Albrecht-Thaer-Archiv: Band 7, Heft 10 [Reprint 2022 ed.] 9783112654125

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DEUTSCHE DEMOKRATISCHE DEUTSCHE

REPUBLIK

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

ALBRECHT-THAER-ARCHIV Arbeiten aus den Gebieten Bodenkunde Pflanzenernährung Acker- und Pflanzenbau

Band 7 • Heft 10 1963

A K A D E M I E - V E R L A G

•

B E R L I N

Herausgeber: Deutsche Demokratische Republik Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin Begründet von der Landwirtschaftlich-Gärtnerischen Fakultät der Humboldt-Universität zu Berlin

Schriftleitung: Prof. D r . agr. habil. E . P L A C H Y , Redaktion: Dipl.-Landw. R . S T U B B E . D a s A l b r e c h t - T h a e r - A r c h i v erscheint in H e f t e n mit e i n e m U m f a n g v o n je 5 D r u c k b o g e n ( 8 0 Seiten). D i e innerhalb eines J a h r e s h e r a u s g e g e b e n e n 1 0 Hefte bilden einen B a n d . D a s l e r n e H e f t jedes B a n d e s enthält Inhalts- und S a c h v e r z e i c h n i s . D e r Bezugspreis b e t r ä g t 5 , — D M je Heft. D i e Schriftleitung n i m m t n u r M a n u s k r i p t e an, deren G e s a m t u m f a n g 2 5 S c h r e i b m a s c h i n e n s e i t e n nicht ü b e r s c h r e i t e t und die b i s h e r n o c h n i c h t , a u c h nicht in anderer F o r m , im I n - o d e r Ausland veröffentlicht wurden. J e d e r A r b e i t ist e i n A u t o r r e f e r a t z u r V o r a n k ü n d i g u n g ( n i c h t l ä n g e r als l 1 / a S c h r e i b m a s c h i n e n s e i t e n ) s o w i e eine Z u s a m m e n f a s s u n g mit den w i c h t i g s t e n E r g e b n i s s e n

(nicht

l ä n g e r als 2 0 Z e i l e n ) , w e n n m ö g l i c h a u c h i o russischer und e n g l i s c h e r b z w . französischer S p r a c h e , b e i z u f ü g e n . G e g e b e n e n f a l l s e r f o l g t die Ü b e r s e t z u n g in d e r A k a d e m i e . M a n u s k r i p t e sind zu senden an die S c h r i f t l e i t u n g , D e u t s c h e A k a d e m i e der L a n d Wirtschaftswissenschaften zu B e r l i n , B e r l i n W 8, Krausenstr. 3 8 - 3 9 . D i e A u t o r e n erhalten U m b r u c h a b z ü g e mit befristeter T e r m i n s t e l l u n g . B e i N i c h t e i n h a l t u n g d e r T e r m i n e erteilt die R e d a k t i o n Imprimatur. D a s V e r f ü g u n g s r e c h t über die i m A r c h i v a b g e d r u c k t e n A r b e i t e n g e h t ausschließlich an die D e u t s c h e A k a d e m i e d e r L a n d Wirtschaftswissenschaften zu B e r l i n über. E i n N a c h d r u c k in a n d e r e n Z e i t s c h r i f t e n o d e r eine U b e r s e t z u n g in andere S p r a c h e n d a r f n u r m i t G e n e h m i g u n g der A k a d e m i e e r f o l g e n . K e i n T e i l dieser Z e i t s c h r i f t d a r f in irgendeiner F o r m — d u r c h F o t o k o p i e , M i k r o f i l m o d e r ein anderes V e r f a h r e n — o h n e s c h r i f t l i c h e G e n e h m i g u n g der A k a d e m i e reproduziert werden. F ü r j e d e A r b e i t w e r d e n u n e n t g e l t l i c h 1 0 0 S o n d e r d r u c k e und ein H o n o r a r v o n 4 0 , — D M je D r u c k b o g e n zur V e r f ü g u n g g e s t e l l t . D a s H o n o r a r schließt auch die U r h e b e r r e c h t e f ü r das Bildmaterial ein. D i s s e r t a t i o n e n , auch gekürzte b z w . g e ä n d e r t e , werden n i c h t honoriert. V e r l a g : A k a d e m i e - V e r l a g G m b H , Berlin W 8, L e i p z i g e r S t r . 3 - 4 , F e r n r u f 2 2 0 4 4 1 , T e . e x - N r . 0 1 1 7 7 3 , P o s t s c h e c k k o n t o : B e r l i n 3 5 0 2 1 . B e s t e l l n u m m e r dieses H e f t e s : 1051/7/10 Veröffentlicht

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I J z e n z n u m m e r 1 2 8 5 des Presseamtes

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DEUTSCHE DEMOKRATISCHE DEUTSCHE DER

REPUBLIK

AKADEMIE

LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN

ZU B E R L I N

ALBRECHT-THAER-ARCHIV Arbeiten aus den Gebieten

Bodenkunde Pflanzenernährung Acker- und Pflanzenbau

Schriftleitung : Prof. Dr. agr. habil. E. PLACHY

BAND 7 • H E F T 10 1963

AKADEMIE-VERLAG • BERLIN

INHALT S E L K E , W . , und H. G Ö R L I T Z : Möglichkeiten der Stickstoffdüngung zu Kartoffeln

781

S C H N O R R , H . : Der Einfluß steigender Magnesiumgaben in Abhängigkeit von Boden und Düngung auf den Ertrag und die Mineralstoffaufnahme bei Mais und einjährigem Bernburger Weidelgras

811

K U N Z E , A . : Die Wirkung des meliorativen Pflügens auf Struktur und Wasserhaushalt eines leichten Sandbodens. 2. Mitt.: Der Einfluß des meliorativen Pflügens auf Wasserinfiltration und Feldkapazität

833

K U N Z E , A . : Die Wirkung des meliorativen Pflügens auf Struktur und Wasserhaushalt eines leichten Sandbodens. 3. Mitt.: Der Einfluß des meliorativen Pflügens auf den Wasserhaushalt

