

Kornertrag Stroh- x r, ertrag Spreu° Gesamtertrag

Y ( t ) = 28,20 - 0,47 t + 0,38 • 10" 2 t 2

Kornertrag Stroh- ^ c ertrag & SpreuGesamtertrag

Y ( t ) = 23,64 - 0,73 t + 1,68 • 10" 2 t 2 -

Kornertrag Stroh- ^ Spreu- er ® Gesamtertrag

Y ( t ) = 25,38 -

0,09t

Y(t) = 51,14 -

0,19t

Y ( t ) = 76,17 -

0,28t

Kornertrag Stroh- ^ o ertrag B SpreuGesamtertrag

Y ( t ) = 22,00

Y ( t ) = 45,70 -

0,30t

Y ( t ) = 68,63 -

0,45t 1,26 • 10-"t 3

Y ( t ) = 31,83 + 0,62 t - 2,47 • 10- 2 t 2 + 1,99 • 10" 4 t a Y ( t ) = 55,65 -

0,30t

Y(t) = 42,30 Y ( t ) = 64,30

Abb. 5: Verlauf der Trendkurven für das Merkmal Gesamtertrag der verkürzten Nährstoffmangelreihe über 80 Versuchsjahre

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heit 1, 1966

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ài/ha

80~i

5esamter/rag

70

60 Stroh-u.Spreuertrag

5040-

30

Korn erfrag

20• HPK

100-

10

20

-

30

Abb. 6: Verlauf der Trendkurven für alle Ertragsmerkmale der NPK- und Stallmist parzelle über 80 Versuchsjahre

Stallmist

¿0

50

SO 70 60 Versuchsjahre

Besonderes Interesse beansprucht der Vergleich zwischen der NPK- und der Stallmistparzelle. Aus Abbildung 6 ist zu ersehen, daß die Korn- und Stroh-/ Spreuerträge bei der NPK-Parzelle über die ganze Versuchsperiode abfallen, wogegen die Stallmistparzelle ein gleichbleibendes Ertragsniveau aufweist. Da aber die Ertragslinie der NPK-Parzelle bedeutend höher einsetzt und erst in der zweiten Hälfte der Versuchsperiode diejenige der Stallmistparzelle überschneidet, weist die NPK-Parzelle eine höhere Erntesumme (Gesamtertrag) auf (Tab. 1). dt/ha 80-,

706015

dt/ha

20

25

70-,

50J

Stallmist

NPK 41

¿5

50

30 35 iO Versuchsjahre

55

SO

65

Abb. 7: Verlauf der Trendkurven für das Merkmal Gesamtertrag der NPK- und Stallmistparzelle nach der Aufteilung der Versuchsperiode in zwei Abschnitte von j e 40 Jahren

70 75 80 Versuchsjahre

Teilt man die Versuchsperiode in zwei Abschnitte von je 40 Jahren auf und verfährt in derselben Weise (Abb. 7), läßt sich zeigen, daß der Ertragsabfall der NPK-Parzelle auf die ersten vier Jahrzehnte beschränkt ist. In diesem Zeitraum weist sie eine Erntesumme (Gesamtertrag) von 282,7 gegenüber 271,6 t/ha der Stallmistparzelle auf. Im zweiten Versuchsabschnitt verlaufen die Ertragslinien parallel, nämlich auf 59,19 dt/ha bei N P K und 60,70 dt/ha bei Stallmist. Dem entsprechen Erntesummen von 236,8 und 242,8 t/ha. 4*

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MÜLLER und REIHER, A u s w e r t u n g langjähriger Ertragsfeststellungen

