Albrecht-Thaer-Archiv: Band 10, Heft 12 [Reprint 2022 ed.] 9783112657560

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DEUTSCHE DEMOKRATISCHE REPUBLIK DEUTSCHE AKADEMIE DER LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN ZU BERLIN

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in Tabelle 5 einige vergleichbare Profile zur Herausstellung des pH-Einflusses gegenübergestellt wurden. Die korrelativen Beziehungen zwischen den Humuskennzahlen und dem Tongehalt sowie dem pH-Wert des Bodens finden sich in Tabelle 7. Diese Beziehungen wurden für die obersten mineralischen Bodenhorizonte derselben 18 Profile berechnet, die den Daten in Tabelle 6 zugrunde liegen. Dabei wurde der Vegetationseinfluß über die Kovarianzanalyse eliminiert. Aus Tabelle 4 ist zunächst zu ersehen, daß sich unter Buchen bei saurer Bodenreaktion mit abnehmendem Tongehalt die oberflächennahe Anreicherung an organischer Substanz verstärkt und bei Profil 19 und 34 schließlich Auflagehumus auftritt. Der Charakter des Bodentyps ändert sich von der Parabraunerde zum Humuspodsol, in der Bodenvegetation treten die anspruchsvollen Arten zugunsten von Arten mit geringeren Ansprüchen zurück (bei den Profilen 27 und 16 Milium effusum, Asperula odorata usw., bei Profil 34 reiner Deschampsiaflexuosa-Rasen), in den bodenbiologischen Verhältnissen treten ungünstige Veränderungen ein (Rückgang der Regenwürmer). Mit sinkendem Tongehalt wird das C:N-Verhältnis weiter (Tabelle 7). Diese Korrelation ist für die gesamte organische Substanz noch nicht, für die Hs jedoch gut gesichert. Ähnlich verhält sich der Z.G.: Für die gesamten organischen Stoffe ist seine Abnahme mit steigendem Tongehalt noch nicht signifikant, bei den Hs tritt sie wiederum gut gesichert in Erscheinung. Der Methoxylgehalt sowohl der gesamten organischen Substanz als auch der Hs steigt in allen Fällen signifikant mit dem Tongehalt des Bodens an. Demgegenüber vermindert sich die K . U . K , des Gesamthumus wie auch der Hs gut gesichert mit zunehmendem Tongehalt des Bodens. Von den übrigen Eigenschaften der Hs zeigt nur der Schwefelgehalt eine schwach gesicherte positive Korrelation mit dem Tongehalt. Eine ebenfalls positive Beziehung des Phosphorgehaltes ist nicht signifikant. Der Anteil der Hs in der organischen Substanz vermindert sich hochsignifikant mit steigendem Tongehalt des Bodens, wobei die Korrelation besser ist, wenn man die Hs-Anteile mit den logarithmierten Tongehalten in Beziehung setzt. Da, wie früher mitgeteilt wurde ( H O F F M A N N , 1964), das gleiche auch für die Beziehung zwischen Tongehalt und Farbtiefe der Hs zutrifft, wird vermutet, daß überhaupt die Beziehungen zwischen den Humuskennzahlen und dem Tongehalt des Bodens eher logarithmisch als linear sind. Da die Korrelationen in den meisten Fällen jedoch nicht straff genug sind, können für diese Vermutung keine weiteren Belege erbracht werden. Der Fs-Anteil steigt mit zunehmendem Tongehalt an. Einige Humuskennzahlen zeigen Beziehungen zum pH-Wert des Bodens (vgl. Tab. 5 und 7). So steigt der Z.G. der gesamten organischen Substanz wie auch der Hs signifikant mit dem pH-Wert an. Gleiches gilt für die K . U . K , und den Methoxylgehalt des Gesamthumus, während zu den betreffenden Werten der Hs keine Beziehungen bestehen. Die Heizwerte der Hs vermindern sich mit zunehmendem pH-Wert des Bodens. Insgesamt ergibt sich, daß die Eigenschaften der organischen Substanz des Bodens in starkem Maße vom Tongehalt und vom pH-Wert des Bodens beeinflußt werden.

1064 5.

HOFFMANN, Vegetation, Bodeneigenschaften und organische Substanz des Bodens

Diskussion

Die Ergebnisse unserer Untersuchungen zeigen, daß es notwendig ist, zwischen den Begriffen Zersetzung und Humifizierung zu unterscheiden (vgl. H O F F M A N N , 1961). Eine starke Zersetzung (geringer Gehalt an organischer Substanz und enges C: N-Verhältnis im Vergleich zu Menge und C: N-Verhältnis des Ausgangsmaterials) kann mit einer schwachen Humifizierung (kleiner Z.G., niedriger HsAnteil, hoher Methoxylgehalt, geringe Farbtiefe usw.) einhergehen. Insofern ist die Bezeichnung Zersetzungsgrad für den Anteil der in Azetylbromid unlöslichen organischen Stoffe irreführend, da dieser weniger ein Maß für die Zersetzung als vielmehr für die Humifizierung darstellt. Weiterhin ergibt sich, daß zwischen dem Humifizierungszustand der organischen Stoffe und der Fruchtbarkeit des Bodens keine positive Korrelation zu erwarten ist. Wie die Ergebnisse und die in der Literatur aufgeführten Erfahrungen nachweisen, kann eine starke Humifizierung sowohl auf Böden mit hoher (Beispiel Tschernosem) als auch mit geringer Fruchtbarkeit vorliegen (Beispiel Podsol auf Sand). Auf dieses Problem wird weiter unten noch eingegangen. Schließlich lassen die Ergebnisse erkennen, daß die Humifizierung kein einheitlicher Prozeß ist und stark von den jeweiligen Bedingungen abhängt. Wenn sich auch verschiedene Kennzahlen häufig gleichsinnig verändern, so treten doch öfters Abweichungen und Ausnahmen auf, die wichtige Hinweise zur Dynamik der organischen Stoffe des Bodens vermitteln können. Betrachten wir nach diesen einleitenden Bemerkungen zunächst die Einflüsse der Vegetation bzw. Bewirtschaftung auf die organischen Stoffe des Bodens, so zeigt sich, daß größere Unterschiede nur zwischen Acker und Wald festzustellen sind. Die organischen Stoffe im Acker sind stärker zersetzt, wie aus ihrem geringen Gehalt im Boden sowie ihrem engen C:N-Verhältnis hervorgeht; sie sind jedoch nicht stärker humifiziert als unter Wald. Die stärkere Zersetzung ist in erster Linie als eine Folge der Bodenbearbeitung anzusehen. Daneben ist auch von Bedeutung, daß das Ausgangsmaterial der Humusbildung im Acker meist leichter zersetzlich und stickstoffreicher als im Wald ist. Die in Tabelle 3 erkennbaren etwas höheren Z.G.-Werte lassen sich zwanglos auf die höheren pH-Werte zurückführen, die gesichert größer als unter Wald waren. Die höheren Methoxyl- ebenso wie die hohen Schwefelgehalte in den Ackerhuminsäuren sind als Folge der Stallmistdüngung anzusehen. Denn die Hs des Stallmists haben, wie N E H K I N G und S C H I E M A N N (1952) nachwiesen, einen sehr hohen S - (1 — 1,2%) und OCH 3 -Gehalt (6—8%). Die höheren P-Gehalte der Hs unter Acker dürften ebenfalls eine Folge von Düngungsmaßnahmen sein. Von außerordentlicher Bedeutung für die Eigenschaften der organischen Bodensubstanz sowie für ihre Veränderung mit der Bodentiefe sind die Durchlässigkeitsund Sorptionseigenschaften des Bodens, die in starkem Maße durch seinen Tongehalt bestimmt werden. Höherer Tongehalt bedeutet herabgesetzte Durchlässigkeit für Wasser und Luft sowie verstärkte Sorption. Dies hat verminderte Auswaschung der Fulvosäuren zur Folge, was in einem erhöhten Fs-Anteil zum Ausdruck kommt, der mit der Bodentiefe meist stark zunimmt. Das Ansteigen des

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Fs-Anteils mit der Bodentiefe erklärt die gleichsinnige Abnahme des Z.G., da die Fs vollständig in Azetylbromid löslich sein dürften. Da die Fs-Fraktion in der Mehrzahl der Fälle ein engeres C: N-Verhältnis als die gesamte organische Substanz des Bodens hat, ergeben sich hieraus Hinweise für die Ursachen der Verengung des C: N-Verhältnisses mit der Bodentiefe. Die Erscheinung, daß diese Verengung auf Lehmböden deutlicher als auf Sand ist, deutet ferner darauf hin, daß in den ersteren u. U. auch ein mit zunehmender Bodentiefe steigender Anteil an Tonminerahen sorbierten bzw. festgelegten Stickstoffs eine Rolle spielen könnte, zumal in den oberen Horizonten der Lehmböden (die dem Typ nach vorwiegend Parabraunerden waren) der Tongehalt sich in den meisten Fällen von oben nach unten vergrößerte. Ein Anstieg des Umwandlungsgrades der organischen Stoffe mit zunehmender Bodentiefe kommt darin zum Ausdruck, daß gleichsinnig der Methoxylgehalt ab- und die Farbtiefe der Hs zunimmt (vgl. H O F F M A N N , 1 9 6 4 ) . Bei diesen Umwandlungsvorgängen kommt es zu einer relativen Anreicherung von Schwefel und Phosphor in den Hs. Ob diese als Folge eines bevorzugten Abbaues S- und P-freier organischer Substanz oder als Auswirkung einer bevorzugten Einwaschung S- und P-haltiger Stoffe in den Boden anzusehen ist oder ob hierbei noch weitere Ursachen eine Rolle spielen, kann vorerst nicht entschieden werden. Der verstärkte Umwandlungsgrad der organischen Stoffe in tieferen Horizonten geht im wesentlichen mit einer größeren Humifizierung der Hs-Fraktion, jedoch nicht der gesamten organischen Substanz einher. In den tonreicheren Böden findet sich als Folge der geringeren Luft- und Wasserdurchlässigkeit, der ausgeglicheneren Feuchtigkeit und der verstärkten Sorption ein verminderter Humifizierungsgrad der organischen Substanz, der in einem höheren Fs- und einem niedrigeren Hs-Anteil, einer helleren Farbe der Hs (vgl. H O F F MANN, 1 9 6 4 ) einem geringeren Z.G., einer kleineren K . U . K , und einem erhöhten Methoxylgehalt der gesamten organischen Substanz wie auch der Hs zum Ausdruck kommt. Die geringere Humifizierung auf den lehmigeren Böden geht mit einer verstärkten Zersetzung einher, wie aus dem engeren C:N-Verhältnis zu ersehen ist. Ein kleineres C:N-Verhältnis bei höherem Tongehalt wurde auch von B R O W N (zit. nach J E N N Y , 1 9 4 1 ) beobachtet. In diesem Zusammenhang ist zu bedenken, daß die untersuchten Lehmböden fruchtbarer sind und ein stärkeres Bodenleben aufweisen als die Sandböden. Eine Folge der größeren Fruchtbarkeit sind u.a. die höheren S- und wahrscheinlich auch P-Gshalte der Hs auf den tonreicheren Böden. In den Lehmböden findet in wesentlich stärkerem Maße als in den Sandböden eine Zersetzung und eine Einarbeitung der Streu bzw. deren Abbauprodukte durch die Tätigkeit von Bodentieren statt. In den Sandböden kommt es zu oberflächlicher Anhäufung organischer Materialien, die Einbringung organischer Stoffe in den Boden und ihre weitere Verlagerung erfolgen in stärkerem Maße als in den Lehmböden durch Einwaschung. Da das Lignin als wichtigster Träger von Methoxylgruppen in der organischen Substanz nicht wasserlöslich ist und somit erst seine Abbauprodukte in den Boden eingewaschen werden können ( P A L L M A N N , H A S L E R und S C H M U Z I G E R , 1 9 3 8 ) , tritt auf den Sandböden mit der Bodentiefe eine besonders starke Abnahme des Methoxvlgehaltes ein. 73

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HOFFMANN, Vegetation, Bodeneigenschaften und organische Substanz des Bodens

