Archiv für Gartenbau: Band 19, Heft 4 1971 [Reprint 2021 ed.] 9783112475423, 9783112475416

Citation preview

DEUTSCHE DEMOKRATISCHE REPUBLIK DEUTSCHE AKADEMIE DER LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN ZU BERLIN

ARCHIV FÜR

GARTENBAU a « w PQ 0

1 w 1—1 s w Q M © i O O < N M O O O O O O O O O 0 0 0 0 1 > 0 0 0 0 0 0 0 0 0

^

-tí

ao c«

tí

CO00 c(N io C «O o a-h o^ co co co « m -H co o~o~o co ©• m m co

*

CO œ

co io io t> oo N^n-Hnoi^xnio •H ^ CO "*H

co m

a =i :c3 m •iH h® S fi »3 co a tí a 2 g 0 «8 •§ ,3 ftir Jä S tí " 'S 1 § I g Ä-g i l 5

> >-> ¡>> >» tí tí tí tí H H O > > Í^iíF H ®íh IF-H IF—IF—if—i 4) -F— tí_tí_tí ® C tí tí tí tí tí « tí -M -p : .3 ;3 .. :3 :3 :3 :3 :3 :3 :3 :3 :3 : 3 :3 :3 :3 :3 :3 MMWMM M M M M M M M M M M M M

Archiv für Gartenbau, XIX. Band, Heft 4,1971 CO I I CO

219

tJH CO eo eo >i5 : CO OS 00IM(N Ol WIMIM ^ CO ~eo co io rio ® ®© ® D ® 0 t* £ £ is i*N£ £ £N ' N" N N C O N O DN 00 N O D 0N 9 C D 03 O D C O — " S 3c6 53cö c3 3c8 3sd c33 3cd WMWWMWW ! M M M M M Ph a MW

o < J3 3® 3® 0 1 ® t* 13 3 Zt> > ixi t> ? M Ot-COTI 5 Q0 hH I—— tI I — II— t I rS « m WMWH IOIOIOCO'HWC'JIOIOCOOO'H^tH^Ä o 60 60 SOOOOPhP3P5PHP5PÌPHPHP3P3PHM u60 H t60© f-tSD® tn60 h fn o ® 0) fc. ® 3 3© 3e ®3 3® 3® e aa) ® ®

C

f l 3 h ^ ©

1 1

p S 60 M f-t © © cq ¡O ^ 60 „fe > -á í ©

fi ® •ë ©

^ T3 S i

n ^

3. ja a 60

--j cä

fe-3 ©^

c

^

©

SPS I

- x ' â ë - ,

©

S©

m

> A.

5 ©

¿i 'S °

a > Tí ©

tí .

§ I S3 60 ttí a ^ s rtí © : X Ti tí

© ö a 6,0-S Ja © ^ z © tí © -a 60 O c

ft

r¡©

-s c ce

a T3

K» P3 O

a

t

©

© .

Hä o 'S a

?atí S tí § ^ 60 -2 ^S tís

fi >> X

m

3 ©

tí^ © O

« fR « -©a "tag ©fi CÔ -P © © 1 S .a M

« © Ph 60 •S ¡3 P5

— O

3 ^ © s .5 „^©í

S -a

s a

fi § 5

©

-S -S

60 fi ' S -fi 3 O S S n 3 ; -M es h © i 8

tí bo © fi S so tí ' © N 8 «g - M ' S fi " fi © © S S - § 1 © 'M „ -tí fi .00 O o o O JS eMe. B n p y c xJiopoTHiecKoit KOJibijeBott nHTHHCTOCTH BHIHHH nepeaaBajicn c ceMeHaMH B 1 , 4 % cjiynaeB, a Bnpyc HGKpoTHH6CKoii KOJibqeBofi nHTHHCTOCTH B 0 , 2 % cjiyqaeB. PacnpocTpaHeHHH BHpyca K0Jibu;eB0ii HHTHHCTOCTH BHIUHH B HacaJKfleHHHX CJIHBH, AAIOMUX ceMeHa, He Ha6jno«ajiocb. B n p y c xjiopoTHiecKott H HEKPOTHIECKON K0Jibi;eB0ii nHTHHCTOCTH BHHIHH BCTpeiajICH H B nHJIblje 3 a p a ? K e H H H X HM CJIHB, Haiomnx ceMeHa. Shirofugen-TecT «aeT B 0TH0ineHHH CJIHBH BHcoKyio Hafle?KHocTb npn HaxoHtneHHH BHpyca KeJibijeBoii HHTHHCTOCTH BHIUHH, a orypeiHHii TecT Jinuib yMepeHHyio HanejKHOCTb. B n j i a paspaSoTaHa cxeMa npoBepKH Ha 3apa?KeHH0CTb BnpycoM CJIHB, Hcnojib3yeMHx « J I H nojiyieHHH ceMHH.

9.

Summary Title of the paper: Virus testing with generatively propagated graft rootstocks for stone fruit. I I I . Plum (Prunus domestica L.)

I n the G D R plum varieties and clones (Prunus domestica L.) cultivated for seed production are strongly infested with cherry ringspot viruses. Certain seed tree varieties or clones, such as 'Brompton', 'Hiittner 35/V/8' and 'Red Wing', obviously are completely virus-infested. The cherry necrotic ringspot virus was isolated from most of the trees infested with cherry ringspot viruses. With plum seed trees both the cherry chlorotic and the cherry necrotic ringspot viruses proved to be transmitted by seed, though only to a small extent. The rate of seed transmission was 1 . 4 % with the cherry chlorotic ringspot virus and 0 , 2 % with the cherry necrotic ringspot virus. A spread of cherry ringspot viruses in plum seed tree plantations was not observed. Plum seed trees infested with the cherry chlorotic and necrotic ringspot viruses contained these viruses also in their pollen. The Shirofugen test is a reliable indicator of cherry ringspot viruses with plums, whereas the cucumber test is only a moderate indicator. A scheme of virus testing was elaborated for plum seed tree plantations.

235

Archiv für Gartenbau, X I X . Band, H e f t 4 , 1 9 7 1

10.

Literatur

: Report of t h e International Conference on Sharka Disease. E P P O Publications, Series A, No. 44, Paris (1968) BASAK, W . : Influence of Prunus necrotic ring-spot virus on pollen of sour cherry. Bull. Acad. Polon. Sei. CI. V 14, 797-800 (1966) BAUMANN, G.: Wirtspflanzen des Pflaumenbandmosaik-Virus in mittel- und norddeutschen Obstanlagen und Baumschulen. P h y t o p a t h . Z. 35, 277—291 (1959a) B A U M A N N , G . : Zur Frage der I d e n t i t ä t europäischer Kirschenvirosen. Mitt. biol. Bundesa m t . Land- u. Forstwirtsch. Berlin-Dahlem H . 97, 8 1 - 8 5 (1959b) FRITZSCHE, R . : Ökologie u n d Vektoreignung von Longidorus macrosoma H O O P E R . Biol.

ANONYM

Zbl. 87, 1 3 9 - 1 4 6

(1968)

u n d H . K E G L E R : Nematoden als Vektoren von Viruskrankheiten der Obstgewächse. Tag.-Ber. D t . Akad. Landwirtschaftswiss. Berlin Nr. 9 7 , 2 8 9 - 2 9 5 ( 1 9 6 8 ) F U L T O N , R . W . : Transmission of plant viruses by grafting, dodder, seed, and mechanical inoculation. I n : C O R B E T T , M . K . , und H . D. S I S L E R , P l a n t virology, 3 9 — 6 7 . University of Florida Press, Gainesville ( 1 9 6 4 ) F U L T O N , R . W . : Serology of viruses causing cherry necrotic ringspot, plum line pattern, rose mosaic, and apple mosaic. Phytopathology 58, 635—638 (1968a) FULTON, R . W . : Relationships among t h e ringspot viruses of Prunus. Tag.-Ber. Dt. Akad. Landwirtschaftswiss. Berlin Nr. 97, 123-138 (1968 b) FULTON, R . W . : Serology of some viruses isolated from cherry, plum, apple and rose. Tag.-Ber. D t . Akad. Landwirtschaftswiss. Berlin Nr. 97, 2 7 3 - 2 7 6 (1968c) G I L M E R , R . M . , K . D. B R A S E und K . G . P A R K E R : Control of virus diseases of stone fruit nursery trees in New York. New York Agric. Exp. Sta. Bull. Geneva 779 (1957) HEGI, G.: Illustrierte Flora von Mittel-Europa, 4, 2. Teil. Carl Hanser Verlag, München (o. J.) HELTON, A. W . : Relative merits of Shirofugen and peach trees as indicators for Prunus ringspot viruses in p r u n e trees. Phytopathology 52, 846—849 (1962) J O H A N S S O N , E . , u n d E . J . O L D E N : Zwetschen, Pflaumen, Reineclauden, Mirabellen. I n : FRITZSCHE, R . ,

KAPPERT, H . , u n d W . RUDORF, H a n d b u c h d e r P f l a n z e n z ü c h t u n g . 2. A u f l . 6 , 602—624.