Ausschließliche mineralische Düngung über acht Jahrzehnte hat unter den Bedingungen des Versuches „Ewiger Roggenbau" eine um 5,1 t/ha höhere Erntesumme als Stallmistdüngung und während der letzten vierzig Jahre ein gleichbleibendes und der Stallmistdüngung nur schwach unterlegenes Ertragsniveau erbracht. Dabei wurden mit dem Stallmist höhere Stickstoffgaben und geringere P 2 0 5 - und K 2 0-Gaben als auf der NPK-Parzelle verabreicht (Abb. 1). Mit der vorgeschlagenen Methode läßt sich der Hauptverlauf des Ertragsganges gut darstellen. Es ist aber nicht statthaft, daraus a priori auf die Eigenschaften des Bodens zu schließen. Beim „Ewigen Roggenbau" hat die alljährlich fortgesetzte bzw. gänzlich unterlassene Stallmistdüngung zu folgender Entwicklung der K o h l e n s t o f f g e h a l t e g e f ü h r t (SCHMALFUSS und KOLBE, 1961):

Jahr

Stallmist

NPK

ungedüngt

1878 1929 1949 1953 1958

1,24 1,64 1,66 1,68 1,69

1,24 1,24 1,22 1,26 1,26

1,24 1,15 1,12 1,12 1,14

Wie sich zeigt, steht nur der Ertragsverlauf der ungedüngten Parzelle zur Entwicklung der C-Gehalte und damit des N-Vorrats der Böden in Beziehung. Die Problematik solcher Untersuchungen liegt offenbar darin, daß die als Indikator benutzte Pflanze auf die sich einstellenden Veränderungen des Bodens durch ihren Ertrag an Trockenmasse oder Inhaltsstoffen anspricht. Sicherlich sind zur Klärung grundsätzlicher Fragen, die bei der Anlage statischer Versuche aufgegriffen werden, und besonders zur Deutung langfristiger Ertragsverläufe spezielle Untersuchungen am Boden und Erntegut unerläßlich. Darauf sei im Hinblick auf die Auswertung von Fruchtfolgeversuchen nachdrücklich hingewiesen.

Zusammenfassung Zeitertragskurven aus langjährigen, einheitlich durchgeführten Feldversuchen weisen in jedem Falle bedeutende Schwankungen auf, die überwiegend durch Witterungseinflüsse verursacht sind. Um ein Urteil über den Einfluß der Prüfgrößen zu gewinnen, muß der Hauptverlauf des Ertragsganges, der Trend, aller Versuchsglieder ermittelt und gegenübergestellt werden. Es wird empfohlen, das Verfahren der Orthogonalpolynome zur Berechnung des Trends anzuwenden. Das Verfahren und die graphische Darstellung der Ergebnisse sind an den Befunden des weltbekannten Versuches „Ewiger Roggenbau" in Halle erläutert. Dabei zeigt sich, daß mittels der vorgeschlagenen Methode gute Einsichten in die dem Hauptverlauf des Ertragsganges zugrunde liegenden Gesetzmäßigkeiten zu gewinnen sind. Die Deutung langfristiger Ertragsverläufe erfordert aber neben

53

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. B a n d , Heft 1, 1966

geeigneten mathematisch-statistischen Methoden Untersuchungen am Boden und Erntegut, weil nicht grundsätzlich vorausgesetzt werden kann, daß die Behandlungswirkung ertraglich bzw. nur ertraglich zum Ausdruck kommt. Pe3iOMe BpeMeHHHe nojieBHX

K0T0ptie

KpiiBhie

ONUTOB B

B

YPOJKAFIHOCTH JIK>6OM

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OCHOBHOM B M 3 B R H L I

npoBe^eHHtix 3HaiHTejitHHe KOJie6aHHH, noroflHiix ycjiOBHH. H T O 6 H nOJiyHHTb

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conocTaBHTb OCHOBHOH xofl H 3 M E H E H H H ypowaftHOCTH, TeH/jeHijnio Bcex 3 B E H T E B onbrra. /3,JIH pac^eTa TeH^eHi;HH peKOMeH^yeTCH npriMGHHTL MCTOA opToroHajibHux IIOJIHHOMOB.