Die bisherigen Betrachtungen führen u. a. zu dem Schluß, daß die Humusstoffe in den Sandböden mit Ausnahme des Auflagehumus als genetisch älter im Vergleich zu denen der Lehmböden anzusehen sind. Wie C Z E R N E Y ( 1 9 6 5 ) an einem fossilen und einem rezenten Tschernosem zeigen konnte, zeichnen sich ältere Humusstoffe durch geringeren Methoxylgehalt, höheren Z.G., größeren Hs-Anteil und tiefere Farbe der Hs aus. In gleicher Richtung lagen die Unterschiede zwischen Sand- und Lehmböden unter Wald. Aus dem Gesagten ergibt sich jedoch, daß die gefundenen Beziehungen in erster Linie für ungestörte Bodenprofile gelten werden. Bei Ackernutzung oder anderer mit der Einbringung von organischem Material verbundener Bodenbearbeitung ist mit einem starken Rückgang der Unterschiede in den Humuseigenschaften von Sand- und Lehmböden zu rechnen. Die genannten Beziehungen legen die Vermutung nahe, daß unter vergleichbaren Klimaverhältnissen bei ungestörten Böden der Humifizierungsgrad der organischen Stoffe um so geringer ist, je fruchtbarer die Böden sind. Für die Fruchtbarkeit spielt jedoch außer dem Tongehalt auch der Kalkzustand des Bodens eine Rolle. Die Betrachtung der diesbezüglichen Ergebnisse zeigt erstens, daß die eben genannte Vermutung nicht uneingeschränkt aufrechterhalten werden kann; zweitens ergibt sich, daß der Humifizierungsgrad in dem oben verwandten Sinne (hoher Z.G., großer Hs-Anteil, hohe K . U . K . , geringer Fs-Anteil, niedriger Methoxylgehalt, starke Farbtiefe) keine eindeutig bestimmbare Eigenschaft der organischen Stoffe des Bodens ist; die verschiedenen den Humifizierungsgrad kennzeichnenden Größen können sich bei Änderung gewisser Faktoren in unterschiedlicher, teilweise sogar gegenläufiger Weise ändern. Während sich mit steigendem pHWert der Z.G. und die K . U . K , im Sinne einer zunehmenden Humifizierung vergrößern, lassen sich für weitere Humuseigenschaften wie den Hs- und Fs-Anteil u. a. keine Beziehungen nachweisen; der Methoxylgehalt des Gesamthumus nimmt sogar zu und der Heizwert der Hs ab. Von den Veränderungen der Humuseigenschaften mit der Bodenreaktion ist der Anstieg der K . U . K , mit zunehmendem pH-Wert von besonderem Interesse. Übereinstimmend damit wurde in anderen Untersuchungen gefunden, daß bei Kalkung von Rohhumus dessen K . U . K , ansteigt ( F I E D L E R und H O F F M A N N , 1961; HUNGER, 1962). Dieser Anstieg geht in den vorliegenden Untersuchungen nicht mit einer Zunahme des Anteils der Hs einher, wie er z. T. nach Kalkung beobachtet wurde. Auch die K . U . K , der Hs vergrößert sich nicht, so daß andere Bestandteile der organischen Substanz des Bodens dafür verantwortlich sein müssen. Es ist nicht unwahrscheinlich, daß die Zunahme der K . U . K , mit einem vergrößerten Uronsäuregehalt im Boden zusammenhängt, der durch eine bei höherem pH-Wert verstärkte mikrobielle Tätigkeit verursacht werden kann. So fand C Z E R N E Y (1966) bei der Stoffgruppenanalyse von Fichtenrohhumus, daß nach Kalkung der Anteil in 2%iger Salzsäure löslicher Stoffe deutlich erhöht war. In dieser Fraktion finden sich außer Hemizellulosen und leicht löslichen Eiweißstoffen auch Uronsäuren. Bei der Humusfraktionierung gehen die Uronsäuren zu einem großen Teil in die Fs-Fraktion. Weitere Untersuchungen hierzu sind von Interesse.

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Ein stärkerer Oxydationsgrad bzw. ein größerer Sauerstoffgehalt der organischen Stoffe des Bodens bei höherem pH-Wert wird durch den in diesem Falle niedrigeren Heizwert der Hs nahegelegt. Dies kann ebenfalls eine Folge gesteigerter mikrobieller Tätigkeit sein. Ferner ist der höhere Z.G. bei neutraler Bodenreaktion keineswegs allein die Folge einer Ausfällung der Humusstoffe durch Ca-Ionen. Dies geht schon daraus hervor, daß auch der Z.G. der Hs mit dem pH-Wert ansteigt. Es scheint, als ob ein stärkerer Oxydationsgrad der organischen Stoffe eine größere Stabilität derselben zur Folge hat; denn zwischen dem Heizwert der Hs und ihrem Z.G. besteht eine hochsignifikante Korrelation von r = —0,71 (für die obersten mineralischen Bodenhorizonte berechnet). Zum Z.G. des Gesamthumus beträgt die Korrelation sogar r = —0,79. Im Zusammenhang damit scheinen, wie die Ergebnisse in Tabelle 5 vermuten lassen, bei höherem pH-Wert größere Mengen an organischer Substanz im Boden angereichert zu werden. Bei der Deutung der Ergebnisse in Tabelle 5 ist jedoch zu beachten, daß die neutralen Profile mit Ausnahme der Rendzina einen günstigeren Wasserhaushalt als die sauren aufwiesen; der höhere Gehalt an organischer Substanz ist also nicht allein als Folge des größeren pH-Wertes anzusehen. In diesem Zusammenhang kann natürlich eine bei neutraler Bodenreaktion (also in der Regel günstigerer Bodenfruchtbarkeit) erhöhte Streuproduktion der Bäume eine wichtige Rolle spielen. Hierbei gewinnt ein Ergebnis an Interesse, das zunächst schwierig zu deuten ist: der Anstieg des Methoxylgehaltes mit dem pH-Wert. In informatorischen Untersuchungen an frisch gefallener Laubstreu von Eichen und Buchen beobachteten wir auf neutralem Boden einen um 10 bis 20% höheren Ligningehalt im Vergleich zu saurem Boden. Im Hinblick auf die Deutung eines größeren Gehaltes an organischer Substanz bei höherem pH-Wert dürfte dieser Befund eine gewisse Rolle spielen. Weitere Untersuchungen dieser Zusammenhänge sind wünschenswert. Die besprochenen Ergebnisse haben gezeigt, daß die Eigenschaften der organischen Substanz in starkem Maße durch den Tongehalt und die Reaktion des Bodens bestimmt werden. Leider konnte der für den Bodenhumus sehr wichtige Wasserhaushalt der verschiedenen Standorte- nur ungenügend erfaßt werden. Es erscheint wünschenswert, die obigen, im wesentlichen an einem Material von 18 Bodenprofilen gefundenen Beziehungen anhand eines größeren Probenmaterials zu überprüfen und unter stärkerer Berücksichtigung des Wasserhaushalts zu präzisieren sowie zu untersuchen, inwieweit die gefundenen Zusammenhänge auch unter anderen Klimabedingungen zutreffen. Zusammenfassung An 20 klimatisch weitgehend vergleichbaren Bodenprofilen unter Eichen-, Buchen- und Fichtenwald sowie unter Acker wurde die organische Substanz des Bodens untersucht. Die organischen Stoffe des Ackerbodens besaßen ein engeres C: N-Verhältnis als die unter Wald, ihre Huminsäuren hatten einen höheren Gehalt an P, S und OCH 3 . C: N-Verhältnis, Zersetzungsgrad, Kationenumtauschkapazität und Huminsäureanteil korrelierten negativ, OCH 3 -Gehalt, Fulvosäureanteil und S-Gehalt der Huminsäuren positiv mit dem RohtonGehalt des Bodens. Mit steigendem pH-Wert erhöhten sich der Zersetzungsgrad, die Kationenumtauschkapazität und der OCH 3 -Gehalt der organischen Substanz des Bodens, wäh73*

1068

HOFFMANN, Vegetation, Bodeneigensehaften und organische Substanz des Bodens

rend der Heizwert der Huminsäuren sich verminderte. Mit zunehmender Bodentiefe verkleinerten sich das C: N-Verhältnis, der Zersetzungsgrad, der Huminsäureanteil u n d der Methoxylgehalt der organischen Bodensubstanz; der Pulvosäureanteil sowie der S- u n d P-Gehalt der H u m i n s ä u r e n stiegen dagegen an. Die Ergebnisse werden im Hinbück auf die H u m u s d y n a m i k sowie die Bodenfruchtbarkeit diskutiert.

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Summary The organic soil substance was studied in 20 soil profiles of wide climatic comparability under oak, beech, a n d N o r w a y spruce woods, as well as under field. The C : N ratio in t h e organic substances of t h e field soil was found to be closer t h a n t h a t in t h e substances of wood soil, and their humic acids had higher amounts of P , S, a n d OCH 3 . Negative correlations were established between t h e crude clay a m o u n t in t h e soil, on t h e one hand, and t h e C: N ratio, degree of decomposition, cation exchange capacity, and humic acid percentage, on t h e other, whereas positive correlations to t h e soil content of crude clay were established for t h e OCH 3 content, fulvic acid percentage, and S- content of t h e humic acids. Increase of t h e pH-value was accompanied b y increases of t h e degree of decomposition, cation exchange capacity, and OCH 3 content of t h e organic soil substance, while t h e calorific value of t h e humic acids declined. T h e deeper t h e soil region, t h e smaller t h e C : N ratio, degree of decomposition, humic acid percentage, a n d m e t h o x y l content of t h e organic soil substance, whereas increases were observed for t h e S- and P- a m o u n t s of t h e humic acids. The results are discussed with regard to h u m u s dynamics a n d soil fertility.

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Anschrift des Verfassers Dr. agr. habil. FRIEDEICH HOFFMANN Institut für Bodenkunde und Standortslehre der Technischen Universität Dresden 8223 Tharandt, Dippoldiswalder Straße 7

1071 Aus dem Institut für Bodenkunde und Pflanzenernährung der Humboldt-Universität zu Berlin

HANS LINDNER

Zum Problem der optimalen Bodendichte Eingegangen: 23. 2. 1966

1.

Problemstellung

Mit zunehmender Mechanisierung der Feldwirtschaft und dem damit verbundenen Einsatz schwerer Traktoren und Maschinen wird die Frage der Auswirkung von Bodenverdichtungen immer aktueller. Außerdem sind die Ansprüche der verschiedenen Kulturpflanzen an den strukturellen Zustand des Bodens bis auf einige ackerbauliche, empirisch ermittelte Beziehungen noch weitgehend unbekannt. Die alte, bisher weitverbreitete Lehrmeinung über ein optimales Porenvolumen von 50% steht für viele Böden nicht im Einklang mit den praktischen Erfahrungen (ROEMER und FRESE, 1952). Neuere Angaben aus der Literatur sind je nach .Versuchsmethodik und Kulturart unterschiedlich. Von BOGTJSLAWSKI und LENZ (1958) stellten in Gefäß versuchen mit Lupinen und Hafer ein Ansteigen der Erträge mit steigendem Porenvolumen fest. STRANÄK (1965) dagegen fand in Modell- und Feldversuchen auf verlehmter Schwarzerde, daß der Ertrag an Sommergerste bei Erhöhung der Dichte von 0,9 (PV ~ 66%) auf 1,5 (PV ~ 43%) um 28% anstieg und daß durch Anwendung der Wiesen walze nach der Aussaat der Sommergerste der Ertrag um 4,6 dt/ha erhöht werden konnte. Nach KEWÜT und KOTSCHITROWA (1960) wirkte sich auf lehmigen und tonigen Böden eine Dichte a b 1,55 ( P V ~ 4 2 % ) n e g a t i v auf das P f l a n z e n w a c h s t u m aus. DOMSCH

(1962)

berichtet über besseres Wachstum des Getreides in denSchleppsrspuren. WEHRLI (1964) stellte auf humosem kalkreichem Schlufflehm in der Schweiz fest, daß die Überwinterung des Weizens in den Schlepperspuren gleichmäßiger und die Bestückung stärker waren und das Ährengewicht sowie das Kor ngs wicht/Ähre höher lagen als neben den Spuren. Die Kenntnis der Zusammenhänge zwischen strukturellem Zustand des Bodens und optimalem Wachstum der Pflanzen ist jedoch Voraussetzung für das Festlegen der erforderlichen Bodenbearbeitungsmaßnahmen sowie die Einschätzung der Wirkung der Bodenbearbeitungsgeräte. Der unterschiedliche strukturelle Zustand des Bodens kann einmal über den Wasser- und Lufthaushalt, zum anderen aber auch über die Festigkeit des Bodens auf das Pflanzenwachstum einwirken. Es sind deshalb zur Klärung des Zusammenhanges zwischen der Entwicklung der Pflanzen und der Bodendichte sowohl Bestimmungen der Porengrößenverteilung als auch mechanische Messungen der Festigkeit, wie Scherfestigkeit bzw. Durchdringungswiderstand, erforderlich. 2.

