Archiv für Gartenbau: Band 21, Heft 8 1973 [Reprint 2021 ed.] 9783112506820, 9783112506813

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A K A D E M I E DER

LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN

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ARCHIV FÜR

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Arch. Gartenbau • Bd. 21 • 1973 • H. 8 • S. 635-710 • Berlin

Preis: 1 0 , - M • Sonderpreis D D R : 6 , - M

REPUBLIK

Herausgeber: Deutsche Demokratisch^ Republik Akademie der LandwirtschaftswissenSchäften der Deutschen Demokratischen Republik Chefredakteur: Prof. Dr. Dr. h. c. G . FRIEDRICH Redaktionskollegium: Prof. Dr. J . D E H N E , Dr. habil. W . FEHRMANN, Prof. Dr. Dr. h. c. G . FRIEDRICH, Prof. Dr. E. SEIDEL, Prof. Dr. H . RTJPPRECHT Redaktionelle Bearbeitung: Prof. Dr. Dr. h. c. G. FRIEDRICH

Das Archiv f ü r Gartenbau erscheint in 8 Heften je Jahr mit einem Bezugspreis von 10,00 M je Heft (Sonderpreis f ü r die DDK 5,00 M). Die innerhalb eines Jahres herausgegebenen Hefte bilden einen Band. Das letzte Hefteines Bandesenthält Inhalts-, Autoren-, und Sachverzeichnis. Das Verfügungsrecht über die in dieser Zeitschrift abgedruckten Arbelten geht ausschließlich an die Akademie der Landwirtschaftswissenschafte'n 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 dajf 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/8. Veröffentlicht unter der Lizenznummer 1276 des Fresseamtes beim Vorsitzenden des Ministerrates der Deutschen Demokratischen Republik. Gesamtherstellung: VEB Druckerei »Gottfried Wilhelm Leibniz*. 445 Gräfenhainichen Bestellungen sind zu richten — in der Deutschen Demokratischen Republik an ein Postamt, eine Buchhandlung oder den Akademie-Verlag — im Ausland f ü r die Bundesrepublik Deutschland und Westberlin an eine Buchhandlung oder au die Auslieferungsstelle Kunst und Wissen, Erich Bieber, 8 Stuttgart 1, Wilhelmstraße 4—6 für 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 R E P U B L I K

ARCHIV FÜR

GARTENBAU «w

m

B A N D 21 • 1973 • H E F T 8

Arch. Gartenbau • Bd. 21 • 1973 • H . 8 • S. 635-710 • Berlin

Inhalt

M . KATZFUSS

Wachstum und "C-Verteilung von fünf Apfelsorten im Verlaufe einer Vegetationsperiode 637 H . BÖTTCHER

Untersuchungen zum Einsatz von Boxpaletten zur Dauerlagerung von Zwiebeln 653 B . GEYER

und

};a'iecTBO cpe^cTBa T . 3AHAKE

Il3MeHeHHe conepwamiH rjn0K03Li, ({ipyKT03Li, c a x a p o 3 H H copönTa B n n o a a x HÖJIOHH B nepiion pocTa . 677 HOÖMAH H y .

I . VILLWOCK

HOÖMAH

roß H y p o w a « HÖJioHy

687

Contents

G.SANDKE

Die Veränderungen des Glucose-, Fructose-, Saccharose- und Sorbitgehaltes in der Apfelfrucht während ihrer Entwicklung am Baum . . . 677 und

U . NEUMANN

Die quantitative Strukturanalyse eines Systems der Trieb- und Ertragsbildung bei Apfelbäumen . . 687

M . KATZEUSS

Growth and 14 C-distribution of five appel varieties during one vegetation period 637 H . BÖTTCHER

Studies on the use of box pallets for long-term storage 653

Co^epjKamie

B . GEYER

P o C T nHTII C O p T O B H0JIOHIIB TG^IGHIIG

QAHoro BereTaiptoHHoro ncpno^a ii pacnpe^eJieHne C 1 4

637

X . BEBXEP

Ilayieime Bonpoca iicnojiLaoBamiH KOHTeiiHepoB rana 6OKC HJIH ^JIHTejitHoro xpaHeHHH nyKa . . . . 653 H H . BHJIBOK

O aeiiCTBHH

KapSaMHflO-^OpMajIB-

^ernsHoö neHH n p H

npHMeHeHHH B

and

I . VILLWOCK

On the effect of urea formaldehyde foam used as a soil conditioner . . 665

M. K.vnjoyc

E . TAKEP

665

KoJiirjccTBeiiima aiiajni3 cTpyKTypu CHCTeMfci 06pa30BaHHH no6e-

Ein Beitrag zur Wirkungvon Harnstoff-Formaldehyd-Schaum (HFS) beim Einsatz als Bodenverbesserungsmittel 665

D . NEUMANN

nowoyjiyHiiiaiomero

G.SANDKE

The changes of the glucose, tose, sucrose, and sorbitol tents of apple fruits during development on the tree . . D . NEUMANN

and

fruccontheir . . 677

U . NEUMANN

Quantitative structure analysis of a system of shoot- and yield development with apple trees . . 687

j

Aich. Gartenbau • Bd. 21 • 1973 • H . 8 • 6 3 7 - 6 5 1 • Berlin

Institut für Obstförschung Dresden-Pillnitz der Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der D D R

MAX

KATZFUSS

Wachstum und 14 C-Verteilung von fünf Apfelsorten im Verlaufe einer Vegetationsperiode

Eingegangen am 19. Januar 1973

1.

Einleitung

Die Verteilung von i^C-Assimilaten in Apfelbäumen w a r in den vergangenen zehn J a h r e n schon mehrfach Gegenstand von U n t e r s u c h u n g e n . So f a n d Mo1/ C H I Z U K I (1962), d a ß Apfelbäume n a c h Applikation v o n 'C0 2 A n f a n g J u n i einen geringen ^'C-Einbau in die Wurzeln zeigten, der E i n b a u war aber n a c h Applikation des 1 4 C0 2 A n f a n g J u l i beträchtlich. Q U I N L A N (1965) k o n n t e zeigen, daß die oberen B l ä t t e r von L a n g t r i e b e n ihre Assimilate vorwiegend in apikaler R i c h t u n g t r a n s p o r t i e r t e n , w ä h r e n d die u n t e r e n vorwiegend die Wurzeln versorgten. Die B l ä t t e r der mittleren Region t r a n s p o r t i e r t e n sowohl a u f w ä r t s als auch a b w ä r t s . Aus den U n t e r s u c h u n g e n von H A N S E N (1967b) wissen wir, d a ß die Basisblätter der Langtriebe in einem Zeitraum v o n 40 bis 50 T a g e n etwa 8 0 % des a u f g e n o m m e n e n V>C a n andere Baumteile a b g a b e n u n d wenig zur Triebspitze t r a n s p o r t i e r t e n . Bei den e n t f a l t e t e n terminalen B l ä t t e r n blieben im gleichen Zeitraum etwa 8 0 % der R a d i o a k t i v i t ä t im Trieb u n d e t w a 5 0 % im B l a t t selbst. I m S e p t e m b e r waren die terminalen B l ä t t e r den basalen ähnlich. J A N K I E W I C Z et al. (1967) f a n d e n in diesem Z u s a m m e n h a n g , d a ß ältere B l ä t t e r in alle Teile des B a u m e s t r a n s p o r t i e r t e n u n d daß der A s s i m i l a t t r a n s p o r t im H a u p t t r i e b in einer spiralförmigen Linie verlief, die in 50 bis 60 cm E n t fernung einmal den S t a m m u m r u n d e t e . Ein Quertransport w a r n u r sehr schwach ausgeprägt. Durch partielle E n t b l ä t t e r u n g von Apfelunterlagen wurde festgestellt (QUINLAN 1966), daß f ü r die Verteilung der Assimilate nicht allein die Leitbündelverbindungen maßgebend waren, sondern daß ein spezifischer Regulationsmechanismus der Verteilung vorlag. I m H e r b s t waren die Wurzeln die wichtigsten E m p f ä n g e r o r g a n e („sinks") f ü r Assimilate ( Q U I N L A N 1 9 6 9 ) . I m folgenden F r ü h j a h r k o n n t e das in den Wurzeln gespeicherte MC in allen B l ä t t e r n u n d Neutrieben g e f u n d e n werden. A m s t ä r k s t e n m a r k i e r t waren die zuerst gebildeten B l ä t t e r . H A N S E N ( 1 9 7 1 ) , der ähnliche U n t e r s u c h u n g e n anstellte, k o n n t e diese Aussage präzisieren. E r f a n d , d a ß i / 2 bis 2/3 des B a u m a t e r i a l s der K u r z - u n d L a n g t r i e b e nicht aus der gegenwärtigen Photosyntheseleistung s t a m m t e , sondern a u s den Reserve44*

M. KATZFUSS, Wachstum und ''C-Veitciluns in Apfelsorten

638

Stoffen des Baumes. Das war aber n u r der Fall bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die K u r z t r i e b e eine Trockensubstanz von etwa 200 mg gebildet h a t t e n . Beim L a n g t r i e b war die starke I n a n s p r u c h n a h m e der Reservestoffe bis zu einer Trockensubstanz v o n etwa 500 bis 1000 mg zu verzeichnen, was d e m 5- bis 6 - B l a t t s t a d i u m entsprach. I n einer Reihe von Arbeiten h a t sich H A N S E N (1967a, 1969, 1970a, b) mit der B e d e u t u n g der F r u c h t als physiologischer „sink" beschäftigt. Diese Arbeiten unterstreichen die schon aus a n d e r e n Untersuchungen' abzuleitende E r k e n n t n i s , d a ß die F r ü c h t e bedeutende Verbrauchsorten f ü r Assimilate sind. I n seinen U n t e r s u c h u n g e n an einjährigen Unterlagen über die Verteilung von ^C-Assimilaten in Triebe, S t a m m u n d Wurzeln k o n n t e H A N S E N ( 1 9 6 7 c) feststellen, daß der E i n b a u in die verschiedenen Organe besonders von der I n t e n s i t ä t des W a c h s t u m s dieser Teile abhing. Die Fixierung in B l ä t t e r n u n d Trieben war im Mai u n d August besonders hoch. Zu dieser Zeit war der E i n b a u in die Wurzeln u n d im S t a m m sehr schwach; er war bei diesen Organen im J u l i u n d September relativ hoch. Der E i n b a u von ^C-Assimilaten in Spitzenknospen u n d Wurzelspitzen junger A p f e l b ä u m e wurde von K A T Z F U S S ( 1 9 6 7 ) u n t e r s u c h t . E r k o n n t e zeigen, d a ß das M a x i m u m des E i n b a u e s in die Spitzenknospen E n d e J u n i bis Mitte J u l i erreicht wurde. Bei den Wurzelspitzen k o n n t e n zwei A k t i v i t ä t s m a x i m a festgestellt werden, das erste u m Mitte Juli u n d das zweite — je nach Sorte — Mitte August bis Mitte September. Die hier dargestellten Ergebnisse erlauben einen recht guten Überblick über die T r a n s p o r t r i c h t u n g des im Prozeß der P h o t o s y n t h e s e g e b u n d e n e n ^ C u n d ü b e r die B e d e u t u n g der einzelnen Organe als Verbrauchsorte der Assimilate. A u f b a u e n d auf diesen E r k e n n t n i s s e n h a b e n wir W a c h s t u m u n d Verteilung von ^C-Assimilaten bei fünf verschiedenen Apfelsorten mit unterschiedlichen obstbaulichen L e i s t u n g s p a r a m e t e r n vergleichend untersucht, wobei die ganze Pflanze in die B e t r a c h t u n g e n einbezogen wurde.

2.

Material u n d Methoden

F ü r die U n t e r s u c h u n g e n s t a n d e n junge B ä u m e der Sorten 'Alkeme', 'Boskoop', 'Golden Delicious', 'Goldparmäne' u n d ' J a m e s Grieve' auf Unterlage M I V zur Verfügung. Die Unterlagen w u r d e n im F e b r u a r mit den Sorten durch K o p u l a t i o n veredelt u n d k a m e n E n d e April in B l u m e n t ö p f e mit einem oberen D u r c h m e s s s r von 24cm. J e d e r Topf erhielt eine Füllung von 4,51 g e d ä m p f t e r u n d gesiebter E r d e eines Granit-Verwitterungsbodens. Nach dem Einpflanzen der B ä u m e wurde jeder Topf mit 0,51 Quarzsand abgedeckt. Die B l u m e n t ö p f e w u r d e n bis etwa 3 cm u n t e r h a l b des oberen R a n d e s im Freiland a m Pillnitzer Weinberg eingegraben. J e d e r Topf erhielt E n d e Mai u n d Mitte J u n i jeweils 500 ml Nährlösung Nr. 3 nach H O A G L A N D u n t e r Zusatz der Spurenelementlösung A 4 n a c h A R N O N (vgl. S C H R O P P 1951). I n der Regel wurden in Trockenperioden in zweitägigem A b s t a n d je Pflanze 0,51 Leitungswasser gegeben. Die B ä u m e w u r d e n eintriebig erzogen. N a c h d e m die B ä u m e etwa 12 B l ä t t e r

Archiv f ü r Gartenbau, X X I . Band, Heft 8,1973

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gebildet h a t t e n (etwa E n d e Mai), wurden v o n jeder K o m b i n a t i o n 4 B ä u m e e n t n o m m e n , von E r d e u n d a n h a f t e n d e m Schmutz befreit u n d in folgende Abschnitte u n t e r t e i l t : 1. B l ä t t e r ohne Blattstiele 2. einjähriger Trieb (Neutrieb) einschließlich Blattstiele u n d K n o s p e n 3. zweijähriger Trieb (durch Kopulation auf die Unterlage aufgesetzt) bis zur Verwachsungsstelle 4. S t a m m der U n t e r l a g e 5. Wurzeln. Weitere P r o b e n a h m e n erfolgten E n d e J u n i (etwa 18 B l a t t s t a d i u m ) , A n f a n g August (nach Abschluß des Trieblängenwachstums), A n f a n g S e p t e m b e r (vor Beginn des Blattfalles) u n d E n d e N o v e m b e r (nach dem Blattfall). Die Substanz wurde bei 80 °C im Trockenschrank bis zur Gewichtskonstanz get r o c k n e t u n d gewogen. Von jedem B a u m w u r d e z. Zt. der P r o b e n a h m e die Länge des Neutriebes gemessen u n d die B l a t t a n z a h l b e s t i m m t . D u r c h Division der Länge des Neutriebes durch die Anzahl der B l ä t t e r a m Trieb k o n n t e die mittlere Internodienlänge ermittelt werden. Von jedem B l a t t wurde mittels K o r k b o h r e r eine Fläche von 1cm 2 ausgestanzt, getrocknet, gewogen u n d m i t dem Trockengewicht der B l ä t t e r verglichen. Mit Hilfe dieser Methode w u r d e die Blattfläche b e s t i m m t (KATZFUSS 1970). Zur U n t e r s u c h u n g der Verteilung von ^'C-Assimilaten wurde den B ä u m e n in einer d a f ü r entwickelten A p p l i k a t i o n s a p p a r a t u r 1 4 C 0 2 angeboten ( K A T Z F U S S u n d W I N T E R 1 9 7 1 ) . E s wurden jeweils 6 Pflanzen gleichzeitig behandelt, wobei 1200 ¡i.Ci zur A n w e n d u n g k a m e n . Die Pflanzen blieben insgesamt 2,5 S t u n d e n in der K a m m e r . An Tagen mit intensiver Sonneneinstrahlung n a h m e n die B ä u m e das j/1 C0 2 fast restlos auf. Bei weniger intensiver Sonneneinstrahlung w a r die A u f n a h m e etwas verringert. Nach 2,5 S t u n d e n Versuchsdauer k a m e n die Pflanzen ins Freiland. Von jedem B l a t t w u r d e d a n n eine 1cm 2 große B l a t t scheibe ausgestanzt. Sie diente der B e s t i m m u n g der von den B l ä t t e r n aufg e n o m m e n e n R a d i o a k t i v i t ä t . 24 S t u n d e n n a c h Beginn der Applikation des ^ C 0 2 wurde erneut von jedem B l a t t eine 1cm 2 große Blattscheibe ausgestanzt. Diese Blattscheiben dienten der B e s t i m m u n g des in den B l ä t t e r n verbliebenen radioaktiven Kohlenstoffes u n d der B e s t i m m u n g der Blattfläche. Die Aufa r b e i t u n g der B ä u m e u n d Unterteilung in verschiedene Abschnitte erfolgte wie oben beschrieben. Die radioaktiven Versuche wurden A n f a n g Juli, Mitte Juli, A n f a n g August, E n d e August/Anfang September u n d E n d e S e p t e m b e r an jeweils 2 Pflanzen je K o m b i n a t i o n d u r c h g e f ü h r t . Zur B e s t i m m u n g der in die einzelnen Abschnitte eingebauten R a d i o a k t i v i t ä t w u r d e die Substanz in einer Analysenmühle homogenisiert u n d auf Meßschälchen gebracht. Die Messung der R a d i o a k t i v i t ä t erfolgte in „unendlich dicker Schicht" mit Hilfe eines Glockenzählrohres. D u r c h Multiplikation der erhaltenen Meßwerte (Impulse pro Minute minus Nulleffekt) mit der Trockensubstanz in G r a m m des betreffenden Organs erhielten wir ein relatives Maß f ü r d e n g e s a m t e n ^'C-Gehalt der Probe (vgl. O ' B K I E N u n d W A E D L A W 1 9 6 1 u n d H A N S E N

M. IvATZFt'Ss, Wachstum und '''C-Ycrteilune in Apfelsorten

640

1967a). Die in jeden Abschnitt des Baumes eingebaute Radioaktivität wurde in Prozent der Radioaktivität des gesamten Baumes ausgedrückt. Der in die Terminalknospen der Neutriebe und in jeweils fünf Lateralknospen aus der Mitte der Neutriebe sowie in jeweils etwa 10—20 Wurzelspitzen eines Baumes eingebaute radioaktive Kohlenstoff wurde gesondert bestimmt. Aus methodischen Gründen mußte auf eine Analyse an Einzelbäumen verzichtet werden. E s wurden jeweils die entsprechenden Organe von zwei B ä u m e n zu einer Mischprobe vereinigt. Die in Impulsen pro Minute gemessene Oberflächenaktivität einer „unendlich dicken Schicht" der homogenisierten Probe diente als Maß f ü r die in die einzelnen Organe eingebauten ^C-Assimilate. Die statistische P r ü f u n g der Meßergebnisse erfolgte mit Hilfe der Varianzanalyse. Die angegebenen Grenzdifferenzen wurden mit Hilfe des multiplen t-Testes ermittelt.