MeTOA H rpa:

Untersuchungen über die Wirkung des Stallmistes im „Statischen Düngungsversuch" Lauchstädt 1. Mitteilung: Nährstoffwirkung Die Untersuchungen an den Ernten und Böden des „Statischen Düngungsversuches" Lauchstädt lassen einen starken Einfluß der Stallmistdüngung erkennen. So verhinderten die im Stallmist enthaltenen Nährstoffe bei Unterlassung der Stickstoff-, Phosphorsäure- oder Kalidüngung sowie auf den Parzellen ohne Mineraldüngung einen stärkeren Abfall der Erträge im Verlauf der 60 Jahre. Gleichzeitig wurden auf den Volldüngungsparzellen durch die zusätzlichen Stallmistgaben infolge der besseren Nährstoffversorgung der Ertrag (8 — 10%) und besonders der Nährstoffgehalt der Ernten merklich erhöht. Die im Stallmist enthaltenen Nährstoffe beeinflußten nicht nur die Höhe der Erträge, sondern auch den Gehalt an Stickstoff, Phosphorsäure und Kali im Boden. Auf den Parzellen mit kombinierter Stallmist- und Mineraldüngung fand eine Anreicherung an Pflanzennährstoffen im Boden statt. Dies wird sich besonders in Jahren mit geringeren Düngemittelanwendungen positiv auf die Erträge auswirken. Ferner wurde bei ständiger Stallmistdüngung auch eine Erhöhung der Magnesium- und Mikronährstoffgehalte (Bor, Kupfer, Mangan und Molybdän) im Boden festgestellt. Da der Vorrat an Magnesium und den meisten Mikronährstoffen im Lauchstädter Schwarzerdeboden sehr hoch ist, wirkte sich die Mikronährstoffzufuhr durch den Stallmist bisher nur bei Luzerne durch Verhinderung von Molybdänmangel positiv auf den Ertrag aus.

Aus dem Institut für Piianzenzüchtung Groß-Lüsewitz der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin JOACHIM SCHREITER u n d E R N S T HIELSCHER

Ein Beitrag zur Art- und Sortendiagnose am Samen von Winterraps und Winterrübsen 1. Bei beiden Brassica-Arten, Winterraps und Winterrübsen, liegt ein artspezifisches Verhältnis zwischen Anzahl Aleuronzellen zu Anzahl Palisadenzellen in der Samenschale vor. Das gegebene Verhältnis kann in Verbindung mit den bereits bekannten Artunterschieden am Samen, wie Lumenweite, Netzung, Palisadengröße, f ü r kurzfristige Echtheitsbestimmungen verwendet werden. 2. I m Verhältnis Anzahl Aleuronzellen: Anzahl Palisadenzellen ist der polyploide GroßLüsewitzer Winterrübsen-Stamm 3 von den genannten Rapssorten, einschließlich des GroßLüsewitzer Winterraps-Stammes P - 0 2 , nicht zu unterscheiden. 3. Sowohl bei Winterraps als auch bei Winterrübsen konnten durch das Verhältnis Schalendicke zu Gesamtdurchmesser/Korn signifikante Art- und auch Sortenunterschiede gefunden werden.

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Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 1, 1966 Aus dem Institut für Futterbau der Hochschule für Landwirtschaft Bernburg WILHELM SIMON u n d KLAUS WERNER

Der Einfluß von Futterpflanzen als Haupt- und Zwischenfrüchte auf die E r t r ä g e und Fruchtbarkeit verschiedener Böden Teil V I I :

Erträge

von

Fruchtfolgen

mit unterschiedlichem

Futter-

pflanzenanteil auf Gneisverwitterungsboden in sehr feuchter Lage In einem seit 1952 laufenden Fruchtfolgeversuch in sehr feuchter Lage auf flachgründigem Gneisverwitterungsboden stehen sich vier siebenfeldrige Fruchtfolgen mit unterschiedlich hohem Futterpflanzenanteil gegenüber. Die günstige bodenverbessernde Wirkung der Kleegrashaupt- und -Zwischenfrüchte führte zu über 20%, der Kleegraszwischenfrüchte allein bereits zu ca. 8 % höherer Rotationsleistung gegenüber der Kontrollfolge ohne Futterbau mit sonst gleichen Hauptfrüchten und gleichem Gesamtdüngemittelaufwand. Dieses Versuchsergebnis bestätigt die in dieser Zeitschrift bereits ausgewerteten sechs, seinerzeit vom Institut für Ackerund Pflanzenbau Müncheberg angelegten Fruchtfolgeversuche unter verschiedenen Standortbedingungen in der DDR vollauf und unterstreicht nochmals die Bedeutung des allein im Hinblick auf die Bodenfruchtbarkeit notwendigen Kleegrasanbaus.