Versuchsmethodik

Entsprechend der erläuterten Problemstellung wurden auf dem LVG Lietzen, Kreis Seelow, auf einer Tieflehm-Fahlerde mit einem sehr hohen Feinsand-Gehalt (s. Tab. 1) Feldversuche nach

1072

LINDNER, Zum Problem der optimalen Bodendichte

der Blockanlage mit 3 Varianten und 6 Wiederholungen angelegt. Die Varianten waren: 0 = normale, betriebsübliche Bearbeitung 1 = einmal zusätzlich verdichtet 2 = zweimal zusätzlich verdichtet Die Verdichtung des Bodens erfolgte nach der Aussaat, aber vor dem Auflaufen bei den Versuchen mit Grünmais nach Futterroggen durch ein- bzw. zweimaliges zusätzliches Befahren der Parzellen mit einem Schlepper (Pionier) und bei dem Haferversuch durch ein- bzw. zweimaliges Walzen mit drei hintereinander gekoppelten Cambridgewalzen. Tabelle 1 Charakterisierung der Böden der Versuchsflächen Versuch

Mais Hafer

Grobsand Feinsand grober Schluff

mittlerer feiner Schluff Schluff

Ton

Humus

Hy.

min. Wk

0/ /o

0/ /o

0/ /o

%

%

%

%

%

Gew.%

16,6

66,8

5,4

2,5

3,2

5,5

0,85

1,26

12

14,7

70,5

3,8

2,9

2,5

5,6

0,85

1,27

12,5

Während der Vegetationsperiode wurden wiederholt Bestimmungen des Porenvolumens und der Porengrößenverteilung sowie Messungen der Scherfestigkeit des Bodens vorgenommen. Die Messung der Porengrößenverteilung erfolgte mit Hilfe der Kapillarimeter von SEKERA (1938). Zur Scherfestigkeitsmessung wurde der Flügelbohrer von SCHAFFER (1960) an ein von ZSCHAAGE konstruiertes Drehmomentmeßgerät montiert. Die Versuchsergebnisse wurden varianzanalytisch verrechnet. Die Prüfung der Differenz zwischen den Mittelwerten erfolgte durch den t-Test. Die Sicherung ist in den graphischen Darstellungen durch Zeichen dargestellt (0 negative und + positive Differenz). Ein Zeichen entspricht P 0,05, zwei Zeichen entsprechen P 0,01 und drei Zeichen P 0,001.

3. 3.1.

Ver suchsergebnisse Versuch mit Hafer und Wiesenschwingel-Untersaat

Der Versuch wurde am 27. 4. 1964, entsprechend der oben erläuterten Versuchsmethodik, bei einem Wassergehalt des Bodens von 15% = 120% der min. WK angelegt. Der Boden hatte also zum Zeitpunkt der Versuchsanlage einen sehr hohen Wassergehalt und somit auch eine hohe Kompressibilität. Durch das Walzen konnte deshalb eine recht starke Verdichtung erzielt werden. So wurde bei der Anlage des Versuches das PV der Parzellen der Variante 2 in 5—10 cm Tiefe im Vergleich zu Variante 0 um mehr als 4% vermindert (s. Abb. 1). Von größter Bedeutung ist hierbei jedoch die Veränderung der Porengrößenverteilung und des Wasser- und Lufthaushaltes des Bodens. Ein Vergleich der Porengrößenverteilung der Varianten 0 und 2 (s. Tab. 2) läßt deutlich erkennen, daß sich die Verdichtung des Bodens vor allem in der Verminderung des Anteils der groben, schnell dränenden Poren (d > 5 0 (XM) ( D E B O O D T und D E L E E N H E E R ) und der groben, langsam dränenden Poren (d 5 0 — 1 0 FXM) sowie in der Erhöhung des Anteils der mittleren und feinen Poren auswirkt. Jedoch werden auf dem ver-

1073

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 12, 1966

dichteten, feinsandreichen, lehmigen Sand immerhin noch 3 8 % des PV (38,2%) von groben Poren eingenommen, die nach Abfluß des Sickerwassers der Durchlüftung des Bodens dienen.

PVV.

274.64

2E7.64

11.11.64 5-10cm Tiefe

42 41 40 39 38 42 41 40 39 •

Abb. 1: Dynamik des Porenvolumens Bodens von April 1964 bis April 1965

36

Variante: 0 PV 42,5V.

27.4, 64

Varianten PV 38,2 V.

/

10 V./ 53V.

A

| d>50Jurr

d 50-10,um

/-

- W

m |

des

V

r-

K A

43

39 V.

- -

;/11 '/.Jd 10 ~ 3jjn

J ö 50 jum

d 10 - 3jum d < 3jum

(TTT1 d 50-10>im

Die höhere Scherfestigkeit des Bodens auf den verdichteten Parzellen bleibt während der Vegetationsperiode erhalten, wie es die Messungen am 9. 8. und am 15. 9. (s. Abb. 6) zeigen. Die Messungen am 9. 8. erfolgten bei einem durchschnittlichen Wassergehalt von 10 Gew.% und am 15. 9. von 11 Gew.%. Bei gleichem Wassergehalt würden die Meßwerte vom 9. 8. etwas niedriger liegen; denn die Scherfestigkeit des Bodens nimmt mit steigendem Wassergehalt nach einer quadratischen Funktion ab (LINDNER, 1963). Die Bestimmungen des Porenvolumens

t d. R.

zwd.R.

in d.R.

zw.d R.

0 -10 cm Tiafe

12

0 12

i

0 12

0 12

10-20 cm T i i f e

Abb. 6 : Scherfestigkeit 15. 9. 1965

des Bodens

am

8. und

1076

LINDNER, Zum Problem der optimalen Bodendichte

am 9. 8. und 15. 9. 1965 ergaben keine signifikanten Unterschiede. Das durchschnittliche Porenvolumen lag am 15. 9. bei 42%. Der unterschiedliche physikalische Zustand des Bodens der verschiedenen Versuchsvarianten wirkte sich unter den Witterungsverhältnissen des Jahres 1965 nur wenig auf den Ertrag aus (s. Tab. 3). Tabelle 3 Grünmaisertrag 1965 Variante

dt/ha

rei.

0 1 2

402 388 396

100 96,5 99

Signifikanz -

Abbildung 7 zeigt die Beziehungen zwischen einigen physikalischen Eigenschaften des Bodens und dem Ertrag an Grünmais im Jahre 1964. Auch zum Zeitpunkt der Ernte am 25. 9.1964 ist auf den verdichteten Parzellen noch ein signifikant geringerer Anteil an groben, schnell dränenden Poren (d > 50 ptm) festzustellen. Lediglich in 0—5 cm Tiefe zwischen den Reihen (zw. d. R.) liegt, wahrscheinlich bedingt durch die Pflegearbeiten, keine gesicherte Differenz vor. Das Porenvolumen der Varianten 1 und 2 liegt auch tiefer als das der Variante 0. Jedoch ist die Orünmais dl/ha ¿.50t-

La zw. d.R. 5-10 cm Tiefe

in r>r=i

Abb. 7: Grünmaisertrag, Porenvolumen und Anteil grober, schnell dränender Poren am 25. 9. 1964 Pof«n d>50 ¿im

m r>H Streuung der Einzelwerte recht hoch, so daß nur in 15—20 cm Tiefe zwischen den Reihen signifikante Unterschiede der Mittelwerte auftreten. Der Maisertrag läßt deutlich eine absinkende Tendenz mit zunehmender Verdichtung des Bodens erkennen. Jedoch liegt die Ertragsdepression noch im Zufallsbereich.

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 12, 1966

4.

1077

Diskussion der Ergebnisse und Schlußfolgerungen

Die dargestellten Ergebnisse der bodenphysikalischen Messungen lassen erkennen, daß eine Verdichtung des Bodens immer mit einer Veränderung der Porengrößenverteilung sowie einer Erhöhung seiner Scherfestigkeit verbunden ist. Bei den Porengrößen wird der Anteil der groben, schnell und langsam dränenden Poren durch Verdichtung stets vermindert und der Anteil an mittleren und feinen Poren erhöht. Diese Veränderung bedingt eine weitgehende Beeinflussung desWasserund Lufthaushaltes des Bodens. Die groben Poren dienen nach Abfluß des Sickerwassers der Durchlüftung des Bodens. Es ist deshalb für die Auswertung von Bodendichteversuchen von großer Bedeutung, den Anteil dieser Porengrößen zu kennen. So sind z. B. nach der Verdichtung eines grobsandreichen Sandbodens immer noch genügend grobe Poren vorhanden, während in einem schluffreichen lehmigen Boden der Anteil dieser Porengrößen, insbesondere bei niederschlagreicher Witterung, nicht mehr für eine genügende Durchlüftung ausreicht. Der damit verbundene Anstieg des C0 2 - Gehaltes der Bodenluft kann toxisch auf die Pflanzen wirken. Anderseits kann nach F O U L T O N und E R I K S O N ( 1 9 6 4 ) auch Oa-Mangel zu einer Störung im Respirationszyklus und zur Anreicherung von Äthanol führen. Die Erhöhung des Anteils der mittleren Poren dürfte, wenn die groben Poren nicht zu stark vermindert werden, recht günstig wirken, da es ja die mittleren Poren sind, die das Wasser in pflanzenverfügbarer Form binden. Ein hoher Anteil feiner Poren, deren Wasser den Pflanzen nicht mehr zur Verfügung steht, ist unerwünscht. Das Gesamtporenvolumen ist zwar ebenfalls von Bedeutung, spielt allerdings gegenüber der Porengrößenverteilung nur eine untergeordnete Rolle, da die Porengrößen den bestimmenden Einfluß auf den Wasserund Lufthaushalt ausüben. Die alte Lehrmeinung des optimalen Porenvolumens von 5 0 % kann, zumindest für den anlehmigen Sand der Versuchsfläche, nicht bestätigt werden. Die Versuchsergebnisse gestatten jedoch keine Aussage darüber, ob die unterschiedliche Porengrößenverteilung bzw. die verschiedene Festigkeit des Bodens der Versuchsvarianten die Entwicklung der Pflanzen beeinflußt. Nach den Untersuchungsergebnissen verschiedener Autoren hat die Festigkeit einen großen Einfluß auf das Pflanzenwachstum. Von B O G U S L A W S K I und L E N Z ( 1 9 6 0 ) ermittelten zwischen Bodenwiderstand und Ertrag eine enge Korrelation, wonach der Ertrag mit sinkendem Bodenwiderstand ansteigt. T A Y L O R und B U R N E T T ( 1 9 6 4 ) fanden auf feinsandigem Lehm, daß eine Festigkeit von 2 5 — 3 0 bar bei der Feldkapazität die Wurzelausbreitung von Baumwollpflanzen begrenzt. Es muß weiteren Versuchen vorbehalten bleiben, zu klären, inwieweit diese speziellen Untersuchungsergebnisse verallgemeinert werden können. Sicher wirken Erhöhung des C0 2 -Gehaltes der Bodenluft, 0 2 Mangel und Festigkeit des Bodens komplex auf die Pflanze, zumal nach T A C K E T T und P E A R S O N ( 1 9 6 4 ) der 0 2 -Gehalt der Bodenluft bis zum Auftreten von Schädigungen um so niedriger sein kann, je geringer die Bodendichte ist. Außerdem dürften, wie die Untersuchungen von M I C H A E L ( 1 9 5 9 ) , G L I E M E R O T H ( 1 9 5 9 ) sowie Z I M M E R M A N N und K A R D O S ( 1 9 6 1 ) zeigen, die Ansprüche der verschiedenen Pflanzen unterschiedlich sein. Schließlich kann das Optimum der Bodendichte

