Albrecht-Thaer-Archiv: Band 5, Heft 7 [Reprint 2022 ed.] 9783112656662

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DEUTSCHE

AKADE.MIE

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

ZU

BERLIN

ALBRECHT-THAER-ARCHIV Arbeiten aus den Gebieten Bodenkunde Pflan2enernährung Acker- und Pflanzenbau

Band 5 • Heft 7 1961

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

•

B E R L I K

Herausgegeben von der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissfcnschaften zu Berlin Schrifüeitung: Prof. Dr. agr. habil. E. PLACHY Redaktion: Dipl.-Landw. R. STUBBE Begründet von der Landwirtschaftlich-Gärtnerischen Fakultät der Humboldt-Universität zu Berlin

Das Albrecht-Thaer-Archiv erscheint in Heften mit einem Umfang von je 5 Druckbogen (80 Seiten). Die innerhalb eines Jahres herausgegebenen 10 Hefte bilden einen Band. Das letzte Heft jedes Bandes enthält Inhalts- und Sachverzeichnis. Der Bezugspreis beträgt 5,— DM je Heft Die Schrifüeitung nimmt nur Manuskripte an, deren Gesamtumfang 25 Schreibmaschinenseiten nicht überschreitet und die bisher noch nicht, auch nicht in anderer Form, im In- oder Ausland veröffentlicht wurden. Jeder Arbeit ist ferner eine Zusammenfassung mit den wichtigsten Ergebnissen, wenn möglich auch in russischer und englischer bzw. französischer Sprache, beizufügen. Gegebenenfalls erfolgt die Ubersetzung in der Akademie. Manuskripte sind zu senden an die Schriftleitung, Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin, Berlin W 8, Krausenstr. 3 8 - 39. Die Autoren erhalten Fahnen- und Umbruchahpüge mit befristeter Terminstellung. Bei Nichteinhaltung der Termine erteilt die Redaktion Imprimatur. Das VerfÜgungsrcchNlber die im Archiv abgedruckten Arbeiten geht ausschließlich an die Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin über. Ein Nachdruck in anderen Zeitschriften oder eine Ubersetzung in andere Sprachen darf nur mit Genehmigung der Akademie erfolgen. Kein Teil dieser Zeitschrift darf in irgendeiner Form — durch Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren — ohne schriftliche Genehmigung der Akademie reproduziert werden. Jeder Autor erhält unentgeltlich 100 Sonderdrucke und ein Honorar von 40,— DM für den Druckbogen. Das Honorar schließt auch die Urheberrechte für das Bildmaterial ein. Dissertationen, auch gekürzte bzw. geänderte, werden nicht honoriert. Verlag: Akademie-Verlag GmbH, Berlin W 8, Leipziger Str. 3—4, Fernruf 22 0441, Telex-Nr. 011773, Postscheckkonto: Berlin 35021. Bestellnummer dieses Heftes: 1051/5/7. Veröffentlicht unter der Lizenz-Numnyr ZLN 5014des Ministeriums für Kultur. Herstellung: Druckhaus „Maxim Gorki", Altenburg. Ali rights reserved (including those of translations into foreign languages). No part of this issue may be reproduced in any form, by photoprint, microfilm or any other means, without written permission from the publishers. Printed in Germany.

DEUTSCHE AKADEMIE 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

ZU B E R L I N

ALBRECHT-THAER-ARCHIV Arbeiten aus den Gebieten

Bodenkunde Pflanzenernährung Acker- und Pflanzenbau

Schriftleitung: Prof. Dr. agr. habil. E. P L A C H Y

BAND j

• HEFT 7

1961

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

INHALT RAUHE, K., und I. L E H N E : Der Einfluß organischer Düngemittel auf die im Erntegut enthaltenen Pflanzennährstoffe

495

FÖRSTER, I.: Einige Versuche zur Erosionsbekämpfung auf Kippenflächen mit Hilfe synthetischer Polyelektrolyte

499

SCHULZ, K.: Ein Beitrag zur Eingliederung von gelben Süßlupinen in die Fruchtfolge leichter Sandböden

