ZUSAMMENFASSUNG (ABSTRACT) PROBLEMSTELLUNG UND FORSCHUNGSFRAGEN GRUNDLAGEN FÜR ANBAU UND UNTERSUCHUNG ZIELE DER ARBEIT...

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1 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger -. 1 INHALTVERZEICHNIS ZUSAMMENFASSUNG (ABSTRACT) PROBLEMSTELLUNG UND FORSCHUNGSFRAGEN GRUNDLAGEN FÜR ANBAU UND UNTERSUCHUNG EFFEKTIVE MIKROORGANISMEN EFFEKTIVE MIKROORGANISMEN UND IHRE WIRKUNG DIE BESONDERHEIT DEN IN DER VORLIEGENDEN VERSUCHEN BENUTZTEN EM AKTIVIEREN DER EFFEKTIVEN MIKROORGANISMEN EM EM- BOKASHI DAS EXPERIMENT VON BLOKSMA (1995) BESCHREIBUNG DER TOMATE KRANKHEITEN UND SCHÄDLINGE DER TOMATE ZIELE DER ARBEIT MATERIAL UND METHODE BESCHREIBUNG DES STANDORTES VERSUCHSMATERIAL VERSUCHSVARIANTEN EM-GESTEINSMEHL-BEHANDLUNGEN STATISTIK MAKRO- UND MIKRO-NÄHRSTOFFE EINLEITUNG METHODE ERGEBNISSE NÄHRSTOFFGEHALTE UND PH-WERT IM PFANZENSUBSTRAT N-MINERALISIERUNG UND C-MINERALISIERUNG MIKROBIELLE BIOMASSE MINERALSTOFFGEHALTE IN BLÄTTERN VERGLEICH VON MINERALSTOFFGEHALTEN IN DEN TOMATENBLÄTTERN DISKUSSION ZUSAMMENFASSUNG LITERATUR VEGETATIVE UND GENERATIVE PARAMETER EINLEITUNG METHODE VERPFLANZUNGEN IN EINZELTÖPFE BONITUREN ZUR BLÜTE BONITUREN ZU GEKRÜMMTEN BLÄTTERN KRANKHEITEN UND SCHÄDLINGE ALLERGEN- ANALYSE IN DEN REIFEN TOMATEN FARBMESSUNG BEI TOMATENPFLANZEN CHLOROPHYLLBESTIMMUNG ERNTE KLASSIFIZIERUNG DER ERNTE ERGEBNISSE AUSSAAT KEIMUNGSRATE... 39

2 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger PIKIERSTADIEN WACHSTUMSBEOBACHTUNGEN ERGEBNISSE ZU BLÜHBEGINN 4 TAGE NACH AUSSAAT QUALITÄTSSORTIERUNG KRANKHEITEN UND SCHÄDLINGE IM JAHR KRANKHEITEN UND SCHÄDLINGE IM JAHR BLÜTENENDFÄULE (BLOSSOM END ROT) IM JAHR NACHWEIS VON LTP IN VERSCHIEDENEN TOMATENPROBEN FARBMESSUNG DER BLÄTTER CHLOROPHYLLGEHALTE ERTRAG IM JAHR GESAMTERTRAG INKLUSIV GRÜNE FRÜCHTE MITTLERES STÜCKGEWICHT DER GEERNTETEN FRÜCHTE INKLUSIV DER GRÜNEN FRÜCHTE IM JAHR ANZAHL DER FRÜCHTE EXKLUSIV GRÜNER FRÜCHTE IM JAHR ERTRAG IM JAHR GESAMTERTRAG INKLUSIV GRÜNER FRÜCHTE MITTLERES STÜCKGEWICHT DER GEERNTETEN FRÜCHTE INKLUSIV DER GRÜNER FRÜCHTE IM JAHR ANZAHL DER FRÜCHTE EXKLUSIV GRÜNER FRÜCHTE IM JAHR DISKUSSION QUALITÄT UND KLASSIFIZIERUNG DER ERNTE EINLEITUNG METHODE PH-WERT DAS REDOXPOTENTIAL / RH-WERT DIE ELEKTRISCHE LEITFÄHIGKEIT (WIDERSTAND (Ω)) P-WERT BESTIMMUNG TROCKENMASSEBESTIMMUNG MESSUNG DES REFRAKTORMETRISCHEN INDEX (IR) MESSUNG DER FESTIGKEIT MESSUNG DER GESAMTSÄURE VERKOSTUNGEN VON FRISCHEN FRÜCHTEN DIE BIOPHOTONEN-ANALYSE ERGEBNISSE FRUCHTQUALITÄTSMESSUNG ELEKTROCHEMISCHE ANALYSE AM 2. TAG LAGERUNG IN DER ANBAUSAISON FRUCHTQUALITÄTSMESSUNGEN IN DER ANBAUSAISON UNTERSUCHUNGEN AM 2. TAG LAGERUNG IN DER ANBAUSAISON ERGEBNISSE DER VERKOSTUNG VON FRISCHEN FRÜCHTEN IN DER ANBAUSAISON ERGEBNISSE VON BIOPHOTONEN DISKUSSION EXKURS: WURZELWACHSTUM VERSCHIEDENER PFLANZEN UNTER ANWENDUNG VON EMA IM KEIMAPPARAT EINLEITUNG METHODE ERGEBNISSE DES WURZELWACHSTUMS VERSCHIEDENER PFLANZEN UNTER ANWENDUNG VON EMA IM KEIMAPPARAT DISKUSSION DISKUSSION...82 LITERATURVERZEICHNIS...87

3 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger -. 3 ABBILDUNGSVERZEICHNIS...93 GRAFIK-VERZEICHNIS...93 TABELLENVERZEICHNIS...95

4 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger -. 4 ZUSAMMENFASSUNG (ABSTRACT) In einem 2-jährigen Forschungsprojekt wurde untersucht, inwieweit ein Einfluss von Effektiven Mikroorgnismen (EM) (Lösung die die wirksmen Mikroben (nicht pthogene) erhlten) kombiniert mit Gesteinsmehl uf Tomtenpflnzen in Töpfen im Folientunnel festzustellen ist. Außerdem wurde eine linere Aufstellung der Töpfe mit einer elliptischen Aufstellung verglichen. Als Versuchsmteril dienten die Tomtensorte Cssiopei in der Anbusison 26 und die Tomtensorte Mercedes im Jhr 2oo7, die in Continertöpfen im Folientunnel der Versuchsnlge des Instituts für Grtenbu, Obst und Weinbu der Universität für Bodenkultur in Wien Jedlersdorf ngepflnzt wurden. Der Versuch wurde mit drei Fktoren, der Behndlungsvrinte (EM kombiniert mit Gesteinsmehl vs. Kontrolle), der Wiederholung sowie der Aufstellungsrt (liner vs. elliptisch), ngelegt. Je Vrinten- bzw. Fktorkombintion wurden 8 Pflnzen in 5-fcher Wiederholung in Töpfen in einem vollständig rndomisierten Blocksystem ufgestellt, lso insgesmt konnten 8 Pflnzen für jede Behndlungs- bzw. Aufstellungsvrinte usgewertet werden. Die 8 Pflnzen der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung wurden kontinuierlich über ds Gießwsser mit,12 l EM pro Woche bewässert, weiters im Abstnd von c. 3 Wochen nfngs über einen Hndzerstäuber, später mit einer Rückenspritze insgesmt 7-ml pro Sison mit einer Mischung us EM, EM5, EM FPE und Gesteinsmehl behndelt. Im Jhr 26 wurde ußerdem in dieser Vrinte Bokshi (= mit EM fermentierte Weizenkleie) dem Pflnzsubstrt zugeführt. Im zweiten Versuchsjhr (27), wurde dem Kontrollsubstrt die entsprechende Menge n konventionellem Kompost (ohne Verwendung von EM kompostiert) beigemengt, um die beiden Vrinten noch besser vergleichbr zu mchen. Die Bewässerung der unbehndelten Kontrollpflnzen wurde mit EM - freiem Leitungswsser durchgeführt und Spritzungen mit Wsser. Folgende Untersuchungen wurden mit gängigen wissenschftlichen Methoden in der Versuchsnlge in Jedlersdorf sowie in verschiedenen Lbors der Universität für Bodenkultur Wien durchgeführt: 1. Keimungsrte und Keimduer 2. Entwicklung der Blüten und Erntemenge 3. Äußere und innere Fruchtqulitätsmerkmle 4. Frbe und Chlorophyllgehlt der Blätter 5. Auftreten von Krnkheiten und Schädlingen 6. Nährstoffe in den Blättern und im Boden 7. Biophotonenemission von Früchten und Blättern