Ergebnisse

3.

Gesamtblatt fläche. Von Ende Mai bis Anfang August vergrößerte sich die Blattfläche bei den einzelnen Sorten um das Vier- bis Fünffache (Abb. 1). Nach dieser Zeit nahm bei der Sorte 'Alkmene' die Blattfläche noch bis Anfang September

800 r 700

600 500 fc kOO

Ii

71

300 ZOO

100 \X 29. Mai

/ / / / / / /

21. Juni

3.August

3. Sept.

Alkmene ^

Boskoop James Grieve Golden Delicious Goldparmäne

Abb. 1. Blattfläclien von fünf Apfelsorten auf M IV. Grenzdifferenzen für P = 5 und 1%.

641

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 8, 1973

zu, w ä h r e n d bei d e n a n d e r e n S o r t e n keine signifikante V e r ä n d e r u n g zu verzeichnen w a r . D a m i t h a t t e die Sorte ' A l k m e n e ' im S e p t e m b e r eine u m e t w a 2 d m 2 größere B l a t t f l ä c h e als die Sorte ' B o s k o o p ' , ' J a m e s Grieve' u n d ' G o l d e n Delicious'. N u r bei ' G o l d p a r m ä n e ' k o n n t e eine ä h n l i c h g r o ß e B l a t t f l ä c h e gefunden werden. Trieblängenwachstum. I m Mittel der 5 S o r t e n w u r d e E n d e J u l i / A n f a n g A u g u s t d a s T r i e b l ä n g e n w a c h s t u m eingestellt (Abb. 2). Auf d e r U n t e r l a g e M I V h a t t e n

60 50 uo

%30 10 Abb. 2. Mittelwerte der Trieblängen von fünf Apfelsorten auf M IV zu den einzelnen Untersuchungsterminen. Grenzdifferenzen für P =

5 und l°/0.

I I

10

L Mai

Juni

J

J

Juli

J Aug.

I Sept.

I Okt.

J Nov.

60

50

I i

«30 Abb. 3. Trieblängen der untersuchten Bäume nach Abschluß des Trieblängenwachstums. A = 'Alkeme', B = 'Boskoop', JG = 'James Grieve', GD = 'Golden Delicious', Go = 'Goldparmäne'. Grenzdifferenzen für P = 5 und 10/0.

20

10 V JG

GD Go

' J a m e s Grieve' u n d ' A l k m e n e ' d a s geringste T r i e b l ä n g e n w a c h s t u m (Abb. 3). Die l ä n g s t e n T r i e b e e n t w i c k e l t e n ' B o s k o o p ' u n d ' G o l d p a r m ä n e ' , w ä h r e n d "Golden Delicious' eine Mittelstellung zwischen ' J a m e s G r i e v e ' einerseits u n d 'Boskoop' und 'Goldparmäne' andererseits einnahm. A m e i n j ä h r i g e n L a n g t r i e b h a t t e ' A l k m e n e ' die k ü r z e s t e n I n t e r n o d i e n (Abb. 4). D a n a c h f o l g t e n ' J a m e s Grieve' u n d ' G o l d p a r m ä n e ' . Die l ä n g s t e n I n t e r n o d i e n

30 r

5 5

20 I i

10 Abb. 4. Mittlere Internodienlänge von 5 Apfelsorten auf M IV nach Abschluß des Trieblängenwachstums. Erläuterungen siehe Abb. 3.

A

B

JG

GD

Go

642

M . KATZFUSS, "Wachstum u n d ^ C - V e r t e i l u n g in A p f e l s o r t e n

entwickelte 'Boskoop'; aber auch 'Golden Delicious' zeichnete sich gegenüber den ersten drei Sorten durch relativ lange Internodien aus. Trockensubstanzbildung in einjährigen und zweijährigen Trieben sowie in Unterlagen und Wurzeln. Zum Pflanztermin, Ende April, hatten die Bäume, die aus bewurzelter Unterlage und der Edelsorte (2jähriger Trieb) bestanden, ein Trockengewicht von etwa 7 g. Sie unterschieden sich nicht signifikant voneinander, wie an H a n d einer Stichprobe ermittelt wurde. Die Trockensubstanzzunähme der einzelnen Organe geht aus Abbildung 5 hervor. Jedes Organ zeigte in mehr oder weniger stark ausgeprägter Form einen typisch sigmioden

Abb. 5. Trockensubstanzproduktion verschiedener Apfelsorten auf Unterlage M IV. 4 . . . 11 = Monate April . . . November. Grenzdifferenzen für P = 5, 1 und 0,1%

Verlauf der Trockensubstanzproduktion im Verlaufe der Vegetationsperiode. I n der Regel lag eine starke Substanzzunahme der Organe im Juli und August vor. Das ist der Zeitraum, zu dem den Bäumen schon eine relativ große bzw. vollständig ausgebildete Assimilationsfläche zur Verfügung stand. Die Wurzeln hatten im August ihre stärkste Massenzunahme. Die statistische Prüfung der Ergebnisse vom Mai bis November ergab im F-Test sehr hoch gesicherte Unterschiede der in Abbildung 5 dargestellten Wechselwirkung zwischen Sorten, Terminen und Organen. Wurden nur die Termine vom Mai bis September geprüft, so war im F-Test diese Wechselwirkung nicht gesichert. Das zeigt, daß sich die Unterschiede zwischen den Sorten in der Hauptsache im Zeitraum von September bis zum Vegetationsende herausgebildet hatten. Das ist die Zeit vom beginnenden Blattfall bis zum Ende des Blattfalles. Hier waren es vor allem die Wurzeln, die noch eine starke Substanzzunahme

643

Archiv f ü r G a r t e n b a u , X X I . B a n d , H e f t 8 , 1 9 7 3

erfuhren, wobei diese Zunahme nicht bei allen Kombinationen gleich war. Diese Tatsache ist besonders bemerkenswert, da alle Sorten auf einer genetisch einheitlichen Unterlage standen. Bei den anderen Organen war in diesem Zeitraum entweder keine oder nur eine geringfügige Massenzunahme zu verzeichnen. I m multiplen t-Test konnte f ü r die dreifache Wechselwirkung eine Grenzdifferenz f ü r P = 0,1% von 2,27 g ermittelt werden. Die Wurzeln in Kombination mit der Sorte 'Alkmene' waren demnach zu einer wesentlich höheren Substanzproduktion befähigt als die Wurzeln in Verbindung mit der Sorte 'Golden Delicious', die n u r etwa 3 /s d^s Wertes von 'Alkmene' erreichten. Die drei anderen Sorten-Unterlagen-Kombinationen n a h m e n eine Mittelstellung ein u n d unterschieden sich nicht wesentlich voneinander. Die geminderte Substanzproduktion der Wurzeln bei der Kombination 'Golden Delicious'/M I V machte sich auch im Unterlagenstamm bemerkbar. Die anderen Kombinationen lagen höher und unterschieden sich nicht wesentlich voneinander. Beim zweijährigen Trieb konnten keine bemerkenswerten Unterschiede festgestellt werden. ' J a m e s Grieve' hatte im einjährigen Trieb die niedrigste Trockensubstanzproduktion der fünf untersuchten Kombinationen. Bei den anderen vier wurden signifikant höhere Werte g e f u n d e n ; sie unterschieden sich untereinander aber nicht wesentlich. Einbau von if,C-Assimilaten in Blätter, einjährige und zweijährige Triebe sowie Unterlagen und Wurzeln. I n Übereinstimmung mit den im vorangegangenen Abschnitt dargestellten Ergebnissen zeichnete sich auch hier die Sorte 'Golden °!o

70 r

Alkmene

60\ 50

o

Blätter

•

einjähriger

—•

zweijähriger

X

Stamm der

Trieb Trieb Unterlage

Wurzeln

August

Sept.

Juli

August

Sept.

Abb. 6. Einbau von ^C-Assimilaten in verschiedene Organe von Kombinationen des Apfels in Prozent des '''C-Gehaltes der Bäume

Sorten-Unterlagen-

644

M. KATZFUSS, "Wachstum u n d ' ' C - V e r t e i l u n e in A p f e l s o r t e n

Delicious' durch ein von den anderen Sorten stark abweichendes Verhalten aus (Abb. 6). Die statistische P r ü f u n g der Ergebnisse ergab im F - T e s t sehr hoch gesicherte Unterschiede bei der in Abbildung 6 dargestellten dreifachen Wechselwirkung zwischen Sorten, T e r m i n e n u n d Organen. Die im t-Test f ü r P = 0 , 1 % ermittelte Grenzdifferenz b e t r u g 6,84%. Die 24 S t u n d e n n a c h der Applikation des 1 / | C0 2 in den B l ä t t e r n verbliebene R a d i o a k t i v i t ä t zeigte E n d e A u g u s t / A n f a n g September bei 'Alkmene', 'Boskoop', ' J a m e s Grieve' u n d ' G o l d p a r m ä n e ' ein Minimum, welches mit dem Maximum des E i n b a u e s von ^'C-Assimilaten in die Wurzeln v e r b u n d e n war. Die Wurzeln ü b t e n E n d e A u g u s t / A n f a n g S e p t e m b e r auf die Assimilate eine Attraktionswirkung aus, die bei den vier g e n a n n t e n K o m b i n a t i o n e n nicht wesentlich verschieden war u n d alle a n d e r e n Organe weit ü b e r t r a f . Ü b e r e i n s t i m m u n g zeigten die vier Sorten auch im Verhalten der anderen Organe. W ä h r e n d zum ersten U n t e r s u c h u n g s t e r m i n die einjährigen Triebe die dominierende Stellung als Verbrauchsorte f ü r Assimilate einnahmen, ü b e r n a h m e n die Wurzeln in der ersten J u l i h ä l f t e diese Rolle. Die B e d e u t u n g der einjährigen Triebe nahm d a n n im Verlaufe der Vegetationsperiode immer mehr ab. Das gleiche Verhalten ergab sich auch bei den Unterlagen u n d den zweijährigen Trieben. Auch bei 'Golden Delicious' wichen diese Organe nicht von dem allgemeinen Verhalten ab, nur der einjährige Trieb h a t t e einen relativ höheren prozentualen E i n b a u von ^C-Assimilaten als die anderen Sorten. Bei der K o m b i n a t i o n 'Golden Delicious'/ M I V war w ä h r e n d der g e s a m t e n Untersuchungsperiode ein m e h r oder weniger stark ausgeprägtes Gleichgewicht zwischen Wurzeln u n d einjährigem Trieb zu erkennen. I n s g e s a m t zeigte sich, d a ß u n t e r dem Einfluß der Sorte 'Golden

Abb. 7. Einbau von '''C-Assimilaten in Terminal- und Lateralknospen von Langtrieben sowie in Wurzelspitzen verschiedener Sorten-Unterlagen-Kombinationen des Apfels. Ordinate: Oberflächenaktivität in Impulsen pro Minute einer „unendlich dicken Schicht" der homogenisierten Probe.

Archiv für Gartenbau, XXI. Band, Heft 8,1973

645

Delicious' die Versorgung des Wurzelsystems mit Assimilaten gegenüber anderen K o m b i n a t i o n e n stark vermindert war. Andererseits verblieb in den B l ä t t e r n ein relativ großer Anteil a n ^C-Assimilaten. Einbau von ViC-Assimilaten in Terminal- und Lateralknospen von Langtrieben soivie in Wurzelspitzen verschiedener Apfelkombinationen. Wie schon im methodischen Abschnitt a u s g e f ü h r t , sind die M e ß p u n k t e in Abbildung 7 Werte, die aus Mischproben erhalten wurden. Die a n g e w a n d t e Methode erlaubte nicht die statistische P r ü f u n g auf Signifikanz der dreifachen Wechselwirkung, die in der Abbildung dargestellt ist. Wir haben uns t r o t z d e m f ü r diese Darstellung entschlossen, da sie die größere Anschaulichkeit bietet. W i r möchten deshalb auch auf eine Diskussion von Einzelheiten verzichten u n d n u r d a r a u f h i n w e i s e n , daß die U n t e r s u c h u n g e n der Meristeme des Sproß- u n d Wurzelwachstums die Sonderstellung der K o m b i n a t i o n mit 'Golden Delicious' unterstreichen. I n die Meristeme des Sprosses wurde bei allen Sorten im Verlaufe des Untersuchungszeitraumes eine A b n a h m e des Einbans von 1/; C-Assimilaten festgestellt, wobei der Unterschied zwischen Terminal- u n d L a t e r a l k n o s p e n sich immer weiter verringerte. Der E i n b a u von ^'C-Assimilaten in die Wurzelspitzen war bei der K o m b i n a t i o n mit 'Golden Delicious' schon in der ersten J u l i h ä l f t e relativ hoch, so daß das M a x i m u m wahrscheinlich zu diesem Z e i t p u n k t schon erreicht war oder noch f r ü h e r zu suchen ist. D a n a c h v e r m i n d e r t e sich der E i n b a u sehr s t a r k u n d erreichte schon Anfang August sehr niedrige Werte. Zu diesem Z e i t p u n k t wurde bei den a n d e r e n K o m b i n a t i o n e n das M a x i m u m des E i n b a u e s von 1/; C-Assimilaten erreicht bzw. es wurden, wie bei 'Goldparmäne' u n d 'Boskoop' noch relativ viel ''•C-markierte Assimilate in die Meristeme der Wurzeln eingebaut .

4.

Diskussion der Ergebnisse

Der von uns vintersuchte Entwicklungsabschnitt der B ä u m e beginnt zu einem Z e i t p u n k t , zu dem das Trieblängenwachstum noch nicht abgeschlossen war u n d die Pflanzen sich im Übergang zur „ S o m m e r r u h e " befanden, er endete mit dem E i n t r i t t der Pflanzen in die Winterruhe. Wir schließen uns der Meinung K U R S A N O V S ( 1 9 6 9 ) an, daß T r a n s p o r t u n d Verteilung der Assimilate durch die E n t w i c k l u n g b e s t i m m t werden. R i c h t u n g u n d A u s m a ß des T r a n s p o r t e s hängen von der Position u n d der A t t r a k t i o n s k r a f t der Verbrauchsorte („sinks") u n d von der Lage u n d dem Liefervermögen der Bildungs- u n d Speicherorgane („sources") ab (ZIEGLER 1968). Die Vcrbrauchsorte k ö n n e n wachsende oder akkumulierende Organe sein. So e n t s t e h e n im Verlaufe der Ontogenie spezifische Verteilungsmuster, an deren Ausbildung sicher P h y t o h o r m o n e beteiligt sind ( S E T H u n d W A R E I N G 1 9 6 4 , 1 9 6 7 , S H I N D Y u n d W E A V E R 1 9 6 7 , MORRIS u n d THOMAS 1 9 6 8 , W E A V E R e t al. 1 9 6 9 u n d u n d WAREING

BOWEN

1971).

