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German Pages 44 Year 1984
A K A D E M I E DER
LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN
DER D E U T S C H E N D E M O K R A T I S C H E N REPUBLIK
ARCHIV FÜR
GARTENBAU 2 HH hJ * «OQ
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(). O k t o b e r Utssii
1.
Einleitung
Mit der Entwicklung des ELISA-Verfahrens (enzyme-linked immunosorbent assay) zum Nachweis pflanzenpathogener Viren (VOLLER U. a., 1970) eröffneten sich auch neue Möglichkeiten für die serologische Diagnose hei holzigen Gewächsen. Mit herkömmlichen Methoden waren bisher nur solche Viren erfaßbar, die in ihren natürlichen Wirten verhältnismäßig hohe Konzentrationen erreichten. So wurden serologische Nachweismethoden für das Scharka-Virus der Pflaume (plum pox virus, P P V ) (CASPER, 1973; KKÖLL, 1973; SCHADE, 1973) beschrieben. Eine hohe Zuverlässigkeit erreichte der Latextest zur Diagnose der Kirsch ringf lecken-Viren (SCHADE, 1971;
SCHADE u n d SCHJMANSKI, 1 9 7 4 ) . S c h w i e r i g e r g e s t a l t e t e s i c h d e r s e r o l o g i s c h e
N a c h w e i s bei K e r n o b s t . E r s t m a l i g b e s c h r i e b e n D E SEQUEIRA u n d L I S T E R ( 1 9 6 9 ) d e n
Einsatz des Latextestes zur Bestimmung des Apfelmosaik-Virus (ApMV) in Blütenblättern. Später wurde von SCHADE und F r c n s (1977) sowie FUCHS (1970 a, 1980 a, 1980 b) über den erfolgreichen Einsatz dieser Methode zur Diagnose des ApMV und des Chlorotischen Blattfleckungs-Virus des Apfels (apple chlorotic leafspot virus, C L S V ) in Apfel, Birne und Pflaume sowie des Tomatenzwergbusch-Virus (tomato bushv stunt virus, T B S V ) in Vogelkirschen {Prunus avium L. var. avium) berichtet. Das E L J S A - V e r f a h r e n gestattet demgegenüber eine zuverlässige Bestimmung auch jener Viren, bei denen andere Methoden infolge zu niedriger Konzentration oder durch die Anwesenheit von störenden Substanzen (Phenole, Tannine) in den Pflanzenextrakten versagen. Seine hohe Empfindlichkeit erlaubt eine starke Verdünnung der Antigene. Auf diese Weise werden störende Substanzen ausgeschaltet und ein spezifischer Virusnachweis ermöglicht. Bisher wurden u. a. folgende Obstviren mit dem E L I S A e r f a ß t : C L S V (FL EGG und CLARK, 1979; DETIKNNE u . a . , 1980; FUCHS, 1 9 8 0 a , 1 9 8 0 b ) , P P V (CASPER, 1 9 7 7 a ; ADAMS, 1 9 7 8 ) , K i r s c h e n r i n g f l e c k e n - V i r e n ( p r u n u s n e c -
rotic ringspot virus, P N R S V , prune dwarf virus, PDV) (CASPER, 1977 a, 1977 b ; TBSV
(FUCHS u . a . ,
1979;
ALBRECHTOVA u n d POLAK, 1 9 8 0 ) ,
Tomatenringflecken-
Virus (tomato ringspot virus, T o R V S ) (LISTIOH u . a . , 1979) und KirschenblattrollVirus (cherry leaf roll virus, C L R V ) (NEMETH U. a., 1982). In der vorliegenden Arbeit wird über einen Vergleich der Nachweissicherheit des E L I S A , des Latextestes und des biologischen Testes zum Nachweis des C L S V und S G V berichtet.
E . FUCHS, Narhweiemethoden des S G V und C L S V
238 2.
Material und Methoden
A l s A n s g a n g s n i a t e r i a l d i e n t e n v o n S e p t e m b e r b i s A p r i l im G e w ä c h s h a u s b e i 18 b i s 2 5 ° C v o r g e t r i e b e n e B l ü t e n - u n d B l a t t k n o s p e n v o n j e w e i l s 5 R e i s e r n d e r zu p r ü f e n d e n B ä u m e . U m ein besseres A u s t r e i b e n zu erreichen, w u r d e n die R e i s e r v o n
September
b i s J a n u a r e i n e r W ä r m e b e h a n d l u n g u n t e r z o g e n (FUCIIS, 1979 a ) . A b M a i
benutzten
wir B l ü t e n b l ä t t e r aus d e m Freiland. D i e D u r c h f ü h r u n g des L a t e x t e s t e s e r f o l g t e nach SCHADE
( 1 9 7 1 ) u n d FUCHS
u.a.
(1977). Ü b e r
d i e bei d e r
Extraktherstellung
ver-
w e n d e t e n P u f f e r b z w . d i e b e n u t z t e n V o l u m i n a u n t e r r i c h t e t T a b e l l e 1. Tabelle 1 Übersicht über die zur Extraktion für den Latextest verwendeten Puffer und Volumina Virus
Obstart
Puffer
Volumina (w/v)
CLSV
Apfel
0,1 M
CLSV
Pflaume
CLSV
Birne
T B SV
Vogelkirsohe
+ 2 % + 0,01 0,2 M -2 % + 2 0'0 + 0,01 0,05 M + 0,02 + 0,02 + 0,01 0,01 M + 1%
T i i s - H C L - P u f f e r p H 8,0 einer 1 % i g e n P V P - L ö s u n g M MgSO/, T r i s - H C L - P u f f e r p H 7,2 Coffein einer 1 °' ( ,igen P V P - L ö s u n g M MgSO/, Phosphatpuffer p H 7,5 M Natriumdiäthyldithiocarbamat M Natriumthioglycolat M MgSO,, Phosphatpuffer p H 7 Nikotin
Tabelle 2 Übersicht über die für den biologischen Test verwendeten P u f f e r und Volumina Virus
Testzeitraum
CLSV SGV CLSV SGV
September bis Oktober April bis Mai
CLSV SGV
September bis Juni
TBSV
September bis Mai
Die
praktische
Verwendetes Ausgangsmaterial
Verwendete P u f f e r
Volumina (w/v)
vorgetriebene Blüten- und Blattknospen vorgetriebene Blütenblätter bzw. Blütenblätter aus dem Freiland Früchte
0,03 M Phosphatpuffer p H 8,0 0,03 M Phosphatpuffer p H 8,0 Leitungswasser + 1 % Nikotin
5
vorgetriebene Blüten- und Blattknospen, Blütenblätter aus dem Freiland
0,01 M Phosphatpuffer p H 7,0 + 1 ll/0 Nikotin
5
Durchführung
des E L I S A
erfolgte nach
einer
von
10 5
RICHTER
(1977, 1 9 7 9 ) b e s c h r i e b e n e n M o d i f i k a t i o n . Z u m N a c h w e i s d e s C L S V v e r ä n d e r t e n die M e t h o d e Probe
dahingehend,
gleichzeitig
daß die Z u g a b e
vorgenommen
wurde
des K o n j u g a t e s und der zu
(FLEGG und CLARK, 1979).
Die
U. a . wir
prüfenden Antigene
Arth. Gartenbau, Bd. 31 (1083) H. 5
239
bereiteten wir in folgender Weise a u f : Ein Gramm der zu testenden Probe wurde mit 10 Volumina (w/v) P B S - T w e e n - P u f f e r unter Zusatz von 2 % Polyvinylpyrrolidon homogenisiert. Als Testpflanzen f ü r den biologischen Test benutzten wir Chenopodium quinoa Willd (CLSV) bzw. Phaseolus vulgaris L. 'Alsa' (SGV) (FUCHS, 1979 b). J e Probe wurden in der Regel 8 Pflanzen von P. vulgaris bzw. 5 von C. quinoa infiziert. Die verwendeten E x t r a k t i o n s p u f f e r sind in Tabelle 2 a u f g e f ü h r t .
3.
Ergebnisse
Zur Beurteilung des diagnostischen Wertes des Latextestes bzw. des E L I SA-Testes wurde ein Vergleich mit dem biologischen Test als S t a n d a r d vorgenommen. Aus nachstehend a u f g e f ü h r t e m Schema serologischer Test + biologischer Test (Standardtest)
+ —
a c
b d
ergeben sich vier mögliche K o m b i n a t i o n e n . Demnach bedeutet a = „übereinstimmend positiv", b = „nur biologischer Test positiv", c = „nur serologischer Test positiv" sowie d = „übereinstimmend negativ". Bezieht m a n den Anteil übereinstimmender Aussagen auf die insgesamt durchgeführten Tests, so läßt sich die „diagnostische Empfindlichkeit" a d = jj—- und die „diagnostische Spezifität" = ——^ errechnen. W ä h r e n d erstere die Sicherheit ausdrückt, mit der k r a n k e Pflanzen richtig e r k a n n t werden, gibt letztere die Zuverlässigkeit an, mit der gesunde Pflanzen richtig ausgeschlossen werden. Die Wahrscheinlichkeit, d a ß im Falle einer positiven R e a k t i o n auf das Vorliegen der gesuchten K r a n k h e i t zu schließen ist, d r ü c k t sich im Begriff „predictive value of positive tests" = ^ - ^ aus. Mit diesen drei Größen eröffnet sich die Möglichkeit, den diagnostischen Wert eines q u a l i t a t i v e n T e s t s z u b e s c h r e i b e n (NILIUS u n d NEEF, 1 9 7 9 ) .