5 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger Allergene in Tomtenfrüchten Die Chlorophyll-Messungen wurden mittels der Aceton-Methode durchgeführt. Minerlischer Stickstoff im Substrt (N min ) wurde mit der ÖNORM L 191-Methode, mikrobiell gebundener Stickstoff (N mic ) mit der Fumigtions-Extrktion-Methode gemessen (Brookes et. l., 1985). Nährstoffe wurden mit verschiedenen Methoden nlysiert: Anlyse-System CNS - 2 von LECO, Atombsorptions- Spektrlphotometer und ÖNORM L-Methoden. Für die Allergen-Anlyse wurden SDS-PAGE und die WESTERN BLOT- ANALYSE verwendet. Für die Biophotonen-Messungen wurde die Einzel-Photon-Zählmethode verwendet. Es erfolgte eine Verrechnung der erhltenen Werte mit dem Sttistikprogrmm SPSS 15, für Windows in Form einer Vrinznlyse (mit drei Fktoren) bzw. einem t-test; geprüft wurde neben der Vrinzhomogenität uf signifiknte Unterschiede zwischen den Vrinten (P <,5). Die kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlungen bei den Tomten ergben einen früheren Pflnzenufgng und frühere Blütenbildung. In der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung wurde in beiden Jhren in Summe sowie n 3 von 5 (in 26) bzw. 6 (in 27) Ernteterminen ein signifiknt höherer Ertrg (Anzhl und Gewicht geernteter reifer vermrktbrer Früchte) pro Pflnze erzielt. Ds mittlere Stückgewicht wr in der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung signifiknt höher ls in der Kontrolle. Die Qulitätssortierung der in der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung geernteten Früchte brchte 26 einen signifiknt höheren Anteil in der besten Sortierklsse im Vergleich zur Kontrolle. In der Kontrollvrinte wren im Jhr 26 signifiknt mehr Früchte durch Alternri duci f. sp Solni, Venturi sp, Schlenrisse, Botrytis cinere und Pox of fleck geschädigt ls in der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung. Im Anbujhr 27 km es durch Blütenendfäule zu 31 % usgefllenen Früchten in der Kontrolle im Vergleich zu 3 % in der EM - Vrinte. Die Anlyse der Inhltsstoffe sowie der elektrochemischen Prmeter in der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung brchten folgende Ergebnisse: Der P - Wert wr in der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung im Jhr 26 signifiknt höher, ws uf einen erhöhten Stresszustnd hindeutet. In der Trockensubstnz der kombinierten EM- Gesteinsmehl-Behndlung wren mehr Minerlstoffe (Asche), mehr orgnische Verbindungen und mehr Reservestoffe im pflnzlichen Gewebe enthlten. Ein signifiknt höherer Gehlt n löslicher Trockensubstnz wurde 26 in den Früchten der kombinierten EM-Gesteinsmehl-

6 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger -. 6 Behndlung festgestellt. Die Tomten der unbehndelten Kontrolle zeigten ein niedrigeres Redoxpotentil, ws uf einen geringeren oxidtiven Stress hinweist. Der ph-wert ergb in beiden Jhren keine signifiknten Unterschiede. Im Lgerversuch (2 Tge bei 12 C) zeigten die Früchte der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung geringere Ausfälle ls in der Kontrolle, ws llerdings nicht sttistisch bzusichern wr. Die Messung von Chlorophyll zeigte signifiknt höhere Gehlte n Chlorophyll 'b' und Chlorophyll "" in den mit kombinierte EM-Gesteinsmehl-Behndelten Pflnzen. Hinsichtlich der Nährstoffe in den Blättern ergb die Auswertung 27 eine leichte Steigerung von Huptnährstoffen in der Kontrollvrinte. Dgegen wr der Fe-Gehlt in der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung zu beiden Beprobungsterminen (1.6. bzw ) signifiknt höher. Die kombinierte EM- Gesteinsmehl-Behndlung zeigten einen signifiknte Unterschied gegenüber den unbehndelten Tomten bei den Biophotonen. Die LTP-Allergene wurden in den Kontrollfrüchten, nicht jedoch in der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung nchgewiesen. Die elliptische Aufstellung der Töpfe wr in beiden Jhren insgesmt nicht signifiknt ls die Aufstellung in gerder Reihe. Drus lässt sich folgern, dss es keinen Einfluss der Aufstellung gibt. In dieser Arbeit konnten durch den Einstz von Effektiven Mikroorgnismen kombiniert mit Gesteinsmehl bei Tomten in Töpfen im geschützten Anbu zum Teil signifiknte Verbesserungen in Ertrg und Krnkheitstolernz erzielt werden. Weitere Forschungen sind notwendig, um diese Ergebnisse uch mit nderen Kulturen unter Foliennbu in Erde sowie im Freilnd zu bestätigen sowie um die Wirkungsweise der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung bzuklären.

7 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger PROBLEMSTELLUNG UND FORSCHUNGSFRAGEN

8 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger -. 8 Wenn die Bodenfruchtbrkeit bedroht ist, ist die nchhltige Pflnzenproduktion in Gefhr. Deshlb sind Wissenschftler und Prktiker gerdezu verpflichtet, eine Lösung zu finden, dmit Erde und Pflnzen gesund werden. Zurzeit konkurrieren mehrere lndwirtschftliche Ansätze miteinnder (ALBRECHT 1995). Auf der einen Seite sind es die Anhänger gentechnologischer Methoden, die genetisch veränderte Orgnismen verteidigen (PROWALD 1994); uf der nderen Seite Produktionsverfhren, die sich n den ökologischen Mechnismen der Ntur orientieren (ROTTACH 1984, PURDUE 2, LAPPÉ et l. 2). Dieser ntürliche Anstz wr der Grund für diese Studie. Viele Menschen sind bestrebt, sich gesund zu ernähren. Dfür ist uch eine gesunde Erde notwendig, denn nur dnn sind uch die Pflnzen gesund. Ausgngspunkt der vorliegenden Arbeit sind Forschungsrbeiten us Okinw/Jpn (KYAN et l. 1999, HIGA 22), die weltweit n verschiedenen Universitäten und lndwirtschftlichen Unternehmen bestätigt wurden (HIGA 2, POMMERESCHE 24, FORMOWITZ et l. 27). Nch den Forschungsrbeiten der Universität Hohenheim in Deutschlnd (MAYER et l. 27) zeigt die Anwendung von Effektiven Mikroorgnismen in 3 verschiedenen Kulturen in 3 Jhren einen nch oben gehenden Trend im Vergleich zu Kontrolle (ohne EM) des Ertrgs der getesteten Pflnzen. Dieselbe Tendenz wird uch in den Substrten beobchtet, die mit EM 1 behndelt wurden. Mehrere Studien hben gezeigt, dss Impfungen von Böden und Pflnzen mit Mikroorgnismen die Qulität und Gesundheit des Bodens (AYLESWORTH 1975, SCHLEGEL 1985, POMMERESCHE 24, MAYER et l. 27) sowie ds Wchstum, den Ertrg und die Qulität der Feldfrüchte erhöhen können (HIGA et l., 1999, HIGA 2). Es gibt im Englischen einen lten Spruch: Corruption is the mother of vegettion (Frei übersetzt: Zersetzung ist die Mutter des Lebens). Dmit ist gemeint, dss die toten und bgebuten Pflnzen und Tiere die besten Nährstoffe für neue Pflnzen sind. Die wichtigsten Orgnismen, die die biologische Zersetzung nutzen, sind die Mikroorgnismen. Ws den Einstz von EM (HIGA 22) betrifft, knn mn vorusschicken, dss sie keineswegs ein Erstz für ndere lndwirtschftliche Mßnhmen sind, sondern eine zusätzliche Dimension, um die Prktiken der biologischen Lndwirtschft und dessen Produktivität zu optimieren (HIGA 22). Im Rhmen dieser Versuche soll deshlb folgende Huptfrge bentwortet werden: Ht der Einstz von EM kombiniert mit Gesteinsmehl ls Pflnzenstärkungsmittel bei Tomten im geschützten Anbu 1 Abkürzung für Effektive Mikroorgnismen. EM (wirksme Mikroorgnismen), ist der llgemeine Nme, der die Technologie der heilsmen Mikroorgnismen wie die Photosynthese - Hefe und Milchsäure - Bkterien bezeichnet. Diese Technologie ist ntürlich und benutzt die heilsmen Mikroben, um der Umwelt neue vorteilhfte Mikroorgnismen zu liefern, nch Prof. Hig.