Alle in dieser Arbeit u n t e r s u c h t e n Apfelsorten s t a n d e n auf der genetisch einheitlichen Unterlage M IV. E s konnte aber gezeigt werden, d a ß die Substanz-

646

KATZFUSS, Warhstum und HC-Vciteilimg in Apfelsorten

Produktion der M IV-Wurzeln nicht einheitlich war. Am auffälligsten war die geringe T r o c k e n s u b s t a n z p r o d u k t i o n in Verbindung mit 'Golden Delicious', die gekoppelt war mit einem relativ niedrigen E i n b a u von ^C-Assimilaten u n d einem geringen ^ C - E i n b a u in die Wurzelspitzen innerhalb v o n 24 S t u n d e n nach Applikation des 1 ' , C0 2 a n die Blätter. Die T r o c k e n s u b s t a n z p r o d u k t i o n der anderen Organe war bei dieser K o m b i n a t i o n nicht höher als die der übrigen u n d die Blattflächen waren n u r bei 'Alkmene' u n d 'Goldparmäne' signifikant größer. Die K o m b i n a t i o n 'Golden Delicious'/M I V zeichnete sich d e m n a c h durch ein Verteilungsmuster aus, welches durch einen relativ niedrigen E i n b a u von Assimilaten in die Wurzeln gekennzeichnet war. Auffallend war dabei, d a ß die anderen Organe im Vergleich mit den übrigen K o m b i n a t i o n e n keine erhöhte A k k u m u l a t i o n von Assimilaten zeigten und daß relativ viele Assimilate in den B l ä t t e r n verblieben. Die K o m b i n a t i o n ,Golden Delicious'/M I V befindet sich im 5. Stand j ä h r im Vollertrag, wobei bis zu diesem Z e i t p u n k t der B a u m e r t r a g mit der W u c h s leistung parallel läuft (SCHURICHT 1971). Ab 6. S t a n d j a h r ist dieser Z u s a m m e n hang nicht mehr so deutlich z u e r k e n n e n . SCHUBICHT empfiehlt daher, s p ä t e s t e n s am E n d e des 5. S t a n d j a h r e s mit dem Schnitt zur Beschränkung der K r o n e n a u s d e h n u n g zu beginnen. U n t e r Wuchsleistung ist in diesem Z u s a m m e n h a n g das W a c h s t u m der oberirdischen Teile des B a u m e s zu verstehen, u n d der Schnitt sorgt u n t e r Berücksichtigung der relativ schwachen E n t w i c k l u n g der Wurzel bei dieser K o m b i n a t i o n sicher auch f ü r eine Regulierung des Wurzel; Sproß-Verhältnisses. Auch die Verringerung der F r u c h t q u a l i t ä t (Fruchtgröße) , die bei dieser Sorte a b 6. S t a n d j a h r in Erscheinung t r i t t , d ü r f t e ihre Ursache in der relativ schwachen E n t w i c k l u n g des Wurzelsystems h a b e n . Auch das von SCHMIDT (1971) im 3. bis 5. S t a n d j a h r beobachtete starke Nachlassen der vegetativen Leistung der K o m b i n a t i o n e n mit 'Golden Delicious' läßt sich durch die relativ schwache Versorgung des Wurzelsystems mit Assimilaten u n d dem im Verlaufe der E n t w i c k l u n g ungünstiger werdenden Wurzel/SproßVerhältnis erklären. Über die Ursache der geminderten Wuchsleistung der Wurzeln der Unterlage M I V in Verbindung mit der Sorte 'Golden Delicious' lassen sich n u r Vermut u n g e n anstellen. I n dem gleichen Ausmaß, wie b e s t i m m t e Stoffwechselleistungen des Reises durch die experimentellen Eingriffe in den Wurzelbereich v e r ä n d e r t werden ( K A Z A B I A N u n d D A V T Y A N 1 9 6 7 , B U T T R O S E u n d M U L L I N S 1968), bzw. wie das W a c h s t u m der Sprosse durch die Wurzeln beeinflußt werden k a n n ( W E N T 1 9 4 3 , G U P A L O u n d ROMANSCHUK 1 9 6 2 , P H I L L I P S 1 9 6 4 , SMITH u n d W A R E I N G 1 9 6 4 ) , darf m a n auch einen Einfluß des Reises auf das W a c h s t u m der Wurzeln a n n e h m e n . Die vielfältigen Wechselbeziehungen zwischen Wurzeln u n d Trieb einjähriger Apfelbäume h a t J A N K I E W I C Z ( 1 9 7 2 ) in einem kybernetischen Modell darzustellen versucht, wobei er den P h y t o hormonen u n d den I n h i b i t o r e n des W a c h s t u m s eine besondere Stellung einr ä u m t e . Auch in den Modellvorstellungen über den E n t w i c k l u n g s r h y t h mus von Apfelbäumen (SCHMIDT 1972) spielen die W a c h s t u m s r e g u l a t o r e n eine entscheidende Rolle. Ohne daß wir die Einzelheiten der Regulation in

Archiv f ü r Garteilbau, X X I . Band, l i e f t 8, li)73

647

unseren Untersuchungsobjekten auch nur annähernd erfassen, darf man die Tatsache der Beeinflussung der einzelnen Organe und ihrer Stoffwechselleistungen auf der Ebene der hormonalen Regulation als gesichert annehmen (vgl. L i t . bei JANKIEWICZ 1972 u n d SCHMIDT 1972) u n d sie d ü r f t e a u c h eine

entscheidende Rolle bei der Einschränkung des Wurzelwachstums der M IVUnterlage durch das 'Golden Delicious'-Reis gespielt haben. Mangelnde Bereitstellung von Photosyntheseprodukten durch die Blätter der Edelsorte dürfen wir ausschließen, denn gerade die Blätter von 'Golden Delicious' zeichneten sich gegenüber den anderen Sorten durch eine verminderte Ableitung von 1/l C-Assimilaten vor allem im September aus. Vielleicht steht dieses Verhalten in einem engen Zusammenhang mit der von SCHMIDT (1971) gefundenen hohen Phosphorylierungsrate der Nukleotidfraktion in Blattscheiben in den ersten Entwicklungsjahren dieser Sorte. Andererseits soll erwähnt werden, daß das geminderte Wurzelwachstum der Kombination 'Golden Delicious'/M IV auch durch ein geringes Ausmaß der „Unverträglichkeit" zwischen Sorte und Unterlage erklärt werden kann, w i e s i e v o n HERKEKO ( 1 9 5 1 ) , G U R ( 1 9 5 7 ) u n d KATZFUSS ( 1 9 6 5 )

beschrieben

wurde. An der Verwachsungsstelle der beiden Pfropfpartner kann eine Zone geminderter Durchlässigkeit für Assimilate entstehen, was zu einer Beeinträchtigung der Versorgung der Wurzeln und zu einer Anhäufung von Assimilaten im Reis führt. Ist die „Unverträglichkeit" zwischen den Pfropfpartnern nur sehr schwach ausgebildet, so kann der Ertrag solcher Kombinationen durchaus positiv beeinflußt werden. Allerdings wird sich dann, wie auch SCHURICHT (1971) empfiehlt, nach einer gewissen Zeit ein Zurückschneiden der Krone notwendig machen, um das Gleichgewicht zwischen Wurzeln und Sproß wieder herzustellen und um die Fruchtqualität zu erhalten. 'Golden Delicious' auf M I V darf man als eine Kombination ansehen, die auch bei starkem Fruchtbehang ausreichend Blütenknospen bildet. Sie hat die Potenz, über einen längeren Zeitraum regelmäßig hohe Erträge zu bringen und zeichnete sich in einem frühen Entwicklungsstadium gegenüber den anderen Sorten-Unterlagen-Kombinationen dadurch aus, daß die Wurzeln in bezug auf die Substanzproduktion und die damit im Zusammenhang stehende Akkumulation von Assimilaten über den Sproß keine zu stark dominierende Stellung einnahmen. Es war zwischen den beiden Organen bei der Verteilung der J/ 'C-Assimilate ein mehr oder weniger stark ausgeprägtes Gleichgewicht zu erkennen. I n der weiteren Entwicklung der Bäume konnte bei 'Golden Delicious' ein relativ starkes Nachlassen des vegetativen Wachstums des Sprosses beobachtet werden (SCHMIDT 1971). Die Kombination 'James Grieve'/M IV, der wir ebenfalls eine hohes Maß an Selbstregulation in bezug auf ausgeglichene Erträge zuschreiben möchten, war durch ein schwaches Trieblängenwachstum und eine niedrige Trockensubstanzproduktion des einjährigen Triebes ausgezeichnet. Sie ist weiterhin durch eine schwache Apikaidominanz charakterisiert (SCHMIDT 1971). Daraus möchten wir schlußfolgern, daß bei Kombinationen mit relativ ausgeglichenem Ertragsverlauf die Verteilung der Assimilate in der Weise erfolgt, daß die vegetative Entwicklung des Sproßsystems

31. K A T Z F U S S , 'Wachstum und '''C-Verteilung in Apfelsorten

648

wahrscheinlich von einem gewissen Zeitpunkt an und in einem gewissen Ausmaß gehemmt wird, wobei die H e m m u n g über unterschiedliche Mechanismen erfolgen kann. I m Gegensatz dazu neigen die Sorten-Unterlagen-Kombinationen mit den Sorten 'Boskoop' u n d 'Goldparmäne' zu einer starken vegetativen Entwicklung des Sproßsystems und zu einem stark alternierenden Ertrags verlauf.

Zusammenfassung Bei fünf Sorten-Unterlagen-Kombinationen unterschiedlicher Ertragskapazität wurden Blattflächen, Trieblängenwachstum, Trockensubstanzproduktion verschiedener Organe und Verteilung von ^'C-Assimilaten untersucht. Die Trockensubstanzproduktion der einzelnen Organe zeigte einen typisch sigmoiden Verlauf, wobei der steilste Anstieg im Juli und August zu verzeichnen war. Die Substanzproduktion der Wurzeln war bei 'Alkmene' am höchsten und bei 'Golden Delicious' am niedrigsten. Die drei anderen Sorten-UnterlagenKombinationen n a h m e n eine Mittelstellung ein und unterschieden sich nicht wesentlich voneinander. ' J a m e s Grieve' h a t t e im einjährigen Trieb die niedrigste Trockensubstanzproduktion der fünf untersuchten Kombinationen. Bei den anderen vier wurden signifikant höhere Werte gefunden; sie unterschieden sich untereinander aber nicht wesentlich. Der Einbau von 1,!C-Assimilaten in die Wurzeln war bei 'Golden Delicious, wesentlich schwächer als bei den anderen Kombinationen auf der gleichen Unterlage. I m Gegensatz dazu wurden bei der Kombination 'Golden Delicious'/M I V relativ viel ^C-Assimilate in den einjährigen Trieb eingebaut. E s konnte bei dieser Kombination während der gesamten Untersuchungsperiode ein mehr oder weniger deutliches Gleichgewicht zwischen Wurzeln und Sproß in bezug auf den Einbau von 1/j C-Assimilaten beobachtet werden, während bei den anderen Kombinationen ab Mitte Juli die Wurzeln dem Sproß überlegen waren. E n d e August/Anfang September h a t t e n die Wurzeln ein deutliches Maximum. Zum gleichen Zeitp u n k t war bei den Blättern ein Minimum zu erkennen. I m Verlaufe des Untersuchungszeitraumes n a h m der Einbau von 1/j C-Assimilaten in die K n o s p e n ab, wobei sich der Unterschied zwischen Terminal- u n d Lateralknospen ständig verringerte. Das Maximum des Einbaues von ^C-Assimilaten in die Wurzelspitzen wurde bei 'Golden Delicious'/M I V früher erreicht als bei den anderen Kombinationen, die das Maximum Anfang August ('Alkmene', ' J a m e s Grieve' und 'Goldparmäne') bzw. Mitte Juli ('Boskoop') erreichten. Die Ergebnisse wurden im Zusammenhang mit dem unterschiedlichen Ertragsverhalten der Sorten diskutiert.

Archiv fur Gartenbau, X X I . Band, Heft 8,1973

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Summary Title of the paper: Growth and during one vegetation period

14 C-distribution

of five apple varieties

Leaf areas, shoot length growth, dry matter production of several organs, and distribution of 14C-labelled assimilates were studied with five varietyrootstock combinations of different yielding capacities. Root dry matter production was highest with 'Alkmene' and lowest with 'Golden Delicious'. The other three variety -rootstock combinations ranked in between. The incorporation of labelled assimilates into the roots was much less pronounced with 'Golden Delicious' than with the other combinations on the same rootstock. With the 'Golden Delicious' combination a more or less pronounced equilibrium between roots and shoot was observed troughout the experimental period, while with the other combinations the roots proved to be superior to the shoot beginning with July. The incorporation of labelled assimilates into the buds declined in the course of the experimental period. The maximum of 14C-assimilate incorporation into the tips of the roots was sooner reached with 'Golden Delicious'/M I V than with the other combinations tested. These results are discussed in relation to the different yielding behaviour of the varieties.

M. IVATZFRSS, WACHSTUM UND "'C-VERTEILUNG IN APFELSORTERI

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photosynthetic products into fruits of 'Black Corinth' grapes. Plant Physiol. 44, (1969) 183-188 WENT, F. W . : Effect of t h e root system in t o m a t o stem growth, P l a n t Physiol. 18, (1943) 5 1 - 6 5 Z I E G L E R , H . : Der Transport im Phloem. Fortschr. Bot. 3 0 , (1968) 6 3 - 7 4 Anschrift des Autors: Dr. M. Katzfuss I n s t i t u t f ü r Obstforschung Dresden-Pillnitz der AdL der D D R

45

Archivfür Gartenbau, Bd. 21, H. 8 . 1 9 7 3

Arch. Gartenbau • Bd. 21 • 1973 • H. 8 • 6 5 3 - 6 6 4 • Berlin Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Sektion Pflanzenproduktion — Vorratshaltung — HOEST

BÖTTCHER

Untersuchungen zum Einsatz von Boxpaletten zur Dauerlagerung von Zwiebeln Eingegangen am 7. März 1973

1.

Problemstellung

Zur Rationalisierung von Transport und Lagerung ist eine Vergrößerung der Lagerbehältnisse über die normalen Gemüsestiegen A (TGL 8661) hinaus dringend erforderlich, um die bei der sozialistischen Großproduktion anfallenden Erntemengen bewältigen zu können. Der Einsatz von Großkisten mit Palettenunterböden, insbesondere in Form von genormten Boxpaletten, wäre gerade bei Dauerzwiebeln {Allium cepa L.) sehr wünschenswert, da sie gegenwärtig noch überwiegend in konventioneller Form in Gewebesäcken zu 25kg für den Handel und auch für die Lagerung verpackt werden. Bislang gibt es nur wenig Erfahrungen über die Auswirkungen einer langfristigen Lagerung in solchen Lagereinheiten auf das Lagergut. Daher wurde der Einsatz der von G A T Z K E (1971) entwickelten containergerechten Boxpalette für das Aufbewahren von Dauerzwiebeln im Kalt- und Normallager erprobt. Diese Boxpalette, die aus genormten Stahlblechprofilen gefertigt ist, hat bei einem Fassungsvermögen von 0,65 m 3 ( = ca. 380kg Zwiebeln) die äußeren Abmessungen: Länge 1050, Breite 970 und Höhe 1000 mm und eine innere Höhe (gleichzeitig Füllhöhe) von 850 mm. 2.

