Archiv für Gartenbau: Band 21, Heft 7 1973 [Reprint 2021 ed.] 9783112506806, 9783112506790

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A K A D E M I E DER

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3 BAND 21 • 1973 . H E F T 7

Arch. Gartenbau • Bd. 21 • 1973 • H. 7 • S. 583 - 634 • Berlin

Preis: 10,- M . Sonderpreis DDR; 5 . - M

Herausgeber: Deutsche Demokratische Republik • Akademie der Landwirtschaftswissenschatten der Deutschen Demokratischen Bepublik Chefredakteur: Prof. Dr. Dr. h. c. G . F R I E D B I C H RedaktionskQllegium: Prof. Dr. J . DEHNE, Dr. habil. W . F E H R M A N N , Prof. Dr. Dr. h. c. G . F R I E D E I C H , Prof. Dr. E . SEIDEL, Prof. Dr. H . B U P P B E C H T Redaktionelle Bearbeitung: Prof. Dr. Dr. h. c. G . F R I E D R I C H

Das Archiv f ü r Gartenbau erscheint in 8 Heften je J a h r mit einem Bezugspreis von 10,00 M je Heft (Sonderpreis für 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 Zeitschriften 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, 108 Berlin, Leipziger Straße 3 - 4 , Fernruf 22 04 41, Telex-Nr.: 011 2020, Postscheckkonto: Berlin 35 021, Bestellnummer dieses Heftes 1039/XXI/7. Veröffentlicht unter der Lizenznummer 1276 des Presseamtes beim Vorsitzenden des Ministerrates der Deutschen Demokratischen Republik. Gesamtherstellung: VEB Druckerei »Gottfried Wilhelm Leibniz«, 445 Gfäfenhainichen Bestellungen sind zu richten: — in der Deutschen Demokratischen Republik an ein Postamt, eine Buchhandlung oder den Akademie-Verlag — im Ausland für die Bundesrepublik Deutschland und Westberlin an eine Buchhandlung oder an die Auslieferungsstelle Kunst und Wissen, Erich Bieber, 8 Stuttgart 1, Wilhelmstraße 4—6 f ü r andere Länder an eine Importbuchhandlung, 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.

AKADEMIE DER

LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN

DER DEUTSCHEN DEMOKRATISCHEN

ARCHIV FÜR

GARTENBAU

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Archiv f ü r Gartenbau, X X I . Band, H e f t 7, 1973

551

SummaryT i t l e of t h e p a p e r : C o n t i n u o u s l i q u i d f e r t i l i z a t i o n f o r a d e q u a t e n u t r i e n t s u p p l y to vegetables u n d e r glass a n d plastic cover E x p e r i m e n t s with greenhouse-grown cucumber, tomato, a n d lettuce, representing vegetable varieties w i t h v e r y high, high, a n d m e d i u m n u t r i e n t requirements, p r o v e d t h a t a d e q u a t e n u t r i e n t s u p p l y c a n b e s e c u r e d o n t h e b a s i s of t h e g e n e r a l fertilization r e c o m m e n d a t i o n for continuous liquid fertilization described in this paper. Nutrients can be adequately supplied even to simultaneously grown plants with differentiated nutrient requirements by variegating mixing ratios from 1 : 5 0 t o 1 : 150 o r m o d i f y i n g s t o c k s o l u t i o n s . D e s i r a b l e n i t r o g e n a n d p o t a s s i u m soil c o n t e n s m a y b e r e d u c e d f o r t h e m o s t i m p o r t a n t v e g e t a b l e v a r i e t i e s u n d e r g l a s s a n d p l a s t i c c o v e r , if c o n t i n u o u s l i q u i d f e r t i l i z a t i o n is u s e d .

Literatur DREWS, M. : Der Einfluß der Bodeneigenschaften und der Bewässerung auf die Nährstoffdynamik von Gewächshausböden und Gurkenerden. I n s t i t u t f ü r Gemüseproduktion Teilabschlußbericht, 1969 G E I S S L E E , T H . : Der Nährstoffentzug einer frühen Treibgurkenkultur. Habilitationsschrift, Berlin 1957 G E I S S L E R , T H . : Die Mineraldüngung in der Gemüseproduktion. V E B Chemiehandel Düngemittel, Berlin 1970 G E I S S L E R , T H . u n d B. H A U E R , H . G O H R : Möglichkeiten der bedarfsgerechten Nährstoffversorgung bei der Gewächshausgurke durch kontinuierliche Flüssigdüngung. Archiv f ü r Gartenbau 20 (1972) S. 175-195 G E I S S L E R , T H . , K A U F M A N N , G . und M. D R E W S : Grundsätze f ü r eine rationelle Mineraldüngung im Gemüsebau, (I) E i n s t u f u n g der Nährstoffanalysenwerte von Böden und Erden. Der Deutsche Gartenbau 12 (1965) S. 114 . . . 116 (II) Höhe der Mineraldüngergabe im Gemüsebau u n t e r Glas. Der Deutsche Gartenbau 12 (1965), S. 157 . . .159 G E I S S L E R , T H . und I . K E L M , B. H A U E R , H . G O H R : Steigerung der Bodenfruchtbarkeit durch Düngungsmaßnahmen. Teilabschlußbericht, 1970 unveröffentlicht GÖHLER, F . u n d M . D R E W S : C h e m i s c h e B e t r i e b s l a b o r a t o r i e n i n G e w ä c h s h a u s w i r t s c h a f t e n .

iga E r f u r t , 3. Auflage 1971 HAUER, B. : Möglichkeiten der Steigerung der E r t r ä g e u n d der Arbeitsproduktivität in der Gemüseproduktion unter Glas und Plasten durch Einsatz der kontinuierlichen Flüssigdüngung. Dissertation, Humboldt-Universität zu Berlin, 1972 LAUE, R . : Elemente der Graphentheorie und ihre Anwendung in den biologischen Wissenschaften. Akad. Verlag Geest u. Portig, Leipzig 1970 Anschrift des Autors : Dr. BERND HAUER

Forschungsbereich Bodenfruchtbarkeit der Sektion Gartenbau der Humboldt-Universität zu Berlin 1722 Großbeeren 38*

Arch. Gartenbau • Bd. 21 • 1973 • H. 7 • S. 553-565 • Berlin Martin-Luther-TJniversität Halle-Wittenberg Sektion Pflanzenproduktion, — Vorratshaltung —, Halle HOEST BÖTTCHER

Einfluß der Erntemechanisierung auf die Qualität und Lagerfähigkeit von grünen Bohnen I I . Auswirkungen auf die Veränderungen während einer Zwischenlagerung Eingegangen am 28. Dezember 1972

1.

Problemstellung

Zu den Ausführungen über die Bedeutung der Erntemechanisierung und über den Lösungsweg für die Untersuchungen aus der 1. Mitt. (BÖTTCHER 1973) wäre zu ergänzen: L I T T M A N N (1967a u. b) befaßte sich neben dem Einfluß des Entwicklungsstadiums vor allem mit den morphologischen Veränderungen wie Samengröße, Samenmasse und Fasergehalt und stellte eine sehr große Temperaturabhängigkeit dieser Veränderungen fest. S I S T R U N K (1965 a u. b) und P H I L L I P P O N (1969) belegte dies durch eine teilweise Erfassung der Veränderungen wichtiger Gruppen von Inhaltsstoffen. H O F F M A N (1971) untersuchte die Bedeutung der verschiedenen Verletzungsformen von Bohnenhülsen für das Auftreten eines erhöhten Masseverlustes durch Transpiration während der Lagerung von maschinengepflückten Buschbohnen. Sorten mit reichlicherer Behaarung der Hülsen zeigten außerdem größere Verluste. Parallel zu unseren Versuchen begann G E R S O N S (1969; 1970) in den Niederlanden mit Untersuchungen zur Lagerfähigkeit maschinengepflückten Erntegutes. In seinen ersten kurzen Mitteilungen unterstreicht er die große Bedeutung der Lagertemperatur nach der Ernte für die Erhaltung der äußeren und inneren Qualität. Auswirkungen einzelner Teilabschnitte des Ernteprozesses werden jedoch nicht näher analysiert. Mit dem vorliegendem Versuchsprogramm sollte der Einfluß einer Zwischenlagerung bis zur industriellen Verarbeitung (am Beispiel von Feinfrostkonserven) in seiner Wirkung auf die Qualität näher analysiert werden. 2.

Varianten und Untersuchungsmethoden

Für die Versuche wurde das Erntematerial der gleichen Varianten, wie in der 1. Mitt. beschrieben, getrennt eingelagert als Var. Var. Var. Var.

I Handpflücke II Maschinenpflücke III Maschinenpflücke und Transport als gesackte Ware IV Maschinenpflücke, Transport und maschinelle Aufbereitung.

554

H. BÖTTCHER, Erntemechanisierung bei grünen Bohnen

Die Differenzen b e s t i m m t e r Varianten charakterisieren folgende Einflüsse: Differenz Var. I und II Vollmechanisierte Pflücke Differenz Var. II und III Zwischenlagerung und Transport vom Felde Differenz Var. III und IV Maschinelle Aufbereitung Versuchssorten waren „Saxanova" und „Selenta". Es wurden die gleichen chemisch-analytischen Untersuchungsmethoden wie in der 1. Mitt. verwendet.

3.

D u r c h f ü h r u n g der Lagerung

Das E r n t e m a t e r i a l aller 4 Varianten ist nach der P r o b e n a h m e jeweils unter gleichen Bedingungen a u f b e w a h r t worden. Einheitliche P a r t i e n jeder E r n t e v a r i a n t e sind bei der A u f b e w a h r u n g u n t e r V e r s u c h s b e d i n g u n g e n in Flachsteigen in 6 cm hoher Schicht eingelagert, mit perforiertem Wilaphan-Zellglas als Transpirationsschutz abgedeckt und nach b e s t i m m t e n Z e i t a b s t ä n d e n f ü r die Qualitätseinschätzung u n d Herstellung von Feinfrostkonserven entn o m m e n worden. Bei der b e t r i e b l i c h e n L a g e r u n g w u r d e n die abgewogenen Teilproben in d ü n n e Dederon-Netzbeutel mit 1 m m Maschenweite eingefüllt u n d in dieser F o r m wieder der frischgeernteten R o h w a r e so zugegeben, d a ß in jedem E r n t e sack von ca. 15 kg immer 2 Probebeutel e n t h a l t e n waren. Diese Erntesäcke mit den Netzbeuteln lagerten d a n n u n t e r den angegebenen Bedingungen. F ü r die Lagerung k o n n t e n folgende Klimabedingungen erreicht werden Kaltlagerung

Normallagerung

Lagerung unter Versuchsbedingungen (3 Versuche) Temperatur rel. Luftfeuchtigkeit

+ 4 + 0,5 °C 83 . . .92%

12 . . . 18 °C schwankend 75 . . . 92%

Lagerung unter betrieblichen Bedingungen (i Versuch; nur mit Var. I u. II) Temperatur + 4 + 0,6 °C 16 . . .20 °C schwankend rel. Luftfeuchtigkeit 90 ± 1% 73 + 2%

4.

Ergebnisse

4.1.

Lagerung u n t e r Versuchsbedingungen

Da jedes Merkmal komplex als dreifaktorieller Versuch ausgewertet wurde, müssen sich die hier vorrangig interessierenden Einflüsse der Mechanisierungsabschnitte auf die Veränderungen w ä h r e n d einer Lagerung in einer Wechselwirkung (Interaktionseffekt) zwischen den Varianten der Mechanisierung u n d den Lagertagen niederschlagen. Alle anderen Wirkungen, a u s g e n o m m e n der H a u p t w i r k u n g der Varianten, t r e t e n dagegen bei der Analyse in den Hinterg r u n d . D a h e r ist in der z u s a m m e n g e f a ß t e n Varianztabelle (Tab. 1) n e b e n den H a u p t w i r k u n g e n (HW) nur diese Wechselwirkung ausgewiesen. Infolge sehr

555

Archiv f ü r Gartenbau, X X I . B a n d , H e f t 7, 1 9 7 3

Tabelle 1 Zusammengefaßte Varianztabelle (F-Werte) für die untersuchten Merkmale bei der Lagerung unter Versuchsbedingungen Wechsel-

Hauptwirkung

Merkmal

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Wirkung

Varianten EinzelErntemecha- versuche nisierung FG F e x p .