9 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger -. 9 positive Auswirkungen in den Bereichen Boden, Wchstum, Pflnzengesundheit, Ertrg und Qulität der Früchte?

10 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger GRUNDLAGEN FÜR ANBAU UND UNTERSUCHUNG

11 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger EFFEKTIVE MIKROORGANISMEN Professor Hig 2, von der Lndwirtschftlichen Fkultät der Ryukyuuniversität, Okinw/Jpn, ht in seiner 2-jährigen Forschung eine Mischung von Mikroorgnismen entwickelt, die Verbesserungen in vielen Bereichen unseres Lebens (zum Beispiel Medizin) bringen soll. Diese Mischung von Effektiven Mikroorgnismen 3 (HIGA 2) besteht us verschiedenen Arten von Mikroorgnismen, die in der Ntur gesmmelt und in spezifischer Weise gezüchtet werden. Es sind dieselben Mikroorgnismen, die in Symbiose in unserem Körper gleichzeitig vorhnden sind, und die uns helfen, ein intktes immunologisches System zu erhlten. Die Bestndteile dieser Mischung sind komplex. Mn weiß ber, dss die wichtigen Mikroorgnismen in EM (Lösung die die wirksmen Mikroben (nicht pthogene) erhlten)) Milchsäurebkterien 4 (Lctobcillus plntrum, L. csei, Streptoccus lctis), Hefe-Bkterien 5 (Scchromyces cerevisie, Cndid utilis), Photosynthesebkterien 6 (Rhodopseudomons plustrus, Rhodobcter speroides), und Actinomycetes (Streptomyces lbus, S. griseus) sowie Pilze (Aspergillus orize, Mucor hiemlis) (KYAN et l. 1999, HIGA 22) 7. Ein wesentliches Chrkteristikum dieser Mischung ist die symbiotische Koexistenz von eroben Mikroorgnismen, welche Suerstoff zum Überleben benötigen, und neroben Mikroorgnismen, welche nur dort überlebensfähig sind, wo kein Suerstoff vorhnden ist. Etliche Mikroorgnismen (dvon uch die EM - Mischung) sind in der Medizin und der Lebensmittelindustrie schon lnge beknnt (AYLESWORTH 1975) und für Tiere (z.b. Fische), Pflnzen, Boden und Wsser äußerst nützlich (AYLESWORTH 1975, DREWS 1983). Die Effektiven Mikroorgnismen werden selbstverständlich nicht genetisch mnipuliert (HIGA 2) und ihre Unbedenklichkeit ht sich über viele Jhre durch verschiedenste Forschungen sowohl in Jpn ls uch in nderen Ländern immer wieder bestätigt (ZUANG 1987, MAU 22). 2 Universitätsprofessor, geboren m 28. Dezember 1941 in Okinw, Jpn. 1982, Entdecker von EM, verbringt fst die Hälfte des Jhres im Auslnd, um in nderen Ländern die EM - Technologie in der Lndwirtschft und uf nderen Gebieten zu verbreiten (HIGA, 2). 3 Die Entstehungsgeschichte der Effektiven Mikroorgnismen geht ungefähr uf ds Jhr 1968 zurück. Um diese Zeit begnn sich Prof. Ttsuji Kobyshi in seinen Arbeiten mit der Verwendung von Photosynthesebkterien in der Lndwirtschft zu befssen. Er führte drin eine mögliche positive Wirkung uf Pflnze und Pflnzengesundheit durch Photosynthesebkterien n. Zur selben Zeit strtete Prof. Teruo Hig einige Versuche mit Mndrinen und Wssermelonen, bei denen Photosynthesebkterien eingesetzt wurden. Er konnte dbei beobchten, dss die Pflnzen sehr gesund wren. In ihm reifte der Gednke hern, dss sich Mikroorgnismen vielleicht positiv uf die Pflnzengesundheit uswirken könnten (HIGA 22). 4 Die Milchsäurebkterien fermentieren orgnisches Mteril und produzieren orgnische Säuren, die ds Wchstum von pthogenen Keimen hemmen. 5 Die Hefen fermentieren orgnisches Mteril und produzieren Vitmine und Aminosäuren. 6 Photosynthesebkterien sind die Schlüsselkomponenten in EM. Indem sie helfen, ds Gleichgewicht mit den nderen nützlichen Mikroorgnismen ufrechtzuerhlten, ermöglichen sie llen, gemeinsm zu existieren und zusmmenzuwirken. 7 Diese Mikroorgnismen sind einige der Stämme von nbiotischen Mikroorgnismen (= wieder belebende Mikroorgnismen)

12 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger Die Anwendung von EM sowohl in der konventionellen Lndwirtschft ls uch im Biolndbu nimmt zu. Es ist uch bestätigt, dss EM vor llem im neroben Bereich rbeitet, deswegen sind sie besonders dort einsetzbr, wo Abbuprobleme, Gestnk und Verschlmmung uftreten. 2.2 EFFEKTIVE MIKROORGANISMEN UND IHRE WIRKUNG Selbstverständlich ist die Anzhl von Mikroorgnismen in unserem Lebensrum sehr hoch. Mikroorgnismen erfüllen komplexe Aufgben im Stoffwechsel von Boden, Pflnze, Tier und Mensch (AYLESWORTH 1975). Welchen Beitrg können die EM von Prof. HIGA in der Lndwirtschft liefern? Es gibt hierzu noch reltiv wenige Publiktionen. Berichte und wissenschftliche Untersuchungen (ZUANG 1987) bestätigen Erfolge im Gemüsenbu mit Hilfe von EM. Auch Professor HIGA (2) schreibt über solche Erfolge usführlich in seinem Buch. EM sollen grundsätzlich 5 wichtige Kriterien erfüllen bzw. Wirkungen hben: 1. Sie sind frei von Chemiklien, Pestiziden und Minerldünger. 2. Sie sollen die Berbeitung des Bodens vor der Ausst oder Anpflnzung überflüssig mchen. 3. Sie sind sicher für die Umwelt. 4. Sie sollen die Qulität der Ernten verbessern. 5. Sie sollen einen wirtschftlichen Erfolg bringen. 2.3 DIE BESONDERHEIT DEN IN DER VORLIEGENDEN VERSUCHEN BENUTZTEN EM Die EM Technologie ht sich weiterentwickelt. Die Stndrdprodukte für den Einstz sind von der Firm Multikrft entwickelt worden. Diese Firm produziert und hndelt uf der Bsis Effektiver Mikroorgnismen von Prof. Dr. TERUO HIGA verschiedener EM- Produkte in Österreich AKTIVIEREN DER EFFEKTIVEN MIKROORGANISMEN EM Die EM benötigen eine Woche vor der Anwendung eine Aktivierung, die durch Hinzufügen von 7 l chlorfreiem Wsser und von 1,5 Kg Zuckerrohrmelsse zu 3 l EM vorgenommen wird. Diese Zutten werden in einem geschlossenen Behälter gemischt und müssen 7 Tge bei C reifen. Der ph-wert ist uch ein Bestimmungsfktor. Es wurde ngezeigt, dss der ph-wert der EM etw 4,5 betrgen soll. Nch Fertigstellung (7 Tge) müssen die EM bei 18 C kühl gelgert werden.