Über den erfolgreichen Nachweis des CLSV mittels L a t e x t e s t in B l ü t e n b l ä t t e r n berichteten SCHADE u n d FUCHS (1977). Nach Tab. 3 erreicht der L a t e x t e s t a n n ä h e r n d die gleiche diagnostische Sicherheit wie der biologische Test (diagnostische E m p f i n d lichkeit 73,7 bis 100 %). Durch die geringe Zahl gesunder Kontrollen k a n n die diagnostische Spezifität nicht sicher eingeschätzt werden, d ü r f t e jedoch gleichfalls bei nahezu 100 % liegen. Vom September 1979 bis Juli 1980 verglichen wir den E L I S A mit dem biologischen Test unter Verwendung von unterschiedlichem Ausgangsmaterial (September bis April — vorgetriebene Blüten- und B l a t t k n o s p e n ; Mai bis J u n i — B l ü t e n b l ä t t e r a u s dem Freiland, im Kühlschrank bei + 4 °C gelagert ; J u n i bis J u l i — tiefgefrorene Blütenblätter). Die diagnostische Empfindlichkeit erreichte mit 92,3 % einen mit
B. L-'CCHS, NACHWEISMETHODEN DES SI• V UND CLSV
240 Tabelle 3 Beurteilung des diagnostischen blättern von A p f e l b ä u m e n
Wertes des Latextestes beim Nachweis des C L S V
Jahr
b
Anzahl der untersuchten Bäume
a
c
d
diagn. Empfindlichkeit in \
1974 1977 1978 1979
2ö 20 131 178
25 14 13(1 178
0 5 1 0
(l 0 0 II
(i 1 (i 0
100,0 73,7 99,2 100,0
Summe
354
347
0
0
1
98,3
dem
biologischen
Test
vergleichbaren
Wert.
diagn. Spezifität in
predictive value in «.'„
% _ -
100,0 100,0 100,0 100.0
100.0
100,0
100,0 -
Hierbei
muß
in Blüten-
berücksichtigt
werden,
d a ß n e g a t i v e R e s u l t a t e v e r e i n z e l t in d e n M o n a t e n S e p t e m b e r b i s J a n u a r z u b e o b a c h t e n waren,
wenn
nach
FUCHS
niedriger K o n z e n t r a t i o n Die
Nachweissicherheit
(1982)
vorliegt des
zur D i a g n o s e des C L S V
das C L S V
in
vorgetriebenen
und ein schlechter
Latextestes
reicht
in B l ü t e n b l ä t t e r n
im
Knospen
in
relativ
A u s t r i e b zu v e r z e i c h n e n
Vergleich
zum
biologischen
von P f l a u m e n b ä u m e n für einen
ist. Test
routine-
m ä ß i g e n T e s t n i c h t a u s . (Ti'.b. 5 ) . Tabelle 4 Beurteilung des diagnostischen W e r t e s des Latextestes bäumen Anzahl der untersuchten Bäume
a
203
282
c
b
d
16
17
beim
Nachweis
diagn. Empfindlichkeit
diagn. Spezifität
'» %
i » °/o
92,3
74,2
40
des
CLSV
in
Apfel-
predictive value in "/..
92,7
Tabelle 5 Beurteilung des diagnostischen W e r t e s des Latextestes beim Nachweis des C L S V in Blütenblättern v o n P f l a u m e n - und Birnbäumen Jahr
Anzahl der untersuchten Bäume
a
c
b
d
diagn. Empfindlichkeit
diagn.
i " «'«.
in
Spezifität 0
predictive value in %
o
1. P f l a u m e 1978 1979
111 109
59 03
35 19
8
10 19
(¡2.8 76,8
94,1 70,4
98,3 88,7
Summe
220
122
54
9
35
09,3
79,5
93,1
1978 1979
72 101
12 11
4 3
1 5
55 82
75,0 78,6
98,2 94,3
92,3 68,8
Summe
173
23
7
6
137
76,7
95,8
79,3
1
2. Birne
Arch. Gartenbau, Bd. 31 (1983) H. 5
241
Tabelle 6 : Vergleich des E L I S A , des Latextestes und des biologischen Testes auf Chenopodium quinoa Willd. zum Nachweis des CLSV in Blütenblättern von Pflaumen- und Birnbäumen Jahr
Anzahl der getesteten Bäume
ELISA positiv
1979 1980
38 20
32 17
19 9
26 13
Summe
58
49
28
39
1979 1980
30 20
14 4
9 3
7 4
Summe
50
18
12
11
Latextest biol. Test positiv positiv
1. Pflaume
2. Birne
Eine höhere Übereinstimmung beider Methoden ergab sich bei der Untersuchung von Blütenblättern von Birnbäumen. Nach den vorliegenden Ergebnissen gestattet lediglich der E L I S A mit ausreichender diagnostischer Empfindlichkeit das C L S V in Blütenblättern von Pflaumen- und Birnbäumen zu bestimmen (Tab. 6). Der Nachweis des S G V in Apfelbäumen gelang mittels Latextest nicht, vermutlich reicht die relativ niedrige Viruskonzentration dafür nicht aus. Wir verglichen deshalb von November 1979 bis Mai 1980 den E L I S A - T e s t mit dem biologischen Test auf Phaseolus vulgaris L . 'Alsa'. Tabelle 7 Beurteilung des diagnostischen Wertes des ELISA-Testes beim Nachweis des SGV in Apfel bäumen Jahr
Anzahl der untersuchten Bäume
1978/79 1979/80 Summe
d
diagn. Empfindlichkeit
diagn. Spezifit ä t in
in%
°/o
98,3 94,9
68,5 86,6
88,4 95,4
77,1
91,9
a
b
c
252 264
176 187
3 10
23 9
50 58
516
363
13
32
108
96,5
predictive value in %
Die diagnostische Empfindlichkeit erreicht mit 96,5 °/0 einen ausreichend hohen W e r t . Unter Gewächshausbedingungen versagt gelegentlich der biologische Test auf Phaseolus vulgaris (FUCHS, 1979 b). Die diagnostische Spezifität unterliegt stärkeren Schwankungen, was vermutlich auf die geringe Zahl der insgesamt bei gesunden Pflanzen durchgeführten Tests zurückzuführen ist. 4.
Diskussion
Nach dem derzeitigen Stand unserer Kenntnisse sind für den Nachweis des C L S V und S G V serologische Methoden einsetzbar, die eine hohe Nachweissicherheit gewährleisten. F ü r die Bestimmung des C L S V in Apfelbäumen sind sowohl der L a t e x t e s t 19 Arch. Gartenbau, Bd. 31, H. S
242
E. FUCHS, Naoliweismetlioden des SGV und C L S V
als a u c h der E L I S A geeignet, wobei letzterer f ü r den Nachweis dieses Virus a u ß e r halb der Blütenzeit bzw. in F r ü c h t e n v e r w e n d e t w e r d e n k a n n . D e r L a t e x t e s t hingegen g e s t a t t e t eine sichere Diagnose des C L S V in B l ü t e n b l ä t t e r n . D u r c h eine Lager u n g derselben im K ü h l s c h r a n k bei + 4 ° C k a n n die Testzeit auf mehrere W o c h e n a u s g e d e h n t werden. I n t i e f g e f r o r e n e n B l ü t e n b l ä t t e r n ( —18 °C) war das C L S V n u r noch mit d e m E L I S A n a c h w e i s b a r . Z u r serologischen Diagnose des SGV erscheint lediglich der E L I S A einsetzbar, da der L a t e x t e s t infolge zu niedriger Viruskonzent r a t i o n in den A p f e l b ä u m e n versagte. Mit d e m E L I S A w u r d e eine höhere Xachweissicherheit erreicht als mit dem biologischen Test auf P. vulgaris 'Alsa', der u n t e r u n g ü n s t i g e n B e d i n g u n g e n im G e w ä c h s h a u s n e g a t i v e Ergebnisse liefern k a n n ( F U C H S , 1979 b).