515

DUBSLAFF, H.: Anbaumöglichkeiten von Zwischenfrüchten auf leichten Böden unter besonderer Berücksichtigung des Winterzwischenfruchtbaues Autorreferate demnächst erscheinender Arbeiten

526 555

485 Aus dem Institut für Acker- und Pflanzenbau Müncheberg der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin (Direktor: Prof. Dr. agr. habil. E. RÜBENS AM)

K. RAUHE und I. LEHNE

Der Einfluß organischer Düngemittel auf die im Erntegut enthaltenen Pflanzennährstoffe Eingegangen: 13. 2.1961

Auf einem anlehmigen Sandboden in Müncheberg wird in einem Dauerversuch seit 1955 die Wirkung von Stallmist und Gründüngung in Kombination mit verschieden hohen Mineraldüngergaben geprüft. In einer vorangegangenen Arbeit wurde nachgewiesen, daß auf leichten Böden durch die organische Düngung selbst bei hohen NPK-Gaben noch lohnende Mehrerträge an Trockensubstanz zu erzielen sind (RAUHE und LEHNE, 1). Die in anderen Müncheberger Dauerversuchen durchgeführten Bestimmungen der aufgenommenen Pflanzennährstoffe lassen erkennen, daß darüber hinaus den organischen Düngern, vor allem dem Stallmist, auf humusarmen leichten Böden hinsichtlich der Steigerung der Nährstoffaufnahme eine besondere Bedeutung zukommt (RAUHE und HESSE, 2, RAUHE-LEHNE-KOEPKE, 3). Es zeigte sich, daß durch eine Stallmistgabe von 300 dt/ha neben einer normalen Mineraldüngung bei den Ernteprodukten Mehrerträge von 15—30% zu erzielen sind, die aufgenommenen Mengen an Pflanzennährstoffen jedoch wesentlich mehr gesteigert werden können. Das gilt besonders für Kali, Stickstoff, Magnesium und Phosphorsäure. Aus den Untersuchungsergebnissen ging aber auch hervor, daß die insgesamt aufgenommenen Nährstoffmengen bei den Hackfrüchten wesentlich größer waren, als man allgemein auf diesem verhältnismäßig nährstoffarmen Standort erwartet. Das gilt sowohl für die ungedüngten als auch für die organisch oder organisch-mineralisch gedüngten Parzellen. Besonders beachtenswert ist diese Tatsache beim Stickstoff, weil hier ein Zusammenhang mit dem Humusabbau besteht. So wurden mit den Hackfrüchten einschließlich Mais fast doppelt so hohe Stickstoffmengen geerntet wie durch Getreide und somit auch etwa doppelt so hohe NMengen dem Boden entführt. Diese Ergebnisse zeigen eine Parallelität zu den Angaben von JENNY (4), der in einem Versuch in Wooster (Ohio) beim Anbau von Getreide eine jährliche Abnahme des Bodenvorrats an Stickstoff von 1,56%, beim Anbau von Mais jedoch eine solche von 2,97% fand. Ähnliche Unterschiede findet auch METZGER (5) in einem Dauerversuch im Staate Kansas. Bei dem heute in unserer Landwirtschaft vorhandenen ausgedehnten Hackfruchtanbau spielt diese Tatsache in Verbindung mit der Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit eine besonders große Rolle. Auch andere Forscher haben darauf hingewiesen, daß die von der Pflanze aufgenommenen Stickstoffmengen zu einem erheblichen Teil aus dem Boden stammen (TENDILLE und BARBIER, 6, TJURIN, 7) und der durch Düngung zugeführte Stickstoff nur eine ergänzende Rolle spielt. Ein großer Teil des Stickstoffs in den Ernteprodukten der Sandböden stammt aus dem Bodenvorrat. Bei Getreide sind es nach unseren Untersuchungen etwa 25 bis 34*