13 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger EM- BOKASHI EM- Bokshi ist ein orgnisches Mteril. Es ist ds Endprodukt der Kompostierung und stmmt us der Fermenttion verschiedenrtiger biogener Abfälle (zum Beispiel Mist, Stroh, Weizenkleie etc.) mit Hilfe von EM. Ds Produkt (2.2) wurde bei Bedrf (c. lle 3 Wochen) von der Firm Multikrft frisch zur Verfügung gestellt. 2.4 DAS EXPERIMENT VON BLOKSMA 8 (1995) Zur Frge, inwieweit die Aufstellungsweise der Töpfe einen Einfluss uf die Versuchsergebnisse ht, knn die Arbeit von JOKE BLOKSMA (1995) herngezogen werden. Ds Experiment mit den Topfbäumen wurde in zwei verschiedenen Aufstellungen usgeführt. Einml in Kreisufstellung und einml in Blockufstellung nch den üblichen lndwirtschftlichen Untersuchungsmethoden. Nur in der Kreisufstellung werden deutliche Unterschiede durch die verschiedenen Behndlungen sichtbr. Bei der Blockufstellung sind die Unterschiede so klein, dss sie sttistisch nicht grvierend sind. Bei der Blockufstellung mcht es einen Unterschied, ob ein Bum zufällig wohl oder nicht gleichbehndelte Nchbrn ht. Die Bäume mit gleichbehndelten Nchbrn sind uffllend höher ls die Bäume ohne gleichbehndelte Nchbrn, ohne Rücksicht uf die Behndlung. 2.5 BESCHREIBUNG DER TOMATE Die Tomte (Lycopersicon esculentum Mill.) ist eine Krutpflnze, die zur Fmilie der Nchtschttengewächse gehört. Zu dieser Fmilie zählen uch die Peperoni, die Aubergine und der Tbk. In südlichen Klimten, zum Beispiel in Afrik, ist sie ls Freilndkultur einer konstnten Umweltunbeständigkeit usgesetzt. Im Gegenstz dzu wird sie in nördlichen Ländern (Mitteleurop) vorwiegend in Gewächshäusern kultiviert. So schützt mn die Kultur vor Ertrgseinbußen durch Schlechtwetter, ber uch vor Insekten und Krnkheiten (LANGLAIS et l. 2). Kälte oder Frost verurschen große Verluste, die Pflnze verhält sich ber tolernt gegenüber hohen Temperturen (KRUG 1991, GEISSLER et l. 1991). Diese erhöhten Temperturen sollten die Tempertur von 35 C nicht überschreiten, sonst kommt es zum Stillstnd des Wchstums und zu bestimmten Nährstoffmängeln, die uf die Unbeweglichkeit nhrhfter 8 Joke Bloksm ist eine Forscherin m Louis Bolk Institut, NL Dribergen. Sie ht in einem Forschungsprojekt über die Wirkung von potenziertem Gold, biologisch-dynmischen Präprten und von menschlicher Zuwendung uf Apfelbäume geforscht. Es wr ein Projekt, bei dem sie ls Forscherin nch neuen Wegen suchte.

14 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger Elemente im Boden zurückzuführen sind. In Kulturen knn die Tomte verschiedene Wchstumshöhen erreichen. In Freilndkulturen erreicht die Tomte üblicherweise keine 2 m Höhe, in geschützten Kulturen erreicht sie eine Höhe von 3 bis 15 cm. Tomten sind unter günstigen Klimbedingungen mehrjährige Pflnzen, die jedoch nur einjährig kultiviert werden (VOGEL 1996). Als einjährige Kultur im geschützten Anbu knn sie eine Länge bis 2 m erreichen 9. Die gesmte Pflnze ist behrt und die Blüten bilden sich nch und nch, je nch bestimmtem Typ (GEISSLER et l. 1991). Blätter und Fruchtform der Tomten sind sehr vribel. Sie sind bhängig von der Sorte. Die Frbe der Fruchthut wird mßgeblich durch Lycopin und Crotin hervorgerufen (KRUG 1991). Die Fruchttomte wird botnisch ls Beere gesehen. Unter dem Gesichtspunkt des Grtenbus wird die Tomte ls Gemüse ngesehen. 2.6 KRANKHEITEN UND SCHÄDLINGE DER TOMATE Krnkheitserreger können der llgemeinen biologischen Hrmonie der Pflnze schden. Diese Schderreger verurschen und verschlechtern sowohl die Qulität ls uch die Quntität der Ernte und reduzieren den wirtschftlichen Erlös. Die Tomte regiert sehr empfindlich bei unterschiedlicher Umweltbedingungen, plötzlichen Änderungen der Tempertur und unngemessenen Wssermengen (MÜLLER et l. 1971, VOGEL 1996, PELZMANN 24). Während des Fruchtwchstums wurden bei den Tomten Wchstumssplten beobchtet, so dss eine Anfälligkeit für verschiedene Infektionen gegeben ist (HOFFMANN et l. 1983). Im Fll der Wchstumsspltung knn der Ertrg rdikl sinken. KRUG et l. (22) schreiben: "Der Mngel n der Qulität der Früchte knn durch einen Befll der Krnkheit konditioniert sein, z.b. durch Viren oder physiologische Störungen". Eine m INRA 1 durchgeführte Studie ( 53k) schätzt die jährlichen Ertrgsverluste bei Gemüsekulturen, die uf plötzliche Krnkheiten (oder uch Viren) zurückzuführen sind, uf c. 4 %. Die Krnkheiten in ller Kürze sind: Blttrollen, Bormngel, Eisenmngel, Blütenendfäule bzw. Klziummngel (BER Blossom End Rot), Mgnesiummngel, Aufpltzen der Früchte, Goldpünktchen (Tomto pox), Grün- oder Gelbkrgen, Wssersucht oder Wsserkrnkheit, Befruchtungsmngel, Gerstenblüten, Hferblüten, Beerenfrüchte, Nsenbildung, hohle eckige oder kntige Früchte, Tomtenmosikvirus (ToMV = Tomto mosic 9 Nch eigenen fchmännischen Erfhrungen 1 Institut Ntionl de Recherche Agronomique /Frnce

15 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger virus), TYLCV= Tomto lef curl virus, Krtoffel-Y-Virus oder Strichelkrnkheit (Ptto virus Y) Bronzefleckenkrnkheit (TSWV = Tomto spotted wilt virus), Clvibcter michinense ssp. Michignennse Jensen (Bkterienwelke), Umfllkrnkheit, Alternri solni (Dürrfleckenkrnkheit), Botrytis cinere Pers. (Gruschimmel), Cldosporium fulvum Cooke (Smtfleckenkrnkheit oder Oidium lycopersici bzw. Leveilul turic (Echter Mehltu), Brunfleckenkrnkheit)), Didymell lycopersici Kleb. (Didymell-Stängelgrundfäule), Fusrium oxysporum f. sp. Lycopersici (Fusrium-Welke), Phytophtor infestns de Bry (Krut- und Brunfäule), Phytophthor nicotine vr nicotine (Phytophthor- Stängelgrundfäule), Pyrenochet lycopersici Schneid. Et Gerl. (Korkwurzelkrnkheit), Rhizoctoni solni Kühn (Rhizoctoni- Stängelgrundfäule), Sklerotini sclerotiorum de Bry (Sklerotini-Welke), Verticilium lbortum R. et B., Vertillium dhlie Kleb (Verticilium-Welke), Aculps lycopersici (Rostmilbe), Aulcorthum solni (Grünfleckige Krtolleblttlus), Bemisi tbci (Weiße Fliege bzw. Tbkmottenschildlus), Frnkliniell occicentlis Perg (Thrips), Mcrosiphum euphorbie (Grünstreifige Krtoffelblttlus), Meloidogyne hlp Chit. und Meloidogyne incognit Kofoid plus White (Wurzelgllenählchen), Myzus persice (Grüne Pfirsichblttlus), Tetrnychus urtice Koch (Spinnmilbe), Trileurodes vporiorum Westw. (Weiße Fliege bzw. Gewächshusmottenschildlus). 3 ZIELE DER ARBEIT Es hndelt sich um eine Untersuchung von Tomten in Töpfen im geschützten Anbu unter Bedingungen des ökologischen Lndbus, folgend der Regelung EUVO292/91 der Europäischen Union. Die Studie htte ls Ziele: 1. den Einfluss der Effektiven Mikroorgnismen kombiniert mit Gesteinsmehl ls Mittel der Pflnzenstärkung im geschützten Tomtennbu zu untersuchen. 2. die Untersuchung der Auswirkungen von EM kombiniert mit Gesteinsmehl uf Ertrg und Qulität der ngebuten Tomten. 3. ds Testen der Auswirkungen von EM kombiniert mit Gesteinsmehl uf die Widerstndskrft gegenüber unterschiedlicher Krnkheiten und Schädlingen 4. die Untersuchung der Auswirkung uf die Entwicklung der Mkro- und Mikronährstoffe im Substrt und in den Pflnzenblättern. 5. den Vergleich unterschiedlicher Topfufstellung (in gerden Reihen im Vergleich zu einer ellipsoiden Aufstellung) uf die Versuchsergebnisse.