Legende zur Abbildung 1 Testkalender zum Nachweis des SGV und des CLSV in Apfelbäumen vKw vorgetriebene Blüten- und Laubblattknospen, wärmebehandelt vK vorgetriebene Blüten- und Laubblattknospen Bbl natürlich gewachsene Blütenblätter Bbl — 4 natürlich gewachsene Blütenblätter bei — 4°C gelagert Bbl — 18° natürlich gewachsene Blütenblätter
Die E i n s a t z m ö g l i c h k e i t e n serologischer M e t h o d e n zur Diagnose des SGV in Apfelb ä u m e n sind in der A b b i l d u n g wiedergegeben. Dieser T e s t k a l e n d e r stellt eine W e i t e r e n t w i c k l u n g des von F U C H S (1980 b) vorgestellten d a r . D e r U m f a n g des U n t e r s u c h u n g s m a t e r i a l s bei P f l a u m e n u n d Birne ist zu gering, u m allgemeingültige Aussagen t r e f f e n zu k ö n n e n . Diese O b s t a r t e n sind d e s h a l b n i c h t in den T e s t k a l e n d e r a u f g e n o m m e n w o r d e n . Bei der A u s w a h l einer geeigneten T e s t m e t h o d e zur Diagnose von O b s t v i r e n sollte die p r a k t i s c h e A n w e n d b a r k e i t im V o r d e r g r u n d s t e h e n . Bisher fehlen V o r a u s s e t zungen, u m den E L I S A in g r ö ß e r e m U m f a n g einsetzen zu k ö n n e n . E s erscheint
Arch. Gartenbau,
Bd. 31 (1983) H..5
243
d e s h a l b a n g e b r a c h t , bei V i r u s - W i r t k o m b i n a t i o n ,
w o eine w e n i g e r a u f w e n d i g e sero-
logische M e t h o d e b e n u t z t w e r d e n k a n n , diese d u r c h
weitere V e r b e s s e r u n g
zuver-
lässiger zu g e s t a l t e n (z. B . C L S V ) . Zusammenfassung F ü r d e n s e r o l o g i s c h e n N a c h w e i s des Chlorot ischen B l a t t f l e c k u n g s - V i r u s d e s A p f e l s (apple chlorotic leaf spot v i r u s , C L S V ) in B l ü t e n b l ä t t e r n v o n A p f e l b ä u m e n w i r d der L a t e x t e s t e m p f o h l e n . I n v o r g e t r i e b e n e n B l ü t e n - u n d L a u b b l a t t k n o s p e n w ä h r e n d der V e g e t a t i o n s r u h e h i n g e g e n ist d i e s e s V i r u s nur mit d e m E L I S A sicher zu b e s t i m m e n W ä h r e n d dieser Zeit gelingt a u c h die z u v e r l ä s s i g e D i a g n o s e des S t a m m f u r c h u n g s V i r u s des A p f e l s (apple s t e m g r o o v i n g v i r u s , S G V ) mit d e m E L I S A . D i e E r g e b n i s s e z u m N a c h w e i s des C L S V in P f l a u m e n - und B i r n b ä u m e n sind a n einem g r ö ß e r e n U n t e r s u c h u n g s m a t e r i a l zu b e s t ä t i g e n . A b s c h l i e ß e n d wird ein v e r b e s s e r t e r T e s t k a l e n d e r f ü r die serologische B e s t i m m u n g des C L S V u n d SGV 7 in A p f e l b ä u m e n v o r g e stellt.
Pe.sioMe UasBamie HbiHiieHiiH
paöoTbi: Biipyca
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BHHBaemiH B i i p y c a x a o p o T i m e c K o i i .iiictoboü iihthmctocth l e a f spot v i r u s , C L S V ) b a e n e c . T K a x xjbgtkob hojiohh p e K O M e n ; i y e T C H a a T e K C H b i i i TecT. B(i B p e i m n e p n o , n a iiokoh mmeniHoe bhhbnemie 3 T 0 r 0 BMpyCa B BtirUHOHHUX LJBCTKOBHX II aHCTOBblX IIO^JKaX BO3.VI0JKHO TOJIbKO c i i o M o m b i o TecTa E L I S A ( e n z y m e - l i n k e d i m m u n o s o r b e n t a s s a y ) . B 3to Bpe.wH TaK ?Ke bo3moh-;ho ; ; 0 C T 0 B e p H 0 e o i i p e ; i e a e H i i e B i i p y c a o o p t m ^ i a T o c T i i C T B o a a H o a o H i i ( a p p l e (IJ.'ih c e p o a o r i p i e c K o r o
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SGV) c iioMombio TecTa ELISA.
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CLSV
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riepeBi>eB
oöiunpHoro
oiiHTHoro M a T e p n a a a . B a a K a i o i e H i i e n p e ^ c T a B a e H
KaaeH^apb
;uth c e p o a o r n q e c K o r o
onpe^eaemiH
ycoBepuieHCTBOBaHHHH
C L S V 11 S G V y hojiohh.
Summary T i t l e of t h e p a p e r : C o m p a r i s o n of d i f f e r e n t s e r o l o g i c a l m e t h o d s f o r d e t e c t i n g a p p l e s t e m g r o o v i n g v i r u s a n d a p p l e c h l o r o t i c leaf s p o t v i r u s T o d e t e c t a p p l e c h l o r o t i c leaf s p o t v i r u s ( C L S V ) in p e t a l s of a p p l e t r e e s t h e a u t h o r recommends
to
use
the
larex
test. During
vegetative
rest, h o w e v e r , t h e r e l i a b l e
d e t e c t i o n of t h i s v i r u s in f o r c e d b u d s of l e a v e s a n d p e t a l s is o n l y p o s s i b l e b y m e a n s of E L I S A .
O v e r t h i s p e r i o d t h e E L I S A p r o c e d u r e c a n also be u s e d f o r d e p e n d a b l e
d i a g n o s i s of a p p l e s t e m g r o o v i n g v i r u s ( S G V ) . A s t o t h e d e t e c t i o n of C L S V in p l u m a n d p e a r trees, t h e r e s u l t s h a v e t o be c o n f i r m e d b y s t u d i e s w i t h m o r e e x t e n s i v e test m a t e r i a l . F i n a l l y , a n i m p r o v e d test c a l e n d a r f o r t h e s e r o l o g i c a l d e t e c t i o n of C L S V a n d S G V in a p p l e t r e e s is p r e s e n t e d . 19*
244
E . FUCHS, N a c l i w e i s m e t h o d e n des SGV u n d C L 3 V
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245
Arch. G a r t e n b a u , B d . 31 artialdruck an den Orten des Respirationsstoffwechsels, den Mitochondrien des Zellplasmas, kann darüber hinaus die Atmung zusätzlich hemmen. C 0 2 reichert sich in der inneren Atmosphäre der Frucht um so mehr an, je höher der C0 2 -Partialdruck in der äußeren Atmosphäre ist (STOLL 1978). Bei der Langzeitlagerung von Äpfeln werden alle drei Faktoren technologisch genutzt: Die Temperatur bewegt sich wenig über dem Gefrierpunkt, der O r G e h a l t der Lagerluft beträgt nur einige Prozent undCO-j reichert sich durch die Atmung der Äpfel oder durch Einsatz von Brennern auf mehrere Prozent an. So entsteht ein neues Ökosystem, dem die Frucht über einen längeren Zeitraum ausgesetzt ist. E s kommt weiter darauf an, den Atmungstyp im aeroben Bereich zu halten und keine großen Abweichungen des Stoffwechselmodus in den anaeroben Bereich zuzulassen; eine Gefahr, die infolge des Sauerstoffmangels bzw. C0 2 -Überschusses immer gegeben ist. Dies wäre mit überhöhter Produktion von Alkoholen oder deren Vorstufen sowie anderer Intermediärprodukte verbunden, die als Zellgifte wirken und physiologische Erkrankungen des Fruchtfleisches auslösen können oder Ursache von
F e h l g e s c h m a c k s i n d (BACHMANN 1 9 8 2 : H E N Z E 1 9 6 9 ; NARDIN 1 9 7 7 ; H C L M E
1970).
Wie in jedem Ökosystem besitzen die einzelnen Umweltfaktoren variable Wirkungswerte, die sich mit der Konstellation des Gesamtsystems verändern. Außerdem werden sie vom Zustand des biologischen Objektes, in diesem Falle des Apfels, modifiziert. F ü r die technologische Beherrschung dieser Systeme ist es von
G. JfBCWiMH, Respiration lagernder Apiel
248
größter Wichtigkeit, d a s ökologische Wechselspiel der Lagerfaktoren soweit wie möglich zu kennen im Bezug auf die Auswirkungen im Stoffwechselgeschehen der Frucht.
2.
Methodik
F ü r die Untersuchung solcher Zusammenhänge bieten sich Laborversuche an, bei denen die Bedingungen beliebig variiert werden können. 4 Liter fassende Glasgefäße wurden als Meßkanmiern benutzt, die im N u t z r a u m einer P h y t o k a m m e r standen ; Versuchstemperatur = 4 °C. Schlauchanschlüsse in den Deckeln sorgten f ü r Zu- und A b l u f t . Die mit etwa 21/h kontinuierlich durchströmenden Gasgemische produzierte eine Mischanlage, in der sich, über Nadelventile und Reglerdrosseln dosiert, verschiedene Luftmischlingen aus N 2 , C0-> u n d Luft zusammenstellen ließen. Vom Einsatz reinen Sauerstoffs wurde abgesehen. In jedem Gefäß befanden sich 12 . . . 15 Äpfel der Sorte 'Gelber Köstlicher', die mit Ausnahme einiger T e m p e r a t u r v a r i a n t e n über den gesamten Versuchszeit r ä u m von September 1979 bis April 1980 darin verblieben. F ü r Atmungsmessungen und Kontrollen der Luftgemische wurden die elektrophysikalischen Gasanalysengeräte I N F R A L Y T u n d P E R M O L Y T mit offenem Durchflußsystem benutzt.
3.
Ergebnisse und Diskussion
Bei der Darstellung der Versuchsergebnisse wird hier zunächst auf als wesentlich erscheinende Gesamtzusammenhänge eingegangen. Phasen- und entwicklungsbedingte Verlaufstendenzen des Atmungsgeschehens werden gegenwärtig noch weiter verfolgt. Aus diesen Gründen beschränken sich die Darstellungen vorerst auf biostatistische Langzeit-Mittelwerte.
3. 1.
