224 107 6MB
German Pages 64 Year 1981
ISSN 0003-908X 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 R E P U B L I K
ARCHIV FÜR
GARTENBAU
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Summary Title of the paper: Development of a quality-ensuring system for organic manuring substances produced along industrial lines The increasing importance of producing organic manuring substances for soil improvement and use as horticultural earths and substrates calls for both the provision of the quantities required and a quality that suits with the purpose the products will be used for. To this effect a quality-ensuring system is to be developed in the enterprises producing fertilizers. Proceeding from the experience gained in the nationally owned enterprise V E B Düngestoffe Frankfurt/Oder a description is given of the fundamentals needed for a quality-ensuring system, as well as of standardization problems and preliminary results obtained from systematic quality controls. I t is requested to make immediate use of these findings in all fertilizer-producing enterprises.
BATJMAXN7SCH\VÄGERSENT, Qualitätssicherungssystem f ü r D ü n g e s t o f f e
250 Literatur
BATTMANN, E . : Organische Düngung und Erdwirtschaft bei der industriemäßigen Produktion im Gartenbau und industrielle Düngestoffproduktion. iga-Ratgeber, E r f u r t 1977 BAI':MANN, E. und JURACK: Organische Düngestoffe; Erden u n d Substrate zur Gemüsejungpflanzenanzucht. Standardisierung Land-, Forst- und Nahrungsgüterwirtschaft 17, 1978, 96 BAUMANN, E. und E. KRTJMNOW: E r h a l t u n g und Steigerung der Bodenfruchtbarkeit durch organische Düngung — eine wichtige Voraussetzung f ü r hohe u n d stabile Erträge. Gartenbau 26, 1979, 3 5 3 - 3 5 4 K Ö R S C H E N S , M . und J . S C H W Ä G E R G E N : Standardisierung auf dem Gebiet der Produktion organischer Düngestoffe — Voraussetzung f ü r Qualitätssicherung. Standardisierung Land-, Forstu n d Nahrungsgüterwirtschaft, 17, 1978, 9 0 - 9 3 , 96 SCHWÄGERGEN, J . : Entwicklung eines Qualitätssicherungs- und -kontrollsystems f ü r industriell hergestellte organische Düngestoffe, dargestellt am Beispiel des V E B Düngestoffe F r a n k f u r t / Oder. Humboldt-Universität zu Berlin, Dissertation 1979 o. A. : Verordnung über die Standardisierung in der Deutschen Demokratischen Republik — Standardisierungsverordnung. — Gesetzblatt der D D R , Teil I I , Nr. 90 vom 27. 9. 1967 Anschrift der Autoren : ao. Prof. Dr. sc. E . B A U M A N N Sektion Gartenbau der Humboldt-Universität zu Berlin \VB Gemüseproduktion, D D R - 1722 Großbeeren Dr. J.
SCHWÄGERGEN
V E B Düngestoffe F r a n k f u r t / O d e r D D R - 1200 F r a n k f u r t / O d e r , Karl-Marx-Str. 32
Arch. Gartenbau, Berlin 28 (1980) H. 5, S. 251-263 Institut für Gemüseproduktion Großbeeren der Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der DDR MANFRED DREWS u n d ROSEMARIE
FRANK
Untersuchung zur Schadgrenze von Bor bei der Gewächshausgurke und Tomate
Eingang: 8. Januar 1979
Zur D e u t u n g von Schadsymptomen müssen die Sehadgrenzen b e k a n n t sein. In Gewächshausböden k o m m t es häufig vor, daß durch Zusatz nährstoffreicher organischer Stoffe oder ü b e r h ö h t e r Düngergabe der pflanzenverträgliche Nährstoffgehalt im Boden u n d damit auch in der Pflanze überschritten wird ( D R E W S 1 9 6 4 ) . Da die hierdurch hervorgerufenen Ertragsminderungen meist nicht sofort e r k e n n b a r sind, m u ß durch regelmäßige Kontrollen die V e r ä n d e r u n g des Nährstoffgehaltes in den Gewächshausböden verfolgt u n d bei keiner eindeutigen Belegung der Schadursache diese Untersuchungen durch eine B l a t t a n a l y s e ergänzt werden. Auf der Grundlage dieser Analysenergebnisse u n d der Schadgrenzen k a n n d a n n festgelegt werden, ob als Ursache f ü r die E r t r a g s m i n d e r u n g ein zu hoher Nährstoffgehalt in Betracht kommt. Da mit derartigen Schädigungen nicht nur bei den H a u p t n ä h r s t o f f e n , sondern a u c h bei den Mikronährstoffen zu rechnen ist, wurden in E r g ä n z u n g zu den Untersuchungen über den Borversorgungszustand von gemüsebaulich g e n u t z t e n Gewächshausböden ( D R E W S , F R A N K 1 9 8 0 ) pflanzenbauliche Versuche zur Toxizitätsgrenze von Bor bei der Gewächshausgurke u n d T o m a t e d u r c h g e f ü h r t . Hierzu werden in der L i t e r a t u r , je n a c h u n t e r s u c h t e m Pflanzenorgan (Blatt, Sproß einschließlich Blätter), verschiedene Angaben gemacht ( B E R G M A N N u n d N E U B E R T 1 9 7 6 ) . Bei den durchgeführten Untersuchungen interessierte deshalb auf G r u n d der unterschiedlichen Borverteilung in den Pflanzenorganen (Blattspreite, Blattstiel, F r u c h t ) , welcher Borgehalt im jeweiligen Pflanzenorgan in Abhängigkeit von der Insertionshöhe als K r i t e r i u m f ü r die Schadgrenze dienen k a n n u n d welche Beziehungen zwischen den Gehaltszahlen in diesen Pflanzenorganen bestehen. Über die hierbei erzielten Ergebnisse u n d die sich d a r a u s ergebenden Schlußfolgerungen f ü r die Nährstoffkontrolle beim Anbau der Gewächshausgurke u n d T o m a t e soll berichtet werden. Methodik Zur E r m i t t l u n g der Schadgrenzen wurden Ertragsversuche u n t e r Glas in Mitscherlichgefäßen durchgeführt. Bei den Böden handelt es sich vorwiegend u m strukturstabile E r d e n mit einem Anteil von 30 Vol. % Entrindungsabfällen (Kieferntrockenrinde).
DRETVS/FEAXK, Schadgrenze von Bor
252
Diese Untersuchungen erfolgten zur Tomate (Sorte Sonato) und zur Gurke (Sorte Saladin). Es wurden ein Gurkenversuch und zwei Tomatenversuche durchgeführt. Zur Einstellung unterschiedlicher Borgehalte wurden die Pflanzen mit Gießwasser differenzierter Borgehalte (Tabelle 1) gegossen. Bei den Tomaten wurden die Pflanzen bis zum fünften Blütenstand und bei der Gurke bis zu einer Höhe von 1,10 m kultiviert. Eine Analyse auf den Bodenborgehalt erfolgte vor Ansatz und nach Beendigung des Versuches nach der von D R E W S und F R A N K 1 9 8 0 beschriebenen Schnellmethode. Zur Ermittlung des Borgehaltes in den Pflanzenorganen wurden Blatt- und (Blattspreite und Blattstiel) und Fruchtproben zu verschiedenen Vegetationsabschnitten aus unterschiedlicher Insertionshöhe entnommen. Die Borbestimmung erfolgte nach der Dianthrimidmethode ( D R E W S und F R A N K 1 9 8 0 ) . Die durch das Bor hervorgerufenen Schadsymptome auf der Blattspreite wurden bonitiert und in 4 Schadstufen eingeordnet. Tabelle 1 Borgehalt des Gießwassers (mg B/1 H 2 0 ) beim Gurken- und Tomatenversuch Variante 1
2
3
4
5
6
7
8
9
mg B/1 Wasser 0
0,25
0,5
1,0
2,0
4,0
8,0
12,0
16,0
Ergebnisse Der Schadverlauf begann bei der Gurke mit, einer gelben Aufhellung der Blattränder an den älteren Blättern (Schadstufe 1, Abb. 2), auf denen sich später kleine dicht gedrängte nekrotische Flecken (Schadstufe 2) ausbildeten (Abb. 3). Die Blattränder waren nach unten gekrümmt. Im weiteren Verlauf trockneten unter Einkriimmung die Blattränder ein (Schadstufe 3). Gleichzeitig trat eine fleckige Aufhellung in der Blattspreite mit Nekrosen besonders unmittelbar um die Blattadern auf. Bei der Schadstufe 4 waren diese Symptome über die gesamte Blatt spreite ausgebreitet und die Blatt ränder stark verkrümmt und eingetrocknet (Abb. 4). Ähnlich werden die Schadsymptome von BERGMANN und N E U B E R T 1976 beschrieben. Abbildung 5 zeigt eine borgeschädigte Pflanze. Schäden der Stufe 1 waren bei den Varianten mit 8 bis 16 mg B/1 Wasser bereits nach 14 Tagen erkennbar. In der Abbildung 6 sind die zu Versuchsende in der Blattspreite, dem Blattstiel und die in der Frucht bestimmten Borgehalte dargestellt. Gleichzeitig sind in dieser Abbildung die zu Versuchsende bonitierten Schadstufen eingetragen. Mit Ausnahme der Variante 1 bis 3 zeigten alle anderen Pflanzen, ansteigend mit dem Borgehalt von 275 bis 3200 ppm, in der Blattspreite alter Blätter geringe bis starke Borschäden an den Blättern. Schädigungen an der Frucht konnten bei keiner der Varianten festgestellt werden. Wie aus Abbildung 6 ersichtlich ist und wie auch bereits in anderen Untersuchungen nachgewiesen wurde ( D R E W S u. FRANK 1 9 8 0 ) , enthalten jüngere Blätter einen geringeren Borgehalt als ältere (Abb. 6).