853

S I M O N , W . , und L. P I E T S C H : Der Einfluß von Futterpflanzen als Haupt- und Zwischenfrüchte auf die Erträge und die Fruchtbarkeit verschiedener Böden. Teil I V : Fruchtfolgeversuch mit unterschiedlichem Futterpflanzenanteil auf starklehmigem Sandboden im Kreis Neubrandenburg

873

A N S O R G E , H., und U. K O S S : Untersuchungen über die Anwendbarkeit chemischer Unkrautbekämpfungsmittel im Zuckerrübenbau KOSS,

U., und H. A N S O R G E :

Vergleich verschiedener

mittel im Silomais Autorreferate demnächst erscheinender Arbeiten

889 Unkrautbekämpfungs901 909

781 Aus dem Institut für Landwirtschaftliches Untersuchungswesen Potsdam der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin (Direktor: Prof. Dr. rer. nat. habil. W. S E L K E )

W. S E L K E und H. G Ö R L I T Z

Möglichkeiten der Stickstoffdüngung zu Kartoffeln Eingegangen: 17. 6. 1963

1. E i n f l u ß s t e i g e n d e r S t i c k s t o f f g a b e n auf den K n o l l e n - u n d Stärkeertrag Eine Kartoffelernte von 240 dt/ha entzieht dem Boden etwa 100 kg/ha Stickstoff. Der Stickstoffentzug ist somit etwa ebenso hoch wie bei den Rüben. Dennoch liegt bei den Kartoffeln die zweckmäßigste Höhe der Stickstoffdüngung niedriger. Der Grund hierfür ist darin zu suchen, daß übertrieben hohe Gaben häufig eine sehr starke Krautentwicklung verursachen, die aber nicht von einem entsprechenden Knollenertrag begleitet zu sein braucht. Hinzu kommt für die Wirkung des mineralischen Stickstoffes, daß mit der intensiven Bodenlockerung während der Kartoffelpflege eine intensive Mobilisation des Stickstoffvorrates des Bodens einhergeht, der von den Kartoffeln genutzt wird. In der Leistung und der zweckmäßigen Höhe der Stickstoffdüngung zu Kartoffeln ergeben sich größere standortbedingte Unterschiede, die zu einer unterschiedlichen Beurteilung über die notwendige Stickstoffgabe zu Kartoffeln Anlaß geben. Die Versuche von B U C H N E R 1956, B U C H N E R und Mitarbeiter 1961, B U R G H A R D T und K Ü R T E N 1958, K Ü R T E N und B U R G H A R D T 1959, G E R I C K E 1961, K Ü R T E N 1957, R H O D E 1961, B O G U S L A W S K I und E I C H N E R 1961 sowie MODROW 1955, B I E D E R B E C K und Mitarbeiter 1938, B R Ü C K N E R und F I N K 1963 u. a. lassen erkennen, daß die Leistung des Stickstoffes durch Bodenart, Bodenreaktion sowie die Tätigkeit des Bodens und die Niederschlagsmenge fühlbar beeinflußt werden kann. Sie ist auf leichten, sauren und untätigen Böden höher als auf besseren, schwach sauren bis neutralen und tätigen Standorten und in trockenen Gebieten niedriger als in feuchten. Auch hohe Phosphorsäure- und Kaligaben können die Leistung der Stickstoffdüngung fördern ( A L T E N 1954, K Ü R T E N und B U R G H A R D T 1959, H O F M A N N und A M B E R G E R 1958). B U C H N E R 1957, B U R G H A U S E N 1963, W E S L A U 1963 stellen weiterhin eine unterschiedliche Reaktion der Sorten (auch innerhalb der Reifegruppen) auf hohe Stickstoffgaben heraus. Der Einfluß von Witterung, Standort, Sorten u. a. legte es nahe, sich erneut mit der Stickstoffdüngung zu Kartoffeln zu beschäftigen, um ihre zweckmäßige Höhe unter den in der D D R gegebenen Bedingungen einschätzen zu können. In Tabelle 1 sind 76 Versuchsergebnisse aus den Jahren 1959—1961 zusammengefaßt, die unter den verschiedensten Standortbedingungen der D D R mit mittelfrühen und späten Kartoffeln von den ehemaligen Instituten für Landwirtschaftliches Versuchs- und Untersuchungswesen gewonnen wurden. Als Grunddüngung erhielten die Kartoffeln 54—90 kg/ha P 2 O s und 120—160 kg/ha K 2 0 . Die absolute und relative Leistung der Stickstoffdüngung fällt im Mittel dieses Materials etwas 52*

782

SULKü, u, G Ö R L I T Z , Möglichkeiten der Stickstoffdüngung 2u Kartoffeln

Tabelle 1 Stickstoffsteigerungsversuche zu Kartoffeln 1959 — 1961 Mittel 76 Versuche Gesamtgebiet der DDR Knollenertrag

0 kg/ha N 40 kg/ha N 60 kg/ha N 80 kg/ha N 100 kg/ha N GD 5%

' dt/ha

rel.

235 263 279 282 291 7

100 112 119 120 56 3

Alehrertrag

Stickstoffleistung

dt/ha

kg Knollen je kg N

28 44 47 124

70 73 59 56

Stärke

0 40 60 80 100

kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha

N N N N N

%

dt/ha

rel.

