Einfluss mineralischer K-Düngung und organischer Düngemittel auf Nährstoffversorgung, Ertrag und Qualität von Kartoffeln im ökologischen Landbau

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1 Einfluss mineralischer K-Düngung und organischer Düngemittel auf Nährstoffversorgung, Ertrag und Qualität von Kartoffeln im ökologischen Landbau 26. Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe Archived at 1

2 Versuchsanlage Versuchsort: Ökofeld in Roda (Sachsen) Boden: Löß-Lehm, 64 Bodenpunkte, K-Versorgungsklasse A B Fruchtfolge: Anlage im 2. Jahr nach zwei-jährigem Kleegras 3-mal einjähriger Feldversuch mit Ortswechsel als Blockanlage mit 4 Wiederholungen Ergebnisse Einfluss der K-Düngung auf Boden und Pflanzenqualität Einfluss der Düngemittelarten auf Wachstum, Nährstoffversorgung und Ertragsbildung Schlussfolgerungen Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

3 Zusammensetzung der organischen Düngemittel Düngemittel TM N P K Mg (% FM) (% TM) (% TM) (% TM) (% TM) Gülle (Rind) 7,8 6,55 1,14 4,33 0,72 Stalldung (Rind) 38,9 1,83 0,58 3,29 0,57 Kompost 1 (Garten-, Landschaftspflege) 57,8 1,19 0,41 1,02 0,44 Kompost 2 (50 % Garten, Landschaftspfl., 50 % Bioabfall) Grüngut (Buchweizen, Kruziferen) 58,0 1,47 0,54 1,17 0,55 29,9 1,91 0,38 1,98 0, Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

4 Düngungsplan für Kalium (kg K/ha u. Jahr) Var. Düngemittel Plan Mittelwert 1 Ohne Düngung Patentkali Patentkali Stalldung Stalldung Rindergülle Rindergülle Kompost Kompost Grüngut Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

5 Düngungsplan für Frisch- bzw. Trockenmasse (dt/ha) Var. Düngemittel Ausbringung (dt FM/ha) Mittelwert (dt TM/ha) 1 Ohne Düngung Patentkali Patentkali Stalldung Stalldung Rindergülle Rindergülle Kompost Kompost Grüngut Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

6 Einfluss der K-Zufuhr auf die K CAL -Gehalte des Bodens zum Reihenschluss (Mittelwerte) K-CAL Reihenschluss (mg/100g) 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 Ohne Düngung Kalium-Sulfat Stalldung Rindergülle Kompost 1 Kompost 2 Grüngut Mittelwert Polynomisch (Mittelwert) y = 2E-06x 2 + 0,0049x + 4,5258 R 2 = 0,6604 2,00 0,00 0,00 200,00 400,00 600,00 800, , ,00 K-Zufuhr (kg/ha) Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

7 Grüngut (Buchweizen) 400 kg K/ha Kompost (2) 400 kg K/ha Kompost (1) 400 kg K/ha Rindergülle 400 kg K/ha Einfluss der Düngung auf die K-Gehalte der Knollen (Mittelwerte) 2,50 2,00 1,50 1,00 K-Gehalt (% TM) 0,50 0,00 ohne Düngung Kaliumsulfat 200 kg K/ha Kaliumsulfat 400 kg K/ha Stallmist 200 kg K/ha Stallmist 400 kg K/ha Rindergülle 200 kg K/ha Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

8 Einfluss der K-Zufuhr auf die K-Gehalte der Knollen (Mittelwerte) 2,50 2,00 K-Gehalt (% TM) 1,50 1,00 0,50 0,00 y = -3E-07x 2 + 0,0008x + 1,5115 R 2 = 0,9202 Ohne Düngung Kalium-Sulfat Stalldung Rindergülle Kompost 1 Kompost 2 Grüngut Mittelwert Polynomisch (Mittelwert) 0,00 200,00 400,00 600,00 800, , ,00 K-Zufuhr (kg/ha) Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