16 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger MATERIAL UND METHODE

17 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger BESCHREIBUNG DES STANDORTES Der in dieser Arbeit ngelegte Versuch im geschützten Anbu wurde in einem Foliengewächshus (3 m x 9 m) mit utomtischer Lüftung und mit Umluftgebläse der Firm PETER FIOLA im Versuchsgrten des Institutes für Grtenbu, Obstund Weinbu in Wien - Jedlersdorf, Gersdorferstrsse Nummer 13 im 21. Bezirk durchgeführt. Die Seehöhe des Versuchstndortes liegt uf 162 m. Die jährliche, durchschnittliche Tempertur beträgt 9,8 C, der durchschnittliche Niederschlg beträgt c. 6 mm. Ds Klim ist während des Sommers ziemlich heiß und trocken. Es gibt Frost während des Winters, und der Versuchsgrten liegt sehr windexponiert. 4.2 VERSUCHSMATERIAL Als Versuchsmteril dienten die Tomtensorte CASSIOPEIA in der Anbusison 26 und die Tomtensorte Mercedes im Jhr 2oo7. Ds Stgut dieser Sorten wurde ls Normlstgut bei der Firm Austrost bezogen. Lut Sortenbeschreibung (AUSTROSAAT 26) hndelt es sich bei beiden Sorten um kräftige, ständig wchsende, sehr produktive Typen, mit hoher Lgerbeständigkeit und mittelfrüher Reife. Die flchrunden Früchte sind fest, erreichen ein Durchschnittsgewicht von g und sind sogennnte Hellfrucht- Typen. CASSIOPEIA ist für den Anbu im Gewächshus geeignet und resistent gegen Tomtenmosikvirus, Verticilium, Fusrium, 1, 2, Wurzelfusrium und Smtflecken C 5. Sie ist eine Sorte mit hoher Ertrgsleistung und zum Sortenschutz ngemeldet. Die Sorte MERCEDES wurde wegen ihrer hohen Fruchtqulität gewählt. Die Eigenschften dieser Sorte sind ähnlich der von CASSIOPEIA, ußer dss MERCEDES eine Freilnd- und Gewächshussorte ist (Austrost 26). Beide Sorten erfordern für einen ngemessenen Ertrg einen Boden mit guter Struktur, reich n orgnischer Substnz und mit hoher bodenbiologischer Aktivität. Die Pflnzennzucht erfolgte in von der Firm Multikrft und der Firm Josef Gerner 11 zur Verfügung gestellten Pflnzensubstrten (Biologische Blumenerde (EDAPHOS e-mix = Edphos 2 + Mest- Best 12 3). 11 Der Erzeuger beschreibt ds Substrt: Hohe Strukturstbilität für Stecklinge, uch bei Lngzeitkulturen mit hohem Luft und Wsserbedrf, lngsm fließende Nährstoffquelle durch Grünschnittkompost und Ton - Humuskomplex durch die Zugbe von Edphos. Substnzen: ph-wert : 5-6,5 Leitfähigkeit ms/cm : < 1,6 ~ 15 Stickstoff verfügbr N : 15-2 mg/l FM Phospht verfügbr P2O5 : 1-3 mg/l FM Kliumoxid verfügbr K2O : 15-4 mg/l FM. Die Wertbestimmenden Bestndteile lutet: 1) 15% - 25% Edphon zur Bodenverbesserung, (Tonkomplex- Humus und Erhöhung der Nährstoffreserven). 2) 2% - 35% Perlite (Vulkngestein) zur Erhöhung des Gesmtporenvolumens und Regulierung der Luft-Wsserverteilung im Boden. 3) 45% - 55% Sphgnumtorf (Weissmoorstorf) zur Boden verbesserung, Erhöhung der Wsserspeicherkpzität und orgnische Substnz. 12 Mest-Best : Orgnischer Volldünger für Gemüse, Blumen und Rsen us Rhizinusschrott, Tonminerlien, Seetng und biologisch/dynmischen Präprten.

18 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger Um die Vergleichbrkeit der beiden Substrte festzustellen, wurden Gesmtstickstoff, Minerlstickstoff sowie pflnzenverfügbres Klium und Phosphor m Institut für Ökologischen Lndbu (Tbelle 3) bestimmt. 4.3 VERSUCHSVARIANTEN Der Versuch wurde in einem Complete Rndomized Block Design (RCBD) mit 3 Fktoren ngelegt. Es gb 2 Behndlungen (EM und Leitungswsser) und 2 Aufstellungsvrinten (in einer Reihe und in Ellipsenform) und pro Vrinte 5 Blöcke. Jeder Block htte 8 Pflnzen, d.h. es wren 4 Pflnzen in jeder Behndlung(Grfik 1): 1. Kontrolle unbehndelt rndomisiert in gerden Reihen. 2. Mit EM-Gesteinsmehl behndelt rndomisiert in gerden Reihen. 3. Kontrolle unbehndelt rndomisiert in Form einer Ellipse. 4. Mit EM-Gesteinsmehl behndelt rndomisiert in Form einer Ellipse. 4.4 EM-GESTEINSMEHL-BEHANDLUNGEN 13 In beiden Jhren erfolgte eine Beimengung von fermentiertem Weizenkleie (= Bokshi 14 ) Kompost in EM-Gesteinsmehl- Behndlung. Ds Substrt mit der Kontrollvrinte im Jhr 26 enthielt keine Weizenkleie, während im Jhr 27 uch in der Kontrolle gleiche Menge Weizenkleie (= nicht fermentiert) zugesetzt wurde. EM wurde den Pflnzen in ngemessener Dosis mit Hilfe eines effektiven utomtischen Bewässerungssystems mit einem niedrigen Wsserdruck zugefügt. Um ds Zustopfen der Mündungen des Wsserübergnges zu vermeiden, wurde eine Filtervorrichtung n der Stelle instlliert, wo diese uf ds System eingeht. Auch die Tropfbewässerung verteilte ds System utomtisch Wsser zu jeder Pflnze. Ins Bewässerungswsser, ds in einer Zisterne von 8 l Kpzität wr, und ds uf eine Höhe von 2 m gesetzt wurde, wurde EM in ngemessener Dosierungen hinzugefügt. Die Verdünnung lg immer bei 1:2 (5 ml EM in 1l Wsser). Die Spritzung mit EM - EM 5 - EM FPE - Gesteinsmehl 15 wurde im Abstnd von 3 Wochen (Tbelle 1) durchgeführt. Anfngs wurde es über einen Hndzerstäuber, Mrke EVA-GDM PROFESSIONAL der Firm Di Mrtin, später mit einer Rückenspritze bespritzt. 13 Die kombinierte EM-Gesteinsmehl-Behndlung 14 Es hndelt sich um eine sitische Form der Kompostierung und heißt übersetzt fermenttive Umsetzung 15 Vulknlv-Dibs Urgesteinsmehl BIO-LIT; Zusmmensetzung im Anhng