16,4 16,4 16,4 16,2 16,1

38,8 43,5 46,1 46,4 47,4

100 112 119 120 122

geringer aus als 2. B. bei BURGHARDT und KÜRTEN 1958, BIEDERBECK und Mitarbeiter 1938, BUCHNER 1956, BUCHNER und Mitarbeiter 1961, RHODE 1961, WESLAU 1963, BRÜCKNER und FINK 1963. Das hat u. a. seinen Grund darin, daß das trockene Jahr 1959 die Werte drückt. Insgesamt kann im Mittel aller Versuche eine eindeutige Stickstoffwirkung zunächst bis 60 kg/ha N festgestellt werden, mit denen der Ertrag um 44 dt/ha = 19% anstieg. Darüber hinausgehende Stickstoffmengen haben zwar auch noch eine weitere Ertragssteigerung zur Folge, doch war sie in den einzelnen Versuchen großen Schwankungen unterworfen, so daß eine Aufgliederung des Versuchsmaterials erforderlich ist. Betrachten wir den Einfluß der steigenden Stickstoffgaben auf den Stärkegehalt, so liegt in Übereinstimmung mit den genannten Autoren bis 60 kg/ha N kein negativer Einfluß vor. Die Stärkeerträge verhielten sich daher bis 60 kg/ha N wie die Knollenerträge. Aber auch die geringfügige Depression des Stärkegehaltes von 0,2—0,3% bei den höheren Stickstoffgaben ergibt noch keinen Rückgang in der Stärkeleistung je Hektar. Auch im Stärkekartoffelbau können somit die in der Stickstoffdüngung liegenden Möglichkeiten voll ausgenutzt werden. Werden die Versuche nach Jahren zusammengefaßt (Tabelle 2), so ist eine deutliche Abhängigkeit der Stickstoffwirkung von den Witterungsverhältnissen zu erkennen. In Übereinstimmung mit BUCHNER 1956, MODROW 1954, BOGUSLAWSKI und EICHNER 1961 bleibt der Ertragszuwachs und die Leistung je kg N unter trockenen Bedingungen, wie sie das Jahr 1959 charakterisieren, verhältnismäßig gering. Die Grenze der Stickstoffwirkung auf den Knollenertrag liegt in diesem Jahr bei 60 kg/ha N. Die geringere Wirkung des Stickstoffes unter extrem trockenen Bedingungen muß im wesentlichen darauf zurückgeführt werden, daß das Boden-

783

Albrechc-Thaer-Archiv, Band 7, Heft 10, 1963

Tabelle 2 Stickstoffsteigerung zu Kartoffeln — Zusammenfassung nach Jahren Knollenertrag dt/ha

rel.

Mehrertrag

Stickstoffleistung.

dt/ha

kg Knollen je kg N

1959 (Mittel 20 Versuche) 0 kg/ha N 40 kg/ha N 60 kg/ha N 80 kg/ha N 100 kg/ha N G D 5%

236 255 264 259 265 8

. 0 kg/ha N 40 kg/ha N 60 kg/ha N 80 kg/ha N 100 kg/ha N G D 5%

272 298 316 315 324 11

0 kg/ha N 40 kg/ha N 60 kg/ha N 80 kg/ha N 100 kg/ha N 120 kg/ha N G D 5%

197 235 252 265 276 280 12

100 108 112 110 112 3

—

—

19 28 23 29

48 47 29 29

1960 (Mittel 28 Versuche) 100 110 116 116 119 4

—

—

26 44 43 52

65 73 54 52

1961 (Mittel 28 Versuche) 100 119 128 135 140 142 6

—

—

38 55 68 79 83

95 92 85 79 69

wasser nicht für eine höhere Knollenproduktion ausreichte. Bei guter Mobilisation des Stickstoffvorrates des Bodens wird v o n den Pflanzen trotz niedriger E r t r ä g e reichlich Stickstoff aufgenommen, so daß der Stickstoffentzug höher als in anderen, feuchteren Jahren sein kann, wie der Vergleich der Ernten 1958 und 1959 in den Versuchen v o n B O G U S L A W S K I und E I C H N E R (1961) zeigt. I m vorliegenden Versuchsmaterial nimmt das für die Kartoffelentwicklung günstige J a h r 1960 mit zunächst trockener, dann aber feuchter Witterung sowohl im Witterungsverlauf als auch in der Leistung der Stickstoffdüngung eine Mittelstellung ein. In dem naßkalten J a h r 1961 hat bei Stickstoffgaben v o n 40 und 60 kg/ha N die Leistung je k g N mit 90 bzw. 95 k g Kartoffeln den höchsten Wert erreicht. Mit einem relativen Ertragsanstieg v o n 2 8 % fällt die relative Leistung einer Stickstoffdüngung v o n 60 kg/ha N doppelt so hoch aus wie 1959. Die Ertragssteigerung hört 1961 aber auch nicht bei 60 kg/ha N auf. Zumindest bis 100 kg/ha N steigt der Knollenertrag beträchtlich an. N o c h mehr als im Gesamtmittel k o m m t die hohe Leistung der. Stickstoffdüngung in dem naßkalten J a h r 1961 auf den leichten B ö d e n z u m A u s d r u c k (Tabelle 4). Auch 1962, einem ebenfalls kalten, aber trockenen J a h r , ist in diesen Versuchen eine hohe Stickstoffleistung vorhanden.

784

S E L K E u. G Ö R L I T Z , Möglichkeiten der Stickstoffdüngung zu Kartoffeln

Tabelle 3 Leistung der Stickstoffdüngung im Mittel der Jahre Durchschnittlicher Ertragszuwachs je kg N bei einer Erhöhung der Stickstoffgabc von ->• auf kg/ha N Erhöhung der Stickstoffgabe von-> auf kg/ha N 0 -> 10 - * 20 -»30 - * 40-» 50 -> 60-» 70 -»• 80-» 90 100

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

kg Knollen je kg N 1959

1960

y'=0,6152—0,006888 x y ' = 0 , 8 6 5 5 - 0 , 0 0 7 0 1 8 x

1961

Mittel 1959-1961

y'=l,1458-0,007334x

y'=0,8727-0,006340 x

111 104 96 89 82 74 67 60 52 45 38 30

84 78 71 65 59 52 46 40 34 27

83 76 69 62 55 48 41 34 27 20

58 51 44 37 30 23 17 10 3 -4

110 - 9 - 1 2 0

Tabelle 4 Stickstoffsteigerungsversuche zu Kartoffeln auf leichten Böden der Bezirke Potsdam, Cottbus und Frankfurt (Oder) Knollenertrag

Mehrertrag

rei.