O2 und C0 2 -Wechselwirkungen
Tabelle 1 und Abbildung 1 zeigen den U m f a n g der Atmungsdepressionen in A b h ä n gigkeit von verschiedenen Gaszusammensetzungen. Die A t m u n g (R) sinkt sowohl bei Steigerung des C0 2 -Pegels als auch bei Absenkung des 0 2 -Gehaltes der Lagerluft. Die Wirkungsquotienten sind weder f ü r 0 2 noch f ü r C 0 2 k o n s t a n t ; sie werden vielmehr vom K o n z e n t r a t i o n s s t a t u s der P a r t n e r k o m p o n e n t e n m i t b e s t i m m t . Beträgt der 0 2 -Gehalt Beispielsweise 10 Vol. % , bewirken C0 2 -Steigerungen von 2,5 auf 7,5 Vol. % Atmungsdepressionen von 5,8 auf l , 8 m g € 0 2 • k g ~ J - h ~ ' . Sind dagegen nur 2,5 Vol. % 0 2 vorhanden, sinkt R von 4,4 auf 1,9 mg C 0 2 • k g _ ) - h _ l . R n i m m t d a n a c h bei gleicher C0 2 -Änderung einmal um den Betrag von 4,0, zum anderen um 2,5 mg C 0 2 • k g - 1 • h - 1 ab. Das Endergebnis ist allerdings gleich, aber durch ganz unterschiedliche Konstellationen ausgelöst. Diese Feststellung ist bedeutungsvoll f ü r das Verständnis verschiedener Gaslagermethoden. I m einseitigen Gaslager — 7 % C 0 2 und 14 % 0 2 - wirkt vor allem der hohe C0 2 -Gehalt, denn 14 % 0 2 sind, wie die Ergebnisse verdeutlichen, so gut wie unwirksam als Stoffwechselinhibitor.
Arch. Gartenbau, Bd. 31 (1983) H. 5
249
Abbildung 1 Mittelwerte der Respiration (R) der gesamten Versuchszeit September/ April in mg COo • k g _ 1 - h - 1 in Abhängigkeit von der Gaszusammensetzung unter CALagerbedingungen und der Lagertemperatur von 4 °C dünn ausgezogen: Kontrollwerte bei Normalluft
250
(T. NEUWIRTH, R e s p i r a t i o n lagernder Äpfel
Tabelle 1 Veränderung von R bei K o n z e n t r a t i o n s z u n a h m e einer G a s k o m p o n e n t e , wenn die andere k o n s t a n t bleibt. Varianten
R
Vol. » „ O ,
Vol. "; 0 C O ,
21,0
0.08
(j,5
10,0
2,5
5.8
10,0
5,0
3.2
10,0
7,5
1,8
2.5
2,5
4,4
2,5
5,0
2.8
2,5
7,5
1,9
10,0
2.5
5,8
5.0
2,5
4,7
2,5
2.5
4,4
10.0
7,5
1,8
5,0
7.5
2,2
2,5
7,5
1,9
P mg CO 2 • kg '. A ' '
2.5
5.0
2,5
50
;
:
7.5
i
/o! % C0Z
: 10 /o! V. 0,
Abbildung 2 R e a k t i o n s f e l d e r von R in Abhängigkeit von einer G a s k o m p o n e n t e , die jeweils andere k o n s t a n t bleibt. V a r i a n t e n sind aus der Abbildung zu ersehen
wenn
T r o t z A b n a h m e des 0 2 von 21 auf 10 Vol. 0 „ n i m m t die Atmung der 2 , 5 Vol. % C 0 2 V a r i a n t e nur um 0 , 7 mg CO-, a h (vgl. T a h . 1). E r s t 5 . . . 7,5 Vol. 0 C 0 2 senken R wesentlich, wobei eine fast proportionale B e z i e h u n g e n t s t e h t . C 0 2 ist in diesem F a l l e der eindeutig dominierende Depressor, muß a b e r hohe Pegel erreichen, wenn überhaupt ein konservierender E f f e k t erzielt werden soll. Anders verhält es sich im zweiseitigen C A - L a g e r . H i e r wirken beide G a s k o m p o n e n t e n gleichermaßen. I h r e R e a k t i o n s f e l d e r zeigt Abbildung 2. S e n k r e c h t e S c h r a f f u r charakterisiert die Cüo-Wirkungen bei variierendem 0 2 , S c h r ä g s c h r a f f u r die 0 2 - W i r k u n g e n bei unterschiedlichem C 0 2 . Auf dem ersten B l i c k wird die sehr differenzierte C h a r a k t e r i s t i k beider
Arch. Gartenhau. B d . 31 (1983) H. 5
251
E i n f l u ß g r ö ß e n deutlich. D a s wesentlich schmalere O^-Feld steht voll im Gegensatz zu dem sich besonders in höheren 0 2 - B e r e i c h e n erweiterndem und sehr breitem COo-Reaktionsfeld. Die letztere K o m p o n e n t e ist d e m n a c h der eindeutig dominierende Depressor der A t m u n g , wogegen 0-> n u r dann wirksam wird, wenn der CO^-Pegel 2 . . . 3 0 0 nicht übersteigt. Damit läßt sieh das bisher Gesagte plastischer vor Augen führen u n d zugleich eine einfache Modellvorstellung des Funktionsgefiiges — zunächst natürlich für die S o r t e 'Gelber K ö s t l i c h e r ' — gewinnen. 3.2.
Atmungsquotienten
Besonderes Interesse verdient die T a t s a c h e , daß sich bei hohen CO,-Pegeln ein Mehr oder W e n i g e r an 0 > kaum noeh stimulierend auf R a u s w i r k t , auch wenn an sich genügend Sauerstoff für die aeroben Teilschritte des S t o f f a b b a u e s v o r h a n d e n ist.
Abbildung 3 Mittlere M o n a t s s u m m e n des S a u e r s t o f f v e r b n u i c h s bei R in A b h ä n g i g keit von verschiedenen C A - V a r i a n t e n
G. JiEUWIRTH, Respiration lagernder Äpfel
252
Da andererseits der Sauerstoffverbrauch in Relation zu R eine wichtige Kenngröße des Stoffwechselstatus darstellt und erfahrungsgemäß der Atmungsquotient R Q (Verhältnis C0 2 -Abgabe/0 2 -Aufnahme) nicht längere Zeit unter 1,3 absinken darf ohne physiologische Fruchtschäden auszulösen, sind auch diese Zusammenhänge zu berücksichtigen. Abbildung 3 verdeutlicht den 0 2 -Verbrauch in g pro kg und Monat bei verschiedenen Versuchsvarianten. Er sinkt naturgemäß einmal mit zunehmender Verknappung von 0 2 , zum anderen auch mit ansteigendem C0 2 -Pegel, so daß eine doppelt geneigte Dachfläche des Polygons zustandekommt. Dünn ausgezogene T e traeder charakterisieren den 0 2 -Verbrauch bei 10 Vol. 0 . 0 2 und noch nicht wesentlichen C0 2 -Wirkungen (2,5 Vol. % C0 2 ), die Schrafftir kennzeichnet Wirkungen von C 0 2 bei verschiedenen 0 2 -Pegeln. Letztere bleibt in allen 0 2 -Varianten in ähnlich hohem Umfang erhalten. W i r d der kritische R Q - W e r t in Anlehnung an in der Literatur mitgeteilten Erfahrungen auf 1,3 festgelegt, so ist rein rechnerisch jeder Atmungsgröße ein bestimmter und nicht zu unterschreitender Sauerstoffverbrauch zuzuordnen (dick ausgezogene Gerade Abb. 4). I m Vergleich mit dem tatsächlich gemessenen Sauerstoffverbrauch ergeben sich recht überraschende Beziehungen. Ohne die erwarteten Einflüsse der
R9 - 13
g 02 • hg'1 • Monat
Konstante : X = 2,5 % CO, o - 7,5 % C02 ä> - 2,5 '/. 02 •
1
2
5
R gC0:
= 10,0 '/. 02
kg Monat''
Abbildung 4 Regression der Monatssummen des O r Verblauehs in A b h ä n g i g k e i t v o n R bei verschiedenen CA-Varianten ausgezogen: bei konstant R Q = 1,3
gestrichelt: reale Meßwerte
Gasvarianten erkennen zu lassen, ordnen sich die verschiedenen Atmungsgrößen zugeordnete 0>-Verbrauchsdaten ohne wesentliche Streuungen um eine Gerade, die offensichtlich nur verschiedene Atmungsintensitäten widerspiegelt. Sie bildet mit der errechneten einen bestimmten Winkel (vgl. gestrichelte Gerade Abb. 4), schneidet sie bei höheren Atmungswerten und entfernt sich umso mehr, je geringer die Atmungs-
253
Arch. Gartenbau, Bd. 31 (1983) H . 5
große wird. Danach wird R Q unabhängig von der CA-Variante um so größer je niedriger das Atniungsniveau liegt. Diese eindeutig klare Funktion steht vermutlich damit im Zusammenhang, daß C 0 2 fast allein als Depressor die Atmung steuert und somit eine monofaktorielle Funktion zustandekommt. 0 2 tritt dagegen erst dann als Depressor stärker in Erscheinung, wenn der Anteil an der Zusammensetzung der Lagerluft so gering ist, daß Sauerstoffaufnahme und damit die Beeinflussung von R Q zwangsläufig minimal wird. F ü r die Lagerpraxis ist daraus abzuleiten, daß das Risiko physiologischer E r k r a n kungen der Frucht in direkter Funktion zur At mung steht und mn so-größer wird, je stärker die Atmung gebremst ist. Das vereinfacht die Möglichkeiten dynamischer Lagerführungen insofern, weil sich die zu steuernde Führungsgröße ausschließlich auf R konzentrieren kann. 3.3.