Verlag Paul Parey, Berlin und H a m b u r g (1962) KEGLER, H . : Die Scharkakrankheit der Pflaume. Nachrichtenbl. Dt. Pflanzenschutzdienst., Berlin, N. F. 16, 4 1 ^ 3 (1962) K E G L E R , H . : Der Nachweis weiterer Viruskrankheiten der Obstgehölze in der D D R durch Testung mit Indikatoren. Nachrichtenbl. Dt. Pflanzenschutzdienst., Berlin N. F. 17, 103-108 (1963) K E G L E R , H . : Diagnose u n d B e k ä m p f u n g von Obstvirosen. Sitz.-Ber. Dt. Akad. Landwirtschaftswiss. Berlin 13, 2 7 - 4 3 (1964) K E G L E R , H . : Viruskrankheiten. I n : F R I E D R I C H , G . , Der Obstbau, 5. Aufl., 715—732. Neum a n n Verlag, Radebeul (1965 a) KEGLER, H . : Untersuchungen über Ringfleckenkrankheiten der Kirsche. I I . Wirtspflanzen und physikalische Eigenschaften von Ringfleckenviren. P h y t o p a t h . Z. 64, 305-327 (1965b) K E G L E R , H . : Fachbereichsstandard Pflanzenschutz; Virusdiagnose; Testmethoden f ü r Obstgehölzvirosen. Mitt.-Bl. Standardisierung-Landwirtschaft 7, 34—37 (1968) K E G L E R , H . , und H . O P E L : Ein verbessertes Verfahren zum Nachweis von Ringfleckenviren der Kirsche mit krautigen Testpflanzen. Albrecht-Thaer-Arch. 7, 237—244 (1963) K L I N K O W S K I , M . : Analyse der Virosen des Kern- und Steinobstes. Abh. Sächs. Akad. Wiss. Leipzig, math.-naturwiss. K L . 4 7 , H . 6 ( 1 9 6 3 ) KOBEL, F . : Lehrbuch des Obstbaues auf physiologischer Grundlage. 2. Aufl. SpringerVerlag Berlin-Göttingen-Heidelberg (1954) KÜPPERS,

H.,

und

G. FRIEDRICH:

Auslese

von

Pflaumenformen

der

Gattung

Prunus

domestica (L.) f ü r die Samengewinnung und Anzucht von Pflaumen-Veredlungsunterlagen. Züchter 23, 1 2 7 - 1 3 4 (1953)

H . - H . SCHIMANSKI, Virustestung bei Steinobstunterlagen

236

R . : Vorläufiges Verzeichnis landwirtschaftlich oder gärtnerisch kultivierter Pflanzenarten (mit Ausschluß von Zierpflanzen). Kulturpflanze, Beiheft 2. AkademieVerlag, Berlin (1959) M E G A H E D , E . - S . , und J . D. M O O B E : Differential mechanical transmission of Prunus viruses from seed of various Prunus spp. and from different parts of the same seed. PhytoMANSFELD,

pathology 5 7 , 8 2 1 - 8 2 2 (1967)

MILBRATH, J . A.,

und S. M .

ZELLER:

Latent viruses in stone fruits. Science 1 0 1 , 1 1 4 — 1 1 5

(1945)

NÉMETH, M. : Study and identification of ringspot viruses occurring on stone-fruits in Hungary. Zastita Bilja, Beograd 16, 4 4 1 ^ 5 7 (1965) OPEL, H., und H. KEGLEB: Tablettierung eines Stabilisierungsgemisches zur mechanischen Virusübertragung beim Obst. Arch. Gartenbau 17, 155—159 (1969) O P E L , H., H. K E G L E B und H. K L E I N H E M P E L : Möglichkeiten und Grenzen der Schnelldiagnose von Obstviren durch mechanische Übertragung. Nachrichtenbl. Dt. Pflanzenschutzdienst., Berlin, N. P. 24, 161-165 (1970) P A U L E C H O V Â - K R Â L I K O V Â , K . , und H. K E G L E E : Investigations on the properties of a virus isolate from prune dwarf diseased plum trees. Biolôgia, Bratislava 22, 673—677 (1967) PAULSEN, A. Q., und R. W. PULTON: Hosts and properties of a plum line pattern virus. Phytopathology 58, 766-772 (1968) PAULSEN, A. Q., und R. W. FULTON: Purification, serological relationships and some characteristics of plum line-pattern virus. Ann. appl. Biol., Cambridge 63, 233—240 (1969) P O S N E T T E , A. P . , und R. C B O P L E Y : Decline and other effects of five virus infections on three varieties of plum (Prunus domestica L.) Ann. appl. Biol., Cambridge 65, 111—114 (1970) P O S N E T T E , A. F., R. C B O P L E Y und C. E L L E N B E R G E R : The effect of virus infection on the growth and crop of apple, pear and plum trees. Phytopath. mediterranea 2, 158—161 (1962/1963)

RUDLOFF, C. F. : Die Befruchtungsverhältnisse bei unseren Obstsorten. II. Pflaumen. Züchter 6, 121-129 (1934) SCHADE, C. : Serological tests of the Stecklenberg virus (sour cherry necrotic ringspot virus) in some Prunus species. Zastita Bilja, Beograd 16, 405—407 (1965) S C H A D E , C. : Untersuchungen zum serologischen Nachweis des Nekrotischen Ringfleckenvirus der Sauerkirsche. I. Der serologische Routinetest bei Steinobst. Phytopath. Z. 59, 3 5 2 - 3 7 1 (1967) S C H A D E , C. : Untersuchungen zum serologischen Nachweis des Nekrotischen Ringfleckenvirus der Sauerkirsche. I I I . Zur serologischen Variabilität des Nekrotischen Ringfleckenvirus der Sauerkirsche. Phytopath. Z. 62, 334-342 (1968) S C H A D E , C. : Persönliche Mitteilung (1970) SCHIMANSKI, H.-H. : Der gegenwärtige Stand der Virustestung bei Obst- und Ziergehölzen in der Deutschen Demokratischen Republik. Obstbau 7, 56—59 (1967) SCHIMANSKI, H.-H.: Verfahren zum serienmäßigen Nachweis von Viren in Obstgehölzen. Diss. Martin-Luther-Univ. Halle-Wittenberg (1969) SCHMIDT, M.: Kern- und Steinobst. I n : R O E M E R , T . , und W. R U D O B F , Handbuch der Pflanzenzüchtung 5, 1—77. Verlag Paul Parey, Berlin und Hamburg (1950) S E N E V I R A T N E , S . N . D E S . , und A. F . P O S N E T T E : Identification of viruses isolated from plum trees affected by decline, line-pattern and ringspot diseases. Ann. appl. Biol., Cambridge 65, 115-125 (1970) Anschrift des Verfassers: Dr. H.-H.

SCHIMANSKI

V E G Saatzucht-Baumschulen Dresden Saatzuchtstation Obstsorten und -unterlagen Magdeburg Arbeitsgruppe Virustestung Aschersleben 432 Aschersleben Theodor-Roemer-Weg 4

Arch. Gartenbau • Bd. 19 • 1971 • H . 4 • S. 237-255 • Berlin Sektion Gartenbau, Bereich „Grundlagen industriemäßiger Obstproduktion" der Humboldt-Universität Berlin

TH. STÖRTZER

Messungen der zellulolytischen Aktivität mit FiltrierpapierSondierstäben im Boden von Obstanlagen Eingegangen am 15. Dezember 1970

1.

Einleitung

In obstbaulichen Bodenpflegeversuchen werden zur Kennzeichnung des Bodens fast nur physikalische und chemische Zustandsgrößen mit verschiedenen Methoden erfaßt. Die Beobachtung oder quantitative Erfassung mikrobiologischer Vorgänge fand bisher keinen Eingang, weil die dafür angewandten Methoden spezielle Kenntnisse und Einrichtungen erfordern. Nicht selten sind auch bei größeren Versuchen die biologischen Untersuchungsverfahren zeitlich so aufwendig, daß auch aus diesem Grund auf sie verzichtet wurde. Im landwitrschaftlichen Pflanzenbau ist seit etwa 10 Jahren in zahlreichen Feldversuchen der von UNGER (1960) entwickelte Gazebeuteltest zur Prüfung der biologischen Aktivität des Bodens eingeführt worden. Als Testsubstanz diente hauptsächlich Zellulosewatte. Auf die universelle Bedeutung des Zelluloseabbaues für den Boden und die Pflanze gaben unter anderen MÜLLER und WINKLER (1968) Hinweise in Verbindung mit dem Informationswert der Zellulose-Testmethoden. Bedeutende Informationen aus dem Gazebeuteltest nach UNGER wurden bei Bearbeitungs-, Düngungs- und Kultivierungsversuchen in Verbindung mit physikalischen und chemischen Kennwerten erzielt (Tagungsbericht der DAL 98, 1968). Aber auch zu Fragen des Standortes von Grünlandgesellschaften konnten durch die Prüfung der zellulolytischen Aktivität im Boden wesentliche Ergänzungen gewonnen werden (HUNDT und UNGER 1968). Während jedoch der Zusammenhang zwischen zellulolytischer Aktivität und Bodenfruchtbarkeit beim Vergleich verschiedener Standorte nur unter Berücksichtigung vieler Einflußfaktoren zu begründen ist, lassen sich die Ergebnisse des Zelluloseabbaues bei verschiedenen Behandlungen am gleichen Standort eindeutiger erklären. Der Gazebeuteltest nach UNGER mit Zellulosewatte als Testsubstanz wurde in den Jahren 1966 und 1967 auch in den Bodenpflegeversuchen der Versuchsstation für Obstbau Schinditz mit Erfolg angewendet. Die übliche Eingrabetiefe der Beutel beschränkte die Aussage auf 10 bis 20 cm Tiefe. Da aber die speziellen Bodenvorbereitungen zum Obstanbau, insbesondere die organische und mineralische Düngung den gesamten Hauptwurzelraum bis etwa 60 cm Tiefe beein-

