Archiv für Gartenbau: Band 21, Heft 6 1973 [Reprint 2021 ed.] 9783112506783, 9783112506776

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AKADEMIE DER LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN DER DEUTSCHEN DEMOKRATISCHEN R E P U B L I K

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Arch. Gartenbau • Bd. 21 • 1878 • H. 6 • S. 435 - 532 • Berlin

Preis: 10,- M • Sonderpreis DDR: 5,- Jf

Herausgeber: Deutsche Demokratische Republik Akademie der Landwirtschaf tswisaenSchäften der Deutschen Demokratischen Republik Chefredakteur: Prof. Dr. Dr. h. c. G. F R I E D R I C H Redaktionskollegium: Prof. Dr. J . DEHNE, Dr. habil. W . FEHRMANH*, Prof. Dr. Dr. h. c. G . FRIEDRICH, Prof. Dr. E. SEIDEL, Prof. Dr. H. RTJPPRECHT Redaktionelle Bearbeitung: Prof. Dr. Dr. h. c. G. F R I E D R I C H

DM Archiv f ü r Gartenbau erscheint In 8 Heften je Jahr mit einem Bezugspreis von 10,00 M je Heft (Sonderpreis f ü r die DDR 5,00 M). Die innerhalb eines Jahres herausgegebenen Hefte bilden einen Band. Das letzte Heft eines Bandes enthält Inhalts-, Autoren-, und Sachverzeichnis. Das Verfügungsrecht- über die in dieser Zeitschrift abgedruckten Arbeiten geht ausschließlich an die Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der Deutschen Demokratischen Republik über. Ein Nachdruck in anderen Zeltschriften oder eine Übersetzung in andere Sprachen bedarf der Genehmigung der Akademie, ausgenommen davon bleibt der Abdruck von Zusammenfassungen. Kein anderer Teil dieser Zeitschrift darf in irgendeiner Form — durch Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren — ohne schriftliche Genehmigung der Akademie reproduziert werden. Von jeder Arbeit werden unentgeltlich 100 Sonderdrucke geliefert. Das Honorar beträgt 40,— M je Druckbogen einschließlich Abbildungen. Verlag: Akademie-Verlag GmbH, 108 Berlin, Leipziger Straße 3 - 4 , Fernruf 22 04 41, Telex-Nr.: 011 2020, Postscheckkonto Berlin 35 021, Bestellnummer dieses Heftes 1039/XXI/6. Veröffentlicht unter der1 Lizenznummer 1276 des Presseamtes beim Vorsitzenden des Ministerrates der Deutschen Demokratischen Republik. Gesamtherstellung VEB Druckerei '»Gottfried Wilhelm Leibniz«, 445 Gräfenhainichen Bestellungen sind zu richten * — in der Deutschen Demokratischen Republik an ein Postamt, eine Buchhandlung-oder den Akademie-Verlag — im Ausland f ü r die Bundesrepublik Deutschland und Westberlin an eine Buchhandlung oder an die Auslieferungsstelle Kunst und Wissen, Erich Bieber, 8 Stuttgart 1, Wilhelmstraße 4—6 für andere Länder an eine Intportbuchhandlung, den Deutschen Buch-Export und -Import GmbH, 701 Leipzig, Postschließfach 276, oder den Akademie-Verlag All rights reserved (including those of translations into foreign languages). No part of this issue, except the summaries, may be reproduced in any form, by photoprint, microfilm or any other means, without written permission from the publishers. Printed in the German Democratic Republic.

A K A D E M I E DER LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN DER DEUTSCHEN DEMOKRATISCHEN R E P U B L I K

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Die N u t z u n g industriell hergestellter Düngestoffe wird je nach der Art der Pflanzenproduktion in unterschiedlichem U m f a n g erfolgen, sie k a n n in Spezialbetrieben der gärtnerischen Produktion zur ausschließlichen Humusquelle werden. Von wesentlicher B e d e u t u n g sind die erzielbaren pflanzenbaulichen Ergebnisse. Dazu einige Beispiele: • I n einem 12 J a h r e lang durchgeführten Dauerdüngungsversuch mit zeitlich u n d mengenmäßig differenzierter Kompost- u n d Stallmistdüngung k o n n t e nachgewiesen werden, d a ß insgesamt die Ertragsbeeinflussung durch Kom130 ' 110 110 t j 100

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^ Abb. 3. Relative Erträge durch zeitlich und mengenmäßig differenzierte Kompost- und 4 Stallmistdüngung zu Gemüse auf Sandboden. Mittelwerte von 2 6-jährigen R o t a t i o n e n ; ohne organische Düngung = 100

30

Kompost Menge Hihi 300 600 300 Gabe jährt oHeZJ. oHe3J.