19 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger Vor der Besprühung der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung wurde jeweils die Versuchsfläche von der Kontrollfläche mittels einer dfür instllierten Kunststoff/Kompostfolie (Abbildung 1) getrennt. Dies wr notwendig, dmit die Kontrollfläche mit der kombinierten EM-GESTEINSMEHL Sprühlösung nicht in Berührung kommen konnte. Die Spritzungen erfolgten n jeweils 7 Zeitpunkten für die beiden Anbusisonen von bis zum bzw. von bis (Tbelle 1) Abbildung 1: Trennkunststofffolie für die EM Sprühungen. Tbelle 1: Durchgeführte Spritzungen in der Vrinte EM in der Anbusison Jhr 6 7 Dtum Mittel Konzentrtion Wsser Anzhl der behndelten Pflnzen EM + EM5 + EM FPE + Gesteinsmehl,33 % +,6 % +,6 % +,8 % 1,5 l EM + EM5 + EM FPE + Gesteinsmehl 1,5 % +,3 % +,3 % +,12% 1 l EM + EM5 + EM FPE + Gesteinsmehl 1,5 % +,3 % +,3 % +,12% 1 l EM + EM5 + EM FPE + Gesteinsmehl 1,5 % +,3 % +,3 % +,12% 1 l EM + EM5 + EM FPE + Gesteinsmehl 1,5 % +,3 % +,3 % +,12% 1 l EM + EM5 + EM FPE + Gesteinsmehl 1,5 % +,3 % +,3 % +,12% 1 l EM + EM5 + EM FPE + Gesteinsmehl 1,5 % +,3 % +,3 % +,12% 1 l EM + EM5 + EM FPE + Gesteinsmehl 1,5 % +,3 % +,3 % +,12% 1 l 8 Tbelle 2: Durchgeführte Arbeiten Dtum Mßnhme Detils Ausst *125 Smen pro Vrinte gesät Aufluftg *Die ersten Pflnzen sind sichtbr Ende der Auflufzeit *Am diesem Tge wurden uch lle Pflänzchen beider Vrinten in 9 cm Töpfe pikiert Pflege der Jungpflnzen *Auszählung der junge Pflnzen; Umtopfung in 9 cm x 9 cm x 6,5 cm Befüllung und Aufstellung *Geiztriebe usbrechen. Substrtsfüllung in der größten Töpfe (3 cm Durchmesser 12l Volumen; Aufstellung der Pflnzencontiner in Rndomisierten Blöcken und Ellipsenblöcke Pflnzungen zu je 8 Stück sowie Bewässerung der Continer; Umtopfung von 19 Tomtenjungpflnzen, 3 dvon ls Rndpflnzen Abstützung *Die Tomtenpflnzen wurden mittels Schnur und Clips hoch bgestürzt Beobchtung *Hose Tempertur entstnden (38 C in 26 und 45-6 C in 27); Wchstumsprobleme *Gekrümmte Blätter Erntezeitpunkt *Ernten, Abwiegen, Anlyse und Sttistik.

20 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger -. 2 A B 3,4 m 3,1 m 3,4 m B 3,1 m A R R R R R R R R R R,3 m,3 m N R EM EM KO KO EM EM KO KO R,6m 1 m R EM EM KO KO 2,35m 1 m EM EM KO KO R R EM EM KO KO EM EM KO KO R,9 m R EM EM KO KO EM EM KO KO R 1 m R KO KO EM EM KO KO EM EM R R KO KO EM EM KO KO EM EM R R KO KO EM EM KO KO EM EM R R KO KO EM EM KO KO EM EM R R EM EM KO KO EM EM KO KO R R EM EM KO KO EM EM KO KO R R EM EM KO KO EM EM KO KO R R EM EM KO KO EM EM KO KO R R KO KO EM EM KO KO EM EM R R KO KO EM EM KO KO EM EM R R KO KO EM EM KO KO EM EM R R KO KO EM EM KO KO EM EM R R EM EM KO KO EM EM KO KO R R EM EM KO KO EM EM KO KO R R EM EM KO KO EM EM KO KO R R EM EM KO KO EM EM KO KO R R R R R R S R R R R R In Reihe rndomisiert (A) Ellipsenförmige rndomisiert (B) EM ( ): EM-Gesteinsmehl-Behndlung R: Rndpflnzen KO ( ): Kontrolle unbehndelt Grfik 1: Versuchsnordnung im Folientunnel Anbusison: 26 (links) und 27 (recht) 4.5 STATISTIK Die sttistische Auswertung erfolgte nch Möglichkeit mit dem Sttistikprogrmm SPSS Version 15,. Die Anlyse wurde mittels dem llgemeinen lineren Modell durchgeführt, und die Prmeter wurden mit der Option Mittelwerte berechnet. Die benutzten sttistischen Verfhren wren Residuentests uf Normlverteilung, deskriptive Sttistiken, Test uf Homogenität der Vrinzen und ANOVA (P <,5). Beide Versuchsjhre wurden getrennt verrechnet. Die Anlge erfolgte in Form eines vollständig rndomisierten Blockversuchs (RCBD) mit 3 Fktoren (Vrinte, Aufstellung und Block). Der Fktor Block wurde nicht benutzt, weil lle getesteten Prmeter keinen Unterschied zeigten.

21 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger MAKRO- UND MIKRO-NÄHRSTOFFE

22 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger EINLEITUNG Am Institut für Grten-, Obst- und Weinbu des Deprtments für ngewndte Pflnzenwissenschften der Universität für Bodenkultur wurde der Einstz von Effektiven Mikroorgnismen (EM) kombiniert mit Gesteinsmehl ls Pflnzenstärkungsmittel bei Tomten in einem Gefäßversuch geprüft. Es wurde die Auswirkung der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung uf die Pflnzengesundheit sowie uf die Menge und Qulität der produzierten Tomten bewertet. Aufgrund der kum trennbren Einheit des Systems Boden-Pflnze bzw. Substrt-Pflnze und weil die Wirkung der EM huptsächlich über ds Substrt vermittelt wurde (Appliktion von EM über Bokshi Kompost und in Form von EM mit dem Gießwsser), sind in diesem Zusmmenhng ntürlich die Veränderungen im Substrt von besonderem Interesse. Dher wurden m Institut für Ökologischen Lndbu, ergänzend zum oben gennnten Versuch, Untersuchungen bezüglich der Entwicklung des Stickstoffpools und der Auswirkung uf die gesmte mikrobielle Biomsse im Substrt durchgeführt (RINNOFNER et l. 28). Die Bestimmung des Nährstoffgehlts der Pflnze wurde m Institut für Pflnzenbu und Pflnzenzüchtung durchgeführt. 5.2 METHODE Für die Anlyse der Nährstoffe in der Pflnze wurden zu 3 Zeitpunkten Pflnzenproben herngezogen: 1. voll entwickelte Blätter zu Blühbeginn, 2. zur vollen Befruchtung und 3. zwischen vegettiven und genertiven Pflnzenorgnen, besonders zum Zeitpunkt der Reife us den Tomtenpflnzen. Ingesmt wurden 2 Pflnzennlysen im Rhmen der Mkro und Mikro- Nährstoffsbestimmung in 2 Tomtenblättem pro Pflnze und jeweils 16 Pflnzen pro Wiederholung je Vrinte durchgeführt. Die Blätter wurden im Trockenschrnk 24 Stunden lng bis zur Gewichtskonstnz bei 4 C getrocknet. Dnn wurden sie mit dem Hndmörser zerkleinert. C. 5 mg der Trockensubstnz wurden 4 Stunden bei 13 C getrocknet und in 5 ml Kölbchen eingewogen. 1 ml Dreisäuregemisch (1 Teile HNO 3, 1 Teil H 2 SO 4,,5 Teile HCLO 4 ) wurden zugegeben. Nch einer Ncht im Abzug wurden die Gehlte der Hupt- und Spurenelemente gemessen. Ds CNS-2 von LECO ist ein Anlysensystem zur Bestimmung des Kohlenstoff-, Stickstoff- und Schwefelgehlts in einer Vielzhl orgnischer Mterilien. Ds Gerät ist mikroprozessorgesteuert. Die Messung erfolgt über einen nichtdispersiven Infrrotdetektor. Der Messwert uf dem Bildschirm wird ls Stickstoffkonzentrtion ngezeigt und schließlich bgespeichert.

