Albrecht-Thaer-Archiv: Band 7, Heft 4 [Reprint 2022 ed.] 9783112654026

Table of contents :
INHALT
Über den Wasserhaushalt der Börde-Schwarzerde
Ergebnisse statischer Phosphorsäuresteigerungsversuche zur Überprüfung der Grenzzahlen der Doppellaktatmethode
Beitrag über die Beziehungen zwischen dem Gehalt an Makronährstoffen N, P, K, Mg in Boden und Nadeln und der Wuchsleistung von Kiefernkulturen in Mittelbrandenburg
Der Einfluß klimatischer Faktoren auf den Entwicklungsverlauf von Krambe (Crambe abyssinica Höchst.)
Die Wirkung von Streptomycinbehandlung auf die Fettfleckenkrankheit der Bohne [Pseudomonas phaseolicola (Burkholder) Dowson]
Autorreferate demnächst erscheinender Arbeiten

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DEUTSCHE DEMOKRATISCHE

REPUBLIK

DEUTSCHE AKADEMIE D E R L A N D W I R T S C H A F T S W I S S E N S C H A F T E N ZU B E R L I N

ALBRECHT-THAER-ARCHIV Arbeiten aus den Gebieten Bodenkunde Pflanzenernährung Acker- und Pflanzenbau

Band 7 • Heft 4 1963

A K A D E M I E - V E R L A G

•

B E R L I N

Herausgeber: Deutsche Demokratische Republik Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin Begründet von der Landwirtschaftlich-Gärtnerischen Fakultät der Humboldt-Universität zu Berlin

Schriftleitung: Prof. Dr. agr. habil. E. PLACHY, Redaktion: Dipl.-Land w. R. STUBBE. Das Albrecht-Thaer-Archiv erscheint in Heften mit einem Umfang von je 5 Druckbogen (80 Seiten). Die innerhalb eines Jahres herausgegebenen 10 Hefte bilden einen Band. Das letzte Heft jedes Bandes enthält Inhalts- und Sachverzeichnis. Der Bezugspreis beträgt 5,— D M je Heft. Die Schriftleitung nimmt nur Manuskripte an, deren Gesamtumfang 25 Schreibmaschinenseiten nicht überschreitet und die bisher noch nicht, auch nicht in anderer Form, im In- oder Ausland veröffentlicht wurden. Jeder Arbeit ist ein Autorreferat zur Vorankündigung (nicht länger als 1 x / 2 Schreibmaschinenseiten) sowie eine Zusammenfassung mit den wichtigsten Ergebnissen (nicht änger als 20 Zeilen), wenn möglich auch in russischer und englischer bzw. französischer Sprache, beizufügen. Gegebenenfalls erfolgt die Ubersetzung in der Akademie. Manuskripte sind zu senden an die Schriftleitung, Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin, Berlin W 8 Krausenstr. 38—39. Die Autoren erhalten Umbruchabzüge mit befristeter Terminstellung. Bei Nichteinhaltung der Termine erteilt die Redaktion Imprimatur. Das Verfügungsrecht über die im Archiv abgedruckten Arbeiten geht ausschließlich an die Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin über. Ein Nachdruck in anderen Zeitschriften oder eine Übersetzung in andere Sprachen darf nur mit Genehmigung der Akademie erfolgen. Kein Teil dieser Zeitschrift darf in irgendeiner Form — durch Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren — ohne schriftliche Genehmigung der Akademie reproduziert werden. Für jede Arbeit werden-unentgeltlich 100 Sonderdrucke und ein Honorar von 40,— D M je Druckbogen zur Verfügung gestellt. Das Honorar schließt auch die Urheberrechte für das Bildmaterial ein. Dissertationen, auch gekürzte bzw. geänderte, werden nicht honoriert. Verlag: Akademie-Verlag GmbH, Berlin W 8, Leipziger Str. 3 - 4 , Fernruf 22 0441, Telex-Nr. 011773, Postscheckkonto: Berlin 350 21. Bestellnummer dieses Heftes: 1051/7/4. Veröffentlicht unter der Lizenznummer 1285 des Ministerrates der Deutschen Demokratischen Republik. Herstellung: Druckhaus „Maxim Gorki", Altenburg. All rights reserved (including those of translations into foreign languages). No part of this issue may be reproduced in any form, by photoprint, microfilm or any other means, without written permission from the publishers.

DEUTSCHE DEMOKRATISCHE DEUTSCHE DER

REPUBLIK

AKADEMIE

LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN

ZU B E R L I N

ALBRECHT-THAER-ARCHIV Arbeiten aus den Gebieten

Bodenkunde Pflanzenernährung Acker- und Pflanzenbau

Schriftleitung : Prof. Dr. agr. habil. E. P L A C H Y

BAND 7 • HEFT 4 1963

AKADEMIE-VERLAG • BERLIN

INHALT BIRKE, J . : Über den Wasserhaushalt der Börde-Schwarzerde

295

W I T T E R , B., und W. B E R G M A N N : Ergebnisse statischer Phosphorsäuresteigerungsversuche zur Überprüfung der Grenzzahlen der Doppellaktatmethode

311

HEINSDORF, D . : Beitrag über die Beziehungen zwischen dem Gehalt an Makronährstoffen N, P, K, M g in Boden und Nadeln und der Wuchsleistung von Kiefernkulturen in Mittelbrandenburg

•

331

KÜCHLER, M . : Der Einfluß klimatischer Faktoren auf den Entwicklungsverlauf von Krambe {Crambe abyssinica Höchst.)

355

KÖHLER, H.: Die Wirkung von Streptomycinbehandlung krankheit der Bohne [Pseudomonas phaseolicola

auf die Fettflecken-

(Burkholder) Dowson]

Autorreferate demnächst erscheinender Arbeiten

367 378

295 Aus dem Institut für Acker- und Pflanzenbau Müncheberg der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin (Direktor: Prof. Dr. agr. habil. E. RÜBENSAM)

J. BIRKE

Über den Wasserhaushalt der Börde-Schwarzerde Eingegangen: 18. 12.1962

Zur Erzielung hoher und vor allem gleichbleibender Erträge ist außer der Mineralstoffernährung die optimale Wasserversorgung unserer Kulturpflanzen eine der wichtigsten Grundlagen. Da fast der gesamte Wasserbedarf der Pflanzen über den Boden gedeckt wird, ist es von unbedingter Notwendigkeit, die Besonderheiten des Wasserhaushaltes der Böden zu kennen, denn dessen Beherrschung ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für Maßnahmen zur Ertragssteigerung der landwirtschaftlichen Kulturpflanzen. Das Verhalten des Wassers muß dabei im gewachsenen Boden unter den gegebenen natürlichen Verhältnissen erforscht werden. Nur dadurch werden Ergebnisse erzielt, welche eine wirkliche Aussagekraft in bezug auf den Wasserhaushalt des gegebenen Bodens besitzen. Die Erforschung von nur einzelnen physikalischen und hydrologischen Bodeneigenschaften im Labor kann niemals eine Vorstellung über die wirklichen Verhältnisse im Freiland geben. Unsere Böden sind in dieser Hinsicht nur ungenügend untersucht worden. So existiert über den Wasserhaushalt der mitteldeutschen Schwarzerde nur eine kurze Arbeit von LAATSCH (10). Deshalb erschien es uns notwendig, diesen Bodentyp eingehend in seinen hydrologischen Eigenschaften zu charakterisieren. Die Untersuchungen erfolgten 1957—1959 am ehemaligen Institut für Agronomie Neugattersleben im Rahmen einer Arbeit über die Dynamik einiger Eigenschaften der mitteldeutschen Schwarzerde und deren Beeinflussung durch den Anbau von Feldgemüse (Gurken, Zwiebeln und Möhren). Sie wurden in den Gemarkungen Brumby, Kreis Schönebeck, und Neugattersleben, Kreis Bernburg, auf Schlägen, die der Produktion unterlagen, durchgeführt. Das untersuchte Gebiet liegt links der Saale in einem nach Nordwesten offenen Rechteck, welches außer der Saale von Elbe und Bode gebildet wird, und gehört physikalisch-geographisch zum südöstlichen Teil der fruchtbaren Magdeburger Börde mit ihren Schwarzerden (9). Klimatologisch gehört es zum Regenschattengebiet des Harzes, dessen Kerngebiet mit von dem Kreis Bernburg und dem ehemaligen Kreis Calbe (Saale) links der Saale gebildet wird. Das langjährige Mittel (1899—1926) der Niederschlagssumme beträgt für Bernburg 480,4 und für Calbe 457,6 mm. Die Hauptregenmenge fällt im Juli und August, dann folgen Mai und Juni mit in beiden Monaten fast gleichen Niederschlägen. Charakteristisch für dieses Gebiet ist die in diesen beiden Monaten oft auftretende Vorsommertrockenheit. Die Jahresmitteltemperatur beträgt 8,9 ° C (14)'. Die angeführten Werte weisen auf die angespannten meteorologischen Bedingungen und auf die große Bedeutung der Speicherfähigkeit des Bodens, besonders für die Winterniederschläge, zur Wasserversorgung der Kulturpflanzen hin. Der beherrschende und fast ausschließliche Bodentyp dieses Gebietes ist Schwarzerde auf Löß. Die in der Arbeit ' beschriebenen Untersuchungen 20*

296

BIRKE, Wasserhaushalt der Börde-Schwarzerde

wurden fast ausschließlich auf Boden mit der Boden-Ackerwert-Zahl 96/98 und 95/97 durchgeführt. Insgesamt erfolgten Feuchtigkeitsuntersuchungen auf 23 verschiedenen Standorten. Um die bodenmäßigen Voraussetzungen näher zu charakterisieren und um das nötige Material für die Untersuchungen der hydrologischen Eigenschaften der Schwarzerde zu erhalten, wurden 8 Bodenprofile aufgenommen und aus den Schichten 7—14, 27—34, 47—54, 67—74 und 87—94 cm Bodenproben entnommen, welche auf Humus, mechanische Zusammensetzung, spezifisches Gewicht, Raumgewicht, Porenvolumen, maximale Hygroskopizität und den permanenten Welkepunkt untersucht wurden. Die Profile erhielten jeweils bestimmte Schläge zur Charakterisierung der Bodeneigenschaften und zur Verrechnung des Wasserhaushaltes zugeordnet. Die Zuordnung erfolgte auf Grund von Testbohrungen mit dem Profilbohrer.

Bodenprofile der untersuchten Schwarzerde

Die Profilaufnahmen zeigen, daß der untersuchte Boden zur typischen Schwarzerde Mitteldeutschlands mit verschieden stark ausgeprägter Krumendegradation zu rechnen ist (11). Letztere ist besonders an der geringeren Krümelfähigkeit und der Aufhellung der Ackerkrume infolge Humusabbau, feststellbar. An der unteren Grenze der bearbeiteten Schicht werden vielfach plattige Bodenverdichtungen beobachtet. Der A 2 -Horizont reicht in eine Tiefe von 38—57 cm, wobei er hauptsächlich eine solche von 50—57 cm erreicht. Er ist im feuchten Zustand zumeist tief schwarz gefärbt und krümelt sehr gut. Eine Ausnahme bilden P-G-12, wo dieser Horizont infolge Verdichtung eine plattige Struktur aufweist, und P-Z-13, wo A 2 eine hellere Farbe aufweist als A r Für beide Profile ist eine geringe Mächtigkeit der Horizonte feststellbar. Es handelt sich hierbei wahrscheinlich um oberflächenerodierte Profile. Die maximale Tiefe der Humusanreicherung, charakterisiert durch den Horizont A2/C, beträgt 52—79 cm. In den meisten Fällen wird eine Tiefe von 70 und mehr cm erreicht. Der Löß, als bodenbildendes Gestein, steht in einer Mächtigkeit von 97—120 cm an. Die HCl-Probe zum Nachweis von CaCO s ergab, daß der CaCOghaltige Horizont jeweils in der Nähe des Überganges von A2/C zu C beginnt. Pseudomyzelbildung wurde an 6 Profilen beobachtet, und zwar fast ausschließlich im D-Horizont sofort unterhalb des Lößes. Außer P-G-21 wird D hauptsächlich aus mehr oder weniger steinhaltigem, sandigem und lehmig-sandigem Moränenmaterial gebildet.