FG F e x p

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574

U. BTIRTH/A. RAMSON, Einfluß von Fungiziden auf vegetative Leistung

sich in Ü b e r e i n s t i m m u n g mit den Ergebnissen der Blattgrößenmessungen bei den Fungiziden Ziram, C a p t a n u n d T h i u r a m . D a r ü b e r hinaus war auch in der Variante Kupferoxychlorid ein durchweg höheres Frischgewicht als in der Kontrolle festzustellen. Ein verringertes Frischgewicht wurde in den Versuchsvarianten Dichlofluanid, Dinocap u n d Chinomethionat beobachtet, obwohl die Differenz zur Kontrolle statistisch nicht zu sichern war. Bei der letzten E r m i t t l u n g von Frischgewicht u n d Trockensubstanzgehalt im September 1970 k o n n t e n auf G r u n d eines s p o n t a n e n Spinnmilbenbefalles einige Varianten nicht in die Auswertung einbezogen werden. Die Ergebnisse der Untersuchungen zum Trockensubstanzgehalt lassen bei der Sorte 'Cox Orangen' eine im Verlaufe der Versuchsjahre zunehmende Differenzierung zwischen den Versuchsvarianten erkennen (Tab. 7). Ein signifikanter Unterschied im Trockensubstanzgehalt war im J a h r e 1969 lediglich zwischen den Versuchsvarianten Thiuram u n d Ziram einerseits u n d den Varianten Chinomethionat u n d Netzschwefel andererseits zugunsten der ersteren festzustellen. Die gleiche Tendenz war im Verlaufe des Versuchsjahres 1970 zu beobachten. Tabelle 8 zeigt die Ergebnisse der U n t e r s u c h u n g e n z u m Frischgewicht bei der Sorte ' J a m e s Grieve'. I m Versuchsjahr 1969 waren die zu sichernden Unterschiede gering u n d ließen sich, mit A u s n a h m e der Versuchsvariante Kupferoxychlorid, auf die fungizide W i r k u n g der P r ä p a r a t e z u r ü c k f ü h r e n . I m Versuchsjahr 1970 war im J u n i kein signifikanter Unterschied zwischen Tabelle 8 Frischgewicht von 100 Blättern — Versuchssorte 'James Grieve' Datum der Gewichtsbestimmung 25. 7. 1969 22. 8. 1969 Versuchsvarianten Unbehandelte Kontrolle Kupferoxychlorid Ziram Captan Thiuram Netzschwefel Dinocap Chinomethionat Triamphos

18. 6. 1970

Gewicht SigniGewicht SigniGewicht Signi(g) fikanzen (g) fikanzen (g) fikanzen

21. 8. 1970 Gewicht Signi(g) fikanzen

78,9

ab

73,6

b

88,0

a

92,5

b

70,8 78,3 81,0 85,1 83,2 80,4 76,6 76,3

b ab ab a a ab ab ab

72,8 83,2 85,5 79,6 81,4

b a a ab ab

82,6 85,6 92,4 89,5 93,6 87,2 103,6 84,9

a a a a a a a a

89,7 91,3 97,6 96,3 100,9 100,6 106,7 98,6

b b ab ab ab ab a ab

—

—

80,8

ab

—

-

den Versuchsvarianten v o r h a n d e n . I m J u l i u n d August ergab sich ein besonders hohes Frischgewicht in der Variante Chinomethionat. Die Differenzen zwischen den Versuchsvarianten im Trockensubstanzgehalt der B l ä t t e r bei der Sorte ' J a m e s Grieve' sind u n b e d e u t e n d u n d lediglich vereinzelt z u g u n s t e n

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 7, 1973

575

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U. BUKTH/A. EAMSON, Einfluß von Fungiziden auf vegetative Leistung

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der Versuchsvarianten Kupferoxychlorid, Ziram sowie C a p t a n statistisch zu sichern. Auf ihre tabellarische Darstellung wurde daher verzichtet. Die Ergebnisse der Frischgewichtsbestimmungen bei der Sorte ' U n d i n e ' zeigt Tabelle 9. Mit z u n e h m e n d e m Mehltaubefall t r e t e n die Unterschiede im Frischgewicht zwischen den Versuchsvarianten s t ä r k e r hervor u n d f ü h r e n bei Netzschwefel, Dinocap, Chinomethionat sowie Benomyl zu einer deutlichen Erhöhung gegenüber der u n b e h a n d e l t e n Kontrolle. Der positive Einfluß der Fungizide T r i a m p h o s u n d Dichlofluanid ist wesentlich geringer u n d schließlich in den Versuchsvarianten Ziram u n d T h i u r a m ganz zu vernachlässigen. Die bei der gleichen Versuchssorte d u r c h g e f ü h r t e n E r m i t t l u n g e n zum Trockensubstanzgehalt ergaben keine signifikanten Unterschiede zwischen den Versuchsvarianten.

3.2.

Chlorophyllgehalt der B l ä t t e r

Bei der Versuchssorte 'Cox Orangen' w u r d e n im J a h r e 1969 vier Chlorophyllanalysen d u r c h g e f ü h r t , deren Termine in Abhängigkeit von der Anzahl der B e h a n d l u n g e n gewählt w u r d e n . I n s g e s a m t lassen sich aus den im wesentlichen stets gleichbleibenden Beeinflussungstendenzen des Versuchsjahres 1969 über die durch Krankheitsbefall unbeeinflußte W i r k u n g der u n t e r s u c h t e n P r ä p a r a t e auf den Chlorophyllgehalt der Sorte 'Cox Orangen' eindeutige Schlußfolgerungen ziehen. Einen durchweg positiven Einfluß zeigen die Fungizide T h i u r a m u n d Kupferoxychlorid. Eine mehr oder weniger starke Reduzierung des Chorophyllgehaltes wurde in den netzschwefelhaltigen V a r i a n t e n sowie bei Chinomethionat u n d Dichlofluanid beobachtet. Diese Aussage wird durch eine nach 6 B e h a n d l u n g e n E n d e April des J a h r e s 1969 d u r c h g e f ü h r t e Chlorophyllanalyse demonstriert (Abb. 2). Die Ergebnisse b e s t ä t i g t e n sich in den Versuchen des J a h r e s 1970. mg/g

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Abb. 2 Ergebnisse der Chlorophyllanalysen — 'Cox Orangen', 1969 Analyse am 22. 4. nach 6 Behandlungen

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 7, 1973

577

Die a n der Sorte 'Clivia' durchgeführten Chlorophyllanalysen sehließen einige K o m b i n a t i o n e n ein. Eine auch gegenüber der u n b e h a n d e l t e n Kontrolle signifik a n t e E r h ö h u n g des Chlorophyllgehaltes wurde 1968 n a c h 5 u n d 7 Behandmg/9 2ßr

1,5

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Abb. 3 Ergebnisse der Chloro- 0,5 phyllanalysen — 'Clivia', 1968 Analyse am 2. 7. nach 6 Behandlungen

1

lungen in der Versuchsvariante T h i u r a m registriert. Den geringsten Gehalt a n beiden Chlorophyllfraktionen wiesen die Versuchsvarianten Triamphos sowie Netzschwefel auf (Abb. 3). Eine im J a h r e 1969 n a c h 5 B e h a n d l u n g e n a n der gleichen Sorte durchgeführte Chlorophyllanalyse diente der Bestätigung der erzielten Ergebnisse. I n diesen Versuch wurde das Systemfungizid Benomyl mit einbezogen, das keinen Unterschied zur u n b e h a n d e l t e n Kontrolle zeigte. E s ergab sich trotz insgesamt geringer Differenzen zwischen den Versuchsvarianten eine gute Ü b e r e i n s t i m m u n g mit d e n Ergebnissen des Vorjahres. Der Versuch an der Sorte ' J a m e s Grieve' zeigt den Einfluß der g e p r ü f t e n Fungizide auf den Chlorophyllgehalt u n t e r den Bedingungen eines s t a r k e n mg/g

2,0

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Chlorophyll a

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«i Abb. 4 Ergebnisse der Chlorophyllanalysen — 'James Grieve', 1970 Analyse am 11.8. nach 10 Behandlungen

U. BÜRTH/A. RAMSON, Einfluß von Fungiziden auf vegetative Leistung

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Schorfbefalls im August des Jahres 1970 (Abb.4) nach 10 Behandlungen. Die Aussage ist eindeutig und ergibt eine positive Wirkung der Schorfpräparrate. Eine im Juli 1971 nach 11 Behandlungen an der stark mehltaubefallenen Sorte 'Undine' durchgeführte Chlorophyllanalyse wird in Abbildung 5 dargestellt. Unter dem Einfluß der mehltauwirksamen Präparate ist eine gegenüber der unbehandelten Kontrolle signifikante Erhöhung des Chlorophyllgehaltes ersichtlich. mg/g

Die bezüglich des Gehaltes an Chlorophyll b mit den Versuchsvarianten Dinocap und Captan erzielten Ergebnisse stehen im Widerspruch zu den anderen Versuchen und sollten nicht überbewertet werden. Die unter den Bedingungen eines starken Schorf- und Mehltaubefalles im Juni 1968 nach 7 Behandlungen an der Sorte 'Landsberger' erzielten Ergebnisse zeigten beim Gehalt an Chlorophyll a eine positive Wirkung nahezu aller behandelten Versuchsvarianten. Lediglich Kupferoxychlorid ließ eine deutliche Verringerung des Chlorophyllgehaltes erkennen. Die Ergebnisse bezüglich Chlorophyll b waren nicht signifikant verschieden. 3.3.

Zuwachs

Bei der Sorte 'Cox Orangen' ergaben sich im Jahre 1969 keine signifikanten Differenzen im Triebzuwachs zwischen den Versuchsvarianten. I m Jahre 1970 wurde lediglich unter dem Einfluß von Neztschwefel ein signifikant geringerer Triebzuwachs gegenüber den Varianten Kontrolle, Captan und Thiuram ermittelt. Die Sorte 'James Grieve' ließ im Versuchsjahr 1969 keine signifikanten Unterschiede im Triebwachstum erkennen. 1970 konnte in allenVersuchsvarianten mit Ausnahme von Kupferoxychlorid und Triamphos ein deutlich verstärktes Triebwachstum gegenüber der unbehandelten Kontrolle festgestellt werden (Tab. 10).

Archiv für Gartenbau, XXI. Band, Heft 7, 1973

579

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580

IT. BURTH/A. SAMSON, Einfluß von Fungiziden auf vegetative Leistung

Bei der Sorte 'Carola' war sowohl 1968 als auch 1970 lediglich u n t e r dem Einfluß von Kupferoxychlorid eine signifikante Verminderung der Trieblänge zu beobachten. Den höchsten Triebzuwachs zeigten bei dieser Versuchssorte die m e h l t a u w i r k s a m e n Versuchsvarianten. Bemerkenswerte Unterschiede im Triebwachstum ergaben sich bei der Sorte 'Undine'. Ü b e r e i n s t i m m e n d wurde in allen drei Versuchsjahren in den mehltauwirksamen Versuchsvarianten ein erhöhtes Triebwachstum festgestellt, das 20 bis 3 0 % ü b e r den in der u n b e h a n d e l t e n Kontrolle ermittelten W e r t e n lag. Die P r ä p a r a t e auf der Basis von Ziram, C a p t a n sowie T h i u r a m ließen dagegen keinen Einfluß auf den Zuwachs erkennen, w ä h r e n d Dichlofluanid eine Mittelstellung einnahm. Lediglich im letzten Versuchsjahr ergab sich eine Abweichung hinsichtlich der Versuchsvariante Benomyl, deren besonders positive W i r k u n g auf das Triebwachstum in den J a h r e n 1969 u n d 1970 sich im J a h r e 1971 nicht bestätigte. 4.

Diskussion der Ergebnisse

Der Einfluß von Pflanzenschutzmitteln auf das B l a t t ist seit langem Gegens t a n d von Untersuchungen, die sich vor allem mit der inneren B l a t t s t r u k t u r u n d der photosynthetischen Leistung b e f a ß t e n ( P I C K E T T U. B I R K E L A N D , 1 9 4 0 ; J O H N S O N u.a. 1 9 5 0 ; P I C K E T T u.a. 1 9 5 1 ; SiROisu.a. 1 9 6 4 ; K O Z L O W S K I U . K E L L E R 1968). Durch die grundlegenden Arbeiten von R I T T E R S H O F E R ( 1 9 6 3 ) u n d B A R N E R ( 1 9 6 1 , 1 9 6 2 ) über die Wirkung organischer u n d anorganischer Fungizide auf die innere B l a t t s t r u k t u r und die Stoffproduktion der Pflanzen ist eine Z u n a h m e des Assimilationsgewebes u n d der Assimilationsleistung nach der Anwendung von P r ä p a r a t e n auf der Basis von Captan, Folpet, Zineb u n d Ziram nachgewiesen worden. I m Gegensatz zur Problematik der inneren B l a t t s t r u k t u r u n d Nettoassimilation, die zumindest f ü r die wichtigsten Schorffungizide geklärt werden konnte, sind n u r wenig Ergebnisse über den Einfluß von modernen Fungiziden auf die Größe der B l ä t t e r als wesentlichem F a k t o r der Assimilationsleistung b e k a n n t geworden. I n den vorliegenden Untersuchungen zeigen die Ergebnisse, die bei der Sorte 'Cox Orangen' erzielt wurden, die direkte, von der fungiziden Leistung unabhängige W i r k u n g der P r ä p a r a t e . D a n a c h ist nach dem Einsatz von Dichlofluanid u n d Chinomethionat mit einer nicht unerheblichen Verringerung der Blattfläche zu rechnen, während die Fungizide Captan, Ziram und T h i u r a m einen positiven Einfluß auf die Blattfläche a u s ü b e n . D a m i t bestätigen sich E r f a h r u n g s werte, n a c h denen Captan, T h i u r a m u n d Ziram als milde Wirkstoffe (FLIPSE, 1 9 5 7 ; H A N S E N 1 9 6 6 ; S L A D E , 1 9 6 6 ; K O L B E U. K R E M E R , 1 9 6 9 ) , Dichlofluanid dagegen als in der W i r k u n g auf das B l a t t nicht unbedenklich bezeichnet werden (LOEWEL, 1969; REICH, 1970). D a r ü b e r hinaus ergibt sich ein Z u s a m m e n h a n g mit der von B A R N E R ( 1 9 6 1 ) nachgewiesenen Z u n a h m e des Assimilationsgewebes sowie der Assimilationsleistung nach d e m Einsatz von P r ä p a r a t e n auf der Basis von C a p t a n u n d Ziram.