Temperaturwirkungen auf R
E i n weiterer wichtiger Atniungsstimulator ist die Lagertemperatur. E s interessiert, mit welcher Intensität sie unter verschiedenen CA-Lagerbedingungen zur Geltung kommt. Nach biostatistischen Analysen sind in Bereichen unter 20 °C lineare Ansätze für die Funktionen Atmung/Temperatur möglich Die sich daraus ergebenden Regressionskoeffizienten (b = Atmungszunahme pro Grad Temperatursteigerung) werden für die verschiedenen Versuchsvarianten in Abbildung 5 dargestellt; wiederum als Reaktionsfelder wie in Abbildung 2. I m Gegensatz zu den dortigen Verhältnissen lösen nunmehr vor allein die Sauerstoffvarianten bei Temperaturzunahmen
b 2,5 V. CO, 7,5'/.
5,0
7,5
ro/%
C0Z 10,0 M'/.
D,
Abbildung 5 Reaktionsfelder der Regressionskoeffizienten (b) der Atmung in Abhängigkeit von der Temperatur unter verschiedenen CA-Bedingungen.
('-. NEUWIRTH, ilespiration lagernder Äpiel
254
die größeren A t m u n g s e f f e k t e aus, und zwar in etwa gleichem U m f a n g in allen C 0 2 Bereichen. C ü 2 spielt dagegen für die temperaturbedingte Stimulierung der A t m u n g eine wesentlich geringere R o l l e als 0 2 . Selbst in 7,5 Vol. " (> C 0 2 werden bei ausreichendem (J 2 -Angebot (10 11 (1) fast noch maximale Steigerungsraten erzielt. Für die Lagerpraxis ist es daher wichtig, den Temperatursollwert umso genauer einzuhalten, je höher der 0 2 - P e g e l der Lagerluft liegt; das trifft wiederum besonders für einseitige CA-Lagerung zu. Andererseits bleiben gewollte Atmungsstimulierungen — etwa im Sinne einer dynamischen Lagerführung — bei niedriger 0 2 -Gehalten problematischer als bei höheren. In 10 0 „ 0 2 heben 5 °C Temperat ursteigerung die Atmungsintensität um 4,1 mg C 0 2 • k g - 1 • h _ l an, in 2,5 % 0 2 sind dazu (theoretisch!) 33 °C notwendig, wobei in beiden Fällen der C0 2 -Pegel 7,5 11 „ betragen kann. Ist der C0 2 -Pegel niedriger, wird der E f f e k t noch etwas größer. I n Anbetracht der Vermeidung von Schwitzwasserbildungen auf den Früchten ist unbedingt Variante 1 vorzuziehen, weil anderenfalls der Stoffaustausch A p f e l — Luft zusätzlich durch den Wasserfilm auf der Sehale gehemmt wird und die Atniiingsstimulierung eher den gegenteiligen als den gewünschten E f f e k t auslöst.
Zusammenfassung A n neun CA-Gaslagervarianten werden unter Laborbedingungen
in Glas-Meßkam-
mern Atmungsmessungen und 0 2 -Verbrauch an Äpfeln der Sorte 'Gelber Köstlicher' ermittelt.
Die Atmungsintensität
in unterschiedlichem
Faktor, solange 0 2 über 5,0 auch beider
dieser F a k t o r Faktoren
Ursachen
0
eine
wird
Wirkung
in Reaktionsfeldern bei
0 2 und
C02
dominierende
„ liegt. Erst wenn ü 2 zunehmend knapper wird, k o m m t
begrenzte
werden diskutiert. I m
atnmngsstimulierend
wird von beiden Gaskomponenten
Maße bestimmt, jedoch ist CO-, der eindeutig zu.
Gegensatz dazu
Veränderungen
Das ökologische
dargestellt; vermutlich
der
wirkt
Wechselspiel physiologische
der 0 2 - F a k t o r
Lagertemperaturen.
intensiver
Auch diese
Be-
ziehungen werden graphisch dargestellt und Folgerungen für die Lagerpraxis abgeleitet. Pe3K)Me Ha3BaHMe
paöoTH:
3aBiiciiMOCTb
¿(tixaHHji
3aji0HKeHH
öojiee
TOJibKO B
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HHTCHCHBHO CTjiMyjiHpyeT
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B
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JOTCH BLIBO'lbl OTHOCHTeai.HO XpaHeHHH HÖJIOK B npOH3BOaCTBeHHbIX yCJIOBHHX.
A l d i . Gartenbau, Bd. 3 i (1983) H . 5
255
Summary Title of the p a p e r : Respiration of stored apples as influenced by controlled atmosphere a n d t e m p e r a t u r e Laboratory experiments were made in glass measuring chambers t o determine t h e respiration and oxygen consumption of 'Golden Delicious' apples, using nine v a r i a n t s of storage under controlled atmosphere. The two gas c o m p o n e n t s oxygen and carbon dioxide influence respiration intensity to different extents, but carbon dioxide is definitely the dominating factor as long as the oxygen level exceds 5.0 % Only in case of an increasing oxygen shortage this factor gais a limited influence. The ecological interaction bet ween both factors is d e m o n s t r a t e d in reaction fields a n d probable physiological causes are discussed. J f storage t e m p e r a t u r e s are altered, oxygen s t a r t s to stimulate respiration more intensively. These relations, too, are illustrated by graphs and conclusions are drawn on storage conditions. Literatur B a c h m a n n , U . : Prüfling der Belastbarkeit von F r ü c h t e n der Apfelsorte "Cox O r a n g e n ' u n d 'Golden Delicious' u n t e r e x t r e m e n CA-Bedingungen. Mittig. K l o s t e r n e u b u r g 32, (1982), H . 1, S. 1 5 - 3 2 H e n z e , J . : Möglichkeiten zur Beeinflussung der F r u c h t a t m u n g u n d -reifung bei K e r n o b s t . G a r t e n b a u w i s s . 34, (1969), S. 159, 189 u. 3 2 9
H e n z e , J . : Die L u f t f e u c h t i g k e i t im Apfellager. E r w e r b s o b s t b a u 23, (1981), S. 2 7 7 - 2 7 9 H i l k e n b ä u m e r , F . : Obstlagerung. Berlin 1964 H u l m e , A. C. (ed.): T h e B i o c h e m i s t r y of F r u i t s a n d their P r o d u c t s . Acad. P r e s s L o n d o n (1970) N a r d i n , C.: Physiologische L a g e r k r a n k h e i t e n des Obstes. O b s t b a u - W e i n b a u 14, (1977), S. 231 bis 2 3 3 OSTERLOH, A . : Obstlagerung. Berlin 1980 P j n s k e , V. u . a . : Gegenwärtiger S t a n d der Lagerung von K e r n o b s t in gesteuerter A t m o s p h ä r e (CA-Lagerung) in der D D R , Arch. G a r t e n b a u 26, (1979), S. 2 7 3 - 2 7 4 S a c h e r , J . A . : Senescence a n d p o s t h a r v e s t physiology. A n n . R e v . P l a n t P h y s . 24, (1973), S. 197 bis 224 STOLL, K . : Apfellagerung in kontrollierter A t m o s p h ä r e (CA) u n t e r modifizierten K o n d i t i o n e n . Schweiz. Z. Obst u. W e i n b a u 114, (1978), S. 3 3 4 - 3 3 7 A n s c h r i f t des A u t o r s : Dr. G. X e u w i r t h I n s t i t u t f ü r Obstforschung Dresden-Pillnitz der A k a d e m i e der L a n d w i r t s c h a f t s w i s s e n s c h a f t e n der D D R D D R - 8057 Dresden Pillnitzer P l a t z 2
Aroh. Gartenbau, Berlin 31 (19S3) 5, S. 257-263 Institut für Obstforschung Dresden-Pillnitz der Akademie der Landwirtsehaftswissensc haften der D D R
URSULA XEÜMAKN
Wirkung von Blatt Verlusten und Rindenverletzungen bei der Ernte auf den nächstjährigen Ertrag von Johannisbeeren
Eingang: 22. Dezember 19S2
1.
Aufgabenstellung
Beim Einsatz der Erntemaschine in Strauchbeerenobstbeständen werden Blätter, Knospen und Rinde der Aste beschädigt. Einige Aste werden auch an- oder abgebrochen. Diese Schäden können wahrscheinlich den nächstjährigen Ertrag vermindern, deshalb muß ihre Stärke und Wirkung im Rahmen der Produktionsanalyse erfaßt werden. In der Phase der Einführung der maschinellen Ernte ist die Erfüllung dieser Forderungen besonders dringend, um unnötige Ertragseinbußen zu vermeiden. Es ist festzustellen, wie stark die Schäden in Abhängigkeit von der Arbeitsweise der Erntemaschine sowie von der Art der Verzweigung der Sträucher und der Reaktion der Art und Sorte sind. Außerdem ist zu klären, wie sich bestimmte Schädigungen auf die Trieb- und Ertragsleistung auswirken. 2.