297

Albrecht-Thaer-Archiv, Band 7, Heft 4, 1963

Die Profile zeigen in ihrer mechanischen Zusammensetzung einen recht homogenen Aufbau. In allen Profilen nimmt der Feinsand (0,02—0,2 mm) mit minimal 41,7 und maximal 54,32% die vorherrschende Stellung ein. In den meisten Fällen liegt der Gehalt zwischen 45—50%. Der Grobsandgehalt (0,2—2,0 mm) ist nur gering (0,54-9,06%). Die Schluff- (0,002-0,02 mm) und Rohtongehalte ( < 0,002 mm) halten sich in den Grenzen von 20—25% ungefähr die Waage, wenngleich auch Abweichungen in beiden Fraktionen nach unten bis 13,08 bzw. 11,67% und nach oben bis 30,94 bzw. 34,59% festzustellen sind. Die Untersuchungen erfolgten in Atterberg-Schlemmzylindern nach Vorbehandlung durch die internationale Methode A (17). Der Humusgehalt wurde nach der Methode Rauterberg-Kremkus ermittelt (17).

Tabelle 1 Humusgehalt in Prozent Probenbezeichnung

/o Humus

Probenbezeichnung

2,32 2,17 1,65 0,21

7 — 14 cm 2 7 - 3 4 cm 47 — 54 cm 67—74 cm

P-Z-l 7 —14 27-34 47 —54 67—74

cm cm cm cm

P-Z-22

P-Z-l 1 7 —14 cm 2 7 - 3 4 cm 47 — 54 cm 67—74 cm

2,37 2,171,14 0,88

cm cm cm cm

7 — 14 cm 2 7 - 3 4 cm 47 — 54 cm 67—74 cm

4,02 2,99 1,75 0,72

P-G-12 2,84 2,37 1,70 0,62

7 - 1 4 cm 2 7 - 5 4 cm 47 — 34 cm 67—74 cm

2,48 2,48 2,06 1,91

7 — 14 cm 27 - 3 4 cm 47 — 54 cm 6 7 - 7 4 cm

3,30 1,23 0,98 0,03

P-G-21

P-Z-21 7 —14 27-34 47—54 67—74

3,87 2,94 2,06 0,79

P-G-2

P-Z-l 3 7 —14 cm 2 7 - 3 4 cm 47 — 54 cm 67 — 74 cm

/o Humus

3,51 3,00 2,53 0,00

Der Humusgehalt beträgt in den oberen Horizonten (7—14, 27—34 cm) 1,23 bis 4,02% organischer Substanz. Die Mehrzahl der Werte liegt im Bereich von 2—3%. Die Werte von 3 —4% in der Schicht von 7—14 cm dürften zum Teil durch miterfaßte, nichtspezifische Humusstoffe des Bodens (Wurzel- und Mistreste) hervorgerufen sein und deshalb nicht den realen Humusgehalt widerspiegeln. Der Verlauf des Humusgehaltes am Profil gibt deutlich dessen beschriebenen genetischen Aufbau

298

BIRKE, Wasserhaushalt der Börde-Schwarzerde

wieder. Jedoch kommt der festgestellte Übergang vom degradierten A x mit einer helleren Farbe in den schwarzen A 2 im Humusgehalt nicht zum Ausdruck. Die dunklen kolloidalen, für die Schwarzerde charakteristischen Humusstoffe sind wahrscheinlich im A1 zum Teil abgebaut und durch andere ersetzt worden. In den tieferen erfaßten Schichten 47—54 und 67—74 cm sind je nach Tiefe des Humushorizontes noch recht erhebliche Mengen an Humus vorhanden. Die Lagerung des Bodens wird an Hand des Raumgewichtes charakterisiert. Die Bestimmung dieser Größe erfolgte, um die Verrechnung der Feuchtegehalte des Bodens in mm Wassersäule vornehmen zu können. Sie wurde in 7 cm hohen, 500cm 3 -Stahlzylindem nach von Nitsch in dreifacher Wiederholung in den bekannten Horizonten durchgeführt. Tabelle 2 Raumgewicht der Bodenproben in g/cm3 Profil

Z-l

Horizont

X

7-- 1 4 27-- 3 4 47-- 5 4 67-- 7 4 87-- 9 4

1,293 1,293 1,287 1,286 1,321

± ± ± ± ±

G-2 S;

x

0,018 0,025 0,021 0,021 0,037

1,410 1,453 1,309 1,357 1;411

Sj

X

0,034 0,019 0,054 0,027 0,056

1,295 1,275 1,431 1,279 1,351

Z-13 X

.

7-- 1 4 27 - 3 4 47-- 5 4 67-- 7 4 87-- 9 4

1,283 1,366 1,254 1,283 1,329

± ± ± ± ±

Z-ll s

± ± ± ± ±

;

x

0,017 0,025 0,016 0,040 0,022

1,284 1,243 1,265 1,225 1,320

Sj

x

0,043 0,049 0,004 0,008 0,028

1,276 1,499 1,317 1,236 1,367

Z-21

± ± ± ± ±

± ± ± ± ±

G-12 s;

X

0,031 0,022 0,015 0,029 0,015

1,265 1,429 1,339 1,376 1,404

Sj

X

0,007 0,009 0,016 0,018 0,022

1,275 1,448 1,245 1,275 1,291

± ± ± ± ±

0,028 0,009 0,032 0,018 0,013

Z-22

G-21

± ± ± ± ±

S;

Sj

± ± ± ± ±

0,020 0,015 0,018 0,013 0,014

Das Raumgewicht schwankt mit einigen Ausnahmen in allen Profilen in engen Grenzen. Die unteren und oberen Grenzwerte liegen bei 1,225 und 1,499 g/cm3. Die Mehrzahl der Werte bewegt sich im Bereich von ungefähr 1,250 bis 1,360. Letztere dürften einer normalen Lagerung der Schwarzerde und des Lößes entsprechen. Die Werte über 1,360 deuten auf Bodenverdichtungen hin. Jedes Profil verhält sich in bezug auf die Lagerungsdichte etwas anders. So sind z. B. die Profile G-2 und besonders G-12 im gesamten Profil relativ dicht gelagert; in einzelnen tieferen Schichten trifft dies auch für das Profil Z-21 zu. Die Werte für die Schicht 7—14 cm sind relativer Natur, da sie stark von dem Bewuchs und dem Bearbeitungszustand des Bodens im Augenblick der Probenahme abhängig sind. Zur Verrechnung der Feuchtewerte in der Ackerkrume wurden deshalb dynamisch genommene Raumgewichtswerte verwendet. Die Proben der Profile wurden im Spätsommer bzw. Herbst nach Aberntung der Felder entnommen. In der Schicht 27—34 cm sind überwiegend Bodenverdichtungen festzustellen.

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Vom Standpunkt des Acker- und Pflanzenbaus sind drei hydrologische Größen zur Charakterisierung des Bodens von besonderer Wichtigkeit: 1. der permanente Welkepunkt als unterste Grenze des pflanzenverfügbaren Wassers 2. die Feuchtigkeit der Wachstumshemmung als unterste Grenze des optimal für die Pflanze verfügbaren Wassers 3. die Feldkapazität als obere Grenze der pflanzen verfügbaren Wasser Vorräte des Bodens. Die Feuchtigkeit innerhalb der Grenzbereiche von 1 und 3 ist die aktive oder pflanzenverfügbare Feuchte, die von den Pflanzen ausgenutzt werden kann. Dieser Feuchtevorrat ist nicht gleichmäßig gut für die Pflanze verfügbar, wie aus der Einschiebung der Größe 2 hervorgeht. Die Vorräte zwischen der Feldkapazität und der Feuchtigkeit der Wachstumshemmung gewährleisten auf grundwasserfernen Böden einen normalen Wuchs und Entwicklung der Pflanzen, während die zwischen permanentem Welkepunkt und der Feuchtigkeit der Wachstumshemmung die Feuchtigkeit mit vermifiderter Produktivität darstellen. Dieser Bereich erhält bei schwacher Transpiration den Turgor der Gewebe aufrecht, gewährleistet ein gehemmtes Wachstum und ein normales Ausreifen der reproduktiven Organe (5). Die Feuchtigkeit der Wachstumshemmung entspricht nach RODE etwa der Feuchtigkeit des Risses der Kapillarverbindung, einer nur sehr schwer zu bestimmenden Größe. Dieser Grenzpunkt liegt ungefähr in der Mitte zwischen Feldkapazität und permanentem Welkepunkt. Es ist der Grenzpunkt, bei welchem künstliche Beregnung einsetzen muß, um ein optimales Wachstum der Kulturpflanzen zu gewährleisten. Auf Grund dieser Gegebenheiten ist die Bestimmung der begrenzten Punkte der pflanzenverfügbaren Feuchte eines Bodens von großer Wichtigkeit, um Aussagen über die unter Feldbedingungen höchstmöglichen Vorräte an Gesamt- und pflanzenverfügbarer Bodenfeuchte, d. h. über das Wasserhaltevermögen des jeweiligen Bodens, machen zu können. Zur weiteren Charakterisierung des Bodens erfolgten weiterhin Bestimmungen der maximalen Hygroskopizität und der Wasserkapazität. Maximale Hygroskopizität Die maximale Hygroskopizität wird nach RODE (16) durch die Höchstmenge an Wasser charakterisiert, die der Boden aus einer mit Wasserdampf fast gesättigten Atmosphäre sorbieren kann. Methodik: Die Untersuchung erfolgte nach der Methode von NIKOLAJEW, A. W. (2). Ungefähr 10 g lufttrockener, auf einen Millimeter gesiebter Boden wird in offenen Wägegläschen in einen Exsikkator gebracht, auf dessen Boden sich eine gesättigte K 2 S0 4 -Lösung befindet. Diese Lösung, welche noch feste Kristalle enthalten muß, bewirkt im Exsikkator eine relative Luftfeuchtigkeit von 98—99%. Die Exsikkatoren wurden im Verlauf von 14 Tagen bis 3 Wochen im Keimschrank bei einer Temperatur von 20 °C gehalten.