238

TH. STÖRTZER, Zellulolytische Aktivität im Boden

Aussen können, ist es von Interesse, die Auswirkung auch in Bezug auf die biologische Aktivität im Hauptwurzelraum zu verfolgen. Hierbei müßten Gefügeveränderungen des Bodens und Wurzelbeschädigungen möglichst vermieden werden. G Ö R A und U N G E R (1968) konnten bei Gefügemeliorationsversuchen in landwirtschaftlich genutzten Böden mit dem Gazebeuteltest Erfolge erzielen, indem sie von den Profilgruben aus die Beutel seitlich in die Wand auch bei tiefliegenden Horizontschichten einsetzten. Für den Hauptwurzelraum der Gehölze kam dieses außerdem sehr zeitaufwendige Verfahren nicht in Betracht. Es bestehen noch andere Methoden (zit. bei U N G E R 1966 und v. T Ö R N E R 1968)mit denen der Zelluloseabbau auch in tieferen Bodenschichten untersucht worden ist. Zum Beispiel verglich R I C H A R D bereits 1945 den Abbau von Zellulose- und Eiweißtestschnüren im Boden von Wald- und Rasengesellschaften. Die unterschiedliche Reißfestigkeit der Schnüre ergab nach Ablauf der Testzeit eine relative Vergleichsmöglichkeit über den Abbau der Substanz, v. T Ö R N E (1968) verwendete etwa 30 cm lange Steckrähmchen aus PVC für mehrere übereinander angeordnete Filterkartonschildchen. Die Trennung der Schildchen durch Querleisten verhinderte den vertikalen Wassertransport (Dochtwirkung), wie es beim Gebrauch von durchgehenden Zellulosestreifen möglich sein könnte, v. T Ö R N E empfahl außerdem, die Testsubstanz vor der Einbringung in den Boden anzufeuchten, um ein schnelleres Einwirken zu ermöglichen. Die methodischen Erfahrungen der genannten Autoren, insbesondere die eigenen aus Untersuchungen mit dem Gazebeuteltest nach U N G E R (1966) in obstbaulichen Versuchen, führten zu einer methodischen Veränderung des Zelluloseabbautestes, die folgende Voraussetzungen erfüllen sollte: — minimale Veränderung des Bodengefüges — minimale Wurzelverletzung der Gehölze und Deckkulturen — Untersuchung des Hauptwurzelraumes von 0—60 cm, unterteilt in 10 cm tiefe Abschnitte — minimaler vertikaler Wassertransport in der Zellulose-Testsubstanz — rationelle Anwendung des Testes und großer Aktionsbereich auf der Versuchsfläche Diese Anforderungen konnten mit Filtrierpapier-Sondierstäben, die aus einfachem Material selbst angefertigt wurden, weitgehend erreicht werden. 2.

Material und Methodik

Zur Herstellung der ab 1968 verwendeten Sondierstäbe diente folgendes Material: — Blumenstäbe, gedreht, 1 m lang, 9—10 mm stark — Zellulosefiltrierpapier, 58 x 58 cm, Gewicht/m 2 = 75 g — Gummischlauch, 9 mm lichte Weite, 3 mm Wandstärke — Dederon-Gardinengewebe ohne Muster, Maschenweite etwa 1 mm — Dederon-Nähseide Das Filtrierpapier wurde maschinell in 9 cm breite Streifen geschnitten, die

239

Archiv für Gartenbau, X I X . Band, Heft 4,1971

Restfeuchte (bis ~ 5%) im Trockenschrank entfernt und auf 4 g/Streifen gewogen. 1 cm breite Schlauchstücke, in Abständen von 10 cm auf den möglichst glatten und mit Schellack imprägnierten Stab gereiht, ergaben die Wickelstellen für die Papierstreifen. Ein kurzes Anfeuchten der Streifen erleichterte das dichte Aufwickeln des Filtrierpapiers. Die aus Gardinenstreifen (700 X 70 mm) genähten Stabhüllen verhinderten das Auflockern der Papierrollen nach dem Wickeln und ermöglichten nach dem Test die Rückgewinnung des restlichen Filtrierpapiers. Die Gazehülle mußte sofort über jeden aufgewickelten Streifen nachgezogen werden, um das Wiederaufrollen zu vermeiden. Die Herstellung eines kompletten Stabes dauerte einschließlich der Hülle etwa 20 Minuten. Die so vorbereiteten feuchten Stäbe verblieben bis zum Einstecken in den Boden in einem Foliebeutel, um das Austrocknen zu vermeiden. An der Probestelle wurde mit dem Gerson-Bohrstock (16 mm 0 ) ein Loch so ausgebohrt, daß der Stab zügig in den Boden geschoben werden konnte und das

Abb. 1. Sondierstäbe mit Filtrierpapier für den Zellulosetest bis 60 cm Bodentiefe 1. Stabhülle; 2. Blumenstab mit Schlauchstücken; 3. Blumenstab mit Filtrierpapierstreifen umwickelt; 4. aufgeschnittene Gazehüllen mit Blumenstäben nach der Abbauperiode

1

2

3

4

5

240

TH. STÖRTZER, Zellulolytische Aktivität im Boden

Filtrierpapier guten Kontakt mit dem Boden fand. Nachträgliche Korrekturen durch wiederholtes Einstecken hatten eine Verschiebung und das Beschädigen der straff im Boden sitzenden Filtrierpapierwickel zur Folge. Es ist außerdem

Abb. 2. Klimadiagramme aus dem Untersuchungsgebiet. (Die Berührungspunkte und übergreifenden Flächen der Kurven von Monatswerten der Temperatur und der Niederschläge geben Trokkenperioden an)

241

Archiv für Gartenbau, X I X . Band, Heft 4 , 1 9 7 1

möglichst zu vermeiden, daß Oberboden in den unteren Teil des Bohrloches gelangt oder bei zu großer Nässe Bohrloch und Sondierstab verschmiert werden. Das Vorbohren und Stabeinstecken dauerte etwa 1 Minute, das Herausziehen nach der Abbauperiode noch weniger. Hierbei mußte der Gardinenstoff mit dem Stabende umfaßt und die Sonde vorsichtig aus dem Boden gezogen werden. I m Labor konnte der Zelluloseabbau an den frisch gezogenen Stäben durch sofortiges Trocknen bei ~ 80—100 °C beendet werden. Nach dem Aufschneiden der Stabhüllen wurden die teils mit Erde vermischten Filtrierpapierreste sorgfältig, entsprechend den 10 cm langen Abschnitten in Alu-Dosen gesammelt, bei 105 °C nachgetrocknet und gewogen. Die Gewichtsdifferenz zwischen dieser eingewogenen Zellulose-Erdmischung und deren Gewicht nach der Veraschung entspricht dem Zelluloserest. Als Maßzahl für die getesteten Varianten dient die abgebaute Zellulose in Prozent je Periode oder Tag. Der Fehler durch den Glühverlust des Erdrestes liegt bei 0,01% und ist ohne Bedeutung. Die Aufbereitung eines Sondierstabes mit 6 Meßwerten dauert etwa 30 Minuten. Abbildung 1 zeigt das verwendete Material. Tabelle 1 Standortfaktoren, Obstarten und Standjahre der mit dem Zellulosetest untersuchten Obstpflanzungen Standort

Geologische Formation *

Hauptbodenform

Ton-Rendzina Ton-Rendzina (kolluvial angereichert) Schutt-Rendzina muj sm Bergsalm - Braun erde Löß-Rendzina da, Löß d 2 , Geschiebelehm Lehm-Rendzina Löß-Rendzina da, Löß Löß- Schwarzerde da, Löß (zeitweise geringe Staunässe) dff, Löß über mo 2 Löß- Schwarzerde (anthropogen beeinflußt) so 3 so 3

*

SOj mti[ sm d 2 , da

• • SK H K A

= = = =

Rötstufe des Oberen Buntsandsteins Unterer Wellenkalk Mittlerer Buntsandstein pleistozäne Ablagerungen

= = = =

Süßkirsche Hauspflaume Kirschpflaume Apfel

17 Archiv für Gartenbau, Bd. X I X , H e f t 4, 1971

Exposition und Neigungswinkel

Obstart** Standjahre bis 1969

S/SW>25%

H, K, A H, K, A

4 4

S, 25% H. K, A S, terrassiert H, K, A A N, 8°/ S, 8«/, A eben A

3 3 3 5

11

eben

19

s, 250/0

W,

SK

242

TH. STÖRTZER, Zellulolytische Aktivität im Boden

Die Untersuchungen erfolgten in der Versuchsstation für Obstbau Schinditz b. Camburg/Saale und im Trias-Gebiet des Landkreises Jena, Bezirk Gera: 130-200 m über N N .

3.