Archiv iiir Gartenbau, X X V I I I . Band, Heft 5, 1980
253
Abb. 1. Nichtgeschädigtes Gurkenblatt
Abb. 2. Schadstufe 1 ; gelbe Aufhellung der Gurkenblattränder
254
Drfats/Fraxk, Schadgrenze
-a - c
•2 s
o -ë a S
I • .23 -S . O 6B
cö S-i ^ 3
von Bor
Archiv für Gartenbau, XXVIII. Band, Heft 8, 1980
2 55
Die Beziehungen zwischen dem Borgehalt in der Blattspreite, dem Blattstiel und der Frucht sind in Abbildung 7 dargestellt. Mit zunehmendem Gehalt in der B l a t t spreite erhöht sich auch in diesen Pflanzenorganen geringfügig die Bormenge. Die Blattspreite enthält im Vergleich zu den anderen Pflanzenorganen aber einen wesentlich höheren Borgehalt.
A b b . 5. B o r g e s c h ä d i g t e G u r k e n p f l a n z e
Zu Versuchsbeginn lagen im Boden Borgehalte von 2 mg B/1 Boden vor, die bei den Varianten 1 bis 3 bis zu Versuchsende nur bei der Variante 3 gering überschritten wurde (Abb. 8). Von der Variante 4 erhöhten sich die Gehalte bis zur Variante 9 von 5 auf 25 mg B/1 Boden. Als Schädigungswert können die bei der Variante 4 vorliegenden Gehaltszahlen in den Pflanzenorganen und im Boden angesehen Werden. Der Boden enthielt 5 mg B/1 Boden. Danach sind erste sichtbare Borschäden (Schadstufe 1) bei der Gurke zu erkennen, wenn in der Blattspreite älterer Blätter Borgehalte von etwa 275 ppm vorliegen. Die hierfür sinngemäß zutreffenden Gehaltszahlen für den Blattstiel, die Frucht, aber auch die Werte für die anderen Schadstufen sind aus Tabelle 2 zu entnehmen. Die Schadgrenze der Schadstufe 1 entspricht etwa dem Wert der von R O O R D A VAN E Y S I N G A (1969) ( « 300 ppm) für Blätter aus der Triebmitte angegeben wird ( B E R G M A N N u. NETJBERT 1976). In den Gurkenerträgen zeigte sich keine eindeutige Tendenz zu den Blattschäden. Fehlerstatistisch war nur die Ertragsdifferenz der Variante 9 gesichert (Tabelle 3). Diese Erscheinung, daß bei erheblichen Blattschäden keine größeren Ertragsdifferenzen auftraten, dürfte auf die relativ kurze Versuchsperiode von 8 Wochen zurückzuführen sein.
256
Drews/Frank,
Variante
Borgehalt in der Blattspreite
ppm Bor
Abb. 7. Beziehung zwischen dem Borgehalt in der Blattspreite, dem Blattstiel und der Frucht bei der Gurke
Schadgrenze von Bor
257
Archiv für Gartenbau, X X V I I I . Band, Heft 5,1980
/
/
B-Yersuchsbeginn £-Yersuchsende
Abb. 8. Borgehalt des Bodens beim Gurkenversueh zu Versuchsbeginn und Ende
3
5
Variante
ff
7
S
Tabelle 2 Borgehalt der Blattspreite, des Blattstiels und der Gurkenfrucht bei den 4 Schadstufen Pflanzenorgan
Schadstufe 1 2 ppm Bor
Blattspreite Blattstiel Frucht
275 52 49
525 56 57
3
4
925 120 120
2200 240 250
Tabelle 3 Fruchtertrag kg/Pflanze beim Gurkenversuch Ertrag
Variante 1
kg/Pflanze %
1,60 100
GD
0,38 kg/Pflanze
2 1,51 94
3
4
1,59 99
1,47 92
5
6 1,53 95
7 1,41 88
8
9
1,53 96
1,41 88
0,98 62
23,8%
Die Schäden traten auf, nach dem bereits die ersten Früchte geerntet wurden. Bei der Tomate begannen die Schadsymptome mit einer fleckenhaften nekrotischen Bräunung der Blatträndcr (Schadstufe 1, Abb. 9). Ein Gelbwerden der Blattränder trat nicht auf. Auch hier wurden die Schadsymptome zuerst an den älteren Blättern sichtbar. Im weiteren Verlauf verbreiterte sich der dunkelbraune Rand, und die nekrotischen Flecken griffen auf die Blattspreite über (Schadstufe 2). Wie bei der Gurke trat eine Einkrümmung der geschädigten Blattränder ein (Schadstufe 3, Abb. 10). Im fortgeschrittenen Stadium waren die nekrotischen Flecke über die gesamte Blattspreite verteilt (Schadstufe 4, Abb. 11). Teilweise verfärbten sich die Blattstiele dunkelbraun und die Kelchblätter der obersten Blütenstände trockneten ein. Zeitlich traten bei der Tomate die Schadsymptome Wesentlich später als bei der Gurke auf. Erste Blattschädigungen Waren erst nach 7 Wochen erkennbar. Zu Versuchsende waren bei Versuch 1 die Pflanzen der Variante 1 bis 5 und bei Versuch 2 die Pflanzen der Variante 1 bis 4 nicht geschädigt. Die in der Blattspreite (alte Blätter), dem Blattstiel und in der Frucht analysierten Borgehalte zu Versuchsende sind in den Abbildungen 12 und 13 dargestellt. Auch die Ergebnisse der Tomate bestätigten, daß sich mit der Insertionshöhe der Blätter der Borgehalt in der Blattspreite verrin19 Aich. Gartenbau, Bd. 28, H. 5
258
Deews/Fkask,
Abb. 10. Schadstufe 3; Einkrümmung der geschädigten Blattränder (Tomate)
Schadgrenze von B o r
Archiv für Gartenbau, X X V I I I . Band, Heft 5, 1080
Abb. 11. Schadstufe 4 ; (Tomate)
2 59
Nekrotische Flecke über die gesamte Blattspreite verteilt
0
I 0
Bonitierte Schadstufe I 0 I 0 I i 1 III I N
I V
H00 1200 — — —
kwoo
I
Blattspreite alles Blatt Blattstiel alles Blatt Frucht
^ soo
fe 600 Abb. 12. Bonitierte Schadstufe bei der Tomate (Versuch 1) zu Versuchsende sowie Borgehalt in der Blattspreite, dem Blattstiel und in der Frucht
200 0
2
3
4
Pariante
5
gert. Zwischen den Gehaltszahlen der Blattspreite, dem Blattstiel und der Frucht besteht wir bei der Gurke ein linearer Zusammenhang (Abb. 14). Die Gehaltszahlen im Blattstiel und in der Frucht lagen gegenüber denen in der Blattspreite der Gurke wesentlich niedriger. Aus den Abbildungen 12 und 13 geht hervor, daß erste Blattschädigungen bei Borgehalten in der Blattspreite zwischen 200 bis 275 ppm auftraten. Dieser Schädigungswert liegt im Bereich, wie er von S M I L D E und R O O R D A V A N E Y S I N O A ( 1 9 6 8 ) und 10*
Drews/Frank, Schadgrenze von Bor
260 0
,5 ^ j|
Bonitierte Schadstufe 0 I 0 I / I /
I
I
I IV I IV
— B t a f f s p r e i f e altes- Blatt —Blattstiel altes Blatt —Frucht
2
3
i 5 Variante
£
Abb. 13. Bonitierte Schadstufe bei der Tomate (Versuch 2) zu Versuchsende sowie in der Blattspreite, dem Blattstiel und in der Frucht
7
Borgehalt in der Blattspreite
ppm Bor
Abb. 14. Beziehung zwischen dem Borgehalt (Versuch 1 u. 2) in der Blattspreite, dem Blattstiel und der Frucht Tabelle 4 Borgehalt der Blattspreite, des Blattstiels und der Tomatenfrucht bei den 4 Schadstufen (Mittelwerte Versuch 1 und 2) Pflanzenorgan Blattspreite Blattstiel Frucht
Schadstufe
1
2
3
4
250 36 14
500 45 19
700 51 21
1300 70 31
ppm Bor
(1972) angegeben wird. Die Grenzwerte für die anderen Schadstufen sind aus Tabelle 4 zu ersehen. Die Schadstufe 1 trat bei Borgehalten im Boden von etwa 5 mg B/1 Boden auf (Abb. 15). Trotz extremer Blattschädigungen konnten bei allen Varianten keine Schädigungen an der Frucht, aber auch kein Einfluß auf die Fruchtfärbung festgestellt GAUCH
Archiv für Gartenbau, XXVIII. Band, Heft 5, 1980
261
werden. Die Ertragsdifferenzen waren, bis auf Versuch 2 der Variante 9, fehlerstatisch nicht gesichert (Tabelle 5). Die Ursache dürfte ähnlich wie bei dem Gurken versuch auf die relativ kurze Versuchsperiode und das Stutzen über dem 5 Blütenstand zurückzuführen sein.