Versuchsdurchführung

Die Aufgabenstellung dieser Versuchsserie war in erster Linie darauf gerichtet, Unterlagen über die Verteilung der Temperatur und der Höhe der Verluste in den Boxpaletten zu erhalten. Die Boxpaletten wurden jeweils einzeln in den beiden Lagerräumen ohne technische Zusatzeinrichtungen aufgestellt; es wirkte nur die installierte Raumluftumwälzung, eine Zwangsführung der Luft durch den BoxpalettenInhalt war nicht gegeben. An verschiedenen definierten Punkten jeder Boxpalette wurden — Thermometer, geeicht und mit Yio°C-Einteilung versehen und — Perlonnetzsäckchen (1mm Maschenweite) mit genau 5,0 kg einheitlicher, bekannter Qualität

Zwiebeln

654

H . BÖTTCHER, E i n s a t z von B o x p a l e t t e n bei Zwiebeln Aufsicht

Aufsicht

©@© ©

Bezogenauf Vorderkante

©

- k .

c

Seitenansicht

©

© © ©

Seitenansicht

©

Cm)

®

Lagergutes

©

(HD

©

Bezogen auf

©

(HD

©

Bezogenauf Oberflächedes

©

=st"

4

Rostboden

Abb. 1 Abb. 1. L a g e

Abb. 2

der Meßpunkte für die T e m p e r a t u r e r m i t t l u n g in B o x p a l e t t e n mit losem

Schüttgut Abb. 2. L a g e der Kontrollproben in den B o x p a l e t t e n (Die Netzsäcke waren jeweils 5 0 nun von der Außenfläche ( R a n d des Säckchens ./. Außenwand) entfernt deponiert.

eingebaut, um die Temperaturunterschiede während der Lagerung und die Qualitätsveränderungen quantitativ erfassen zu können (Abb. 1 u. 2). I m Kaltlager wurden 2 Boxpaletten mit losen Dauerzwiebeln, im Normallager 1 Boxpalette mit losen Dauerzwiebeln und 1 Boxpalette mit in Gewebesäcken abgepackten Zwiebeln (12 Säcke a 25kg Inhalt) zur eingehenderen Untersuchung herangezogen. Als Vergleichsmaßstab diente Lagergut, das im selben Lagerraum in frei stehenden, handelsüblichen Netzsäcken aus Baumwollmischgewebe mit 25 kg Inhalt (n = 4 Wiederholungen) aufbewahrt wurde. Die Lagerdauer erstreckte sich vom 5. 12. 70 bis 21. 4. 71 über 137 Lagertage. Die Zwiebeln waren Anfang Dezember dem Zwischenlager entnommen und aufbereitet worden. Der Kühlraum wurde im 1. Monat bei + 0°C, in den folgenden bei — 2,5°C gehalten. I m Normallager schwankten die Raumtemperaturen in Abhängigkeit von den äußeren Witterungsbedingungen zwischen — 1,0 . . . + 10,0°C (Pentadenmittelwerte) bei einem Durchschnitt von + 4,0°C.

Archiv für Gartenbau, X X I . B a n d , H e f t 8, 1973

3.

65g

Ergebnisse

3.1.

Temperaturverteilung

Nach dem Einbringen in den Kühlraum war nur eine sehr langsame A b k ü h l u n g des Lagergutes festzustellen: Nach 14 Tagen war die Temperatur für die inneren Bereiche der Boxpalette (Meßpkt 1 u. 3) noch 1,5 . . . 2,0°C über der RaumTabelle 1 Temperaturen in Boxpaletten während der Lagerung von Dauerzwiebeln (in °C) 2 unten Ecke

3 4 Mitte obere Zentrum Mitte

5 obere Ecke

(lose Schüttung) + 3,28 + 4,10

+ 3,62

+ 5,54

+ 5,98

+ 5,23

— —

—

+ 0,34 -0,48

+ 2,26 + 1,43

+ 2,70 + 1,88

+ 1,95 + 1,13

-1,5

-0,9

-1,0

-0,8

-0,8

+ 3,6

+ 1,9

+ 8,7

+ 9,7

+ 6,1

+ 4,26

+ 3,82

+ 1,08

+ 0,64

-1,0

— 1,2

+ 3,7

+ 2,6

-0,96

-0,34

-0,32

-0,51

+ 0,26 -0,18

+ 0,88 + 0,44

+ 0,90 + 0,46

+ 0,71 + 0,27

-0,3

-0,1

-0,3

-0,1

+ 1,0

+ 1,7

+ 1,8

+ 1,4

-1,10

-0,37

-0,43

-0,80

+ 0,12 -0,44

+ 0,85 + 0,29

+ 0,79 + 0,23

+ 0,42 -0,14

-0,2

-0,1

0

-0,1

+ 0,9

+ 2,7

+ 2,4

+ 1,6

Meßpunkt Bezeichnung

Raum

Normallager: Boxpalette N1 mittlere Temperatur x Abweichung von Raumtemperatur Abweichung vom Meßp. 1 Größte negative Abweichung Größte positive Abweichung

1 unten Mitte

+ 0,82

Normallager: Boxpalette N 3 (Gewebenetzsäcke) mittlere Temperatur x +3,18 Abweichung von Raumtemperatur — Größte negative Abweichung Größte positive Abweichung Kaltlager: Boxpalette Kl (lose Schüttung) mittlere Temperatur x —1,22 -0,78 Abweichung von R a u m + 0,44 temperatur — Abweichung vom Meßp. 1 — Größte negative -0,6 Abweichung Größte positive + 1,4 Abweichung Kaltlager: Boxpalette K2 (lose Schüttung) mittlere Temperatur x —1,22 -0,66 Abweichung von Raumtemperatur — + 0,56 Abweichung vom Meßp. 1 — Größte negative -0,4 Abweichung Größte positive + 2,3 Abweichung

H . BÖTTCHER, Einsatz von Boxpaletten bei Zwiebeln

656

t e m p e r a t u r (0°C). E r s t n a c h 21 Lagertagen k o n n t e eine völlige T e m p e r a t u r angleichung erreicht werden u n d die Abweichungen zur R a u m t e m p e r a t u r lagen < 0,9°C. I m Normallager waren diese Erscheinungen nicht so ausgeprägt. Diese B e o b a c h t u n g e n lassen die Schlußfolgerung zu, daß die A b k ü h l u n g des Boxpaletteninhaltes bei Dauerzwiebeln infolge der dichten Lagerung u n d der geringen H o h l r ä u m e weniger über d u r c h s t r ö m e n d e L u f t , sondern n u r d u r c h K o n t a k t ü b e r t r a g u n g aus dem Boxpaletteninneren nach außen ü b e r die Außenflächen der B o x p a l e t t e erfolgt. W ä h r e n d der L a g e r p e r i o d e waren die größten Temperaturabweichungen n a t u r g e m ä ß im Z e n t r u m der B o x p a l e t t e zu verzeichnen (Meßpkt 3 u. 4) (siehe Tab. 1). I m Kaltlager lagen sie im x der gesamten Lagerperiode bei etwa 0,80 . . . + 0,90°C u n d im Normallager bei der Variante „lose S c h ü t t u n g " bei -f- 2,26 u n d 2,70°C u n d bei der Variante „Gewebenetzsäcke" bei -)- 0,64 . . . -f- 1,08°C ü b e r der R a u m t e m p e r a t u r . Der wesentlich günstigere T e m p e r a t u r verlauf beim E i n s t a p e l n gesackter W a r e (Tab. 1) resultiert in erster Linie aus der Aufteilung der Gesamtmenge in Einzeleinheiten, den dadurch sich bildenden L u f t k a n ä l e n u n d den geringeren räumlichen Abmessungen der Einzeleinheiten, die eine bessere W ä r m e a b f ü h r u n g durch K o n t a k t ü b e r t r a g u n g gewährleisten. Die größten positiven Einzelabweichungen erreichten im Kaltlager -f- 2,7°C u n d im Normallager -j- 9,7°C. Bei gesackter W a r e sind dagegen vergleichsweise nur 3,7°C im Normallager erreicht worden. I m Normallager w u r d e n diese hohen W e r t e bei einsetzender K e i m u n g u n d z u n e h m e n d e m Verderb im Monat März beobachtet. W ä h l t m a n den M e ß p u n k t 1 (unten Mitte) als Bezug, d a n n ergeben sich f ü r die anderen M e ß p u n k t e in der B o x p a l e t t e im Normallager größere Abweichungen als im K a l t l a g e r : Normallager Meßpkt.

Kaltlager Meßpkt.

2 3 4 5 2 3 4 5

(unten Ecke) (Mitte Zentrum) (obere Mitte) (oben Ecke) (unten Ecke) (Mitte Zentrum) (obere Mitte) (oben Ecke)

— 0,48°C +1,43°C +1,88°C +1,13°C - 0 , 1 8 bzw. + 0 , 4 4 bzw. + 0 , 4 6 bzw. + 0 , 2 7 bzw.

-0,44°C + 0,29°C +0,23°C -0,14°C.

Bei langzeitigem A u f b e w a h r e n von losen Zwiebeln in B o x p a l e t t e n im K ü h l r a u m bei möglichst gleichmäßigen u n d weitgehend k o n s t a n t e n R a u m t e m p e r a t u r e n d ü r f t e n folgende T e m p e r a t u r e r h ö h u n g e n a u f t r e t e n : u n t e r e Schicht — Mitte Zentrum obere Mitte unten Ecken oben E c k e n

+ + + +

0,45°C zur R a u m t e m p e r a t u r 0,80°C „ 0,85°C „ 0,40°C 0,65°C „

657

Archiv für Gartenbau, X X I Band, Heft 8, 1973

3. 2.

Qualitätsveränderungen

3. 2.

1. Vergleich verschiedener Lagerformen

Beim Auslagern des Boxpaletten-Inhaltes nach 4 Monaten Aufbewahren war bei visueller Einschätzung einheitlich festzustellen, daß lediglich die äußeren Randschichten einen ansprechenden, guten, trockenen Qualitätszustand aufwiesen. Diese Randzone hatte eine Dicke an den senkrechten Wänden von etwa 10 cm an der Bodenfläche von etwa 10—12 cm und an der oberen Außenfläche von nur 8 cm. Die anschließenden inneren Bereiche der Boxpalette zeigten folgende Veränderungen : — sehr starke Durchfeuchtung (z. T. waren sie triefend naß) — die äußeren Schalen der Zwiebeln waren stark dunkel- bis schokoladenbraun verfärbt — die Zwiebeln hatten sehr lange Wurzeln gebildet (bis zu 20 mm lang) — der Anteil gefaulter Zwiebeln war z. T. beträchtlich erhöht. I m Zentrum und in der oberen Hälfte jeder Boxpalette waren diese Erscheinungen am stärksten ausgeprägt. Die Boxpalette 2, die unmittelbar dem Belüftungsstrom ausgesetzt war, zeigte diese Erscheinungen in geringerem Maße. Es muß dabei vorausgeschickt werden, daß das Lagergut von Natur aus eine nur wenig befriedigende Haltbarkeit besaß, wie an den Vergleichsproben zu erkennen ist. I m Normallager zeigten sie 25,7% Fäulnis und im Kaltlager 20,6%. Außerdem war aber auch eine sehr starke Neigung zur Sproß- und Wurzelkeimung im Normallager zu erkennen, so daß der Anteil der marktfähigen Ware bei der Auslagerung aus dem Normallager nur 28.3% und aus dem Kaltlager 69,2% ausmachte. Zusammenstellung der Mittelwerte für die Lagerformen Bezeichnung der Varianten

Anzahl Einzelproben

Marktfähige Ware

Sproß Wurzel- Fäulnis keimung keinung

n

Masse-Prozent zur Einlagerung

12

12,4

20,7

13,6

44,0

0,3

6

18,6

18,2

19,0

32,3

1,1 .

4

28,3

16,0

19,4

25,4

0,9

9,7

12

53,2

0,6

13,3

29,3

0,1

3,5

12

72,9

0,9

4,0

17,6

0,1

4,6

4

G9,2

0,8

1,4

20,6

0,2

7,8

Schalen Schwund

Normallager

Boxpallette 1 lose Schüttung Boxpalette 3 Netzsäcke Netzsäcke freistehend

9,2 10,7

Kaltlager

Boxpalette 1 lose Schüttung Boxpalette 2 lose Schüttung Netzsäcke freistehend

658

H . BÖTTCHER, E i n s a t z von B o x p a l e t t e n bei Zwiebeln

Die Boxpalette 2 (lose Ware) brachte gleichwertige Ergebnisse zur Kontrolle. Dieses bessere Abschneiden als die anderen Boxpaletten ist darauf zurückzuführen, daß sie unmittelbar vom Luftstrom der Raumbelüftung (gekoppelt mit der Kältemaschine) ständig angeblasen wurde und aus diesem Grunde ein günstigeres Innenklima im Verlauf der Lagerung (z.B. durch eine bessere Kontaktübertragung der Wärme) gegeben war. Die Boxpalette 1 stand im Kühlraum im Windschatten hinter der Boxpalette 2. Sie zeigte bereits ein erheblich schlechteres Abschneiden bei der Qualitätsuntersuchung. Für die Boxpalette mit Gewebenetzsäcken lagen die Mittelwerte für die einzelnen Verlustformen in ihrer Höhe zwischen denen der Boxpalette 1 (lose Zwiebeln) und den Kontrollproben. Die ermittelte Durchfeuchtung in den Boxpaletten trat nicht erst während der Anwärmzeit vor dem Auslagern ein, sondern konnte schon bei zwischenzeitlichen Kontrollen sehr deutlich beobachtet werden. Dies wird bekräftigt durch die starke Braunfärbung der Schalen und das intensive Wurzelwachstum bei sehr vielen Zwiebeln, die eindeutig auf eine zu hohe Luft- bzw. Lagergutfeuchtigkeit zurückzuführen sind.

3.2.2.

Die Differenzierung der Lagergutveränderungen in Boxpaletten

Zur Ermittlung

d e r Qualitätsveränderungen

in d e n verschiedenen

Bereichen

des Boxpaletten-Inhaltes wurde eine statistische Auswertung der eingelagerten Einzelproben vorgenommen (Tab. 2). Dabei wurden die Standorte der einzelnen Boxpaletten während der Lagerung als getrennte Varianten („Boxpaletten") aufgefaßt und durch folgende Abkürzungen gekennzeichnet: Normallager*) Kaltlager „ „

Boxpalette 1 (lose Zwiebeln) Boxpalette 1 (lose Zwiebeln) Boxpalette 2 (lose Zwiebeln)

N 1 K 1 K 2

Die in einer waagerechten Ebene liegenden Einzelproben der Boxpaletten wurden zu „Schichten" (oben, Mitte, unten) und die in senkrechter Ebene untergebrachten zu „Säulen" (1, 2, 3 u. 4 entsprechend Abb. 2) zusammengefaßt. Der Anteil der marktfähigen Ware (in %) wurde während der Lagerung signifikant durch die Streuungsursachen „Boxpaletten", „Schichten" und „Säulen" als Hauptwirkungen und zusätzlich durch die Wechselwirkung zwischen Boxpaletten/Schichten in folgender Weise verändert: Boxpaletten

N1

Kl

12,4

53,2

K2

++ +

72,9

R

(2;0,05)

5,46

*) Die B o x p a l e t t e 3 m i t X e t z s ä c k e n k o n n t e bei diesen A u s w e r t u n g e n n i c h t b e r ü c k s i c h t i g t werden, du keine solche Schichtung wie bei loser S c h ü t t u n g gegeben i s t .