150 jährt.

Stillmist 300 Ì50 atteZJ. at!e3J.

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E. BAUMANN. Organische Düngestofie bei industriemäßiger Pflanzenproduktion

postdüngung der des Stallmistes gleichzusetzen war (Abb. 3). Sie bewirkte etwa 20% höhere Erträge gegenüber „ohne organische Düngung". Diese Versuche wurden, wie alle nachfolgend genannten, bei optimaler Mineraldüngung mit Bewässerung auf leichten Böden (Standorteinheit D 3) durchgeführt. Die Beeinflussung des Bodens war durch Kompost stärker als durch Stallmist (Abb. 4). • Ebenfalls 12jährige Versuche zu Fruchtfolgefragen zeigten (Abb. 5). daß im Verlauf von 6 Kurzrotationen durch Stallmistgaben und Gründüngung relativ konstante Ertragssteigerungen (um 20%) erreicht wurden, während durch Kompostdüngung eine akkumulative Wirkung erkennbar war. Auch hierbei wurden die Bodeneigenschaften deutlich verändert.

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Abb. 4. Veränderungen des Gehaltes an organischer Substanz im Boden nach der 1. und 2. Rotation (1961 bzw. 1967). Bezugsgrößen: Gehalt der Variante O = „ohne organische Düngung" zu Versuchsbeginn 1956. Werte über den Säulen = Relativwerte zu Variante O

Archiv für Gartenbau, XXI. Band, Heft 6,1973

447 ,120 MW 100 1359/60 61162 63/6Ì 65166 67/68 69/70 — Kompost600dt/ha alle Mahre — Gründüngung (Phacella,Lupine) Stallmist 300dt/ha alle 1 Jahre

Abb. 5. Relative Erträge bei regelmäßiger organischer Düngung auf leichtem B o d e n (nach F R Ö H L I C H , SCHRÖDER, FROTSCHER,

1971).

# Mit unkompostierten Entrindungsabfällen (4 J a h r e zu 8 Gemüsearten) durchgeführte Untersuchungen ergaben, daß durch 50 bzw. 25 m 3 Entrindungsabfälle je ha bei zusätzlicher Gabe von 50 kg N der traditionellen Stallmistdüngung entsprechende Ertragssteigerungen erzielbar sind (Abb. 6). Dem weiten C:N-Verhältnis entsprechend ist (analog zur Strohdüngung) zusätzliche N-Gabe erforderlich, wobei die Rindendüngung im Herbst und die

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1967/68

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Abb. 6. Einfluß der Düngung mit unkompostierten Entrindungsabfällen auf den Ertrag arg. Düngung ohne v o n Feldgemüsepflanzen. Ohne mtilnMngung NKGLHA 50 organische Düngung = 1 0 0 .

Finari Kletrori Stallmist 300dt/ha 5Om'/ha SOm'/ha iOm'/ha SOm'/hoMm'/ha 50 50 50

zusätzliche mineralische N-Düngung im F r ü h j a h r zu empfehlen ist. Auch in diesem Versuch konnte bereits nach 4 Jahren eine deutliche Steigerung des Gesamtkohlenstoff- und organisch gebundenen Stickstoffgehaltes im Boden festgestellt werden (BAUMANN und KELM, 1 9 7 2 ) . ) Für die Feldgemüseproduktion als geeignet erwiesen sich ferner Kot (Hühnerkot) und Kotkomposte (BAUMANN U. a., 1 9 7 1 ) (Abb. 7). Damit sind Möglichkeiten f ü r die Nutzung der in erheblichem Umfange anfallenden Kotmengen für spezielle Zwecke intensiver Pflanzenproduktion gewiesen. I Siedlungsabfallkomposte vermögen eine beachtliche Reserve zur Steigerung der Bodenfruchtbarkeit darzustellen. Welche Wirkungen zu Gemüsepflanzen erreicht werden können zeigt Abb. 8. Abweichend zu den meisten Ergebnissen zu landwirtschaftlichen Nutzpflanzen hat sich zu Gemüse der Reifkompost besser als der vorgerottete Kompost erwiesen. Das kann damit erklärt werden, daß bei der reichlichen Mineraldüngung die nicht nährstoff-

E . BAUMANN, Organische Düngestoffe bei industriemäßiger Pflanzenproduktion

448 |

| Weißkohl ^

Spinat

120 110 two

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Abb. 7. Relative Erträge bei organischer Düngung mit Kot und Kotkomposten auf Sandboden. Ohne organische Düngung =

100.