Schlußfolgerungen Mit dem Auftreten von sichtbaren Borschadsymptomen auf dem Blatt ist bei der Gurke dann zu rechnen, wenn in älteren Blättern die Gehaltszahlen in der Blattspreite bei etwa 275 ppm liegen. Dieser Grenzwert beträgt bei der Tomate etwa 250 ppm (Mittelwert beider Versuche). Die in der Literatur angegebenen Werte liegen etwa in gleicher Höhe (BERGMANN u. NEUBEET
1976).
Tabelle 5 Fruchtertrag kg/Pflanze bei den Tomatenversuchen Versuch
Ertrag
Variante 1 2
3
4
1
kg/Pflanze % GD 5 %
1,05 1,01 1,10 1,15 100 96 104 109 0,14 kg/Pflanze 13%
2
kg/Pflanze % GD 5%
1,15 1,25 100 109 0,35 kg/Pflanze
1,29 113
5
6
7
8
9
1,04 1,05 1,12 1,08 1,01 99 100 107 103 96
1,15 1,20 100 105 30%
1,14 100
1,11 97
1,03 90
0,74 64
Unter diesem Grenzwert konnte bei der Gurke im Bereich von 120 bis 275 ppm und bei der Tomate im Bereich von 35 bis 250 ppm kein positiver Boreinfluß auf das Ertragsergebnis festgestellt Werden. Starke Blattschädigungen lagen dann vor, wenn in der Blattspreite bei der Gurke ein Borgehalt von 2200 ppm und bei der Tomate von 1300 ppm vorlagen. Bei Borgehalten über 5 mg B/1 Boden muß mit Pflanzenschädigungen gerechnet Werden. Diese Gehaltszahlen können sich durch falsche Düngungsmaßnahmen oder bei Zusatz hoher Stalldunggaben einstellen. Sie sind bei Gießwasser mit hohen Borgehalten (0,5 mg B/1 Wasser) nicht auszuschließen. Zwischen den Gehaltszahlen der Blattspreite, dem Blattstiel und der Frucht besteht
262
DREWS/FRAXK,
Schadgreiize von Bor
ein linearer Zusammenhang. In den letztgenannten Pflanzenorganen liegt aber der Borgehalt niedriger als in der Blattspreite. Da sich das Verhältnis Blattspreite zu Blattstiel in der ontogenetischen Entwicklung der Pflanze ändert, ebenso der Blattstiel u n d die Frucht den Versorgungszustand der Pflanze nicht so eindeutig wiedergeben, empfiehlt es sich f ü r Kontrolhmtersuchungen nur die Blattspreite heranzuziehen. Unter Berücksichtigung, daß mit der Insertionshöhe des Blattes der Borgehalt in der Pflanze abnimmt, sind für die Analyse der Ursache von Schadsymptomen ältere Blätter zu verwenden. Wie bereits an anderer Stelle hingewiesen ( D B E W S U . F R A N K 1980), ist in Übereinstimmung mit anderen Autoren ( B E R G M A N N U . N E U B E R T 1976) eine ausreichende Borversorgung gegeben, wenn bei der Tomate in der Blattspreite Borgehalte von > 3 0 p p m u n d bei der Gurke von > 3 5 p p m vorliegen. Die Gehaltszahlen im Boden sollten sich zwischen 0,8 bis 2 mg B/1 Boden bewegen. Borschäden sind bei der Gurke zuerst durch die Ausbildung von gelben nach unten gekrümmten Blatträndern und bei der Tomate durch dunkelbraune Blattränder mit kleinen nekrotischen Flecken zu erkennen. Auch bei extremen Blattschädigungen konnten keine Veränderungen an den Früchten festgestellt werden. Zusammenfassung Zur Ermittlung von Richtwerten, bei denen mit Borschäden bei der Gewächshausgurke und der Tomate zu rechnen ist, wurden pflanzenbauliche Versuche mit differenzierten Borzugaben durchgeführt und in den Pflanzenorganen Blattspreite, Blattstiel u n d Frucht der Borgehalt bestimmt. Zwischen den Gehaltszahlen dieser Pflanzenorgane bestand ein linearer Zusammenhang. Der Borgehalt im Blattstiel und der F r u c h t liegt wesentlich niedriger als in der Blattspreite. Die Gehaltszahlen in der Blattspreite nehmen mit der Insertionshöhe ab. Erste sichtbare Blattschäden t r a t e n bei der Gurke bei Borgehalten in den Blattspreiten von etwa 275 ppm und bei der Tomate von etwa 250 p p m auf. In diesen Fällen lagen im Boden Borgehalte von 5 mg B/1 Boden vor. Borschäden sind bei der Gurke zuerst durch die Ausbildung von gelben nach unten gekrümmten Blatträndern mit kleinen nekrotischen Flecken und bei der Tomate durch dunkelbraune Blattränder mit gleichen Flecken, beginnend an den älteren Blättern, zu erkennen.
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Archiv für Gartenbau, X X V I I I . Band, Heft 5, 1980
j i i i C T O B O i i n a a c T M H K e . C o f l e p H î a H H e ö o p a B JIIICTOBOH l u i a c T i n i K e y M e H t m a e T C H c BLICOT o i i n p i i K p e n a e H M H j i i i C T a . I l e p B H e B H ^ H i i a e n o B p e î K a e H H H J i i i C T a B 0 3 H H K a . a u H a JIMCTOBoii
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250 jir/nr. B O T H X c j i y n a n x c o ^ E P I W A H I I E 6opa B n o H B e cocTaBHJio 5 M r B/ji. B t i 3 L i B a e M L i e oopoM i i O B p e ? K n e H H H y o r y p r j a C H a ^ a a a oÖHapy>KHBaioTCfl BCJie^CTBiie 0 Ö p a 3 0 BaHlIfl
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Summary Title of the paper: Investigation into the harmful boron content in greenhouse cucumber and tomato To determine standard values which are likely to cause injuries, experiments were conducted with different boron rates applied to greenhouse cucumber and tomato, the boron content in leaf blade, leafstalk and fruit being determined subsequently. A linear relation was found to exist between the respective figures obtained for these plant organs. The boron content was significantly higher in the leaf blade than in the leafstalk and the fruit. With increasing insertion height, the boron content in the leaf blade declined. Preliminary visible leaf injuries appeared at boron contents of about 275 ppm and 250 ppm in the leaf blades of cucumber and tomato, respectively. In these cases, soil boron contents amounted to 5 mg B/l of soil. In cucumber, injuries due to boron are identified first by the development of yellow downward-bent leaf margins carrying little necrotic spots; in tomato, the first symptoms are dark brown leaf margins showing equal spots. These injuries start to develop in the older leaves. Literatur DREWS, M. : Ursache von Salzschäden und Möglichkeiten ihrer Beseitigung im Gemüsebau unter Glas. Der Deutsche Gartenbau 11 (1964) S. 299-301 DREWS, M. u. FRANK, R . : Der Borgehalt gemüsebaulich genutzter Böden in Gewächshausanlagen und dessen Bestimmung nach einer Schnellmethode. Arch. Gartenbau 28 (1980) S. 227—239 BERGMANN, W . U. NEUBERT, P. : Pflanzendiagnose und Pflanzenanalyse. V E B Gustav Fischer Verlag Jena 1976 ROORDA VAN EYSINGA, J. P . N . L . a n d SMILDE, K . : N u t r i t i o n a l disorders in c u c u m b e r s an egher-
kins onder glass. Centre Agricult. Publicat. and Documentât, Wageningen 1969 SMILDE, K . W . and ROORDA VAN EYSINGA, J. P. N . L . : Voedingsziekten bij tomaat, geteelt onder glass. Centre. Agricult. Publicat. and Documentât, Wageningen 1968 GATJCH, H . G.: Inorganic Plant Nutrition. Dewden, Hutchinson u. Ross. Inc. Strondsburg, Pennsylv. 1972, S. 488 Anschrift der Autoren : D r . sc. M A N F R E D
DREWS
Chemieingenieur ROSEMARIE
FRANK
Institut f. Gemüseproduktion der Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der D D R D D R - 1722 Großbeeren Theodor-Echtermeyer-Weg
Arch. Gartenbau, Berlin 28 (1980) 5, S. 265-277 Sektion Pflanzenproduktion der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg EKIKA
URBAN
Die Entnahme repräsentativer Fruchtstichproben aus Großkisten zur Beurteilung verschiedener Fruchtmerkmale des Apfels bei der Einlagerung Eingang: 10. Dezember 1979
1.