9 Kompost (2) 400 kg K/ha Grüngut (Buchweizen) 400 kg K/ha Einfluss der Düngung auf die TM-Gehalte der Knollen (Mittelwerte) 21,00 20,50 20,00 19,50 19,00 TM-Gehalt (% FM) 18,50 18,00 ohne Düngung Kaliumsulfat 200 kg K/ha Kaliumsulfat 400 kg K/ha Stallmist 200 kg K/ha Stallmist 400 kg K/ha Rindergülle 200 kg K/ha Rindergülle 400 kg K/ha Kompost (1) 400 kg K/ha Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

10 Einfluss der K-Gehalte auf die TM-Gehalte der Knollen (Mittelwerte) TM-Gehalt (%) 21,00 20,80 20,60 20,40 20,20 20,00 19,80 19,60 19,40 19,20 y = -1,6337x 2 + 3,3525x + 19,267 R 2 = 0,6873 Ohne Düngung Kalium-Sulfat Stalldung Rindergülle Kompost 1 Kompost 2 Grüngut MW Polynomisch (MW) 19,00 18,80 1,50 1,60 1,70 1,80 1,90 2,00 2,10 K-Gehalt (% TM) Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

11 Verfärbung von Kartoffel- Rohbreiproben Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

12 Grüngut (Kruzifere) 400 kg K / ha Kompost (1) 400 kg K / ha Kompost (2) 400 kg K / ha Einfluss der Düngung auf die Rohbreiverfärbung von Kartoffelknollen (Mittelwerte) Rohbreiverfärbung (Boniturnote) 0 ohne Düngung Kaliumsulfat 200 kg K / ha Kaliumsulfat 400 kg K / ha Stallmist 200 kg K / ha Stallmist 400 kg K / ha Rindergülle 200 kg K / ha Rindergülle 400 kg K / ha Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

13 Einfluss der K-Gehalte der Knollen auf die Rohbreiverfärbung (Mittelwerte) Rohbreiverfärbung (Bonitur) 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 Ohne Düngung Kalium-Sulfat Stalldung Rindergülle Kompost 1 Kompost 2 Grüngut MW Linear (MW) y = -8,8204x + 20,038 R 2 = 0,622 0,00 1,50 1,60 1,70 1,80 1,90 2,00 2,10 Kalium (% TM) Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

14 Deckungsgrad und Wuchshöhe des Krautes Varianten: Ohne Düngung Stalldung Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

15 Grüngut (Buchweizen) 400 kg K/ha Kompost (2) 400 kg K/ha Einfluss der Düngung auf den Kraut-Deckungsgrad (Mittelwerte) Deckungsgrad (%) ohne Düngung Kaliumsulfat 200 kg K/ha Kaliumsulfat 400 kg K/ha Stallmist 200 kg K/ha Stallmist 400 kg K/ha Rindergülle 200 kg K/ha Rindergülle 400 kg K/ha Kompost (1) 400 kg K/ha Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

16 Einfluss der Wuchshöhe des Krautes auf die Knollenerträge 450,00 400,00 350,00 Knollenertrag (dt/ha) 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 y = -0,2935x ,118x - 904,33 R 2 = 0, Gesamt Polynomisch (Gesamt) 0,00 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 55,0 60,0 65,0 70,0 75,0 Wuchshöhe (cm) Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

17 Kompost (2) 400 K Grüngut (Kruzifere) Kompost (1) 400 K Rindergülle 400 K Einfluss der Düngung auf die Knollenerträge (Mittelwerte) 400,00 350,00 300,00 250,00 200,00 150,00 Knollenertrag (dt/ha) 100,00 a a ab c c 50,00 0,00 ohne Düngung Kaliumsulfat 200 K Kaliumsulfat 400 K Stallmist 200 K Stallmist 400 K Rindergülle 200 K Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe Variante a a c bc c

18 Einfluss der N-Zufuhr auf die Knollenerträge 450,00 400,00 y = -4E-06x 2 + 0,021x + 384,57 R 2 = 0,1056 Knollenertrag (dt/ha) 350,00 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 y = -0,0002x 2 + 0,2824x + 168,72 R 2 = 0,7581 y = -3E-05x 2 + 0,0923x + 308,22 R 2 = 0, Polynomisch (2004) Polynomisch (2005) Polynomisch (2006) 0,00 200,00 400,00 600,00 800, , , , , ,00 N-Zufuhr (kg/ha) Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