120 110

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Stallmist 300ttlha

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Abb. 8. Relativerträge bei Düngung mit Siedlungsabfallkomposten im Vergleich zu Stallmist zu Gemüse auf Sandboden. Ohne organische Düngung = 100.

spezifischen Wirkungen des Kompostes stärker wirksam werden konnten. Daß der Nutzung von Siedlungsabfallstoffen für die Bodenverbesserung zentrale Bedeutung beigemessen wird, zeigt eine erstmalige Stellungnahme von 4 Ministerien unserer Republik zu dieser Problematik (o. A., 1972). # Demgegenüber örtliche Bedeutung, z. B. für das zur Versorgung unserer Hauptstadt wichtige Anbaugebiet Werder, hat der Seeschlamm. E r kann sowohl im Obstbau wie auch für die Gemüseproduktion erfolgreich angew e n d e t w e r d e n (iga 1971): Tomate (Relativertrag) ohne org. Düngung 200 m 3 Seeschlamm/ha 400 m 3 Seeschlamm/ha

100 107 119

• Niedermoortorf ist nur dann diskutabel, wenn er entsprechend den landeskulturellen Voraussetzungen gewonnen werden kann bzw. bei Bauvorhaben, Erschließungen des Braunkohlentagebaues u. a. anfällt. Richtlinien für eine wirkungsvolle Anwendung sind erarbeitet (BAUMANN, 1 9 6 8 ) .

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0 Darüber hinaus sind weitere Materialien zu nennen, deren Anwendung z. Z. noch weniger verbreitet ist, künftig jedoch bedeutsam sein kann. Das betrifft z. B. verschiedene Industrieabfallstoffe sowie die Gruppe ammonifizierter Dünger auf der Basis von Braunkohle oder Torf ( G U S S E R und Z E C H , 1 9 6 9 ; G U S S E K 1 9 7 0 ) , Xylit ( B A U M A N N , 1 9 6 7 ) u. a. Die ökonomische Auswertung der aufgezeigten Untersuchungen wies eine positive Bilanz aus. Bei Gesamtkosten für den Einsatz industriell hergestellter organischer Düngestoffe zwischen 17 und 36,— M/m 3 entstanden Belastungen zwischen 550 und 1080 M/ha. Die nach Anzug der Kosten verbliebenen Mehrerlöse bewegten sich zwischen 4 8 0 und 1 8 0 0 M/ha ( B A U M A N N U. a., 1 9 7 1 ) . Ein bedeutendes Einsatzgebiet für industriell hergestellte organische Düngestoffe liegt in der Gemüseproduktion unter Glas und Plasten, sowie für den Gartenbau in Räumen insgesamt. Zahlreiche Untersuchungen zeigen, daß durch Anwendung neuer Materialien gute Ergebnisse erzielt werden konnten und bisherige Schwierigkeiten der Humus- und Erdwirtschaft überwunden werden konnten ( B A U M A N N , SPLETTSTÖSSER, S C H E I B E , 1 9 7 0 ; Z U C K S C H W E R D T und KELM,

1 9 7 0 ; REINHOLD, KELM, HARLOFF u n d

MANN u n d ENGERT,

THYMIAN,

1971;

KELM,

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1972).