Einleitung
Neben der Erweiterung der Obstlager ist eine intensivere Nutzung der vorhandenen Kapazitäten von Bedeutung. Noch Wird zuviel Lagerfläche durch B- und C-Ware beansprucht. Aber nur Früchte von guter Qualität können verlustarm gelagert werden. Die Beschaffenheit des Lagerobstes kann Während der Lagerung nicht verbessert, sondern nur erhalten Werden. Um die Bedeutung der Verlustsenkung richtig einschätzen zu können sei erwähnt, daß in einer Lagerstation mit einer Kapazität von 20 k t (solche Lagerstationen werden wir in Wenigen Jahren haben) 5 % Verluste immerhin die Warenmenge von 1000 t ausmachen. Diese Menge reicht aus, um 60000 Menschen in der Zeit von J a n u a r bis April täglich einen Apfel zur Verfügung zu stellen ( K A T S C H I N S K I , U R B A N , F L O B S T E D T , 1977). Zur Sicherung einer verlustarmen Lagerung und zur Einschätzung von Roh- und AuslagerWare ist es erforderlich, bei der Einlagerung die Qualitätsparameter der Rohware zu bestimmen. Dies wird um so dringlicher, sobald die Lagerstationen als zwischenbetriebliche Einrichtung genutzt werden.
Aufgaben stellun g Aufgabe dieser Arbeit War es, eine geeignete Probenahme-Methode zu erarbeiten, die bei möglichst geringem Aufwand eine repräsentative Aussage über verschiedene Merkmale der Früchte einer Großkiste gestattet. Diese Probenahme muß unter Praxisbedingungen anwendbar sein. Die Aussage soll sich auf die äußere Fruchtqualität zur Zeit der Einlagerung beziehen. Unter äußeren Fruchtmerkmalen soll hier die Beschaffenheit des Erzeugnisses, wie Gesundheit, Sauberkeit, Frische, Form und Farbe verstanden sein. Dazu gehören auch die zulässigen mechanischen Beschädigungen, also Merkmale, die in ihrer Mehrzahl mit Hilfe der Sinnesorgane unter teilweiser Verwendung einfacher Hilfsmittel zum Messen, Wägen und Zählen überprüfbar sind. Wir sprechen hier von sinnesphysiologischer Prüfung ( P E Ö F E O C K , G Ö T Z E , S C H Ö D E L , 1 9 7 4 ) . Die Anwendung der statistischen Qualitätskontrolle sollte 1. die gebrauchswertbezogene Qualität des Produktes .ausreichend genau' einschätzen;
266
E. UKBAX, Beurteilung des Apfels bei der Einlagerung
2. einfach und objektiv sein; 3. eine reale Abrechnung der Brigaden ermöglichen ; 4. den Aufwand an lebendiger Arbeit so gering wie möglich halten.
2.
Material und Methoden
In den Jahren 1973 und 1974 Wurde während der Einlagerungszeit in der Lagerstation Tornau von zufällig ausgewählten Großkisten die Fruchtqualität festgestellt. Die Einlagerungsware stellten verschiedene Obstbaubetriebe des Kooperationsverbandes 'Halle-Saale-Obst' zur Verfügung. Die Untersuchungen erfolgten bei den Apfelsorten 'Herma' — als druckempfindlichste Sorte - und 'Golden Delicious' — als Sorte mit dem größten Anbauumfang (Tab. 1). Zur Bestimmung der Einlagerungsqualität Wurden Großkisten so ausgewählt, wie sie aus den Betrieben am Lagerhaus angeliefert Wurden. Die Erfassung der Ausgangsdaten erfolgte stets durch die gleichen Personen, damit Wurden subjektive Einflüsse weitgehend ausgeschaltet. Tabelle 1 Herkunft und Sorten des Versuchsmaterials 1973 und 1974 GK/Nr.
1. 2. 3. 4. 5.
1973 Golden Delicious
Herma
Prussendorf Tornau Tornau
Tornau Wallwitz Wallwitz
—
_
—
_
1974 Golden Delicious
Herma
Wallwitz Wallwitz Wallwitz Wallwitz Wallwitz
Tornau Tornau Tornau Tornau Tornau
Zur Beurteilung der Eignung verschiedener Orte innerhalb der gefüllten Großkisten für die Stichprobenentnahme erfolgte die Auswertung auf der Basis von quaderförmigen Elementen. Dazu ist eine Unterteilung der Großkisten in Schichten, Längs- und Querreihen mit je vier Abschnitten zweckmäßig, so daß je Großkiste 64 Quader als Stichprobenelemente entstehen (Abb. 1 - 4 ) . Dadurch kann die Ausprägung von Qualitätsmerkmalen besser lokalisiert werden. Eine Großkiste ist ein Behälter aus Holz ( T G L 24 982) mit den Grundmaßen 1200 mm Länge, 800 mm Breite und 600 mm lichte Höhe. Die Bodenplatte ist als Vierwegepalette ausgebildet. Die Großkiste faßt 240 . . . 250 kg Äpfel. Je nach sortentypischer Fruchtgröße, Jahr und Herkunft schwankte die Anzahl der Früchte pro Quader zwischen 15 und 35 Stück. So lag der Schwankungsbereich bei der Sorte 'Herma' zwischen 15 und 25 Früchten und bei der Sorte 'Golden Delicious' zwischen 25 und 35 Früchte pro Quader. Ebenso war die Gesamtanzahl der Früchte in der Großkiste und innerhalb einer Sorte recht unterschiedlich. So variierte z. B. bei der Sorte 'Herma' die Fruchtanzahl innerhalb eines Standortes von 1586 . . . 1856 pro Großkiste. Bei der Sorte 'Golden Delicious' Waren die Früchte 1974 gegenüber dem vorhergehenden Jahr wesentlich kleiner. 1973 wurden durchschnittlich 1850 Früchte und 1974 2200 Früchte pro Großkiste gezählt.
Archiv für Gartenbau, XXVIII. Band, Heft 5, 1980
••Schicht
1
267
3
2
4
2 Schicht
3 Schicht
4.Schicht
A b b . 1. Einteilung der Großkiste in 4 Schichten ^^^^^^^^
4\ Longsreihe^jt^^
Uongsreih^ 1
2
3
4
17
IS
19
20
33
34
35
36
49
SO
51
52
A b b . 2. Einteilung der Großkiste in 4 Längsreihen Tabelle 2 Merkmal Eruchtgrüße Eruchtfarbe
mm/Frucht durchmesser B o n i t u r von 1 . . . 5 1 = grün 5 = goldgelb bzw. rot mm 2 /Erucht ja/nein ja/nein
Druckstellen Stiellosigkeit offene Verletzung Hagel/Rissigkeit und ja/nein sonstige Schäden Qualität, lt. T G L 20 955 B o n i t u r 3 . . . 12 3 = sehr schlecht ^ C-Ware 12 = sehr gut ^ lA-Ware
lr I" 3S 5Z
268
E. 1. Querreihe
TJrbax, B e u r t e i l u n g
2. Querreihe
3. Querreihe
des Apfels bei der E i n l a g e r u n g i. Quer reihe
Abb. 4. Einteilung der Großkiste in 64 Stichprobenelemente
Mit Hilfe eines auf die F r ü c h t e aufgelegten Lattengitters, daß die G r u n d m a ß e der beschriebenen Quadereinteilung hatte, Wurde die Großkiste in die entsprechenden Stichprobeneleniente eingeteilt. J e d e F r u c h t wurde einzeln e n t n o m m e n u n d nach den vorgegebenen Qualitätsmerkmalen bonitiert. Folgende Merkmale wurden zur B e s t i m m u n g der F r u c h t q u a l i t ä t herangezogen: (siehe Tabelle 2) Zur statistischen Analyse der P r i m ä r d a t e n Wurden die Qualitätsmerkmale nach der Varianzanalyse verrechnet. Die E r m i t t l u n g des notwendigen Stichprobenumfanges f ü r die genannten Merkmale erfolgte mit Hilfe der berechneten Variationskoeffizienten (s%) u n d einer gegebenen Versuchsgenauigkeit (VG%) nach der Formel
269
Archiv für Gartenbau, X X V I I I . Band, Heft 5, 1980
3.