Ergebnisse

3.1.

Variabilität der Meßwerte cm

0

05°/o/Tgg

|

30 1

X = iS5 Tage 30.5 - Ht. 11.1968

ff

4>

SO I 0,5 %, cm 30 '

N

4> rö

Ct3 da

30 Stamm

CD 43

60 J

60 . i

cm

ftf*.

4> 4> 43 43 43

30 SO

0

0.5 i

_l

i

1,0 °/t>/Tag 1—.—l

30

TL.= 10 Tage 5.9.- 1k.11. 1968

ffö J cm

0,5

1,0

OS

,

30 _

i

1,0 i

1

1,6% J

Jfl Stamm

SO

so

S 0

•

•

c=}

1'P/°,

30

£ 60

F

Abb. 3. Mittlerer Tagesabbau in Masse-°/0 von Zelluloseabbautesten (I. u. I I . ) mit Sondierstäben im gemulchten Boden unter den Baumkronen von Apfel-Vst. (1968 = 10. Standjahr), 1 m v o m Stamm in 4 Richtungen, GD6o/0

Archiv für Gartenbau, XIX. Band, Heft 4, 1971

243

Langjährige Mittel (Jena 1901/1950): 8,6 °C, 560 m m Niederschlag (Klimadiagramme in Abb. 2). Die Untersuchungsstandorte sind in Tabelle 1 gekennzeichnet. Entsprechend der Heterogenität des Bodens ist beim Zelluloseabbautest mit einer beträchtlichen Variabilität zwischen den im gleichen Prüfglied eingesteckten Stäben zu rechnen. Grundsätzlich besteht im tiefen, biologisch wenig tätigen Bodenbereich durch langsamen Abbau eine geringe Variabilität. Dagegen ist im obersten Prüfabschnitt des Aft-Horizontes die Veränderlichkeit bei lebhafter Organismentätigkeit beachtlich groß, solange genügend Testsubstanz vorhanden ist. Da die Zelluloserotte — vorwiegend beeinflußt durch Organismenarten und -mengen, Bodenfeuchte und -luft und Temperatur — ähnlich einer Parabel verläuft, verringert sich die Variabilität der abgebauten Menge mit zunehmender Rotte der Testsubstanz. Besonders deutlich zeigen dies die Ergebnisse eines Vergleiches von zwei verschieden langen Abbauperioden am selben Standort und unter gleichen Witterungsbedingungen während der kurzen Abbaupriode. Die Sondierstäbe waren in den 4 Himmelsrichtungen, 1 m entfernt vom Stamm 169 und 70 Tage unter den Baumkronen von Apfelviertelstämmen eingesteckt (Abb. 3). Während sich nach der langen Abbauperiode von 169 Tagen nur geringe Differenzen im mittleren Tagesabbau zwischen den Einsteckorten und teilweise auch den Bodentiefen ergaben, traten die Unterschiede nach der kurzen Abbauperiode wesentlich deutlicher hervor. Die größere Grenzdifferenz bei der kurzen Abbauperiode beruhte vor allen Dingen darauf, daß nur mit der halben Wiederholungszahl gearbeitet wurde. Neben der im fortgeschrittenen Rottestadium sich verringernden Variabilität schwinden natürlich im biologisch tätigen Bodenbereich die Prüfgliedunterschiede. Es gibt also eine optimale Abbauperiode mit größeren Variationsbreiten, die in Kauf zu nehmen ist, um die größten Prüfgliedunterschiede besser erfassen zu können. Mit zusätzlich eingesteckten Sondierstäben kann ein der Versuchsfrage entsprechend günstiges Rottestadium zum Beenden der Versuchsperiode durch periodische Entnahme von Sondierstäben beobachtet werden. 3.2.

Präzision der Messungen

Die in Feldversuchen bei Ertragsmessungen geforderten Maßstäbe (BÄTZ 1968) für die Präzision und Treffsicherheit der Meßwerte liegen bei dem Zelluloseabbautest in anderen Größenverhältnissen. Eine große Genauigkeit der technischen Durchführung, besonders im Labor, wird vorausgesetzt, so daß ein negativer Einfluß von dieser Seite auf die Wiederholungsgenauigkeit und den Mittelwert gering ist. Die Verteilung der Sondierstäbe und die Anzahl der Wiederholungen richtete sich in den bisherigen Abbautesten meist nach der Anlage der vorhandenen obstbaulichen Versuche. Die grundsätzliche Anwendung von 4 Wiederholungen dürfte als untere Grenze gelten. Hiermit wurden in der Tendenz vorhandene 17*

Th. Störtzer, Zellulolytische Aktivität im Boden

244

Ph_ H

05 COCDl> O oc i" o" © >o T co CDCDIoM

co io"

io Tjì oo" «0 io

c3 PR XI

O C5

«fe

® H

I I

w tS> H

n « a -s œ 'O co m O J i ni 2 cocoio-

^ ^ CO —_ o co »H te co" t-T oo ilONb t-* I>" t-" io CO Tf t> t-T rC co

_O ON Wo tu fi 3C b

oio oI «o ON ft

£ P4

o to I «o Ü5 01 fi 5 ^

o co oI

go® a SÜ §

«n oN oMo«

ÖD

§

oco oI

o 3 s I co tìw I N 3B o "S" äo •e -2 -e e •i s 'S 60 5 Ö a » g « * 5 o o t» eoP^ W

- H» O CO 00 CO co IN INooco -1

249

Standort 3, in ebenfalls südexponierter Lage, ist von Natur aus in der Umsetzung sehr tätig. Durch die Mulchabdeckung wurde der Zelluloseabbau hier nicht gesteigert (s. auch Tab. 4). Am Standort 4 war die mit zunehmender Tiefe gleichmäßig starke Verringerung der zellulolytischen Aktivität auffallend. Diese Abnahme entsprach etwa der Humus- und Nährstoffabnahme in diesem lehmigen Sandboden (Tab. 4). Nur unter Gras wies dieser Standort einen geringeren Zelluloseabbau auf als die ersten 3 Standorte. Die Bäume waren jedoch stärker entwickelt (Tab. 4), was vermutlich auf die höhere pflanzenverfügbare Bodenfeuchte und Phosphorsäure an diesem wenig exponiert liegenden Standort mit durchschnittlich etwa 100 mm höheren Niederschlägen zurückzuführen ist. Am Standort 5mit tiefgründiger Löß-Rendzina in mäßig geneigter Nordlage und hohen obstbaulichen Leistungen war unter Mulch zwar eine hohe zellulolytische Aktivität bis in tiefere Bodenschichten zu verzeichnen, im Gras der Arbeitsgasse blieb der Zelluloseabbau dagegen sehr gering. In parallel dazu durchgeführten Strukturuntersuchungen zeigte der Boden unter Gras eine wesentlich festere Struktur und geringeren Luftgehalt als unter Mulch, so daß ungünstige Strukturverhältnisse für den mikrobiologischen Abbau vorlagen.

N OS ® ^ Auch am Standort 6 war der Kontrast im •"i odroo Zelluloseabbau zwischen dem mulchbedeckio co ten Baumstreifen und dem Gras der Arbeitsgasse besonders hoch. Hier handelte es « ce 00^ © sich bei Geschiebelehm im Untergrund um co" io" oo" Ti" ^ io co co einen zur Verdichtung neigenden Boden. Der ebenfalls zur Verdichtung neigende tiefgründige Lößboden des Standortes 7 zeigte unter —ICOOiOCO t* 6 Jahre lang durchgeführtem Mulchen einen bis in größere Bodentiefen gleichmäßigen HH J r / , Zelluloseabbau als Folge der aufgelockerten co rs fi3 firi O 00 0O 0M O O Struktur. Bei den Standorten 8 und 9 han•rt Me

Ha3BaHne

paSoTH:

c noMomtK)

OnpejjejieHHe

ofiepHyTHX

i;ejijiK)ji030JiHTHHecK0ii

(jmjibTpoBajibHoii SyMaroii

aKTHBHOCTH

CTepwHeii

B noHBe

njio^OBHx HacajKfleHHH Hcnojn>3yH pa3pa6oTaH KOTopuii flOBHMH.

ONUT

IIPHMGHGHHH

HOBHH

MeTOfl

cnei;iiajibHo C

noMomwo

MeTOfla M a p j i e B H X

onpeflejieHHH

y^HTHBaeT CTep?KHH

Tpe6oBaHHH

flJMHOH

MeniOHKOB

no

YHrepy,

i;ejuiJOJio30JiHTHHecKOH

60

OIILITOB

CM,

np0B0,n;HMHX

oSepHyroro

H He n o B p e s K ^ a H 06

KopHeft.