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 7, 1973

581

Die deutlichen Unterschiede in der Blattgröße der einzelnen Versuchsvarianten, die 1970 bei der Sorte ' J a m e s Grieve' unter den Bedingungen eines starken Schorfbefallsdruckes ermittelt wurden, können als Bestätigung dieser Aussage u n t e r Praxisbedingungen a u f g e f a ß t werden. Die positive W i r k u n g von Captan, T h i u r a m u n d Ziram wurde durch ihre gute fungizide W i r k u n g gegen Apfelschorf noch e r h ö h t u n d f ü h r t e zu einer erheblichen Vergrößerung der Blattfläche gegenüber der u n b e h a n d e l t e n Kontrolle. Dagegen h a t t e die nicht unbeträchtliche fungizide W i r k u n g von Netzschwefel, Chinomethionat u n d Dinocap gegen Apfelschorf keine entsprechende Vergrößerung der Blattfläche zur Folge. Als Ursache darf die bei der Sorte 'Cox Orangen' festgestellte negative direkte W i r k u n g auf die Blattfläche angesehen werden. E i n Befall der B l ä t t e r durch Apfelmehltau f ü h r t zu einer erheblich stärkeren Beeinträchtigung der Blattentwicklung als entsprechender Schorfbefall. Dementsprechend wurde bei der stark mehltauanfälligen Sorte 'Undine' unter dem Einfluß der mehltauwirksamen P r ä p a r a t e eine Vergrößerung der Blattfläche gegenüber der u n b e h a n d e l t e n Kontrolle bis zu 50% beobachtet. I n diesem Falle wird die direkte W i r k u n g der P r ä p a r a t e von der fungiziden Leistung überlagert. Die gute Blattentwicklung u n t e r dem Einfluß von B e n o m y l wird bereits von CIMANOWSKI u . a . ( 1 9 7 0 ) s o w i e EVANS u . a . ( 1 9 7 1 ) b e t o n t .

Die Ergebnisse der U n t e r s u c h u n g zum Frischgewicht der B l ä t t e r sind in enger Verbindung mit den R e s u l t a t e n der Blattgrößenmessungen zu sehen. Eine gute Ü b e r e i n s t i m m u n g ergibt sich bei der Sorte 'Cox Orangen', bei der in den Versuchsvarianten Ziram, C a p t a n sowie Thiuram ein durchweg signifikant höheres Frischgewicht als in den Varianten Dichlofluanid, Dinocap u n d Chinomethionat e r m i t t e l t wurde. Die Ergebnisse der Frischgewichtsbestimmungen bei der Sorte ' J a m e s Grieve' ergaben n u r vereinzelt statistisch zu sichernde Unterschiede, die im J a h r e 1969 ausschließlich aus der P h y t o t o x i z i t ä t des Kupferoxychlorides herzuleiten sind. Die im Spätsommer 1970 erzielten Ergebnisse weisen ein höheres Blattfrischgewicht u n t e r dem Einfluß der M e h l t a u p r ä p a r a t e auf u n d sind darauf zurückzuführen, d a ß zu diesem Z e i t p u n k t in den Versuchsvarianten mit organischen Schorffungiziden eine e x t r e m starke Entwicklung des Apfelmehltaubefalls zu b e o b a c h t e n war. Das Frischgewicht der B l ä t t e r bei der Sorte ' U n d i n e ' läßt erhebliche Unterschiede zwischen den Versuchsvarianten erkennen, die ebenso wie die Ergebnisse der Blattgrößenmessungen aus der fungiziden Leistung der g e p r ü f t e n P r ä p a r a t e gegenüber Apfelmehltau herzuleiten u n d ein Ausdruck der Befallsentwicklung in den einzelnen V a r i a n t e n sind. Die Ergebnisse der U n t e r s u c h u n g e n zum Trockensubstanzgehalt erlauben in Verbindung mit den Versuchen zur Größe bzw. zum Frischgewicht der B l ä t t e r die Schlußfolgerung, d a ß die positive Wirkung von Captan, T h i u r a m u n d Ziram auf die Blattgröße sowie auf das Frischgewicht der B l ä t t e r nicht auf einer E r h ö h u n g des Wassergehaltes, sondern auf einer Z u n a h m e des Assimilationsg e w e b e s i m S i n n e v o n BARNER ( 1 9 6 1 ) u n d RITTERSHOFER ( 1 9 6 3 ) b e g r ü n d e t i s t . 40 Archiv für Gartenbau, Bd. 21, H. 7 , 1 9 7 3

582

TT. BURTH/A. RAMSON, Einfluß von Fungiziden auf vegetative Leistung

Der Chlorophyllgehalt der Blätter des Apfels wird von vielen Autoren als Ausdruck des Gesundheitszustandes gewertet und zu verschiedenen Eigenschaften und Leistungen der Bäume in Beziehung gesetzt (PROCENKO, 1965; DZANGALIEV U. UVAROV, 1966; DANCS U. a. 1968). M i t den vorliegenden U n t e r -

suchungen wurde der Versuch unternommen, der Forderung von BRUINSMA (1961) zu entsprechen und die direkte Wirkung der Präparate auf den Chlorophyllgehalt von der indirekten, auf der fungiziden Leistung beruhenden, zu trennen. Dazu dienten die Jungpflanzen der Sorten 'Cox Orangen' und 'Clivia', die keinen Krankheitsbefall aufwiesen und von denen nach den Ergebnissen von BÖMEKE (1963) eindeutige Aussagen erwartet werden konnten. Einen durchweg positiven Einfluß auf den Chlorophyllgehalt der Blätter hatte Thiuram. Auf die chlorophyllfördernden Eigenschaften dieses Wirkstoffes wies bereits SCHUBERT (1970) auf Grund seiner Untersuchungen über den Chlorophyllgehalt der Apfelschale hin. Captan und Ziram lassen keine Beeinflussung erkennen. Netzschwefel, Chinomethionat und Dichlofluanid verringern den Chlorophyllgehalt deutlich. Die Wirkung des Kupferoxychlorides hängt weitgehend davon ab, ob die Versuchsbedingungen die phytotoxischen Eigenschaften des Fungizids wirksam werden lassen. So beeinflußte Kupferoxychlorid den Chlorophyllgehalt bei der überwiegend im Glashaus gehaltenen Sorte 'Cox Orangen' positiv, während es im Freiland negativ wirkte. Die Versuche über den Einfluß der geprüften Präparate auf den Chlorophyllgehalt unter den Bedingungen eines starken Befalls durch Schorf und/oder Mehltau an den Sorten 'James Grieve', 'Undine' und 'Landsberger' bestätigen, daß die auf Grund der fungiziden Wirkung erzielte Chlorophyllbeeinflussung jede andere direkte Wirkung weit übertrifft. Die vorliegenden, an der Sorte 'Cox Orangen' durchgeführten Untersuchungen zum Triebwachstum dienten der Ermittlung der direkten, von der fungiziden Leistung unabhängigen Wirkung der geprüften Fungizide. Signifikante Differenzen ergaben sich im ersten Versuchsjahr nicht. I m Jahre 1970 ist ein Zusammenhang mit den Ergebnissen der Blattgrößenmessungen nicht zu verkennen. Besonders die geringen Zuwachswerte in den mehltauwirksamen Versuchsvarianten sowie bei den Fungiziden Mancozeb und Dichlofluanid zeigen eine weitgehende Übereinstimmung mit den Resultaten, die bei den Blattgrößenmessungen im Herbst 1969 bzw. Sommer 1970 erzielt wurden. Die Ergebnisse der Trieblängenmessungen bei den Versuchssorten 'James Grieve', 'Carola' und 'Undine' sind in erster Linie als Ausdruck der fungiziden Leistung der verwendeten Fungizide zu werten. Bei relativ geringen Ertragsdifferenzen ist bei der Sorte 'James Grieve' im Versuchs jähr 1970 ein besonders hoher Triebzuwachs in der Variante Chinomethionat festzustellen. Die Ursachen liegen in einem erheblichen Mehltaubefall in den mit schorfwirksamen Fungiziden behandelten Parzellen, der die Triebleistung in diesen Varianten beeinträchtigte.

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 7,1973

583

Zusammenfassung Ziram, Captan und Thiuram ließen eine deutlich positive Wirkung auf die vegetative Entwicklung erkennen. Dies kommt in einer Vergrößerung der Blattfläche sowie in einer Erhöhung von Frischgewicht und Trockensubstanzgehalt der Blätter zum Ausdruck. Der Chlorophyllgehalt der Blätter wird durch Thiuram positiv, durch Netzschwefel, Chinomethionat, Dinocap, Dichlofluanid und Mancozeh negativ beeinflußt. Hinsichtlich des Triebwachstums ergibt sich eine gute Übereinstimmung mit den Blattgrößenmessungen. Unter praktischen Bedingungen wird durch die fungizide Leistung und entsprechenden Befallsdruck bei der Mehrzahl der Fungizide die direkte Einwirkung überlagert. Kombinationen von Schorf- und Mehltaufungiziden gleichen gegensätzliche Wirkungen weitgehend aus. Pe3K>Me Ha3BaHHe paöoTH: 0 b j i h h h h h opraHHiecKHX (J»yHrnqHAOB Ha BereTa-

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U. BURTH/A. RAMSON, Einfluß von Fungiziden auf vegetative Leistung

584

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Archiv für Gartenbau, X X I . Band, H e f t 7, 1973

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I n s t i t u t f ü r Pflanzenschutzforschung Kleinmachnow — Biologische Zentralanstalt Berlin — der AdL der D D R

Arch. Gartenbau • Bd. 21. • 1973 • H. 7 • S. 587-601 • Berlin Institut für Obstforschung der Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der D D E

SIEGFRIED

SCHMIDT

Modellvorstellungen Apfelbäumen

zum Entwicklungsrhythmus

von

Eingegangen am 30. Januar 1973

1.

Einleitung

Der E r t r a g von Apfelbäumen in Form der reifen F r ü c h t e ist das P r o d u k t der J a h r f ü r J a h r sich wiederholenden generativen Entwicklung der Sproßveget a t i o n s p u n k t e . E r ist q u a n t i t a t i v u n d qualitativ durch ökonomische P a r a meter definiert. Das Ziel der Obstproduktion ist es, jährlich einen 'optimalen E r t r a g ' zu erzielen, d. h. einen Ertrag, der den g r ö ß t e n ökonomischen N u t z e n bringt, ohne die Fähigkeit der Bäume zu beeinflussen, auch im Folgejahr einen ähnlichen E r t r a g zu bringen ( L U C K W I L L & C H I L D , 1 9 7 0 ) . Anders ausgedrückt b e d e u t e t das die Beseitigung von Ertragsschwankungen, die in erster Linie durch die sogenannte Alternanz bedingt sind. Diesem Ziel sind alle a n b a u technischen M a ß n a h m e n , sowohl die einmaligen, in der Regel bei der Pflanzung vorgenommenen, als auch die ständig wiederkehrenden, wie z. B. D ü n g u n g u n d Schnitt, untergeordnet. Der Erfolg dieser M a ß n a h m e n hängt aber entscheidend davon ab, inwieweit die Gesetzmäßigkeiten der Entwicklung der B ä u m e berücksichtigt werden. Die kausalen Z u s a m m e n h ä n g e zwischen den zahllosen Einzelprozessen in einem mehrjährigen pflanzlichen Organismus sind außerordentlich komplex u n d ihre Kontrojlmechanismen beginnen wir gerade erst zu verstehen ( W A R E I N G , 1 9 7 0 ) . Als Grundlage f ü r weitere gezielte Forschungsarbeiten u n d als Richtschnur f ü r die anbautechnischen M a ß n a h m e n in der Obstproduktion u n t e r n e h m e n wir den Versuch, u n s e r e n gegenwärtigen Wissensstand in einer Modellvorstellung über den E n t w i c k l u n g s r h y t h m u s von Apfelbäumen wiederzugeben. I n d e m wir unsere Darstellung auf die Verhältnisse bei ertragsfähigen Apfelb ä u m e n einschränken, k ö n n e n wir solche entwicklungsphysiologischen Probleme, wie das der juvenilen P h a s e von Sämlingen u n d die rein vegetative Entwicklung junger, vegetativ v e r m e h r t e r Apfelbäume hier ausschließen. Die Problematik der Wachstumskorrelationen bei jungen A p f e l b ä u m e n ist kürzlich erst von J A N K I E W I C Z ( 1 9 7 2 ) in F o r m eines kybernetischen Modells diskutiert worden. B e t r a c h t e n wir einen J a h r e s z y k l u s der E n t w i c k l u n g von Apfelbäumen, so sind mehrere P h a s e n deutlich zu unterscheiden: I n der ersten P h a s e nach der

588

S. SCHMIDT, Entwicklungsrhythmus von Apfelbäumen

E n t f a l t u n g der K n o s p e n im F r ü h j a h r , die mit der Blüte einhergeht, überwiegt das vegetative W a c h s t u m der Sprosse. Sie wird durch die K n o s p e n b i l d u n g abgeschlossen, die den Übergang zur ' S o m m e r r u h e ' einleitet. I n dieser P h a s e k a n n ein deutliches W a c h s t u m n u r an den F r ü c h t e n beobachtet werden. Die entscheidenden Veränderungen in den K n o s p e n u n d das Wurzelwachstum bleiben dem oberflächlichen Beobachter verborgen. Mit Abschluß der Vegetationsperiode, d. h. mit dem Blattfall, t r e t e n die B ä u m e in die W i n t e r r u h e ein, f ü r deren Überwindung ein echtes K ä l t e b e d ü r f n i s b e s t e h t . E r s t nach Abbau dieser Dormanz k ö n n e n bei steigenden T e m p e r a t u r e n im folgenden F r ü h j a h r sich die K n o s p e n erneut e n t f a l t e n .

2.

Frühjahrswachstum

Beginnend mit dem F r ü h j a h r s a u s t r i e b überwiegt in der ersten P h a s e das Streckenwachstum, das zur Ausbildung des Assimilationsapparates in F o r m der B l ä t t e r tragende Sprosse f ü h r t . Der wachsende Sproß scheint ein autokatalytisches System darzustellen, in dem die j u n g e n w a c h s e n d e n B l ä t t e r Wuchsstoffe produzieren, die die K a m b i u m a k t i v i t ä t stimulieren u n d die Bildung von neuem Leitgewebe induzieren. D a d u r c h wird die Z u f u h r von N ä h r stoffen u n d W a c h s t u m s f a k t o r e n zu den V e g e t a t i o n s p u n k t e n ermöglicht, die die Bildung neuer B l a t t a n l a g e n u n d B l ä t t e r a u f r e c h t e r h a l t e n (ABBOTT, 1970; JANKIEWICZ,

1972).