Methodik
Um die Wirkung von Blattverlusten und Rindenverletzungen auf den nächstjährigen Ertrag festzustellen, haben wir in der Versuchsstation Rostock während der Ernte 1980 Blatt Verluste und Rindenbeschädigungen in verschiedenen Stärkestufen manuell hergestellt und die Auswirkungen auf den Ertrag 1981 ermittelt. Die Untersuchungen erfolgten in den Trennreihen eines Johannisbeerversuches an 3jährigen Sträuchern der Weißen Johannisbeersorte „ Z i t a v i a " und der Schwarzen Johannisbeersorte „ L o w e s Auslese". Der Schwarze Johannisbeer-Zuchtklon „ S 214" wurde wegen seiner Starkwiichsigkeit und der Krankheitswiderstandsfähigkeit seines Laubes in die Untersuchung einbezogen. Die Sträucher von „S 214 "hatten im Juli 1980 nur Xeuwuchs aus dieser Vegetationsperiode, weil sie bis zum Winter 1979/80 als Mutterpflanzen zur Steckholzgewinnung dienten. Bei jeder Sorte wurden 6 Behandlungsvarianten an je 10 Sträuchern durchgeführt: Variante
Behandlung
1 2
Kontrolle, unbehandelt Entfernung jedes 4. Blattes (durch Abschneiden des Stieles am Blattgrund) a m ganzen Trieb und an allen Asten des Strauches, d. h. Entfernung von 25 % des Blattbesatzes j e Strauch Entfernung jedes 3. und 4. Blattes, d. h. 50 % des Blattbesatzes je Strauch
3 4 20
Entfernung jedes 2. bis 4. Blattes, d. h. 75 % des Blattbesatzes je Strauch Arch. Gartenbau, Bd. 31, H . 5
258
U. NEUMANN, Blattverluste und Rindenverletzungen bei Johannisbeeren
Variante Behandlung 5 6
Sehr starke Entblätterung im oberen Bereich der 1jährigen Triebe, einseitige Rindenbeschädigungen durch Abschaben Sehr starke Entblätterung wie bei Variante 5, einseitige bis in den Holzteil reichende Beschädigungen
Die Behandlung erfolgte während der Johannisbeerernte Anfang August 1980. Im F r ü h j a h r 1981 wurde an Stichprobenästen bei insgesamt 300 Knospen je Variante der Anteil der nichtaustreibenden Knospen (K n ) sowie der Blattknospen (K B ) und der Infloreszenzknospen (Kj) ermittelt. Außerdem wurde bei der Ernte die Wirkung der Behandlung auf den Ertrag je Strauch, die 100-Beerenmasse und die 100-Traubenmasse erfaßt.
3.
Ergebnisse
Die Anteile der Knospenarten K n , K B und K j sind bei den unbehandelten Sträuchern (Variante 1) der 3 Sorten sehr verschieden (Abb. 1). Die 2jährigen Fruchtäste der Weißen Johannisbeeresorte „Zitavia" haben noch bedeutend mehr Blattknospen (K B ) als Infloreszenzknospen (Ki). Die aus den dichtstehenden ehemaligen Mutterplanzen hervorgegangenen 1jährigen Fruchtäste der Klones „S 214" sind n u r zur Hälfte mit Infloreszenzknospen besetzt. Außerdem haben sie wahrscheinlich infolge der mangelhaften Belichtung einen relativ hohen Anteil nicht austreibender Knospen (12 °' 0 K J . Die unbehandelten Sträucher von „Lowes Auslese" haben an ihren 2jährigen Fruchtästen einen sehr hohen Anteil an Infloreszenzknospen (90 % Kj). Durch die E n t b l ä t t e r u n g (Variante 2 bis 4) nimmt bei allen 3 Sorten der Anteil der nicht austreibenden Knospen (K n ) signifikant zu (Test nach K O L L E E 1940). Bei „Zitavia" nimmt der hohe Anteil der Blattknospen ( K b ) entsprechend ab. Die schwarzfrüchtigen Sorten „Lowes Auslese" und „S 214" reagieren dagegen mit einer signifikanten und annähernd entsprechenden Verminderung des Anteils der Infloreszenzknospen (Kj). Bei den Sträuchern der Varianten 4 und 5 führt die starke E n t b l ä t t e r u n g im oberen Bereich der Triebe in Verbindung mit den Rinden- und Holzteilbeschädigungen zu einer beträchtlichen Zunahme nicht austreibender Bereiche am Strauch, besonders zum Absterben der Triebspitzen und einzelner Äste. Der Anteil der Infloreszenzknospen vermindert sich um bis zu 63 °/0. Die Infloreszenzenbesatzdichte je Trieblänge beträgt bei der Variante 6 bei „Zitavia" und „Lowes Auslese" n u r 7 St./m, bei „S 241" nur noch 1 St./m. Obwohl die Stichprobenauszählungen des Knospenaustriebs bei „Zitavia" bei allen Varianten keine signifikanten Differenzen zwischen den Anteilen der Infloreszenzknospen gegenüber der Kontrolle erkennen lassen, verursachen die Stufen mit 50 % Entblätterung und Triebbeschädigungen deutliche Ertragsminderungen (Abb. 1, Tab. 1). Bei „Lowes Auslese" haben nur die Varianten 4 und 5 einen signifikant geringeren Ertrag. Bei dem Zuchtklon „S 214" wurde der Ertrag nicht erfaßt. — Die durchschnittliche Trauben- und Beerenmasse werden bei „Zitavia" durch die Behandlung nicht verändert. Bei „Lowes Auslese" treten nur Differenzen in der durchschnittlichen Traubenmasse auf, deren Signifikanz jedoch nicht nachzuweisen ist (Tabelle 1).
Arch. Gartenbau, Bd. 31 (1983) H. 5
Anteile
der
259 Ertrag
Knospenarten
1981
Zitavia
Zitavia
GDoc=5%=0l6kg
E/Str. (kg)
GD
1510-
05-
4 - 5
Lowes
6
3
Variante
Auslese
Lowes
4
Auslese
E ¡Sta (k g) \Kj\ ~-Kn
20 15 GD
10 05 k\Nk\N
K 6
Variante
1
2
3
4 - 5
6
5214
KB
... .
%
S1 1 •As
\ v 1
6
Variante
Abbildung 1 Anteile ( % ) der Knospenarten an der Gesamtknospenzahl und Ertrag je Strauch (kg) 1981 bei 6 Stärkestufen von Blattverlusten und Rindenbeschädigungen; K n = nichtaustreibende Knospen, K B = Blattknospen, K j = Infloreszenzknospen
20«
260
U. N e o i a n n " . B l a t t v e r l u s t e lind R i n d e n v e r l e t z u n g e n bei J o h a n n i s b e e r e n
Schlußfolgerung E n t b l ä t t e r u n g e n u n d R i n d e n v e r l e t z u n g e n , die bei maschineller E r n t e von J o h a n n i s b e e r b e s t ä n d e n a u f t r e t e n k ö n n e n , f ü h r e n zum A b s t e r b e n oder zur V e r k ü m m e r u n g der jungen K n o s p e in d e r Blattachsel. Die E n t b l ä t t e r u n g größerer T r i e b b e r e i c h e f ü h r t zu V e r k a h l u n g e n oder zum A b s t e r b e n der Triebe. R i n d e n v e r l e t z u n g e n , die bis z u m Holzteil gehen, werden bei allen A r t e n fast gar nicht oder u n z u r e i c h e n d überwallt. Sie k ö n n e n zum Verkahlen von Astbereichen oder z u m A b s t e r b e n ganzer Aste f ü h r e n . I n Abhängigkeit von der Art u n d der S t ä r k e des S c h a d e n s wird der n ä c h s t j ä h r i g e Ertrag vermindert. D e r A u s m a ß der n e g a t i v e n W i r k u n g von B l a t t v e r l u s t e n u n d R i n d e r v e r l e t z u n g e n ist so b e d e u t e n d , d a ß S c h ä d e n bei der maschinellen E r n t e auf ein M i n d e s t m a ß reduziert werden müssen. Sie k ö n n e n d u r c h zu hohe Fahrgeschwindigkeit, zu hohe Riittlerfrequenz oder d u r c h Abweichungen von der vorgeschriebenen F a h r s p u r a u f t r e t e n . N a c h der E r n t e müssen S t r a u c h b e s c h ä d i g u n g e n u n t e r B e r ü c k s i c h t i g u n g folgender F a k t o r e n beurteilt w e r d e n : M a s c h i n e n t y p , R ü t t l e r f r e q u e n z , Fahrgeschwindigkeit und E i n h a l t u n g der Spur, ferner Art u n d S o r t e sowie D i c h t e u n d A l t e r s s t r u k t u r der S t r a u c h v e r z w e i g u n g . Die e r m i t t e l t e n D a t e n der S c h a d e n s b o n i t i e r u n g sind f ü r die B e u r t e i l u n g des Maschineneinsatzes u n d des n ä c h s t j ä h r i g e n E r t r a g e s heranzuziehen. Langfristig sind Schlußfolgerungen f ü r die k o n s t r u k t i v e Verbesserung d e r E r n t e maschine, den I n s t a n d h a l t u n g s s c h n i t t u n d die S o r t e n w a h l a b z u l e i t e n . Tabelle 1 Ertrag je Strauch, 100-Trauben- und 100-Beerenmasse der Sorte „Zitavia" und „Lowes Auslese" bei 0 Varianten der Entblätterung und Rindenbeschädigung Sorte
Variante
Ertrag
Zitavia
1 2 3 4 5 6
1,84 kg 280 280 10.5 " 0 290 66 «0 50 o/0 300 290 57 »/„ 310 36%
55 60 60 60 60 60
Lowes Auslese
1 2 3 4 5
1,36 kg 660 500 106 o/o 450 101 »/„ 48.5 87 ° i0 545 49 o/„ 50 % 575
125 110 120 120 125 120
0
Blasse von 100 Trauben 100 Beeren (g) (g)
Zusammenfassung An S t r ä u c h e r n der Weißen J o h a n n i s b e e r s o r t e ' Z i t a v i a ' , d e r S c h w a r z e n J o h a n n i s b e e r sorte 'Lowes Auslese' u n d einem Z u c h t k l o n w u r d e n zur Zeit der E r n t e 5 V a r i a n t e n der E n t b l ä t t e r u n g u n d R i n d e n Verletzung hergestellt, die bei maschineller E r n t e von J o h a n n i s b e e r b e s t ä n d e n a u f t r e t e n k ö n n e n . Bei 25-, 50-, oder 75 % i g e r E n t b l ä t t e r u n g n i m m t der Anteil der nicht a u s t r e i b e n d e n K n o s p e n zu u n d der Anteil der B l a t t -
261
Arch. Gartenbau. Bd. 31 (19f3) H . 5
und Infloreszenzknospen ab. Sehr starke Entblätterung im oberen Bereich der Triebe in Verbindung mit Rinden- und Holzteilbeschädigungen führt
zum Absterben von
Triebspitzen und Asten. Entsprechend der Art und der Stärke des Schadens kann der Ertrag im Vergleich zur K o n t r o l l - V a r i a n t e bis auf 36
00
vermindert werden.