DOKUMENTATIONSDIENST AGRARÖKONOMIK HERAUSGEBER: DEUTSCHE DEMOKRATISCHE DEUTSCHE AKADEMIE DER

REPUBLIK LANDWIRTSCHAFTS-

W I S S E N S C H A F T E N ZU B E R L I N INSTITUT FÜR

LANDWIRTSCHAFTLICHE

INFORMATION UND

DOKUMENTATION

Der Dokumentationsdienst Agrarökonomik informiert Sie über die wichtigsten Inhalte des Fachschrifttums (Zeitschriften, Bücher, Dissertationen, Forschungsberichte u. a.) auf den Sachgebieten: 1. Agrarökonomik und Agrarpolitik 2. Ökonomik der landwirtschaftlichen Produktionszweige 3. Betriebs- und Arbeitsökonomik 4. Angrenzende Wissensgebiete der Agrarökonomik

Der Dokumentationsdienst Agrarökonomik erscheint monatlich mit etwa 250 Titeln in Form von Karteikarten A 6, die als perforierter Zweierblock in einem Heft A 5 zusammengefaßt sind. Der Bezug ist sowohl als Satz zum Aufbau einer Sachkartei — die je Titel gelieferte Zahl von Karteikarten entspricht der Zahl der auf ihnen angegebenen Systemnummern — als auch als Reihe zum Aiifbau einer Verfasserkartei — je Titel nur eine Karteikarte — möglich. Preis einer Karte 7 Pf.

Bestellungen erbeten an das Institut für Landwirtschaftliche Information und Dokumentation der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin 108 Berlin, Krausenstraße 38/39 Tel. 225161

31007

Deutsche Demokratische Bepublik Deutsche Akademie der LandwirtschaftsWissenschaften zu Berlin Institut f ü r Landwirtschaftliche Information und Dokumentation

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Landtechnik Pflanzliohe Produktion Tierzucht, Tierernährung, Fischerei Veterinärmedizin

Kuratorium: Prof. Dr. G. BECKER, Quedlinburg Prof. Dr. E . EHWALD, Eberswalde Prof. Dr.-Ing. H . HEYDE, Berlin P r o f . D r . H . MEUSEL, H a l l e / S .

Prof. Dr. K. NEHBING, Rostock Prof. Dr. E. PLACHY, Berlin Prof. Dr. J . REINHOLD, Berlin Prof. Dr. H. RÖHBEB, Insel Riems Prof. Dx. O. ROSENKRANZ, Böhlitz-Ehrenberg Prof. Dr. R . SCHICK, Groß-Lüsewitz P r o f . D r . K . SOHMALFUSS, H a l l e / S .

Prof. Dr. W. STAHL, Rostock Prof. Dr. H . STTTBBE, Gateraieben In den Heften des Landwirtschaftlichen Zentralblattes erscheinen jährlich etwa 33000 Auszüge aus den neuesten wissenschaftlichen Arbeiten des internationalen Schrifttums. Da» Landwirtschaftliche Zentralblatt vermittelt damit einen umfassenden Überblüh über den neuesten Stand aller Fachgebiete der Landwirtschaft. Die Gliederung nach einem übersichtlichen System ermöglicht die sehneile Information Über einzelne Teilgebute. Außerdem sorgen Sachregister für die Möglichkeit, bestimmte Spezialfragen anhand der Weltliteratur zu verfolgen.

In der Abt. I erscheinen 9 Hefte, in den Abt. II—IV je 12 Hefte im Jahr. Preis pro H e f t MDN 20,— (einseitig bedruckt MDN 24,—). Fortsetzungsbestellung durch eine Buchhandlung erbeten

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