300

BIRKE, Wasserhaushalt der Börde-Schwarzerde

Die Bestimmung der maximalen Hygroskopizität erfolgte mit dem Ziel, zwischen dieser und dem nach der Keimpflanzenmethode bestimmten permanenten Welkepunkt Beziehungen zu finden. Die Höhe der maximalen Hygroskopizität ist hauptsächlich von der mechanischen Zusammensetzung des Bodens und dessen Humusgehalt abhängig. Tabelle 3 Maximale Hygroskopizität in Gew.-% HaO Profil Horizont

X

7-14 27-34 47-54 67-74 87-94

4,992 6,489 4,762 4,466 4,687

ZA

± ± ± ± ±

s-

5

0,094 0,048 0,237 0,461 0,328

5,625 4,569 5,744 4,620 3,645

7-14 27-34 47-54 67-74 87-94

5,693 5,272 5,518 3,684 4,042

± ± ± ± ±

± ± ± ± ±

s;

x

0,262 0,316 0,774 0,189 0,225

5,334 5,068 5,708 4,416 3,356

Z-21

Z-13 X

Z-ll

G-2

Sj

X

0,059 0,142 0,172 0,061 0,244

6,385 6,847 6,955 5,047 4,804

± ± ± ± ±

± ± ± ± ±

G-12 s-

x

0,167 0,076 0,161 0,172 0,034

4,431 4,714 3,736 3,316 3,544

G-21 Sj

X

0,227 0,063 0,268 0,015 0,080

5,975 5,067 6,126 4,559 3,775

± ± ± ± ±

s± ± ± ± ±

0,331 0,384 0,274 0,235 0,048

Z-22 S;

x

0,432 0,092 0,224 0,174 0,158

5,937 5,933 6,624 5,212 4,155

s± ± ± ± ±

0,084 0,106 0,139 0,225 0,117

Die Werte liegen im Bereich von 3,211 bis 6,955 Gew.-%. Es ist eine deutliche Abnahme der Werte von den humushaltigen oberen Horizonten bis zum Löß als bodenbildendes Muttergestein festzustellen, wobei jedes Profil seine besonderen charakteristischen Züge aufweist. Dabei ist deutlich eine Abhängigkeit zwischen dem Humusgehalt der einzelnen Profile und der Größe der maximalen Hygroskopizität festzustellen. G-12 zeigt z. B. mit einem sehr geringen Humusgehalt im Profil auch die geringsten Hygroskopizitätswerte, während die Profile mit einem hohen Humusgehalt, z. B. Z-21, G-21, Z-22, auch die höchsten Hygroskopizitätswerte besitzen. Bei einem großen Teil der Profile liegen die Hygroskopizitätswerte der Schichten 27—34 bzw. 47—54 cm höher als der darüberliegenden Schichten, obwohl der Humusgehalt letzterer höher ist. Dies dürfte darauf zurückzuführen sein, daß der Humusgehalt in diesen oberen Schichten, besonders von 7—14 cm, etwas überhöht in den Analysen zum Ausdruck kommt, da zum Teil nichtspezifische Humussubstanzen mit erfaßt wurden. Permanenter Welkepunkt Der permanente Welkepunkt wird durch den Wassergehalt des Bodens bestimmt, bei dem die Pflanzen Welkeerscheinungen zeigen, die auch dann nicht behoben werden können, wenn die Pflanzen in eine mit Wasserdampf gesättigte Atmosphäre gebracht werden (16). Er charakterisiert ein bestimmtes, genau beschriebenes Welke-

Albrecht-Thaer-Archiv, Band 7, Heft 4, 1963

301

Stadium, jedoch gibt es auf beiden Seiten einen Feuchtebereich mit einer verschieden starken Feuchtespannung und einem verschiedenen Welkegrad der Pflanzen. Der permanente Welkepunkt bezeichnet den Punkt bei Einstellung des vegetativen Wachstums. Verbreiten sich die Wurzeln unter natürlichen Bedingungen in einem Bodenraum, in dem sie sich gut entwickeln können, wird die Feuchtigkeit der gesamten Schicht auf den Welkepunkt gesenkt. In Gebieten ohne große Sommerniederschläge stellt sich im Herbst unter den Hauptkulturpflanzen immer der permanente Welkepunkt im Boden ein (15). Untersuchungen verschiedener Forscher zeigen, daß der permanente Welkepunkt für einen bestimmten Boden eine Konstante darstellt, die jedoch in Abhängigkeit von der Pflanzenart variabel ist. Der permanente Welkepunkt ist also nicht für alle Pflanzenarten gleich, wie es BRIGGS, und SHANZ, VEIH MEYER und HENDRICKSON und BOTHELO DE COSTA annahmen (16). KOSTYTSCHEW stellte unterschiedliche Welkepunkte für verschiedene Kulturpflanzen auf (16). Untersuchungen von FEDOROWSKI zeigten eine Veränderlichkeit des permanenten Welkepunktes während der Individualentwicklung der Pflanzen und Unterschiede zwischen den Pflanzenarten (16). Die Beeinflussung durch die Pflanzenart ist jedoch weitaus geringer als der Einfluß der Bodenbeschaffenheit. Die meistgebauten Feldfrüchte besitzen einen sehr ähnlichen Welkepunkt, so daß die Unterschiede zwischen ihnen vernachlässigt werden können. Der unterschiedliche Wasserentzug der Pflanzen aus dem Boden wird hauptsächlich durch den Wurzeltiefgang und die Wurzelverteilung hervorgerufen. Dadurch ergibt sich nach FRECKMANN-BAUMANN für jede Kulturart unter den konkreten Bedingungen eine charakteristische Verarmungsgrenze für die Bodenfeuchtigkeit (6). Methodik: Die Bestimmung erfolgte mittels der Keimpflanzenmethode nach DOLGOW, S. I., welche als biologische Methode die objektivsten Werte zeitigt, in vierfacher Wiederholung (1). In Porzellanschmelztiegel M 5157 B 8 wurden ungefähr 65 g lufttrockener Boden der jeweiligen Schicht unter Klopfen eingefüllt. Vor dem Einfüllen wird eine dünne Glasröhre seitlich in den Tiegel gestellt, welche die Aufgabe hat, beim Gießen die Luft entweichen zu lassen. Danach wurde der Boden der oberen humushaltigen Schichten mit 25 cm 3 aqua dest. angefeuchtet. Die unteren humusfreien Schichten erhielten beim ersten Gießen 25 cm 3 einer Nährlösung, um den Pflanzen eine bessere Entwicklung zu geben. Dazu wurde eine schwache Nährlösung ausgewählt, um den permanenten Welkepunkt nicht durch osmotische Kräfte zu beeinflussen. (Nährlösung nach PRJANISCHNIICOW, Konzentration 0,647 0/00). Als Testpflanze diente Gerste „Askania E 58", da Gerste als Getreide leicht anzuziehen ist und durch die relativ breiten Blätter die Möglichkeit gibt, den Beginn des Welkens leicht zu bestimmen. Gut geeignet für derartige Untersuchungen sind ebenfalls Sonnenblumen in größeren Gefäßen. Die Gerste wird vorgekeimt und zu je 6 Pflanzen in die Tiegel umgepflanzt, von denen 5 zum Test stehenbleiben. Diese werden unter Gießen bis zu dem Zeitpunkt angezogen, an dem das zweite Blatt an Länge das erste übertrifft. Zu diesem Zeitpunkt haben die Pflanzen den gesamten Bodenraum genügend durchwurzelt. Nach einem

302

BIRKE, Wasserhaushalt der Börde-Schwarzerde

letztmaligen Gießen werden die Gefäße mit einem Gemisch von technischem Paraffin und Vaseline (ungefähr 4:1) verschlossen. Das Gemisch darf beim Zugießen der Gefäße nicht zu heiß sein, da sonst die Pflanzen Schaden nehmen (nicht über 40 °C). Die Glasröhre wird mit einem Wattepfropf verschlossen, und mit einer Nadel werden 3—4 Stiche durch die Paraffinschicht vorgenommen, um den Gasaustausch zu gewährleisten. Die Pflanzen werden täglich morgens und abends auf Welkeerscheinungen untersucht. Liegen derartige vor, werden die entsprechenden Gefäße in eine mit Wasserdampf gesättigte Atmosphäre gebracht. Dazu wurden alte, große Exsikkatoren mit befeuchteten Sägespänen verwendet. Stellten die Pflanzen nach einem halben Tag den Turgor wieder her, kommen sie wieder unter Versuchsbedingungen, anderenfalls wird an dem aus der Mitte der Gefäße stammenden, von Wurzeln befreiten Boden die Feuchtigkeitsbestimmung durchgeführt. Tabelle 4 Welkepunktbestimmüng des Bodens nach der Keimpflanzenmethode in Gew.-% H 2 0 Profil Horizont 7-14 27-34 47-54 67-74 87-94

S;

7,28 8,75 7,73 5,95 5,10

± ± ± ± ±

0,12 0,19 0,04 0,09 0,14.

X

7-14 27-34 47-54 67-74 87-94

7,18 7,10 7,90 5,95 3,93

± ± ± ± ±

0,07 0,16 0,09 0,18 0,15

X

0,16 0,14 0,42 0,27 0,11

x 7,25 8,20 8,40 7,35 5,30

± ± ± ± ±

0,29 0,24 0,58 0,32 0,41

x

0,06 0,12 0,06 0,10 0,00

X

8,03 7,87 8,23 6,28 4,95

± ± ± ± ±

0,10 0,30 0,16 0,17 0,14

Z-22 S;

± J± ± ±

s-

6,68 7,50 6,08 4,30 4,00

G-21 s-

± ± ± ± ±

G-12 S;

6,85 7,38 8,63 6,75 5,63

Z-21 S;

± ± ± -fc ±

Sj

6,20 6,70 7,90 6,65 3,98

Z-13 X

Z-ll

G-2

Z-l X

0,20 0,15 0,09 0,12 0,18

s;

x

8,78 8,80 8,80 6,08 5,28

± -fc ± ± ±

0,35 0,06 0,18 0,09 0,16

Die Tabelle zeigt, daß die Welkepunktswerte aller Profile im Intervall von 3,93 bis 8,80% liegen, wobei eine klare Abhängigkeit vom Humusgehalt und dessen Qualität zu erkennen ist. Die höchsten Werte befinden sich in allen Profilen in den oberen Horizonten, wobei die Maximalwerte aller Profile in den Schichten 27—34 bzw. 47—54 cm zu finden sind. Dies ist auf das Vorhandensein der für die Schwarzerde spezifischen Humusformen zurückzuführen, welche in der bearbeiteten Zone zurückgegangen sind, wie schon die Aufhellung des A x erkennen läßt. Obwohl in der Ackerkrume die höchsten Gehalte an organischer Substanz gefunden wurden, liegen die Werte des permanenten Welkepunktes, ähnlich denen der maximalen Hygroskopizität, etwas tiefer als in den folgenden zwei Schichten. In den relativ flachen Profilen (besonders G-12) sind auch die Welkepunktswerte entsprechend niedrig. Es wurde ein bestimmtes Verhältnis zwischen den Werten der maximalen Hygroskopizität und denen des permanenten Welkepunktes festgestellt. Dieses liegt im

303

Albrecht-Thaer-Archiv, Band 7, Heft 4, 1963

Schwankungsbereich von 0,96—1,67 mit einem Mittelwert von 1,36. Auf Grund von umfangreichen Untersuchungen von BROZEROW und KARASSOW an 960 Böden wurde ein Standardverhältnis von 1,34 zwischen permanentem Welkepunkt und maximaler Hygroskopizität für den gesamten hydrologischen Dienst der UdSSR festgelegt (16). Es entspricht auch eigenen, früher erhaltenen Werten (4). Dieser Standardwert ist jedoch in Abhängigkeit vom Bodentyp veränderlich. Die von MITSCHERLICH, E. A., und H. BEUTELSBACHER (12) angenommene Grenze der Wassernutzbarkeit im Bereich der 2- bis 3fachen maximalen Hygroskopizität ist deshalb zu hoch. Daß der von uns bestimmte permanente Welkepunkt nicht nur eine theoretische Größe darstellt, wurde in dem trockenen Jahr 1959 unter Möhren bestätigt. Die Bodenfeuchtigkeit erreichte in einer Tiefe von 0—90 cm bereits am 3. 8. den ungefähren Wert des permanenten Welkepunktes. Im gesamten' Profil befanden sich noch 4,3 mm verfügbares Wasser. Die Messung am 19. 10. ergab ein gleiches Bild; es waren noch 4,8 mm verfügbares Wasser vorhanden. Der Wassergehalt des Bodens war abermals bis zum permanenten Welkepunkt erschöpft, obwohl in der Zwischenzeit (19. 8.) starke Niederschläge gefallen waren. Die Bodenfeuchtigkeitswerte schmiegen sich eng an die Werte des permanenten Welkepunktes an.