Ilocjie ^ByxjieTHero

np0,n;0ii}KHTejibH0CTb

nepnona

HOCTett npH

flOCTaTOHHO,

npHieM

HeBHpaBHeHHOM

K0T0pHe nojiyiaMT

pa3Ji05KeHHH pa3JI0HteHHH

cjie,n;yeT

cjioiKeHHH

«aHHtie

H3MepeHHiL

ycTaHaBJiHBaTbOH

I);ejIJIK)JI03HI.

yiHTHBaTb

noHBH.

pa3Ji0JKeHHe

H3 STOTO TOHHOCTH

roiWHa

mio-

STOM CJIOJKCHHH n o ^ B b i

ncnbiTaHHH HaKonjieHti

H3MeHqnBOCTH n o K a a a T e j i e f t H B H T e K a r o m e t t

BHCHMOCTH OT HHTeHCHBHOCTH

npn

c

(|»HjibTpoBajibHoii

S y M a r o l t h B e p T H K a j i b H O B B e R e H H o r o B n o H B y MOJKHO o n p e f l e j i H T b i;ejiJiK)ji03H B 30He r j i a B H H X K o p H e f t , He H a p y m a n

6HJI

aKTHBHOCTH,

06HHHO

yBejiHieHHyio

,I^0CT0BepH0CTb

4-X

B

3a-

nOBTOp-

H3MeH*mBocTb

MeTojja

h

aaHHbie,

c e r o n o M o m b i o , noHCHHioTCH Ha p a 3 J i H i H H X n p H M e p a x

ero

B03M05KH0R0 n p H M e H e H H H . H e T K n e pa3JiHHHH 6 H J I H y c T a H O B J i e H H M e a t f l y p a 3 J i n HHOH r j i y S w H o i i H M e i K ^ y

BapnaHTaMH

yxofla

3a n o H B o i t .

Ilpa

conocTaBjieHHH

P A 3 J I H I H B I X MECTONPOH3PACTAHHFT HAHSOJIEE CNJIBHOE PA3JIO?KEHHE 6HJIO Y C T A H O B jieHo B 6ojiee c y x n x H T e r u i u x

noHBax.

Summary Title

of

the

paper:

Measuring

the

cellulolytic

probing rods w r a p p e d w i t h filter paper in fruit

activity

by

means

of

plantations

O n t h e basis of t h e e x p e r i e n c e g a i n e d b y U N G E R w i t h t h e g a u z e b a g test, a n e w method, specially

adapted

to

the requirements

of f r u i t - g r o w i n g

was elaborated for measuring the cellulolytic activity. B y

experiments,

m e a n s of rods

which

are 60 c m long, w r a p p e d w i t h filter p a p e r strips a n d i n s e r t e d v e r t i c a l l y i n t o soil, cellulose d e c o m p o s i t i o n

in the

main

changing the soil structure or injuring t h e

root

area

can

be

measured

roots.

A f t e r t w o y e a r s of t e s t i n g e x p e r i e n c e is n o w a v a i l a b l e o n t h e v a r i a b i l i t y of m e a s u r e m e n t values a n d t h e resulting accuracy of m e a s u r e m e n t . T h e of t h e d e c o m p o s i t i o n

period must be

fixed

in dependence

on the intensity

The

conclusiveness

of

e x a m p l e s for its possible application.

this m e t h o d

is d e m o n s t r a t e d

sites, warm

higher soil.

rates

of

decomposition

by

Significant differences appeared

t h e soil d e p t h s a n d t h e v a r i a n t s of soil h u s b a n d r y . were

found

When

above

comparing

all

for

the

of

increased

r a n g e of v a r i a t i o n i n case of i n h o m o g e n e o u s soil s t r u c t u r e h a v i n g t o b e account.

the

duration

cellulose rot. I n general f o u r replications will b e sufficient, w i t h t h e

into

the

without

taken several

between different

drier

and

Archiv f ü r G a r t e n b a u , X I X . B a n d , H e f t 4 , 1 9 7 1

255

Literatur BÄTZ, G.: Untersuchungen zur Erhöhung der Aussagekraft von Feldversuchen. Habilitationsschrift. J e n a 1968, 5—15 D E R K A C , D . F . : Raspredelenie iidkich osadkov pod kronoj jabloni. (Verteilung flüssiger Niederschläge u n t e r der Apfelkrone). Sadovodstvo, vinogradarstvo i vinodelie Moldavii, 25, 1970, Nr. 1, 4 9 - 5 1 GEIGER, R . : Das Klima der bodennahen Luftschicht. Die Wissenschaft, Verlag Friedr. Vieweg u. Sohn, Braunschweig, 1950, 78 GORA, A . , u . H . U N Q E R : E i n f l u ß d e r G e f ü g e m e l i o r a t i o n a u f d i e B o d e n k e n n w e r t e u n d

die

biologische Aktivität allgemeinverdichteter Böden verschiedenen geologischen Ausg a n g s s u b s t r a t s . T a g u n g s b e r i c h t e der D A L , 1968, 98, 2 0 1 - 2 1 1

HUNDT, R., u. H . UNGER: Untersuchungen über die zellulolytische Aktivität u n t e r Grünlandgesellschaften. I n : Mineralisation der Zellulose. Tagungsbericht der D A L Berlin 98, 1968,

263-275

KEMMER, E . : Grundlagen der Bodenpflege im Obstbau. Berlin 1938 K R A M E R , S . , U. M . S T Ö R T Z E R : D a s K l e e g r a s - T e i l m u l c h v e r f a h r e n . O b s t b a u 1 9 6 5 , 8 , 1 2 3 — 1 2 5

LIEBEROTH, J . : Kennzeichnung und Beschreibung landwirtschaftlich genutzter Standorte in der D D R , Eberswalde 1967 MÜLLER, G., u . H . W I N K L E R : M i k r o b i o l o g i s c h e G e s i c h t s p u n k t e d e r Z e l l u l o s e z e r s e t z u n g

im

Boden. I n Mineralisation der Zellulose. Tag.-Ber. D A L Berlin 98, 1968, 9 - 1 7 S T Ö R T Z E R , T H . : Der Einfluß des Bodens auf das vegetative W a c h s t u m der Süßkirsche an Standorten Ostthüringens. Diplomarbeit, Friedrich-Schiller-Universität J e n a 1964 S T Ö R T Z E R , T H . : Untersuchungen zu einigen Methoden des Bodenstrukturzustandes in obstbaulichen Bodenpflege- und Bodenvorbereitungsversuchen. Arch. Gartenbau, 19, 1971, 257-287 TÖRNE, E. V.: Der Steckrähmchentest, eine Methode zur vergleichenden Untersuchung der Zelluloserotte in verschiedenen Bodenschichten. I n : Mineralisation der Zellulose. Tag.Ber. DAL Berlin 98, 1968, 4 5 - 5 0 UNGER, H . : Der Zellulosetest, eine Methode zur Ermittlung der zellulolytischen Aktivität des Bodens in Feldversuchen. Zeitschrift Pflanzenernähr., Düng., Bodenkd. 91, 1960, S. 4 4 - 5 2 UNGER, H . : Über einige in Feldversuchen mit Zellulosetestbeuteln erzielte Ergebnisse. Thaer-Arch. 6, 1962, 146-150 UNGER, H . : Der Einfluß hoher N-Gaben auf die zellulolytische Aktivität des Bodens sowie Beziehungen zwischen Mikroorganismentätigkeit und Ertragsleistung einer Weide. Thaer-Arch. 8, 1964, 212-232 UNGER, H . : Der Gazebeuteltest. Eine Methode zur quantitativen Erfassung der biologischen Mineralisation organischer Substanzen im Boden. Zbl. Bakteriol. I I , 120, 1966, 60—79 UNGER, H . : Die Mineralisierung verschiedener organischer Substanzen im Boden von Grünlandstandorten. Zbl. Bakteriol. I I , 120, 1966, 4 1 1 - 4 2 6 UNGER, H . : Uber den Aussagewert der mit dem Gazebeuteltest erzielten Zelluloseabbauergebnisse. Tagungsberichte der D A L 1968, 98, 1 9 - 3 3 Anschrift des Autors: THEODOR

STÖRTZER

8046 Dresden Lugbergblick 7 b

Arch. Gartenbau • Bd. 19 • 1971 • H. 4 • S. 257-287 • Berlin Sektion Gartenbau, Bereich „Grundlagen industriemäßiger Obstproduktion" der Humboldt-Universität Berlin

TH. STÖRTZER

Untersuchungen zu einigen Meßmethoden des Bodenstrukturzustandes in obstbaulichen Bodenpflegeund Bodenvorbereitungsversuchen Eingegangen am 15. Dezember 1970

1.

Einleitung

Die strukturellen Bodenkennwerte als mittelbare Kriterien der Bodenfruchtbarkeit können mit einer beachtlichen Anzahl von Methoden untersucht werden (BIRECKI, M. und Mitarbeiter, 1968). Der Aufwand zur Erfassung gleicher oder ähnlicher Kennwerte ist jedoch sehr unterschiedlich und entspricht nicht immer dem Informationsgehalt. Obwohl aus den Ergebnissen der verschiedenen Methoden Ergänzungen und gegenseitige Bestätigungen entnommen werden können, bleibt die Auswahl der Methoden von der Versuchsfrage und den Untersuchungsmöglichkeiten abhängig. Für unsere mehrjährigen, periodisch durchzuführenden Strukturmessungen in obstbaulichen Bodenpflege- und Bodenvorbereitungsversuchen, wobei hauptsächlich Bodenlockerungseffekte zu untersuchen waren, standen die nachfolgenden Geräte zur Auswahl: Stechzylinder: 1 0 0 , 5 0 0 und 1 0 0 0 cm 3 nach v. N I T Z S C H 2 . Bohrgerät nach R A T A J und L I E B E R O T H ( 1 9 5 7 ) 3 . Bodensonde nach G Ä T K E ( 1 9 5 7 ) 4 . Rammsonde nach K U N Z E (zitiert bei B I R E C K I , 1 9 6 8 ) 5. Abschergerät nach S C H A F F E R (1960) 6. Bodendichtesonde DS-1 nach H E L B I G und B E E R (1965) 7 . Horizontalsonde nach L I N D N E R und Z S C H A A G E ( 1 9 6 7 ) 8 . Abschergerät nach D O M S C H ( 1 9 6 9 ) 1.