1078

LINDNER, Z u m P r o b l e m der optimalen Bodendiehte

auch j e nach d e m E n t w i c k l u n g s s t a d i u m der P f l a n z e n u n d d e n W i t t e r u n g s v e r hältnissen in e i n e m a n d e r e n B e r e i c h liegen. A u s d e n Untersuchungsergebnissen des V f . f o l g t , daß durch v e r s t ä r k t e s B e f a h r e n sandiger B ö d e n m i t

schweren

S c h l e p p e r n der B o d e n z w a r stärker v e r d i c h t e t , d e r E r t r a g v o n H a f e r u n d Grünmais j e d o c h k a u m v e r m i n d e r t w i r d . V o r allem w i r k t sich e i n zusätzliches B e f a h r e n eines bereits v e r d i c h t e t e n B o d e n s nur noch g e r i n g f ü g i g aus. E i n e zu starke V e r d i c h t u n g k a n n v e r m i e d e n w e r d e n , w e n n die B e a r b e i t u n g nicht b e i h o h e m , sondern b e i m i t t l e r e m W a s s e r g e h a l t des B o d e n s e r f o l g t . W e i t e r besteht die M ö g l i c h k e i t , durch V e r w e n d u n g b r e i t e r e r R e i f e n sowie F a h r e n m i t höheren G e s c h w i n d i g k e i t e n die V e r d i c h t u n g zu v e r m i n d e r n . Zusammenfassung Die Feldversuche auf feinsandreicher Tieflehm-Fahlerde über die Wirkung verschieden starker Verdichtung auf den physikalischen Zustand des Bodens und den Pflanzenertrag ergaben, daß durch eine Verdichtung des Bodens vor allem der Anteil der groben Poren vermindert und der Anteil der mittleren und feinen Poren erhöht wird. Die verdichteten Parzellen weisen eine höhere Scherfestigkeit auf, die auch dann noch festzustellen ist, wenn keine unterschiedlichen Porenvolumina mehr vorliegen. Bei der Anlage der Versuche wurde das Porenvolumen des Bodens von 42 —45% auf etwa 38—41% vermindert und die Scherfestigkeit bei einem Wassergehalt des Bodens von nahezu 100% der Wasserkapazität auf Werte bis zu 50 kp/dm2 erhöht. Der Anteil der groben Poren lag auf den am stärksten verdichteten Parzellen noch bei 38% des P V . Unter den Witterungsverhältnissen der Jahre 1964 und 1965 wirkte sich diese Verdichtung nicht signifikant auf den Ertrag an Hafer und Grünmais aus. Pe3K)Me Hojreawe

OIIMTM

no HayieHHio

BJIHHHHH

pa3jmiHoro ynjioraeHHH Ha (|)II3MHECKNE CBOitCTBa

noHBLi h ypomaftHOCTb, npoBeaeHHue Ha jieccHBe, 6oraTOM (^parnjaeü TOHKoro necKa,

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AejiHHKax oTMeiaeTCH SoJiee BbicoKoe conpoTHBJieHiie cflBHry, KOTopoe HaßjnoAaeTca name Torna, nor.ua y » e

HeT pa3JiH4HH n0p03H0CTH. n p n saKJiaane onbrra n0p03H0CTb

noHBbi 6braa yMeHbnieHa c 42—45% p;o 38—41%, a conpoTHBJieiMe c^BHry npii conepHtaHHH BJiarH, paBHOM noHTH 100-npoqeHTHoö BJiaroeMKoc™ Sbijio yBejimeHO ÄO 50 KF/ 3,m2. flojiH Kpynnbix nop Ha aejiHHKax c HanöojibiHHM ynjiOTHeHHeM eme paBHHJiacb 38% n0p03H0CTH. npH noro^Hbix ycjiOBHHx 1964 h 1965 TOROB y n j i o r a e H H e He 0Ka3aji0 fl0CT0BepH0r0 BJIHHHHH na ypomait OBca H n y K y p y 3 b i Ha seneHtift KopM. Summary Field experiments which were carried out on deep loam-brown earth rich in fine sand in order to study the effects of varying degrees of compaction on both the physical condition of the soil and the plant yield, have shown that soil compaction would reduce mainly the percentage of large pores while the percentages of medium and fine pores were increased. The compacted plots would exhibit higher shearing strength which is found to be retained even if there are no varying pore volumes any more. For test arrangement the pore volume of the soil was reduced from 42—45 per cent to about 38—41 per cent, while the shearing strength was increased to values up to 50 kg/sq. dm., with the water content of the soil being almost 100 per cent of the water capacity. The large pores in the plots of maximum compaction still accounted

Albrecht-Thaer-Arehiv, 10. Band, H e f t 12, 1966

1079

for some 38 per cent of the pore volume. Such compaction did not have significant effects on the oats and green maize yields under the weather conditions of 1964 and 1965. Literatur P . ; H A R T G E , K . : Untersuchungen über die Porengrößenverteilung an drei Marschprofilen. Z. Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd. 81 (126) (1958), S. 1 4 1 - 1 4 8

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BOGUSLAWSKI, E . v . ; LENZ, K . O . : D i e E r t r a g s b i l d u n g in A b h ä n g i g k e i t v o n P o r e n v o l u m e n

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ZIMMERMANN, Kardos, L. T.: Effect of bulk density on root growth. (Der Einfluß der Lagerungsdichte auf das Wurzelwachstum.) Soil Sei. 91 (1961), S. 2 8 0 - 2 8 8 Anschrift des Verfassers Dr. agr. habil. HANS LINDNER Institut für Bodenkunde und Pflanzenernährung der Humboldt-Universität zu Berlin 104 Berlin, Invalidenstraße 42

1081 Aus dem Institut für Pflanzenernährung Jena der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin RICHABD EBBLING, KARL-HEINZ MÜLLER, BODO WITTER u n d

WERNER

BERGMANN

Einige ergänzende Ergebnisse zur Molybdänversorgung Thüringer Ackerböden Eingegangen: 15. 3 . 1 9 6 6

Im Rahmen einer Aktion zur Charakterisierung der Versorgung der Thüringer Böden mit Mikronährstoffen und Magnesium wurden die Bodenproben 1960/61 auch auf ihren Gehalt an NH4-Oxalat(pH 3,3)-löslichem Mo nach der Methode von G R I G G (1953) untersucht. Einzelheiten über die Durchführung der Untersuchungen sowie erste Ergebnisse zur Mo-Versorgung der Thüringer Böden wurden an anderer Stelle bereits mitgeteilt ( B E R G M A N N und Mitarb., 1962, 1964; B E R G M A N N , 1963, 1964; M Ü L L E R und Mitarb., 1964). In Ergänzung dazu sollen in folgendem einige weitere Auswertungsergebnisse mitgeteilt werden. AnlaM i

420J

390. 360. 33 Q 300. 270." 240. 210. 180. 150. 120. 90. 60. 30L N N F L N N N N . ppm:

Abb. 1: Verteilung von 1490 Thüringer Bodenproben auf Molybdän-ppm-Gruppen

o

Ein großer Teil der Thüringer Böden hat bekannterweise nur niedrige Gehalte an „verfügbarem" Mo (Abb. 1), so daß die Gefahr einer nicht ausreichenden MoVersorgung der Pflanzen besteht, wenn gewisse Faktoren, wie z. B. Bodenversauerung, Trockenheit oder Bodenverdichtungen, hinzukommen, die die MoAufnahme der Pflanzen negativ beeinflussen. Eine Aufteilung der untersuchten Bodenproben auf Gruppen mit einem Feinanteil < 6 (im läßt erkennen (Abb. 2), daß zunächst mit steigendem Tongehalt der Böden bis zu einem Feinanteil < 6 ¡im von 20—30% auch der Gehalt an extrahierbarem Mo ansteigt und bei steigenden Tonanteilen erheblich abfällt. Die Gründe hierfür können sowohl im Mo-Gehalt des Ausgangsmaterials der Bodenbildung 74

Albrech t-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 12, 1960

1082

E ß E L I N G , M Ü L L E R , W I T T E R u n d BERGMANN, M o l y b d ä n v e r s o r g u n g T h ü r i n g e r A c k e r b ö d e n

als auch in der pH-abhängigen Sorption und Verfügbarkeit zu suchen sein. Die Böden mit hohem Tonanteil sind in erster Linie die Keuper-, Muschelkalk- und Oberen Buntsandsteinböden und die Böden mit niedrigem Tonanteil in Thüringen vor allem die Mittleren und Unteren Buntsandsteinböden. In einer früheren Arbeit wies aber bereits T K O B I S C H ( 1 9 6 2 ) nach, daß diese und die Lößböden im Vergleich zu den Schiefer- und einigen anderen Böden auch über niedrige GesamtMo-Gehalte verfügen. ppm 0.39a 0.370. 0.350. 0.330. 0.310. 0.290. 0.270. 0.250. 0,230. 0.210. 0.190. 0,170. 0.150.

Mit steigenden Boden-pH-Werten nimmt andererseits nicht nur die Verfügbarkeit des Mo zu, sondern es wird auch mehr Mo entzogen bzw. auf Grund größerer Beweglichkeit sicher auch mehr ausgewaschen, falls die Voraussetzungen dazu gegeben sind, so daß mit steigenden Boden-pH-Werten die Gehalte der untersuchten Bodenproben an extrahierbarem Mo stark abfallen (Abb. 3). Außerdem kommt hinzu, daß die Böden mit hohen pH-Werten in Thüringen zu einem überwiegenden Teil zu den oben erwähnten Böden mit niedrigen Gesamt-Mo-Gehalten gehören. Die eben skizzierten Zusammenhänge werden bei Gegenüberstellung der durchschnittlichen Mo-Gehalte, Peinanteile < 6 (xm und pH-Werte der einzelnen geologischen Abteilungen (Abb. 4 a und 4b) besonders deutlich. Die Abhängigkeit der MoGehalte von der geologischen Herkunft des Ausgangsmaterials steht in guter Übereinstimmung mit den Beobachtungen von T R O B I S C H an 1 0 Ö Thüringer Böden.

1083

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heit 12, 1968 No ppm Feinanteit

< 6 11m

0.60. 0,55. 0,50. 0.45. 0.40. 0.35. 0.30. 0.25. 0.20.

0.15.

0,10.