Pe3Kiiie Ha3BaHiie paöoTH: BjiiiHHiie y^ajieniiH jiiiCTteB n noBpeni^eHiin Kopbi iipn y6opne CMopo^HHBi Ha ypofKaii cnej;yiomero ro^a y KVCTOB copTa öenoii cjiopoanHH UjiTaBiia 11 copTa nepHoii CMopojuiHH JIoBec A y c a e 3 e . a TaK/Ke v ceneKiuiOHHoro KJiOHa B nepiioa yöopKii H3yiajiii 5 BapiiaHTOB oriHTa c y^ajieHneM
aiiCTbeB n noBpeiKfleHneiu KopH,
KOToptie MoryT B03HHKaTt. npn Ha-
uiHHHoii yßopne c>ioporiHHH. ITpn yflajieHHH jiHCTbeB Ha 25, 50 hjih 75 % noBHinaeTCH ao.iH HepacnycKawiuiixcH noieK,
a
«OJIH
JIIICTOBHX
h ijBeTKOBbix
coKpamaeTCH.
OneHb cnabHoe yaajiemie JiHCTbeB B BepxHeii oßjiacTH noöeroB B CBH3h C noBpeiK^eHiiHMii KopH n HCiiaeMHoö naCTH cnocoScTByeT OTMHpaHHio Bepxymen noöeroB h BeTBefi. B cooTBeTCTBim c BH^OM n CTeneHbio noBpetfsfleHHH CHHiKeHne ypofKan no cpaBHeHuio c KOHTpO.lbHblM BapiiaHTOM MO/KeT flOCTIiraTb 36 % .
Summary T i t l e of the p a p e r : E f f e c t of harvest-borne defoliation and bark
wounds
in currant bushes on the currant yield of the following season F i v e variants of defoliation and bark wounding which m a y occur in mechanized harvesting of currant stands were simulated in the cultivars ' Z i t a v i a ' (white currant) and ' L o w e s Auslese' (black currant) as well as in one breeding clone at the t i m e of harvest. W i t h the defoliation percentage rising t o 25, 50 or 75 n/0, the number of dormant buds increases whereas the number of leaf and inflorescene buds decline. A v e r y strong defoliation of the upper part of the shoots associated with wounds in the bark and the wooden parts leads to a die-down of shoot tips and branches. A c c o r d ing to the kind and the extent of injuries, the yield m a y decline d o w n to 36 n,'0 in comparison with the control variant.
Literatur KOLLEE, S.: Graphische Tafeln zur Beurteilung Statistischer Zahlen. Dresden 1940 Anschrift der Autorin Dr. habil. IT. XEUMAKX Institut für Obstforschung Dresden-Pillnitz der AdL der DDR Versuchsstation Rostock DDR - 2500 Rostock 17 Kringelhof 1
Weitere Steigerung und Stabilisierung der Hektarerträge mit erhöhter Effektivität - wichtige Voraussetzung zur Sicherung der notwendigen Produktion von Getreide (Wissenschaftliche Vortragstagung im Institut für Getreideforschung Bernburg-Hadmersleben der Akademie der Landwirtschaft swissenschaften der DDR am 3. und 4. März 1982) Tagungsbericht Nr. 203, Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der DDR, 1982
Die Bedeutung des Getreides f ü r die Ernährung und f ü r hohe Leistungen in der Tierproduktion, seine Stellung in der internationalen Klassenauseinandersetzung, seine ständig steigenden Weltmarktpreise und die Rohstoffknappheit zwingen unerbittlich zu der Orientierung und Aufgabenstellung, den Getreideimport zu reduzieren und schließlich ganz abzulösen. Es gilt im Vergleich zum letzten Fünfjahrplan, einen erheblichen Ertragszuwachs zu erzielen. Die Beschleunigung und das schnelle Wirksamwerden des wissenschaftlich-technischen Fortschritts sind der einzig mögliche Weg zur Erhöhung und Stabilisierung der Hektarerträge. Dabei geht es nicht um die Fortschreibung der bisherigen Wachstumsraten, sondern um einen neuen Leistungsanstieg. — Die Beiträge dieses Bandes geben einen Einblick in wichtige Problemkreise der Getreideforschung und vermitteln neue wissenschaftliche Erkenntnisse. E s werden Probleme der Rationierung von Getreidesorten, des Vergleichs von Sommer- und Winterweizen, der Unkrautbekämpfung in Getreide, der Düngung und Anwendung von Halmstabilisatoren, verbunden mit Qualitätsfragen, der Sortenprüfung und -Vermehrung, der Züchtung auf Resistenz und Kornqualität, der Getreidefruchtfolge sowie des Energieaufwandes in der Getreideproduktion behandelt.
Erscheinungstermin: J u n i 1983
Bestellungen sind unter der Bestellnummer 808 303 6 beim Buchhandel möglich.
Hygienisch-toxikologische Qualitätssicherung von Ernteprodukten bei Anwendung von Pflanzenschutzmitteln und Mitteln zur Steuerung biologischer Prozesse (Beiträge eines internationalen Symposiums des Instituts für Pflanzenschutzforschung Kleinmachnow der Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der D D R aus Anlaß des 30jährigen Bestehens der Forschungseinrichtung vom 5. bis 9. November 1979 in Kleinmachnow)
Tagungsbericht Nr. 187, Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der D D R , 1981
Aus der Vielfalt der in diesem Bericht vorliegenden Beiträge ist die schwierige Problematik zu erkennen, die die Pflanzenschutzforschung in Zusammenarbeit mit vielen anderen Disziplinen zu lösen hat, um weitere Grundlagen für die Sicherung der hygienisch-toxikologischen Qualität der Ernte- und Verarbeitungsprodukte zu schaffen. Neben den Plenarvorträgen, die sich mit der hygienisch-toxikologischen Absicherung neuer Pflanzenschutzverfahren, mit der chemischen Toxifizierung von Pestiziden in der Umwelt und mit Problemen und Aufgaben bei der hygienisch-toxikologischen Qualitätssicherung der Ernteprodukte allgemein befaßten, folgten zahlreiche Beiträge spezieller Thematik. Sie waren unter den Themenkomplexen Rückstandsverhalten auf der Pflanze, Rückstandsverhalten im Boden und Wasser, Rückstandsanalytik und experimentelle Toxikologie eingeordnet. Unter anderem wurde über weitere Ergebnisse informiert, die über das Rückstandsverhalten neuer Präparate zur Halmstabilisierung in Getreide, über Möglichkeiten der Rationalisierung in der Rückstandsanalytik, Methoden zur Normierung von Wasserschadstoffen und über neue Applikationsverfahren vorliegen. Insgesamt sind alle in diesem Bericht übermittelten Erkenntnisse eine wesentliche Voraussetzung, eine sichere Anwendung von Pflanzenschutzmitteln und Mitteln zur Steuerung biologischer Prozesse für die weitere Intensivierung der Pflanzenproduktion und in entsprechender Verantwortung gegenüber Mensch und Umwelt zu gewährleisten.
Dieser Band, erschien im März
1982
Bestellungen sind unter der Bestellnummer 8 0 8 2 7 9 7 beim Buchhandel möglich.