23 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger Die Nährstoffelemente in den Blättern wurden durch ein Atombsorptionsspektrophotometer gemessen. Dieses Gerät besteht us einer geeigneten Lichtquelle, welche nur elementspezifische Wellenlängen usstrhlt. Alle nderen Elemente, welche in der Probe sein können, werden nicht berücksichtigt. Am fnd die erste Bestimmung mit dem Blühbeginn sttt. Am erfolgten bei der Anlyse der vegettiven Pflnzenorgne die zweite und die letzte Bestimmung beider Vrinten. Die Substrtuntersuchungen beurteilen die Entwicklung des Stickstoffpools in Substrt sowie die Auswirkung uf die mikrobielle Biomsse. Um die beiden Substrten zu vergleichen, wurden die Ausgngsgehlte für Gesmtstickstoff, Minerlstickstoff sowie pflnzenverfügbre Mkro- und Mikronährstoffe bestimmt. Anorgnischer Stickstoff im Substrt (N min ) wurde mit der ÖNORM L 191 Methode, mikrobielle Biomsse Stickstoff (N mic ) mit der Extrktion Begsung - Methode (BROOKES et l. 1985) gemessen. Die Bodenuntersuchungen zielten zum einen uf die Entwicklung des Stickstoffpools im Substrt b, zum nderen wird uch die Auswirkung uf die gesmte mikrobielle Biomsse beurteilt. Um die Vergleichbrkeit der beiden Substrte festzustellen, wurden die Ausgngsgehlte von Gesmtstickstoff, Minerlstickstoff sowie pflnzenverfügbrem Klium und Phosphor bestimmt. Die Anlyse der Ausgngswerte N t (Gesmtstickstoff), P und K (pflnzenverfügbr) wurde n die AGES vergeben und nch ÖNORM L 195 (N t ), ÖNORM L 187 (K; P) bzw. ÖNORM L 193 (Mg) durchgeführt. Die Bestimmung des minerlischen Stickstoffs (Nitrt, Ammonium) erfolgte nch ÖNORM L 191 (1988:2). Dbei werden die Bodenproben mit einer CCl 2 -Lösung extrhiert und m UV-VIS Photometer gemessen: Nitrt bei 21 nm, Ammonium nch einer Frbrektion bei 66 nm. Die N-Minerlisierung wurde in vitro nch der Stndrdnweisung SAA33BO21 der AGES (KANDELER 1993) bestimmt. Dnch werden 5 g Boden in Eprouvetten mit destilliertem Wsser überschichtet und unter diesen neroben Bedingungen 7 Tge bei einer Tempertur von 4 C inkubiert. Ds dbei gebildete Ammonium wird nch einer Frbrektion m UV-VIS-Photometer bei einer Wellenlänge von 66 nm bestimmt. Die Differenz zur nicht inkubierten Probe gilt ls Mß für ds Potentil des Bodens zur Stickstoffnchlieferung. Aufgrund des hohen Ausgngsgehlts von Ammonium in den vorliegenden Proben wurde die Einwge uf 1 g für 26 bzw. uf 3 g für 27 reduziert.

24 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger Die C-Minerlisierung wurde mit der Methode nch JÄGGI (1976) gemessen. Dbei wird die Bodenprobe in einem luftdicht verschlossenem Gefäß inkubiert. Um ds freigesetzte CO 2 zu binden, wird ein kleines Bechergls mit NOH eingestellt. Durch Titrtion der durch die Rektion mit CO 2 nicht verbruchten Ntronluge, knn die Menge n gebildetem CO 2 quntifiziert werden. Die Inkubtion erfolgte für 28 Tge, wobei nch jeweils 7 Tgen die Ntronluge usgetuscht wurde. Die Anlyse der Ausgngswerte N t (Gesmtstickstoff), P und K (pflnzenverfügbr) wurde n die AGES vergeben und nch ÖNORM L 195 (N t ), ÖNORM L 187 (K; P) bzw. ÖNORM L 193 (Mg) durchgeführt. Die Bestimmung des minerlischen Stickstoffs (Nitrt, Ammonium) erfolgte nch ÖNORM L 191 (1988:2). Dbei werden die Bodenproben mit einer CCl 2 -Lösung extrhiert und m UV-VIS Photometer gemessen: Nitrt bei 21 nm, Ammonium nch einer Frbrektion bei 66 nm. 5.3 ERGEBNISSE NÄHRSTOFFGEHALTE UND PH-WERT IM PFANZENSUBSTRAT Den Nährstoffgehlten im Pflnzensubstrt wurde in dieser Arbeit große Aufmerksmkeit geschenkt. Im Folgenden werden die Nährstoffergebnisse der diversen Anlysen von Tomtensubstrten ufgeführt und erklärt. Die Ergebnisse stmmen vom Institut für Ökologischen Lndbu n der Universität für Bodenkultur Wien und wurden von Thoms Rinnhofner und Jürgen K. Friedel geliefert. N wr im Substrt mit EM in beiden Jhren etws höher ls im Kontrollsubstrt. Die Gehlte n P und K wren im Jhr 26 niedriger in der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung, im Jhr 27 wr der P-Gehlt jedoch in der kombinierten EM- Gesteinsmehl-Behndlung höher und die K-Werte wren in beiden Vrinten nhezu gleich (Tbelle 3). Die Werte für die Nährstoffgehlte sind nur innerhlb desselben Jhres vergleichbr. Eine sttistische Absicherung ist in diesem Fll nicht erfolgt. Tbelle 3: GEHALTE AN N, P UND K IM SUBSTRAT N gesmt P CAL-extrhierbr K CAL-extrhierbr Jhr Substrt EM 1,8 %,99 % 834 g kg g kg g kg g kg -1 Substrt KO 1,4 %,95 % 85 g kg g kg g kg g kg -1

25 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger N-MINERALISIERUNG UND C-MINERALISIERUNG Trotz eines deutlich niedrigeren Mittelwerts von N P K der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung lssen sich die Unterschiede mittels t-test (P <,5) sttistisch nicht bsichern (siehe Grfik 2). Eine in der Tendenz geringere N- Minerlisierung in der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung knn durch die hier höhere C-Minerlisierung erklärt werden: dieser erhöhte Abbu leicht umsetzbrer, C-reicher Verbindungen bedeutet einen erhöhten N-Bedrf für den Aufbu mikrobieller Biomsse. In der Folge wird von den Mikroorgnismen weniger N ls Minerlstickstoff freigesetzt. 2 C-Minerlisierung in 26 N- Minerlisierung in 26 C-Minerlisierung in 27 N- Minerlisierung in 27 mg C/g TM Boden-Woche Wo 1 Wo 2 Wo 3 Wo 4 µg N /g Boden-Woche Termin mg C/g TM Boden-Woche Wo 1 Wo2-9 µg N /g Boden-Woche Termin EM 1,43 1,8 1,4 KO 1,24 b 1,,95 EM 6,4 KO 135,2 EM 1,36,38 KO,94 b,37 EM 114, KO 87,6 b *Die Proben der zweiten Woche konnten nicht usgewertet werden (Links in 26), d die vorgelegte NOH-Lösung zu gering konzentriert wr und durch die Rektion mit CO 2 in llen Proben vollkommen verbrucht wurde. Signifiknte Unterschiede zu einem Termin (P <,5) sind durch unterschiedliche Buchstben gekennzeichnet. Die Blken im Digrmm geben die zweifche Stndrdbweichung n. Grfik 2: C-Minerlisierung und N-Minerlisierung von Substrt mit Bokshi; Vergleich von EM-Gesteinsmehl-Behndlung (EM) und Kontrollsubstrt (KO) Minerlischer Stickstoff Der minerlische Stickstoff im Boden wurde in beiden Jhren zu drei Terminen gemessen. Ein signifiknter Unterschied (t-test, P <,5) zwischen der EM-Gesteinsmehl behndelten Vrinte und der Kontrolle bestnd nur zum ersten Termin. Dieser wr durch den vielfch höheren Ammoniumgehlt in der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung begründet (Grfik 3). Die hohe Konzentrtion n Ammonium ist uf den im Substrt beigemengten EM-Bokshi Kompost zurückzuführen. Beim zweiten Probetermin ist der höhere Wert n minerlischem Stickstoff in der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung nicht mehr signifiknt. Dsselbe gilt uch für den Nitrtnteil (Grfik 3).