I

J

Mo

0,60. 0.55. 0,50. 0.45. 0,40. 0.35. 0.30. 0.25. 0.20 0.15-

I

I

I

Abb. 4a: Durchschnittlicher Gehalt an extrahierbarem Mo, Feinanteil < 6 um und pH-Wert verschiedener geologischer Abteilungen

ppm Feinanteil m ! I S I

-H -H -H

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 12, 1966

1095

durchgeführt 9 . Zeigte sich hierbei die gleiche Steigerung der Mo-Aufnahme als Folge erhöhter pH-Werte wie bei den Versuchen mit Boden, so wären offenbar beteiligte Aufnahmeprozesse der Wurzel pH-abhängig. Anderenfalls wäre die Ursache der pH-Wirkung im Boden zu suchen. Mo

Abb. 5: Relative Zunahme des Mo-Gehaltes im Sproß mit ansteigendem pH-Wert. Mo-Aufnahme aus: Boden-Quarzsand-Gemisch: B/S; KNO s Lsg: N O , - ; KCL-Lsg: Cl-, KNOP-Lsg: NX, K a S0 1 -Lsg: S O , — M o - Z u s a t z bei Boden-SandKultur: 3 mg Mo/6 kg; bei Lösungskultur: 3,85 mg Mo/750 ml, jedoch bei C l - : 1,37 mg Mo/750 ml

Die erhaltenen Resultate des Aufnahmeversuches bringt Abbildung 5. Sie zeigt die Zunahme des Mo-Gehaltes in der oberirdischen Pflanzensubstanz in Relativwerten bei ansteigendem pH-Wert der jeweiligen Salzlösung. Der Kurvenverlauf läßt deutlich werden, daß mit der pH-Erhöhung die Molybdänmenge in den Pflanzen nur wenig anwächst, wenn die Molybdänaufnahme in Gegenwart einer Nährlösung erfolgt. Kaum merklich ist die Zunahme auch bei Gegenwart von Sulfat, und sie beträgt im günstigsten Falle, nämlich bei Anwesenheit von Nitrat, nicht einmal 100%. Aus diesem Befund kann entnommen werden, daß offenbar die H+-Konzentration für den Mo-Aufnahmemechanismus eine relativ geringe Rolle spielt, und die pH-abhängigen Vorgänge sicherlich im Boden zu suchen sind. Ein Vergleich der soeben diskutierten Werte mit der MoZunahme im Boden gewachsener Pflanzen macht dies sehr deutlich; denn sie beträgt innerhalb eines kleineren pH-Bereiches mehr als 1300 v. H. Der Gehaltanstieg weist hier demnach eine völlig andere Tendenz auf, wenngleich bei dem Steigungswinkel zu berücksichtigen ist, daß es sich um eine längere Aufnahmezeit als bei den Nährlösungsversuchen handelt . 4.

Diskussion

An einem Beispiel, bei einem Boden und einer Pflanzenart, ist in den vorliegenden Versuchen der Frage nachgegangen worden, auf welche Weise der pH-Wert und die Düngung auf die Molybdänaufnahme einwirken. Dabei hat sich zunächst aus dem Feldversuch klar ergeben, daß sinkende pH-Werte von abnehmender Mo-Aufnahme begleitet werden. Dieses Ergebnis steht im Einklang mit den Resultaten aus sehr vielen Versuchen (eingangs bereits zitierte Literatur). Allerdings darf bei derartigen Feldversuchen nicht übersehen werden, daß durch die Begleitionen bestimmter Düngungsvarianten ebenfalls Effekte hervorgerufen werden können. Tatsächlich rührte die reduzierte Mo-Aufnahme nach (NH 4 ) 2 S0 4 -Düngung ' Salzlösungen wie in der Legende zu Tab. 3 beschrieben (0,016 n) jeweils mit pH-Werten von 4, (5), 6 oder 7. Die pH-Einstellung erfolgte mit der dem Salz entsprechenden Säure bzw. mit KOH (ungepuffert)

1096

TitOBISCH, pH- und Düngungsabhängigkeit der Mo-Aufnahme

offenbar nicht ausschließlich von der pH-Verminderung her, wie z. B. F I E D L E R und R E I S S I G ( 1 9 6 4 ) annehmen; denn es ließ sich eindeutig nachweisen, daß S0 4 -Ionen die gleiche Wirkung hervorbringen können. Sie verhielten sich nach unseren Beobachtungen an Nährlösungsversuchen also gleichartig wie Sulfatgaben (als CaS0 4 ) bei Feldversuchen von R E I S E N A U E R ( 1 9 6 3 ) . Hinsichtlich der Ursachen des pH-Effektes zeigte sich im Verlauf der Versuche mit Wasserkulturen sehr deutlich, daß eine Beeinflussung der Molybdänaufnahme durch pH-Veränderungen offenbar nur im untergeordneten Maße auftritt. Demnach müssen derartige Wirkungen in erster Linie vom Boden ausgehen. Es bleibt zu überlegen, welche Vorgänge dabei eine Rolle spielen können. J O N E S ( 1 9 5 7 ) stellte durch Schüttelversuche mit verschiedenen Böden fest, daß zugesetzte Molybdationen bei steigenden pH-Werten in schnell zunehmendem Umfang in der Suspension verbleiben. Diese Resultate lassen den pH-Effekt im Boden verständlich werden: Im sauren Milieu sorbierte Molybdationen (Tonmineralien, Eisen- und Aluminiumoxidhydrate kommen als Träger in Frage) geraten mit abnehmender H+-Konzentration in Lösung und werden damit pflanzenverfügbar. Verlauf und Umfang dieser Molybdatsorption scheinen demnach die für die Pflanzenverfügbarkeit des Molybdäns wesentlichsten Vorgänge zu sein. Die etwaigen Lösungserscheinungen bei Mo-haltigen Eisenoxidhydraten werden völlig überdeckt. Nun kann jedoch nicht entschieden werden, ob die bei Blumenkohlpflanzen erhaltenen Befunde auch für alle anderen Pflanzen zutreffen. Allerdings gibt es in der Literatur auch kaum Untersuchungen über Molybdänaufnahme und pHWert, die man zum Vergleich heranziehen könnte. Die Ergebnisse der Arbeiten von STOITT und Mitarbeitern (1951) mit Tomaten sind insofern schwer zu deuten, als nach den Angaben dieser Autoren in den von ihnen verwendeten Phosphatpufferlösungen pH-abhängig unterschiedliche Phosphationen überwiegen (H 2 P0 4 ~ bzw. HP0 4 —), die ihrerseits Einfluß auf die Mo-Absorption ausüben können. Dadurch läßt sich die gefundene Erhöhung der Molybdänaufnahme bei zunehmender H+-Konzentration nicht mehr eindeutig durch die Veränderung der pHWerte begründen. Selbst wenn jedoch die gefundene Tendenz auf die direkte Beeinflussung durch die H+-Konzentration zurückzuführen wäre, d. h., wenn bei Tomaten absinkende pH-Werte die Mo-Aufnahme erhöhten, würde dies die bereits getroffene Aussage nicht ändern. I n Versuchen mit Boden führten — wie gesagt — wachsende pH-Werte stets zur Steigerung der Mo-Aufnahme. Wenn der Aufnahmemechanismus bei manchen Pflanzen jedoch in umgekehrter Richtung von der H + -Konzentration beeinflußt wird, dann kann der geschilderte Endeffekt am natürlichen Standort nur durch das Überwiegen der pH-abhängigen Löslichkeitsänderungen im Boden bedingt sein. So erlauben die hier vorgelegten Versuche unter Berücksichtigung der vorhandenen Literatur wohl das folgende Ergebnis abzuleiten: Der pH-Wert beeinflußt die Mo-Aufnahme von Blumenkohl im geprüften Bereich (zwischen p H 5 und 7) in erheblichem Umfang. Die Ursache für diese Beziehung ist kaum durch pHabhängige Aufnahmevorgänge in den Pflanzenwurzeln begründet, sondern vielmehr in Sorptionsvorgängen des Bodens zu suchen.

1097

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 12, 1966

Zusammenfassung 1. Die Molybdänversorgung von Blumenkohlpflanzen zeigte sich in einem Feldversuch außer von der Mo-Düngung von Kalkung und N-Düngerform abhängig. Während Kalkzufuhr die Aufnahme des Molybdäns erhöhte, senkten Ammonsulfatgaben sie im Vergleich zu NaN0 3 gedüngten Varianten. Da die pH-Werte von den gekalkten über die NaN0 3 -behandelten zu den (NH 4 ) 2 S0 4 -gedüngten Parzellen von p H 7,1 auf p H 5,5 absanken, waren diese Ergebnisse durch pH-Änderungen erklärbar. Jedoch erschien auch der Einfluß unterschiedlicher Anionen nicht ausgeschlossen. 2. I n einem daraufhin durchgeführten Gefäßversuch ließ sich sowohl ein pH- als auch eine S0 4 -Abhängigkeit der Mo-Aufnahme nachweisen, und zwar verminderten sinkende pH-Werte wie auch Zufuhr von Sulfat in gleicher Weise die Mo-Gehalte von Blumenkohlpflanzen. 3. Sulfatkonzentration und pH-Wert wirkten offenbar auf unterschiedlichem Wege auf die Molybdänversorgung ein. So konnte in kurzfristigen Wasserkulturversuchen mit Blumenkohl zunächst ermittelt werden, daß S0 4 —-Anwesenheit die "Mo-Aufnahme durch die Wurzeln im Vergleich zu C l - oder N 0 3 ~ erheblich verminderte. Dagegen zeigten gleichartige Versuche zum Studium der Mo-Aufnahme in Abhängigkeit vom pH-Wert, daß die H+-Konzentration der Nährlösung im fraglichen Bereich (pH 4 bis 7) die Aufnahme des Molybdäns durch die Wurzeln nur in einem Maße veränderte, das die bei Bodenversuchen gefundenen großen Unterschiede nicht zu erklären gestattete. 4. Aus den angeführten Resultaten wird ersichtlich, daß der pH-Wert bei den Versuchen mit Boden offenbar über eine Veränderung der Mo-Verfügbarkeit gewirkt hat. Dies dürfte vor allem auf der mit sinkenden pH-Werten ansteigenden Sorption des Molybdates an Bodenbestandteile (vor allem Eisenoxidhydrate) beruhen. Pe3K)Me 1. B noJieBOM onbrre öbijio ycTaHOBJieHO, mto M0JiH6p;eH0B0e imTaime pacTeHHü i;BeTHofl KanyCTBI 3aBHCHT He TOJIbKO O T M O J I H Ö Ä C H O B O I ' O yflOÖpeHHH, HO OT II3BeCTK0BäHHH H opMH a30THoro yÄoßpeHHH. B t o BpeMH Kau H3BecTKOBaHHe npHBejio k yBejiHqeHHio n o r a o m e n H H M o , a a m i cyjibaTa aMMOHHH npHBOAHJiH k e r o c o n p a m e H H i o n o capHeHHio c

BapnaHTaMH, y«o6peHHbiMH N a N 0 3 . Tau Kau noKa3aTejiH p H H3BecTK0BaHH0ro BapnaHTa, yßoöpenHoro N a N 0 3 h yAoßpenHoro (NH4)2S04-nocjieflOBaTejibHO yMeHbma-JiHCb c pH 7,1 s o p H 5 , 5 , t o yMeHbmeHHe norjiomeHHH M0JiH6p,eHa m o j k h o 6 l i . h o 6bi o 6 t > h c h h t l H3MeHeHHeM

pH.

OflHaKO

He H C K J i l O H e H O

6mjio TaKH50-

photosynthetische Mächtigkeit Mili.m1 • d/ha !*,!

3.4.1.2.

Mais, Höchstertragsversuch

Der Gesamttrockenmasseertrag bei Mais wird ebenfalls hochsignifikant nach der Regressionsgleichung x 2 = — 81,636 + 64,495 x 1 ; r = 0,8934+++, n = 16, durch die photosynthetische Mächtigkeit bestimmt (Abb. 6). Dabei zeigt sich, daß diese Abhängigkeit durch zwei Punktwolken festgelegt wird, die durch den großen Beregnungseinfluß auf die photosynthetische Mächtigkeit und den Ertrag entstanden sind. Innerhalb dieser besteht jedoch keine Abhängigkeit. 150

2 3 photosynlhetisdte Mächtigkeit

i Mill.mzd/haix,l

Abb. 6: Abhängigkeit des Gesamttrockenmasseertrages von der photosynthetischen Mächtigkeit (Silomais, Höchstertragsversuch, 1964)

3.4.2.

Abhängigkeit des Gesamttrockenmasseertrages von der Nettoassimilationsrate 3.4.2.1. Zuckerrübe 3.4.2.1.1. Höchstertragsversuch Nach der Regressionsgleichung x 2 = — 28,824 +43,105 x 3 (r = 0,7269++; n = 16) besteht eine gut gesicherte positive Abhängigkeit des Ertrages von der NAR (Abb. 7).

Abb. 7: Abhängigkeit des Gesamttrockenmasseertrages von der Nettoassimilationsrate (Zuckerrübe Höchstcrtragsversuch, 1964) 3 ( Netloassimilationsrate

5 gAn' d t^!