Bei neu zu errichtenden Gewächshauswirtschaften wird von der Planung an auf die Ausgliederung der Erdwirtschaft und deren Übernahme durch Düngestoffbetriebe orientiert und diese Maßnahme in der Praxis bereits erfolgreich angewendet. Durch Umstellung der Erdwirtschaft für die Gurkenproduktion auf industriell hergestellte DüngestofFe, insbesondere durch Einsatz von Entrindungsabfällen, die dauerhaft die Strukturverhältnisse fördern, ist es möglich, neue Verfahren mit beachtlicher Einsparung an Mitteln und Arbeitskräften zu entwickeln ( D R A U S C H K E , 1 9 6 9 ) . Schließlich ist ein wesentliches Einsatzgebiet für industriell hergestellte Erden und Substrate die Gemüsejungpflanzenanzucht. Auf etwa 40% der Gemüseanbaufläche unserer Republik werden Pflanzgemüse produziert. Z. Z. werden in der DDR rd. 800 Millionen Gemüsepflanzen angezogen, der Bedarf wird auf 1 bis 1 , 3 Milliarden Stück (Dichtpflanzung) ( R I E D E L , V O G E L und F R Ö H L I C H , 1971) ansteigen. Bereits gegenwärtig besteht in verschiedenen Kooperationen jährlich ein Erdbedarf von 1000 m 3 und mehr. Insbesondere für die Produktion unter Glas und Plasten sowie für die Gemüsejungpflanzenanzucht wird die Verwendung von synthetischen Stoffen, zunächst vorrangig Harnstoff-Formaldehydharz-Schaumstoff (HFS), bedeutsam sein ( G E Y E R und STARCKE, 1 9 7 2 ) . Dabei handelt es sich im Gemüsebau um H F S mit verschiedenen organischen Komponenten zur Bereitung von Gurkenerden, Jungpflanzenerden sowie zur Bodenverbesserung und um die Möglichkeiten des Einsatzes von Reinschaum. Auch hierbei ergeben sich für Düngestoffbetriebe große Aufgaben. Zusammenfassend ergibt sich, daß durch Erfassung organogener Abprodukte aus verschiedenen Wirtschaftszweigen und deren Aufbereitung zu industriell hergestellten organischen Düngestoffen wertvolle Reserven zur Mehrung der

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E . BAUMANN, Organische Düngestoffe bei industriemäßiger Pflanzenproduktion

Bodenfruchtbarkeit erschlossen werden. Die Entwicklung entsprechender Betriebe schreitet voran (Abb. 9, 10). Damit werden die Voraussetzungen geschaffen, sowohl der sozialistischen Landeskultur zu dienen, wie auch zur Einführung industriemäßiger Methoden der Pflanzenproduktion einen wirksamen Beitrag zu leisten.

Abb. 9. Gewinnung von Seeschlamm zur Bodenverbesserung in der B H G W e r d e r / H a v e l

Abb. 10. Ausstellung des Sortimentes an „ I n d u s t r i e h u m u s t y p e n " des V E B (B) Dünge, stoffe F r a n k f u r t (Oder) auf der iga E r f u r t .

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Zusammenfassung Mit der weiteren sozialistischen Entwicklung der landwirtschaftlichen Produktion sowie der Industrie und der Lebensbedingungen der Menschen, fallen zunehmend konzentriert und zwangsläufig organogene Abfälle an, die im Sinne des Landeskulturgesetzes nutzbringend zu verwerten sind. Die Möglichkeit der Aufbereitung geeigneter Materialien zu organischen Düngestoffen durch DüngestofFbetriebe wird dargestellt. An Beispielen wird die Wirkung industriell hergestellter organischer Düngestoffe auf den Ertrag von Gemüsepflanzen gezeigt, ökonomische und betriebswirtschaftliche Aspekte werden erläutert.

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Summary Title of the paper: Using industrially manufactured organic manures in industry-like crop production, particularly in vegetable growing Further socialist development of agricultural production and industry as well as of the living conditions of the people results in the increasingly concentrated and inevitable occurrence of organogenic waste material that, in the sense of the Environmental Control Act, must be turned to good account. The author shows that it is possible in special manure-producing enterprises to turn suitable materials into organic manures. Some examples are quoted to demonstrate the effect of industrially manufactured organic manures on the yields of vegetable crops. Economic and managment aspects are explained.

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Archivfür Gartenhau, Bd. 21, H . 6,1973

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E . BAUMANN, Organische Düngestoffe bei industriemäßiger Pflanzenproduktion