dt/ha

dt/ha

Stickstoffleistung kg Knollen je kg N

1961 (Mittel 7 Versuche) 0 40 60 80 100 120

kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N GD 5%

182 236 260 283 296 306 10

100 130 143 155 163 168 5

—

54 78 101 114 124

—

135 130 126 114 103

1962 (Mittel 9 Versuche) 0 40 60 80 100 120

kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N GD 5%

250 301 320 334 339 351 10

1961 y = 182 + 1,6113 x - 0,004677 x 2 1962 y = 250 + 1,4631 x - 0,005364x' 2

100 120 128 134 136 140 4

—

51 70 84 89 101

B = 0,999 B = 0,999

—

128 117 105 89 84

785

Albrecht-Thaer-Archiv, Band 7, Heft 10, 1963

In Abbildung 1 sind die Regressionskurven dargestellt. Wie in der Auswertung von Zuckerrübenversuchen (GÖRLITZ und SCHULZE 1962) ist in dem untersuchten Bereich die Wirkung der steigenden Stickstoffgaben auf den Ertrag durch eine lineare Regression hinreichend gekennzeichnet. Unterwirft man die von BUCHNER (1956, 1961), KÜRTEN und BURGHARDT (1958), KÜRTEN (1957), BRÜCKNER und FINK (1963) und WESLAU (1963) aufgeführten Ergebnisse einer solchen Berechnung, so kommt auch hier dieselbe Erscheinung zum Ausdruck. Nur 1961 ist in dem hier dargestellten Versuchsmaterial bei einer Stickstoffdüngung bis 120 kg/ha N eine Signifikanz der quadratischen Komponente vorhanden. Da auch für die Mittelwerte der Jahre 1959 und 1960 bei höheren Stickstoffgaben kein linearer Ertragsanstieg erwartet werden kann und mit quadratischen Funktionen eine bessere Anpassung an die experimentellen Daten erreicht wird, sind alle Kurven in dieser Form dargestellt. Die Kurvenzüge weisen wegen des überwiegenden Anteils der linearen Komponente nur eine geringe Krümmung auf. Sie passen sich sehr gut an die experimentell gewonnenen Ergebnisse an. Neben einer sehr geringen Reststreuung unterstreichen dies auch die hohen Bestimmtheitsmaße, die ihrerseits die enge Abhängigkeit des Ertrages von der Stickstoffdüngung ausweisen. Die Regressionskoeffizienten wie der Verlauf der Kurven geben die unterschiedliche Wirkung der knollenertrag dt/ha

• 196O Abb. 1 :

300

1959 (Mittel von 20 Versuchen) y = 236 + 0,6152 x - 0,003444 x2 B = 0,940 1960 (Mittel von 28 Versuchen) y = 272 + 0,8655 x - 0,003509 x 2 B = 0,974 1961 (Mittel von 28 Versuchen) y = 197 + l , 1 4 5 8 x - 0,003667X 2 B = 0,999 1959 — 61 (Mittel von 76 Versuchen) y = 235 + 0,8727 x - 0,003170 x2 B = 0,990 Kartoffelerträge in Abhängigkeit von der Stickstoffdüngung Mittel der Jahre 1 9 5 9 - 1 9 6 1 100

kg/ha N

Stickstoffdiingung auf die Ertragsleistung in den einzelnen Jahren anschaulich wieder. So charakterisieren u. a. der größere lineare Regressionskoeffizient und der damit verbundene steilere Anstieg der Wirkungskurve die höhere Stickstoffleistung in dem naßkalten Jahr 1961 und der flachere Kurvenverlauf die geringere Leistung im Jahre 1959. Weiterhin weist das quadratische Glied darauf hin, daß die mit steigenden Stickstoffgaben abnehmende Leistung der Stickstoffdüngung 1961 etwas mehr ausgeprägt ist als in den vorhergehenden Jahren. Der Unterschied ist aber so gering, daß die Leistung des Stickstoffes in allen Jahren etwa um den gleichen Betrag von rund 7 kg Knollen je kg N zurückgeht, wenn die Stickstoffgabe um 10 kg/ha N

786

SELKE u. GÖRLITZ, Möglichkeiten der Stickstoffdüngung zu Kartoffeln

erhöht wird. Die Leistung der jeweils letzten kg N bleibt daher auch bei hohen Gaben 1961 größer als in den beiden anderen Jahren, wie die Berechnung der Leistungswerte (Differentialquotienten) in Tabelle 3 zeigt. Im Mittel aller Versuche der Jahre 1959—1961 geht mit einer Erhöhung der Stickstoffgabe um 10 kg/ha N die Leistung je kg N um 6,3 kg Knollen zurück. Dieser Wert entspricht etwa demjenigen, wie er sich auch aus den bei BUCHNER und FINK (1961) angegebenen Erträgen errechnet, während er in anderen Versuchsgruppen etwas geringer (BUCHNER 1956, BURGHARDT und KÜRTEN 1958, BRÜCKNER und FINK 1963) bzw. höher (KÜRTEN 1957, KÜRTEN u. Mitarb. 1963, WESLAU 1963) ausfällt. Allgemein sei zu den hier und im folgenden berechneten Leistungswerten bemerkt, daß diese im Bereich der hohen Stickstoffgaben etwas zu hoch erscheinen können. Wären nämlich über 100 bzw. 120 kg/ha N hinausgehende Stickstoffgaben in die Versuche einbezogen worden, so würde die Wirkungskurve voraussichtlich eine etwas stärkere Krümmung aufweisen. Dadurch könnten die Leistungswerte bei der Stickstoffdüngung über 80 kg/ha N etwas, wenn auch für praktische Zwecke nur unwesentlich zurückgehen. Wegen der fehlenden sehr hohen Stickstoffgaben wird auch auf die Berechnung der Maxima verzichtet, da diese außerhalb des experimentellen Bereiches liegen. Tabelle 5 Stickstoffsteigerungsversuche zu Kartoffeln 1959 — 1961 Zusammenfassung der Versuche nach der Bodenwertzahl Knollenerträge dt/ha

rel.