486

RAUHE u. LEHNE, Einfluß organischer Düngemittel auf die Pflanzennährstoffe

30 kg N/ha und bei den Hackfrüchten 45—55 kg/ha. Diese Ergebnisse stimmen z. B. für Getreide mit den von RUSSELL (8) auf Sandboden in Woburn gefundenen überein. Hier betrug die N-Abgabe des Bodens an die Pflanze bei Versuchsbeginn 22 bis 28 kg/ha. Eine der Aufgaben ackerbaulicher Maßnahmen muß es daher sein, diesen höheren Entzug an Nährstoffen durch entsprechende organische Düngung (Stallmist, Gründüngung, Wurzelrückstände, Klee und Luzerne) wieder auszugleichen. Erstrangige Bedeutung kommt dabei vor allem dem organisch gebundenen Stickstoff zu, der im Zusammenhang mit der gesamten organischen Bodensubstanz gesehen werden muß. Die im folgenden dargestellten Untersuchungen hatten zum Ziel, den Einfluß der organischen Düngemittel bei unterschiedlichen NPK-Gaben auf den Nährstoffgehalt bzw. die im Erntegut enthaltenen Mengen an Pflanzennährstoffen zu erfassen. Außerdem sollte festgestellt werden, welche Nährstoffmengen dem Boden bei Anbau von Hackfrüchten einerseits und Getreide anderseits entführt werden. Die Untersuchungen wurden an dem 1959 als Hauptfrucht angebauten organisch und mineralisch gedüngten Silomais und dem 1960 zur Prüfung der Nachwirkung der organischen Dünger stehenden Winterroggen vorgenommen, der nur mineralisch gedüngt wurde. Die Feststellung des Gehaltes an den 5 Hauptnährstoffen N, P 2 0 6 , K 2 0 , CaO und Mg im Erntegut erfolgte mit Hilfe konventioneller Methoden. Stickstoffgehalt und -aufnähme Die Wirkung der unterschiedlichen Düngung auf Stickstoffgehalt und -aufnähme von Mais ist in Tabelle 1 wiedergegeben (Tab. 1). Jede Düngung, vor allem aber die organische, übte einen großen Einfluß auf den Stickstoffgehalt aus. Die niedrigsten Werte von 0,9% in den Maiskolben und 0,5% in Blättern und Stengeln fanden wir auf der ungedüngten Parzelle, die höchsten auf den mit Stallmist und hohen Mineraldüngergaben versorgten Parzellen. Durch die Stallmistdüngung erhöhte sich der Stickstoffgehalt der Kolben in allen NPK-Reihen absolut um etwa 0,2%, der Gehalt der Blätter und Stengel sogar um 0,4%. Ähnliche Verhältnisse bestehen bei der Gründüngung, wenn auch die absoluten Werte etwas niedriger lagen als bei Verabreichung von Stallmist. Von der insgesamt aufgenommenen Stickstoffmenge war in den Kolben etwa doppelt so viel vorhanden wie in Blättern und Stengeln. Die Gesamt-N-Aufnahme wurde durch die organischen Dünger allein stärker beeinflußt als durch eine normale oder erhöhte NPK-Gabe. In Abbildung 1 wird die unterschiedliche Wirkung der organischen Dünger auf die Trockensubstanzbildung und die N-Aufnahme gezeigt. Durch die organischen Dünger wurden die Gesamt-Trockensubstanzerträge je nach Anwendung unterschiedlicher NPK-Gaben um 6—76% erhöht. Im Vergleich dazu war der Einfluß der organischen Dünger auf die Stickstoffaufnahme bedeutend größer. Ohne NPK-Düngung erhöhten sich die aufgenommenen Stickstoffmengen im Durchschnitt um 152%, bei normaler Mineraldüngung um 72%. Selbst bei erhöhter NPK-Gabe war noch eine um 27% höhere N-Aufnahme zu verzeichnen.

487

Albrecht-Thaer-Archiv, Band 5, Heft 7, 1961

Tro cken

durch sehn * 76 %

o

St

ohne

Cr. St.+Cr.

substanzer

durchschn.

o

St

NPH

NPH

t 25 %

Cr

St. f Gr.

normal

Aufgenommene durchschn. +7S? c/o

träge

N -

durchschn.

durchschrt.

o

St.