Zur Beurteilung von Lockerungsmaßnahmen im Boden konnte nach den Ergebnissen von S C H A F F E R ( 1 9 6 0 , 1 9 6 1 , 1 9 6 5 ) die von ihm entwickelte Abscherwiderstandsmethode zur Beurteilung der Strukturfestigkeit des Bodens in situ als vorteilhaft angesehen werden. Die Strukturfestigkeit, die auch als Kohärenz des gesamten Bodengefüges bezeichnet wird, ist als dynamische Größe vorwiegend von der Bodenart, dem Porenvolumen, d. h. Lagerungsdichte, dem Wassergehalt und dem Bodenverband abhängig ( S C H A F F E R 1 9 6 1 ) . V. BoG U S L A W S K I und L E N Z ( 1 9 5 8 , 1 9 5 9 ) bezeichneten mit Bodenverband die Art der Verbindung und der Lagerformen der verschiedenen Strukturelemente untereinander. Der Abscherwiderstand wird auch Scherwiderstand oder Scherls

Archiv für Gartenbau, Bd. X I X , Heft 4, 1971

258

TH. STÖKTZER, Meßmethoden des Bodenstrukturzustandes

festigkeit genannt und ist nach LINDNEB (zit. bei BIBECKI, 1968) von Textur, Struktur und Wassergehalt des Bodens abhängig. SCHAFFEB konnte mit seiner Methode den Abscherwiderstand des Bodens mit relativ geringem Aufwand an Zeit und Material messen. Auf Grund von Vorversuchen und den Vergleichsmessungen von STBAUSS (1968) erschienen uns dagegen die zu ähnlichem Zweck entwickelte Rammsonde nach K U N Z E (zit. bei BIBECKI, 1968) und die Drucksonde nach GÄTKE (1957) in der Anwendung umständlicher und für die dichteren und tieferen Bodenbereiche des Hauptwurzelraumes der Obstgehölze (0—60 cm) weniger geeignet als die Abschersonde nach SCHAFFER. Die Abschersonde nach DOMSCH (1969) ist nur für die Messung der Ackerkrume eingerichtet und bisher nur als Funktionsmuster in Potsdam-Bornim hergestellt worden. Die von LINDNER und ZSCHAAGE (1967) konstruierte Horizontalsonde, an der Ackerschiene des Schleppers befestigt, registriert während der Fahrt den Durchdringungswiderstand des Bodens in der jeweils eingestellten Tiefe (max. 40 cm). Diese recht produktive Methode dürfte jedoch für Obstgehölzpflanzungen nicht anwendbar sein, denn selbst in der Mitte der Arbeitsgasse würden kleinere Baumwurzeln die Messung beeinflussen. Die Scherfestigkeit ist von LINDNEB (1963) bei verschiedenen Böden im Labor an Stechzylinderproben mit einem von ZSCHAAGE (1962) entwickelten Schergerät gemessen worden. Er ermittelte hierbei grundlegende Beziehungen zu Bodenart, Bodendichte und -feuchte. Diese Beziehungen wurden auch in seinen Freilanduntersuchungen deutlich (LINDNEB. 1967), wobei er die Flügelsonde nach SCHAFFEB, kombiniert mit einem Drehmomentmeßgerät von ZSCHAAGE, vorteilhafter in der Anwendung und Aussage fand, als die Stechzylindermethode. In den Untersuchungen von 1969 konnten BENKENSTEIN und L I N D N E B die Zusammenhänge von Scherfestigkeit bzw. Reibung bei unterschiedlichem Wassergehalt und verschiedenen Bodenarten ermitteln. Die physikalische Nachwirkung der Unterbodenlockerung wurde von SCHAFFER. (1965) bei pseudovergleyter Braunerde mit der Abscherwiderstandsmessung noch 3 Jahre nach der Lockerung nachgewiesen, mit der Stechzylindermethode war das nicht mehr möglich. Zu ähnlichem Ergebnis gelangten RID und PFLUGFELD EB (1965). Sie ermittelten in einer Obstanlage noch 4 Jahre — und in einem weiteren Quartier noch 10 Jahre — nach der Unterbodenlockerung in Pseudogley-Braunerde einen geringeren Eindringwiderstand bei 20—40 cm Tiefe, während mit der Stechzylindermethode keine Signifikanz der Bodendichteunterschiede nachzuweisen war. Die besonders lange Wirkungsdauer der Bodenlockerung, die sich auch in der Wasserdurchlässigkeits- und Durchlüftungsprobe bestätigte, soll bei den in Dauergras stehenden Obstpflanzungen durch ein das gelockerte Bodengefüge abstützendes Wurzelgeflecht verursacht worden sein. Trotz einiger Mängel der auch heute noch viel gebrauchten Stechzylindermethode konnte auf sie wegen ihrer vielseitigen Verwendungsmöglichkeit und als Vergleichsmethode zur Abscherwiderstandsmessung nicht verzichtet werden. Ein Nachteil der Stechzylindermethode, der darin besteht, daß die Probefläche auf die nur in geringer Zahl möglichen Schürfgruben beschränkt bleibt, sollte von uns mit dem Bohrgerät von R A D A J und LIEBEBOTH (1957, 1963) teilweise

Archiv für Gartenbau, XIX. Band, Heft 4,1971

259

umgangen werden. Hierbei werden vier Stechzylinder übereinander in einem Stechzylindermantel untergebracht. Mit einer Bohrung können Zylinderproben aus allen Tiefen der Krume entnommen werden, ohne den Boden aufzugraben. Beim Einschlagen des Gerätes schob sich jedoch die Bodensäule bei größerer Feuchte und Lockerheit um mehrere cm zusammen, so daß infolge der Volumenänderung auf diese Methode verzichtet werden mußte. Als weitere Yergleichsmethode zur Abschersonde blieb noch eine Gammastrahlensonde, die als Bodendichtesonde DS-1 von H E L B I G und B E E R (1965) entwickelt wurde.

2.

Material und Methodik

Das von S C H A F F E R entwickelte Abschergerät besteht aus der Abschersonde, auch Flügelbohrer genannt, und den aufsetzbaren Manoskop-Drehmomentschlüsseln (Abb. 1). Am unteren Ende eines etwa 80 cm langen Stahlrundstabes ( 0 14 mm) sind 4 Stahlblechflügel (100 X 18 x 3 mm) radial angeschweißt, und der Stab wird in den Winkeln der Bleche tief ausgeschliffen. Die Flügelbleche sind oben und unten, entgegen der Drehrichtung, einseitig angeschärft zur leichteren vertikalen Durchdringung des Bodens. Das obere Stabende steckt in einem Kopfstück, das mit einem Innenvierkant endet. Eine Maßeinteilung dient zur Kontrolle der Meßtiefen. Nach dem Einschlagen der Sonde bis zur jeweiligen Meßtiefe wird ein zweiarmiger Manoskop-Drehmomentschlüssel mit seinem Vierkant in das Kopfstück der Sonde eingesetzt und langsam seitlich gedreht. Die Drehkraft überträgt ein eingebauter Torsionsstab auf die Flügelsonde. Der mit einem Zeiger gekoppelte Torsionsstab wird je nach dem Bodenwiderstand unterschiedlich in sich verdreht, bis der zylindrische Bodenkörper abgeschert ist. Der maximale Zeigerausschlag kann an einer Skala in cmkp oder mkp abgelesen werden. Die Originalausführung der Abschersonde war für die Dauerbelastung der in 6 Tiefen gestaffelten Meßserien nicht stabil genug. Die Schweißstellen rissen wiederholt ab und der Innenvierkant am Sondenkopf war zur Aufnahme der Hammerschläge ungeeignet. Das Ausheben der bei Trockenheit besonders festsitzenden Sonde mußte durch Ausgraben ( S T R A U S S , 1968) oder eine Hebeleinrichtung erfolgen, wobei sich der Rundstab verbog. Die Produktivität des Gerätes war zu gering. Auf Grund unserer Vorschläge ist das Abschergerät vom Institut für Landmaschinen der Friedrich-Schiller-Universität Jena (Herrn Ing. Hädrich) verbessert worden. Der Kopfteil wurde so verstärkt, daß eine aufgesetzte Schlagschutzhülse den Innenvierkant schützte und eine sichere Hammerauflage darstellte. Zum Heben der Sonde diente ein speziell angefertigtes HebelgrifFstück, das zunächst um den Rundstab geführt und bei Bedarf zum Lockern der Sonde von unten gegen das Kopfstück geschlagen wurde. Zwei Personen zogen bei mäßiger Trockenheit die Sonde aus dem Boden. Der Abscherwiderstand konnte maximal bis 70 cm Tiefe gemessen werden. Der geringfügige Reibungswiderstand des Bodens am Stab und an der oberen Kreisfläche 18*