Mehrertrag

Stickstoff leistung

dt/ha

kg Knollen je kg N

Bodenwertzahl bis 35 (Mittel 27 Versuche) 0 40 60 80 100

kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N GD 5%

0 40 60 80 100

kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N G D 5%

197 230 249 249 260 7

100 117 126 126 132 4

—

—

33 52 52 63

83 87 65 63

Bodenwertzahl 36 — 55 (Mittel 30 Versuche) 277 306 317 323 329 5

100 110 114 117 119 2

—

_

29 40 46 52

73 67 58 52

Bodenwertzahl über 55 (Mittel 19 Versuche) 0 40 60 80 100

kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N GD 5%

223 245 259 264 272 6

100 110 116 118 122 3

—

_

22 36 41 49

55 60 51 49

787

Albrecht-Thaer-Archiv, Band 7, Heft 10, 1963

Gliedert man die Versuche nach der Bodenwertzahl als Kennzeichen für die Bodengüte auf (Tabelle 5), so erkennt man, daß die Gesamtleistung der Stickstoffdüngung mit zunehmender Bodenwertzahl zurückgeht. Auch ihre relative Wirkung ist in den Gruppen mit Bodenwertzahlen über 35 geringer. In allen drei Gruppen aber war eine eindeutige Stickstoffwirkung nur bis 60 kg/ha N vorhanden. Bei höheren Gaben unterliegt sie in den einzelnen Versuchen aller drei Gruppen beträchtlichen Schwankungen. In den Mittelwerten unterscheiden sich die Gruppen aber auch bei höheren Gaben, wie die folgenden Betrachtungen zeigen. Kndlenertrag dt/ha

Abb. 2: Bodenwertzahl bis 3 5 : y = 1 9 7 + l , 0 4 7 2 x - 0 , 0 0 4 2 9 1 x2 B = 0 , 9 8 2 BZ üb«- 55 (Mittel v o n 27 Versuchen) BZ bis 35 Bodenwertzahl 36 — 5 5 : y = 2 7 7 + 0,8639 X - 0 , 0 0 3 4 7 9 x 2 B = 0,999 (Mittel v o n 30 Versuchen) Bodenwertzahl über 5 5 : y = 2 2 3 + 0 , 6 7 2 9 x - 0 , 0 0 1 8 0 6 x 2 B = 0,993 (Mittel v o n 1 9 Versuchen) Kartoffelerträge in Abhängigkeit v o n der Stickstoffdüngung bei verschiedenen Bodenwertzahlen 150 100 kg'hi /I

Tabelle 6 Leistung der Stickstoffdüngung in den Gruppen mit verschiedenen Bodenwertzahlen Durchschnittlicher Ertragszuwachs je kg N bei einer Erhöhung der Stickstoffgabe v o n -»• auf kg/ha N Erhöhung der Stickstoffgabe v o n -5- auf kg/ha

Bodenwertzahl bis 35 y' = 1,0472-0,008582 x

0-* 10-»20 -*• 30 -»40^ 50 -> 60 -»70 -> 80 -»90 - »

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

100 92 83 75 66 58 49 40 32 23

kg K n o l l e n je kg N Bodenwertzahl 36-55

Bodenwertzahl über 55

y' = 0,8639-0,006958 x

y' = 0,6729-0,003612 x

83 76 69 62 55 48 41 34 27 20

65 62 58 55 51 47 44 40 37 33

788

S E L K i i u. G Ö R L I T Z , M ö g l i c h k e i t e n der Stickstoffdüngung zu Kartoffeln

Die Regressionskoeffizienten und -kurven (Abb. 2) sowie die Differentialquotienten (Tabelle 6) geben einen Einblick in den Verlauf der Ertragszunahme in Abhängigkeit von der Höhe der Stickstoffdüngung. Auf den Standorten mit Bodenwertzahlen bis 35 besteht mit dem größeren linearen Regressionskoeffizienten der größte Anstieg der Erträge, während er in der Gruppe mit Bodenwertzahlen über 55 geringer ausfällt. Andererseits ist aber die mit steigenden Stickstoffgaben einhergehende Abnahme der Stickstoffleistung bei niedrigerer Bodenwertzahl stärker ausgeprägt. So nimmt die Leistung je kg N in den Gruppen mit Bodenwertzahlen bis 35 und 36—55 um 8,6 bzw. 7,0 kg Knollen, in der Gruppe mit Bodenwertzahlen über 55 aber nur um 3,6 kg Knollen ab, wenn die StickstofFgabe um 10 kg/ha erhöht wird. Der höhere Leistungswert auf den leichten Böden tritt daher vor allem bei niedrigen und mittleren Gaben in Erscheinung. Mit zunehmender Stickstoffdüngung gleicht sich die Leistung der letzten kg Düngerstickstoff immer mehr an. Bei Gaben über 80 kg/ha N kehrt sich das Verhältnis sogar um, so daß in der Gruppe mit Bodenwertzahlen über 55 die letzten kg Düngerstickstoff" die höhere Leistung bringen. Eine solche Tendenz in der Gesamtleistung der Stickstoffdüngung wie in ihrem Wirkungsverlauf findet sich auch in den nach der Bodengüte unterteilten Versuchsserien von BIEDERBECK und Mitarbeiter 1938, BUCHNER 1956 und BURGHARDT und KÜRTEN 1958, KÜRTEN 1954, HUPPERT und BUCHNER 1953. In diesem Verlauf der Stickstoffwirkung kommt zum Ausdruck, daß im Sinne von MITSCHERLICH die Leistung des Düngerstickstoffes einmal von dem disponiblen Stickstoffvorrat des Bodens und zum anderen von der Gunst oder Ungunst der übrigen Wachstumsfaktoren mitbestimmt wird. Im vorliegenden Versuchsmaterial kennzeichnet der relativ geringe Ertrag von 197 dt/ha bei Stickstoffmangel den geringeren disponiblen Stickstoffvorrat des Bodens und die daraus resultierende anfänglich hohe Leistung des Stickstoffes in der Gruppe „Bodenwertzahl bis 35". Die höchsten Gaben konnten aber nicht mehr so produktiv im Knollenertrag verwertet werden, weil andere Faktoren, vor allem wohl das Wasser, ins Minimum geraten. In der mittleren Gruppe mit Bodenwertzahlen von 36—55 gibt der relativhohe Ertrag im Mittel der Prüfglieder „ohne N " mit 277 dt/ha die günstigen natürlichen Voraussetzungen wieder, doch geht der Leistungswert auch hier noch verhältnismäßig stark zurück. Auf den besten Böden liegen die Erträge mit 223 dt/ha Knollen bei Stickstoffmangel ebenfalls verhältnismäßig niedrig, wofür wohl in erster Linie die physikalischen Bodeneigenschaften verantwortlich zu machen sind. Da aber vor allem das Bodenwasser nicht ins Minimum gerät, nimmt bei einer Erhöhung der Stickstoffgabe die Leistung der Stickstoffzulage weniger ab. Sie ist daher bei hoher Düngung größer als auf leichteren Böden. Legt man als Maßstab für die Standortbedingungen die Ertragshöhe der Stickstoffmangelparzellen zugrunde und faßt die Versuche nach über- und unterdurchschnittlichen Erträgen in diesem Prüfglied zusammen (Tabelle 7), so ergeben sich bei hohem bzw. niedrigem natürlichen Ertragsniveau beträchtliche Unterschiede zwischen den Gruppen. Im ersten Fall, der vor allem durch einen ausreichenden disponiblen Stickstoffvorrat des Bodens bedingt sein dürfte, bleibt die absolute und relative Leistung des Stickstoffes geringer, und die Grenze der sicheren Stickstoffwirkung ist mit relativ 113 bei 60 kg/ha N erreicht. Demgegenüber steigt der Ertrag mit dieser Düngermenge bei geringem natürlichem Ertragsniveau um 29% an. Auch