Tabelle 5 Feuchtegehalte des Bodens in mm auf M-22 1959

Schicht

Permanenter Welkepunkt

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

11,5 11,3 10,9 12,7 11,0

Feuchtevorräte 3. 8. 1959 pflanzen- 23. 8. 1959 pflanzen- 19. 10. 1959 pflanzengesamt gesamt gesamt verfügbar verfügbar verfügbar 8,7 11,2 11,3 13,0 10,1

0-90

0,4 0,3 —

20,1 21,1 21,3 16,7 11,2

11,0 7,8 7,8 6,8

10,0 8,7 8,8 8,5

8,6 9,8 10,4 4,0 0,2

10,2 0,9 1,0 2,7 4,3

9,4 11,4 11,9 13,7 11,0

•33,0

0,7

0-50 50-60 60-70 77-80 80-90

—

—

—

—

—

—

—

-

0,1 1,0 1,0 —

2,1 10,0 9,1 8,2 7,8

—

0,4 1,0 4,8

LAATSCH, W., (10) bestimmte das tote Wasser für Löß mit ungefähr 7 Vol.-% und für die Schwarzerde mit 10 Vol.-% unter Winterweizen an Hand der Verarmungsgrenze nach FRECKMANN und BAU MANN. Dies entspricht etwa den von uns erhaltenen Werten.

304

BIRKE, Wasserhaushalt der Börde-Schwarzerde

Feldkapazität Die Feldkapazität wird durch die Höchstmenge an Wasser bestimmt, die der natürlich gewachsene Boden unter den gegebenen Verhältnissen zurückhält, unabhängig davon, zu welcher Bindungsform das zurückgehaltene Wasser gehört. Ihre Höhe hängt nicht nur von den physikalischen Bodeneigenschaften, sondern auch von der Höhe des Grundwasserstandes und der Bodenschichtung ab. Sie ist bei tiefgründigen, feinerdigen, schichtenlosen und nicht vom Grundwasser beeinflußten Böden gleich der minimalen Wasserkapazität, welche durch die Höchstmenge an hängendem Kapillarwasser gebildet wird. Deren Höhe ist von Textur und Struktur abhängig. Sie nimmt mit kleiner werdenden Korngrößen zu und mit Verschlechterung der Struktur ab (16). Bei nahem Grundwasserstand ist die Feldkapazität gleich der kapillaren Wasserkapazität. Die Feldkapazität wird direkt auf dem Feld, entweder nach reichlichen Niederschlägen, welche den zu untersuchenden Bodenraum völlig durchfeuchten, im zeitigen Frühjahr zur Zeit der vollen Sättigung des Bodens durch die Winterfeuchtigkeit oder durch spezielle Messung festgestellt. In vorliegender Arbeit wurde die Bestimmung im zeitigen Frühjahr durchgeführt. Methodik: Die Probenahme erfolgte mit einem Scheibenbohrer. Die Proben wurden in einem Abstand von 10 cm bis zu einer Tiefe von 90 cm entnommen. Die ursprünglich vorgesehene Tiefe der Probeentnahme bis zu einem Meter konnte nicht realisiert werden. In vielen Fällen befindet sich schon in 1 m Tiefe der Übergang vom Löß zur Moräne. Die dort eingelagerten Steine gestalten das Bohren vielfach sehr schwierig oder ganz unmöglich. Je Schlag wurden jeweils drei Bohrungen in einem Abstand von 1—3 m durchgeführt. Die erhaltenen Proben wurden sofort in Aluminiumtransportbüchsen überführt und auf ihren Feuchtegehalt in Gew.-% untersucht. Die Untersuchungen erfolgten im Rahmen der normalen turnusmäßigen Bodenfeuchtebestimmung in Abhängigkeit vom untersuchten Schlag 1957,1958 bzw. 1959. Diese Feldkapazitätsbestimmungen geben natürlich schwankendere Werte als eine spezielle Messung, da die Oberflächenverdunstung nicht ausgeschaltet und der Zeitpunkt der letzten Durchfeuchtung nicht einheitlich ist. Wir sind jedoch auf Grund unserer Erfahrungen nicht der Meinung, daß die Bestimmung der „Frühjahrsregenkapazität" zu zufälligen Werten führt, wie BAIER (3) es angibt. GLIEMEROTH (7) konnte auf Lößlehmböden zeigen, daß Regenkapazitätsbestimmungen im Frühjahr in drei Jahren weitgehendst ähnliche Sättigungswerte erbrachten. Das gleiche konnten wir in den Jahren 1957/1958 und 1958/1959 feststellen. Obwohl die Werte für alle 23 untersuchten Schläge vorliegen, soll die Feldkapazität nur derjenigen dargestellt werden, auf denen Profile entnommen wurden, um Vergleiche und Relationen zu anderen Bodeneigenschaften ziehen zu können. Die Werte (Tab. 6) zeigen eine große Ausgeglichenheit. Die Feldkapazität aller Profile und Tiefen schwankt im Bereich von 18,7—23,5 Gew.-%, wobei die Mehrzahl der Werte im Bereich von 19,6—22,0% liegt. Mit Ausnahme des Horizontes 0—10 cm, dessen Werte infolge Verdunstung zum Teil etwas beeinflußt sind,

305

Albrecht-Thaer-Archiv, Band 7, Heft 4, 1963

Tabelle 6 Feldkapazität in Gew.-% Profil Schicht

Z-l

G-2

Z-ll

G-12

Z-13

Z-21

G-21

Z-22

0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90

18,9 19,6 19,6 20,8 . 21,3 21,0 21,1 21,3 21,8

20,8 22,1 21,9 22,5 22,3 22,9 23,5 22,9 22,1

18,7 20,2 20,4 21,2 20,9 20,7 20,8 21,9 21,5

20,5 21,1 19,0 20,9 20,7 20,2 20,7 21,6 20,9

19,3 19,9 20,8 21,5 21,3 21,1 21,5 20,4 20,4

(14,0) 20,1 20,5 20,6 21,7 21,7 20,3 20,3 20,3

19,9 20,2 19,9 20,7 20,5 20,4 21,2 22,5 22,0 •

21,8 21,1 21;1 20,1 20,8 20,0 19,8 20,9 20,3

ist keine gesetzmäßige Änderung innerhalb der einzelnen Profile zu erkennen. Dies ist überraschend, da in der Literatur angegebene Feldkapazitätswerte von Schwarzerden eine deutliche Abhängigkeit von der Tiefe zeigen. Das Maximum befindet sich in den oberen Horizonten, um dann allmählich nach unten abzunehmen. Die am Untersuchungsobjekt aufgetretene Gleichmäßigkeit kann durch die geringe Mächtigkeit des Lößes als bodenbildendes Gestein erklärt werden. Die ungefähr in 1,0 bis 1,3 m Tiefe untergelagerte Moräne mit leichterer mechanischer Zusammensetzung übt eine Art Rückstau aus, wodurch die Werte der unteren Horizonte erhöht und denen der oberen angeglichen werden. Wenn feinkörnige Schichten von grobkörnigen unterlagert werden, so wird eine gewisse zusätzliche Wassermenge zurückgehalten (16). GLIEMEROTH fand in einem 1,5—2 m starken Lößlehmboden ebenfalls, daß die Werte der Regenkapazität in Gew.-% der einzelnen Schichten dicht beieinander liegen (7). Beim Vergleich der Feldkapazitätswerte als obere Grenze des pfianzenverfügbaren Wassers und der Werte des permanenten Welkepunktes als untere Grenze werden die überaus günstigen hydrologischen Eigenschaften der mitteldeutschen Schwarzerde sichtbar. Erstere betragen das Drei- bis Fünffache der letzteren. Dies weist darauf hin, daß der übergroße Teil des Bodenwassers pflanzenverfügbar ist. Wasserkapazität In der deutschen bodenphysikalischen Literatur wird der Begriff der Wasserkapazität zur Charakterisierung der Wasserhaltefähigkeit des Bodens benutzt. Wir führten deshalb an den Profilen derartige Messungen durch, um sie mit den Werten der Feldkapazität zu vergleichen und die Brauchbarkeit dieser Größe zu prüfen. Methodik: Der Boden wurde in natürlicher Lagerung mittels 100-cm 3 -Polikeit-Stechzylinders dem Profil entnommen und kapillar mit H 2 0 gesättigt. Die Zylinder wurden in einem geschlossenen Kasten auf 1 cm über dem Wasser befindliche Schienen gestellt. Diese waren mit dem Wasserspiegel durch eine doppelte Lage Filtrierpapier

306

BIRKE, Wasserhaushalt der Börde-Schwarzerde

verbunden. Nach Sättigung der Proben mit Wasser innerhalb von drei bis vier Tagen wurde der Wassergehalt im Trockenschrank bestimmt. Die Untersuchung erfolgte in dreifacher Wiederholung. Die erhaltenen Werte lagen im Bereich von 24,49—47,45 Gew.-%. Ihre Mehrzahl bewegte sich in den Grenzen von etwa 27—36%. Die Zahlen schwanken innerhalb der Profile und zwischen den Profilen sehr stark, ohne hierbei Abhängigkeiten von den anderen untersuchten physikalischen Eigenschaften des Bodens zu zeigen. Stellt man die Ergebnisse der Wasserkapazitätsmessung denen der Feldkapazitätsmessung gegenüber, so zeigt sich, daß erstere bedeutend über den letzteren liegen und Werte aufweisen, die auf dem Feld niemals erreicht werden. Deshalb ist diese Labormethode zur Bestimmung der Wasserkapazität dieses Bodens völlig ungeeignet, da sie keine realen Werte zeitigt. V o r r ä t e an g e s a m t e r u n d p f l a n z e n v e r f ü g b a r e r B o d e n f e u c h t e b e i F e l d kapazität Die bisher behandelten Größen der Feldkapazität und des permanenten Welkepunktes charakterisieren noch nicht im vollen Maße die hydrologischen Eigenschaften des Bodens. Dazu sind Angaben über die Gesamtwasservorräte und die Vorräte an pflanzenverfügbarem Wasser des Bodens unerläßlich, da allein Feuchteprozente keinen Einblick in die quantitativen Verhältnisse des Wasserhaushaltes geben. Die Bodenfeuchte wurde von Gew.-% in mm Wassersäule je Bodenschicht umgerechnet und der jeweilige Feuchtevorrat in den Schichten 0—50 cm und 0—90 cm zusammengefaßt. Die Umrechnung erfolgte nach der Formel: a = W • h • P • 10

a = Millimeter Wassersäule in der untersuchten Bodenschicht W = Bodenfeuchtigkeit in Gew.-% h = Stärke der untersuchten Schicht in m P = Raumgewicht des Bodens 10 = Umrechnungsfaktor