Ergebnisse und Diskussion
Die Verteilung der Variationskoeffizienten innerhalb der Varianzanalyse für das Merkmal Fruchtgröße zeigte, daß die Stichprobenelemente und Restvarianzen gegenüber den Kisten und Gesamtvarianzen gleichmäßig geringe Variabilitäten aufwiesen. Das gesamte Untersuchungsmaterial unterschied sich im Hinblick auf — Fruchtgrößervon Kiste zu Kiste. Deshalb änderte sich auch der Variationskoeffizient s0/0 von 5,4 . . . 9,1 (Tab. 4). Tabelle 3 Verteilung der Variationskoeffizienten des Merkmales —Fruchtgröße — bei den Sorten 'Golden Delicious' und 'Herma' 1973 und 1974
Stichprobenelemente Kisten Rest Gesamt
Golden Delicious 1973 1974
Herma 1973
1974
3,53 13,37 2,96 14,15
3,42 10,02 2,77 10,95
1,83 21,11 2,20 21,30
2,80 4,84 2,68 6,20
Tabelle 4 Umfang der Stichprobe (n) des Merkmals —Fruchtgröße— (mm) in Abhängigkeit vom Variationskoeffizienten (s%) und einer Vertrauensgrenze (VG) von 5 % bei mehreren Großkisten mit unterschiedlichen Einzelwerten Sorte
Großkiste m/Kiste
X
S°/0
1973 Stichpr. umfang bei VG
1974 n/Kiste
Stichpr. umfang bei VG
X
0KO'10
Gold. Delicious
Herma
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
6,6 8,7 8,9
10 15 15
—
—
—
-
-
-
1637 1643 1641
72,2 72,5 73,9
7,6 6,9 5,4
—
—
—
—
-
-
—
-
1844 1832 1976
71,0 69,7 68,6
—
-
12 10 8
5%
2187 2206 2193 2220 2207
64,1 64,0 63,5 63,3 63,4
8,0 8,4 8,1 8,1 7,9
12 15 15 15 12
1881 1856 1537 1669 1614
70,0 70,0 74,0 73,2 73,1
9,1 8,7 6,0 7,9 8,0
18 15 10 12 12
Auf Grund dieser Tatsache und dem dieser Arbeit zugrundeliegenden großen Materialumfang ist es möglich, für die Beurteilung des Merkmals —Fruchtgröße— eine Stichprobengröße anzugeben, bei der man mit einer Wahrscheinlichkeit von 9 5 % einen mittleren Wert erhält, dessen Vertrauensgrenze bei 5 % liegt. Der erforderliche Stichprobenumfang für das Merkmal — Fruchtgröße r- beträgt danach 20 Früchte. Dies trifft sowohl für die Sorte 'Golden Delicious' als auch für die Sorte 'Herma' zu.
270
E . URBAN, Beurteilung des Apfels bei der Einlagerung
Die Ursache der signifikanten Differenzen zwischen den Großkisten liegt darin begründet, daß die Fruchtgrößen in und zwischen den einzelnen Baumen variieren. Deshalb kann nicht von einer Großkiste die Ermittlung des Merkmals—Fruchtgröße—für eine Bestandseinheit abgeleitet werden. Dies wäre dann gerechtfertigt, wenn Während der Ernte streng nach vorgegebener Fruchtgröße geerntet, d. h. eine Vorsortierung am Baum, erfolgen Würde. Eine Unterteilung der Großkiste brachte nur Wesentliche Unterschiede zwischen der Sorte 'Golden Delicious'. Bei Betrachtung der Mittelwerte zeigte sich aber, daß die Verteilung der Fruchtgröße in den Schichten jeder Großkiste zufällig war. Ausgehend von diesen Untersuchungsergebnissen kann festgestellt Werden, daß die Stichprobe zur Ermittlung der Fruchtgröße an einer beliebigen Stelle der Großkiste entnommen werden kann. Für das Merkmal —Fruchtfarbe— kann gesagt werden, daß die Zusammensetzung des Versuchsmaterials in beiden Jahren recht unterschiedlich War. Der Variationskoeffizient lag allgemein hoch und schwankte in Abhängigkeit von den Kisten (Tab. 5). Die Kisten und die Gesamtvarianzen wiesen eine gleichmäßig hohe Variabilität auf. Die Variabilität der Stichproben und der Restvarianzen Waren dagegen gering.
Tabelle 5 Verteilung der Variationskoeffizienten des Merkmals —Fruchtfarbe— bei den Sorten 'Golden Delicious' und 'Herma' 1973 und 1974 Golden Delicious 1974 1973 Stichprobenelemente Kisten Rest Gesamt
14,94 27,52 14,55 34,55
9,68 39,95 11,38 42,63
Herma 1973
1974
10,08 61,59 10,08 63,22
10,68 32,54 9,03 35,40
Tabelle 6 Umfang der Stichprobe (n) des Merkmals —Fruchtfarbe— in Abhängigkeit vom Variationskoeffizienten (s%) und der Vertrauensgrenze (VG) von 5 % und 1 5 % in mehreren Großkisten Sorte
Gold. Delicious
Herma
Großkiste
1973 Stichprobenumfang bei VG X
«%
5%
15%
X
«°/o
1974 Stichprobenumfang bei VG 15% 5%
1 2 3 4 5
2,4 2,2 2,2
_
37,1 38,6 40,0
219 243 256
24 27 28
—
—
—
-
-
-
-
1,8 1,8 1,8 1,7 1,7
34,4 31,1 35,0 35,3 35,8
185 154 196 136 207
21 19 22 22 23
1 2 3 4 5
2,2 2,4 2,6
37,2 37,2 33,8
219 219 185
24 24 21
—
—
—
—
—
2,5 2,4 2,6 2,4 2,5 2,5
32,4 33,3 33,8 34,2 33,6 33,6
164 174 92 185 185 185
20 21 12 21 21 21
— - -
_
271
Archiv für Gartenbau, X X V I I I . Band, Heft 5, 1980
W ü r d e man, wie bei der Fruchtgröße, mit gleichem Konfidenzbereich (5%) rechnen, dann wird der U m f a n g der Stichprobe so groß, daß diese arbeitswirtschaftlich n u r schwer zu bewältigen ist. Der notwendige S t i c h p r o b e n u m f a n g f ü r den vorgegebenen Konfidenzbereich von 5 % mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von a = 5 % beträgt bei einem mittleren von 35»,/0 196 F r ü c h t e pro Kiste. Bei Vergrößerung des Konfidenzbereiches von 5°/ 0 auf 15%, verringert sich der Genauigkeitsgrad der Aussage auf 85%, aber der notwendige Stichprobenumfang pro Kiste p a ß t sich mit 22 F r ü c h t e n den arbeitsökonomischen Erfordernissen besser an. I n den genannten Versuchen t r a t e n signifikante Differenzen zwischen den Großkisten u n d Schichten auf. Dies k a n n unterschiedliche Ursachen haben, die später nicht mehr e x a k t festzustellen sind. Die F r u c h t f a r b e Wird beeinflußt durch Witterung, Schnitt, Position der Früchte, Alter der B ä u m e u n d k a n n am E n d e der Vegetationsperiode nicht mehr beeinflußt Werden. Die Verteilung der Merkmalsausprägung in den Großkisten wird bedingt durch die Streuung des Merkmals in u n d zwischen den B ä u m e n . Die Art u n d Weise der Verteilung in den Kisten erfolgt zufällig durch die Pflückpersonen. Die bei der statistischen Berechnung aufgetretenen signifikanten Unterschiede lassen den Rückschluß zu, d a ß die Stichproben wie bei der F r u c h t g r ö ß e an einer beliebigen Stelle der Großkiste e n t n o m m e n werden k ö n n e n . Die varianzanalytische Auswertung zeigte auch im Fall der —Druckstellen— gesicherte Unterschiede zwischen den einzelnen Großkisten. Die Verteilung der Variationskoeffizienten innerhalb der Varianzanalyse zeigte, daß in jedem Fall die Kisten eine sehr hohe Variabilität f ü r das Merkmal Druckstellen aufwiesen (Tab. 7). Die E r m i t t l u n g des Variationskoeffizienten f ü r jede Großkiste gestattet auch bei diesem Merkmal, den Stichprobenumfang zu bestimmen. I m U n t e r s u c h u n g s j a h r 1973 war bei beiden Sorten ein relativ hoher Variationskoeffizient (51,4 . . . 80,8) zu verzeichnen. 1974 lag er bei 33,6 . . . 50,6. In einer Großkiste Wurden F r ü c h t e mit Druckstellenflächen von 0 . . . 360 m m 2 ermittelt. J e gleichmäßiger die Anzahl der Druckstellen pro F r u c h t ist, u m so kleiner wird die Streuung. In der Praxis sollte angestrebt werden, möglichst alle F r ü c h t e ohne Druckstellen zu ernten. Die Jahresunterschiede hinsichtlich der Streuung der Druckstellengröße liegen darin begründet, daß 1973 innerhalb einer Großkiste sehr viel F r ü c h t e ohne Druckstellen u n d andere mit sehr großen Druckstellen ( > 3 6 0 mm 2 ) zu finden Waren. I m darauffolgenden Untersuchungsjahr war eine ausgeglichenere Druckstellengröße pro F r u c h t vorhanden. Tabelle 7 Verteilung der Variationskoeffizienten des Merkmales —Druckstellen—bei den Sorten 'Golden Delicious' und 'Herma' 1973 und 1974