1121

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 12, 1966

3.4.2.1.2. Standweiten-Sorten-Düngungs-Versuch Zwischen dem Ertrag und der NAR zeigt sich nur ein lockerer, wenn auch gesicherter negativer Zusammenhang (x2 = 292,488 — 19,016 x 3 ; r = —0,4228+; n = 32). Er wird hauptsächlich durch die unterschiedlichen Standräume hervorgerufen. Der größere Standraum ist mit niedrigeren Erträgen und höheren NARWerten infolge geringerer Beschattung verbunden (Abb. 8).

S E 150

Abb. 8: Abhängigkeit des Gesamttrockenmasseertrages von der Nettoassimilationsrate (Zuckerrübe, Standweiten-Sorten-Düngungs-Versuch, 1964) Nettoassimilationsrate g/rrP d itj)

3.4.2.2. Silomais, Höchstertragsversuch Der Maisertrag wird hochsignifikant durch die Höhe der NAR nach folgender Gleichung bestimmt : x 2 = —46,623 + 42,183 x 3 ; r = 0,9371+++, n = 16. Im Gegensatz zur Abhängigkeit des Maisertrages von der photosynthetischen Mächtigkeit wird diese Abhängigkeit nicht durch zwei Punktwolken festgelegt, sondern die Werte schmiegen sich an die gesamte Regressionsgerade gut an (Abb. 9). 150.

|k» §

I L:

Abb. 9: Abhängigkeit des Gesamttrockenmassecrtrages von der Nettoassimilationsrate (Silomais, Höchstertragsversuch, 1964)

, 2

3

4

5

Nettoassimitationsrate g/m' d (x}l

3.4.3.

Zusammenhang zwischen der photosynthetischen Mächtigkeit und der NAR 3.4.3.1. Zuckerrübe 3.4.3.1.1. Höchstertragsversuch Zwischen beiden Größen besteht mit r = 0,1379 kein gesicherter Zusammenhang. 3.4.3.1.2. Standweiten-Sorten-Düngungs-Versuch Hier zeigt sich ein hochsignifikanter negativer Zusammenhang zwischen beiden Größen mit r = — 0,7982+++, der durch folgende Regressionsgleichung charakte-

1122

BIRKE, Abhängigkeit des Zuckerrüben- und Maistrockenmasseertrages von der Stoffproduktion

risiert wird: x 3 = 7,594 — 0,627 n = 32 (x 3 = NAR, x t = photosynthetische Mächtigkeit). Bei hoher x x wird x 3 infolge der auftretenden größeren Beschattung kleiner. Da die Wasserversorgung auf allen Versuchsvarianten gleich ist, wird die Produktivität des Blattapparates durch diesen Faktor nicht beeinflußt (Abb. 10).

S 4 %

tri

. I,- 9.066- IOW BJIHHHHH o ö p a ö o T K H , yp;o6peHHii H AOHMEBAHHH NPOBOFLHJIHCT c caxapHoit CBEKJIOÜ H KYKYPY30Ü Ha CHJIOC. OnbiTbi no H3yqeHHio NJIOMA«H rurraHHH, copTOB H y^oöpeiiHM NP0B0RHJIHCB c caxapHoit cneiiJioM. B cieHb sacymjiiißbiM ROß B MeCTHOCTH C JierKHMH nOMBaMH npOBOAHJIHCb HCCJieHOBaHHH 3aBHCMM0CTH ypotftan 0T CpeflHeÜMHCTeÜnp0ÄyKTHBH0CTHl|l0T0CHHTe3a H (JlOTOCHHTeTHMeCKOß MOmHOCTH noceBa. TOJIBKO JI,o?KFLEBAHHE oSecneiHBano B OCHOBHOM HenpepuBHoe pa3BHTiie accHMHJiHIYIOHHOIL n o B e p x H o e T H : B b i c o w i e H o p M b i a 3 0 T a T a u H t e n p H B O A H J i H K e e ß o j i e e

cHJibHOMy

pa3BHTHio, 0HHaK0, B 3qHaqHTejibH0 MeHbineM Oß-beMe. nHTaHHH B noceBax caxapHoii cBeKJibi B 30 X 50 no cpaBHeHHio c njiomaflbio miTaHHH B 40 x 25 NPHBORHJIA K CHJIBHOMY coKpameHHio ACCHMHJIHIIHOHHOÖ noBepxIIjiomaAb

HOCTH, HTO n p H B e j i o B CBOK) OHepejjb K 6 o j i e e HH3KHM y p o j K a H M , HECMOTPN Ha n o B b i m e H Hyio

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qacTyio npoRyKTHBHocTb

Me MeTOffHqecKHe HCCJieAOBamiH 0ßpa30BaHHH pacTBopHMoü cyxofi Maccbi B CBeKJie nyTeM H3MepeHHH TOJimHHBi H onpeaejieimH conepmaHUH pacTBopHMoro cyxoro BemecTBa noKa3ajiH: 1. ConepHtamie pacTBopHMoro cyxoro BemecTBa MOJKGT SHTB onpe^eneHO c noMombio noneßoro peKfi;oii CBeKJie TOJIBKO OAHH pa3. CJIENYET npHMeHHTb coOTBeTCTByiomyio cxeMy 3aKJiaflKH orarra, HCKJiioHaiomyio BJIHHHHG IXOHBGHHBIX pa3JiHHHö. 2. n o pe3yjibTaTaM H3MepeHHfi TOJimHHBi (D) H conepHfaHHH pacTBopHMoro cyxoro BemecTBa (TS) MomeT StiTb Hait,neHa pacTBopuMan cyxan Macca (TM) no TM =

1,05 C 10

=

1,05 C D b TS,

ecjiH napaMeTpti a H b noKa3biBaK>T CBH3B MejKjiy CBeHteft Maccoü CBenjibi (FM) H TOJimHHOÖ CB6KJILI IIOCpeRCTBOM (JlopMyjIbl F M = 1,05 C 10b

D

= 1,05 C 10b ^

D

= 1,05 C D b , C = 10a.

3. Il0Ka3HBaK)TCH CBH3H MejKfly OTflGJIbHbIMH BGJIH4HHaMH, H3MGpGHHbIMH Ha CB6KJI6 sa BereTaiiHOHHbiii nepiiOA. Summary The following results were obtained from methodical investigations carried out with the view of following up the formation of soluble dry matter in beets by means of thickness measurement and determination of soluble dry matter content: 1. The content of soluble dry matter can be determined at any point within the region of maximum beet girth by means of the field refractometer. Press juice samples may be taken from each beet but once in a test period. An appropriate design of experiment should rule out differences in soil fertility. 2. Soluble dry matter (TM) may be determined on the basis of thickness (D) and soluble dry matter content (TS) measurement by T M = 1.05 C 10

= 1.05 C D b TS,

where the parameters a and b describe the regression between fresh root substances (FM) and root thickness in the following way: F M = 1.05 C 10b * D - = 1.05 C D " , C = 10a. 3. Correlations between the various quanities measured in the beet during the vegetation period are described. Literatur Box, J. E.; LEMON, E. R . : Preliminary field investigations of electrical resistance-moisture stress relations in cotton and grain sorghum plants. Soil Sei. Soc. Amer. 22 (1958), S. 193 bis 196 EICH, D . ;

KOITZSCH, R . ; SIMON, W . ; ZAJONS, A . : Ü b e r d i e E i g n u n g p h ä n o m e t r i s c h e r

Unter-

suchungen zur Ermittlung der Witterungsabhängigkeit der ertragsbildenden Faktoren bei Rüben (Vorversuche). Abschlußbericht 1961 E I C H , D . ; KOITZSCH, R . ; R E I H E R , W . : P h ä n o m e t r i s c h e U n t e r s u c h u n g e n a n Z u c k e r r ü b e n u n d

Ergebnisse aus Feldberegnungsversuchen. In: Tag.-Ber. Dt. Akad. Landwirtsch.-Wiss. Berlin Nr. 82, Tl. I I , 1966, S. 101-109

Albrech t-Thaer-Archiv, 10. Band, H e f t 12, 1966

1137

R . ; E I C H , D.; R E I H E R , W . : Einfluß der Bodenfeuchtigkeit und der Bodentemper a t u r auf das Dickenwachstum von .Beta-Rüben. Internat. Symposium zu Fragen der Zuckerrübenproduktion der Universität Halle vom 26. 10.—29. 10. 1965 in Halle LÜDECKE, H . ; HEUER, E.: Methodenbuch. Bd. X V : Die Untersuchung von Wurzel- und Knollengewächsen Radebeul und Berlin, Neumann Verl., 1953, S. 141 LÜDECKE, H . : Zuckerrübenbau. Berlin und Hamburg, Verl. Paul Parey, 1961, S. 26 T A P E B , C . D.; L I N G , R. S . : Estimation of apple rootstock vigour by the electrical resistance of living shoots. Canad. J . Bot. 39 (1961), S. 1585—1589 W A L T E R , O . A . ; P I N E W I C , L. M.; VABASOVA, N . N . : Praktikum f ü r Pflanzenphysiologie mit den Grundlagen der Biochemie. Sel'chosgis, Moskau u. Leningrad, 1957 KOITZSCH,

Anschriften der Verfasser Dr. R O M

KOITZSCH

Agrarmeteorologische Forschungsstation Müncheberg des Forschungsinstituts für Agrarmeteorologie Halle des Meteorologischen Dienstes der D D R 1278 Müncheberg, Wilhelm-Pieck-Straße D r . JOHANNES B I R K E , D i p l . - W i r t s c h a f t s m a t h . WOLFGANG R E I H E R

Institut für Acker- und Pflanzenbau Müncheberg der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin 1278 Müncheberg, Wilhelm-Pieck-Straße 72

1139 Aus dem Institut für Saatgut und Ackerbau Halle-Lauchstädt der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin HERMANN ANSORGE

Ergebnisse von achtjährigen Versuchen zur Überprüfung verschiedener organischer Düngemittel, insbesondere der Strohdüngung, auf unterschiedlichen Standorten 2. Mitteilung: Bodenuntersuchungen Eingegangen: 26. 3. 1966

In der 1. Mitteilung war über den Einfluß mehrerer organischer Düngemittel, wie Stallmist, Erdmist, Grün- und Strohdüngung, im Vergleich zur reinen bzw. mit organischer Düngung kombiniert angewandten mineralischen Düngung auf die Erträge berichtet worden. Die Versuche wurden 1956 auf Schwarzerdeboden in Bad Lauchstädt (Kreis Merseburg), auf lehmigen Sandböden in Trossin (Kreis Torgau) und in Vollenschier (Kreis Stendal) sowie auf einem Verwitterungsboden in 520 m über NN in Heiligenstock (Kreis Wernigerode) angelegt. 1956 folgte außerdem eine weitere Versuchsanlage auf Sandboden in Dahlenberg (Kreis Torgau). Die Boden- und KHmaVerhältnisse der Versuchsböden sind in der 1. Mitteilung ( A N S O R G E , 1 9 6 6 ) aufgezeichnet. Im Mittel der acht Versuchsjahre und der fünf unterschiedlichen Standorte hatte die rein mineralische Düngung bei Verabreichung gleicher Nährstoffmengen höhere Erträge zur Folge als die Stallmist- bzw. Erdmistdüngung. Auf den lehmigen Sandböden war jedoch die Stallmistdüngung und insbesondere die kombinierte Stallmist- und Mineraldüngung z.T. überlegen. Der Vergleich der Stallmistwirkung mit der anderer organischer Düngemittel zeigte aber, daß durch die Strohdüngung und zum Teil auch durch die Gründüngung zusammen mit der Mineraldüngung auch auf leichten Böden und in trockenen Jahren mindestens der gleiche positive Einfluß auf die Erträge wie durch die Stallmistdüngung erreicht wurde. Um Empfehlungen für den Ersatz der Stallmistwirtschaft durch nicht so arbeitsaufwendige Verfahren der organischen Düngung, etwa Strohdüngung (evtl. verbunden mit Güllewirtschaft bei strohloser Aufstallung der Viehbestände, vgl. A N S O R G E und K Ü H N , 1 9 6 5 ) , geben zu können, ist es bei einem Vergleich verschiedener organischer Düngemittel mit der reinen Mineraldüngung auch unbedingt notwendig, neben der Untersuchung der Erträge die Veränderungen der Humus- und Nährstoffgehalte im Boden zu überprüfen. Deshalb wurden auf sämtlichen Standorten ständig Bodenproben entnommen und der Gehalt an Kohlenstoff und Stickstoff sowie an Kali, Phosphorsäure und Magnesium in pflanzenaufnehmbarer Form (nach E G N E R - R I E H M bzw. S C H A C H T S C H A B E L ) festgestellt. Gleichzeitig wurde die Veränderung der pH-Werte überprüft. Da in dem langjährigen „Statischen Düngungsversuch" und auch in anderen Dauerdüngungsversuchen ein starker Einfluß der Stallmistdüngung auf den Mikronährstoffgehalt des Bodens vorhanden war ( A N S O R G E , 1 9 6 6 ) , wurde außerdem auf einigen Parzellen der Gehalt an Mikronährstoffen ermittelt.