St

ohne

Cr NPH

St. t CJr

o. NPH

St.

Cr.

NPK

St. t Cr.

erhöht

Mengen

t 72%

durchschn.

i

}.

+ 6 °/o

C/r. St. f t?r. norma/

o. NPK

i

Sf

+ 27%

I

Cr- St. Crerhöht

Abb. 1 : Trockensubstanzertrag in dt/ha (oben) und Stickstoffaufnahme in kg/ha N (unten) von Mais bei unterschiedlicher Düngung o = ohne organische Düngung; St = Stallmist; Gr = Gründüngung; St + Gr = Stallmist + Gründüngung

In Tabelle 2 werden Stickstoffgehalt und aufgenommene N-Mengen des nach Mais angebauten Winterrogens dargestellt. Es handelt sich hier um die Nachwirkung der organischen Dünger im 2. Jahr. Auch im 2. Jahr nach seiner Anwendung bewirkte der Stallmist noch eine Erhöhung des N-Gehaltes im Korn. Bei der Gründüngung ist eine nicht so starke Steigerung

488

RAUHE u. LEHNE, Einfluß organischer Düngemittel auf die Pflanzennährstoffe

Tabelle 1 Stickstoffgehalt und -aufnähme von Mais TrockenN-AufGesamtsubstanznahme N-Aufertrag kg/ha nahme dt/ha BlätBlätBlätter ter ter KolKolKol+ + + kg/ ben ben ben ha rei. StenStenStengel gel gel N-Gehalt 0/ /o

Düngung mineralisch

organisch

ohne Stallmist ohne NPK Gründüngung Stallmist + Gründüngung ohne NPK normal Stallmist Gründüngung Stallmist + Gründüngung ohne NPK erhöht Stallmist Gründüngung Stallmist + Gründüngung NPK normal == N^P^Kg,, NPK erhöht = N100P72K120

0,90 1,07 1,00 1,22 0,98 1,26 1,27 1,32 1,13 1,34 1,28 1,32

0,50 0,83 0,78 0,94 0,69 1,03 0,93 1,18 0,93 1,24 1,05 1,26

32,9 69,5 63,5 74,8 58,8 75,9 77,2 74,3 70,9 76,4 69,6 75,9

26,9 29,6 13,4 43 100 36,6 74,4 30,4 105 244 34,9 63,5 27,2 91 212 36,1 91,2 33,9 125 291 34,0 57,6 23,5 81 100 41,9 95,6 43,2 139 172 40,8 98,0 37,9 136 168 38,7 98,1 45,7 144 178 37,1 80,1 34,5 115 100 41,4 102,4 51,3 154 134 39,5 89,1 41,5 131 114 42,3 100,2 53,3 154 133 Stallmist = 300 dt/ha Stapelmist Gründüngung = Leguminosen-Stoppelfrucht nach Getreide

Tabelle 2 Stickstoffgehalt und -aufnähme von Winterrogen

Düngung mineralisch

organisch

ohne Stallmist Gründüngung Stallmist + Gründüngung ohne NPK normal Stallmist Gründüngung Stallmist + Gründüngung ohne Stallmist NPK erhöht Gründüngung Stallmist + Gründüngung ohne NPK

NPK normal = N40P36K80 NPK erhöht = N ^ K «

N-Gehalt 0/0

Trockensubstanzertrag dt/ha

N-Aufnahme kg/ha

GesamtN-Aufnahme

Korn Stroh Korn J Stroh Korn Stroh kg/ha rei. 1,62 1,69 1,59 1,57 1,31 1,50 1,39 1,54 1,39 1,63 1,49 1,66