Literatur Pflanzenbauliche Untersuchungen zur Nutzung von Xylit im Gemüsebau. Wiss. Z. Humboldt-Univ. Berlin, Math.-Nat. R., 16, 1967, 473-482 B A U M A N N , E . : Die Verwendung von Entrindungsabfällen zur Verbesserung gemüsebaulich genutzter Böden und Erden. Wiss. Z. Humboldt-Univ., Berlin, Math.-Nat. R . 16, 1967, 483-498 B A U M A N N , E . : Die Anwendung von Niedermoortorf zur Freilandbodenverbesserung. Deutsche Gärtner-Post, 20, 1968, Nr. 13 B A U M A N N , E. und I . K E L M : Der Einfluß der Düngung mit unkompostierten Entrindungsabfällen auf den E r t r a g von Feldgemüsepflanzen und einige Eigenschaften eines Sandbodens. Archiv Gartenbau, 20, 1972, 217-227 B A U M A N N , E., I . K E L M , J . R E I N H O L D und R . S E R M A N N : Die organische Düngung f ü r die Feldgemüseproduktion. Deutsche Gärtner-Post, 28, 1971, Nr. 29 u n d 30 B A U M A N N , E. und M . M A R T I N , Industriemäßige Produktion organischer Düngestoffe. Deutsche Gärtner Post, 19 1967, Nr. 30 B A U M A N N , E. und R. S E R M A N N : Zu den Begriffen „Organische Düngestoffe", „ E r d e n " und „Substrate" im Gartenbau. Deutsche Gärtner-Post 24, 1972, Nr. 33 B A U M A N N , E., K. S P L E T T S T Ö S S E R u n d I. S C H E I B E : Der Einsatz von Kieferntrockenrinde in der Erdwirtschaft des VEG Gartenbau Berlin, Betriebsteil Pankow. Deutsche Gärtner-Post 22, 1970, Nr. 11 B E I N E R T - S A U E R L A N D T : Der wirtschaftseigene Dünger. 6. Aufl. Berlin 1951 B R O O K H A U S ABC der Landwirtschaft: 2. Aufl. Leipzig 1963 C Z E R N E Y , P . : Stadtkomposte — wertvolle Reserve unserer Volkswirtschaft. Kommunale Dienstleistungen, 8, 1972, Nr. 3, 9 - 1 0 D R A U S C H K E , W.: Erfahrungen bei der Vereinfachung der Erdwirtschaft f ü r die Gurkenproduktion im VEG Gemüsekombinat Wollup. I n : Neue Methoden der Humuswirtschaft, iga-Ratgeber 5.1. 1969, 3 1 - 3 9 F R Ö H L I C H , H., E. S C H R Ö D E R und G. F R O T S C H E R : Grundsätze der Fruchtfolgegestaltung im Feldgemüsebau bei der Schaffung großer Schläge. Der Deutsche Gartenbau 18, 1971, 19-21 G E Y E R , B. und P. S T A R C K E : Hinweise f ü r die Anwendung von Schaumstoffen in der Substratwirtschaft. Deutsche Gärtner-Post 24, 1972, Nr. 44 G U S S E R , H . : Untersuchungen zur Herstellung nährstoffreicher Komposte aus Braunkohlen und industriellen Abfallprodukten. Albrecht-Thaer-Archiv, 14, 1970, 949—957 G U S S E R , H . und H . Z E C H : Über den Einfluß von Biomineraldüngern auf Pflanzenerträge sowie Fruchtbarkeitseigenschaften leichter Böden. Albrecht-Thaer-Archiv 13, 1969, 879-890 i g a : Studie zum Humusversorgungszustand im Havelländischen Obstanbaugebiet. Kurzdokumentation 1971 K E L M , I . , R. S E R M A N N und K . E N G E R T : Rationalisierung der gärtnerischen Produktion durch Einsatz industriell hergestellter organischer Düngestoffe u n d Erden. Deutsche Gärtner-Post 24, 1972, Nr. 7 K R A M E R , D.: Wasserwirtschaftliche Probleme der Gülleaufbereitung und -Verwertung. Wasserwirtschaft - Wassertechnik, 22, 1972, 182-184 K U N D L E R , P . : Die Steigerung der Bodenfruchtbarkeit als Teil der Intensivierung und des Überganges zu industriemäßigen Produktionsmethoden in der Landwirtschaft der D D R . Arch. Acker- u n d Pflanzenbau u. Bodenkd. 16, 1972, 571-579 M A R T I N , M . und E. B A U M A N N : Die Nutzbarmachung organogener Abfälle f ü r die Humusund Erdwirtschaft des Gartenbaues durch Dienstleistungsbetriebe. Der Deutsche Gartenbau 14, 1967, 3 5 - 3 7 R E I N H O L D , J., I. K E L M , I. H A R L O I T u n d E . T H Y M I A N : Spitzenerträge mit Industriehumus. Ergebnisse beim Einsatz industriemäßig hergestellter organischer Düngestoffe in der Gemüseproduktion u n t e r Glas und Plaste. Deutsche Gärtner-Post 28, 1971, Nr. 46 BAUMANN, E . :