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 8 , 1 9 7 3

Schichten

Säulen

6 59

unten

Mitte

oben

R(2;0,05)

58,9 |

42,3 11

37,3 |

5,46

+ + +

3

0

4

48,8 I

1

48,8 y

o

o

46,8 y

2

R(2;0,05) 40,2

6,30

+

Wechselwirkung : Boxpaletten/Schichten K 1 K 2 N 1 unten Mitte oben

25,6 7,2 4,4

Anteil o b e n / u n t e n 17,0%

73,2 45,2 41,4

77,9 74,7 66,1

56,6%

84,90/o

9,46

Die A b n a h m e n in der m a r k t f ä h i g e n W a r e waren im Normallager a m höchsten, aber a u ß e r d e m gab es im Kaltlager deutliche Unterschiede zwischen der Boxpalette 1, die im W i n d s c h a t t e n stand, u n d jener, die inmittelbar d e m L u f t strom ausgesetzt war. Zwischen dem mittleren u n d oberen B o x p a l e t t e n - I n h a l t u n d den 3 äußeren Säulen waren ebenso keine gesicherten Differenzen auszumachen, so daß in allen 3 Boxpaletten bei allen S t a n d o r t e n im oberen, m i t t leren Bereich (Kontrollprobe 10) die schlechtesten Ergebnisse registriert worden sind. Zwischen den oberen u n d mittleren Zonen der Boxpalette bestehen jedoch n u r geringe, nicht gesicherte Unterschiede. Die deutliche Wechselwirkung zwischen Boxpaletten- (Standort)/Schichten erklärt sich aus der Tatsache, d a ß im Normallager die Unterschiede zwischen den Schichten wesentlich krasser a u f t r e t e n als im Kaltlager, zumal sie durch B e l ü f t u n g noch erheblich verkleinert werden k o n n t e n . Tabelle 2 Varianzquotienten (.Fexp-Werte) für die Verteilung der marktfähigen Ware und Verluste innerhalb von Boxpaletten Streuungsursache

Boxpaletten Schichten Säulen Boxpal./Schich. Boxpal./Säulen Schich./Säulen MQuest

FG Marktfähige Ware 2 2 3 4 6 6 24

272+++ 36,4+++ 3,53+ 5,56 + + 1,21 2,04 41,98

SproßWurzelkeimung keimung Werte für F exp 292+++ 1,42 2,17 2,34 3,99 + + 1,34 5,42

16,25+++ 8,76+++ 2,23 20,9+++ 1,65 2,73 21,95

Faulnis

Schwund

62,0+ + 51,21+++ 18,3++ 20,69+++ 2,78 noflAOHOB-HmnKOB JI;JIH NJIHTEJIBHORO X P A H E H H H J I Y K A

IlpH XOJIOAHOM H HOPMAJIBHOM pe?KHMax xpaHCHHH NPOBEFLEHH noapoÖHiae HCCJIENOBAHHH O p a c n p e , n e j i e H H H T e M n e p a T y p H H BEJIHHHHE n o T e p b B NOFLAOHAX-Hmn-

Kax, npncnocoßjieHHHx JJJIH nepeB03KH KOHTeßHepHHM TpaHcnopTOM/éMKOCTb OAHoro noflflOHa-HmHKa 0,65M 3 , BHCOTa JiyKa B nopmoHax-HmHKax 0,85M/. 3arpy3Ka

JIYKOM NP0H3B0FLHJIACB HABAJIOM, a TAKHTE HJIH CPABHEHHH B M e n i K a x .

n P H xpaHeHHH HacunbK) HaHBucmee OTKJiOHeHHe OT cpe^Heit TeMnepaTypH Ha6jiioaaJiocb B cpeflHeft-BepxHeft nacTn/OT 20 JJO 30 CM NOß NOBEPXHOCTBK)/ n0;w0H0B-HmHK0B/cpeflHee

OTKJIOHEHHE n p n

XOJIOJJHOM X P A H E H H H OT +

0,8

«O

+ 0,9°C, a npn HOPMAJIBHOM xpaHeHHH OT + 2,3 FLO + 2,7°C/. I l p n xpaHeHHH C ecTecTBeHHOö, a He npHHyfliiTejiBHoii BEHTHJIHU;HeH nepe3 CJIOH JiyKa, BBHJJY HeAOCTaTOMHOH aapaijiiH B oneHb njlOTHOM cjioe jiyKOBHu; cnopo HainnaeTCH npoMOKaHHe,

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I I 3 M e H e H H H J i y K a B p a 3 H H X HaCTHX nOAAOHOB-HIHHKOB y C T a H O B J i e H O , HTO B COOT-

BeTCTBHH c pacnpeaejieHHeM TeMnepaTypH noTepn OT RHHEHHH H npopacTaHHH KopHeii H nepa 6HJIH HAHBHCUIHMH B BepxHHx-cpejjHHx nacTHX noflflOHOBHH(HK0B. Co3flaHHe 8(j)eKTHBH0H CHCTeMBI BeHTHJIHLJHH HBJIHeTCH HeOÖXO^HMHM ycjioBHeM ninpoKoro npHMeHeHHH noflAOHOB-HmHKOB npn ajiiiTejibHOM xpaHeHHH JiyKa.

Summary T i t l e of the p a p e r : Studies on the use of box pallets for long-term onion storage During long-term cold and c o m m o n storage, the author studied the temperature conditions and the amount of losses in box pallets suitable f o r container transport (volumetric capacity 0.65 cu. m.,

filling

height 0.85 m ) that were

filled

with bulk onion and, for comparison, w i t h bagged onion. T e m p e r a t u r e variation was highest in case o f bulk storage in the uppercentre o f the b o x pallet, i. e. 20 to 30 cm below the bulk surface (mean variation -j- 0.8 . . . + storage and +

2.3 . . . +

0.9 °C in cold

2.7 °C in common storage). I n case the pallets are

placed in v e n t i l a t e d storage rooms without forced flow of air through the pallet content, insufficient aeration of the v e r y t i g h t l y packed onions soon leads to thorough moistening of the onions and consequently in quality decline and increased losses. D i f f e r e n t i a t i o n of the changes to the onions stored in the

H. BÖTTCHER, Einsatz von Boxpaletten bei Zwiebeln

664

various sections of the box pallet revealed that, according to the temperature conditions, losses from rotting, rooting and sprouting were highest in the upper and central parts of each of the box pallets. The development of an adequate ventilation system is a decisive precondition for large-scale introduction of box pallets for long-term onion storage.

Literatur GATZKE, E.: Möglichkeiten des Einsatzes von Paletten zur Lagerung. Gartenbau 18 (1971), S. 175-176 KEPKOWA, A. U. UMIECKA, L . : Wplyw wielkosci cebuli oraz ilosci cebuli w opakowaniu na jej przechowywanie w röznych warunkach. Biuletyn warzywniczy — Instytut warzywnictwa Skierniewice, 11 (1970), S. 355-371 Anschrift des Autors: D r . H . BÖTTCHER

Sektion Pflanzenproduktion — Vorratshaltung — 402 Halle Reichardtstr. 2

Arch. Gartenbau • Bd. 21 • 1973 • H . 8 -S. 665-676 • Berlin Forschungsbereich Bodenfruchtbarkeit Sektion Gartenbau der Humboldt-Universität zu Berlin Groß beeren B E R N D GEYER u n d INGRIT VILLWOCK

Ein Beitrag zur Wirkung von Harnstoff-Formaldehyd-Schaum (HFS) beim Einsatz als Bodenverbesserungsmittel Eingegangen am 18. Januar 1973

1.

Problemstellung

Der Einsatz von Schaumstoffen in der Agrarwirtschaft erfolgt seit Jahren mit dem Ziel, unbefriedigende Strukturzustände natürlicher Böden oder gärtnerischer Erden zu verbessern. Entsprechend dieser Zielstellung konzentrierten sich die wissenschaftlichen Untersuchungen auf die Veränderung wesentlicher physikalischer Parameter der verbesserten Materialien. Daneben wurde aber sehr schnell festgestellt, daß sich über die bodenphysikalische Wirkung auch Veränderungen der bodenchemischen Eigenschaften ergeben ( D R E W S , 1 9 7 1 ; GEYER u n d

STARCKE,

1971).

Außer auf diese bodenchemischen Sekundärwirkungen richteten sich die Untersuchungen auf die Erfassung einer Primärwirkung bei Harnstoff-FormaldehydSchaum (HFS). Dieser Schaumstoff enthält ca. 30 Gew.-% Stickstoff und wird bei bestimmten Bedingungen unter N-Freisetzung abgebaut ( B U C H N E R U. a., 1969; GEYER u n d VILLWOCK,

1973).

Insbesondere beim Einsatz von H F S zur Verbesserung natürlicher Böden wurde festgestellt, daß die im ersten Anwendungsjahr gefundene positive Ertragsbeeinflussung im zweiten J a h r trotz bleibender physikalischer Beeinflussung nicht mehr eintrat. (GORA, 1 9 6 9 ; K O E P K E u n d HERGENHAHN,

1971; ERMICH u n d DRABNER,

1971;

Es lag sehr nahe, den Grund in der im zweiten Nutzungsjahr verminderten Stickstoffwirkung zu sehen. Eigene Untersuchungen vor allem zur Pflanzenverträglichkeit von H F S ließen erkennen, daß außer den bereits genannten Wirkungen ertragsbeeinflussende Faktoren in weiteren Bestandteilen des H F S zu sehen sind ( G E Y E R , 1 9 7 2 ) . Das trifft vor allem für das Formaldehyd (CH 2 0) zu, das im H F S , produktionstechnisch bedingt, im Endprodukt frei bzw. hydrolisierbar vorliegt ( N E U M A N N , 1 9 7 1 ) . Deshalb wurde das Verhalten des Formaldehyds im Schaumstoff und seine pflanzenbauliche Wirkung untersucht. KRAUSE, 1 9 7 2 ; SCHOPPE, 1972).

666 2.

B.

Geyek/I. Villwock,

Wirkung von

HFS

als Bodenverbesserungsmittel

Material und Methoden

Der verwendete HF-Schaum wurde im Düngemittelkombinat V E B Stickstoffwerk Piesteritz als „Piatherm N " (HFS-N) oder auf der Basis des modifizierten Harzsols — „Piasol" hergestellt ( N E U M A N N , 1 9 7 1 ) . Für die Bestimmung des Formaldehyds wurde die Methode nach D I E M A I R und H E I L I G E N T H A L ( 1 9 6 0 ) angewendet und nach G E Y E R und V I L L W O C K ( 1 9 7 3 ) für die Verwendung bei pflanzenbaulich genutztem Material modifiziert. Die pflanzenbaulichen Untersuchungen wurden in Mitscherlichgefäßen mit 4 Wiederholungen durchgeführt. Stickstoff und Formaldehyd waren in wässriger Lösung jeweils 4 Wochen vor dem Pikieren zusammen zugegeben worden. 3.

Formaldehydgehalt und -freisetzung aus H F S

Bei allen frischen mobilverschäumten HFS-Materialien konnte ein Formaldehydgehalt von etwa 10—15 Gew.-° /0 bei 20 °C und Extraktion mit destilliertem Wasser festgestellt werden. Bei NH 3 -behandelten Materialien (Piatherm N, stationär erzeugt) lag der Gehalt wesentlich niedriger. Der obengenannte Gehalt setzt sich aus freiem und hydrolisierbarem Formaldehyd zusammen. Der nach Entfernung des Anteiles an freiem Formaldehyd noch im H F S verbleibende Anteil an hydrolisierbarem Formaldehyd wird in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren freigesetzt . Neben den Faktoren NH 3 -Behandlung und Zeit, sowie Bodenart bei Mischungen besteht eine Abhängigkeit von Temperatur und pH-Wert (Abb. 1). Avis der Abb. 1 ist vor allem die verstärkte Freisetzung im sauren Bereich und die große Temperaturabhängigkeit ersichtlich. Diese Feststellung trifft für beide untersuchten Materialien zu. I m Verhältnis 2 : 1 mit Wasser durchfeuchtet wurde bei 27 °C eine um 700 . . . 1.000 mg höhere Formaldehydfreisetzung/1 H F S gefunden als bei 10 °C (Abb. 2). I n Mischungen mit Böden wird das Formaldehyd sehr schnell freigesetzt und abgebaut. Abb. 3 weist die Ergebnisse für Piasol-HFS bei 6 0 % der max. W K und 12 °C aus. (Abb. 3) Ähnlich liegen die Ergebnisse auch bei der Zugabe von reinem Formaldehyd (Formalin) zu den Böden. Auch hier nimmt die Abbaugeschwindigkeit mit steigendem C-Anteil der Böden zu. Da besonders in reinem H F S nur ein allmählicher Abbau des Formaldehyds erfolgte und die Schädigungsgrenze z. B . für Gurke (GEYER und STARCKE, 1971)

bei 60 mg Formaldehyd/1 H F S liegt, muß der Gehalt in pflanzenbaulich zu nutzendem Reinsubstrat schnell gasenkt werden. Dazu eignen sich neben dem in der Industrie eingesetzten gesförmigen NH 3 auch NH 4 OH-Lösungen. Aus den Tabellen 1 und 2 folgt, daß Formaldehyd durch die Behandlung mit NH 4 OH und nachfolgendem Auswaschen mit Wasser innerhalb kurzer Zeit aus dem H F S entfernt werden kann. Bei gleichbleibenden Bedingungen trat keine Nachlieferung ein und in den nach der NH^OH Behandlung ausgewaschenen Varianten war das Pflanzenwachstum gut.

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 8, 1973

Tabelle 1 Varianten der Behandlung mobilverschäumten H F S mit NH 4 OH-Lösung Variante

Behandlung (bei 5 0 % der max. W K )

1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 2.1. . . . 2.5.

100 ml 4%iger NH 4 OH-Lösung/l H F S 100 ml 3 100 ml 2 „ 100 ml 1 ohne NH^OH-Lösung 2 Tage nach gleicher Behandlung mit 3-fâcher Volumenmenge Wasser ausgewaschen 7 Tage nach gleicher Behandlung mit 3-facher Volumenmenge Wasser ausgewaschen 10 Tage nach gleicher Behandlung mit 3-facher Volumenmenge Wasser ausgewaschen

3 . 1 . . .. . 3.5. 4.1. . ., . 4.5.

46

Archiv für Gartenbau, Bd. 21, H. 8,1973

gß7

668

B. Geyer/I. Villwock, Wirkung von HI'S als Bodenverbesserungsmittel

Archiv für Gartenbau, XXI. Band, Heft 8,1973

669

Tabelle 2 Formaldehydgehalt, pH-Wert und Gehalt an wasserlösl. N in HFS nach Behandlung ^ Tabelle 1 Var

Formaldehydgehalt mg/1 HFS

pH-Wert

Tage nach der Behandlung 1 4 14 8 10 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5.

4.

15 24 20 28 520

7 16 16 6 510 0 4 2 3 120

8 13 15 30 500 0 0 0 0 93 3 2 2 3 125

10 10 15 23 430 0 0 0 0 70 0 0 0 0 170 10 2 2 3 76

8 10 12 3 365 0 0 0 0 58 0 0 0 0 200 0 0 0 0 120

mg N/1 HFS

4

8

10

14

10

9,2 9,0 8,8 8,0 4,0 7,9 7,0 7,1 7,6 7,1

8,5 8,5 8,3 7,5 3,9

8,2 8,3 8,3 7,6 3,9

7,5 7,5 7,3 7,2 3,9 7,3 6,8 6,8 7,5 6,9 7,2 6,6 6,7 6,7 6,3 6,6 6,8 6,8 6,6 6,2

460 512 460 460 229 31 26 20 27 n.b.

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

7,4 6,9 6,9 7,0 6,5

—

—

— — — —

— —

-

—

—

— — —

-

7.5 7,0 7,0 7,0 6,3

Wirkung von Formaldehyd im Boden

Über die Wirkung des Formaldehyds aus dem H F S gibt es auseinandergehende Angaben. So wird über Pflanzenschäden berichtet ( K N A B E , 1 9 6 4 ; H E N Z E , 1 9 6 5 ) aber auch über eine positive Ertragsbeeinflussung auf Grund einer fungiziden und nematiziden Wirkung ( H E N T S C H E L und Z O T T , 1 9 7 1 ) . Aus der Tabelle 3 läßt sich ersehen, daß diese Wirkung nicht die alleinige Ursache für eine positive Ertragsbeeinflussung sein kann (Tabelle 3). Vielmehr wird deutlich, daß eine enge Wechselwirkung zwischen Formaldehyd und Stickstoff besteht. 4.1.

Wirkung von Formaldehyd in Abhängigkeit von der N-Form

Auf einem leichten Sandboden der mit abgetragener Gurkenerde verbessert war (0 = 2,9%), wurden die in der Tabelle 4 genannten Varianten geprüft u n d die in der Tabelle 5 dargestellten Ergebnisse erhalten. Eine positive Ertrags beeinflussung ergab sich bei der Amid- und der NH 4 -Form, wobei hier bei letzter das Ergebnis statistisch gesichert war. Da die Ergebnisse nur aus einem N : CH 2 0-Verhältnis resultieren, wurden mit diesen N-Formen weitere Verhältnisse geprüft. 46*

670

B . GEYER/1. VILLWOCK, Wirkung von H F S als Bodenverbesserungsmitte\

Tabelle 3 Frischmassebildung x in g/Gefäß Großbeerener Sandboden N-Steigerung Zusatz 1. a b c d e

Salat unbehandelt 0,78 g CH 2 0 1,57 g CH 2 0 3,15 g CH 2 0 40 Vol.-% H F S ausgewaschen f e + 3,15 g CH 2 0

ohne N

%

48,75

100

—

—

—

—

19,75 48,25 66,0

41

188 mg/ Gef.