789

Albrecht-Thaer-Archiv, Band 7, Heft 10, 1963

Tabelle 7 Stickstoffsteigerungsversuche zu Kartoffeln 1959 — 1961 Zusammenfassung der Versuche nach dem natürlichen Ertragsniveau Knollenertrag dt/ha

0 kg/ha N 40 kg/ha N 60 kg/ha N 80 kh/ga N 100 kg/ha N GD 5% 0 40 60 80 100

kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N GD 5%

rel.

Mehrertrag

Stickstoffleistung

dt/ha

kg Knollen je kg N

hohes Ertragsniveau (Mittel 38 Versuche) — 305 100 330 108 25 344 113 39 345 113 40 354 116 49 2 6 niedriges Ertragsniveau (Mittel 38 Versuche) — 165 100 32 197 119 213 48 129 219 133 54 228 138 63 2 4

—

63 65 50 49

—

80 80 68 63

weitere Stickstoffgaben bis 1 0 0 kg/ha N bringen in dieser G r u p p e durchaus wirt-

schaftliche Mehrerträge. Der dargestellte Einfluß der Witterung schwächt diese Tendenzen ab bzw. verstärkt sie. So wurden 1961 in dieser Gruppe mit niedrigerem Ertragsniveau auf den leichten Böden der Bezirke Potsdam, Cottbus und Frankfurt (Oder) sogar mit einer Stickstoffsteigerung von 100 auf 120 kg/ha N noch 20 dt/ha Knollen erzeugt. Der Verlauf der Wirkungskurven (Abb. 3) läßt wieder einen steileren Anstieg bei den niedrigen Gaben, aber auch einen etwas stärker ausgeprägten Rückgang des Leistungswertes je kg N erkennen (Tabelle 8). Die Stickstoffleistung bleibt aber in der Gruppe mit niedrigem Ertragsniveau auch bei hohen Düngungsstufen noch höher, weil in ihr sowohl Versuche auf Böden mit Wertzahlen unter 35 als auch solche auf Böden mit Wertzahlen über 55 enthalten sind. Gliedert man die Versuche noch weiter auf, und zwar in drei Gruppen: geringes natürliches Ertragsniveau = mittleres natürliches Ertragsniveau =

hohes natürliches Ertragsniveau

=

Ertrag bei Stickstoffmangel 15% unter dem Jahresmittel dieses Prüfgliedes, Ertrag bei Stickstoffmangel bis 15% unter und über dem Jahresmittel dieses Prüfgliedes, Ertrag bei Stickstoffmangel mehr als 15% über dem Jahresmittel dieses Prüfgliedes,

so ergibt sich das in Abbildung 4 und Tabelle 9 dargestellte Bild. Die höchste Leistung brachte der Düngerstickstoff in der mittleren Ertragsgruppe, und zwar vor allem wieder bei den niedrigeren bis mittleren Gaben, weil unter den Standortbedingungen dieser Gruppe neben einem relativ geringen disponiblen Stickstoff-

790

SELKE u. GÖRLITZ, Möglichkeiten der Stickstoffdüngung zu Kartoffeln

Knotlenertrag

dt/ha

Abb. 3: überdurchschnittliches Ertragsniveau: y = 305 + 0,7716x - 0,002912x 2 B = 0,985 (Mittel von 38 Versuchen) unterdurchschnittliches Ertragsniveau: y = 165 + 0,9709x - 0,003433x 2 B = 0,996 (Mittel von 38 Versuchen) Kartoffelerträge in Abhängigkeit von der Stickstoffdüngung bei unterschiedlichem natürlichen Ertragsniveau

Tabelle 8 Leistung der Stickstoffdüngung bei verschiedenem natürlichen Ertragsniveau Durchschnittlicher Ertragszuwachs je kg N bei einer Erhöhung der Stickstoffgabe von -»• auf kg/ha N kg Knollen je kg N Erhöhung der Stickstoffgabe von -¡- auf kg/ha N

0 10 20 30 -940 ->• 50 - » 60 70 80 90 -9-

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

unterdurchschnittliches Ertragsniveau y' = 0,9709-0,006866 x

überdurchschnittliches Ertragsniveau Y = 0,7716-0,005824 x

94 87 80 73 66 59 52 45 39 32

74 68 63 57 51 45 39 33 28 22

Vorrat des Bodens die anderweitigen Wachstumsfaktoren leidlich sind. Doch reichen sie nicht aus, um hohe Stickstoffgaben mit der gleichen Produktivität zu verwerten, so daß die Leistung der jeweils letzten kg N sehr abnimmt und unter diejenige der beiden anderen Gruppen zurückgeht. A n zweiter Stelle in der anfänglichen Leistung der Stickstoffdüngung stehen die Versuche mit geringem natürlichen Ertragsniveau (Knollenertrag der Stickstoffmangelparzellen 149 dt/ha). Die Leistung der Stickstoffdüngung nimmt mit steigenden Gaben hier weniger ab als in

791

A l b r e c h t - T h a e r - A r c h i v , B a n d 7, H e f t 10, 1963

Knollenertrag dt/ha

hohes natürliches Ertragsniveau

mittleres natürliches Ertragsniveau

Abb.