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 6 , 1 9 7 3

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H., G. V O G E L und H. F R Ö H L I C H : Klare Zielstellung auf dem Weg zu einer effektiven und intensiven Gemüseproduktion. Deutsohe Gärtner-Post 28, 1971, Nr. 47 S E R M A N N , R . : Fragen der Optimierung der industriellen Produktion und Verteilung organischer Düngestoffe, dargestellt am Beispiel des VEB (B) Düngestoffe Frankfurt (Oder) Humboldt-Universität Berlin, Dissertation 1971 Z U C K S C H W E R D T , F. und I . K E L M : Einsatz von Entrindungsabfällen, in der Gemüseproduktion unter Plaste. Der Deutsche Gartenbau 17, 1970, 330-332 o. A. : Kompostieren — ja — oder nein? Sozialistische Demokratie, Ausgabe 29, 21. Juli 1972

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Anschrift des Autors: D r . sc. E . BAUMANN

Sektion Gartenbau der HU Berlin Forschungsbereich Bodenfruchtbarkeit 1722 Großbeeren

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Arch. Gartenbau • Bd. 21 • 1973 • H. 6 • S. 465-466 • Berlin Institut für Obstforschung Dresden-Pillnitz der Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der DDR GÜNTER

SANDKE

Über die Translokation von Sorbit, Saccharose und Fructose in fruchtenden Apfelkurztrieben Eingegangen 2. Januar 1973

Einleitung

Nach den Ansichten von K U R S A N O W ( 1 9 6 3 ) und S C H U M A C H E R ( 1 9 6 7 ) werden im allgemeinen in höheren Pflanzen im B l a t t gebildete Kohlenhydrate h a u p t sächlich in Form von Saccharose oder auch Oligosacchariden zu den Bedarfsorten und Speicherorganen geleitet. Wie aber bereits Z I M M E R M A N N ( 1 9 6 1 ) nachweisen konnte, enthalten die Siebröhrensäfte der Rosaceen neben der Saccharose in sehr beträchtlichen Mengen den Zuckeralkohol Sorbit. Da dieser Polyalkohol zuvor schon in Apfelblättern ( S T R A I N 1 9 3 7 , W H E T T E R und T A P E R 1963, 1966) und in Apfelfrüchten ( V I N C E N T und D L A C H A N E L 1 8 8 9 , T U T I N 1 9 2 5 , A S H u n d R E Y N O L D S 1955) gefunden wurde, k a n n vermutet werden, daß er gemeinsam mit der Saccharose als Assimilattransportsubstanz fungiert. D a f ü r sprechen auch die Ergebnisse von H U T C H I N S O N et al. ( 1 9 5 9 ) sowie von A N D E R U S O N et al. ( 1 9 5 9 ) , die nach Assimilationsversuchen mit C02 im Apfel- bzw. Pflaumenblatt den Sorbit als Hauptmarkierungsprodukt fanden. Außerdem konnten W E B B und B U K L E Y ( 1 9 6 2 ) unter Verwendung von Radiokohlenstoff nach weisen, daß nach der C0 2 -Aufnahme über das Apfelblatt in der Rinde von A p f e l b ä u m e n überwiegend Sorbit und erst nächstrangig Saccharose radioaktiv markiert vorliegt. W I L L I A M S et al. ( 1 9 6 7 ) , H A N S E N ( 1 9 6 7 ) und W I E N E K E 1/l ( 1 9 6 8 ) haben bei ihren Versuchen mit C02 und Sorbit — i4C gefunden, daß der 1/i in d e n Blättern aus C0 2 synthetisierte Zuckeralkohol sowie der an die Blätter applizierte Sorbit — i^C zum überwiegenden Teil in die F r ü c h t e verlagert wurde. Wie alle Assimilationsversuche mit ^CO^ an Apfelblättern ergeben haben, n i m m t der ^C-Einbau in die Zucker in der Reihenfolge Sorbit, Saccharose, Glucose, Fructose ab. Dagegen wird in den Apfelfrüchten in erster Linie Fructose, in geringerem U m f a n g Glucose und Saccharose und n u r verhältnismäßig wenig Sorbit akkumuliert ( S T O L L 1 9 6 7 , 1 9 6 8 ; B U C H L O H und N E T J B E L L E R 1 9 6 9 ; T A P E R und P H Y L L I S 1 9 6 9 , S A N D K E 1972a). I n Ergänzung dieser Befunde sollte a n fruchtenden Apfelkurztrieben untersucht werden, wie über Blattmittelrippen verabreichte Zucker (Sorbit, Saccharose, Fructose) umgesetzt werden u n d welche radioaktiv m a r k i e r t e n Kohlenhydrate nach der Translokation in der F r u c h t und in den B l ä t t e r n vorliegen.