1140

ANSOKGE, Überprüfung verschiedener organischer Düngeraittel

Die in Tabelle 1 aufgeführten Untersuchungen über die Veränderung des Kohlenstoffgehalts (bestimmt nach der Lichterfelder Methode) bei der unterschiedlichen organischen und mineralischen Düngung lassen auf den einzelnen Standorten nach achtjähriger Versuchsdauer und besonders in dem erst fünfjährigen Versuch in Tabelle 1 Langjähriger Düngungsversuch zum Vergleich organischer und mineralischer Düngung Kohlenstoff (% C) im Boden nach 8 Versuchsjahren

1 . 1 x NPK 2. 2 x NPK 3. 1 x NPK + Spurenelementdüngung 4 . 1 x Stallmist 5 . 1 x Stallmist + 1 x NPK 6 . 1 x Stallmist (150 dt/ha) nur zur Hackfrucht 7 . 1 x NPK + Gründüngung mit Leguminosen 8 . 1 x NPK + Gründüngung mit Nichtleguminosen 9. 2 x NPK + Gründüngung mit Leguminosen 10. 2 x NPK + Gründüngung mit Nichtleguminosen 11. 1 x NPK + Strohdüngung 12. 2 x NPK + Strohdüngung 1 3 . 1 X NPK + Strohdüngung + Gründüngung 14. ohne Düngung 15. 1 x Erdmist

Lauch- Trossin Vollen- Heilistädt schier genstock

Dahlen- Mittel bcrg der rel. Unterschiede im CGehalt

1,63 1,64 1,72 1,72 1,75 1,66 1,69 1,72

0,85 0,89 0,87 0,93 0,90 0,90 0,84 0,85

0,59 0,57 0,61 0,67 0,65 0,65 0,56 0,59

2,97 3,04 2,95 3,03 3,00 3,06 3,18 3,08

0,74 0,73 0,77 0,72 0,76 0,78 0,69 0,68

100 101 103 106 105 105 100 100

1,68 1,72

0,87 0,94

0,57 0,59

3,13 3,35

0,73 0,70

101 105

1,67 1,72 1,76 1,57 1,70

0,88 0,92 0,90 0,84 0,92

0,60 0,64 0,61 0,57 0,66

3,10 3,19 3,30 2,91 3,11

0,72 0,72 0,68 0,64 0,69

102 105 104 95 104

Dahlenberg nur relativ geringe Unterschiede im C-Gehalt des Bodens erkennen. Auf fast allen Standorten ist durch die Stallmist- und Erdmistdüngung eine gewisse Steigerung der C-Gehalte im Boden eingetreten. Auch die Erhöhung der Mineraldüngung hat im Vergleich zur Variante „1 X N P K " und besonders zur völlig ungedüngten Parzelle fast immer eine geringe Steigerung der Humusgehalte im Boden bewirkt. Bei Gründüngung mit Leguminosen und Nichtleguminosen liegen die C-Gehalte dagegen im Mittel aller Standorte nicht höher als bei reiner Mineraldüngung. Dagegen ist bei der Strohdüngung, zusammen mit erhöhter Mineraldüngergabe bzw. in Kombination mit Kleegründüngung, im Mittel die gleiche Steigerung der C-Gehalte wie bei der Stallmistdüngung vorhanden. Da eine Mittelbindung bei den Kohlenstoffgehalten der einzelnen Standorte infolge der unterschiedlichen Humusmenge auf den verschiedenen Böden nicht möglich ist, wurden für jeden Versuchsort der Kohlenstoffgehalt der Variante „1 X N P K " gleich 100 gesetzt und die relativen Unterschiede errechnet. Diese relativen Veränderungen des C-Gehaltes im Boden wurden gemittelt und in der letzten Spalte eingetragen. Aus ihnen geht ebenfalls hervor, daß der Stallmist im Mittel aller Standorte keine größere Steigerung der C-Gehalte im Boden als die

1141

Albreoht-Thacr-Archiv, 10. Band, Heft 12, 1066

Strohdüngung bei starker Mineraldüngung bewirkte. Diese Untersuchungen bestätigen die Ergebnisse von S I E G E L ( 1 9 4 0 ) , K I C K und D Ö B B ( 1 9 5 5 ) , V E T T E B ( 1 9 5 9 ) sowie KÖHNLEIN u. V E T T E E ( 1 9 6 3 ) , die ebenfalls feststellten, daß sich die Veränderung der C-Gehalte bei Stallmist- und Strohdüngung bei Anwendung gleicher Mengen organischer Masse etwa im gleichen Umfang vollzieht. In früheren Versuchen, in denen z. T. von einem Zurückbleiben der C-Gehalte bei Strohdüngung im Vergleich zu Stallmist berichtet wird (z. B . GRÜTZ, zit. bei V E T T E E , 1 9 5 9 ) , war fast immer durch eine hohe Stallmistdüngung wesentlich mehr organische Masse zugeführt worden als durch die Strohdüngung. In unseren Versuchen, in denen eine jährliche Strohgabe von 25 dt/ha mit einer jährlichen Stallmistgabe von 75 dt/ha verglichen wurde, stimmen die zugeführten Mengen an organischer Substanz etwa überein. Außerdem sind dies die Stallmistmengen, die in der landwirtschaftlichen Praxis zur Verfügung stehen. Einen ähnlichen Einfluß auf die C-Gehalte übte die unterschiedliche organische und mineralische Düngung auch auf die Stickstoffgehalte (nach KJEDAHL) des Bodens aus (Tab. 2). Auch hier ist, obwohl mit gewissen Schwankungen behaftet, die gleiche Tendenz wie bei den Kohlenstoffgehalten vorhanden. So wurden die Stickstoffgehalte im Boden durch Stallmistdüngung im Vergleich zur reinen Mineraldüngung im Mittel etwas erhöht; doch auch durch Strohdüngung, besonders verbunden mit Klee-Gründüngung, wurde der Gehalt an Stickstoff im Boden fast in gleicher Weise gesteigert. Auf die pH-Werte (bestimmt in n/10 KCl) übte die unterschiedliche Düngung auf allen Standorten bisher nur einen sehr geringen Einfluß aus. So schwanken die pH-Werte (Tab. 3) auf den einzelnen Standorten in den Böden der verschiedenen Varianten nur innerhalb einiger Zehntel pH-Stufen und liegen somit innerhalb der Fehlergrenze. Ein Einfluß der Stallmistdüngung auf die Erhöhung Tabelle 2 Langjähriger Düngungsversuch zum Vergleich organischer und mineralischer Düngung Gesamtstickstoff (% N) im Boden nach 8 Versuchsjahren Lauch- Trossin Vollen- Heiligenstädt schier stock 1.1 x NPK 0,152 2. 2 x N P K 0,159 3 . 1 x N P K + Spurenelementdüngung 0,153 4 . 1 x Stallmist 0,184 5 . 1 x Stallmist + 1 x N P K 0,155 6. 1 x Stallmist (150 dt/ha) nur zur Hackfrucht 0,149 7. 1 x N P K + Gründüngung mit Leguminosen 0,159 8. 1 x N P K + Gründüngung mit Nichtlegumi- 0,151 nosen 9. 2 x N P K + Gründüngung mit Leguminosen 0,158 10. 2 x N P K + Gründüngung mit Nichtlegumi- 0,152 nosen 1 1 . 1 x N P K + Strohdüngung 0,155 12. 2 x N P K + Strohdüngung 0,157 1 3 . 1 x N P K + Strohdüngung + Gründüngung 0,162 14. ohne Düngung 0,155 15. 1 x Erdmist 0,159

Dahlenberg

0,078 0,083 0,086 0,083 0,085 0,087 0,080 0,082

0,055 0,060 0,061 0,062 0,062 0,061 0,061 0,059

0,256 0,242 0,245 0,252 0,235 0,264 0,281 0,269

0,062 0,062 0,061 0,073 0,064 0,064 0,065 0,062

0,084 0,079

0,059 0,061

0,279 0,274

0,068 0,066

0,080 0,084 0,079 0,076 0,077

0,060 0,061 0,062 0,053 0,057

0,284 0,242 0,286 0,256 0,260

0,069 0,056 0,064 0,049 0,059

1142

ANSORGE, Überprüfung verschiedener organischer Düngemittel Tabelle 3 Versuche zum Vergleich organischer und mineralischer Düngung pH-Werte im Boden nach 8 Versuchsjahren (gemessen in n/10 KCl)

1. 1 x N P K 2. 2 x N P K 3 . 1 x N P K + Spurenelementdüngung 4 . 1 x Stallmist 5 . 1 x Stallmist + 1 x N P K 6 . 1 x Stallmist (150 dt/ha) nur zur Hackfrucht 7 . 1 x N P K + Gründüngung mit Leguminosen 8 . 1 x N P K + Gründüngung mit Nichtleguminosen 9. 2 x N P K + Gründüngung mit Leguminosen 10. 2 x N P K + Gründüngung mit Nichtleguminosen 1 1 . 1 x N P K + Strohdüngung 12. 2 x N P K + Strohdüngung 1 3 . 1 x N P K + Strohdüngung + Gründüngung 14. ohne Düngung 1 5 . 1 X Erdmist

Lauch- Trossin Vollen- Heiligenstädt schier stock

Dahlenberg

6,9 6,8 6,7 6,8 7,0 7,1 6,9 6,9

6,4 6,2 «,1 6,3 6,3 6,3 6,2 6,3

6,3 6,2 6,2 6,4 6,3 6,3 6,2 6,3

5,9 5,4 5,3 5,8 5,6 5,9 5,7 5,6

5,2 5,4 5,4 5,5 5,5 5,3 5,2 5,4

6,8 6,9

6,2 6,3

6,1 6,2

5,5 5,6

5,3 5,3

6,9 6,9 6,8 6,9 7,1

6,4 6,5 6,5 6,6 6,5

6,2 6,2 6,2 6,3 6,3

5,6 5,5 5,6 5,8 5,9

5,3 5,3 5,2 5,3 5,5

Tabelle 4 Versuche zum Vergleich organischer und mineralischer Düngung Pflanzenverfügbares Kali im Boden (nach EGNIÜR) nach 8 Versuchsjahren (mg K 2 0 / 1 0 0 g Boden) Lauch- Trossin Vollen- Heiligenstädt schier stock 11 1.1 x NPK 2. 2 x N P K 11 3 . 1 x N P K + Spurenelementdüngung 10 8 4 . 1 x Stallmist 10 5 . 1 X Stallmist + 1 x N P K 9 6 . 1 x Stallmist (150 dt/ha) nur zur Hackfrucht 7 . 1 x N P K + Gründüngung mit Leguminosen 10 9 8 . 1 X N P K + Gründüngung mit Nichtleguminosen 9. 2 X N P K + Gründüngung mit Leguminosen 12 9 10. 2 x N P K + Gründüngung mit Nichtleguminosen 10 1 1 . 1 x N P K + Strohdüngung 13 12. 2 x N P K + Strohdüngung 9 1 3 . 1 X N P K + Strohdüngung + Gründüngung 5 14. ohne Düngung 11 15. 1 x Erdmist