Nach dem W i n t e r beginnen f a s t alle K n o s p e n der Apfelbäume sich gleichzeitig zu entfalten. I m weiteren Verlauf der E n t w i c k l u n g ergeben sich Sprosse sehr unterschiedlicher Ausmaße, mit m e h r oder weniger großer Zahl gestreckter Internodien bzw. mit getauschten I n t e r n o d i e n . D a s Ergebnis ist ein charakteristisches Verzweigungssystem der oberirdischen Teile der B ä u m e , das ein wesentlicher F a k t o r der Ertragsbildung von Apfelbäumen ist. Diese unterschiedliche Entwicklung in der ersten P h a s e ist durch korrelative H e m m u n g e n zwischen den Vegetationspunkten gekennzeichnet, von denen die Apikaidominanz entsprechend ihrer B e d e u t u n g seit langem Gegenstand intensiver Forschung ist.

2.1.

Apikaidominanz

Die Apikaidominanz d r ü c k t sich in der korrelativen H e m m u n g lateraler Meristeme durch ein d o m i n a n t e s apikales Meristem, aus. Diese f ü r die erste P h a s e der Entwicklung charakteristischen korrelativen H e m m u n g e n w e r d e n in ihrer B e d e u t u n g erst eingeschränkt, wenn die apikalen Meristeme ihr Strekk u n g s w a c h s t u m eingestellt h a b e n . Ohne auf Einzelheiten der Regelmechanismen der Apikaidominanz einzugehen, verweisen wir dazu auf die ausgezeichnete Darstellung von P H I L L I P S ( 1 9 6 9 ) . E r h a t in anschaulicher Weise die Theorien über die Apikaidominanz erläutert, von der 'Nährstofftheorie' (GOEBEL,

Archiv für Gartenbau, XXI. Band, Heft 7,1973

589

ü b e r die 'direkte' ( T H I M A N N ) u n d 'indirekte' Theorie der Auxinh e m m u n g (SNOW) u n d die Wirkung eines speziellen Korrelationshemmstoffes LOEB, DOSTAL)

(SNOW, LIBBEET) b z w . d e r A b s c i s i n s ä u r e (DÖRFFLING) b i s z u r ' n u t r i e n t d i v e r s i o n

theory', die zuerst von WENT formuliert wurde u n d heute die größte Wahrscheinlichkeit besitzt. Die 'nutrient diversion t h e o r y ' zieht n e b e n der Rolle der Auxine auch die der Cytokinine u n d Gibberelline in B e t r a c h t u n d rückt die ursprüngliche Nährstofftheorie in ein neues Licht. Das generelle P h ä n o m e n , das dieser Theorie zugrunde liegt, ist der 'hormongerichtete T r a n s p o r t ' . I n letzter Zeit ist mehrfach nachgewiesen worden, d a ß die H o r m o n e offensichtlich direkter auf den N ä h r s t o f f t r a n s p o r t wirken, als das über die Beeinflussung des W a c h s t u m s u n d der d a m i t gegebenen 'sinks' möglich ist (MOOBBY, 1968; MÜLLINS,

1970;

BOWBN & WAREING,

1971;

Lit. zit. bei

PHILLIPS,

1969

und

Orte hoher H o r m o n k o n z e n t r a t i o n sind allgemein als Orte bevorzugter N ä h r s t o f f a t t r a k t i o n zu betrachten. Auch neuere Arbeiten bestätigen immer wieder, daß das W a c h s t u m von korrelativ g e h e m m t e n K n o s p e n nicht n u r durch Auxin, sondern durch Wechselwirkungen zwischen Auxinen, Cytokininen u n d Gibberellinen reguliert wird ( A L I & F L E T C H E R , 1 9 7 0 ; P H I L LIPS, 1 9 7 1 ) . Die H o r m o n e wirken aber nicht unabhängig von U m w e l t f a k t o r e n und dem d a m i t v e r b u n d e n e n Zustand der Pflanzen. N e b e n dem Alter der Pflanzen spielt der E r n ä h r u n g s z u s t a n d eine wesentliche Rolle. Verringerte Lichti n t e n s i t ä t sowie mangelnde Stickstoff- u n d Phosphorversorgung verstärken die hormonale H e m m w i r k u n g auf die lateralen Meristeme u n d u m g e k e h r t SCHMIDT,

1971).

(THIMANN e t . al.,

1971;

S H E I N & JACKSON,

1971).

Zur Vervollständigung der Theorien über die korrelative H e m m u n g m u ß e r w ä h n t we"den, d a ß auf dem Wege der auxininduzierten Äthylensynthese ebenfalls eine H e m m u n g der Knospenentwicklung möglich ist ( B U R G & B U R G , 1968).

Obwohl die meisten Untersuchungen zum Problem der korrelativen H e m m u n g e n a n krautigen Pflanzen d u r c h g e f ü h r t worden sind, gibt es eine Reihe von F a k t e n f ü r die berechtigte A n n a h m e , daß die gleichen Prinzipien des hormongericht e t e n T r a n s p o r t s auch bei Apfelbäumen Gültigkeit haben ( H A T C H & P O W E L L , 1971a, b). Auf der Grundlage der bereits vorliegenden Ergebnisse bei Apfelb ä u m e n h a t J A N K I E W I C Z (1972), wie bereits e r w ä h n t , ein Modell der Wachstumskorrelationen erarbeitet. Seine Darstellung zusammenfassend k a n n m a n formulieren, daß auf Grund der Wechselwirkungen zwischen Auxinen, Gibberellinen u n d Cytokininen der Sproß, der ursprünglich mit einer geringfügig höheren Auxinproduktion sein W a c h s t u m begann, sehr bald ü b e r schwächere Sprosse dominiert. E r reißt mehr u n d mehr die begrenzte Z u f u h r von Nährstoffen u n d H o r m o n e n aus den Wurzeln u n d die K o h l e n h y d r a t r e s e r v e n aus Wurzeln u n d S t a m m a n sich. J A N K I E W I C Z h a t diese Wechselwirkungen vom kybernetischen S t a n d p u n k t als positiven Rückkopplungsmechanismus dargestellt, in den er auch die selektive H e m m u n g von schwächeren Sprossen durch eine im ganzen B a u m mehr oder weniger gleiche Abscisinsäurekonzentration einbezieht. E s ist aber fraglich, ob eine Gleichverteilung der Abscisinsäure ü b e r h a u p t vorliegt. Zumindest ist eine h e m m e n d e W i r k u n g von Absei-

S. SCHMIDT, E n t w i c k l u n g s r h y t h m u s v o n A p f e l b ä u m e n

590

sinsäure

auf das

Sproßwachstum von j u n g e n A p f e l b ä u m e n (ROBITAILLE u n d eine Z u n a h m e der Abscisinsäurekonzentration in d e n Sproßspitzen von Apfelbäumen während des Sproßwachstums nachgewiesen & CARLSON,

1970)

(SEELEY & POWELL,

1971).

Wie J A N K I E W I C Z betont, k a n n der R ü c k k o p p l u n g s m e c h a n i s m u s n u r f u n k tionieren, wenn mindestens ein begrenzender F a k t o r gegeben ist. Wo es a n nichts mangelt, gibt es natürlich auch keine K o n k u r r e n z . Das m a c h t verständlich, d a ß in gut e r n ä h r t e n Pflanzen die Apikaidominanz wesentlich schwächer ausgeprägt ist als bei Pflanzen u n t e r Licht- u n d Nährstoffmangel. J e nach den U m s t ä n d e n k ö n n e n sowohl Hormone als auch Nährstoffe die Rolle des limitierenden F a k t o r s spielen. E b e n s o wie J A N K I E W I C Z ( 1 9 7 2 ) b e t r a c h t e t auch A B O T T ( 1 9 7 0 ) die mangelnde Cytokininzufuhr als begrenzenden F a k t o r bei korrelativen H e m m u n g e n , der schließlich auch das Streckungswachstum der apikalen Sprosse zum Stillstand bringt. Man n i m m t heute allgemein an, d a ß die Versorgung der Sprosse mit Cytokininen von den Wurzeln erfolgt (WAREING, 1 9 7 0 ; ABBOTT, 1 9 7 0 ; LUCKWILL, 1 9 7 0 ; K E N D E & SITTON, 1 9 6 7 ; S I T T O N

et al. 1967). Der Nachweis des Cytokinintransportes im X y l e m s a f t ist auch f ü r Holzpflanzen erfolgt ( S K E N E & K E R R I D G E , 1 9 6 7 ; R E I D & B U R R O W S , 1 9 6 8 ) , insbesondere f ü r Apfelbäume von L U C K W I L L & W H Y T E ( 1 9 6 8 ) . Letztere f a n d e n ein Maximum der Cytokininkonzentration zur Zeit der Vollblüte; diese n a h m bis zum Sommer, wenn das Streckungswachstum a u f h ö r t e , bis auf nicht m e h r nachweisbare Mengen ab. Den T r a n s p o r t von Cytokininen in A p f e l b ä u m e n h a b e n C H V O J K A et al. ( 1 9 7 1 ) auch mit ^'C-markierten Verbindungen nachgewiesen. Sehr wahrscheinlich sind also die wachsenden Wurzeln die Orte der Cytokininsynthese ( W A G N E R & M I C H A E L , 1 9 6 9 ) . U n t e r diesem Gesichtswinkel b e k o m m t die R h y t h m i k des Wurzelwachstums eine entscheidende Bedeutung. Wie HEAD (1967, 1969) f ü r Apfelbäume zeigen konnte, ist das Wurzelwachstum zu Zeiten intensiven W a c h s t u m s des Sproßsystems reduziert. Dieses K o n k u r renzverhalten ist nicht n u r durch einen Mangel an P h o t o s y n t h e s e p r o d u k t e n zu erklären, wie das E L I A S S O N ( 1 9 7 1 ) f ü r P o p u l u s g e t a n hat, sondern auch auf der Grundlage des basipetalen A u x i n t r a n s p o r t e s von d e n wachsenden Sprossen in die Wurzeln, möglicherweise ü b e r die auxin-abhängige Äthylenproduktion (CHADWICK & BURG, 1 9 6 7 , 1 9 7 0 ) . Die B e t r a c h t u n g e n ü b e r die Wechselwirkungen zwischen Sproß u n d Wurzel wären unvollständig, wenn wir die bei ertragsfähigen Apfelbäumen v o r h a n denen F r ü c h t e nicht berücksichtigen würden. Als n u r in spezieller Weise differenzierte Sproßorgane sind sie in das System der korrelativen H e m m u n g e n ähnlich den vegetativen Sprossen einzuordnen. Die F r ü c h t e t r e t e n hierbei nicht n u r als K o n k u r r e n t e n f ü r Assimilate auf, sondern greifen durch ihre eigene H o r m o n s y n t h e s e in den W u c h s s t o f f h a u s h a l t der Apfelbäume ein. Vor allem sind es die w a c h s e n d e n E m b r y o n e n , die w ä h r e n d ihrer Entwicklung eine Folge verschiedener H o r m o n e produzieren. E s sind sowohl Auxine, Gibberelline als auch Cytokinine nachgewiesen worden ( D E N N I S & N I T S C H , 1 9 6 6 ; L U C K W I L L e t al., 1 9 6 9 ; L E T H A M & W I L L I A M S , 1 9 6 9 ) . E s s t e h t außer Zweifel,

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daß diese P h y t o h o r m o n e f ü r die Entwicklung der Früchte, insbesondere den F r u c h t a n s a t z u n d das F r u c h t w a c h s t u m , von großer B e d e u t u n g sind (CRANE, 1 9 6 9 ) . F r u c h t a n s a t z u n d -Wachstum wirken ü b e r die Anzahl u n d Größe der F r ü c h t e entscheidend auf den E r t r a g ein. I n diesem Z u s a m m e n h a n g soll a b e r unser H a u p t a u g e n m e r k auf ihre Rolle in den korrelativen Beziehungen gelegt werden, d a sie sowohl das Sproßwachstum im laufenden J a h r u n d im F o l g e j a h r (HANSEN, 1971) als auch das Wurzelwachstum (HEAD, 1969) wesentlich beeinflussen. Somit h a b e n auch die F r ü c h t e einen indirekten Einfluß auf die Cytokininproduktion der Wurzeln. Zu e r w ä h n e n bleibt noch, d a ß in dem von den Wurzeln zu den Sprossen geleiteten Transpirationsstrom von Apfelbäumen Gibberel line nachgewiesen worden sind ( L U C K W I L L & W H Y T E , 1 9 6 8 ; J O N E S & L A C E Y , 1 9 6 8 ) . Neuere U n t e r s u c h u n g e n lassen aber die Frage offen, ob die Wurzeln Orte der Gibberellinsynthese sind. Wahrscheinlich werden Gibberelline wie in d e n wachsenden F r ü c h t e n auch in den Streckungszonen der Sprosse synthetisiert (JONES & P H I L L I P S , 1 9 6 6 ; CROZIER & R E I D , 1 9 7 1 ) . Ohne beim gegenwärtigen S t a n d unseres Wissens im k o n k r e t e n Einzelfall ein klares Bild zeichnen zu können, ist deutlich geworden, d a ß ü b e r die Verteilung der P h y t o h o r m o n e u n d deren Einfluß auf den gerichteten S t o f f t r a n s p o r t u n d auf W a c h s t u m s - u n d Differenzierungsvorgänge stark ausgeprägte korrelative Beziehungen in den Pflanzen existieren, deren m a r k a n t e s t e Erscheinungsform die Apikaidominanz ist. Ob sie n u r auf den einjährigen Bereich der B ä u m e b e s c h r ä n k t ist (PHILLIPS, 1 9 6 9 ) , ist auf Grund obstbaulicher E r f a h r u n g e n auszuschließen ( F E U C H T , 1968) Andererseits' bilden m e h r oder weniger große A s t p a r t i e n offensichtlich relativ selbständige Einheiten. 2.2.