Stichprobenelemente Kisten Rest Gesamt
Golden Delicious 1973 1974
Herma 1973
1974
33,61 368,20 30,15 370,96
37,69 248,81 40,84 254,93
35,04 139,59 36,46 146,00
20,48 215,49 25,50 217,93
272
E . URBAN, Beurteilung des Apfels bei der Einlagerung
Ausgehend vom Schwankungsbereich wird mit einem mittleren Wert 5% = 50 gerechnet. Das bedeutet, daß dementsprechend auch die Vertrauensgrenze steigt, wenn man nicht mehr als 30 Einzelfrüchte pro Großkiste entnehmen will, denn bei einem s°/0 von 50 und einer Vertrauensgrenze von 5 % wären 400 Früchte zur Beurteilung des Merkmals —Druckstellen— notwendig. Rund 2000 Früchte faßt eine Großkiste. Somit Wäre zur Beurteilung ein Fünftel des Inhaltes einer Großkiste zu bonitieren. Tabelle 8 Umfang der Stichprobe des Merkmals —Druckstellen— (mm 2 /Frucht) in Abhängigkeit v o m Variationskoeffizienten (s%) und einer VG von 5% und 20% bei mehreren Großkisten Sorte
Golden Delicious
Herma
Großkiste X
«%
1973 Stichprobenumfang n bei VG 5% 20% 25%
1 2 3 4 5
94 255 256
80,6 51,4 61,7
1000 405 590
—
—
-
-
1 2 3 4 5
168 92 170
65 26 38
40 16 24
—
—
—
-
-
-
69,3 80,8 67,9
735 1000 710
48 66 46
30 40 28
—
—
—
—
—
-
-
-
-
-
X
«%
1974 Stichprobenumfang n bei VG 5% 20% 25%
286 259 213 371 417
43,8 45,0 50,6 38,2 33,6
295 306 400 222 177
19 20 26 15 11
12 13 15 9 8
332 308 338 417 460
43,1 42,6 41,0 36,7 37,1
282 282 259 210 210
19 18 17 13 14
11 11 10 9 9
Im Gegensatz zur Fruchtgröße und Fruchtausfärbung ist das Merkmal —Druckstellen— keine von der Natur gegebene Größe. Der Umgang mit dem Apfel beim Pflücken beeinflußt wesentlich die Größe der Druckstellen. Bei beiden Sorten traten nur wesentliche Differenzen zwischen den Schichten der Großkisten auf. Mit Ausnahme der Sorte 'Golden Delicious' 1974 nahm die Druckstellengröße von der obersten zur untersten Schicht zu. Besonders deutlich wird dies bei der Sorte 'Herma' 1974. Diese Tatsache läßt den Rückschluß zu, daß die Äpfel während des Entleerens der Pflückbeutel in die Großkisten unterschiedlich behandelt worden sind. Die Kistenhöhe von 600 mm könnte ebenfalls die Ursache dafür sein, daß die unterste Schicht stärker mit Druckstellen behaftet ist. J e voller die Großkiste wird, um so geringer ist die Fallhöhe der F r ü c h t e . U n t e r s u c h u n g e n v o n HEEOLD, SCHMIDT, STOLLE ( 1 9 7 8 ) k ö n n e n d i e s e A u s -
sage bekräftigen. Beim ordnungsgemäßen Entleeren der Beutel traten keine Belastungen auf, die zu Beschädigungen der Früchte führten. Das Fallen der Früchte auf den Kistenboden ist wesentlich nachteiliger als das Fallen auf bereits in der Kiste befindlichen Früchte. Beim Fallen auf den Kistenboden wirkt die K r a f t nur auf eine Stelle der Frucht. Liegen bereits Früchte in der Kiste, dann können diese in begrenztem Maße ausweichen. Die Früchte selbst sind elastischer als das Holz des Kistenbodens. Die varianzanalytische Auswertung des Merkmals der Fruchtqualität bei 'Herma' und 'Golden Delicious' gab Auskunft über die Zusammensetzung des untersuchten Materials. In allen Fällen bestanden signifikante Unterschiede zwischen den Großkisten. Eine Verteilung der Variationskoeffizienten zeigt auch in diesem Fall, daß die Groß-
Archiv für Gartenbau, X X V I I I . Band, Heft 5, 1980
273
Tabelle 9 Verteilung der Variationskoeffizienten des Merkmals — Qualität lt. TGL - bei den Sorten 'Golden Delicious' und 'Herma' 1973 und 1974
Stichprobenelemente Kisten Rest Gesamt
Golden Delicious 1974 1973
Herma 1973
1974
11,46 180,15 10,87 180,85
9,95 83,75 11,54 85,12
20,89 57,68 12,95 82,70
11,01 110,73 11,99 111,91
Tabelle 10 Umfang der Stichprobe (n) zur Ermittlung der äußeren Fruchtqualität in Abhängigkeit vom Variationskoeffizienten (s%) und einer VG von 5 % und 1 5 % in mehreren Großkisten Sorte
Golden Delicious
Herma
Großkiste
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
X
«%
1973 Stichprobenumfang n bei VG X 5% 15%
9,8 6,9 6,7
36,5 38,5 23,9
219 243 92
24 27 12
—
—
—
—
-
-
-
-
8,0 9,7 8,4
16,7 25,6 35,6
46 108 207
7 14 23
—
—
—
—
-
-
-
-
1974 Stichprobenumfang n bei VG
«%
5%
15%
6,1 6,4 7,0 5,3 5,0
37,5 35,9 32,8 43,0 44,4
231 207 174 265 299
26 23 21 31 34
5,7 5,9 5,8 5,2 5,0
45,4 43,4 45,9 46,7 49,7
310 265 325 339 384
35 31 36 37 42
kisten gegenüber den Stichprobenelementen und der Restvarianz in allen Fällen eine verhältnismäßig hohe Variabilität aufweist. Beim Vergleich der Verteilung der Fruchtqualität innerhalb der Großkisten traten nur in einem Fall gesicherte Differenzen der Stichprobenelemente auf. Betrachtet man die Ergebnisse der Fruchtqualität mit denen des Merkmals — Druckstellen 7-, so besteht ein enger Zusammenhang. E s kann festgestellt Werden, daß die Druckstellen den Hauptanteil am Komplex der Fruchtqualität ausmachen. Ein hoher Anteil Druckstellen zieht eine schlechte Fruchtqualität nach sich. Von der Fruchtgröße her gesehen, War in der Regel eine gute Qualität vorhanden. Deshalb kann von dieser her nicht auf die allgemeine Fruchtqualität geschlossen werden. Wie das Einzelmerkmal r- Druckstellen—, so unterliegt auch die Fruchtqualität einer großen Streuung. Ausgehend von dieser Größe und dem ökonomisch vertretbaren Stichprobenumfang wurde eine Vertrauensgrenze von 1 5 % angenommen. Daß heißt, daß bei einer Entnahme von 30 Früchten pro Großkiste und einem mittleren Variationskoeffizienten von 4 0 % m i t einer Zuverlässigkeit von 8 5 % eine Aussage über die allgemeine Fruchtqualität innerhalb einer Großkiste getroffen werden kann. Eine sich aus dieser Arbeit ergebende Problemstellung ist die Aussage über die Qualität innerhalb einer Bestandseinheit ( B E ) . Dazu war es notwendig, aus einer größeren Anzahl 20
Arch. Gartenbau, Bd. 28, H. 5
274
URBAX, Beurteilung des Apfels bei der Einlagerung
Tabelle 11 Vertrauensgrenze ( % ) bei vorgegebenen Variationskoeffizienten der Merkmale und einem Stichprobenumfang von 25 Großkisten/BE Merkmal
s
Fruchtgröße Fruchtfarbe Druckstellen Qualität
5 12 30 12
,0
VGo/0 2 5 12 5