Dahlenberg

11 13 16 14 19 16 10 12

8 12 13 10 11 11 9 9

44 48 47 47 50 45 47 52

12 15 14 13 16 14 10 13

16 15

12 13

57 58

15 14

14 15 13 10 12

10 13 9 7 11

51 61 48 37 46

12 16 10 8 10

der pH-Werte, wie er in den Böden des „Statischen Versuches" Lauchstädt nach 50jähriger Versuchsdauer festgestellt wurde ( A N S O R G E , 1 9 5 7 ) , ist im Mittel aller Standorte nur leicht angedeutet. Die Kali- und Phosphorsäuregehalte im Boden in pflanzenverfügbarer Form ( E G N E R - R I E H M ) (Tab. 4 und 5) haben sich ebenfalls durch die unterschiedliche

1143

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Hcit 12, 1966

Düngung auf den einzelnen Standorten nach achtjähriger Versuchsdauer nur relativ wenig verändert. Doch ist deutlich der Einfluß der höheren Nährstoffgaben („2 x N P K " bzw. „NPK + Stallmist"), besonders beim Gehalt an pflanzenaufnehmbarem Kali, zu erkennen. Auch ist auf allen Standorten bei Unterlassung jeglicher Düngung eine Abnahme der Kali- und Phosphorsäureversorgung festzustellen. Tabelle 5 Versuche zum Vergleich organischer und mineralischer Düngung Pflanzenverfügbare Phosphorsäure im Boden (nach EGNÄR) nach 8 Versuchsjahren (mg P 2 0 , / 1 0 0 g Boden) Lauch- Trossin Vollen- Heiligenschier stock städt 1. 1 x N P K 2. 2 x N P K 3 . 1 x N P K + Spurenelementdüngung 4 . 1 x Stallmist 5 . 1 x Stallmist + 1 x N P K 6 . 1 x Stallmist (150 d t / h a ) nur zur Hackfrucht 7. 1 X N P K + Gründüngung mit Leguminosen 8 . 1 x N P K + Gründüngung mit Nichtleguminosen 9. 2 x N P K + Gründüngung mit Leguminosen 10. 2 x N P K + Gründüngung mit Nichtleguminosen 1 1 . 1 x N P K + Strohdüngung 12. 2 x N P K + Strohdüngung 1 3 . 1 x N P K + Strohdüngung + Gründüngung 14. ohne Düngung 1 5 . 1 x Erdmist

Dahlenberg

19 17 18 15 18 16 16 16

18 20 20 15 19 14 13 17

21 24 23 24 25 23 23 25

12 13 13 10 13 10 12 10

15 18 16 13 15 13 12 15

18 15

18 19

24 25

15 14

16 16

14 15 14 12 14

15 20 15 11 16

23 25 20 21 23

13 18 11 9 9

14 15 13 12 12

Tabelle 6 Versuche zum Vergleich organischer und mineralischer Düngung Pflanzenverfügbares Magnesium im Boden (nach SCHACHTSCHABEL) nach 8 Versuchsjahren (mg Mg/100 g Boden) Lauch- Trossin städt

Vollenschier

1. 1

11,8

2,9

2. 2 X

12,3

2,6

12,5

x NPK NPK 3 . 1 x N P K + Spurenelementdüngung 4 . 1 x Stallmist 5 . 1 X Stallmist + 1 x N P K 6 . 1 x Stallmist (150 d t / h a ) nur zur Hackfrucht 7 . 1 x N P K + Gründüngung mit Leguminosen 8 . 1 X N P K -f- Gründüngung mit Nichtleguminosen 9 . 2 x N P K + Gründüngung mit Leguminosen 1 0 . 2 x N P K + Gründüngung mit Nichtleguminosen 11. 1 x N P K + Strohdüngung 12. 2 x N P K + Strohdüngung 1 3 . 1 x N P K + Strohdüngung 4- Gründüngung 14. ohne Düngung 1 5 . 1 x Brdmist

Heiligenstock

Dahlenberg

1,4

7,1

1,9

1,9

7,6

1,1

3,3

1,9

7,1

1,7

13,5

4,0

2,1

8,0

1,6

12,8

4,0

2,1

7,6

1,6

13,0

4,2

2,4

8,0

2,4

13,5

2,8

2,0

6,0

1,0

11,7

3,0

1,7

6,6

1,0

11,2

3,7

1,7

6,8

0,9

11,8

3,3

2,0

6,6

2,1

11,8 12,9 13,2 13,0 14,1

3,1 3,2 3,0 3,6 4,0

1,3 1,5 1,6 1,6 2,1

6,0 6,0 6,9 7,1 7,0

1,0 1,1 1,2 1,3 1,9

1144

ANSORGE, Ü b e r p r ü f u n g verschiedener organischer D ü n g e m i t t e l

Die Untersuchungen auf den Gehalt an pflanzenaufnehmbarem Magnesium nach (1954) (Tab. 6) weisen eine gewisse Abhängigkeit der Magnesiumwerte von der Höhe der Erträge und somit vom Mg-Entzug auf, da durch die Düngemittel (außer auf Variante 3) kein bzw. nur wenig Magnesium zugeführt wurde. Auffallend ist, daß auf der Variante „2 x NPK + Magnesium + Spurenelemente" im Mittel keine Erhöhung der Magnesiumgehalte im Boden eingetreten ist. Wahrscheinlich sind die Gaben von 120 kg/ha Bittersalz im dreijährigen Turnus nicht ausreichend, um den Magnesiumgehalt im Boden merklich zu erhöhen. Dagegen ist eine schwache Steigerung der Mg-Versorgung des Bodens bei laufender Stallmist- und Erdmistdüngung angedeutet. In den Untersuchungen an den Böden des „Statischen Düngungsversuches" war festgestellt worden, daß sich die ständige Stallmistdüngung positiv auf den SCHACHTSCHABEL

Tabelle 7 Versuche zum Vergleich organischer und mineralischer D ü n g u n g Pflanzenverfügbares K u p f e r , B o r , Mangan und Molybdän im B o d e n n a c h 8 V e r s u c h s j a h r e n (in p p m )

Lauchstädt

Trossin

Vollenschier

Heiligenstock

Dahlenberg

2,1 17,7

2,1 8,3

3,4

4,2

17,9

18,2

16,1

1 x Stallmist

6,2

2,0

2,3

1 x N P K + Strohdüngung ohne D ü n g u n g 1 x Erdmist

5,8

1,9 2,2

2,1

3,8 4,0

2,2

2,1 1,9

3,7 3,2

3,7 3,6 3,4

K u p f e r b e s t i m m u n g nach WESTERHOFF 1 X NPK

5,9

2 x N P K + Spurenelementdüngung

6,0 6,3

3,4

B o r b e s t i m m u n g e n n a c h BERGER und TROUG 1 x NPK

1,24

0,52

0,14

0,62

2 x N P K + Spurenelementdüngung

2,34

1,05

0,70

1,56

1 x Stallmist

1,44

0,64

1,15

0,61 0,42

0,16

1 x N P K + Strohdüngung ohne D ü n g u n g 1 x Erdmist

0,69

1,19

0,53

0,26 0,15

0,56

0,12

1,31

0,51

0,26

0,57

0,18

0,19 0,78 0,23 0,21

M a n g a n b e s t i m m u n g nach SCHACHTSCHABEL 1 X NPK

76

46

34

119

52

2 x N P K + Spurenelementdüngung

99

64

38

165

61

1 x Stallmist

85 93

43 46

34 34

115

40

161

67 73

41

28

106

51 42

36

30

150

37

1 x NPK +

Strohdüngung

ohne D ü n g u n g 1 x Erdmist

Molybdänbestimmung nach GRIGG 1 x NPK

0,14

0,07

0,13

0,27

0,89

0,02 0,42

0,14

2 X N P K + Spurenelementdüngung

0,86

0,86

1 x Stallmist

0,14

0,05

0,05

0,13

0,09

0,13

0,09

0,03

0,29

0,10

ohne D ü n g u n g

0,08

0,10

0,24

0,08

1 x Erdmist

0,07

0,08

0,05 0,03

0,14

0,14

1 x NPK +

Strohdüngung

Albrecht-Thaer-Archiv, 10. Band, Heft 12, 1900

1145

Gehalt an Mikronährstoffen im Boden ausgewirkt hat und daß bei rein mineralischer Düngung bei Luzerne Molybdänmangel eintrat (ANSORGE, 1964, 1966). Wie bereits erwähnt, wurden deshalb bei Variante 3 neben Mineraldüngung auch Magnesium und Spurenelemente verabreicht. Auf den Ertrag wirkte sich diese Mikronährstoffdüngung im Mittel bisher, außer in Vollenschier, durch einen leichten Ertragsrückgang aus. Neben dem Einfluß auf die Erträge sollte untersucht werden, ob sich der Gehalt an Mikronährstoffen im Boden durch die Stallmistdüngung nach acht Jahren merklich verändert hat. Da die MikronährstofFuntersuchungen sehr zeit- und materialaufwendig sind, wurden sie nicht bei allen Varianten durchgeführt. Die Feststellung der Gehalte an pflanzenaufriehmbaren Mikronährstoffen im Boden erfolgte beim Bor nach der Heißwasserextraktionsmethode von BERGER und TRUOG ( 1 9 4 0 , 1944), beim Kupfer nach der Methode WESTERHOFF (1944), beim Mangan nach der Sulfid-Methode (pH 8) nach SCHACHTSCHABEL ( 1 9 5 7 ) und beim Molybdän nach der Oxalat-Methode von GRIGG ( 1 9 5 3 ) . Die in Tabelle 7 aufgeführten Ergebnisse über den Einfluß der unterschiedlichen Düngung auf den Kupfer-, Bor-, Mangan- und Molybdängehalt des Bodens lassen zwar deutlich eine erhebliche Erhöhung der Mikronährstoffgehalte in Variante 3 ,,1 X N P K + Spurenelementdüngung" erkennen, doch ist eine Steigerung durch die organischen Düngemittel im Mittel nicht vorhanden. Lediglich der Borgehalt wurde auf den mit Stallmist und besonders auf den mit Stroh gedüngten Varianten merklich erhöht. Dagegen ist bei den Kupfer-, Mangan- und Molybdängehalten bisher noch kein Einfluß der organischen Düngung auf die Versorgung des Bodens festzustellen. Zusammenfassung In bisher achtjährigen Versuchen zum Vergleich unterschiedlicher organischer Düngemittel mit der Mineraldüngung auf fünf verschiedenen Standorten wurden in Ergänzung zu den Ertragsfeststellungen Bodenuntersuchungen durchgeführt. Die Untersuchungen der Humus- und Stickstoffgehalte im Boden ließen erkennen, daß der C- und N-Gehalt durch die Strohdüngung, zusammen mit starker Mineraldüngung bei Verabreichung gleicher Mengen organischer Substanz, im Vergleich zur reinen Mineraldüngung in derselben Weise erhöht wurde wie durch die Stallmist- bzw. Erdmistdüngung. Auf die Phosphorsäure-, Kali- und Magnesiumgehalte des Bodens sowie auf die Versorgung des Bodens mit Mikronährstoffen (B, Cu, Mn, Mo) übte die unterschiedliche Düngung bisher nur sehr geringen Einfluß aus. Wenn auch aus den bisher erst achtjährigen Ergebnissen noch kein endgültiges Urteil gezogen werden kann, so lassen die aufgezeigten Ertragsergebnisse (1. Mitt.) und die der Bodenuntersuchungen doch bereits erkennen, daß die sehr arbeitsaufwendige Stallmistdüngung voraussichtlich durch andere Verfahren der organischen Düngung, etwa durch Strohdüngung, ersetzt werden kann. PecioMe B BocbMHJieTHHx ontrrax ^JIH cpaBneHHH pa3nnmitix opraiiiwecnux ynoßpeiiiifi c MimepaubHBiMH y^oopeiniHMH B IIHTH MecTax npoHspacTaHHH jj.onojiiniTe.Ti.no i; onpeae-neirmo ypOJKaÜHOCTH npOBOAHJIHCB nOHBCHIILie HCCJienOBaHHH. 78

Albrech t-Thaer-Archiv, 11). Band, Heft 12, 1960

1146

ASSORGE, Überprüfung verschiedener organischer Düngemittel

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