0,54 0,44 0,44 0,40 0,32 0,36 0,31 0,35 0,31 0,35 0,34 0,35

9,0 18,3 14,5 18,4 21,8 33,2 30,1 32,2 30,8 39,2 35,2 40,4

19,0 30,6 24,9 31,8 37,7 47,3 44,8 49,6 43,0 53,2 46,6 52,9

14,6 30,9 23,0 28,9 28,6 49,8 41,8 49,6 42,8 63,8 52,5 67,1

10,3 13,5 11,0 12,7 12,1 17,0 13,9 17,4 13,3 18,6 15,8 18,5

24,9 44,4 34,0 41,6 40,7 66,8 55,7 67,0 56,1 82,4 68,3 85,6

100 178 136 167 100 164 137 165 100 148 122 153

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festzustellen. Die kombinierte Düngung wirkte je nach Höhe der NPK-Gabe unterschiedlich. Auf der ungedüngten Parzelle war der N-Gehalt in Korn und Stroh relativ hoch. Trotz niedriger Trockensubstanzerträge wurden dem Boden immerhin 25 kg/ha entzogen, wovon drei Fünftel im Korn und zwei Fünftel im Stroh enthalten waren. Durch Stallmistdüngung trat eine Erhöhung der Stickstoffaufnahme um 20 kg/ha ein, von denen der größere Teil im Korn wiedergefunden wurde. Trockensubstanzertrag und N-Aufnahme des Korns erfuhren eine Verdoppelung. Im Gegensatz zum Mais wurde in der Reihe mit normaler Mineraldüngung im Vergleich zu „ohne NPK" ein Absinken des Stickstoffgehalts in Korn und Stroh beobachtet. Hierbei ist interessant, daß der N-Gehalt im Korn in der Variante „ohne organische Düngung" durch eine normale NPK-Gabe von 1,62% auf 1,31%, also um 0,3% zurückging, während er bei den mit Stallmist und Gründüngung versorgten Parzellen nur um 0,2% abnahm. Erhöhung der Mineraldüngung bewirkte bei allen Varianten eine geringe Zunahme des N-Gehalts, wobei die gleiche Tendenz in bezug auf die Wirkung der organischen Dünger zu beobachten war. Der durch die organischen Dünger erzielte höhere N-Gehalt spiegelt sich auch in den aufgenommenen Stickstoffmengen wider. Besonders deutlich ist das aus der Gegenüberstellung mit den Trockensubstanzmehrerträgen in Abbildung 2 zu entnehmen. Während die durch organische Düngung ohne NPK erzielten Mehrerträge an Trockensubstanz bzw. Stickstoff mit 60 bzw. 65% etwa gleich hoch waren, lagen bei normaler und erhöhter NPK-Düngung die mehr aufgenommenen Stickstoffmengen absolut um etwa 20% höher als die Trockensubstanzmehrerträge. Bei einer Gegenüberstellung der N-Aufnahme der beiden zur Untersuchung herangezogenen Kulturpflanzen Mais und Roggen zeigen sich in der Höhe der aufgenommenen Stickstoffmengen große Unterschiede. Das Getreide ist im Vergleich zu den Hackfrüchten mit seinem relativ geringen Leistungsvermögen und seiner begrenzten Nährstoffaufnahme weit weniger in der Lage, den mit der organischen Düngung zur Verfügung gestellten biologischen Stickstoff entsprechend zu verwerten. Aus diesem Grunde ist es auch nicht dazu geeignet, in solchen Versuchen als erste Frucht nach Stallmist angebaut zu werden, die über die Bedeutung der organischen Düngung Auskunft geben soll. Dieser Tatsache wird bei der Auswertung von Dauerversuchen häufig nicht genügend Beachtung geschenkt. Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß der Mais, obwohl er botanisch ebenfalls zu den Getreidearten zählt, in allen Düngungsstufen einschließlich „ungedüngt", etwa doppelt so viel Stickstoff aufnimmt wie der Roggen. Das bedeutet, daß er zwar in der Lage ist, doppelt so hohe Erträge zu bringen, andererseits aber auch einen doppelt so hohen Anspruch an den Stickstoffvorrat des Bodens stellt (24,9 kg gegenüber 43 kg). Dieses Ergebnis demonstriert die bereits von den anderen Autoren gefundene unterschiedliche Inanspruchnahme des Bodenvorrats an Stickstoff beim Anbau von Getreide und Mais. Deshalb ist es notwendig, den Mais nicht nur hinsichtlich seiner

490

RAUHE u. LEHNE, Einfluß organischer Düngemittel auf die Pflanzennährstoffe

Trockensubstanzerfrage dt/ha lOO .

durchschn + 65%

durchschn. + 33%

durchschn

+ 21%

60

i

1

i

1

rffl K M

20

o

St.