4:

hohes natürliches Ertragsniveau: y = 328 + 0,5941 x - 0,001732 x2 B = 0,976 (Mittel von 25 Versuchen) mittleres natürliches Ertragsniveau: y = 243 + l,1714x - 0,005348x 2 B = 0,991 (Mittel von 22 Versuchen) niedriges natürliches y Ertragsniveau

niedriges natürliches Ertragsniveau: = 149 + 0,8979 X - 0,003056 X B = 0,995 (Mittel von 29 Versuchen) 2

Kartoffelerträge in Abhängigkeit von der Stickstoffdüngung bei unterschiedlichem natürlichen Ertragsniveau 20

UO

60

80

100

kg/haN

Tabelle 9 Leistung der Stickstoffdüngung bei verschiedenem natürlichen Ertragsniveau Durchschnittlicher Ertragszuwachs je kg N bei einer Erhöhung der Stickstoffgabe von - » auf kg/ha N kg Knollen je kg N Erhöhung der Stickstoffgabe von auf kg/ha 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

-> 10 - » 20 30 -> 40 50 -> 60 - » 70 80 -> 90 100

niedriges

mittleres

hohes

natürliches Ertragsniveau y' = 0 , 8 9 7 9 - 0 , 0 0 6 1 1 2 X

v' = 1 , 1 7 1 4 - 0 , 0 1 0 6 9 6 M

87 81 75 68 62 56 50 44 38 32

112 101 90 80 69 58 48 37 26 16

y' = 0,5941 - 0 , 0 0 3 4 6 4 x

58 54 51 47 44 40 37 33 30 27

der mittleren Gruppe, was auf den sehr geringen pflanzenverfügbaren Stickstoffvorrat des Bodens zurückgeführt werden kann. Bei hohem natürlichen Ertragsniveau (Knollenertrag der Parzellen ohne Stickstoff 328 dt/ha) zeigt die Stickstoffd ü n g u n g bei niedrigen Gaben die geringste Leistung, doch geht sie mit zunehmenden D ü n g e r m e n g e n wesentlich weniger zurück als in den beiden anderen Gruppen, so

792

S E L K E u. G Ö R L I T Z , Möglichkeiten der Stickstoffdüngung zu Kartoffeln

daß sich bei hohen Gaben etwa gleiche oder bessere Werte als in den anderen beiden Gruppen ergeben. In Tabelle 10 sind die Versuche in zwei Gruppen nach der Stalldunggabe zusammengefaßt. Beide Gruppen unterscheiden sich zunächst dadurch, daß im Mittel der Versuche „mit Stalldung" bei Unterlassung der Stickstoffdüngung etwa dieselbe Ertragsleistung wie bei 40 kg/ha N in der Gruppe „ohne Staildung" vorhanden ist. Damit kommt ein durchaus normaler Einfluß der Stallmistdüngung zum AusTabelle 10 Stickstoffsteigerungsversuche zu Kartoffeln 1959 — 1961 Zusammenfassung der Versuche nach „mit" und „ohne Stalldung" Knollenertrag dt/ha

|

rel.

Mehrertrag

Stickstoffleistung

dt/ha

kg Knollen je kg N

mit Stalldung (Mittel von 33 Versuchen) 0 40 60 80 100

kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N GD 5%

0 40 60 80 100

kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N kg/ha N GD 5%

251 282 298 301 309 11

100 112 119 120 123 4

—

—

31 47 50 58

78 78 63 58

ohne Stalldung (Mittel von 43 Versuchen) — 222 100 112 249 27 41 263 118 45 267 120 125 55 277 8 3

—

68 68 56 55

druck. Die relative Ertragssteigerung durch die Stickstoffdüngung fällt in beiden Gruppen etwa gleich groß aus, doch ist die absolute Leistung der gesamten Stickstoffgabe in der Reihe mit Stalldung um 10 kg Knollen je kg N höher als in der Reihe ohne Stall dung. Eine solche Tendenz zeigt sich auch in dem Material von BIEDERBECK und Mitarbeiter (1938) sowie BURGHARDT und KÜRTEN (1958) und BRÜCKNER und FINK (1963), während sich bei Rüben kein so einheitliches Bild ergibt (vgl. z. B. GÖRLITZ und SCHULZE 1962, KÜRTEN und WERMKE 1957, KÜRTEN und SAALBACH 1961, ANSORGE 1962). In beiden Reihen ist bei 60 kg/ha N zunächst die signifikante Wirkungsgrenze erreicht. Bei weiterer Steigerung der Gaben führte erst eine Zulage von 40 kg/ha zu signifikanten Mehrerträgen. Innerhalb der Gruppen ergibt sich aber kein einheitliches Bild, da die Wirkungsgrenze der Stickstoffdüngung auch hier wieder von den natürlichen Ertragsverhältnissen bestimmt wird. So lagen zum Beispiel auf den extrem leichten Böden mit Wertzahlen um 20 die Erträge trotz Stallmistdüngung wesentlich niedriger als auf den etwas besseren, in guter Kultur befindlichen Sandböden. Im Einzelfall konnten

Albrecht-Thaer-ArchiV) Band 7, Heft 10, 1963 Knollenertrag

793

dt/ha

mit

Stalldung

ohne staiidung

Abb. 5: mit Stalldung: y = 251 + 0,9760 X - 0,004008 x 2 B = 0,992 (Mittel von 33 Versuchen) ohne Stalldung: y = 222 + 0,7959 x - 0,002541 x 2 B = 0,993 (Mittel von 43 Versuchen) Kartoffelerträge in Abhängigkeit von der Stickstoffdüngung in den Gruppen „ m i t " und ,,ohne Stalldung"