Gravimorphismus

Als zweiter sehr wesentlicher F a k t o r in den korrelativen Beziehungen der A p f e l b ä u m e m u ß der G r a v i m o r p h i s m u s g e n a n n t werden, zumal zwischen Gravimorphismus u n d Apikaidominanz enge Verflechtungen bestehen. W i r m ö c h t e n auch hier auf eine ausführliche Besprechung der L i t e r a t u r verzicht e n u n d die wertvolle Zusammenstellung von J A N K I E W I C Z ( 1 9 7 1 ) a n f ü h r e n . Verallgemeinernd ist zu sagen, daß Sprosse u n d Wurzeln in horizontaler Lage schwächer wachsen als in vertikaler; K n o s p e n a n horizontal orientierten Sprossen entwickeln sich a s y m m e t r i s c h ; die Apikaidominanz h ä n g t v o n der Orient i e r u n g der Sprosse a b ; in horizontaler oder a b w ä r t s geneigter Lage werden gewöhnlich basale Seitenknospen dominant. Die zuletzt g e n a n n t e Erschein u n g war u. a. Anlaß, die Rolle der Wurzeln bei der Apikaidominanz in neuem Licht zu sehen ( S M I T H & W A R E I N G , 1 9 6 4 ) . 3.

Sommerruhe

W e n n wir den f r ü h e r formulierten Gedanken wieder aufgreifen, d a ß die Cytok i n i n z u f u h r zum begrenzenden F a k t o r des Sproßwachstums wird, so k ö n n e n wir- d e m von A B B O T T u n d J A N K I E W I C Z postulierten autokatalytischem System

S. SCHMIDT, Entwicklungsrhythmus von Apfelbäumen

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des Sproßwachstums im Sinne eines positiven Rückkopplungsmechänismus einen negativen Rückkopplungsmechanismus gegenüberstellen, in dem wir das Sproßsystem in Wechselwirkung mit dem Wurzelsystem betrachten. Wie wir sahen, hat das intensive Sproßwachstum eine Hemmung des Wurzelwachstums zur Folge, wodurch die Cytokininproduktion eingeschränkt wird. Dadurch kommt es schließlich zur Beendigung des Streckungswachstums. Die unterhalb des Vegetationspunktes gebildeten Blattanlagen 1—8 entwickeln sich nicht zu normalen Blättern weiter. Ihre Lamina sterben ab und die Blattbasen werden zu Knospenschuppen. Nur die Blattanlagen vom 9. Nodium an entfalten sich zu normalen Blättern ( A B B O T T , 1 9 7 0 ) . Das Ergebnis ist eine schnelle Abnahme der Wuchsstoffproduktion in den Sproßstreckungszonen und als Folge davon eine Verringerung der Kambiumaktivität und des aktiven Transportes. Während in der Hauptphase des Sproßwachstums die Länge des Plastochrons zwei Tage betrug, verlangsamt es sich mit Beendigung des Sproßwachstums auf 7 Tage, um danach wieder auf 5 Tage anzusteigen ( A B B O T T , 1 9 7 0 ; F U L F O R D , 1965).

I n dieser Phase kann nach Wiederaufnahme der Wurzelaktivität und nach verschiedenen Behandlungen wie Schnittmaßnahmen und Entblätterung das Sproßsystem das Streckungswachstum wieder aufnehmen. Unter unseren klimatischen Bedingungen ist das sogar normalerweise häufig der Fall in Form des sogenannten 'Johannistriebes'. Aber unter dem Einfluß der fortschreitenden Alterung und der veränderten Photoperiode geht diese Phase der 'Sommerruhe', die sich nur durch eine äußerliche Inaktivität auszeichnet, in die eigentliche Winterruhe über.

3.1.

Blütenbildung

Der Übergang in die Phase der 'Sommerruhe' (summer dormancy) ist nicht nur eine unspezifische Hemmung der Blattentwicklung. Sie ist eine Phase abnehmender Zellstreckung und zunehmender Zellteilung ( S M I T H & K E F F O K D , 1964). Diese Phase wird zur entscheidenden Phase in der generativen Entwicklung der Apfelbäume, weil in sie die Blütendifferenzierung fällt. Schon die Anatomie einer Blütenknospe zeigt, daß nach der Ausbildung von etwa 9 Knospenschuppen und 3 Übergangsblättern erst 6 Blattanlagen und 3 Brakteen differenziert werden, bevor ein endständiger Blütenstand mit 6—7 Blüten gebildet wird ( A B B O T T , 1 9 7 0 ) . Da Blütenanlagen nur in Knospen differenziert werden, könnte eine Beziehung zwischen dem Vorhandensein von Knospenschuppen und der Blütendifferenzierung bestehen. Eine Besonderheit der Knospendifferenzierung ist, wie erwähnt, das Fehlen der Zellstreckung, das möglicherweise auch auf die Einstellung der Gibberellinproduktion in den sehr jungen Blättern nach dem Absterben ihrer Blattspreiten zurückgeht ( A B B O T T , 1 9 7 0 ) . Andererseits werden Blüten nur differenziert, wenn die Länge des Plastochrons 7 Tage nicht über-

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schreitet. U n t e r d e m E i n f l u ß korrelativer H e m m u n g e n , wie sie z. B. v o n F r ü c h t e n ausgehen, k ö n n e n die Meristeme in den K n o s p e n ziemlich a b r u p t in ein 18-Tage-Plastochron ü b e r g e h e n (FULFORD, 1966b). A u c h in diesem Fall ist d a s K o n z e p t v o m Cytokininmangel a n w e n d b a r , indem m a n a n n i m m t , d a ß zur A u f r e c h t e r h a l t u n g eines 5—7-Tage-Plastochrons in d e n K n o s p e n m e r i s t e m e n eine ausreichende Menge Cytokinin notwendig ist. N a t ü r l i c h ist diese Cytok i n i n z u f u h r , wie bereits f r ü h e r e r w ä h n t , im Z u s a m m e n h a n g mit der eingestellten Gibberellinsynthese u n d dem erhöhten Abscisinsäurespiegels zu sehen (FULFORD, 1 9 6 6 a).

Die zahlreichen E r f a h r u n g e n aus der obstbaulichen P r a x i s berechtigen zu der A n n a h m e , d a ß korrelative Beziehungen, wie wir sie f ü r die Apikaidominanz beschrieben haben, auch in der weiteren E n t w i c k l u n g in d e n K n o s p e n eine Rolle spielen. E s läßt sich zeigen, d a ß stark wachsende apikale Sproßorgane, wie sie a u c h die F r ü c h t e darstellen, die Blütendifferenzierung basalwärts a n g e o r d n e t e r K n o s p e n h e m m e n (FEUCHT, 1968). I n diesem Sinne h a t t e n wir bereits f r ü h e r formuliert, d a ß alle F a k t o r e n , die die A p i k a i d o m i n a n z schwächen, die B l ü t e n b i l d u n g f ö r d e r n (SCHMIDT, 1971). D a r u n t e r fallen auch der Einfluß d e r S c h w e r k r a f t d u r c h Waagerechtstellung v o n Sprossen u n d die Beeinflussung des v e g e t a t i v e n W a c h s t u m s d u r c h synthetische W a c h s t u m s regulatoren. D a die Differenzierungsprozesse in den K n o s p e n sich nicht d u r c h erhebliche Massezunahme auszeichnen, wird wahrscheinlich die Nährstoffk o n k u r r e n z von geringerer B e d e u t u n g sein als die Wechselwirkungen zwischen P h y t o h o r m o n e n . Aus d e n Ergebnissen der chemischen F r u c h t a u s d ü n n u n g sowie a u s U n t e r s u c h u n g e n m i t Sorten, die samenlose F r ü c h t e bilden (CHAN & C A I N , 1 9 6 7 ) u n d die d i r e k t e n Wuchsstoffanalysen ( L U C K W I L L et al., 1 9 6 9 ) k a n n geschlossen werden, d a ß die sich entwickelnden E m b r y o n e n in jungen, w a c h s e n d e n F r ü c h t e n d u r c h ihre W u c h s s t o f f p r o d u k t i o n hierbei v o n ausschlaggebender B e d e u t u n g sind. Allein die Gibberellinzufuhr a u s d e n F r ü c h t e n k ö n n t e ausreichen, u m die B l ü t e n b i l d u n g zu h e m m e n ( D E N N I S & E D G E R T O N , 1 9 6 6 ; LUCKWILL e t al., 1 9 6 9 ; LUCKWILL,

1970).

Schlußfolgernd aus d e m in d e n vorhergehenden A b s c h n i t t e n Gesagten ist als Voraussetzung f ü r die Blütenbildung folgende P h y t o h o r m o n k o n s t e l l a t i o n in d e n Apfelknospen a b z u l e i t e n : geringe Auxin- u n d Gibberellinkonzentration u n d d a m i t v e r b u n d e n fehlende Zellstreckung sowie eine e r h ö h t e Abscisins ä u r e k o n z e n t r a t i o n . Diese charakterisieren den scheinbar g e h e m m t e n Zus t a n d d e r S o m m e r r u h e der K n o s p e n . Demgegenüber erfordert die Aufrechte r h a l t u n g eines e n t s p r e c h e n d e n Plastochrons eine genügende Cytokininzuf u h r . Dieses Gleichgewicht ist als sehr kritisch zu bezeichnen u n d k a n n sehr leicht d u r c h ä u ß e r e F a k t o r e n in die eine oder a n d e r e R i c h t u n g beeinflußt w e r d e n ( L U C K W I L L , 1 9 7 0 ) . I n e t w a s weniger k o n k r e t e r F o r m h a t S A U R E ( 1 9 7 1 ) ähnliche Regelmechanismen formuliert. D a r a u s lassen sich zwar allgemeine Richtlinien f ü r die Beeinflussung der Blütenbildung ableiten, aber im k o n k r e t e n Fall einer b e s t i m m t e n K n o s p e oder gar eines Sprosses (Astes) k ö n n e n wir noch nicht voraussagen, ob sie sich veget a t i v oder generativ weiterentwickeln werden.

S. SCHMIDT, Entwicklungsrhythmus von Apfelbäumen

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Das für die Blütenbildung notwendige Phytohormongleichgewicht spiegelt sich auch darin wider, daß die höchste Blühwilligkeit an Sprossen mittlerer Stärke zu beobachten ist ( R U D L O F F & L Ü C K E , 1 9 6 0 ) und daß sowohl zu starkes als auch zu schwaches Wachstum, z. B. bedingt durch die Stickstoffversorgung, keine Blütenbildung ermöglichen. Der Prozeß der Blütendifferenzierung, der bei uns etwa von Ende Juni bis Ende Juli einsetzt ( N E U M A N N , 1 9 6 2 ) , dauert bis zum Ende der Vegetationsperiode an, d. h. bis der erfolgte Übergang zur Winterruhe und die dann gegebenen tiefen Temperaturen die Wachstumsprozesse wesentlich verlangsamen.

4.

Winterruhe

Während man annehmen kann, daß die Ursachen der Sommerruhe in den korrelativen Hemmungen in der Gesamtpflanze zu suchen sind, scheint die Ursache für die Winterruhe in den Knospen selbst zu liegen. Sie kann nur durch eine Kälteperiode überwunden werden. Es gibt eine Reihe von Theorien über die Ruheperiode (dormancy), ohne daß das Problem auch nur annähernd gelöst ist ( W A R E I N G & S A U N D E R S , 1 9 7 1 ) . Zweifellos nehmen das Phytochromsystem, über das die Veränderungen der Photoperiode wirksam werden, und die Abscisinsäure eine Schlüsselstellung bei einigen Aspekten der Dormanz ein. Die Anhäufung von Abscisinsäure in Apfelknospen ist mehrfach nachgewiesen worden ( S E E L E Y & P O W E L L , 1 9 7 1 ; P I E N I A Z E K & R U D N I C K I , 1971). Sie wird wahrscheinlich in alternden Blättern unter dem Einfluß von Kurztagsbedingungen gebildet. Andererseits ist die Beendigung der Ruhe durch eine Abnahme der Abscisinsäurekonzentration allein nicht erklärbar, sondern eher durch die Zunahme der Konzentration endogener Stimulatoren, darunter der Gibberelline und Cytokinine. Letztere haben sich als sehr wirksame Substanzen zur Brechung der Ruhe erwiesen ( P I E N I A Z E K , 1 9 6 4 ) . Nach A B B O T T ( 1 9 7 0 ) ist der Einfluß der niedrigen Temperaturen auf die Ruhebrechung möglicherweise durch eine Beschleunigung der Alterung der Knospensohuppen und Übergangsblätter bedingt. Nach Überwinden der Ruhe durch die gegebenen Wintertemperaturen und mit steigenden Temperaturen im F r ü h j a h r beginnt mit dem Aufbrechen der Knospen ein neuer Entwicklungszyklus.

5.

Blockschema

Die im Vorangegangenen skizzierten entwicklungsphysiologischen Zusammenhänge wollen wir anhand eines Blockschemas (Abb. 1) zusammenfassen: I m oberen Teil des Schemas ist ein Entwicklungszyklus des Sproßsystems dargestellt (stark ausgezogene Pfeile). Nach der Winterruhe der vegetativen und generativen Knospien entfalten sich beblätterte Sprosse ohne oder mit

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 7, 1973

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». = Wachstums-und Entwicklungsprozesse • - Realisierung entwicklungsphysio/ogischer Prinzipien — Assimitattransport - PhytohormonbiUung - Wirkung exogener Fakturen Abb. 1 Schema der Wechselwirkung im Entwicklungszyklus von Apfelbäumen.