von Großkisten einer B E , Stichproben zu ziehen. Um einen Überblick über die Variationsbreite der zugrunde liegenden Merkmale zu bekommen, wurden von einer Bestandseinheit von 5 ha aus 40 Großkisten Stichproben von 30 Einzelfrüchten pro Großkiste entnommen. Die statistische Auswertung dieses Zahlenmaterials ergab folgendes: 1. Innerhalb der Bestandseinheiten bestanden keine nennenswerten Unterschiede. 2. Zwischen den zur Untersuchung herangezogenen Bestandseinheiten waren signifikante Differenzen festzustellen. Auf Grund dieser Tatsache ist es notwendig, jede Bestandseinheit getrennt zu erfassen. Die Anzahl der zur Stichprobenentnahme notwendigen Großkisten pro B E wurde auch hier mit Hilfe des Variationskoeffizienten und der Vertrauensgrenze ermittelt. Die ermittelten Variationskoeffizienten lassen deutlich die Unterschiede in der Variabilität der einzelnen Merkmale erkennen. Das bedingt entsprechende Unterschiede bei der Festlegung des Stichprobenumfanges je Merkmal. Da bei der Ermittlung der Einlagerqualität nicht für jedes Merkmal ein anderer Stichprobenumfang gewählt werden kann, muß eine Lösung angestrebt werden, die mit einem vertretbaren ökonomischen und arbeitswirtschaftlichen Aufwand zu praktizieren ist. Aus dem untersuchten Material geht hervor, daß pro B E aus 25 Großkisten 30 Einzelfrüchte bonitiert werden müssen, um die Qualität innerhalb einer B E feststellen zu können. Mit 750 Einzelfrüchten pro B E kann für das Merkmal — Fruchtgröße — mit einer 98%igen Zuverlässigkeit eine Aussage getroffen werden. Für das Merkmal — Druckstellengröße — liegt die Genauigkeit der Aussage bei 88%. Eine Beurteilung der — Fruchtfarbe r- und r- Fruchtqualität r- erfolgte unter den genannten Voraussetzungen mit einer Genauigkeit von 95%. Schlußfolgerung Aus den Ergebnissen unserer Untersuchungen kann gefolgert werden, daß die Entnahme repräsentativer Stichproben aus Großkisten zur genauen Bestimmung der Fruchtqualität vor der Einlagerung nicht ohne Vorüberlegungen durchführbar istDas hat seine Ursache in der Tatsache, daß sich die Qualität aus mehreren Komponenten zusammensetzt, von denen jede einer spezifischen Variabilität unterworfen ist. Es bleibt deshalb bei der statistischen Auswertung nur der Weg, jede Einflußgröße getrennt zu erfassen und zu bewerten. Ist dieser Schritt getan, kann mit der Auswertung der gesamten Fruchtqualität begonnen werden. Nur so kann festgestellt
Archiv für Gartenbau, X X V I I I . Band, Heit 5, 1980
275
"werden, "welches Merkmal die Minderung der Ware und Einstufung in eine niedrigere Güteklasse bewirkt. Außerdem kann bei diesem Vorgehen zu jeder Zeit eine Aussage über ein bestimmtes Qualitätsmerkmal gemacht "werden. Die statistische Auswertung des Untersuchungsmaterials zeigte folgende Ergebnisse: 1. Sowohl bei der Sorte 'Golden Delicious' als auch bei der Sorte 'Herma' bestanden zwischen den zur Untersuchung herangezogenen Großkisten signifikante Unterschiede. Somit ist es nicht möglich, mit Hilfe einer Großkiste Rückschlüsse auf andere Großkisten zu ziehen, unabhängig davon, ob sie vom gleichen Standort oder aus gleicher Bestandseinheit stammen. 2. Innerhalb einer Großkiste (zwischen den einzelnen Stichprobenelementen) konnten keine gesicherten Unterschiede festgestellt werden. 3. Ausgehend von einem ökonomisch vertretbaren Arbeitsaufwand sind 30 Früchte pro Großkiste notwendig, um die Qualität des Kisteninhaltes feststellen zu können. 4. Auf Grund des Variationskoeffizienten der Stichprobenmittel schwankte bei einer Stichprobe von n = 30 bei beiden Sorten die Zuverlässigkeit in Abhängigkeit vom Fruchtmerkmal. Merkmal
5«0/
Fruchtgröße Fruchtfarbe Druckstellen Qualität lt. TGL
8 40 50 40
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VG«/o 3 15 20 15
Erscheint für den vorgesehenen Zweck die Zuverlässigkeit der Aussage zu gering, dann ist es erforderlich, den Stichprobenumfang zu erhöhen, das bedeutet eine Vergrößerung des Arbeitsaufwandes. 5. Der unter Punkt 3 genannte Stichprobenumfang gewährleistet nur dann die geforderte Genauigkeit, wenn folgende Bedingungen eingehalten werden: - Die Entnahme der Stichproben muß stets von den gleichen Personen durchgeführt werden. - Die Stichprobe ist von der oberen Hälfte der Großkiste in Form einer Säule, von einer ,zufällig' gewählten Stelle zu entnehmen. - Jedes Merkmal ist getrennt zu erfassen, um die Ursachen der Herab min der ung der Qualität feststellen zu können. C. Bei den Fruchtmerkmalen - Druckstellen - und r- Fruchtqualität — war eine deutliche Verschlechterung von der oberen zur unteren Schicht der Großkiste festzustellen, deshalb sind hier Korrekturen notwendig, "wenn der Stichprobenumfang 30 Einzelfrüchte pro Großkiste nicht überschreiten soll: - Nach der Feststellung der mittleren Druckstellengröße müssen 20 mm-/Frucht addiert werden, da die Früchte der gesamten Kiste eine um diesen- Betrag höhere Druckstellengröße aufweisen. - Die mittlere Qualitätsnote der Gesamtkiste ist gegenüber der ermittelten Note 9-us der obersten Schicht um eine halbe Boniturnote schlechter. Deshalb ist die mittlere Qualitätsnote zu verringern. Nur so ist bei beiden Merkmalen die Entnahme aus der oberen Kistenhälfte gerechtfertigt. 20*
276
E . URBAN", B e u r t e i l u n g d e s A p f e l s b e i d e r E i n l a g e r u n g
7. Innerhalb einer Bestandseinheit vergleichbarer Größe sind zur Ermittlung der Qualität aus 25 zufällig herausgegriffenen Großkisten je 30 Einzelfrüchte zu bonitieren. 8. Zwischen den Bestandseinheiten bestanden signifikante Unterschiede. Aus diesem Grund ist es erforderlich, jede Bestandseinheit getrennt zu erfassen. 9. Der AZ-Aufwand für diese Kontrollmethode beträgt 8 . . . 10 min/GK bei 2 A K . Für diese Tätigkeit sollten in den Lagerstationen erfahrene Personen während der gesamten Einlagerungszeit als Probenehmer eingesetzt Werden, um Versuchsfehler Weitgehend zu vermeiden. Eine wiederholte Schulung dieser Personen über T G L 26955 ist unvermeidlich. Zusammenfassung Es wird ein Verfahren der statistischen Qualitätskontrolle für Apfel in Großkisten vorgestellt. Mit geringstem Aufwand wird eine repräsentative Aussage über die Merkmale Fruchtgröße, Fruchtfarbe, Druckstellen und äußere Qualität nach T G L ermöglicht. Die Untersuchungen Wurden an den Sorten 'Herma' und 'Golden Delicious' durchgeführt. Unter Berücksichtigung eines vertretbaren Arbeitszeitaufwandes ergab sich ein Stichprobenumfang von 30 Früchten je Großkiste. Für jedes Merkmal wurden die Variationskoeffizienten ( s % ) und die Vertrauensgrenzen ( V G % ) bestimmt. Die Stichproben sind stets von der gleichen Person aus der oberen Hälfte der Großkiste in Form einer Säule, an einer zufällig gewählten Stelle zu entnehmen. Jedes Merkmal muß getrennt erfaßt Werden. Für die Berücksichtigung der Abweichung der Merkmalsausprägung — Druckstellen;- und — Fruchtqualität — in der unteren Hälfte der Kiste Wurden Korrekturfaktoren ermittelt. Je Bestandseinheit sind Stichproben aus 25 Großkisten zu entnehmen. Pe3K>Me
