Yara ZIM Plant Technology. HU Berlin. Humboldt-Universität zu Berlin FG Bodenkunde und Standortlehre. Kathleen Garz

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Frank Berger
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1 Die Beeinflussung bodenphysikalischer und chemischer Eigenschaften durch die Zugabe von sekundären Rohstoffen und deren Auswirkungen auf den Pflanzenwasserhaushalt Yara ZIM Plant Technology HU Berlin 1

Zielstellung: - Verwendung der sekundären Rohstoffe in der Landwirtschaft als Bodenverbesserungs- oder

2 Problemstellung: - Sekundäre Rohstoffe fallen in vielen Bereichen an ohne das sie verwertet werden - Die Beseitigung als Abfall ist häufig mit hohem Aufwand verbunden Biertreber Schafwolle (Schafwollpellets) Zielstellung: - Verwendung der sekundären Rohstoffe in der Landwirtschaft als Bodenverbesserungs- oder Düngemittel - Verbesserung der physikalischen und chemischen Eigenschaften des Bodens für höhere Erträge in der Pflanzenproduktion 2

3 1. Charakterisierung der sekundären Rohstoffe Analysierte Parameter: B, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, P, Pb, Zn, C/N, ph, LF Probe TM Ca K Mg P N C C/N ph LF % in % in % g/kg g/kg g/kg g/kg TM TM ms/cm Biertreber/ Bierhefe 93,58 5,09 1,40 4,05 8,68 3,94 50,30 12,80 5,25 7,50 Schafwollpellets 92,56 4,60 39,43 1,43 1,14 12,24 46,64 3,80 9,25 10,20 Schafwolle 90,52 0,84 35,41 0,23 0,34 13,57 50,17 3,70 6,99 4,60 Demnach sind die hier untersuchten Stoffe als Düngemittel einzustufen! 3

4 2. Bodenkundliche Charakterisierung des Standortes Bodenphysik Korngrößenverteilung Trockenrohdichte Bestimmung der Wasserspannungskurven Bodenchemie Nährstoffanalytik (K (DL), Mg CaCl2, P (DL), NO 3, NH 4 ) ph-wert C/N Verhältnis 4

3. Methoden Vorversuche Gewächshausversuche Freilandversuche

Versuchsaufbau 4-fache Wiederholung à 4 Varianten: 0,1; 0,5; 1

je 6 davon ab dem erscheinen des letzten Blattes Wassermangel

5 3. Methoden Vorversuche Gewächshausversuche Freilandversuche Koriander Mais und Sommerweizen Sommerweizen randomisierter Versuchsaufbau 4-fache Wiederholung à 4 Varianten: 0,1; 0,5; 1 und 2 m% randomisierter Versuchsaufbau 12-fache Wiederholung, je 6 davon ab dem erscheinen des letzten Blattes Wassermangel ausgesetzt randomisierte Blockanlage 4-fache Wiederholung je Variante 5

6 3. Methoden Vorversuche Gewächshausversuche Freilandversuche Pflanzenparameter Bonitur nach BBCH-Skala Bonitur nach BBCH-Skala Längenwachstum Längenwachstum Längenwachstum Chlorophyllgehalt (SPAD) Chlorophyllgehalt (SPAD) Chlorophyllgehalt (SPAD) Turgor über Zim-Probe Turgor über Zim-Probe Wasserverbrauch Anzahl der Einzelpflanzen Anzahl der Blätter Trockenmasse Rohprotein Stroh und Korn Rohprotein Stroh und Korn Bodenparameter pf, TRD Nährstoffanalytik (C/N, P, K, Mg, N min, ph) Bodenfeuchte (Zim TDR) pf, TRD Nährstoffanalytik (C/N, P, K, Mg, N min, ph) Bodenfeuchte (TDR) Bodenatmung 6

7 Vorversuche: Entscheidungsfindung für die Gewächshaus und Freilandversuche: 2,5 Trockenmasse Koriander 2,0 [TM in g] 1,5 1,0 0,5 0,0 [sekundärer Rohstoff] 7

8 Gewächshausversuche: 300,0 Längenentwicklung Mais 250,0 [Länge in cm ] 200,0 150,0 100,0 Kontrolle Pellets Treber Schafwolle 50,0 0,0 [Datum] 8