Blüten. Letztere entwickeln sich teilweise zu Früchten weiter. Die aktiven Vegetationspunkte stellen zu unterschiedlichen Zeitpunkten ihr Streckungswachstum ein und bilden in Form der Knospen die Ruheorgane aus, in denen noch während der Sommermonate die entscheidende Differenzierung von Blütenmeristemen einsetzen kann. I n dieser Phase überwiegt das Zellteilungswachstum und seine Intensität schafft die Voraussetzungen für den nächstjährigen Ertrag in Form eines optimalen Anteils generativer Knospen. Dem Sproßsystem gegenübergestellt ist das Wurzelsystem, das nur durch Phasen mehr oder weniger aktiven Wachstums gekennzeichnet ist. Die Wechselwirkungen zwischen Sproß- und Wurzelsystem werden über das Leitungssystem des Stammes durch den Stofftransport realisiert (stark und schwach gestrichelte Pfeile). Mit der Gegenüberstellung der durch Sprosse und Wurzeln assimilierten Nährstoffe ('Assimilate') und der synthetisierten Phytohormone wird zum Ausdruck gebracht, daß ihre V e r t e i l u n g im Baum als zentraler Regelmechanismus zu betrachten ist. Durch den 'hormongerichteten Stofftransport' werden solche wichtigen Aspekte korrelativer Hemmungen wie der der Apikaldominanz wirksam. Die korrelativen Hemmungen werden durch die endogene Rhytmik charakteristischer Entwicklungsphasen (Strekkungswachstum, Sommerruhe, Winterruhe) in ihrer Ausprägung wesentlich beeinflußt. Die Rolle exogener Faktoren soll im Schema nur angedeutet werden. Sie wirken über die Bereitstellung von Nährstoffen einschließlich des Kohlenstoffs und über die Beeinflussung ihrer Aufnahme und Assimilation. Damit verbunden sind die ökologischen Voraussetzungen für das Wachstum selbst,

S. SCHMIDT, Entwicklungsrhythmus von Apfelbäumen

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wobei insbesondere die T e m p e r a t u r eine große Rolle spielt. Das Licht wirkt nicht n u r über die P h o t o s y n t h e s e sondern auch ü b e r das photoperiodisch empfindliche P h y t o c h r o m s y s t e m . D u r c h die Beeinflussung der W a c h s t u m s u n d Alterungsprozesse wird indirekt der H o r m o n h a u s h a l t reguliert.

6.

Schlußfolgerungen

W e n n wir n u n zu der einleitend formulierten Zielstellung der O b s t p r o d u k t i o n zurückkehren, jährlich einen 'optimalen E r t r a g ' zu erreichen, wäre die weitgehende Beherrschung der im Vorangegangenen skizzierten komplexen Kontrollmechanismen die Voraussetzung d a f ü r . Leider sind wir noch weit entf e r n t von einer Beherrschung dieser Kontrollmechanismen. Auf der Grundlage unseres gesamten heutigen Wissens werden sich aber Fehlschläge bei anbautechnischen M a ß n a h m e n weitgehend vermeiden lassen. E s k o m m t darauf an, in der P h a s e der beginnenden generativen Entwicklung der Vegetationspunkte, diejenige Situation zu begünstigen, die die beste Voraussetzung f ü r einen 'optimalen E r t r a g ' darstellt. Wie wir sahen, ist diese P h a s e ein sehr labiles Gleichgewicht zwischen h e m m e n d e n Prozessen (Hemm u n g des Streckungswachstums, Knospenbildung) u n d f ö r d e r n d e n Prozessen (intensives Teilungswachstum), das S A U R E (1972) in etwas unklarer F o r m als ein Gleichgewicht zwischen Wuchsförderung u n d W u c h s h e m m u n g beschreibt. Die d a r a u s von ihm abgeleiteten allgemeinen Regeln f ü r die A n b a u t e c h n i k werden dadurch aber in ihrem Wert keinesfalls gemindert. Bemerkenswert scheint uns die Feststellung SAURES, d a ß es v o m ökonomischen S t a n d p u n k t a m billigsten wäre, wenn m a n diese grundsätzlichen Regelmechanismen schon bei der Anlage einer Produktionseinheit durch die W a h l von Sorte, Unterlage, S t a n d o r t u n d Pflanzweite berücksichtigen k ö n n t e . I m günstigsten Fall k ö n n e n d a n n die Regelungen im Sinne eines 'optimalen E r t r a g e s ' von selbst ablaufen. Beim gegenwärtigen S t a n d machen sich kurzfristige M a ß n a h m e n , wie Schnitt, Binden, Ausdünnen, N-Düngung u n d Einsatz von W a c h s t u m s regulatoren, notwendig, die in der Regel wiederholt werden müssen u n d dadurch zwangsläufig t e u r e r werden. N u r eine gute W a h l des Z e i t p u n k t e s solcher zeitweiligen M a ß n a h m e n g a r a n t i e r t d a r ü b e r hinaus ü b e r h a u p t d e n Erfolg. W e n n S A U R E sagt, daß es vielfach nicht gelingt, enge zahlenmäßige Beziehungen zwischen der S t ä r k e einer M a ß n a h m e u n d der S t ä r k e ihrer W i r k u n g herzustellen, so möchten wir hinzufügen, d a ß es solche einfachen zahlenmäßigen Beziehungen, wie m a n sie sich o f t vorstellt, gar nicht gibt. W i r erinnern n u r a n das vielzitierte Beispiel der N-Düngung. Eine einfache Beziehung zwischen N - D ü n g u n g u n d E r t r a g wird sich k a u m nachweisen lassen, weil die Wirk u n g der N - D ü n g u n g nicht n u r v o n der Nährstoffversorgung des B o d e n s u n d der B ä u m e sondern a u c h v o m Z e i t p u n k t der N - A u f n a h m e durch die Wurzeln a b h ä n g t . Diese wiederum ist abhängig v o m B o d e n z u s t a n d , insbesondere der Wasserversorgung, u n d v o m Vorhandensein aktiver Wurzeln. Die Assimilation des a u f g e n o m m e n e n N h a t das Vorhandensein entsprechender I n t e r m e d i ä r -

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 7, 1973

597

produkte, die das Ergebnis der Photosynthese sind, zur Voraussetzung. Die Verteilung der N-Assimilate wird, wie wir gesehen haben, wesentlich durch die Phytohormone gesteuert und ihre Wirkung hängt ganz davon ab, wann sie an welche Sproßmeristeme gelangen. Sie können das vegetative Wachstum begünstigen, wenn sie in der Streckungsphase die Sproßmeristeme erreichen. Sie können die Blütendifferenzierung fördern, wenn sie die Meristeme der Knospen in der Phase der Sommerruhe erreichen. Welche Rückkopplungen bei der Förderung des vegetativen Wachstums auftreten, haben wir in früheren Abschnitten ausführlich behandelt. Allein der Hinweis auf die stärkere Beschattung der vorhandenen Blätter bei intensiverem Wachstum und die damit verbundene Beeinträchtigung der Photosysthese mit. ihren Konsequenzen für die N-Assimilation soll genügen, um die Komplexität jeder einzelnen Maßnahme anzudeuten. Wir haben nur die Wirkung einer Maßnahme angeführt. Ähnlich komplex würde sich das Bild gestalten, wenn wir irgendeine andere Maßnahme in dieser Hinsicht analysieren würden. Ihre Bedeutung im Obstbau müssen wir in erster Linie vom Standpunkt der Unzulänglichkeit der heutigen Obstanlagen mit den gegebenen Sorten sehen. S A U R E (1972) hat sicher Recht, wenn er sagt, daß wir noch mehr als bisher von Patentrezepten zu individuellen Gebrauchsanweisungen kommen müssen. Dazu gehört aber ein hohes Maß an Sachkenntnis und das Vorhandensein ausreichender Informationen. In der stärkeren Ausnutzung der kostenlosen selbstregulierenden Kräfte in den Bäumen, auch durch die Züchtung neuer Sorten, bestehen Voraussetzungen für wesentliche Fortschritte in der Obstproduktion.

Zusammenfassung I m jährlichen Entwicklungszyklus durchlaufen Apfelbäume im wesentlichen drei Phasen. Beginnend mit dem Frühjahrsaustrieb überwiegt in der ersten Phase das Streckungswachstum. Korrelative Hemmungen, insbesondere die Apikaidominanz, deren Stoffwechselphysiologie Grundlage der 'hormongerichtete Transport' ist, sind Ursachen für das unterschiedliche Streckungswachstum der Sprosse. Mit der Umwandlung junger Blattanlagen in Knospenschuppen als vermutliche Folge von Cytokininmangel und mit der Ausbildung von Knospen beginnt die Sommerruhe. In dieser Phase überwiegen Zellteilungsprozesse. Sie ist durch ein sehr labiles Gleichgewicht zwischen Wuchsund Hemmstoffen gekennzeichnet, als deren Bildungszentren sowohl die Sprosse mit den Früchten als auch die Wurzeln anzusehen sind. Bei genügend hoher meristematischer Aktivität werden zu dieser Zeit in den Knospen die Blütenanlagen differenziert. Eine ausreichende Anzahl Blütenknospen mit hoher Fruchtungstendenz ist Voraussetzung für die Erzielung eines 'optimalen Ertrages'. Nach Überwindung der Winterruhe, der dritten Entwicklungsphase, durch Einwirkung tiefer Temperaturen beginnt mit der Entfaltung der Knospen ein 41 Archiv für Gartenbau, Bd. 21, H. 7, 1973

598

S. SCHMIDT, E n t w i c k l u n g s r h y t h m u s v o n A p f e l b ä u m e n

neuer Entwicklungszyklus. Es werden endogene Regulationsmechanismen diskutiert, deren sinnvolle Ausnutzung Möglichkeiten für wesentliche Fortschritte in der Obstproduktion bietet. Pe3K)Me Ha3BaHiie B

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Summary Title of paper: Effects of differentiated tillage and fertilization, prior to planting low-stem apple trees, on tree performance in the first five years of growth. I I . Brown earth at Stroga Differentiated tillage and fertilization variants were experimentally applied to a test plot of Salm brown earth, before planting „ H e r m a " variety low-stem apple trees with M X I and M IV rootstocks. Up to the fifth year of growth, no significant effects on vegetative and generative performance parameters of the trees were recorded from rootstock, tillage (normal ploughing, ploughing with subsoil loosening, depth of 45 cm ploughed with two different ploughs) nor from advance fertilization (no minerals, with minerals, combined mineral and organic fertilization). However, tillage prior to planting in conjunction with the given rootstock had effects upon growth in the second and third year. Trees on M IV rootstook grew more vigorously after subsoil loosening for which a ground chisel had been used. Their growth intensity after normal ploughing was less than after deep ploughing. Trees on M X I exhibited less pronounced growth differences and responded conversely to subsoil loosening and normal ploughing. Tillage in conjunction with advance fertilization had some effects on stem thickness in the fourth year of growth, i. e. better growth after deep ploughing, using Type B 175 plough, together with both variants of advance fertilization, or weaker growth after deep ploughing, using Type B 185 plough, without and with mineral plus organic fertilization. Rootstock and tillage as well as rootstock, tillage, and fertilization had effects upon mean fruit weigth in one year each. Threefold interaction caused additional differences regarding the number of inflorescences in the third year of growth. These results seem to suggest that in fruit growing major importance should be attributed to site, rootstock, and ameliorative tillage. 42«

616

G. SCHÖNBERG, Bodenbearbeitung und Düngung vor der Pflanzung von Äpfeln

Literatur EHWALD, E . ; LIEBEROTH, U.; SCHWANECKE, W.: Zur Systematik der Böden der Deutschen Demokratischen Republik besonders im Hinblick auf die Bodenkartierung. Sitzungsberichte der DAL zu Berlin 15 (1966) H 18 SCHÖNBERG, G.: Probleme der Bodenfruchtbarkeit im Obstbau unter besonderer Berücksichtigung der Strogaer Bedingungen. Vortrag zur Tagung der Güterdirektion der DAL zu Berlin in Stroga am 9. 9. 1970 SCHÖNBERG, G.: Auswirkungen unterschiedlicher Bodenbearbeitung und Düngung vor der Pflanzung von Apfelniederstämmen auf die Leistung der Bäume bis zum 5. Standjahr. I. Auf Parabraunerde am Standort Pillnitz. Arch. Gartenbau 21 (1973) S. 419—134 S t OWIK, K . ; CEGLOWSKI, M.; NIEZBORALA, B . : Wplyw doglebnego nawoeznia gleby piaszczystej na wzrost jabloni odmiany Mc Intosh na podkladach antonöwka zwykla i M X I . Rocz. Nauk rolniczych, Warszawa, Ser. A 98 (1972) 1, 6 3 - 7 7 Forschungsbericht: Untersuchungen zur Beurteilung der Bodenfruchtbarkeit und Maßnahmen zu ihrer Verbesserung (speziell Kernobst). Teil: Auswirkungen unterschiedlicher Bodenvorbereitungsmaßnahen vor der Pflanzung an verschiedenen Standorten — Standortanalyse. Teilbericht: Institut für Obstbau Dresden-Pillnitz der DAL zu Berlin vom 20. 11. 69 Anschrift des Autors: D r . G . SCHÖNBERG

Institut für Obstforschung der AdL der D D R 8057 Dresden-Pillnitz

Arch. Gartenbau • Bd. 21 • 1973 • H. 7 • S. 617-634 • Berlin Forschungsbereich für Bodenfruchtbarkeit der Humboldt-Universität zu Berlin in Großbeeren THOMAS GEISSLER u n d SABINE GROSSKOPF

Untersuchungen zur Ermittlung von Grenzwerten physikalischer Bodeneigenschaften für die Gemüseproduktion unter Glas und Plasten (Eingegangen am 5. März 1973)

1.