%

62,75

3 7 6 m g/

Gef.

49,50 77,37 76,37 73,00 26,00

100

—

—

—

—

57,27 34,75

91

GD5o/o = Tomate (ohne nochmalige CH 2 0-Gabe) unbehandelt 26,25 100 56,25 — — — 0,78 g CH 2 0 — — — 1,57g CH 2 0 3,15g C H , 0 25,00 95 61,25 40 Vol.-% H F S 15,00 10,00 ausgewaschen f e + 3,15g CH 2 0 51,25 53,75

100 156 154 174

68,00

65,25

2. a b c d e

°/(

100 — —

109

16,46

56,75 65,00 66,30 63,75 12,50

100 114 117 112

35,00 GD5 % = 8,64

N als NH 4 N0 3

Tabelle 4 Varianten Abhängigkeit der Formaldehydwirkung von der N-Form * Formaldehydgabe g/Gefäß

Variante N-Form

N-Höhe g/Gef. Startd. Kopfdüngung

1 la 2 2a 3 3a

CO(NH 2 ) 2

0,5

0,5

—

NaNOa

0,5

0,5

—

(NH 4 ) 2 S0 4

0,5

55

>5

„

„

55

0,5

„

1,5 1,5 —

1,5

* ) Angaben f ü r 1. Anbau, 2 . und 3. Anbau Nachwirkung

4.2.

Wirkung von Formaldehyd in Abhängigkeit vom Stickstoff-Formaldehyd (CH 2 0) - Verhältnis

Die in der Tabelle 6 zusammengestellten Ergebnisse weisen die starke Abhängigkeit der Formaldehydwirkung vom N-CH 2 0-Verhältnis nach. Zugleich ist ersichtlich, daß in diesem Versuch auch bei der Amidform die Wirkung sehr ausgeprägt war. Das N : CH 2 0-Verhältnis von 1 : 3,2 entspricht dem stöchiometrischen Verhältnis zur vollständigen Bindung des NH 4 -N zu Hexamethylentetramin [(CH 2 ) 6 N 4 ].

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 8,1973

671

Tabelle 5 Ergebnisse der pflanzenbaulichen Untersuchung der Wirkung der Formaldehydbehandlung ¿i Tabelle 4 Variante Frischmasse/Trockenmasse in g/Gefäß (O/0)

N-Entzug mg/Gefäß

N-0/o in Pflanze

Anbau Pflanzenart

1 la 2 2a 3 3a

161 204 185 187 175 253

(100) (128) (100) ( 98) (100) (144)

12,6 14,2 14,0 13,2 13,7 17,9

592 770 629 614 581 910

4,69 5,37 4,50 4,66 4,24 5,09

1. Anbau Blumenkohl

(100) ( 90) (100) (106) (100) ( 82)

19,1 16,5 20,0 22,5 20,6 20,4

756 684 761 706 735 506

3,92 3,07 3,69 3,09 3,53 2,53

2. Anbau Tomate

(100) ( 93) (100) (101) (100) ( 87)

4,9 4,8 4,0 4,4 4,3 4,1

260 187 112 116 128 103

5,30 3,86 2,81 2,84 2,94 2,51

3. Anbau Salat

GD5%

56,4

1 la 2 2a 3 3a

247 222 259 277 274 223

GD : ,o /o

64,6

1 la 2 2a 3 3a

97,4 90,3 69,2 69,8 75,9 66,3

GD,o/o

13,4

5.

Diskussion d e r E r g e b n i s s e

Die in der Tabelle 3 g e n a n n t e n E r g e b n i s s e stellen die W i r k u n g der Menge a n N u n d C H 2 0 d a r , die bei einer Z u m i s c h u n g v o n 40 V o l . - % H F S d e m B o d e n zugeführt würde. D a b e i e n t s p r e c h e n 376 m g N = 5 % des H F S - S t i c k s t o f f s u n d 3,15 g F o r m a l d e h y d einem G e h a l t v o n 12,5 G e w . - % im H F S . Mit diesen Z u s ä t z e n w u r d e ein E r t r a g s e r g e b n i s erzielt, d a s w e d e r allein d u r c h die p h y s i k a l i s c h e W i r k u n g v o n a u s g e w a s c h e n e m H F S , n o c h d u r c h Z u s a t z v o n Stickstoff erreicht w e r d e n k o n n t e . Die b e s t e n E r g e b n i s s e zeigten sich s t e t s bei der Kombination N + C H 2 0 . Mit dieser F e s t s t e l l u n g lassen sich viele der b i s h e r n u r a u f eine Stickstoffw i r k u n g z u r ü c k g e f ü h r t e n U n t e r s c h i e d e zwischen d e m 1. u n d 2. N u t z u n g s j a h r n a c h einer H F S - A n w e n d u n g b e g r ü n d e n . D a s sollte v o r allem bei der A n w e n d u n g v o n H F S im F r e i l a n d b e r ü c k s i c h t i g t w e r d e n , d a auf S a n d b o d e n u n d Alluviall e h m die o. g. W i r k u n g r e l a t i v a u s g e p r ä g t e r w a r als a u f K o m p o s t e r d e (GEYEB, 1972).

B

672

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- G e y e r / I . V i l l w o c k , W i r k u n g v o n H F S als Bodenverbesserungsmittel

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KjieTOK MaKCHMyMa, a 3aTeM co^epiKaHHe rjii0K03H h , y7, y^) angeordnet. Die Fruchtungstendenz der Infloreszenzen (nF/nl, y 23 ) steht zwischen Infloreszenzen- und Fruchtzahl (y9 und y 20 ), das durchschnittliche Einzelfruchtgewicht (Gp, y 24 ) zwischen Fruchtzahl (y20) und Ertrag (y25). 3.

Quantitative Analyse des Systems

3.1.

Material

Die im System berücksichtigten Merkmale wurden an Bäumen des Feldversuchs Nr. 14 in Rostock-Biestow erfaßt ( N E U M A N N , D und U. N E U M A N N 1972). Bis 1970 war die Ertragsbildung nur wenig durch die Faktoren Deckpflanzenanbau und Mineraldüngung beeinflußt worden. Infolgedessen gruppierten wir das Material für die quantitative Strukturanalyse nur nach dem Faktor Sorte. Von 144 Bäumen je Sorte sind 100 in die Auswertung einbezogen. 3.2.

Methodik

3.2.1.

Datengewinnung

Die Ermittlung der Jahreswerte von 9 Merkmalen der Trieb- und Ertragsbildung erfolgte durch Messung, Zählung oder Wägung, von April 1968 bis April 1970. Es ergaben sich von 7 Merkmalen je 2 Jahreswerte, vom Kronenvolumen 3, vom Fruchtgewicht 1, insgesamt 18 Jahreswerte; 5 weitere Merkmale sind als Quotienten berechnet worden; von ihnen liegen insgesamt 9 Jahreswerte vor. I n das System konnten also 18 -f- 9 = 27 Variable einbezogen werden. — Die Gesamtanzahl und -länge Neuwuchs sind als Summe des beim Schnitt entfernten und des belassenen berechnet. Das Fruchtgewicht ist durch Wägung von 40 repräsentativen Früchten des nach Süden gerichteten Gerüstastes ermittelt. 3.2.2.

Statistische Auswertung

Zur Auswertung der Daten wurde eine quantitative Systemanalyse mit Hilfe der Pfadkoeffizientenmethode durchgeführt ( D Ö R F E L 1972, D Ö R F E L und N E U M A N N 1973). Die Berechnungen erfolgten im Institut für OF und EDV der AdL

690

D . u. U. NEUMANN, System der T r i e b - und E r t r a g s b i l d u n g

in Berlin, die Auswertung der Druckstreifen und die obstbauliche Interpretation der Ergebnisse in der Versuchsstation Rostock-Biestow.

3.3. 3.3.1.

Ergebnisse Sortenmittelwerte der Merkmale

Die Sortenmittelwerte der Merkmale kennzeichnen die Eignung des zur Durchführung der Systemanalyse verwendeten Untersuchungsmaterials (Tab. 1). Die 6 Sorten haben in den vegetativen und reproduktiven Merkmalen eine so Tabelle 1 Mittelwert (a;), Variationsbreite des Sortimentes ( V % ) und Baumvariation (s° j0 ) der Merkmalsausbildung von 6 Sorten in den Untersuchungsjahren Merkmal

Jahr

Var.

Kr. Vol.

68 69 70

Xl yi yn

nN

68 69

x2 yio

348 621

27 L N

68 69

y3 y«

2 LN/nN

68 69

Z LN/Kr. Vol nNb/nN

(ME)

V (%)

1,48 m 3 2,47 4,7

108 89 89

50 39 30

St.

92 77

40 34

41 59

m

86 94

34 32

y< yi«

13 10

cm

44 39

32 25

68 69

y2 yi2

36 26

m/m3

74 63

57 31

68/69 69/70

y-o

71 65

%

y is

26 25

16 18

nN„

68/69 69/70

ye yi«

243 396

St.

60 50

42 36

¿7LN b

68/69 69/70

ya yis

21 28

m

78 65

39 35

nl/nNfc

68/69 69/70

y? y«

St.

95 133

49 137

nl

69 70

yg yig

278 110

St.

118 144

60 140

nP/nl

69

y23

113

%

88

50

nP

68 69

St.

y2o

54 260

204 156

75 69

Gf

69

y24

125

g

84

12

E

68 69

y25

9 28

kg

164 98

73 44

X

1,1 0,3

s (%)

691

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 8 , 1 9 7 3

große Variationsbreite (V %), daß sie in dieser Beziehung als repräsentativ für das im Anbau befindliche Sortiment gelten können und die Ausprägung der Sortenspezifität im System der Trieb- und Ertragsbildung in vollem Umfang und mit großer Wahrscheinlichkeit erwarten lassen. — Das Kronenvolumen (Kr. Vol.) verdreifachte sich im Mittel der 6 Sorten von 1968 bis 1970, d. h. von xx über y t bis y ^ . Die planmäßige Standraumnutzung von 5800m 3 /ha wurde aber nur von 'Auralia' mit 7,4m 3 Kr. Vol. je Baum (Tab. 2) annähernd erreicht. Die sortenspezifische Ausbildung des Kronenvolumens brauchte also während der Untersuchungszeit noch nicht nivelliert zu werden. Die Variationsbreite des Sortimentes verminderte sich jedoch bis 1969 (Tab. 1). Der Neuwuchs nahm 1969 in der Anzahl (nN) und Gesamtlänge (¿7LN) noch zu. Die durchschnittliche Länge (¿XN/nN) und die Gesamtlänge je m 3 Kronenvolumen, d. h. die Neuwuchsdichte (27LN/Vol.) erreichten dabei aber nur geringere Werte. Die Sortenrangordnung stimmt in bezug auf nN und Kr. Vol. überein (Tab. 2). Bei den Merkmalen 27LN, Z L N / n N u n d Z L N / K r . Vol. tritt 'J. Grieve' an die 2. Stelle und 'Elektra' an die letzte. I n der Neuwuchsdichte bleibt 'Auralia' zurück, 'Undine' nimmt die 1. Stelle ein. — Die Zunahme des Kr. Vol., der nN und der JCLN in den Untersuchungsjähren läßt auf ein für die Untersuchung günstiges Entwicklungsalter der Bäume schließen. Ihre Kronenerziehung ist prinzipiell abgeschlossen, die weitere Kronenvergrößerung bis zur geplanten Standraumnutzung ist nur mit quantitativen, nicht mit qualitativen Veränderungen verbunden. Trotz der bedeutenden Zunahme der nN 1969 war der Schnitteingriff 1968/69 relativ gleich stark, wie der Anteil des belassenen Neuwuchses (nN^/nN, Tab. 1) erkennen läßt. Bei der sortenspezifischen Differenzierung des Schnittes wurde offensichtlich vor allem die Neuwuchsdichte berücksichtigt (Abb. 2). I n beiden Jahren ergibt sich für die Sorten 1, 2, 3 und 5 nach graphischer Schätzung eine lineare Regression von b = — 0,6 bzw. — 0,8. Die im Kr. Vol. sowie in der 27LN und nN extremen Sorten 'Auralia' (Nr. 4) und 'Ontario' (Nr. 6) sind davon abweichend geschnitten. Bei 'Auralia' ist relativ weniger, bei 'Ontario' mehr Neuwuchs belassen. Der Grad 100

Abb. 2. Korrelationstafel für Neuwuchsdichte, ¿TiN/ Kr. Vol. (m/m 3 ) und Anteil belassenen Neuwuchses, nNb/nN (%); Sortenmittelwerte 1968/69 (Punkte) und 1969/70 (Kreise)

10

20

30 ILNIKrMlmlm3)

U)

50

60

70

692

D. 11. U. NEUMAXK, S j s t e m d e r Trieb- u n d E r t r a a s b i l d u n g

der sortenspezifischen Differenzierung des Schnittes war jedoch wesentlich geringer als die Variationsbreite der Sorten in der Neuwuchsdichte (vergl. die V °/ 0 -Werte beider Merkmale in Tab. 1). Die sortengerecht differenzierte Entfernung von Neuwuchs, bis zu 43%, verminderte die Sortenvariation des belassenen Neuwuchses in der Anzahl (nNj) stärker als in der Gesamtlänge (27LNb), ohne dabei die Sortenrangfolge zu verändern. Die Jahreswerte der reproduktiven Merkmale entsprechen nicht denen der vegetativen, sondern lassen außerdem die Wirkung anderer Faktoren erkennen. Die Zunahme des Ertrages je Baum (Tab. 1) ist nicht nur altersbedingt, sondern bringt auch eine Alternanz im Ertragsverlauf zum Ausdruck; denn 1967 waren die Erträge im Durchschnitt der Sorten höher als 1968. Das ist für den Aussagebereich der Systemanalyse sehr günstig, besonders weil sich die Ertragsalternanz auch auf die durchschnittliche Trieblänge der Sorten auswirkte, ohne die entwicklungsbedingte Zunahme der Gesamtneuwuchslänge 1969 gegenüber 1968 zu beeinträchtigen. — Die relative Breite der Sortenvariation (V 0 0) der reproduktiven Merkmale ist größer als die der vegetativen, besonders bei unterdurchschnittlichem Jahreswert des Sortimentes, z . B . n F 68 (Tab.l). Die aus Tabelle 2 ersichtliche Sortenrangfolge hat sich bei den hohen Jahreswerten 1969 ergeben. ' J . Grieve', 'Carola' und 'Auralia' bildeten in größerer Häufigkeit Lateralinfloreszenzknospen, denn nl/nNb > 1. Die Anzahl der Infloreszenzen ergibt sich gemäß n l = nN», • n I / n N b • 'Auralia' erreichte 1969 den höchsten Wert. 'J. Grieve'rückte 1969 durch den hohen Infloreszenzenbesatz des belassenen Neuwuchses in der Sortenrangfolge nach vorn, fiel aber infolge des sehr geringen Fruchtansatzes in der Fruchtzahl wieder zurück (nF = n l • nF/nl). 'Elektra' kam dagegen vom 5. Platz in der n l auf den 2. in der nF. I n der Endphase der Ertragsbildung, n F • GF = E, zeigt sich 1969, daß das Fruchtgewicht (GF) mit der Fruchtzahl bei den untersuchten 6 Sorten negativ korreliert ZOO

180

S 160

O 5

Q1

100

CX 80

100

ZOO

300 nF(Stck)1363

W

¡ßß

Abb. 3. Korrelationstafel für Anzahl Früchte je Baum, nF, und Einzelfruchtgewicht, GF (g); Sortenmittelwerte 1969

693

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 8, 1973

ist (Abb. 3.) Infolgedessen wird im E r t r a g je B a u m die Variationsbreite des Sortimentes geringer, ohne daß sich die Sortenrangfolge gegenüber n F wesentlich verändert (Tab. 2). Tabelle 2 Mittelwerte der Merkmale von 6 Sorten in einem Untersuchungsjahr Merkmal

Jahr

Kr. Vol. 70 nN 69 ZLN 69 69 27 L N / n N Z1 LN/Kr. Vol. 69 69/70 nJTb/nN nNb 69/70 69/70 JCLNb 68/69 nl/nNb nl 69 nF/nl 69 nF 69 GF 69 E 69

ME :;

m St. m cm m/m 3

%

St. m St. St.