Die untersuchten Schichten besitzen eine Stärke von 0,10 m, daher heben sich die Faktoren h und 10 auf. In unserem Fall ist also: a = W- P Der jeweilige Feuchtegehalt bei Feldkapazität wird nur mit dem Raumgewicht des Bodens multipliziert. Die Raumgewichte der Schichten von 0—30 cm wurden dabei den Angaben der dynamischen Messungen auf den einzelnen Schlägen entnommen, die der Schichten 30—90 cm den Profilanalysen. Außer den Gesamtfeuchtevorräten bei Feldkapazität wurden die Vorräte an pflanzenverfügbarer Feuchte errechnet. Vom Gesamtfeuchtegehalt des Bodens in mm wird der Wert des für die Pflanzen unzulänglichen Wassers in mm abgezogen. Die Errechnung der Vorräte des pflanzenunzugänglichen Wassers erfolgte ebenfalls nach der Formel. An Stelle der Feldkapazitätswerte traten die Werte des permanenten Welkepunktes. Die Wasservorräte bei Feldkapazität sind in der folgenden Tabelle für alle untersuchten Schläge angeführt.

307

A l b r e c h t - T h a e r - A r c h i v , Band 7, Heft 4, 1963

Tabelle 7 Gesamter und für die Pflanzen verfügbarer Wasservorrat bei Feldkapazität in mm in den Schichten 0 - 5 0 und 0 - 9 0 cm

Schlag-Nr.

M- 1 M- 2 M- 3 Z- 1 Z- 2 Z- 3 G- 1 G- 2 G- 3 M-li M-12 M-13 Z-ll Z-12 Z-13 G-ll G-12 G-13 G-21 G-22 Z-21 Z-22 M-22

Datum der Bestimmung 27. 27. 28. 27. 4. 28. 28. 27. 28. 14. 21.

3. 57 3. 57 3. 57 3. 57 4. 57 3. 57 3. 57 3. 57 3. 57 bzw. 4. 58 j

>> >J

(20. 5. 58) ))

3. 5. 3. 5. 5.

3. 3. 3. 3. 3.

59 59 59 59 59

Gesamtwasservorrat

Pflanzenverfügbarer Wasservorrat

0-50

0-90

0-50

in % von Gesamt

0-90

in % von Gesamt

135,2 127,9 123,9 129,0 136,7 134,1 135,1 135,1 116,6 126,0

248,8 244,1 231,5 238,6 246,3 239,0 252,1 259,5 226,9 233,7

83,8 85,4 76,9 77,6 91,9 84,6 85,8 93,1 72,2 80,1

61,53 66,77 62,06 60,16 67,32 63,09 63,51 68,91 61,91 53,57

165,7 167,4 149,8 156,4 175,9 154,8 171,1 183,3 147,8 153,1

66,59 68,58 64,71 65,55 71,42 64,77 67,87 70,64 65,14 65,51

119,7 130,1 123,2 118,6 132,6 120,0 133,8 123,1 129,6 115,9 128,5 134,9 131,9

233,5 238,7 230,4 230,4 241,2 223,2 248,3 233,8 240,7 212,1 239,2 237,9 •229,7

74,7 84,0 77,9 74,8 85,6 75,4 88,5 80,0 78,5 61,0 76,3 78,3 74,3

62,41 64,57 63,23 63,07 64,55 62,83 66,14 64,99 60,57 52,63 59,38 58,04 56,33

162,9 162,7 150,4 161,0 163,9 143,9 177,4 162,9 156,4 123,8 148,8 147,9 138,7

69,76 68,16 65,28 69,88 67,95 64,47 71,45 69,67 64,98 58,37 62,21 62,17 60,38

Der Gesamtwasservorrat in der Schicht von 0—50 cm beträgt 116,6mm bis 136,7 mm. Die Mehrzahl der Werte liegt im Bereich von 120—135 mm. In der Schicht von 0—90 cm liegt der Gesamtwasservorrat bei Feldkapazität im Bereich von 212,1 bis 259,5 mm, wobei sich die Mehrzahl der Werte zwischen 230 und 250 mm befindet. Die Tabelle zeigt, daß die Börde-Schwarzerde einen großen Vorrat an Feuchtigkeit aufnehmen und speichern kann. Die Untersuchungen zeigen weiterhin, daß im Mittel in der Schicht von 0—50 cm etwa 62% und in der Schicht von 0 bis 90 cm ungefähr 66% des Wasservorrates bei Feldkapazität pflanzenverfügbar sind. Der Vorrat an pflanzenverfügbarem Wasser in der Schicht 0—50 cm beträgt 61,0 bis 91,9 mm, wobei sich die Mehrzahl der Werte zwischen 75 und 85 mm befindet. In der Schicht von 0—90 cm betragen die entsprechenden Werte 123,8—177,4 mm bzw. liegen hauptsächlich im Bereich von 145—170 mm. Das gesamte Zahlenmaterial, welches 23 verschiedenen Schlägen entstammt, weist auf die überaus günstigen hydrologischen Eigenschaften der untersuchten Schwarzerde und derenAusgeglichenheit hin. Nach GLIEMEROTH (8) ist es für die Charakterisierung des Wasserhaushaltes eines Bodens äußerst wichtig zu wissen, in welchem Umfang es den Pflanzen in Mangelzeiten möglich ist, dem Boden noch nennenswerte

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BIRKE, Wasserhaushalt der mitteldeutschen Schwarzerde

Wassermengen zu entziehen. Die untersuchte Schwarzerde ist in der Lage, große Mengen an Feuchtigkeit zu speichern, wovon ungefähr 2/3 pflanzenverfügbar sind. Dieses große Speichervermögen gestattet es den Kulturpflanzen, auch über langanhaltende Trockenperioden hinweg ihren Wasserbedarf aus dem Bodenvorrat zu decken. B o d e n d u r c h l ü f t u n g bei F e l d k a p a z i t ä t Die Gewährleistung einer normalen Bodendurchlüftung auch bei hohen Bodenfeuchtewerten ist eineVoraussetzung, ohne die ein normales Pflanzenleben unmöglich ist. Zur Charakterisierung dieser Verhältnisse sind die Durchlüftungswerte des Bodens bei Feldkapazität für die acht Profile angeführt. Die Bodendurchlüftung wurde rechnerisch nach folgender Formel ermittelt: Durchlüftung in % = PV in % — Feldkapazität in Vol.-% Tabelle 8 Bodendurchlüftung bei Feldkapazität in °/o Profil Tiefe

Z-l

G-2

Z-ll

G-12

Z-13

Z-21

G-21

Z-22

0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90

27,23 25,76 24,32 24,11 24,11 24,49 25,96 25,61 22,92

23,45 22,65 16,81 12,31 21,36 20,56 17,60 18,40 16,62

28,96 28,06 26,04 25,34 25,51 25,71 27,67 26,67 22,30

29,45 27,85 18,24 15,74 21,03 21,73 20,02 18,82 18,29

24,40 25,10 19,92 18,52 25,99 24,99 23,70 25,10 23,19

31,90 22,90 20,47 21,07 14,27 14,27 24,76 24,76 19,70

26,23 25,83 19,93 11,53 22,26 22,36 24,99 23,29 17,49

24,79 25,29 14,86 14,56 25,67 26,67 25,51 24,21 25,07

Es zeigt sich eine deutliche Widerspiegelung der Strukturverhältnisse in den einzelnen Profilen durch die Durchlüftungswerte. Der Boden wird bis auf Fälle einer Bodenverdichtung gut durchlüftet und gewährleistet damit eine gesunde Entwicklung der Wurzeln auch bei hohen Bodenfeuchtewerten. Werte unter 15% Durchlüftung bei Feldkapazität als Grenze werden nur in sechs Fällen beobachtet. Ihre Mehrzahl liegt im Bereich von 18—25% und darüber. Die Luftkapazitätsdepressionen bei Bodenverdichtungen zeigen, daß letztere außer dem mechanischen Widerstand auch durch den stark gehemmten Gasaustausch negativ auf die Wurzelentwicklung wirken müssen. Zusammenfassung Die untersuchte Börde-Schwarzerde verfügt über gute hydrologische Eigenschaften. Der permanente Welkepunkt liegt im Bereich von 3,9—8,8 Gewichtsprozent, wobei eine klare Abhängigkeit der Werte vom Gehalt und der Qualität des Humus zu erkennen ist. Das Verhältnis permanenter Welkepunkt zu maximaler Hygroskopizität beträgt im Mittel 1,36. Die Feldkapazitätswerte zeigen eine große Ausgeglichenheit. Ihre Mehrzahl liegt im Bereich von 19,6—22,0 Gew.-%. Die Gesamtfeuchtevorräte der untersuchten