100

kg/ha

N

Tabelle 11 Leistung der Stickstoffdüngung in den Gruppen „ m i t " und „ o h n e " Stalldung" Durchschnittlicher Ertragszuwachs je kg N bei einer Erhöhung der Stickstoffgabe von auf kg/ha N Erhöhung der Stickstoffgabe von -> auf kg/ha N 0 ^ 10->20 30 40 50 -»60 -»• 70 80-> 90 ->

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

kg Knollen je k g N mit Stalldung = 0,9760—0,008016x 94 86 78 70 62 54 46 37 29 22

ohne Stalldung . = 0,7959-0,005082x 77 72 67 62 57 52 47 41 36 31

daher besonders in den kalten Jahren und bei ausreichender Feuchtigkeit die Kartoffeln höhere Stickstoffgaben produktiver verwerten als auf den besseren Standorten ohne Stalldung. Andererseits bleibt die Stickstoffwirkung auf den besseren Böden bei gleichzeitiger Stalldunggabe häufig relativ gering. Wie Abbildung 5 und Tabelle 11 erkennen lassen, erstreckt sich die in Tabelle 10 aufgeführte höhere Leistung der Stickstoffdüngung in der Gruppe mit Stalldung vor allem auf den Bereich der niedrigen und mittleren Gaben. Das Verhältnis der Leistungswerte kehrt sich etwa bei 60 kg/ha N um. Darin kommt zum Ausdruck, daß erst höhere Gaben von den nicht in Stallmist stehenden Kartoffeln besser verwertet werden.

794

SELKE u. GÖRLITZ, Möglichkeiten der Stickstoffdüngung zu Kartoffeln

2. Z e i t l i c h e U n t e r t e i l u n g d e r S t i c k s t o f f d ü n g u n g Im Zusammenhang mit dem Einsatz hoher Stickstoffgaben muß auch die Frage der zeitlichen Unterteilung der Stickstoffdüngung erörtert werden, deren Erfolg vom Getreide her bekannt ist. Die vorliegenden Versuche von SELKE (1940), GIESECKE und Mitarbeiter (1943), MICHAEL (1943), STELZNER und PROHL (1944) sowie die neueren Arbeiten von PRIMOST (1952), KÜRTEN (1957), BROUWER und' MARTIN (1962), BRÜCKNER und FINK (1963) zeigen bei Kartoffeln im Knollenertrag keine eindeutige Wirkung, die sicher und hoch genug wäre, um darauf eine Empfehlung für die praktische Düngung zu begründen. Der Rohproteingehalt stieg zwar in den Versuchen mehr oder weniger an, doch blieb der Einfluß auf den Reinproteingehalt geringer. Ein nachteiliger Einfluß hoher Stickstoffgaben auf die biologische Wertigkeit des Eiweißes kann aber gemindert werden (SCHUPHAN 1959). Der mit den Knollen erzielte Rohprotein- und vor allem der Reinproteingehalt nahm als Resultierende aus Knollenertrag und Gehaltswerten meist nur wenig zu. Nur GIESECKE und Mitarbeiter (1943) erzielten auf ausgesprochenen Kartoffelböden Brandenburgs eine stärkere Erhöhung des Eiweißertrages. Allerdings ist auch mit diesen Versuchen nicht der Beweis geführt, daß der spät gedüngte Stickstoff besser wirkt als der zur Bestellung gegebene. Da weiterhin VAN DER PAAUW (1951) in Holland und BIRECKT (1957) in Polen auf Sandböden einen Erfolg der unterteilten Stickstoffdüngung zu verzeichnen hatten und auch von seilen der Tierernährung die Erhöhung des Eiweißgehaltes in Futterstoffen im Vordergrund steht, wurde die Frage der zeitlichen Unterteilung der Stickstoffdüngung zu Kartoffeln nochmals unter verschiedenen Standortbedingungen überprüft. Die in den Jahren bis 1956 in Bad Lauchstädt auf Lößlehm sowie in Trossin (Kreis Torgau) und Vollenschier (Kreis Stendal) auf leichteren Böden durchgeführten Versuche (SELKE 1957) sind in den Tabellen 12 und 13 aufgeführt. Zunächst einmal ist bemerkenswert, wie unterschiedlich die Kartoffelerträge an den einzelnen Standorten auf die Stickstoffdüngung überhaupt reagieren. Auf humosem Lößlehm (Lauchstädter Schwarzerde) im Regenschatten des Harzes ist die Leistung des Stickstoffes bei den Kartoffeln sowohl mit als auch ohne Stallmist relativ gering. Eine Erhöhung der Gabe von 40 auf 80 kg/ha N hat hier keine nennenswerte Produktionserhöhung mehr ausgeübt. Ganz anders ist die Situation auf dem leichteren Boden (lehmiger Sand) in Vollenschier (Altmark), wo der Stickstoffbedarf der Kartoffeln mit 40 kg/ha N keineswegs gedeckt war und eine zusätzliche Gabe von weiteren 40 kg/ha N den Knollenertrag noch um 13% (mit Stallmist) bzw. 17% (ohne Stallmist) erhöhte (Tabelle 13). Weitgehende Übereinstimmung herrscht jedoch an sämtlichen Versuchsorten hinsichtlich der Hauptfragestellung des Versuches: Eine Aufteilung der gesamten Stickstoffgabe von 80 kg/ha N in zwei gleichgroße, zeitlich differenzierte Gaben, von denen die eine vor der Saat und die andere zu Beginn der Blüte verabfolgt wurde, wirkt sich auf Knollen- und Stärkeertrag keineswegs günstiger aus als die Verabreichung des gesamten Stickstoffes vor der Saat. Zwar kann, wie besonders der Versuch in Vollenschier zeigt, der zusätzliche späte Stickstoff auch noch den Kartoffelertrag positiv beeinflussen; unter den gewählten Versuchsbedingungen ist jedoch hierbei der Erfolg in der Regel geringer als bei entsprechender Erhöhung der

Albrecht-Thaer-Archiv, Band 7, Heft 10, 1963

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