9 Gewächshausversuche: 80 Entwicklung nach BBCH-Skala 7: Fruchtent- 70 wicklung 6: Blüte 60 5: Rispenschieben : Schossen Kontrolle Pellets Treber Schafwolle 1: Blattent- 10 wicklung 0: Keimung

10 Gewächshausversuche: 100 Entwicklungsstand nach BBCH Skala 9: Absterben 90 8: Frucht- und 80 Samenreife 7: Frucht- 70 Entwicklung Kontrolle Kontrolle trocken Pellets Pellets trocken Treber Treber trocken Schafwolle Schafwolle trocken 6: Blüte 60 10

Gewächshausversuche: 400 Ernte Ertrag Mais Mais Biertreber 2000 350 Biertreber bewässert

623 1750 300 1500 [Tausendkorngewicht in g] 250 200 150 100 992 1.191 945 1.

11 Gewächshausversuche: 400 Ernte Ertrag Mais Mais Biertreber Biertreber bewässert Biertreber trocken [Tausendkorngewicht in g] [Anzahl der Körner] T Kontrolle B Kontrolle T Wolle B Wolle T Treber B Treber T Pellets B Pellets 0 T= trocken B= Bewässert 11

12 Gewächshausversuche: Bodenfeuchte [BF in Vol%] Kontrolle.W B Kontrolle.T Pellets.W B Pellets.T Wolle.W B Wolle.T Treber.W B Treber.T [Variante] 12

13 Freilandversuche: 120 Längenwachstum Sommerweizen [Höhe in cm] Kontrolle Pellets Treber Wolle 20 0 [Datum] 13

14 Freilandversuche: 60,00 Ertrag in Quantität und Qualität 44,50 50,00 B B B 44,00 [Ertrag in dt/ha] 40,00 30,00 20,00 A 43,97 42,27 43,33 43,50 43,00 42,50 Tausendkorngewicht in g 10,00 41,84 42,00 0,00 Kontrolle Pellets Treber Wolle 41,50 83,33 % TS 83,68 % TS 83,46 % TS 83,52 % TS Ertrag in dt/ha: p<0,05; n=4 14

15 Freilandversuche: Frühjar 2014 C/N 11,50 12,00 12,50 13,00 13,50 14,00 0 Sommer 2014 C/N 11,50 12,00 12,50 13,00 13,50 14,00 0 [Tiefe in cm] [Tiefe in cm] Kontrolle Pellets Treber Wolle Differenz C/N Verhältnis [%] Frühjahr 2014 zu Sommer 2014: Tiefe in cm Kontrolle Pellets Treber Wolle ,82 % -1,33 % -3,45 % -4,66 % ,94 % -2,04 % -1,42 % -1,88 % ,89 % -4,10 % -9,26 % -7,83 % ,59 % -7,34 % -13,44 % 1,63 % 15

16 Freilandversuche: Trockenrohdichte [g/cm³] Kontrolle.10_20 Kontrolle.20_30 Pellets.10_20 Pellets.20_30 Wolle.10_20 Wolle.20_30 Treber.10_20 Treber.20_30 p=0,98 P=0,2 p=0,48 p=0,36 [Plot mit Tiefe] 16

17 Freilandversuche: Atmungsrate [µg CO2/g TM] Kontrolle Kontrolle Pellets Pellets Wolle Wolle Treber Treber p=3,057*10-9 p=7,431*10-4 [Plot mit Tiefe] p=3,124*10-7 p=2,907*10-9 pf 2,0; 20 C; Dauer der Messung h; Werte dargestellt nach 10 h Messung 17

18 5. Fazit - Behandelte Varianten zeigen sowohl im Freiland als auch Gewächshaus deutlich höhere Erträge als unbehandelte - Schafwollpellets und Schafwolle zeigen hierbei die besten Ergebnisse - Atmungsraten, CN und ph Werte zeigen Einflüsse der Hilfsstoffe auf den Boden Probleme: - Auswertung und Interpretation der Turgorwerte in Verbindung mit der Bodenfeuchte, der Vitalität und des Entwicklungsstandes der Pflanzen 18

19 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit 19

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