260

Th. Störtzee, Meßmethoden des BodenstrukturzußtandeS

Abb. 1. Abschergeräte mit Zubehör 1 Manoskop-Drehmomentschlüssel verschiedener Meßbereiche, 2 Abschersonden, 3 Hebegriffstück, 4 Schlagschutzhülse

mit dem bereits abgescherten Boden ist bei der Messung vernachlässigt worden. Zur Messung von geringen Abscherwiderständen (Drehmomentschlüssel 0—300 cmkp), z. B . in frisch gelockerter, oberflächennaher Bodenschicht, hat sich eine Vergrößerung der Abscherflügel von 5 auf 10 cm Kreisdurchmesser bewährt (VENT, 1968). Muß bei besonders festem Boden gemessen werden

Archiv für Gartenbau, XIX. Band, Heft 4,1971

261

teff 100

8hO

Abb. 2. Abschersonde mit verändertem Sondenkopf 1 Abscherflügel, 2 Rundstab, 3 Sondenkopf mit ober- u. unterseitigen Schlagflächen, 4 Endstück mit Innenvierkant, 5 Schlagschutzhülse

(Maximum des großen Schlüssels 13 kpm), so empfiehlt SCHAFFER ( 1 9 6 8 ) Flügel von nur 5 cm Höhe. Werden nur größere Tiefen gemessen, so ist besonders bei trockenen und bindigen Böden eine Hebelvorrichtung ähnlich einem Wagenheber erforderlich. Die abgelesenen maximalen Drehmomentwerte genügen zu relativen Vergleichen. Soll der Abscherwiderstand/Flächeneinheit ausgedrückt werden, so geschieht das nach folgender Formel (SCHAFFEE, 1960): -M„„„ Hierbei ist: CT = Abscherwiderstand/Flächeneinheit (kp/cm2) Mma,x = maximales Drehmoment der angewandten Kraft, die beim Abscheren des Bodens gebraucht wird (mkp) 2 n hri + 2/3 n r3 = 4,254, wenn die folgenden Maße verwendet werden a = — 100 und außer dem Mantel nur noch die untere Kreisfläche abzuscheren ist. h = Höhe des Flügelbohrers (10 cm) r = Radius des Flügelbohrers (2,5 cm) Beispiel: M m a x = 6,0 mkp 6,0 mkp = 1,410 kp/cm2 ° = 4,254 Die Bodendichtesonde DS-1 (Gammastrahlensonde) von HELBIG, H . und M. diente zu grundlegenden Untersuchungen in denVersuchen und zu vergleichenden Messungen zur Abschersonde, ebenso die Stechzylindermethode nach v. NITZSCH (FIEDLER 1 9 6 4 ) . Die Bodenfeuchte wurde zum Teil gravimetrisch (Bohrstock nach GERSON) bestimmt. Die pF-Werte sind mit dem Vakuumkapillarimeter nach SEKERA und die Schlämmanalyse nach KÖHN ermittelt worden (FIEDLER 1 9 6 4 ) . Die Strukturmessungen erfolgten in den nachstehend beschriebenen Versuchen (Tab. 1): BEER (1965)

262

TH. STÖRTZER, Meßmethoden des Bodenstrukturzustandes

Tabelle 1 Daten zu den Bodenpflegeversuchen in Kernobstanlagen (10. Standjahr) der Versuchsstation Schinditz und den Bodenvorbereitungsversuchen zu Apfelniederstämmen (Anlage Herbst 1966 an allen Standorten) Standort

langj. Mittel

H a u p t b o d e n f o r m (LIEBEROTH, 1 9 6 7 )

Schinditz (Gera)

8,2 °C, 560 mm

Prussendorf (Halle) Pillnitz (Dresden) Marquardt (Potsdam)

9.4 °C, 508 mm 9.5 °C, 677 mm 8,5 °C, 585 mm

Löß-Rendzina mit Übergang zu Löß-Parabraunerde Löß- Schwarzerde Salm-Parabraunerde Salm-Braunerde

Bodenpflegeversuche

Schinditz

in

Pflegevarianten: 1. Kleegras-Teilmulch * : 2. offen gehalten, Anlang August Senf-oder Rapseinsaat:

Arbeitsgasse mit Kleegras angesät, Mähgut wird auf dem Baumstreifen gemulcht (ausdauernde Mischung) Baumstreifen mit Herbiziden behandelt

* KRAMER S . , und M. STÖRTZER (1965)

Bodenvorbereitungsversuch

Schinditz

Gerätevarianten 1. Anbaudrehpflug 2. Anbaubodenmeißel, danach gepflügt 3. Vorgelockert mit Jenaer Gerät, danach gescheibt und gepflügt 4. Sandbodenmeliorationspflug 5. Vollumbruchpflug

Furchen- bzw. Lockerungstiefe (cm) B B B B

172 190 172 190

—

B 172 B 185 B 175

25 60 25 60 60 25 45-50 45-50

Die B o d e n p f l e g e v e r s u c h e der Versuchsstation Schinditz sind als Blockanlagen mit 4 Wiederholungen in 2 Kernobst-Viertelstammpflanzungen (6 x 5m, 4. Standjahr) angelegt worden. Nach 6jährigem Bestehen der Pflegevarianten konnte eine entsprechende Einwirkung auf den Strukturzustand des Bodens erwartet werden. Die B o d e n v o r b e r e i t u n g s v e r s u c h e entstanden in Kooperation zwischen den obstbaulichen Institutionen der DDR. Sie wurden im Herbst 1966 als Spaltanlagen mit 4 Bearbeitungen und 3 Düngungsvarianten maschinell vorbereitet und mit Apfelniederstämmen angepflanzt. Zur Strukturuntersuchung sind grundsätzlich nur die gemulchten Baumstreifen der Kleinteilstücke „Stallmist + PKVorrat" ausgewählt worden. In Schinditz kam als 5. Vorbereitungsvariante das „Jenaer Gerät" hinzu, ein Meliorationsgerät zur Tieflockerung und mineralischen Tiefdüngung bis maximal 1 m Arbeitstiefe und 0,8 m Arbeitsbreite ( S C H W A R Z und G O R A 1963). Genetisch betrachtet, ist der Boden der Schinditzer Versuche im überwiegenden Anteil von Übergangsformen der nachfolgend in zwei Profilen kurz beschriebenen Hauptbodenformen des Standortes ausgebildet.

Archiv für Gartenbau, XIX. Band, Heft 4,1971

263

Bodenprofile im Bodenvorbereitungsversuch Schinditz Profil 1: Löß-Rendzina Ap C

0 - 3 0 cm 30—> 230 cm

fahldunkelbrauner, toniger Schlufflehm, bröckelig, krümelig zerfallend, teils verfestigte Aggregate, kalkfrei Löß, gelbockerfarbig mit typischem Gefüge, stark kalkhaltig, bis 80 cm vereinzelte schwache Tonbeläge

Profil 2: Löß -Parabraunerde Ap 0 - 3 0 cm Bt 1 3 0 - 8 0 cm

Bt 2

80-150 cm

Cca

> 150 cm

ähnlich dem Profil 1 dunkelbrauner, teils rötlichbraunmarmorierter schluffiger Ton, dicht gelagert, ausgetrocknet in grobe Polyeder zerfallend, kalkfrei, Fe-Mn-Konkretionen, große Wurmgänge, allmählicher Übergang dunkelockerfarbiger Lößlehm, feucht, weniger dicht gelagert, kalkfrei kalkhaltiger, gelbockerfarbiger Löß

3.

Ergebnisse

3.1.

E r p r o b u n g des Meßbereiches der Abschersonde u n d Vergleiche zur Stechzylindermethode in Bodenpflegeversuchen

Zur Erprobung des maximalen Meßbereiches der Abschersonde dienten die e x t r e m e n Bodenfestigkeitsunterschiede zwischen dem Rest eines Luzernefeldes u n d dem b e n a c h b a r t e n Luzerneumbruch, der 3 Monate nach dem U m b r u c h u n d der Bodenmeißellockerung (60 cm) mit Kernobst bepflanzt w u r d e . Die Sondierungen erfolgten im November, kurz nach der Pflanzung. Trotz der erheblichen Variationsbreite der Einzelmessungen k o n n t e n bereits mit 5 Wiederholungen signifikante Unterschiede im Abscherwiderstand festgestellt werden (Tab. 2). Die Wiederholungen der Sondierungen sind grundsätzlich auch bei d e n folgenden Untersuchungen quer zur Bearbeitungsrichtung in Abständen von etwa 30 cm als „Sondierkette" angeordnet worden. Hierdurch d ü r f t e n die Lockerungsunterschiede des Bearbeitungsgerätes sicherer e r f a ß t werden als bei verstreut liegenden Sondierstellen. Die Belastungsgrenze des Gerätes wurde in der noch v o n der sommerlichen V e r d u n s t u n g trockenen Schwarzerde u n t e r L u z e r n e teils überschritten Z u m Vergleich der Informationen aus der Abscherwiderstandsmessung u n d der Stechzylindermethode u n d deren Beziehungen zueinander h a t t e n wir in Bodenpflegeversuchen zu Kernobst-Viertelstämmen der Versuchsstation Schinditz (Tab. 1) 3 Sondierketten von je 12 m Länge angelegt, die q u e r durch Baumstreifen u n d Arbeitsgassen verliefen. Durch die lange, kettenförmige Anordnung der in A b s t ä n d e n von 40 cm vorgenommenen Messungen (in 3 Tiefen = 270