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Archiv für Gartenbau, X X V I I I . Band, H e f t 5 , 1 9 8 0
283
anzusehen, die bei mehr als 10 Fruchtständen im Mittel der Pflanzen mindestens 5 F r ü c h t e / F r u c h t s t a n d entwickeln. Damit sind im Durchschnitt Bruttoerträge von 300-350 g/Pflanze bzw. 150-175 d t / h a zu erzielen. Geht man davon aus, daß f ü r die maschinelle E r n t e der Erdbeeren, insbesondere bei Anwendung von Verfahren nach dem Mähprinzip, F r u c h t s t ä n d e mit möglichst langen Stielen gefordert werden müssen, k a n n gesagt Werden, daß, mit Ausnahme von 'Senga Sengana', dieses Merkmal bei keinen von den geprüften Klonen u n d Sorten besonders ausgeprägt war. Deutlich ist die geringere Länge der Fruchtstandstiele im 1. Ertragsjahr gegenüber den im 2. und 3. Ertragsjahr stehenden Beständen. Positiv zu werten ist die Tatsache, daß die Zunahme der Anzahl Fruchtstände/Pflanze nicht auf Kosten der Verringerung ihrer Lange erfolgt. Lediglich im 1. J a h r sind die Stiellängen der Fruchtstände, selbst bei der Wesentlich geringeren Anzahl/Pflanze, kürzer. Weiter k a n n festgestellt Werden, daß keine ausgeprägten Beziehungen zwischen der Fruchtstandstiellänge u n d der Anzahl Früchte/Fruchtstand bestehen. Zu berücksichtigen ist allerdings die erkennbare Tendenz, daß mit zunehmendem Alter der Pflanzen die Anzahl F r ü c h t e / F r u c h t s t a n d zurückgeht, denn bei a n n ä h e r n d vergleichbarer durchschnittlicher Fruchtstandstiellänge wird im 3. E r t r a g s j a h r gegenüber dem 2. eine deutlich verringerte Anzahl F r ü c h t e / F r u c h t s t a n d ermittelt. Werden alle durchgeführten Messungen insgesamt betrachtet, so kann festgestellt werden, daß die im Durchschnitt des untersuchten Materials erzielte Länge der Fruchtstände mit 7,6 cm bis zur 1. Verzweigung bzw. mit 11,7 cm bis zur 1. Beere, gemessen an den Forderungen für die maschinelle E r n t e , nicht ausreichend erscheint. Als Zuchtziel sollte deshalb die obere Grenze der jeweils ermittelten Variationsbreite angestrebt Werden. Die durchschnittliche Anzahl Fruchtstände/Pflanze braucht in Hinsicht auf die maschinelle Aberntung den gefundenen W e r t nicht wesentlich zu überschreiten, wenn sie mit einer hohen Anzahl F r ü c h t e / F r u c h t s t a n d gekoppelt ist.
3.2.
Mechanische Belastbarkeit der Früchte
3.2.1.
Abreißkräfte
F ü r die maschinelle Aberntung von Erdbeerbeständen in einem Arbeitsgang muß eine möglichst leichte Trennfähigkeit der Früchte von den Fruchtständen zum optimalen Erntetermin gefordert werden. Die Ergebnisse diesbezüglich durchgeführter Messungen sind in Tabelle 2 zusammengestellt. Wie die Werte erkennen lassen, sind die Unterschiede zwischen den Reifestadien im Durchschnitt nicht erheblich. Bei den einzelnen Klonen bzw. Sorten müssen teilweise bei grünen Früchten mehr K r ä f t e zur Abtrennung aufgewendet Werden, z. T. auch bei reifen Früchten mehr als bei grünen. Dies hängt damit zusammen, daß die grünen F r ü c h t e meist über sehr dünne Stiele verfügen, die beim mechanischen Abtrennen brechen. Die reifen Früchte Weisen stets stärkere Fruchtstiele auf, die sich in der Regel mit oder ohne Kelch vom F r u c h t s t a n d ablösen, wozu oft größere K r ä f t e erforderlich sind. Die große Variabilität in der erforderlichen K r a f t zum Abtrennen der Früchte weist auf die erheblichen Unterschiede zwischen den Klonen bzw. Sorten hin. Die Differenzen zwischen den J a h r e n sind von denen zwischen dem verschiedenen Ertragsalter der Bestände nicht zu trennen, weil es nicht möglich war, jeweils im glei-
W . FIEDLER, Mechanische B e l a s t b a r k e i t von Erdbeeren
284 Tabelle 2
Abreißkräfte von Früchten mit unterschiedlichem Reifegrad bei verschiedenen Zuchtklonen und Sorten in mehreren Jahren Jahr
Anzahl Klone bzw. Sorten
Abreißkräfte in g halbreife grüne Früchte Früchte x u. Var. Br. x u. Var. Br.
reife Früchte x u. Var. Br.
1972 w = 575 (25/Klon) 1973 n = 325 (25/Klon) 1974 «. = 210 (30/KIon)
23 Klone 3. Ertragsjahr 10 Klone 3 Sorten 1. Ertragsjahr 5 Klone 2 Sorten 2. Ertrags jähr
388 (100-943)
378 (200-550)
352 (200-538)
484 (240-765)
504 (296-748)
617 (231-885)
nicht mehr gemessen
412 (280-616)
424 (319-523)
436 (100-943)
431 (200-748)
464 (200-885)
JI = 110
chen J a h r verschiedenaltrige Bestände zu untersuchen. Die geringsten Unterschiede zwischen den drei Reifegruppen traten bei den Früchten aus dem dreijährigen Bestand (1972) auf, dagegen zeigten sich 1973 im 1. Ertragsjahr deutlichere Abweichungen in Abhängigkeit vom Reifestadium. Die relativ hohen Abreißkräfte zur Abtrennung der reifen Früchte fallen besonders auf. Möglicherweise besteht hier ein Zusammenhang mit der gegenüber älteren Beständen erhöhten Fruchtgröße. Die Variationsbreite ist bei den grünen Früchten erwartungsgemäß größer. Weiter konnte festgestellt werden, daß die Variabilität des Merkmals Abreißkraft bei den Sorten in allen drei Reifegruppen wesentlich geringer war. Insgesamt gesehen liegen die Abreißkräfte bei den untersuchten Zuchtklonen und Sorten im Bereich der Werte anderer bekannter Sorten und dürften in dieser Hinsicht keine anderen technologischen Anforderungen stellen. HOAG und HUNT 1 9 6 6 stellten bei den konzentriert reifenden Sorten 'Surecrop', 'Sparkle' und 'Redglow' in verschiedenen Jahren mittlere Abreißkräfte von 266-701 g fest. An 7 Sorten in Ungarn von SIMON 1 9 7 2 durchgeführte Messungen erbrachten eine Variationsbreite von 3 3 0 bis 530 g, wobei die Sorte 'Gorella' die höchsten Abreißkräfte erforderte. Für die Züchtung dürfte die Feststellung des gleichen Autors von Interesse sein, daß zwischen der Zahl der Gefäßbündel im Stiel der Fruoht und der zur Abtrennung notwendigen Kraft signifikante positive Korrelationen bestehen. Schließlich fanden MACINTYRE und GOODING 1 9 7 8 bei der Prüfung von 4 Sorten und 6 Zuchtklonen mittlere Abreißkräfte von 681 g für Primärfrüchte, 609 g für Sekundärfrüchte und 520 g für Tertiärfrüchte bei einer Variationsbreite von 4 3 2 - 8 9 0 g. Ganz ähnliche Werte erhielten auch MARKARKIN U. a. 1 9 7 2 , BORISOVA und VARLAMOV 1 9 7 3 , LINDICKE 1 9 7 4 , BROWN U. a. 1 9 7 4 , BROWN u n d MOORE 1 9 7 5 .
Wenn in Zukunft eine einmalige Totalernte angewendet werden soll, muß sich die Berechnung der erforderlichen Trennkräfte nach den reifen Früchten richten. Da sortenbedingte Verschiedenheiten dieser Art bei der technischen Entwicklung der Abernteorgane einer Maschine sicherlich kaum berücksichtigt werden können, kann
Archiv für Gartenbau,
X X V I I I . Band, Heft 5,1980
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