19 Einfluss der N min -Gehalte zum Reihenschluss auf die Knollenerträge 450,00 400,00 350,00 Knollenertrag (dt/ha) 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 y = -0,0052x 2 + 2,8441x + 19,159 R 2 = 0, Gesamt Polynomisch (Gesamt) 0, Nmin-Reihenschluss (kg/ha) Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

20 Einfluss der TM-Zufuhr auf die Knollenerträge 450,00 400,00 y = -0,0002x 2 + 0,1611x + 378,22 R 2 = 0,4142 Knollenertrag (dt/ha) 350,00 300,00 250,00 200,00 y = -0,0001x 2 + 0,2152x + 300,89 R 2 = 0,781 y = -0,0004x 2 + 0,4854x + 179,61 R 2 = 0, , , ,00 Polynomisch (2004) Polynomisch (2005) 0,00 Polynomisch (2006) 0,0 200,0 400,0 600,0 800,0 1000,0 1200,0 1400,0 TM-Zufuhr (dt/ha) Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

21 Einfluss der TM-Zufuhr auf die Knollenerträge (Mittelwerte) 400,00 350,00 Knollenertrag (dt/ha) 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 y = -0,0002x 2 + 0,271x + 286,24 R 2 = 0,7691 Ohne Düngung Kalium-Sulfat Stalldung Rindergülle Kompost 1 Kompost 2 Grüngut MW Polynomisch (MW) 0,0 200,0 400,0 600,0 800,0 1000,0 1200,0 TM-Zufuhr (dt/ha) Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

22 Einfluss der Chlorophylldichte auf die Wuchshöhe des Krautes (Mittelwerte) 70,00 60,00 Wuchshöhe (cm) 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0, Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe y = -0,7167x ,178x ,8 R 2 = 0, ,50 46,00 46,50 47,00 47,50 48,00 48,50 49,00 49,50 Chlorophyll (Relativwert) Ohne Düngung Kalium-Sulfat Stalldung Rindergülle Kompost 1 Kompost 2 Grüngut MW Polynomisch (MW)

23 Schlussfolgerungen I Ausbringung der Düngermengen nach Plan unzulänglich gelungen (starke Variation der Düngermittel-Zusammensetzung) Einfluss der K-Düngung auf Boden und Pflanzenqualität: Anhebung der K CAL -Gehalte des Bodens (von 5 auf über 10 mg/100g) Zunahme der K-Gehalte der Knollen (von 1,6 % auf 2,0 % TM) Abnahme der TM-Gehalte der Knollen (von 20,5 % auf 19,0 %) Abnahme der Stärke-Gehalte (von 74 % auf 70 % TM) deutliche Reduzierung der Rohbreiverfärbung K-Verfügbarkeit und -Freisetzung ist aus allen Düngemitteln ähnlich gut alle geprüften Düngemittel sind geeignet, die K-Versorgung der Kartoffelbestände zu verbessern Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

24 Schlussfolgerungen II Einfluss der Düngemittelarten auf Wachstum, Nährstoffversorgung und Ertragsbildung auf einem Löß-Lehmboden: deutliche Unterschiede zwischen den Düngemittelarten auf Wuchshöhe und Kraut-Deckungsgrad in den einzelnen Versuchsjahren enge Beziehungen zwischen: > Wuchshöhe und Knollenertrag > N min -Reihenschluss und Knollenertrag > TM-Zufuhr und Knollenertrag steigende TM-Zufuhr bewirkt (Hypothese): > über bestimmte Faktoren (Bodenstruktur?) eine Verbesserung der Wachstumsbedingungen (Chlorophylldichte nimmt ab!) > und/oder eine Erhöhung der N-Mineralisation aus Humus und Düngemitteln (N min -Mengen steigen an) > beide Faktoren führen zu einem deutlichen Anstieg der Knollenerträge Eignung der Düngemittelarten: > ungünstig: ohne Düngung, Kalium-Sulfat, Gülle > günstig: Stalldung, Grüngut, Kompost zu diesem Thema besteht Forschungsbedarf! Juli 2010 Dr. Hartmut Kolbe

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