264

TH. STÖRTZER, Meßmethoden des Bodenstrukturzustandes

Tabelle 2 Abscherwiderstand bei Schwarzerde in einem Luzernefeld und in 60 cm tief gelockerter Neupflanzung auf Luzerneumbruch (max. Drehmoment in mkp) Tiefe cm

Luzernefeld mkp

Luzerneumbruch mkp

Variationsbreite in mkp Luzernefeld Luzerneumbruch

0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60

6,8 7,7 7,9 9,1 10,4 11,9

0,7 1,9 3,5 5,7 7,4 8,5

5,0 5,5 5,8 6,5 7,5 9,0

GD

5% 1% 0,1%

• • • • • •

• • • • • •

8,5 9,5 9,5 12,8 14,0 14,0

0,6 • 1,02,33,03,8 • 5,2-

• • • • • •

0,8 3,2 4,7 7,0 10,3 10,5

1,9 2,5 3,3

Einzelproben je Methode) wurde auch für die Stechzylindermethode ein größerer Aktionsbereich erreicht als in den üblichen kleinen Schürfgruben. Es konnten natürlich nicht völlig gleiche Proben verglichen werden. Zwischen Stechzylinder- und Flügelbohrereinstichen mußten etwa 20 cm weite. Abstände eingehalten werden als Sicherung gegen evtl. seitliche Beeinflussung bei der Probenahme. Auch das Ansetzen der Geräte auf gleicher Höhe ermöglichte nicht, einen gleichen Tiefenbereich zu erfassen, infolge der unterschiedlichen Länge der Meßgeräte. Die Einzelwerte einer Sondierkette sind in Abbildung 3 in Kurven dargestellt. Sie zeigen die lockernde Wirkung der Mulchdecke im geringeren Abscherwiderstand und im geringeren Trockenraumgewicht ( = Bodendichte). Die Bodenfeuchte ist im Oberboden zwischen den Varianten durch die beginnende Herbstvernässung relativ ausgeglichen. Die Fahrspuren Tabelle 3 Koeffizienten der partiellen Korrelationen zwischen Meßwerten von Bodenfeuchte (xt), Bodendichte (x2) und Abscherwiderstand (y) in Bodenpflegeversuchen, Schinditz November 1967. Apfelpflanzung (n = 56), Birnenpflanzung (n = 24), signifikante r-Werte für r m a x 5 % unterstrichen

Beziehung Apfelpflanzung

xiyx2 x2y-xx a\x2-y

Zylinder Abschersonde

Meßtiefen (cm) 0- 4 15-19 0-10 15-25

30-34 30^0

Koeffizienten - 0,11 + 0,17 + 0,61 + 0,68

- 0,42 + 0,35

+ 0,48

+ 0,04

+ M3

+ 0,30 + 0,57 + 0,57

- 0,24 + 0,60 + 0,74

- 0,14 - 0,03 + 0,51

Birnenpflanzung y • x2 x2y • xt xtx2-y

Archiv für Gartenbau, XIX. Band, Heft 4,1971

deuten sich in der Meßtiefe 0—10 cm durch den Anstieg der Kurven von Abscherwiderstand und Trockenraumgewicht unter dem Gras der Arbeitsgasse an, während unter Raps etwa ab 15 cm eine breite Bearbeitungssohle zu erkennen ist. Ein positiver Zusammenhang zwischen Abscherwiderstand und Bodendichte ( = Trockenraumgewicht) konnte mit partiellen Korrelationskoeffizienten nachgewiesen werden (Tab. 3). Der festere Boden war also gewöhnlich auch dichter gelagert. Die bestehende positive Korrelation zwischen Bodendichte und -feuchte läßt sich wie folgt erklären: Der unter Mulch lockere Boden (Makroporen) und der höhere Wasserverbrauch der Obstbäume aus dem stärker durchwurzelten, gemulchten Baumstreifen, dazu die bei der beginnenden Herbstvernässung wasserbindende Mulchdecke bewirkten noch keinen wesentlichen Vorteil des gemulchten Bodens in der Bodenfeuchte beim Vergleich zu der im Sommer stärker austrocknenden Arbeitsgasse, die durch Fahrspuren und Bearbeitungssohle (unter Raps) teils verdichtet wurde und hierdurch stärker Wasser aufnahm. Die auffälligsten korrelierenden Amplituden traten bei 0—10 cm Tiefe an den Übergangsstellen von den Baumreihen zu den Arbeitsgassen auf (Abb. 3). Die in Tab. 4 zusammengestellten Variationskoeffizienten zeigen besonders beim Abscherwiderstand eine große Streuung der Einzelwerte, die mit zunehmender Bodentiefe abnimmt und als Ausdruck für die allgemein heterogene Beschaf-

265

266

TH. STÖRTZER, Meßmethoden des Bodenstrukturzustandea

fenheit des Bodens in den Pflegevarianten gelten kann, aber auch auf das empfindliche Ansprechen des Gerätes hinweist. Tabelle 4 Variationskoeffizienten der Meßreihen von Bodenfeuchte, -dichte und Abscherwiderstand in 3 Tiefen der Bodenpflege versuche in Schinditz, Nov. 1967 Gerät Zylinder Abschersonde Apfelpflanzung Bodenfeuchte Bodendichte Abscherwiderstand Bimenpflanzung Bodenfeuchte Bodendichte Abscherwiderstand

Meßtiefen (cm) 0- 4 15-19 0-10 15-25 n 54

su/0

n

30-34 30-40

«7o

57 11,0 9,7 70,2

24

«7o

n

56 8,6 7,8 30,7

24 13,0 10,4 78,2

7,2 6,3 40,5 23

12,0 7,9 30,2

6,0 3,4 18,4

Zum Vergleich des Informationsgehaltes von Abscherwiderstand- und Porenvolumenmessungen (Stechzylinder-Methode) wurden die Meßwerte aus den Bodenpflegeversuchen varianzanalytisch ausgewertet. Die in Tabelle 5 zusammengefaßten F-Werte ergaben beim Abscherwiderstand allgemein größere signifikante Differenzen zwischen den Prüfgliedern als beim Porenvolumen, doch die Anzahl der signifikanten Differenzen war nach den multiplen i-Testen mit 11 beim Abscherwiderstand und 12 beim Porenvolumen etwa gleich. Tabelle 5 Vergleich der F-Werte von Messungen des Abscherwiderstandes (AW) und Porenvolumens (PV) in Bodenpflegeversuchen, Schinditz, Nov. 1967 Streuungsursache

FG AW, PV

i^-Werte errechnet AW PV

Tab. AW, PV

Apfelpflanzung Gesamt Blöcke (A) Bodenpflege(B) Meßtiefen (C) WW A / B WW B/C WWW A/B/C Fehler

89 1 2 2 2 4 4 72

34,98 72,00 57,02 0,21 18,80 8,83

4,90 18,66 14,10 2,26 11,42 1,66

3,98 3,13 3,13 3,13 2,50 2,50

Bimenpflanzung Gesamt Bodenpflege(A) Meßtiefen (B) WW A/B Fehler

62 2 2 4 54

37,28 20,43 13,72

16,58 15,66 9,82

3,18 3,18 2,56

Archiv f ü r Gartenbau, X I X . Band, H e f t 4, 1971

CO

ftc3

•w 1 os" 00 1

Ü

267

tt00 I1

co"

1 1

00 co"

ei OS

00 oo"

Oi

3

oj

os oo" 05

OS

I

00

os 1

©

00 co"

CO

00

OS

o fc». oo ei •«x t Ii 2 «

«3 ^

co

00

io

«3 «O

w

fi

fi

O

Ö

ft

CO

CS «

W

00

CI

o CO

©

io

©

IO

o

ia

T3 h OS - s ja o o I I

£

£ o 00

CO

« OS

00

,H o" II

z o IO

OS

00

o

CO

fi

II

Ö

8 Oi

e sM s e "5> A

8

8 e «5 eo co

mNHM IO ®

-Q e H S3 «5 N — -o 0) « •®H f ^s O Q TJ 5

'S

£ ^

®z s

s i o £® K? N •e h

S-Sl

tì J3 ° S o 02 -

PI d —'S® 'S -fi H tì ü h ® 'TÖ _O rri Qh-3 -I ® fi o « H S¡ » B 3 b£> 2 ^ "'CS ^ 3 ß > > 3

n

•o

a

00

M

ä m M C S

ffl ®

73 13 60 3

c

:g

S® o® h S os o M« ü 'S B o TJ O M JS

»o co"

m ei o oo

00 ei o

CS :c8

§Ö i-a O

a

rI

IQ 00 IQ t-" OS ei o O o CO « oi co" oo Im CO 00

n

-rH ^ IQ IQ ei co" r-" Oi 00 ^ o CO

M

< U 00 C 3 :cä O C eo co m « co 05 O ' S 105 od 05 05

3 •ö o « FQ M

io tM

o ® ^ tn o « 05 c Ci o" m" O O O ti

co « lo os © ^ kd ud © Oi I© Tt< oo ICO iio 00 CO I t - |