Problemstellung

Die Steigerung und Stabilisierung der Erträge ist das wichtigste Mittel, um eine termin- und artengerechte Versorgung der Bevölkerung mit Frühgemüse zu sichern und die Wirtschaftlichkeit des Anbaues bei steigender Arbeitsproduktivität zu erhöhen. Alle Maßnahmen, die der Ertragssteigerung dienen, haben daher eine große Bedeutung ( E W A L D , 1 9 7 2 ) . Dabei spielen die Erhaltung und Steigerung der Bodenfruchtbarkeit eine wesentliche Rolle. Die Versorgung der Pflanzen mit Nährstoffen nach wissenschaftlichen Aussagen ist das Ergebnis zielgerichteter Untersuchungen chemischer Vorgänge im Boden in Verbindung mit der Ermittlung der Ansprüche der Pflanzenarten (DREWS, 1 9 6 3 , 1 9 7 2 ; G Ö H L E R und D R E W S , 1 9 7 1 ; K L Y T S C H N I K O W , 1 9 6 5 ) . I m Zusammenhang damit wurde der Einfluß verschiedener Substrate und Erden auf den Nährstoffhaushalt näher bestimmt ( D R E W S 1 9 7 1 ; C E S N A K O V u.a. 1 9 6 5 ; D A V T J A N 1970).

Zur erforderlichen ständigen Kontrolle der pflanzenverfügbaren Nährstoffgehalte im Boden wurden Schnelltestmethoden entwickelt, die sich insbesondere für den Einsatz in Betriebs- und Zentrallaboratorien f ü r die Gewächshauswirtschaften als sehr zweckmäßig erwiesen. Auf der Grundlage von festgelegten Grenzwerten für anzustrebende Bereiche des Nährstoffgehaltes im Boden ( G E I S S L E R , D R E W S , K A U F M A N N 1 9 6 5 ; G E I S S L E R , H A U E R , G O H R 1 9 7 2 u.a.) konnten exakt begründete Düngungsempfehlungen sowohl f ü r eine Ausbringung in fester als auch in flüssiger und kontinuierlicher Form gegeben werden (HAUER 1 9 7 2 ) . I m Gegensatz dazu konnten zur Gestaltung der physikalischen Bodeneigenschaften bisher nur wenig begründete quantitative Aussagen gemacht werden. I m Feldbau werden Untersuchungen bodenphysikalischer Eigenschaften im Hinblick auf ihre Beeinflussung zur Steigerung des Ertragsniveaus schon seit Jahrzehnten vorgenommen ( A P S I T S 1 9 3 5 ; D O L G O V 1 9 5 2 ; K A C I N S K I J 1 9 6 3 ; u.a.). Aus ihnen ergibt sich der starke Einfluß der Bodenstruktur auf Wurzelentwicklung, Nährstoffaufnahme und -Verwertung, ohne daß es bisher zur Festlegung bestimmter Grenzbereiche entsprechend den Anforderungen der Pflanzen gekommen wäre. F ü r den Pflanzenbau in Gewächshäusern erwies es sich

618

TH. GEISSLER/S. GROSSKOPF, Physikalische Bodeneigenschaften für die Gemüseproduktion

als immer dringlicher, exakte Meßwerte auch für die wichtigsten physikalischen Eigenschaften der verwendeten Böden, Erden und Substrate zu erhalten, um auch von dieser Seite her reproduzierbare, optimale Voraussetzungen für die Ertragsbildung zu schaffen. Mit zunehmender Konzentration und Übergang zu industriemäßigen Verfahren der Gemüseproduktion unter Glas und Plasten erwies sich die teilweise Ausgliederung der Erd- und Düngerwirtschaft aus den eigentlichen Produktionsbetrieben und ihre Übernahme durch spezielle Einrichtungen in Dienstleistung als zweckmäßig. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit der Standardisierung solcher industriemäßig hergestellter Erden, Substrate bzw. organischer Düngestoffe. Diese muß auch ihre strukturbeeinflussenden physikalischen Eigenschaften und Methoden ihrer Bestimmung umfassen und auf der Grundlage der genauen Kenntnis der Ansprüche der einzelnen Gemüsearten in dieser Hinsicht beruhen. Die bisherigen Forderungen an die gärtnerischen Erden in der Gemüseproduktion waren sehr allgemeiner Natur (AUTORENKOLLEKTIV, 1969; FRUHSTORFER,

1958;

GOROCHOVA U. K U K L I N A ,

1971)

und

die A u s w i r k u n g e n

der

physikalischen Bodeneigenschaften der Substraten oder Erden bzw. ihrer Veränderungen auf den Ertrag waren nur ungenügend bekannt. Ebenso wie für die Gemüseproduktion werden in der Zierpflanzenproduktion speziell hergestellte Substrate und Erden benötigt. Hier liegen einige Ergebnisse über die Beziehungen zwischen Bodenstruktur und Ertrag vor. TEPE (1954) legt an einigen Beispielen dar, welche Strukturverhältnisse in verschiedenen Zierpflanzenerden vorhanden sind. HASLER (1960) zeigt eine statistisch gesicherte Abhängigkeit zwischen Luftkapazität (LK) und Blütenzahl bei Geranien. Bei OTTOSSON (1968) wird auf die Abhängigkeit des Ertrages von bodenphysikalischen Eigenschaften (Porenvolumen, LK, Volumengewicht u. a.) bei Nelken aber auch bei Tomaten und Gurken hingewiesen. Für landwirtschaftliche Pflanzenarten und Gemüsearten, die im Freiland angebaut werden, liegen bereits einige Grenzwerte für natürliche Böden vor. Diese beziehen sich in erster Linie auf Luftkapazität, das Porenvolumen und die Trockenraummasse, die nach GRABLE (1966) in engem Zusammenhang mit dem Porenvolumen steht. FIEDLER

(1964),

DIGLERIA

(1962),

TREZCCKI

(1971),

TAYLOR

(1970),

BUNT

( 1 9 6 0 / 6 1 ) , HEINZE (1970), KOPECKY (1966) u n d KALINSKIJ (1963) g e b e n G r e n z -

werte für verschiedene landwirtschaftliche Pflanzenarten an. Von FIEDLER (1964) werden 10% Luftanteil des Porenvolumens als untere Grenze betrachtet, bei dem die meisten Pflanzen ihr Wachstum einstellen. Die Grenzwerte, d i e v o n KAUFMANN u n d VORWERK ( 1 9 7 0 ) f ü r d i e L u f t d u r c h l ä s s i g k e i t b e i G u r -

kensubstraten ermittelt wurden, beruhen auf einer Gegenüberstellung von Erträgen aus zahlreichen Produktionsbetrieben und den vorgenommenen Messungen. Das bisher vorliegende Material läßt sich jedoch nicht ohne weiteres für die Bedingungen der Gemüseproduktion unter Glas und Plasten anwenden. Dies ist begründet einerseits in den extrem hohen Ansprüchen der hier angebauten Pflanzenarten, andererseits in der Vielfalt der als Erde bzw. Substrat eingesetzten Materialien.

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 7, 1973

619

Die Beziehungen bodenphysikalischer Komponenten untereinander und zum Wachstum bzw. zur Entwicklung der Pflanze sind noch unzureichend bekannt — das wiederum liegt begründet in der Komplexität der Wirkung der Komponenten, der Heterogenität insbesondere der Substrate und methodisch in der Schwierigkeit der Erfassung dieser Parameter in einem ausreichenden Stichprobenumfang. Die dargelegte Problematik läßt die besonderen Schwierigkeiten, die bei der Ermittlung von Grenzwerten für die Gemüseproduktion unter Glas und Plasten bestehen, erkennen und erklärt z. T., daß das bisher vorliegende Untersuchungsmaterial sehr unvollständig und uneinheitlich ist und für allgemeingültige Aussagen bei weitem nicht ausreicht. Da es für die einzelnen Gemüsearten unter Glas und Plasten an Grenzwerten noch fehlt, wurde dieser Frage nachgegangen. Schwerpunkt bei der Untersuchung bodenphysikalischer Vorgänge im Boden und ihrer Wirkung auf den Ertrag bildet die Bodenstruktur. B I R E C K I (1968) versteht unter dem Begriff Bodenstruktur die räumliche Anordnung der einzelnen und aggregierten Bodenteilchen. Die Art und Weise der Anordnung bedingt gleichzeitig auch Größe, Form, Gestaltung und Verteilung der Bodenporen, wodurch der Wasser-, Luft-, Wärme- und Nährstoffhaüshalt des Bodens gesteuert werden kann. Hier wird die Bedeutung der physikalischen Bodeneigenschaften in ihrer Komplexität sichtbar. Gelingt es, das Porenvolumen, die Luft- und Wasserkapazität und die Trockenraummasse, die hier zur Charakterisierung der Struktur untersucht wurden, exakt entsprechend den Anforderungen der jeweiligen Pflanzenarten zu gestalten, können weitere Ertragsreserven erschlossen werden.

2.

Methodik und Versuchsdurchführung

2.1

Vegetationsuntersuchungen in Produktionsbetrieben

Die Vegetationsuntersuchungen erstreckten sich auf 12 Produktionsbetriebe, die als Spezialbetriebe für Treibgemüse anerkannt sind. Mit der von G E Y E R , G R O S S K O P F und S T A R C K E (1972) beschriebenen Methode wurden Untersuchungen an Gurkenerden und -substraten und Grundbeeten vorgenommen. Dazu wurden PVC-Zylinder von 500 cm 3 zu Beginn der Vegetationsperiode in 25 cm Tiefe in die Substrate oder den Gewächshausboden (bei Tomaten) eingegraben und zu drei Terminen (zu Beginn, Mitte und am Ende der Vegetation) wieder ausgegraben und im Luftpyknometer nach K U N Z E (1942) untersucht. Die Wasserkapazität (WK) wurde nach F I E D L E R (1964) bestimmt. Die gewonnenen Ergebnisse über den Strukturzustand der Substrate, Erden und Böden wurden mit dem Stand und der Ertragsleistung der darauf angebauten Gemüsepflanzen verglichen. Bei der Höhe des Ertrages in den einzelnen Betrieben ist zu berücksichtigen, daß in manchen Fällen auch andere Faktoren als die der Bodenstruktur ertragsbegrenzend gewirkt haben (zumeist eine nicht

620

TH. GEISSLER/S. GROSSKOPF, P h y s i k a l i s c h e B o d e n e i g e n s c h a f t e n f ü r die Gemüseproduktion

Tabelle 1 Ausgangsmaterialien, C-Gehalt und Sorptionskapazität der in Produktionsbetrieben untersuchten Erden und Substrate zur Gewächshausgurke Substratzusammensetzung (in Vol-%)

C Tr. M. %

MB mval/100 ml

1. 65 Kieferntrockenrinde 25 Stalldung 10 Hochmoortorf 2. 50 Stalldung 25 Niedermoortorf 25 Kieferntrockenrinde 3. 50 Kieferntrockenrinde 25 Stalldung 25 Niedermoortorf 4. 33 Landerde 33 Stalldung 33 Kieferntrockenrinde 5. 33 Kieferntrockenrinde 33 H F S 33 Niedermoortorf 6. 100 Industriehumus 99 (Fichtenrindenkompost, Niedermoortorf, Kot - Einst reu-Gemisch)

21

23

14

30

12

21

23

16

13

27

23

22

optimale Temperaturgestaltung und unzureichende Lichtverhältnisse). Die große Mannigfaltigkeit der Erden und Substrate (in einem Betrieb bis zu drei und vier verschiedene Zusammensetzungen) führte in Abhängigkeit von ihrer stofflichen Zusammensetzung zu unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften (Tab. 1). Hier sollte vorrangig die Abhängigkeit des Ertrages von bestimmten bodenphysikalischen Parametern ermittelt werden. Neben den Untersuchungen an Gurkenerden und -substraten wurden PVCZylinder in Gewächshausböden eingegraben, um die gleiche Fragestellung zur Tomate zu beantworten. Die Tomate hat auf Grund ihrer stärkeren Wurzelentwicklung ein wesentlich besseres Nährstoifaneignungsvermögen und stellt geringere Ansprüche an die Bodeneigenschaften als die Gurke. Daher wird für die Tomate zwar keine besondere Erde oder ein besonderes Substrat beTabelle 2 Verschiedene Grundbeetverbesserungen boden) zu Tomate

(humoser, anlehmiger

Variante

Maßnahme

1 2 3 4 5 6

ohne Verbesserung ehem. desinfiziert 25 1 H F S / m 2 ehem. desinfiziert 25 1 Kieferntrockenrinde/m 2 ehem. desinfiziert 25 1 Stroh/m 2 ehem. desinfiziert 25 1 Fichtenrindenkompost/m 2 ehem. desinfiziert 25 1 Stalldung/m 2 ehem. desinfiziert

Diluvial-Sand-

621

Archiv für Gartenbau, XXI. Band, Heft 7, 1973

nötigt. Andererseits sind ihre Ansprüche an den Boden nicht zu unterschätzen Eine Strukturverbesserung bzw. -Stabilisierung von Mineralböden ist in der Regel angebracht, um noch Ertragsreserven ausschöpfen zu können. Die Strukturverbesserung soll auf eine Erweiterung des möglichen Wurzelraumes hinzielen. Aus diesem Grunde wurde verschieden verbesserter Gewächshausboden gep r ü f t u n d die bodenphysikalischen Parameter zu den Ertragsergebnissen in Beziehung gestellt (Tab. 2).

2.2

Gefäßversuche

Ergänzend wurden Modellversuche mit Mitscherlichgefäßen von 61 Inhalt durchgeführt. Es wurden verschiedene Ausgangsmaterialien verwendet, die in Tabelle 3 näher charakterisiert sind. Ziel der Gefäßversuche war es, eine Staffelung bodenphysikalischer Eigenschaften, insbesondere der LK, zu erreichen, um Beziehungen zwischen diesen und dem Frisch- bzw. TrockenmasseTabelle 3 Eigenschaften der in Gefäßversuchen verwendeten Materialien Material

MB mval/100 ml

Alluviallehmboden 12,1 Sandboden 3,6 Polystyrolschaum0 stoff

C %

WK Vol-%

LK Vol-%

PV Vol-%

TRM g/cm:>

1,1 0,9

30 28

9 19

39 47

1,5 1,45

2

75

77

0,02

n.b.