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Schläge betragen in der Schicht 0—50 cm hauptsächlich 120—135 mm und in der Schicht 0—90 cm 230—250 mm. Diese Vorräte sind im Mittel in der Schicht 0—50 cm zu etwa 62% und in der Schicht 0—90 cm zu etwa 66% pflanzenverfügbar. Dies entspricht einer Feuchtemenge von hauptsächlich 75—85 mm in der Schicht 0—50 cm und 145—170 mm in der Schicht 0—90 cm. Dieses große Wasserhaltevermögen des Bodens gestattet es, die Wintemiederschläge gut zu speichern und die Kulturpflanzen auch über langanhaltende Trockenperioden hinweg gut mit Wasser aus den Bodenvorräten zu versorgen. Die Bestimmung der Wasserkapazität besitzt zur Charakterisierung des Wasserhaushaltes des gegebenen Standortes keine Bedeutung, da sie Werte ergibt, die im natürlich gewachsenen Boden nicht erreicht werden. Die Bodendurchlüftung ist bei Feldkapazität bis auf Fälle einer Bodenverdichtung gut, so daß keine negativen Einflüsse auf das Pflanzenleben, besonders das Wurzelwachstum, auftreten. Die Mehrzahl der Werte liegt im Bereich von 18—25%. Pe3K)Me MccjießOBaHHHft iepH03eM noß Marne6yproM (Börde) HMeeT xopouine riinpojiorHnecKHe cBoäcTBa. Ko9(J)(|)Hi;HeHT 3aBHflaHHH KOJieöJieTCH ot 3,9 ho 8,8 npoijeHTOB no Becy, npHieM cymecTByeT HCHan 3aBHCHMOCTb bgjihhhh ot conepjKaHHH h KaneciBa ryMyca. OTHomeHne Koatfxfu-mneHTa aaBH^aHiiH K MaKCHMajibHoftrarpocKonHMHOCTHB cpeRHeM cocTaBJineT 1, 36. BejiHHHHH nojieBoft BJiaroeMKOCTH noKa3HBaioT ßojibmyio BupaBHGHHOCTb. BojibuiHHCTBO BejinqHH KOJieÖJieTCH ot 19,6 flo 22,0 np0i;eHT0B no Becy. Oßmae 3anacH BJiarn HccjienoBaHHHx ynacTKOB cocTaBJinioT rjiaBHHM 0Öpa30M 120 ho 135 mm b cjioe 0—50 cm h 230—250 mm b cjioe 0—90 cm. B cpeßHeM 62% 3thx 3anacoB hbjihiotch jjocTynHHMH pacTeHHHM b cjioe 0—50 cm h npH6jiH3HTejibHO 66% b cnoe 0—90 cm. 9 t o cooTBeTCTByeT rjiaBHHM 0Öpa30M 75—85 mm Bjiarn b CJioe 0—50 cm h 145—170 mm b cjioe 0—90 cm. 9 i a BHCOKaa BJiaroeMKOCTb iioibh Aaex B03MO?KHOCTb xoponio coxpaHHTb 3hmHne ocaflKH h xoponio oßecnewrb KyjibTypHHe pacTeHHH boaoh H3 3anacoB itohbh h b npo«oji?KHTejibHue nepnoRH 3acyxH. Onpe^ejieime KarrajuiapHott BJiaroeMKOCTH He HMeeT 3HaneHHH rjih xapaKTepHCTHKH BOflHOrO pe?KHMa «aHHOH nOIBH, TaK KaK OHa HeAOCTH?KHMa B eCTeCTBeHHHX yCJIOBHHX. A9pan;HH noiBH npn nojieBOH BJiaroeMKOCTH xopoman 3a HCKJiroieHHeM cjiynaeB ynjiOTHeHHH iiohbh , n03T0My HeT OTpwqaTeJibHoro bjihhhhh Ha jKH3Hb pacTeHHH, OCOÖeHHO Ha pOCT KOpHefi. BoJIbmHHCTBO BejIHHHH KOJieÖJieTCH OT 18 HO 25% no oßieMy. Summary The examined Börde-chernozem has good hydrological characteristics. The permanent wilting point lies between 3.9 and 8.8 percent of weigho whereby a clear dependency of the values on the content and quality of humous is to be recognized. The proportion permanent wilting point to maximal hygroscopicity in the average is 1.36. 21

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310

BIRKE, Wasserhaushalt der Börde-Schwarzerde

The field capacity values show a high equalness. Their majority lies between 19.6 to 22.0 per cent of weight. The total moisture stores of the examined fields are mainly 120 to 135 mm in the layer 0—50 cm and 230 to 250 mm in the layer 0—90 cm. These stores are plant available by 62% in the layer 0—50 cm and by about 66% in the layer 0—90 cm. This corresponds to a moisture quantity of 75 to 85 mm in 0—50 cm and of 145 to 170 mm in the layer 0—90 cm. This high ability of the soil to keep water allows to store the winter downfalls and to supply the culture plants also in dry periods with water from the soil. The determination of the water capacity does not have any importance for the characterization of the location given. The soil aeration is good at field capacity except cases of a condensation of the soil so that no negative influence on the life of plants especially the growth of the roots can occur. The majority of the values lies between 18 and 25%. Literaturverzeichnis 1. Agrochemische Methoden der Bodenforschung. 1954, Moskau, Verl. Akad. Wiss. UdSSR 2. ASTAPOW, S. W.: Praktikum der meliorativen Bodenkunde. 1958, Selchosgis Moskau 3. BAIER, W.: Die Kennzeichnung des Wasserhaushaltes im natürlich gewachsenen Boden mit Hilfe von Bodenfeuchtigkeitsfestwerten. Z. Acker- u. Pflanzenbau 1954, 98, 429-459 4. BIRKE, J . : Wasserhaushalt des Bodens unter Sommerweizen und der Einfluß der Agrotechnik auf die Erhaltung und produktive Ausnutzung der Bodenfeuchtigkeit unter den Bedingungen der Alej-Steppe des Altaier Gebietes 1955. 1956, Dipl.-Arb. Timirjasew-Akad. Moskau 5. DOLGOW, S. I.: Die Hauptgesetzmäßigkeiten des Verhaltens der Bodenfeuchtigkeit und ihre Bedeutung im Leben der Pflanzen. Biologische Grundlagen des bewässerten Ackerbaues. 1957, Moskau, Verl. Akad. Wiss. UdSSR 6. FRECKMANN, W., und BAUMANN, H.: Zu den Grundlagen des Wasserhaushaltes im Boden und seiner Erforschung. Bodenkunde u. Pflanzenernähr. 1936/37,2,127 — 166, u. 1938, 7, 1 2 9 - 1 6 1 7. GLIEMEROTH, G.: Der Wasserhaushalt eines Lößlehmbodens und seine Beeinflussung durch den Pflanzenbestand und Bodenbearbeitung. J. Landwirtsch. 1943,89 8. GLIEMEROTH, G.: Wasserhaushalt des Bodens in Abhängigkeit von der Wurzelausbildung einiger Kulturpflanzen. Z. Acker- u. Pflanzenbau 1952, 95, 21 9. Klimaatlas der DDR. 1953, Berlin, Akad.-Verl. 10. LAATSCH, W.: Der Wasserhaushalt der mitteldeutschen Schwarzerden. Z. Bodenkde. u. Pflanzenernähr. 1940, 21 (98) 11. LAATSCH, W.: Dynamik der mitteleuropäischen Mineralböden. 1957, Dresden u. Leipzig, Verl. Th. Steinkopff 12. MITSCHERLICH, E. A., und H. BEUTELSBACHER: Untersuchungen über den Wasserverbrauch verschiedener Kulturpflanzen und den Wasserhaushalt des natürlich gelagerten Bodens. Z. Pflanzenernähr., Düng., Bodenkde. 1938, 9/10 (54/55), 337 bis 395 13. MITSCHURIN, W. N.: Fragen der Agrophysik. 1957, Leningrad 14. NEUSTADT, W.: Landwirtschaftlich-klimatologische Charakteristik Anhalts, des Regenschattengebietes des Harzes. Kühn-Archiv 1929, 20, 353 15. Physikalische Bedingungen des Bodens und ihr Einfluß auf die Pflanze. 1955, Moskau, Verl. f. ausländische Literatur 16. RODE, A. A.: Das Wasser im Boden. 1959, Berlin, Akad.-Verl. 17. THUN, R., und R. HERMANN: Methodenbuch. Bd. 1: Die Untersuchung von Böden. 1955, Radebeul und Berlin, Neumann-Verl.

311 Aus dem Institut für Pflanzenernährung Jena der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin (Direktor: Prof. Dr. agr. habil. W. BERGMANN)

B. WITTER und W. BERGMANN

Ergebnisse statischer Phosphorsäuresteigerungsversuche zur Überprüfung der Grenzzahlen der Doppellaktatmethode1 Eingegangen: 5. 11. 1962

I. E i n l e i t u n g In den vergangenen 100 Jahren wurde in zahlreichen Arbeiten der Agrikulturchemiker aller Länder immer wieder darauf hingewiesen, daß die Leistungsfähigkeit der Kulturpflanzen maßgeblich mit davon abhängt, in welchem Umfang ihnen die für den Stoffwechsel und die Substanzbildung erforderlichen Makro- und Mikronährstoffe zur Verfügung stehen. Um diesen Gesichtspunkten unter Berücksichtigung der Nährstoffverluste des Bodens durch Entzug, Auswaschung usw. durch entsprechende Stallmist- und Mineraldüngergaben Rechnung zu tragen sowie andererseits unwirtschaftliche Aufwendungen an Düngergaben zu vermeiden, ist eine Kenntnis der pflanzenverfügbaren Nährstoffvorräte des Bodens unerläßlich. Deshalb nahm und nimmt innerhalb des Forschungsgebietes der Agrikulturchemie die Ermittlung der Nährstoffbedürftigkeit des Bodens seit jeher einen breiten Raum ein. Durch diese Arbeiten wird unter Anwendung der neuesten naturwissenschaftlichen Erkenntnisse und Gesetzmäßigkeiten angestrebt, der landwirtschaftlichen Praxis Maßnahmen zu unterbreiten, die einen rationellen Einsatz der jeweils bereitstehenden Düngemittel und eine Verbesserung des Nährstoffzustandes der Böden zum Ziel haben. Erhaltung bzw. Steigerung des Bodenfruchtbarkeitszustandes und Erzielung höchstmöglicher Erträge unter den gegebenen Standort- und Anbaubedingungen ist dabei letzten Endes das Ziel aller Arbeiten und Aufwendungen zur Ermittlung der Nährstoffbedürftigkeit des Bodens. Auf der 1. Koordinierungskonferenz im November 1960 in Leipzig wurde über dieses Koordinierungsthema von BERGMANN ausführlich berichtet. Von den zahlreichen Methoden zur Ermittlung der Nährstoffbedürftigkeit des Bodens wurde nach dem 2. Weltkrieg von den landwirtschaftlichen Versuchs- und Untersuchungsstationen in Deutschland die Doppellaktatmethode nach EGNER-RIEHM (DL-Methode) als allgemeine Verbandsmethode für die Bodenuntersuchung angenommen, nachdem dieselbe jahrelang erprobt worden war und nach EGNfiR, RIEHM und LEDERLE mit der Neubauermethode eine 90%ige Übereinstimmung und auch mit der Mitscherlichschen Gefäßmethode eine gute Korrelation ergab. Dabei kam der DL-Methode im Hinblick auf die Rentabilität weiterhin zugute, daß sie einfach, schnell, billig und serienmäßig leicht durchzuführen ist und dadurch gestattet, auch von größeren Gebieten in kurzer Zeit einen Überblick über die Nährstoffversorgung der Böden zu erhalten. Diese Methode wird auch bei der seit 1952 in der DDR durchgeführten systematischen Bodenuntersuchung angewandt, mit der alle 1

Vortrag von B. Witter auf der 2. Arbeitstagung im Rahmen des Koordinierungsprogrammes zur Ermittlung der Nährstoffversorgung der Böden vom 8 . - 1 4 . Oktober 1962 in Sofia.