26 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger Minerlischer Stickstoff in 26 Minerlischer Stickstoff in 27 µg Nmin/g TM Boden Termin 2. Termin 3. Termin 4 2 EM KO EM KO EM KO mmonium b nitrt µg Nmin/g TM Boden 8 1. Termin 2. Termin 3. Termin EM KO EM KO EM KO mmonium nitrt N min gesmt b N min gesmt b TM: Trockenmsse; Signifiknte Unterschiede zu einem Termin (P <,5) sind durch unterschiedliche Buchstben gekennzeichnet. Grfik 3: Minerlischer Stickstoff zu den Beprobungsterminen von Substrt mit Bokshi; Vergleich von EM-Gesteinsmehl-Behndlung 16 (EM) und Kontrollsubstrt (KO) MIKROBIELLE BIOMASSE Die Messung der mikrobiellen Biomsse in Form des mikrobiellen Stickstoffs (N mik ) 17 bzw. des mikrobiellen Kohlenstoffs (C mik ) führte bei beiden Substrten zu ähnlichen Werten (Tbelle 4). Der Gehlt n mikrobiellem Kohlenstoff (C mik ) wr in beiden Jhren in der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung signifiknt höher ls in der Kontrolle, der n mikrobiellem Stickstoff (N mik ) wr sttistisch nicht zu unterscheiden. Sowohl die Erhöhung der mikrobiellen Biomsse ls uch der C- Minerlisierung (Tbelle 4) in der kombinierten EM- Gesteinsmehl-Behndlung belegt eine Erhöhung der mikrobiellen Substrt-Verfügbrkeit durch die Beimengung des EM-Bokshi Komposts im Jhr wurde zum ersten und dritten Termin die mikrobielle Biomsse gemessen. Zum ersten Termin ist sowohl der Gehlt n mikrobiellem Kohlenstoff ls uch n mikrobiellem Stickstoff in der kombinierten EM-Gesteinsmehl- Behndlung signifiknt höher, während zum dritten Termin nur noch der Gehlt n mikrobiellem Stickstoff signifiknt höher ist. Die Werte für die Nährstoffgehlte sind nur innerhlb desselben Jhres vergleichbr. Tbelle 4: Mikrobieller Kohlenstoff und Stickstoff im Substrt C mik (µg g -1 Boden-TM N mik (µg g -1 Boden-TM EM KO 1921 b 1414 b b TM: Trockenmsse; Signifiknte Unterschiede der Vrinten (P <,5) sind durch unterschiedliche Buchstben gekennzeichnet. 16 Der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung 17 Die Stickstoffminerlisierung wurde in vitro nch der Stndrdnweisung SAA33BO21 der AGES (KANDELER 1993) bestimmt.

27 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger MINERALSTOFFGEHALTE IN BLÄTTERN Beim ersten Termin (1.6.27) wr ein signifiknter höherer N, P und K-Gehlt in den Blättern der Kontrollvrinte sowie ein höherer Fe- Gehlt in der kombinierten EM-Gesteinsmehl- Behndlung (Grfik 4)festzustellen. Der höhere Fe-Gehlt könnte durch ds Steinmehls verurscht sein, ds in der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung ppliziert wurde. Der Cu Gehlt wr in der Kontrollvrinte höher, ber sttistisch nicht signifiknt. % N P K Mg C ppm Fe Mn Cu Zn EM 21,22 b,7 b 3,56 b,14,42 KO 27,13,8 3,93,14,42 EM 839,77 56,61 3,4 67,48 KO 182,9 b 47,36 32,48 63,18 Signifiknte Unterschiede zu einem Termin (P <,5) sind durch unterschiedliche Buchstben gekennzeichnet; Die Blken im Digrmm geben die zweifche Stndrdbweichung n. Grfik 4: Gehlt (in % und ppm) n chemischen Elementen in der Trockensubstnz grüner Tomtenblätter m ; Vergleich von EM-Gesteinsmehl-Behndlung (EM) und Kontrolle (KO) Beim zweiten Beprobungstermin wr der höhere Wert n minerlischem Stickstoff in der Kontrollvrinte nicht mehr signifiknt. Dsselbe gilt uch für P und K (Grfik 5). Der Fe- und Mn- Gehlt der Blätter wr in der kombinierten EM- Gesteinsmehl-Behndlung sttistisch signifiknt höher ls in der Kontrolle % 1 5 ppm N P K Mg C Fe Mn Cu Zn EM 12,4, 1,59,6,4 KO 13,38, 1,8,6,41 EM 976,58 58,27 23,79 22,41 KO 317,83 b 41,98 b 23,66 27,87 Signifiknte Unterschiede zu einem Termin (P <,5) sind durch unterschiedliche Buchstben gekennzeichnet; Die Blken im Digrmm geben die zweifche Stndrdbweichung n. Grfik 5: Gehlt (in % und ppm) n chemischen Elementen in der Trockensubstnz grüner Tomtenblätter m ; Vergleich von EM-Gesteinsmehl-Behndlung (EM) und Kontrolle (KO)

28 Disserttion -. Dipl. Ing. NDONA Kymb Roger VERGLEICH VON MINERALSTOFFGEHALTEN IN DEN TOMATENBLÄTTERN In diesem Versuch wurde die Vergleichbrkeit der 2 Versuche in Hinblick uf die Bestimmung des Nährstoffgehltes von Tomtenblättern verglichen. Die Gesmtergebnisse der 2 Vrinten zeigten deutliche Unterschiede (Grfik 6). Bei der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung wren der N-Gehlt und der C-Gehlt in den Blättern etws niedriger ls in der Kontrolle. Ds setzte sich beim Cu-Gehlt der Blätter fort. Bei den Mikronährstoffen wren der Fe- und Mn-Gehlt bei EM signifiknt höher % ppm 1 5 N P K Mg C Fe Mn Cu Zn EM 16,81 b,4 2,58,1,41 KO 2,26,4 2,87,1,42 b EM 98,18 57,44 27,1 44,95 KO 25,37 b 44,67 b 28,7 45,52 Signifiknte Unterschiede zu einem Termin (P <,5) sind durch unterschiedliche Buchstben gekennzeichnet; Die Blken im Digrmm geben die zweifche Stndrdbweichung n. Grfik 6: Gesmtgehlt (in % und ppm) n chemischen Elementen in der Trockensubstnz grüner Tomtenblätter in 27; Vergleich von EM-Gesteinsmehl- Behndlung (EM) und Kontrolle (KO) 5.4 DISKUSSION Durch die Aufnhme von Nährstoffen beim Aufbu der Mikrobiellen Biomsse wren vor llem zum ersten, teilweise uch noch zum zweiten Termin die pflnzenverfügbren Nährstoffe, vor llem N min, ber uch K und P in der EM- Gesteinsmel behndelte Vrinte im Vergleich zur Kontrolle reduziert. So korrelierte der Gehlt von N, P und K im Substrt gut mit den Konzentrtionen der entsprechenden Elemente die in den Tomtenblättern im Jhr 27 gemessen wurden (Grfik 2, Grfik 3, und Grfik 4). Der N min -Gehlt in der Kontrolle wr drmtisch höher. Die Reduktion von N in der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung ist uf die dort signifiknt höhere mikrobielle Biomsse zurückzuführen, ws durch eine signifiknt höhere C- Minerlisierung in der kombinierten EM-Gesteinsmehl-Behndlung bestätigt wird (Grfik 2). Dieses Ergebnis stützt die Annhme einer Erhöhung der mikrobiellen Biomsse durch die EM-Gesteinsmehl-Behndlung. Übereinstimmend zu den beobchteten Ergebnissen steht die Arbeit von DALY et l. (1999) über den Einfluss der EM uf die pflnzliche Produktion und uf die Kohlenstoffminerlisierung.