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G. Sandke, Sorbit, Saccharose und Fructose in Apfelkurztrieben

Abb. la. Registrierstreifen von Papierradiogrammen der neutralen Fraktion der Blatt- und Fruchtextrakte, 24 und 48 Std. nach Sorbit- 14 C-Applikation über die Blattmittelrippen.

Archiv für Gartenbau, XXI. Band, Heft 6, 1973

Abb. l b a: 17. 6. 1968 b: 6.8.1968 S = Sorbit, F = Fructose, G = Glucose, Sa = Saccharose.

457

G. SANDKE, Sorbit, Saccharose und Fructose in Apfelkurztrieben

458 Material und Methoden

Die Versuche wurden im Juni und August 1968 an isolierten fruchtenden Kurztrieben der Sorte ,Erwin Baur' durchgeführt. Jeder Kurztrieb trug eine Frucht und 6 bis 8 Blätter. An zwei sich nahezu gegenüberstehende Blätter wurden nach der Trennung der Blattmittelrippe von der Blattspreite je 25|i.Ci radioaktive wäßrige Zuckerlösung verabreicht (0,2 ml). Dazu wurden die Blattmittelrippen in 1 ml fassende Röhrchen gesteckt, die wir nach Aufnahme der Lösungen immer wieder mit Wasser nachfüllten. Die Versuche erfolgten im Freien unter natürlichen Tag-Nacht-Bedingungen über eine Zeit von 48 Stunden, wobei nach 24 und 48 Stünden von jeder Fütterungsserie ein Trieb entnommen und analysiert wurde. Von den Blättern (ohne Fütterungsblätter) und der Frucht eines jeden Triebes wurden nach dem Einfrieren in flüssigem Stickstoff und Zerkleinern des Materials, Alkoholextrakte hergestellt. Über Ionenaustauschersäulen wurden diese von sauren und basischen Bestandteilen gereinigt und zur weiteren Analyse papierchromatographisch aufgetrennt (Durchlaufchromatogramme, 18 Std. absteigend in Aceton/Eisessig/wäßrig gesättigter Borsäure 9 : 1 : 1 ) . Zur Ermittlung der Radioaktivitätsverteilung auf die einzelnen Zuckerbanden wurden die Papierradiogramme unter einem Methangasdurchflußzählrohr ausgemessen, wobei ein Impulsdichteschreiber die gemessene Radioaktivität aufzeichnete ( S A N D K E und W I N T E R 1970).

Ergebnisse Die Radioaktivität der gefütterten Kohlenhydrate konnte bei allen Versuchen in den aus Blättern und Früchten extrahierten Zuckern nachgewiesen werden. Im Fall der Sorbitapplikation (Abb. l a und l b ) wurde festgestellt, daß das 14 C-Verteilungsmuster der Blätter mit dem der Früchte an beiden Terminen gut übereinstimmte. Der verhältnismäßig große Peak des Zuckeralkohols auf den Registrierstreifen der Papierradiogramme spiegelte die hohe Radioaktivität wider, die nach der Translokation noch in dem Hexit enthalten war. Übereinstimmend wurde an beiden Versuchsterminen in den Früchten und Blättern ein größerer Anteil der Radioaktivität des verabreichten Sorbits in der Saccharose gefunden. Dagegen enthielten die Monosaccharide Glucose und Fructose nur sehr wenig ^C-Aktivität. Während bei den Sorbitfütterungsversuchen nach 24 bzw. 48 Std. in den Früchten und Blättern der größte Teil der Radioaktivität noch im Sorbit vorhanden war, unterlag die verabreichte radioaktiv markierte Saccharose einer viel intensiveren Umwandlung. Wie aus den Abbildungen 2 a und 2 b zu ersehen ist, befand sich an beiden Versuchsterminen die in den Blättern nachgewiesene Radioaktivität zum größten Teil im Sorbit und nur noch zum geringeren Teil in der Saccharose. Daneben waren auch die Monosaccharide Glucose und Fructose schwach radioaktiv markiert, wobei der Anteil der Glucose deutlich überwog.