21*

.312

WITTER u. BERGMANN, Phosphorsäuresteigerungsversuche

Böden bereits zweimal untersucht wurden und die laufende 3. Untersuchung bis Ende 1965 abgeschlossen sein wird. Wie bei allen Untersuchungsverfahren besteht auch bei der DL-Methode die größte Schwierigkeit darin, die ermittelten Analysenwerte auf praktische Verhältnisse zu übertragen. Um der landwirtschaftlichen Praxis die erhaltenen Untersuchungsergebnisse verständlich zu machen, erfolgt eine Einteilung in die bekannten Bedürftigkeitsgruppen „gut", „mäßig" und „schlecht" versorgt. Diese Einteilung setzt bestimmte Abgrenzungen voraus, die durch die auf Grund von Versuchsergebnissen und Erfahrungswerten festgelegten Grenzzahlen gegeben sind. Für die Phosphorsäureversorgung unserer Böden gehen diese Grenzzahlen noch auf die 1938 in Deutschland durchgeführte Reichsmethodenprüfung zurück. Zahlreiche in der Zwischenzeit erschienene Arbeiten konnten zwar die Richtigkeit der Grenzzahleneinstufung bestätigen. Es fehlte aber andererseits auch nicht an Arbeiten und Versuchsergebnissen, die es fraglich erscheinen ließen, ob die damals erarbeiteten und einheitlich angewandten Grenzzahlen die örtlich unterschiedlichen dynamischen Bodenprozesse und verschiedenen Nährstofftransformationen gebührend berücksichtigen. Bis in die jüngste Vergangenheit wurden daher auch immer wieder Angriffe gegen die DL-Methode und ihre Brauchbarkeit laut. Davon ausgehend und unter Berücksichtigung dessen, daß sich die technische Durchführung der Bodenuntersuchung bei uns seit langem eingespielt hat, müssen nunmehr verstärkt solche Arbeiten im Vordergrund stehen, die eine Verbesserung des Aussagewertes der Ergebnisse zum Ziele haben. Deshalb wurde schon 1953/54 auf Beschluß der ehemaligen Sektionen Bodenkunde, Pflanzenernährung und Ackerbau sowie Landwirtschaftliches Versuchs- und Untersuchungswesen der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin diese Aufgabe als Gemeinschaftsarbeit der 5 Institute für Landwirtschaftliches Versuchs- und Untersuchungswesen in Form des Forschungsauftrages „Überprüfung der Grenzzahlen" in Angriff genommen, die vorrangig auf die DL-Methode ausgerichtet und bisher lediglich auf das Ackerland bezogen wurde. Die bisher in 8jähriger Tätigkeit gewonnenen Ergebnisse 1 , speziell bei der Überprüfung der P-Grenzzahlen der DL-Methode auf dem Ackerland, sind ohne Zweifel von allgemeinem Interesse und sollen daher auszugsweise in den folgenden Ausführungen dargestellt werden. II. V e r s u c h s d u r c h f ü h r u n g Die Aufgabenstellung machte die Anlage von statischen Düngungsversuchen erforderlich, deren Hauptgesichtspunkt es sein mußte, durch mehrjährige differenzierte Düngergaben sowohl die Ertragshöhe als auch den Nährstoffvorrat im Boden zu beeinflussen und diese Ergebnisse zu den Aussagen der DL-Methode in Beziehung zu setzen. Von jedem der beteiligten 5 Institute waren mindestens 4 derartige Versuche auf den in ihrem Bereich vorherrschenden Böden anzulegen, auf denen die ortsübliche Fruchtfolge unter Ausschaltung von perennierenden Kulturen eingehalten wurde. Um 1

Eine ausführliche Darstellung wurde 1960/61 in dem Forschungsabschlußbericht „Untersuchungen über die Grenzzahlen der verschiedenen Bodenuntersuchungsverfahren" Plan-Nr. 170127 h 0—06/6 gegeben.

313

Albrecht-Thaer-Archiv, Band 7, Heft 4, 1963

nicht exakt zu erfassende Faktoren möglichst auszuschalten, wurde auch bei dem Anbau von Hackfrüchten die Zufuhr von Stalldung, Jauche u. a. unterlassen. Die Bodenbearbeitung erfolgte nach den jeweiligen Erfordernissen. Die P-Steigerungsversuche wurden mit 4 Varianten in öfacher Wiederholung angelegt, wobei die Varianten wie folgt bezeichnet und jährlich gedüngt wurden: Variante P P P P

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Die Düngung der Varianten P3 und P4 wurde ab 1956 erhöht, weil die ursprünglich festgelegten Düngergaben für eine möglichst baldige Erreichung der Zielstellung als zu gering angesehen wurden. Diese Neuregelung ist nicht überall sofort wirksam geworden, so daß daraus teilweise eine unterschiedliche Gesamtdüngermenge bei den Varianten P3 und P4 bei gleicher Versuchsdauer resultiert. Die N- und KDüngung wurde unter Berücksichtigung der angebauten Fruchtart jeweils reichlich bemessen, wobei die P- und K-Düngung etwa 2—3 Wochen vor der Bestellung ausgestreut wurde. Betreuung, Ernte und Auswertung der Versuche erfolgten nach den üblichen Methoden und Verfahren. Bezugs Variante war jeweils das Prüfglied 1. Die vorgesehene Untersuchung sämtlicher Ernteprodukte auf ihren Gehalt an P 2 O s wurde allerdings nur teilweise vorgenommen. Jede vorgesehene Fläche wurde vor Versuchsbeginn u. a. speziell auf ihren P 2 0 5 -Gehalt in der Krume (0—20 cm Tiefe) nach der DL- und Keimpflanzenmethode analysiert, der als Ausgangsbasis angenommen wurde. Um den Einfluß der Düngung auf den Nährstoffvorrat im Boden nach den beiden o. g. Methoden zu erfassen, wurden in jedem Versuchsjahr nach der Ernte Bodenproben entnommen. Dabei wurden je Parzelle mit dem Bohrstock 60 gut verteilte Einstiche aus der Krume entnommen und die 6 Wiederholungen einer Variante jeweils zu Mischproben vereint, die von den 5 Instituten nach der DL- und von nur 2 Instituten nach der Keimpflanzenmethode untersucht wurden. Inwieweit eine gewisse Beeinflussung des Nährstoffvorrates im Unterboden durch die langjährige differenzierte Krumendüngung erfolgte, sollten die auf allen Dauerversuchen im Herbst 1960 durchgeführten Untersuchungen des Unterbodens in einer Tiefe von 21—40 und 41 —60 cm erkennen lassen. Diese Untersuchungen hätten zwar auch bei der Anlage der Versuche vorgenommen werden müssen, um evtl. auftretende Unterschiede im Nährstoffgehalt des Unterbodens von vornherein erfassen zu können. Unterschiede können daher bei der diesmaligen Auswertung nur unter Bezug auf die P 0 -Parzelle erfaßt werden. III. E r g e b n i s s e d e r E r t r a g s e r m i t t l u n g e n Für die Auswertung stehen insgesamt 22 Dauerversuche zur Verfügung, deren Laufzeit und Phosphorsäureversorgung zu Versuchsbeginn der folgenden Übersicht zu entnehmen ist.

314

WITTER u. BERGMANN, Phosphorsäuresteigerungsversuche

Zahl der Dauerversuche nach der Versuchsdauer in Jahren Versuchsdauer in Jahren 8 7 6

5 4 3

Zahl der Versuche 11 4 1 1 4 1 22

Phosphorsäureversorgung der Versuche nach der DL-Methode zu Versuchsbeginn Versorgungszustand schlecht mäßig

gut

Zahl der Versuche 12

6 4

Auf diesen statischen Versuchen liefen ganz unterschiedliche Fruchtfolgen ab, und die verschiedenen Kulturen reagierten auf die Düngung recht unterschiedlich. Um aber über den gesamten Düngungserfolg eines jeden Versuches eine Aussage machen zu können, wurden die jährlichen Ernten in dt/ha Trockenmasse umgerechnet und daraus der durchschnittliche relative Ertrag pro Jahr für die gesamte Versuchsdauer errechnet. Dabei wurde eine Trennung in Haupternteprodukte (Korn, Knollen, Rüben, Grünmasse) und Nebenernteprodukte (Stroh und Blatt) vorgenommen, weil die Trockenmasseerträge insgesamt die durch die Düngung erzielte Mehrleistung an Hauptemteprodukten teilweise nur unvollkommen widerspiegeln. In den Tabellen 13, 14 und 15 wurden dagegen für 3 Orte mit schlechter, mäßiger und guter P-Versorgung die einzelnen Jahreserträge aufgeführt, um den Einfluß der Jahre und der Fruchtart auf die Wirksamkeit der P-Düngung besser herausstellen zu können. Bei der Zusammenstellung der Ergebnisse ergab sich, daß eine Ordnung der Böden nach ihrem Versorgungszustand unter Berücksichtigung der Versuchsdauer den Einfluß der Düngung auf den Ertrag am besten erkennen läßt. Die Versuche werden daher in dieser Reihenfolge besprochen. In der Tabelle 1 werden zunächst die Erträge der Haupternteprodukte von den Versuchen dargestellt, die 8jährig sind und mit 2—6 mg Phosphorsäure nach der DLMethode als schlecht versorgt begonnen wurden. Wie die Durchschnittswerte zeigen, wurde durch die P-Düngung ein beachtlicher Mehrertrag erzielt, der erwartungsgemäß um so höher liegt, je mehr P-Dünger zugeführt wurde. Andererseits zeigen jedoch die Ergebnisse der einzelnen Versuchsstandorte, daß die Zuwachsraten auf den einzelnen Böden recht verschieden sind. Das bedeutet, daß neben dem mit Hilfe der DL-Methode ermittelten Versorgungsgrad auch noch andere, von Standort zu Standort wechselnde Faktoren wirksam sind, wie z. B. pH-Wert, Bodenart, Festlegungsvermögen, Niederschläge, Temperatur,

315

Albrecht-Thaer-Archiv, Band 7, Heft 4, 1963

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Albrecht-Thaer-Archiv, Band 7, Heft 4, 1963

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22 Albrecht-Thaer-Archiv, Band 7, Heft 4, 1963

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328

WITTER u. BERGMANN, Phosphorsäuresteigerungsversuche

weiteren Versuchen ist praktisch keine Veränderung eingetreten, wobei allerdings der letzte 3jährige Versuch noch wenig aussagekräftig ist. Von geringfügigen Abweichungen abgesehen und unter Beachtung der methodisch bedingten Grenzwerte und ihrer zahlenmäßigen Größe werden in der Tendenz durch die Keimpflanzenmethode die gleichen Aussagen gemacht. Lediglich bei 2 Versuchen mit hohen Werten sind die Aussagen gegenläufig. Die nach der Ernte 1960 vorgenommene Unterbodenuntersuchung in 21 —40 und 41 bis 60 cm Tiefe ergab nur in 3 Versuchen mit Sicherheit, daß durch die höchsten Düngungsvarianten eine Erhöhung des Gehaltes an pflanzenaufnehmbarem P in 21 —40 cm Tiefe erreicht wurde. Diese Anreicherung wird in erster Linie auf eine über 20 cm hinausgehende Bodenwendung und eine Verlagerung durch die Pflanzenwurzeln zurückzuführen sein. Diese Untersuchungen lassen jedoch auch erkennen, daß mit steigendem P-Gehalt in der Krume ein höherer P-Vorrat in der Unterbodenschicht von 21 —40 cm Tiefe einhergeht. Da diese Schicht in der Regel voll durchwurzelt wird, kann der dort verfügbare P-Vorrat teilweise mit genutzt werden. Hierin ist wohl ein weiterer Grund dafür zu suchen, daß bei den mäßig versorgten Böden mit Analysenwerten von über 10 mg nicht bei allen Versuchen die erwartete Ertragssteigerung durch die P-Düngung erzielt wurde. Auch dieser Frage muß daher in Zukunft stärkere Beachtung geschenkt werden. Es sei noch erwähnt, daß von 3 Versuchen, von denen alle Ernteprodukte auf ihren P-Gehalt untersucht wurden, Bilanzen zur exakten Berechnung der Überschußdüngung aufgestellt werden. Bei der Bestimmung der Gesamt-Phosphorsäure der Varianten 1 und 4 konnte die so errechnete Differenz mit nur geringfügigen Abweichungen gut nachgewiesen werden. Zur Zeit sind außerdem noch Untersuchungen im Gange, die nach der Methode CHANG und JACKSON darüber Auskunft geben sollen, in welchen Formen die Dünger-Phosphorsäure in diesen sehr verschiedenen Böden bevorzug gebunden wurde. Die in den vorliegenden Versuchen erhaltenen Ergebnisse stehen in guter Übereinstimmung mit verschiedenen Literaturangaben (1, 2, 3), aus denen ebenfalls hervorgeht, daß die Phosphorsäureversorgungsstufe der Böden mit Hilfe der DL-Methode gut erfaßt werden kann. Zusammenfassung Die an Hand der Ergebnisse von 22 statischen P-Steigerungsversuchen vorgenommene Überprüfung der P-Grenzzahlen der DL-Methode läßt folgende Schlußfolgerung zu: Die mit Hilfe der DL-Methode ermittelten Phosphorsäurewerte, die nach den gegenwärtig gültigen Grenzzahlen unter Berücksichtigung von Bodenart und pHWert in die 3 Versorgungsgruppen „gut, mäßig oder schlecht versorgt" eingestuft werden, können an Hand der Ergebnisse der Feldversuche für das Ackerland als richtig angesehen werden. Von den 12 mit schlechter P-Versorgung begonnenen Dauerversuchen haben 8 auf die gestaffelten P-Gaben mit zum Teil erheblichen Ertragssteigerungen gegenüber ungedüngt reagiert, wobei in allen Fällen mit steigenden Düngergaben auch höhere Leistungen erzielt wurden. Damit wird insgesamt gesehen auf den durch d ie DL-Methode als schlecht mit P versorgten Versuchsflächen die daraus abzuleitende starke Düngungsbedürftigkeit eindeutig bestätigt.