%

St. g kg

J. Grieve

Carola

Elektra Auralia

4,1 562 58 10,9 29 63 343 26 1,8 342 63 208 115 23

4,6 627 53 8,2 21 69 428 25 1,4 348 128 290 103 29

4,9 608 43 7,3 17 73 442 23 0,7 207 162 293 105 29

7,4 919 99 11,1 26 57 516 45 1,4 444 129 495 92 45

Undine Ontario 3,9 573 57 10,7 34 60 335 26 1,0 214 97 187 140 24

3,2 439 44 10,6 29 71 315 21 0,6 116 97 89 197 17

Bei der Ausbildung der vegetativen und reproduktiven Merkmale der Sorten in den beiden Untersuchungsperioden bestehen Zusammenhänge, die f ü r die quantitative Analyse des Systems der Ertragsbildung bei den einzelnen Sorten Bedeutung haben. Alle Sorten erreichten 1968/69 bei einer relativ geringen Fruchtzahl je B a u m (nF, x 3 ) eine größere Neuwuchslänge (27LN/nN, y 4 ) und einen dichteren Infloreszenzenbesatz (nl/N»,, y 7 ) als 1969/70 bei größerer Fruchtzahl (y 20 ) (Tab. 1, Abb. 1). Die größere Fruchtzahl in der 2. Untersuchungsperiode war aber mit einer Z u n a h m e des K r . Vol. ( y y ) verbunden. Auch dieZ"LN(y 1 3 ) erreichte einen größeren Jahreswert als 1968 (y 3 ). Dabei blieb die Neuwuchsdichte (y 12 ) unter dem Wert von 1968 (y 2 ).

3.3.2.

Baumvariation der Merkmale in den Sorten

In den 3 Untersuchungsjähren war der Anstieg der Mittelwerte der vegetativen Merkmale mit einer A b n a h m e der Variation (s %) der 100 B ä u m e je Sorte v e r b u n d e n (Tab. 1). Der Schnitt hat die Baumvariation in den Sorten nicht vermindert. Die Baumvariation des Schnitteingriffes (s % der nN^/nN) war gering. — Bei den reproduktiven Merkmalen nl/nNb, n l u n d n F k a n n die Baumvariation besonders in J a h r e n mit niedriger Ausprägungsstufe, d. h. extrem geringem Mittelwert, sehr groß sein. Das Fruchtgewicht ist das Merkmal mit der geringsten Baumvariation. Die Variation des Ertrages k a n n ebenso wie die der anderen reproduktiven Merkmale bei geringem Mittelwert deutlich ansteigen.

D. ii. U. XEUMANX, System der Trieb- und Ertragsbildung

694

Bei der B e u r t e i l u n g der V a r i a t i o n s k o e f f i z i e n t e n aller M e r k m a l e ist zu b e a c h t e n , d a ß die V e r s u c h s f a k t o r e n D e c k p f l a n z e n a n b a u u n d M i n e r a l d ü n g u n g die Variation d e r B ä u m e je Sorte e r h ö h t h a b e n k ö n n e n . Bei einigen S o r t e n u n d M e r k m a l e n w a r eine solche W i r k u n g signifikant ( N E Ü M A N N , D . u n d U . N E U M A N N 1972). Sie b e e i n t r ä c h t i g t die E i g n u n g des Materials f ü r die S y s t e m a n a l y s e der Trieb- u n d E r t r a g s b i l d u n g n i c h t . D u r c h K r a n k h e i t e n , Schädlinge o d e r F r o s t ist die B a u m v a r i a t i o n n i c h t ü b e r h ö h t o d e r die K o r r e l a t i o n zwischen d e n Merkmalen gestört.

3.3.3.

K o r r e l a t i o n e n zwischen d e n J a h r e s w e r t e n eines M e r k m a l s

Bei der I n t e r p r e t a t i o n o b s t b a u l i c h e r F e l d v e r s u c h e w e r d e n die a u f e i n a n d e r f o l g e n d e n J a h r e s w e r t e eines M e r k m a l s , z. B . des E r t r a g e s , in der Regel als zus a m m e n h ä n g e n d b e t r a c h t e t . I n diesem Sinne h a b e n wir a u c h die M i t t e l w e r t e im A b s c h n i t t 3.3.1. e r l ä u t e r t . D e r S y s t e m e n t w u r f I I I (Abschn. 2, A b b . 1) e n t h ä l t j e d o c h n u r zwischen d e n J a h r e s w e r t e n des K r o n e n v o l u m e n s (xj, y l 5 y ä l ) d i r e k t e V e r b i n d u n g e n . Die V e r b i n d u n g zwischen d e n J a h r e s w e r t e n v o n n N (x 2 , y 1 0 ) g e h t ü b e r n N b (yc), die zwischen den J a h r e s w e r t e n v o n n N b (y 6 , yj 6 ) ü b e r n N (y 10 ). Bei d e n M e r k m a l e n Z X N , Z L N / n N , XXN/Vol., n N b / n N , Z L N b , n I / n N b , n l u n d n F h a b e n wir im S y s t e m n u r einen ü b e r a n d e r e M e r k m a l e v e r l a u f e n d e n V e r b i n d u n g s p f a d z u m f o l g e n d e n J a h r e s w e r t a n g e n o m m e n . B e i m E r t r a g ist keine V e r b i n d u n g zwischen Egg u n d E 6 9 v o r g e s e h e n . Bei d e n M e r k m a l e n K r . Vol., n N , ¿"LN u n d ¿ X N / V o l . b e s t e h e n signifikante K o r r e l a t i o n e n der J a h r e s w e r t e d e r B ä u m e (Tab. 3). Die J a h r e s w e r t e der d u r c h s c h n i t t l i c h e n N e u w u c h s l ä n g e , 27LN/nN, sind d e r Beeinflussung d u r c h n F e n t s p r e c h e n d (Abschn. 3.3.4.) n u r bei ' A u r a l i a ' ' E l e k t r a ' u n d ' O n t a r i o ' korreliert. — D e r Schnitteingriff ist bei d e n einzelnen B ä u m e n offensichtlich u n a b Tabelle 3 Korrelationen zwischen den Jahres werten von Merkmalen; Extremwerte und Mittelwert von 6 Sorten Merkmal Kr. Vol.

»» 5»

nN Z LN .TLN/nN Z LN/Kr. Vol. nNb/nN nNb 27LN b nI/nN b nl nF E

Variable

xi yj yi yu yio y.3 yis y'25

Extremwerte

0,25 0,89 0,22 0,73 -0,04 0,27 0,10 0,38 0,42 - 0,79 - 0,63 - 0,31 -0,36

0,84 0,97 0,85 0,88 0,49 0,88 0,24 0,80 0,74 0,09 0,44 0,80 0,83

Mittelwert

0,70 0,92 0,66 0,83 0,22 0,46 0,16 0,61 0,59 -0,47 - 0,37 0,13 0,12

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 8, 1973

695

hängig von seiner Stärke im Vorjahr durchgeführt worden, denn die r-Werte von nNb/nN sind nicht signifikant. Im Zusammenhang damit sind auch die Korrelationen der Jahreswerte von nNt,undbesondersvoni7LNbetwasschwächer als von nN und ¿ L N . — Bei nl/nNb und n l sind die r-Werte negativ. Das ist als Alternanz der Merkmalsausbildung zu deuten. Die Jahreswerte von n F sind nur bei 'Elektra' negativ korreliert, diejenigen von E nur bei 'Elektra' und 'Carola'. Bei 'Auralia', 'Undine' und 'Ontario' ist kein Zusammenhang zwischen den Jahreswerten von n F und E erkennbar, bei 'James Grieve' ist er positiv. Die Sortenspezifität dieser Zusammenhänge ist mit Hilfe der geschätzten Strukturgleichungen sowie der Zerlegungen I und I I deutlicher zu erkennen.

3.3.4.

Geschätzte Strukturgleichungen

Die geschätzten Strukturgleichungen sind eine Zwischenstufe der Pfadanalyse. Sie ermöglichen bereits wertvolle Erkenntnisse über das Vorhandensein und den Grad von Abhängigkeiten zwischen den Variablen eines Systems. Zur graphischen Darstellung der geschätzten Strukturgleichungen einer Sorte sind ihre Pfadkoeffizienten an die entsprechenden Pfade des Systems geschrieben (Abb. 1). Bei 'James Grieve' lautet die Gleichung für die ¿ L N / n N (y 4 ) z. B . y 4 = — 0,51 x 2 — 0,01 x 3 . Der Grad der Bestimmtheit ist durch die Länge des dick gezeichneten Kreisbogens zum Ausdruck gebracht, z. B . sind nur 2 7 % der Gesamtvarianz von y 4 direkt auf die Varianz der Variablen x 2 und x 3 zurückzuführen. Der Pfadkoeffizient ist ein standardisierter partieller Regressionskoeffizient (DÖKFEL 1972). E r kennzeichnet nur den direkten Einfluß einer Variablen auf eine andere von ihr abhängige Variable. In den Darstellungen ist unter jedem Pfadkoeffizienten der gewöhnliche Korrelationskoeffizient (r) als Maß für den Zusammenhang zwischen den beiden Variablen angegeben (bei a ^ 5 % und n = 100 ist der Zufallshöchstwert r = 0,19). Die ¿"LN/nN ist 1968 (y 4 ) bei 'James Grieve' (Abb. 1) zwar mit nN (x 2 ) und n F (x 3 ) korreliert (r x 2 y 4 = — 0,50 und r x 3 y 4 = — 0,50), wird aber nur durch x 2 , nicht durch x 3 direkt negativ beeinflußt (b 42 = — 0,51, b 4 3 = — 0,01). Im folgenden J a h r bringt der Korrelationskoeffizient r y l 0 y l 4 = — 0,45 nur indirekte Zusammenhänge zum Ausdruck; denn die ¿ L N / n N (y 14 ) wird nicht durch y 1 0 (a 14 1 0 = — 0,008), sondern durch y 2 0 direkt negativ beeinflußt (ai4.20 = — 0,42). Die Abhängigkeiten einer Variablen können sich also von J a h r zu J a h r ändern. Bei 'Elektra' verändert sich die direkte Beeinflussung von i7LN/nN 1969 anders als b e i ' J . Grieve' (a 14 1 0 = — 0,81, a 1 4 2 0 = 0,27). E s bestehen also Sortenunterschiede in der Abhängigkeit eines Merkmals und in deren Veränderungen von J a h r zu J a h r . Die folgende zusammenfassende Beschreibung soll auf Grund der zuverlässigen Werte aller Sorten einen Überblick vermitteln, ohne alle Abweichungen zu berücksichtigen, die sich aus der Sorten- und Jahresspezifität ergeben. Die ¿ L N / n N (y 4 , y 14 ) wird durch nN (x 2 , y 10 ) direkt negativ beeinflußt. Von der

696

D . li. U . NEUMANN, System der Trie!)- u n d Ertragsbildung

n F (x3, y 20 ) ist nur bei stärkerer Ausbildung ein direkter Einfluß zu erwarten, der auch positiv sein kann. — Die 27LN (y3, y 13 ) wird vom Kr. Vol. stets positiv beeinflußt, von der 27LX/nN mit wechselndem Vorzeichen bei den Sorten in den Jahren. — Die Komponenten der Neuwuchsdichte (.TLN/Vol. (y2, y 12 ) wirken entsprechend ihrer Stellung im Quotienten positiv (27LN) bzw. negativ (Kr. Vol.). — Die Bestimmtheit der geschätzten Strukturgleichungen für nNfo/nN (y5, y 15 ) ist sehr gering und diese Variable beeinflußt das nachfolgende Kr. Vol. (y 1; y u ) und die ¿7LNb (yg, yjg) nur wenig und nicht eindeutig. Die Beeinflussung des Kr. Vol. durch seinen Vorjahreswert ist stark, ebenso die der ¿TLNb durch 27LN und der n N b (yG, y l c ) durch nN. Der Anteil n N j / n N wirkt auf nNb nur schwach positiv. Die nN 6 9 (y10) wird durch 27LNb (y8) stärker direkt beeinflußt als durch n N b (y6). Auf den Infloreszenzenbesatz des belassenen Neuwuchses n l / n N b (y-, y 17 ) übt die n F einen negativen Einfluß aus. Der Einfluß der ¿"LN/nN ist sortenspezifisch und von der Neigung zur Bildung von Lateralinfloreszenzen an Langtrieben abhängig. Die Anzahl Infloreszenzen n l (y9, y i 9 ) wird nur in dem J a h r mit hohem Mittelwert durch nNb direkt beeinflußt, durch n l / n N b stets positiv. — Die Abhängigkeit des Fruchtansatzes n F / n l (y23) von n l ist nur bei hohen nl-Mittelwerten der Sorten untersucht. Sie ist gering und nur bei ' J . Grieve' ausnahmsweise positiv. — Die n F (y20) wird von der n l stark beeinflußt. Auch der Fruchtansatz (y23) übt trotz des Vorhandenseins von negativen Korrelationen mit n F bei allen Sorten direkt einen positiven Einfluß auf n F aus. — Die Fruchtzahl n F (y20) wirkt negativ auf das Fruchtgewicht G F (y2"ErMA>Tx, System der Trieb- u n d Ertragsbildimg

variablen Xj^ und x 2 bzw. durch die als solche betrachteten Variablen yj und y 10 feststellen (Abb. 1). Über 2 Jahre hinweg wird die ¿TiN^,, (y18) nur vom Kr. Vol. (xj), nicht von der nN 6 8 (x2) direkt beeinflußt. Der stärkste positive Einfluß geht bei 'James Grieve' über y 13 , y t , bei 'Elektra' über y 15 , y 12 , yj, y^, y 2 . Der Gesamteinfluß besteht — wie beim Merkmal Kr. Vol. y u — aus mehreren positiven und negativen Komponenten. Während der Einfluß d e r n N (x2, y 10 ) aufdienNt>(y 6 ,y 10 ) derselbenUntersuchungsperiode jeweils sehr stark ist, wird er von 4/68 (x2) nach 3/70 (y^)) also über 2 Perioden, wesentlich schwächer (Abb. 1). Die Ursache dafür sind die bei allen Sorten niedrigen Pfadkoeffizienten a 10-6 , die die geringe Abhängigkeit der nN 69 (y10) von der nN b 6 8 / 6 9 (y6) nach dem vorangegangenen SchnitteingrifF kennzeichnen. — Der im Verlauf einer Untersuchungsperiode relativ geringe direkte Einfluß des Kr. Vol. (xj auf y 6 bzw. y t auf y 16 ) tritt über 2 Perioden hinweg wesentlich stärker in Erscheinung, weil die „schwache Stelle" a 10 . 6 auf dem Verbindungspfad a i 6 . 1 0 a 10 . 8 a 83 b 31 umgangen wird. Der Übergang von einer Vegetationsperiode in die andere erfolgt also auf dem Pfad von der I^LNb (y8) zur nN (y10), dessen Koeffizient a l n , 8 größer ist als a 10 . 6 . Die Anzahl Infloreszenzen n l (y19) wird durch das Kr. Vol. in der 2. Untersuchungsperiode (yj) ebenso wenig direkt beeinflußt wie y 9 durch x x (Abb. 9), weil im System nur Verbindungen über y 5 bzw. y 1 5 vorgesehen sind. Vom Kr. Vol.^ (xj) läßt sich jedoch ein direkter positiver Einfluß auf nl 7 0 (y19) nachweisen (Abb. 12). Das wichtigste Glied dieser K e t t e ist a 10 . 8 . — Die Wirkung der Anzahl Neuwuchs in der 2. Untersuchungsperiode nN (y10) auf n l (y19) hat 1368

1369

1S70

Jahr

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 8, 1973

705

sich bei den Sorten mit Neigung zur Bildung von Langtrieb-Lateralinfloreszenzen im Vergleich zum V o r j a h r verändert. Weil bei ungünstigen Witterungsbedingungen 1969 keine Lateralinfloreszenzen gebildet -werden (niedriger Mittelwert von n l / n N ^ y i 7 , T a b . 1) ist a 1 7 . 1 4 — wie bei 'Elektra' und 'Ontario' — negativ und die bei Zunahme von y 1 0 eintretende Verminderung von y 1 4 fördert y 1 7 und damit y 1 9 . Der direkte Einfluß der nN (x 2 ) auf n l (y ) 9 ) geht nicht über nNb69/7o (yi6)der Besprechung der Beeinflussung dieses Merkmals wurde schon darauf hingewiesen, daß der Pfadkoeffizient a 1 0 . 6 dafür zu gering ist. Von nNt, (y 6 ) geht der Verbindungspfad nach n l 7 0 (y 19 ) daher über n l 6 9 (y 9 ) als a 1 9 . 1 7 a 1 7 . 2 0 a 20 .g a 96 ^62- Sein Koeffizientenprodukt ist negativ. Der Einfluß über die ZXN/nNgg (y 1 4 ) ist bei ' J a m e s Grieve' fast ebenso stark, aber positiv. B e i ' E l e k t r a ' ergibt die Addition mit mehreren schwächeren positiven und negativen K e t t e n einen deutlich negativen direkten Gesamteinfluß von nN 6 8 (x 2 ) auf n l 7 0 (y 1 9 ). Wie oben beschrieben, wird die n l c 9 (y 9 ) dagegen positiv beeinflußt. — Die Primärvariable n F (x 3 ) wirkt bei 'Elektra' umgekehrt wie x 2 : bei geringer nFgg größere n l 6 9 , geringere n l 7 n . B e i 'Ontario' tritt diese Alternanz ebenso in Erscheinung, bei 'Auralia' wesentlich schwächer und nicht über b 7 3 , sondern über a 7 4 b 4 3 .