Tabelle 4 Mischungsverhältnis von natürlichem Boden und Polystyrolschaumstoff in Gefäßversuchen in Vol-% Variante

natürlicher Boden

Polystyrolschaumstoff

1

100

0

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

mech. belastet mit 1,5 kp/cm 2 normale Lagerung

622

TH. GEISSLER/S. GROSSKOPF, Physikalische Bodeneigenschaften für die Gemüseproduktion

ertrag von Gemüsepflanzen herzustellen. Dazu wurden zwei natürliche Böden in unterschiedlichem Verhältnis mit Polystyrolschaumstoff gemischt (Tab. 4), der sich mit seiner Geschlossenzelligkeit am geeignetsten erwies, b e s t i m m t e physikalische Bodeneigenschaften einzustellen, ohne die chemischen Eigens c h a f t e n der B ö d e n zu v e r ä n d e r n . D a r ü b e r hinaus v e r f ü g t er ü b e r eine g u t e mechanische Stabilität, die z. B. bei H a r n s t o f f - F o r m a l d e h y d - S c h a u m s t o f f nicht gegeben ist. Da in d e n Gefäßversuchen bisher f a s t ausschließlich K a s t e n g u r k e n gepflanzt wurden, w u r d e gleichzeitig gegenübergestellt die W i r k u n g bodenphysikalischer Eigenschaften auf das W a c h s t u m von Gewächshausgurke Sorte „ T r i x " u n d K a s t e n g u r k e Sorte „Qualitas". Bei T o m a t e n k a m die Sorte „ E d e l r o t " u n d bei Salat „Muck" zur A n w e n d u n g (Tab. 5). Tabelle 5 Pflanzenbauliche Daten für die Untersuchungen in Gefäßversuchen Gemüseart Gewächshausgurke Kastengurke Tomate Salat

Sorte

Aussaat

Trix Qualitas Edelrot Muck

20.4. 6. 7. 21.7. 7. 9.

Pflanzung 29.4. 11. 7. 3.8. 4. 10.

Ernte 25. 5. 3. 8. 11.9. 6. 11.

Die Pflanzen' wurden im entwickelten J u n g p f l a n z e n s t a d i u m geerntet. E s w u r d e insgesamt mit 6 Wiederholungen gearbeitet, wobei in 3 Wiederholungen jeweils 3 PVC-Zylinder in die Mitscherlichgefäße eingebracht w u r d e n . Gedüngt w u r d e einheitlich in flüssiger F o r m mit 1 g N/Gefäß 1,25 g K/Gefäß 0,35 g P/Gefäß.

Zusätzlich wurde eine Spurenelementlösung gegeben. N u n d K wurden in 2 Gaben (zur H ä l f t e beim Ansetzen, zur H ä l f t e als K o p f d ü n g u n g ) verabreicht. Über methodische U n t e r s u c h u n g e n in diesem Z u s a m m e n h a n g zur Herbeif ü h r u n g kontinuierlicher V e r ä n d e r u n g e n bodenphysikalischer E i g e n s c h a f t e n w u r d e schon a n a n d e r e r Stelle berichtet ( G E Y E R , G R O S S K O P F , S T A R K E , 1 9 7 2 ) . Nach E r n t e n der gebildeten Pflanzensubstanz wurden die PVC-Zylinder aus den Gefäßen e n t n o m m e n u n d im L u f t p y k n o m e t e r u n t e r s u c h t . E r m i t t e l t w u r d e d a s Porenvolumen, die W a s s e r k a p a z i t ä t , die L u f t k a p a z i t ä t u n d die Trockenr a u m m a s s e sowie der aktuelle L u f t - u n d Wassergehalt. 3.

Versuchsergebnisse u n d Diskussion

3.1.

Substratbedingungen f ü r Gewächshausgurke

D a s vorliegende Zahlenmaterial g e s t a t t e t eine Ü b e r p r ü f u n g des statistischen Z u s a m m e n h a n g s zwischen d e n W e r t e n des B o d e n s t r u k t u r z u s t a n d e s u n d den E r t r ä g e n bei der Gewächshausgurke in d e n u n t e r s u c h t e n 12 P r o d u k t i o n s b e -

623

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 7, 1973

trieben. Einschränkend bei der Ertragsbeurteilung muß gesagt werden, daß die ungünstigen Lichtbedingungen Anfang 1972 sich negativ auf die Ertragshöhe auswirkten; z. T. verursachten auch zu niedrige Temperaturen oder hoher Krankheitsbefall Mindererträge. Ungeachtet der sehr unterschiedlichen Zusammensetzung der Substrate in den einzelnen Produktionsbetrieben und den unterschiedlichen Substratmengen je Pflanze von 7 5 . . . 2201 und Erdkopfdüngungen von 0 . . . 2 X , wurden die bodenphysikalischen Eigenschaften den Erträgen gegenübergestellt. Die Ertragshöhen wurden auf die Anbauwochen (Pflanzung . . . Abschluß des Anbaues) bezogen, um vergleichbare Werte zu bekommen. Aus Abbildung 1 sind die durchschnittlichen physikalischen Bodeneigenschaften während der Vegetationsperiode in der Zeit von der Pflanzung bis Ertrag (kg/m 2)/Anbauwoche 1,2 -

1,0 LK

WK

PV

0,8 0,6 0,4 0,2

y-0,2i+0,012x

y-1,20-0,,0098x

y - 0,128-0,0065x

8=0,43

B-QU

B-0,06

a5%

a>5%

20

30

40

SO

SO

70

80

90

100 Vol.-%

Abb. 1 Abhängigkeit des Gewächshausgurkenertrages von der Luftkapazität (LK), der Wasserkapazität (WK) und dem Porenvolumen (PV) der verwendeten Substrate.

zum Ende des Anbaues zu ersehen. Eine gesicherte Abhängigkeit konnte nur zwischen der Luftkapazität und dem Ertrag festgestellt werden. Da Porenvolumen und Trockenraummasse im engen Zusammenhang stehen, werden nur die Ergebnisse für erstere aufgeführt. Um klare Aussagen über die Beziehungen zwischen bodenphysikalischen Eigenschaften und Ertrag treffen zu können, wird es notwendig, die Veränderung dieser Eigenschaften über die gesamte Nutzungsdauer zu verfolgen. Mittelwerte aus mehreren zeitlich verschiedenen Untersuchungen lassen keine eindeutigen Schlußfolgerungen über die Strukturstabilität in Verbindung zum Ertrag zu. Diese läßt sich aus dem Verhältnis von Luftkapazität zu Wasserkapazität ableiten, das sich gerichtet zugunsten letzterer im Laufe der Vegetationszeit verändert (Abb. 2). Durch den Anteil der Gurkenerden bzw. -substrate an mehr oder weniger rasch mikrobiologisch abbaubarer organischen Substanz, wobei Stalldung und Stroh eine besonders bevorzugte Stellung einnehmen, erfolgt eine Veränderung der Ausgangsstruktur.

TH. GEISSLER/S. GROSSKOPF, Physikalische Bodeneigenschaften f ü r die Gemtiseproduktion

624 wkvo/%

80 r

Febr. März

y-S7,6l-0,30x B-

0,20

ar-= 5% Mai

y - 67,39-Otfx ß - 0,36 a< /%

Ju/i

y-S2,37-0,S7x B-0& a* Ofll%

gemitiett Febr./Juii

y 76,02-0,73x B-0.S7

a* 0,01%

10

20

30

iO

SO

60

70

80

LKM.%

Abb. 2 Beziehung zwischen der Luftkapazität (LK) und der Wasserkapazität (WK) in Gewächshaussubstraten zu Beginn, Mitte und Ende des Anbaues.

Besonders große luftgefüllte Poren werden durch die Abbauprozesse verringert. Die wasserführenden Kapillaren nehmen zu. Da bei sorgfältiger Pflege während der Vegetationszeit eine mechanische Belastung auf die Substrate und Erden im wesentlichen nur durch die Bewässerung ausgeübt wird, treten Veränderungen der Struktur nur innerhalb des gesamten Porenvolumens auf, d. h. die mechanische und biologische Beeinflussung ist noch nicht so groß, daß es zu

J

7

1 5

1 I 10 15 Strukturstabilität in Vol.-% Abnahme derLK während dergesamten ügetationszeit

L20

Abb. 3 Abhängigkeit des Gewächshausgurkenertrages von der Strukturstabilität der verwendeten Substrate, dargestellt durch die prozentuale Abnahme der Luftkapazität (LK) während der gesamten Vegetationsperiode.

Archiv für Gartenbau, XXI.

Band, Heft 7,1973

625

einer auffälligen Verringerung des Gesamtporenvolumens kommt. Der in fast allen Erden und Substraten verwendeten Rinde muß in diesem Zusammenhang eine besondere Bedeutung als strukturerhaltenden Komponente beigemessen werden. Stellt man eine Beziehung zwischen Strukturstabilität (Abnahme der LK in Vol-% während der Vegetationsperiode) und Ertrag her, so kann eindeutig die Abhängigkeit des Gurkenertrages von der Strukturstabilität festgestellt werden (Abb. 3). Daraus ergibt sich die große Bedeutung der Verwendung strukturstabiler Ausgangsmaterialien für die Gesinnung von Gurkenerden und -substraten und aller anbautechnischen Maßnahmen, die der Erhaltung des Ausgangsstrukturzustandes über einen möglichst langen Zeitraum hin dienen. Die regelmäßige Kontrolle der Struktureigenschaften des Bodens bzw. entsprechend verwendeter Substrate durch geeignete Untersuchungsmethoden, wie sie schon von B I R E C K I (1968), K A U F M A N N und V O R W E R K (1970) u. a. gefordert wurden, erhält in diesem Zusammenhang für die Erzielung von Höchsterträgen in der Gemüseproduktion unter Glas und Plasten, sicher aber auch in der des Freilandes, erhöhte Bedeutung. Aus Abbildung 1 ging hervor, daß besonders zwischen L K und Ertrag gesicherte, zwischen Wasserkapazität und Ertrag nur angedeutete, aber nicht gesicherte Beziehungen vorliegen. Dies läßt sich zwangslos u. a. daraus erklären, daß in der Mehrzahl der Betriebe eine ausreichende und regelmäßige Bewässerung durchgeführt wurde, so daß eine Erhöhung der Wasserkapazität zu keiner Verbesserung der Gestaltung des Wachstumsfaktors Wasser mehr führte. Auf die Durchlüftung des Bodens kann dagegen durch anbautechnische Maßnahmen kein nachträglicher Einfluß ausgeübt werden. Eine Abhängigkeit des Ertragsniveaus vom Gesamtporenvolumen und im gleichen Maße von der davon abhängigen Trockenraummasse konnte demzufolge auch nicht nachgewiesen werden. Um aus der Abhängigkeit des Ertragsniveaus von den beiden zweifellos entscheidenden Größen Luft- und Wasserkapazität des Bodens Rückschlüsse auf Ertrag (kg/m 2) /Anbau woche Wr

Lk1

0,8

WK

0,6 y - 0,067x-0,00113x -0,29 y'-M B -0,86 ar* 0,017c

m 02

10

20

30

40

y-0,0744xy'-S6,1 B- 0,50 a< 0,01%

50

•1,42

60

70Voi-%LK WH

Abb. 4 Beziehungen zwischen Gewächshausgurkenertrag und der Luft- (LK) bzw. Wasserkapazität (WK) des verwendeten Substrates.

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TH. GEISSLER/S. GROSSKOPF, Physikalische Bodeneigenschaften für die Gemüseproduktion

die ertrags-optimalen Bereiche dieser Parameter für die Gewächshausgurke ziehen zu können, wurden Ergebnisse aus eigenen Vegetationsversuchen unter extremen Bedingungen gemeinsam mit den in den Produktionsbetrieben gefundenen Werten verrechnet. Danach konnten die in Abbildung 4 dargestellten Beziehungen hergestellt werden. Für die Luftkapazität ergibt sich zur Erzielung von Höchsterträgen ein Optimalwert von ca. 30 Yol-%, während bei der Wasserkapazität ein Optimalwert von 56 Vol-% angestrebt werden muß. Daraus resultiert ein anzustrebendes Porenvolumen von 86 Vol-% und eine Trockenraummasse von ~ 0,3 g / c m l Nun ist es, darauf wies auch schon B A T E M A N (1966) hin, nicht möglich, den optimalen Strukturzustand durch einen eng begrenzten Wert zu charakterisieren; vielmehr erscheint es notwendig, einen optimalen Bereich für die L K und die W K einzugrenzen. Das ist besonders deshalb so wichtig, weil sich das Gesamtporenvolumen weniger deutlich auf den Ertrag auswirkt. Nur die Kenntnis von L K und W K gestattet eine klare Aussage der Beziehung zum Ertrag. Dies steht in Übereinstimmung mit den Ergebnissen anderer Autoren; so weisen auch E G L E (1970), K A L I N Y Ö E V A (1969) auf die Wichtigkeit von LK und W K als Kriterien des Strukturzustandes hin. Bei F I E D L E E (1964), D O L G O V (1948), H A S L E E (1960), u. a. wird dabei insbesonders auf die große Bedeutung der L K hingewiesen. Zur Ergänzung der Ergebnisse aus Produktionsbetrieben bzw. Ertragsversuchen wurden ferner Modellversuche in Gefäßen durchgeführt. Bei einem Vergleich der Ansprüche von Gewächshausgurken gegenüber Kastengurken an die bodenphysikalischen Eigenschaften zeigte es sich, daß die Gewächshausgurke etwa eine um 5 • • • 10 Vol-% höhere L K als die Kastengurke benötigt, so daß LK

y-0,358+0,36x-0,0047x 2 B-0,6i y'-38 a-^0,01%

WK y - 0,329x-0,0036x'-0,b7 TrMlg/Sef.)

B-0,56 y'-iS a