Entwicklung der Reihenweilen und der Anbauverfahren bei Kartoffeln (Vorträge eines S y m p o s i u m s anläßlich einer A r b e i t s b e r a t n n g im R a l m i e n der i n t e r n a t i o n a l e n Z u s a m m e n a r b e i t der R G W - L ä n d e r v o m 27. bis 31. O k t o b e r 1980 im I n s t i t u t f ü r K a r t o f f e l f o r s c h u n g G r o ß L ä s e w i t z der A k a d e m i e der L a n d w i r t s c h a f t s w i s s e n s c h a f t e n der D D R )
Tagungsbericht Xr. 194, A k a d e m i e der L a n d w i r t s c h a f t s w i s s e n s c h a f t e n der D D R , 1981
Die schnelle E n t w i c k l u n g der Mechanisierungsniittel f ü r P f l a n z u n g , Pflege u n d E r n t e der K a r t o f f e l n u n d die teilweise u n g e n ü g e n d e Ü b e r e i n s t i m m u n g der R e i h e n w e i t e n im K a r t o f f e l a n b a u mit den S p u r w e i t e n von T r a k t o r e n tj-pen u n d T r a n s p o r t f a h r z e u g e n h a b e n eine s t a r k e mechanische B e l a s t u n g der K a r t o f f e l s t a u d e n u n d deren W u c h s r a u m sowie K n o l l e n b e s c h ä d i g u n g e n bei der R o d u n g zur Folge. Solche U n z u l ä n g l i c h k e i t e n in der vollmechanisierten K a r t o f f e l p r o d u k t i o n f ü h r e n v e r s t ä r k t zu F o r d e r u n g e n n a c h A n b a u v e r f a h r e n , die o p t i m a l e B e d i n g u n g e n f ü r hohe E r t r ä g e u n d g u t e Q u a l i t ä t sichern u n d den E i n s a t z s t ä r k e r e r E n e r g i e t r ä g e r ohne nachteilige Folgen ermöglichen. F ü r die E r a r b e i t u n g u n d die E i n f ü h r u n g neuer Lösungen k a n n nicht allein eine F e l d f r u c h t ausschlaggebend sein u n d im Hinblick auf die s t a r k e sozialistische I n t e g r a t i o n des L a n d m a s c h i n e n b a u s a u c h nicht allein die E m p f e h lung eines L a n d e s . — Die Vorträge dieses B a n d e s widerspiegeln den S t a n d der E r k e n n t n i s s e und Ü b e r l e g u n g e n z u m P r o b l e m der R e i h e n w e i t e n u n d A n b a u v e r f a h r e n bei K a r t o f f e l n in den R G W - L ä n d e r n . Sie bieten eine g u t e G r u n d lage
für
mehrseitige
internationale
Zusammenarbeit
und
gemeinsame
Entscheidungen.
Dieser Band erschien im November 1981
B e s t e l l u n g e n sind u n t e r der B e s t e l l n u m m e r 8 0 8 2 8 9 3 beim B u c h h a n d e l möglich.
Hinweise und Richtlinien für den Autor Das „Archiv f ü r Gartenbau" publiziert Orginalmitteilungen über Methoden und wissenschaftliche Ergebnisse des Obst-, Gemüse- und Zierpflanzenbaus^* Auf gedrängte Darstellungsform ist zu achten. Eine Darstellung der Ergebnisse in mehreren Mitteilungen läßt sich nur ausnahmsweise befürworten. Umfangreiche Beiträge sollten als »Informationsartikel" erscheinen. Ihnen liegen ausführliche Beiträge zugrunde, die als Manuskripte in einem Fachdepot gespeichert und auf Wunsch eingesehen werden können. I n der Kegel werden nur abgeschlossene Untersuchungen veröffentlicht. Das schließt jedoch nicht aus, daß besonders bedeutungsvolle Teilergebnisse als kurze Mitteilung erscheinen. Übersichtsbeiträge können nur dann gedruckt werden, wenn sie'eine straffe Verarbeitung des Stoffes erkennen lassen und von aktueller Bedeutung sind.
1.
Inhaltliche Gestaltung der Manuskripte
Die E i n l e i t u n g ist so kurz wie möglich zu halten und hat sich nur auf die Problematik der Arbeit zu beschränken. Nur die neueste u n d wichtigste Literatur ist heranzuziehen. Uber M a t e r i a l u n d M e t h o d e n ist eine kurze Übersicht, evtl. in Tabellenformen, angebracht, sofern es sich nicht u m neue entwickelte oder modifizierte Methoden handelt. Von einer Beschreibung bereits bekannte Verfahren ist unbedingt abzusehen. Die Darstellung dieses Abschnittes muß trotz aller Kürze dem Leser die genaue Beurteilung der Ergebnisse ermöglichen. Die*-wichtigsten E r g e b n i s s e sind in Form von übersichtlichen Tabellen oder graphischen Darstellungen mitznteilen. Eine doppelte Darstellung als Tabelle und zugleich Abbildung ist unzulässig. Es ist zu vermeiden, die Angabe an* den Tabellen und Darstellungen in Worten nochmals in den Text einzubeziehen. Der Text in diesem Abschnitt h a t sich nur auf das zum Verständnis der ausgeführten Ergebnisse sowie der daraus herzuleitenden Zusammenhänge Notwendige zu beziehen. Die D i s k u s s i o n der E r g e b n i s s e muß auf der neuesten einschlägigen Literatur beruhen u n d zu klaren Schlußfolgerungen führen. Hinweise auf die weitere Entwicklung der Arbeit sowie Schlußfolgerungen für Forschung und Praxis sind erwünscht, sie erhöhen den Informationswert des Beitrages. Keine Wiederholung zum vorhergehenden Abschnitt. Die Z u s a m m e n f a s s u n g hat sich auf die Wiedergabe der wichtigsten Ergebnisse mit den daraus gezogenen Schlußfolgerungen zu beschränken und ist so zu formulieren, daß sie als Referat in Dokumentationsorgane übernommen werden kann.
2.
Technische Gestaltung der Manuskripte und Veröffentlichungen
Die Manuskripte sind zweifach an die Schriftleitung, Archiv für Gartenbau, Chefredakteur Prof. Dr. sc. Fehrmann D D R - 8057 Dresden, Pillnitzer PI. 2 zu senden. Die Veröffentlichung russisch- und englischsprachiger Originalbeiträge ist möglich. Die Schriftleitung nimmt nur Manuskripte an, deren Gesamtumfang 15 Schreibmaschinenseiten, einschl. Tabellen, Abbildungen und Literaturverzeichnis, nicht überschreitet (Manuskriptgestaltung nach TGL 6710). Die Arbeit darf nioht, in anderer Form, im In- oder Ausland veröffentlicht worden sein. Der Kopf der Manuskripte enthält in der genannten Reihenfolge: Entstehungsart (Institution) Vor- und Zuname des Autors (der Autoren) Titel der Arbeit Für die Gliederung des Textes gilt TGL 0-1421. Die Zusammenfassung (nicht länger als 20 Zeilen) ist in deutscher und möglichst auch in russischer und englischer Sprache zur Verfügung zu stellen. Gegebenenfalls wird die Übersetzung von der Reaktion veranlaßt. Das Literaturverzeichnis ist unter der Überschrift „Literatur" alphabetisch zu ordnen. Für die Zitierweise gelten T G L 20 972 u n d TGL 20 969. Die Abbildungen sollen reproduktionsfähig sein, d . h . Photos sind möglichst als Hochglanzabzüge zu liefern und zeichnerische Darstellungen mit schwarzer Tusche auf weißem Grund auszuführen (s. TGL 24 470). Alle Abbildungen sind fortlaufend zu numerieren. Die Abbildungsunterschriften sind als abgesondertes Verzeichnis beizufügen., Abbildungen sind n i c h t auf Text- oder Textrückseiten zu kleben. Die Tabellen sind mit Überschriften zu versehen und gesondert fortlaufend zu numerieren. I m Text des Manuskriptes ist zu vermerken, wo die Abbildungen u n d Tabellen einznordnen sind. Forriielzäichen sind nach TGL 0-1304, mathematische Zeichen nach TGL 0-1302 zu verwenden. Bei Maßen sind die gesetzlich vorgeschriebenen physikalisch-technischen Einheiten zu benutzen (Gesetzblatt der DDR, Sonderdruck Nr. 605, 1. M ä r z 1969 - Anordnung über die Tafel der gesetzlichen Einheiten vom 26. Nov. 1968) A m Schluß des Beitrages ist die Anschrift des Verfassers anzugeben. Die Autoren erhalten Umbruchabzüge zur Korrektur (Korrekturzeichen nach TGL 0-16511) mit befristeter Terminstellung. Bei Nichteinhaltung der Termine erteilt die Redaktion Imprimatur. Alle TGL sind zu beziehen durch das Buchhaus Leipzig, Abteilung Standaräs, D D R - 7010 Leipzig, Postfach 140.
A R C H I V FÜR G A R T E N B A U B A N D 31
HEFT 5
1983
CONTENTS
INHALT
H . A U E R S W A L D , CH. ZIMMER; P . R I E S S ,
H . AUERSWALD,
A . WIESE
A . WIESE
Studies in the light-dependent effect of bioregulators on the flowering of greenhouse tomato . . . .
225
CH. ZIMMER,
P . RIESS,
Untersuchungen zur'lichtabhängigen Wirkung von Mitteln zur biologischen Prozeßsteuerung auf blütenbiologische Prozesse bei Gewächshaustomate .
225
E . FUCHS
Comparison of different serological methods for detecting apple stem grooving virus and apple chlorotic leaf spot virus
E . FUCHS
237
Vergleich verschiedener serologischer Methoden zum Nachweis des Stammfurchungs-Virus des Apfels (SGV) und der Chlorotischen BlattfleckuugsVirus des Apfels (CLSV)
237
G . NEUWERTH
Respiration of stored apples as influenced by controlled atmosphere and temperature
G . NEUWERTH
247
U . NEUMANN
Die Abhängigkeit der Respiration lagernder Apfel von CA-Lager-Bedingungen und der Temperatur . .
247
U . NEUMANN
Effect of harvest-borne defoliation and bark wounds in currant bushes on the currant yield of the following season
257
Wirkung von Blattverlusten und Rindenverletzungen bei • der Ernte auf den nächstjährigen Ertrag von Johannisbeeren 257
COßEPSKAHIIE X . A y a p c B A f l b R , X . IJIIMMEP,
I L PHC,
R . HOÜBHPT
A . BM3E
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