4. Diskussion Die in das System als Ausdruck für die Wuchsstärke einbezogenen Merkmale K r . Vol., nN und Z L N sind so verschieden, daß keine Übereinstimmung in der jährlichen Zunahme, in der Rangordnung und Variationsbreite der Sorten sowie in deren jährlichen Veränderungen zu erwarten ist (Tab. 1). I n Übereinstimmung mit früheren Untersuchungsergebnissen (U. NEUMANN 1965, 1966) bestätigen die vorliegenden Sortenmittelwerte diesen Sachverhalt. Ebenso wie die Gesamtverzweigungslänge eines Fruchtastes (NEUMANN, D. und U. NEUMANN 1972) wird das Volumen einer Krone im Verlauf der Entwicklungsjahre kumulativ gebildet. Die nN und £ L N sind dagegen Merkmale der J a h r e s leistung des Wachstums. Die jährlichen Neuwuchsleistungen werden zwar auf Grund der kumulativ entstandenen Jahreswerte der Kronengröße (Kr. Vol., Gesamtverzweigungslänge oder -knospenzahl) vollbracht und sind deshalb von ihnen abhängig, der grundsätzliche Unterschied wird aber deshalb nicht aufgehoben. B e i m E n t w u r f des Systems der Ertragsbildung und bei der quantitativen Analyse des Systems muß dieser Sachverhalt beachtet werden. Der durchschnittlichen Neuwuchslänge, X X N / n N , haben wir im System eine besondere Stellung eingeräumt. Sie ist dem P u n k t des Graphen zugeordnet, in dem die Abhängigkeit des Komplexes der vegetativen Merkmale vom Fruchtbehang direkt zum Ausdruck kommt (Abb. 1). Andererseits geht von diesem P u n k t der Einfluß der vegetativen auf die reproduktive Tendenz des Neuwuchses aus. Nach unseren Kenntnissen über den Zusammenhang zwischen Trieblänge und Infloreszenzenzahl je Trieb

( L Ü C K E 1 9 5 8 , U . NEUMANN

1965)

706

D. ii. U. NEPMANN, System der Trieb- und Ertragsbildung

m ü ß t e die Häufigkeitsverteilung der Trieblänge diesem P u n k t des Systems zugeordnet werden. Die Häufigkeitsverteilung ergibt sich bei der E r m i t t l u n g von Z"LN, m u ß aber f ü r die E i n o r d n u n g in das System auf eine Maßzahl reduziert bzw. durch eine Maßzahl zum Ausdruck gebracht werden. D a f ü r ist zwar das arithmetische Mittel (¿"LN/nN) besser geeignet als der Modal- oder Medianwert der Verteilung, weil bei seiner Berechnung die weniger häufigen langen Triebe stärker berücksichtigt werden, im Vergleich mit der Häufigkeitsverteilung u n d in bezug auf die differenzierten Z u s a m m e n h ä n g e ist aber seine pauschale Aussage unzureichend. Die im Vergleich zu den Merkmalen K r . Vol., n N u n d i7LN verhältnismäßig geringe Variationsbreite der Sortenmittelwerte des Quotienten ¿ ' L N / n N bringt die Sortenspezifität in der Häufigkeitsverteilung der Trieblänge n u r unvollkommen zum Ausdruck. Die Relationen zwischen den Sorten ' J a m e s Grieve' u n d 'Auralia' erscheinen z. B. v e r z e r r t ; d e n n es ist nicht zu erkennen, d a ß die sehr langen Triebe bei ,Auralia' eine besondere B e d e u t u n g f ü r die Trieb- u n d Ertragsbildung, besonders f ü r die Lateralinfloreszenzbildung h a b e n . E b e n s o wie die Sortenspezifität ist auch die J a h r e s v a r i a n z der Trieblängen-Häufigkeitsverteilung auf G r u n d des arithmetischen Mittels der Trieblänge nicht deutlich genug zu erkennen. I m Gegensatz zur durchschnittlichen Trieblänge ist die Neuwuchsdichte, ¿X1N/V0J., ein sehr „anschauliches" Merkmal. Die visuelle E i n s c h ä t z u n g der sortenspezifischen Neuwuchsdichte w a r so genau, daß sich eine enge Korrelation der aus dem visuellen E i n d r u c k abgeleiteten Stärke des Schnitteingriffes mit den berechneten Sortenmittelwerten der Neuwuchsdichte ergibt (Abb. 2). Die Abweichungen bei 'Auralia' u n d 'Ontario' e n t s t e h e n wahrscheinlich auf G r u n d des sortenspezifischen Winkels des Neuwuchses zur Senkrechten. Sehr enge Winkel vermindern den Anteil belassenen Neuwuchses ( n N ^ / n N ,'Ontario'), sehr weite erhöhen sie ('Auralia'). Bei der Bemessung von n N j / n N n a c h der visuellen Schätzung d e r ^ L N / V o l . bei B ä u m e n einer Sorte t r i t t diese Abhängigkeit vom Winkel als V a r i a n z k o m p o n e n t e k a u m in Erscheinung. Die signifikanten Korrelationen zwischen ¿ X N / V o l . 6 9 u n d n N b / n N 1,69/70 ¿ e r B ä u m e bei allen Sorten beweisen, d a ß die ¿ L N / V o l . auch innerhalb einer Sorte als Einflußgröße f ü r die n N b / n N zu b e t r a c h t e n ist. Beim E n t w u r f des Systems sind wir von einer pflanzenbaulichen B e t r a c h t u n g s weise der Trieb- u n d E r t r a g s b i l d u n g ausgegangen. I h r e n t s p r i c h t die p h ä n o m e trische E r f a s s u n g der Vorgänge. Die in das System einbezogenen Merkmale bzw. ihre Maßzahlen ermöglichen zwar eine q u a n t i t a t i v e Analyse ihrer Beziehungen, sind aber stoffwechselphysiologisch nicht gleichwertig. Das erschwert die Beurteilung der Beziehungen zwischen vegetativen u n d r e p r o d u k t i v e n Merkmalen. Die Neuwuchs- u n d Ertragsleistung eines B a u m e s sind z. B. nicht direkt vergleichbar, sondern n u r auf G r u n d der T r o c k e n s u b s t a n z m a s s e oder anderer Bezugsgrößen. Die als Beispiel in Tabelle 5 angegebenen Trockensubstanzwerte lassen erkennen, d a ß eine verhältnismäßig starke Neuwuchsbildung bei hohen E r t r ä g e n , wie 1969, n u r 1 1 % der E r t r a g s t r o c k e n s u b s t a n z masse erreicht. E s ist also zu erwarten, daß von einer so stark überlegenen E r t r a g s b i l d u n g q u a n t i t a t i v e Einflüsse auf die Triebbildung ausgehen.

707

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, lieft 8, 1973

Tabelle 5 Trockensubstanzmasse (g) von Neuwuchs (¿7LN) und Ertrag (E); berechnet nach Angaben über i7LN und E in Tabelle 2 unter Annahme von 16% Trockensubstanzgehalt der Früchte und 12 g Trockensubstanz je m Neuwuchs bei 'Elektra' und 8 g / m bei 'Auralia' Sorte

1968 Neuwuchs

Ertrag

1969 Neuwuchs

Ertrag

Elektra Auralia

360 528

1168 2944

522 792

4660 7150

Das für die quantitative Analyse gewählte statistische Verfahren erfordert die Annahme von Primär- und Sekundärvariablen, deren Korrelationen zerlegt werden. Da die Ertragsbildung eines Apfelbaumes ein mehrjähriger Prozeß ist, bei dem nur das Ende eindeutig bestimmt ist, ist die Festlegung der Primärvariablen nicht ohne eine gewisse Willkür möglioh. Wir hielten es für notwendig, die Einflüsse über 2 Vegetationsperioden hinweg zu verfolgen und außer der Fruchtzahl wenigstens 2 vegetative Merkmale als Primärvariable anzunehmen. Der Ertrag schien uns weniger geeignet zu sein als die Fruchtzahl, weil seine Größe in Abhängigkeit vom Einzelfruchtgewicht erst ausgebildet wird, nachdem die Ausbildung der Trieblänge und der Blütenknospendifferenzierung bereits weitgehend abgeschlossen sind. I n dem ausführlicheren Systementwurf I I hatten wir statt der n N die Anzahl der Vegetationsknospen (nV) angenommen und außer dem Kr. Vol. noch die Gesamtlänge des Altwuchses (¿"LA). Der aufwandsbedingte Verzicht auf diese Merkmale als Primärvariable hat den Aussagebereich des Systems nicht zu stark eingeengt; denn zwischen K r . Vol. und ¿"LA besteht innerhalb der Sorten eine enge Korrelation ( U . N E U M A N N Versuchsprotokoll 1965) und wahrscheinlich auch zwischen n N und nV. Die Interpretation der Korrelationen im Grenzbereich zwischen den vegetativen und reproduktiven Merkmalen des Systems I I I ist wahrscheinlich erschwert, weil wir zur Vereinfachung die Anzahl der mit Infloreszenzen besetzten Triebe n N i nicht berücksichtigt, sondern die Anzahl der Infloreszenzen auf alle belassenen Triebe bezogen haben (nI/nN b ). Dieser Quotient kann zwar als Ausdruck für die reproduktive Tendenz des Neuwuchses gelten, läßt aber nicht erkennen, wie groß der Anteil mit Infloreszenzen besetzter Triebe (nNj/nN) ist und wie dicht diese Triebe mit Infloreszenzen besetzt sind (nl/nNi). Die Verwendung des Quotienten nN^/nN als Maßzahl für die Stärke des Schnitteingriffes hat den Einfluß dieses Faktors im System nicht so deutlich erkennen lassen, wie wir das erwartet hatten. Der Systementwurf I I I läßt einige Einflußmöglichkeiten unberücksichtigt oder sieht für sie zu lange Einflußketten vor, z. B. von y 5 zu n F / n l (y23), G F (y24), ZXN/nN (y14) und n I / n N b (y17). I m Entwurf I I war dagegen eine direkte Wirkung des Schnittes auf nNib vorgesehen und kürzere Verbindungspfade nach ¿7LN und Gp. Die Korrelationen zu den genannten Merkmalen beweisen das Vorhandensein eines Gesamteinflusses der nNb/nN (y^). E r wäre vielleicht bei der Einordnung des Merkmals als Primärvariable in seinen direkten Komponenten deutlicher zum Ausdruck gekommen. Die Abhängigkeit des Schnittes von anderen Variablen des Systems,

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D . U. U. KECXANK, System der Trieb- und Ertragsbildung

wie Xj und y2, kann sowieso nur einen geringen Bestandteil seiner Varianz ausmachen. Im Bereich der vegetativen Merkmale des Systems werden nicht nur durch y 5 Verbindungspfade verhindert, deren Bestehen wir vermutet hatten, sondern auch durch den wider Erwarten geringen Einfluß der ¿XN/nN auf ¿ X N (a34). Infolgedessen ist der Einfluß der nN (x 2 ) über die ¿ X N auf das Kr. Vol. (y t ) nur bei 'Elektra' zu verfolgen. Die im Entwurf I I vorgesehene direkte Verbindung von nN (x 2 ) nach ¿ X N (y 3 ) bzw. die entsprechende von y10 nach y13 mußten zur Vereinfachung weggelassen werden. Das Kantendreieck mit den Punkten nF, ¿LN/nN, nl/nNb (x3, y4, y7 bzw. y20, y14, y17) hat eine besondere Bedeutung im System, weil seine Kantenbewertung durch die Pfadkoeffizienten für den Durchgang der Verbindungspfade zwischen den vegetativen und reproduktiven Merkmalen entscheidend ist. Die ausgeprägte Sortenspezifität der Koeffizienten ermöglicht keine zusammenfassenden Aussagen. Die Einflußketten ändern sich bei einer Sorte auch von Jahr zu Jahr. Die vergleichende Betrachtung der Einflußketten in den beiden Untersuchungsperioden wird erschwert, weil die Jahreswerte der Merkmale Kr. Vol., nN und nF in der zweiten Untersuchungsperiode (y 1; y10, y 20 ) nicht als Primärvariable gelten. Deshalb haben wir die von ihnen direkt vorwärts gehenden Einflußketten nachberechnet und in Abschnitt 3.3.6.4. vergleichend erläutert. Im Bereich der vegetativen Merkmale stimmt der Verlauf der Einflußketten in beiden Untersuchungsperioden im wesentlichen überein. Die bei allen Sorten höheren Jahreswerte der Fruchtzahlen (y20) lassen den Einfluß dieser Variablen deutlicher als in der ersten Untersuchugsperiode hervortreten. Die von den Primärvariablen Kr. Vol., nN, nF (x 1; x2, x 3 ) ausgehenden Einflüsse sind über 2 Jahre zum großen Teil noch deutlich zu verfolgen, der Gesamteinfluß einer Primärvariablen auf einen der Endpunkte des Systems wird jedoch in der Regel geringer, weil sich mit zunehmender Entfernung die Kettenlänge und die Anzahl der möglichen Verbindungspfade vergrößern. Infolge verschiedener Vorzeichen können sich die Einflüsse dann weitgehend ausgleichen, besonders im vegetativen Bereich. Die von nF (x 3 ) über nl/nNb (y7, y^) und auch über ¿XN/nN (y4, y14) ausgehenden Einflüsse auf die folgenden Jahreswerte der reproduktiven Merkmale werden weniger durch einen solchen Wirkungsmechanismus verschiedener Einflußketten ausgeglichen. Daher kommt es bei den reproduktiven Merkmalen zu einer stärkeren Alternanz der Jahreswerte.

Zusammenfassung Das Zusammenwirken vegetativer und reproduktiver Merkmale bei der Ertragsbildung wird als System im Sinne der Graphentheorie dargestellt. Auf Grund von Feldversuchsdaten erfolgt eine „quantitative Systemanalyse mit Hilfe der Pfadkoeffizientenmethode" nach D Ö R F E L . Den 27 Punkten des Graphen sind Meßwerte von 8 vegetativen und 6 reproduktiven Merkmalen

Archiv für Gartenbau, X X I . Band, Heft 8, 1973

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aus 2 Vegetationsperioden zugeordnet. Das Kronenvolumen und vor allem die Anzahl Neuwuchs wirken direkt über die Anzahl des beim Schnitt belassenen Neuwuchses positiv auf die Anzahl Infloreszenzen. Der stets negative direkte Einfluß der Anzahl Neuwuchs auf die Trieblänge setzt sichauf den Infloreszenzenbesatz fort. Dabei treten sortenspezifische Größen- und Vorzeichenänderungen ein. Bei der Fortsetzung dieser Einflußkette zur Anzahl Infloreszenzen ergeben sich nur noch geringe Größenänderungen ohne Vorzeichenwechsel. — Die Beeinflussung vegetativer Merkmale durch die Anzahl F r ü c h t e ist im System n u r über die Trieblänge auf die Gesamtlänge Neuwuchs vorgesehen. Die Größe dieser Einflüsse ist geringer als die der vegetativen Merkmale auf die reproduktiven.

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