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rippen. a: 17. 6. 1968 b: 6 . 8 . 1 9 6 8 Abkürzungen s. Abb. 1.

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SANDKE, Sorbit, Saccharose und Fructose in Apfelkurztrieben

August wurde aber in den Monosacchariden kaum ein 14 C-Einbau festgestellt. Somit besaßen zwar die Blätter an beiden Versuchsterminen annähernd gleiche j/; C-Verteilungsmuster, aber die der Früchte unterschieden sich einerseits von dem der Blätter und andererseits zwischen den beiden Terminen. Eine entsprechende Radioaktivitätsverteilung wie nach der Saccharosefütterung wurde nach der Applikation von radioaktiv markierter Fructose gefunden. Dabei ähneln sich die Verteilungsmuster in den Blättern beider Versuchstermine sehr stark (Abb. 3a und 3 b). Obwohl nur Fructose als alleinige radioaktive Verbindung verabreicht wurde, enthielt sie selber in den Blättern die geringste Radioaktivität. Am stärksten war wieder der Sorbit markiert, dann folgte die Saccharose und danach die Glucose. I n den Früchten war, ähnlich wie im Fall des Saccharoseversuches, nach 24 Std. im Juni der größere Anteil der ,/: C-Aktivität im Disaccharid und im Sorbit

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Abb. 3a. Registrierstreifen von Papierradiogrammen der neutralen Fraktion der Blatt- und Fruchtextrakte, 24 und 48 Std. nach Fructose- 14 C-Applikation über die Blattmittelrippen, a : 17. 6. 1968 b: 6.8.1968 Abkürzungen s. Abb. 1

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G. SANDRE, Sorbit, Saccharose und Fructose in Apfelkurztrieben

Abb. 3 b eingebaut und zu einem kleineren Teil in den beiden Monosacchariden. Nac-h 48 Std. bestand aber wieder eine annähernde Gleichverteilung der Radioaktivität zwischen allen vier Zuckern. Vom Augustversuch lagen nur die Ergebnisse nach 48 Std. Versuchszeit vor. Dennoch ist aus diesem Radioaktivitätsverteilungsmuster zu erkennen, daß wie beim Saccharoseversuch, hauptsächlich der Sorbit und die Saccharose Radioaktivität eingebaut enthielten, während die Monosaccharide äußerst schwach radioaktiv markiert waren.

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Diskussion Aus den nach der Sorbitapplikation in den Blättern und Früchten der Kurztriebe vorgefundenen Verteilungsmustern der Radioaktivität läßt sich ersehen, daß der Sorbit anscheinend sehr gut und schnell von der Aufnahmestelle wegtransportiert wurde und daß er dabei keine größeren Umwandlungen erfuhr. Die verhältnismäßig hohe ^C-Aktivität, die. er selbst nach 48 Std. Yersuchszeit noch enthielt, deutet darauf hin, daß er in den Früchten und Blättern relativ langsam metabolisiert wird. Durch W I L L I A M S et al. (1967) und W I E N E K E (1968) ist der bevorzugte Transport von Sorbit vom Apfelblatt zur Apfelfrucht nachgewiesen worden. B I E L E S K I (1969) kam nach seinen Experimenten an isoliertem Apfelphloem zu der Aussage, daß dieses Gewebe vorzugsweise den Sorbit aus den Blättern aufnimmt und daß der Hexit auf Grund seiner Stoffwechselinaktivität besonders gut als Transportsubstanz geeignet ist. Unsere Versuchsergebnisse unterstützen diese Befunde. Übereinstimmend haben wir an beiden Versuchsterminen in den Früchten und Blättern einen Teil der Radioaktivität des gefütterten Sorbits in der Saccharose gefunden. Damit wird angedeutet, daß bei der Metabolisierung des Zuckeralkohols zum gewissen Teil Saccharose gebildet werden kann. Den Nachweis dafür hat bereits G O B R O D (1961) erbracht, als er mit Hilfe eines Enzympräparates aus Apfelfruchtgewebe diese Umwandlung des Sorbits demonstrieren konnte. Auch W I E N E K E (1968) kommt nach seinen Untersuchungen zu dem Schluß, daß der zur Frucht geleitete Sorbit weitgehend über Glucose und Fructose in Saccharose eingebaut wird. Seine Zeitstudie mit i'lC02 an Apfelblättern läßt auch dort den Übergang von 1pyKT03H

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