329

Albrecht-Thaer-Archiv, Band 7, Heft 4, 1963

Von den mit mäßiger Versorgung begonnenen 6 Dauerversuchen, die mit 9 bis 13 mg an der obersten Grenze zur guten Versorgung hin lagen, ist nur in 2 Fällen ein geringfügiger Ertragsanstieg zu erkennen, während in den übrigen Versuchen die D ü n g u n g ohne Auswirkung auf den Ertrag blieb. Auf den mit guter P-Versorgung begonnenen 4 Versuchen wurde praktisch kein Ertragsanstieg durch die D ü n g u n g erzielt, wodurch die für eine gute Versorgung bestehenden Grenzwerte ebenfalls bestätigt wurden. Pe3i0Me IlpoBepKa npe^ejibHbix bcjihimh P , fleüCTBHTejibHHx npw MeTOfle ßBoiiHoro JIAKTATA,

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HHHbl. Summary The examination of the P-limit numbers of the double-lactate method made with the results of 22 statistic P-increasing tests brought the following arguments: The phosphorus acid values found out by the aid of the double-lactate method and arranged in three supply-groups „well, moderately or badly supplied" according to the present limit numbers by considering the soil and pH-value can be regarded as correct according to the results of field experiments for the arable soil. From the 12 longterm experiments which began with bad P-supply 8 reacted upon the staged Pgifts with partly considerable increase of yield. In all cases increasing gifts of fertilizer yielded higher performances. This states the strong requirement of fertilizer of the badly supplied soils.

330

WITTER u. BERGMANN, Phosphorsäuresteigerungsversuche

From the 6 longterm experiments which began with moderate supply that means with 9—13 mg brought only in two cases an increase of yield which was not so high, while the other experiments did not show an influence of the fertilizer on the yield. The 4 experiments which began with good P-supply did not show an increase of yield by fertilizing. Which also states the limit numbers for a good supply. Literaturverzeichnis 1. GERICKE, S.: Bodenuntersuchung und Phosphatdüngung. Phosphorsäure 1959, 19, 284-293 2. HERMANN, R.: Abschluß der Reichsmethodenprüfung. Forschungsdienst 1938, Sonderh. 11, 3 4 - 3 7 3. HOFMANN, Ed., A. AMBERGER und L.WOLF: Löslichkeit und Wirkung der Phosphorsäure verschiedener Phosphate. Landwirtsch. Forsch. 1962, 15, 124—129

331 Aus dem Institut für Forstwissenschaften Eberswalde — Arbeitsgruppe Forstdüngung und -melioration — der Deutschen Akademie der.Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin (Direktor: Prof. Dr.-Ing. habil. A. RICHTER)

D. HEINSDORF

Beitrag über die Beziehungen zwischen dem Gehalt an MakronährstofFen N, P, K, Mg in Boden und Nadeln und der Wuchsleistung von Kiefernkulturen in Mittelbrandenburg1 Eingegangen: 20.12.1962

Einleitung In den letzten Jahren wurde mehrfach über die Wirkung von mineralischer Düngung auf das Wachstum von Kiefernkulturen auf ärmeren Standorten berichtet (W. WITTICH 1958, H. ZÖTTL 1958, D. BRÜNING 1962 u. a.). In unserem Untersuchungsgebiet, Mittelbrandenburg, konnte H. H. KRAUSS (1962) auf humusverarmten mittleren Sandstandorten mit mineralischer Düngung das Wachstum von Kiefernkulturen beträchtlich verbessern. Die Kiefern sprachen auf diesen schlecht mit Stickstoff versorgten Böden besonders auf die N-Düngung an. Das Wachstum stieg so stark, daß bereits nach der zweiten N-Düngung K-Mangel in Erscheinung trat. Demgegenüber blieben P- und Mg-Wirkungen bisher aus. Um die Erfolgsmöglichkeiten der mineralischen Düngung auf einer breiteren Basis zu untersuchen, beschäftigt sich die Arbeitsgruppe Forstdüngung und -melioration des Instituts für Forstwissenschaften Eberswalde seit den beiden letzten Jahren mit der Frage, auf welchen Standorten im nordostdeutschen Tiefland eine mineralische Düngung aussichtsreich erscheint. Zu diesem Zweck wurden in Mittelbrandenburg auf zwölf hinsichtlich ihrer potentiellen und aktuellen Produktionskraft unterschiedlich zu beurteilenden Sandstandorten mineralische Düngungsversuche in 3—6jährigen Kiefernkulturen angelegt. Über erste Ergebnisse dieser 1961 begonnenen Versuche, besonders über den Einfluß der Makronährstoffe, N P, K, Mg in Boden und Nadeln vor der ersten Düngung auf das Wachstum der Kiefernkulturen, soll nachfolgend berichtet werden. Versuchsstandorte In Tabelle 1 sind die Ergebnisse der Bodenanalysen der einzelnen Versuchsstandorte aufgeführt. Die Versuchsstandorte 1—10 liegen im Mittelbrandenburger Kiefern- (Linden)Traubeneichen-Gebiet auf Moränensanden bzw. sanderartigen Ablagerungen und umfassen die für dieses Gebiet wichtigsten Sandstandorte auf pleistozänem Ausgangsmaterial mit ihren unterschiedlichen Zustandsstufen. Die Standorte 1—10 sind nach ihrer Trophie rangfolgegemäß aufgeführt. Die Standorte 1 —3 gehören zu den reichen, 4, 5 und 6 zu den kräftigen, 7—9 zu den ziemlich nährstoffarmen und 10 zu den armen 1

Vorgetragen auf der Vortragstagung der Arbeitsgemeinschaft Forstdüngung der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin am 25. Oktober 1962 in Wendisch-Rietz (Kreis Beeskow)

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HEINSDORF, Makronährstoffe und Wuchsleistung von Kiefernkulturen

Sanden 1 . Die Versuchsflächen 11 und 12 liegen im Talsandbereich des oberen Haveltals bei Zehdenick auf grundfrischen Sanden und gehören zu dem südlichen Teil des Ostmecklenburg-Nordbrandenburger (Linden)-Traubeneichen-Buchen-Gebiet. Nach dem Klimaatlas der DDR unterscheiden sich die Standorte 1—10 mit etwa 540 bis 560 mm Jahresniederschlag nicht wesentlich voneinander, die Standorte 11 und 12 sind mit ca. 580 mm etwas günstiger zu beurteilen. Die Versuchsflächen 3 , 1 1 und 12 sind Ackeraufforstungen; die Versuchsfläche 7 ist eine nach vormaliger Ackernutzung mehrere Jahrzehnte brachgelegene Ödlandaufforstung nach vorhergehendem, etwa 35 cm tiefem Vollumbruch, während auf den übrigen Versuchsflächen normale Pflugstreifenkulturen vorhanden sind. Die Kiefernkulturen sind bis auf Versuchsfläche 6 (Saat) durch Pflanzung begründet worden. Die Unterschiede in den Bodenarten der Standorte 1—10 sind geringfügig (ki mgS-mfS), wenn auch die reicheren Sande (Standort 1—3) durch auftretende lehmige Bänder und Nester im Untergrund im Hinblick auf den Wasserhaushalt etwas günstiger zu beurteilen sind. Die Bodenart der Standorte 11 und 12 ist Mittel- und Feinsand. Als Bodentypen kommen auf den reicheren durchschlämmte Braunerden, auf den ärmeren Sanden Braunpodsole und typische, mäßige Podsole vor (KUNDLER 1962). Die grundfrischen Sande 11 und 12 hatten einen ehemals höheren Grundwasserstand; ihre morphologischen Profilmerkmale weisen auf echte Gleibildungen hin. Da nach unseren Wurzelgrabungen nur in den seltensten Fällen die Durchwurzelung tiefer als 40 cm hinabreicht, beschränkten wir uns bei der Bodenprobenahme auf diesen Bereich. Die Bodenproben wurden als Mischproben direkt von den Versuchsflächen aus den Tiefenstufen 0—15 und 25—40 cm entnommen. E r g e b n i s s e der B o d e n u n t e r s u c h u n g e n Die pH-Werte der untersuchten Böden liegen in der oberen Tiefenstufe zwischen 3,6 und 4,6. Die Unterschiede sind im wesentlichen auf die verschiedene Kalkversorgung und Humusbevorratung zurückzuführen. Im Humusvorrat der Böden treten beträchtliche Unterschiede sowohl innerhalb der reichen wie auch der ärmeren Sande auf. So hat die als reicher Sandstandort angesprochene Versuchsfläche 3 mit 40 t pro ha einen geringeren Humusvorrat im Boden als die meisten der ärmeren Sandstandorte. Die grundwasserbeeinflußten Böden 11 und 12 weisen mit ca. 30 t/ha ebenfalls erstaunlich geringe Humusmengen im Boden auf. • Der Grund für die äußerst geringen Humusvorräte der eben genannten Standorte ist zweifellos in der ehemaligen Ackernutzung zu suchen; aus zahlreichen landwirtschaftlichen Untersuchungen ist bekannt, daß vergleichsfähige Ackerböden in der Regel geringere Humusgehalte als Waldböden besitzen (HOFFMANN, F. 1961).

Den absolut höchsten Humusvorrat im Boden hat der als kräftiger Sand kartierte Standort 4 mit über 100 t/ha, die geringste Humusmenge finden wir auf dem armen Standort 10 mit 28 t/ha. 1

Die Standortsform:

Sa gehört in die Trophiestufe K Sb gehört in die Trophiestufe M Sb/c gehört in die Trophiestufe Z Sc gehört in die Trophiestufe A (Siehe D . K O P P : Zur Weiterentwicklung der Standortsgliederung im Nordostdeutschen Tiefland. Arch. Forstwes. 1960,9, Heft 5)

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Albrecht-Thaer-Archiv, Band 7, Heft 4, 1963

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