Gr

St + Cr

durchschn. + 60%

Cfr. St. t Gr. normal

Aufgenommene

kg/ha

-

St

NPK

Ohne NPK

700

o

N

durchschn

o.

SA

NPK

Gr. SA t G'~ erhöht

-Mengen

+ 5W/o

durchschn

+

Co •

2o -

o .

St. ohne

Gr. St. + Gr HPK

O.

St

NPK

Gr

St-+ Gr

norma/

o

St.

NPK

Gr- St. + Gr. erhöht-

Abb. 2: Trockensubstanzertrag in dt/ha (oben) und Stickstoffaufnahme in kg/ha N (unten) von Winterroggen (Korn + Stroh) bei unterschiedlicher Düngung

Stellung in der Fruchtfolge und seiner Bearbeitung und Pflege, sondern auch auf Grund seiner Nährstoffansprüche als Hackfrucht zu betrachten. K a l i u m g e h a l t und - a u f n ä h m e Neben dem Stickstoffgehalt wurde vor allem der Kaliumgehalt durch die organische Düngung beeinflußt, allerdings mit dem Unterschied, daß hier wesentlich größere Differenzen zwischen dem Stallmist und der Gründüngung auftraten. Beachtlich ist auch der bedeutend höhere K a O-Gehalt des Maises gegenüber dem des Roggens. Durch die Stallmistdüngung wird der Kaliumgehalt des Maises (Blätter + Stengel) in allen NPK-Stufen um absolut 0,7—0,9%, bei Getreidestroh um 0,2—0,3% erhöht.

491

Albrecht-Thaer-Archiv, Band 5, Heft 7, 1961

Tabelle 3 Kaliumgehalt von Mais und Roggen (% K 2 0 in der Trockenmasse) Düngung mineralisch

Mais

organisch

Roggen

Kolben

Blätter + Stengel

Korn

Stroh

0,90 0,85 0,82 0,86 0,92 0,93 0,83 0,99 0,91 0,91 0,89 1,01

2,37 3,27 2,45 3,24 3,12 .3,95 2,98 3,58 3,24 3,91 3,12 3,87

0,66 0,57 0,59 0,61 0,66 0,56 0,57 0,61 0,63 0,56 0,61 0,62

1,37 1,56 1,35 1,38 1,32 1,60 1,45 1,55 1,34 1,63 1,40 1,58

' ohne Stallmist Gründüngung Stallmist + Gründüngung ohne Stallmist N P K normal Gründüngung Stallmist + Gründüngung ohne N P K erhöht Stallmist Gründüngung Stallmist + Gründüngung ohne N P K

Dagegen ist bei den Kolben keine, beim Roggenkorn eine entgegengeset2te Tendenz zu beobachten. Nach einer Gründüngung war der K a O-Gehalt in den Ernteprodukten mit Ausnahme von Roggen (Korn) bedeutend niedriger als nach Stallmist. Die Abnahme betrug in einigen Fällen bis zu 1% (absolut). Die kombinierte Stallmist-Gründüngung brachte keine eindeutige Erhöhung gegenüber Stallmist allein. j

IH

IV/nferroggen

Mais 739

87. o 66.8

I U3.0

ZV. ?

ohne

Düngung

ito.v

NPK

normal

NPK

norma/

Sfa//misf

Abb. 3: Stickstoffaufnahme in kg/ha N von Mais und Winterroggen bei unterschiedlicher Düngung

492

RAUHE u. LEHNE, Einfluß organischer Düngemittel auf die Pflan2ennährstofle

Mais kg/ha 2^0

.

730

T/8

220 .

200 . 780

7 OO

79 V

7