Auswirkungen langjähriger Düngung auf Boden, Ertrag und Fruchtqualität von Apfel auf M9 im Nachbau unter Berücksichtigung der Nährstoffverlagerung aus den begrünten Fahrgassen durch die Mahd

Abstract

1968 wurde an der Obstversuchsanlage Klein-Altendorf des Institutes für Gartenbauwissenschaft der Universität Bonn ein Langzeitdüngungsversuch bei Apfel angelegt. Der Dauerdüngungsversuch in Klein-Altendorf gehört weltweit zu den langjährigsten Untersuchungen in diesem Bereich und ist inzwischen (2003) von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) akkreditiert. Die Versuchspflanzung dieser Untersuchung war der 3. Nachbau und bestand aus Apfelbäumen auf der Unterlage M9. Verwendet wurden die Sorten: 'Gloster', Pflanzabstand 4m x 1,8m, 'Elstar' und 'Jonagold', jeweils Pflanzabstand 3,6m x 1,5m. Die jährlichen Düngerbehandlungen waren wie folgt: <br /> 1. Kontrolle, keine Düngung <br /> 2. 1,0 t Hüttenkalk pro ha (=CaO) <br /> 3. 1,0 t CaO + 10,0 t Schweinemist pro ha <br /> 4. 1,0 t CaO + 3 x 20 kg N pro ha <br /> 5. 1,0 t CaO + 60 kg P₂O₅ + 90 kg K₂O + 3 x 20 kg N pro ha <br /> 6. 1,0 t CaO + 60 kg P₂O₅ + 90 kg K₂O pro ha <br /> 7. 1,0 t CaO + 60 kg P₂O₅ + 90 kg K₂O + 20 kg N + 5 x 10 kg Harnstoff (46 % N) pro ha<br /> 8. 1,0 t CaO + 60 kg P₂O₅ + 90 kg K₂O + 5 x 10 kg Harnstoff (46 % N) pro ha <br /> Bei dem Bodentyp am Versuchsstandort handelt es sich um eine nährstoffreiche Parabraunerde aus Löß mit einem hohen Wasserhaltevermögen und Bodenpunktzahlen über 90. Die begrünten Fahrgassen wurden 3-5mal pro Jahr gemulcht und die Baumstreifen wurden mit Herbiziden unkrautfrei gehalten. <br /> Signifikante Veränderungen der Mineralstoffgehalte im Boden konnten nur in den Kontrollparzellen ohne Düngung und in Parzellen mit langjährigen Stallmistgaben festgestellt werden. Langjährige Düngung mit Schweinemist ließ im Oberboden (0-25 cm) der Baumstreifen die Phosphat- und Kaliumgehalte bis zu je 140-150 mg /100 g Boden ansteigen und verdoppelte den Humusanteil. Im Gegensatz zu gekalkten Böden sanken in Parzellen ohne Düngung die pH-Werte von pH 6,8 auf Werte um pH 5,0 ab.<br /> Durch Mulchen wurde pro Jahr und Hektar Obstanlage 25-50 % des Aufwuchses aus den Fahrgassen auf die Baumstreifen und damit 10 bis 25 kg N, 2-4 kg P, 15-25 kg K, 3-5 kg Ca und 1-2 kg Mg verlagert. In Parzellen ohne zusätzliche Stickstoffgaben blieben die Blatt-N-Konzentrationen der Apfelbäume meist unter 2 % N in der Trockenmasse (TM). Unterschiedliche Düngebehandlungen beeinflussten den vermarktungsfähigen Ertrag von 'Jonagold' und 'Gloster' kaum. Nur für 'Elstar' konnte ein positiver Einfluss von Harnstoffspritzungen (5 x 10 kg/ha) auf den Ertrag gezeigt werden. Langjährige Düngung mit Schweinemist führte bei allen Sorten zu mehr vegetativem Wachstum und schlechter ausgefärbten Früchten. Bei 'Jonagold' stieg darüber hinaus nach 5 Monaten Kühllagerung der Anteil stippiger Früchte auf 30 % an. Die höchsten Anteile vermarktungsfähiger Früchte wurden bei ausschließlichen Gaben von 10 dt Hüttenkalk beobachtet. Dabei reichten Blattstickstoffkonzentrationen von 2,0-2,2 % N in der TM aus. Die besten Fruchtqualitäten wurden bei allen Sorten immer in den ausschließlich mit Hüttenkalk behandelten Parzellen beobachtet, zusätzliche Behandlungen gegen Stippigkeit waren hier nicht notwendig. Der Versuch konnte zeigen, dass unter den Boden- und Klimaverhältnissen in Klein-Altendorf geringe Düngergaben ausreichend waren. Jährliche Gaben von 10 dt Hüttenkalk und weniger als 30 kg N pro ha genügten für einen optimalen Apfelertrag mit guten Fruchtqualitäten.

<strong>Influence of long-term fertilization on soil, yield and fruit quality of apples on M9 as affected by replant problems and nutrient transfer in the grass mulch from the grass alleys into the tree rows</strong><br /> A long-term fertilizer experiment with apple trees was initiated in 1968 at Klein-Altendorf Experimental Station of the Institute of Horticulture, University of Bonn. The on-going field trial included three generations of apple trees. It's one of the long-standing fertilization trials world-wide and was registered in 2003 with the German National Science Foundation DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft). The planting with a spacing of 4m x 1.8m, presently with apple cv. 'Gloster' and 3.6m x 1.5m with cv. 'Jonagold' and 'Elstar' all on M9 rootstock was subjected to the following annual treatments:<br /> 1. Control without treatment<br /> 2. 1 t of lime per ha <br /> 3. 1 t of lime + 10 t manure per ha <br /> 4. 1 t of lime + 3 x 20 kg N per ha <br /> 5. 1 t of lime + 60 kg P₂O₅ + 90 kg K2₂O+ 3 x 20 kg N per ha <br /> 6. 1 t of lime + 60 kg P₂O₅ + 90 kg K₂O per ha <br /> 7. 1 t of lime + 60 kg P₂O₅ + 90 kg K₂O + 20 kg N + 5 x 10 kg urea (46 % N) per ha <br /> 8. 1 t of lime + 60 kg P₂O₅ + 90 kg K₂O + 5 x 10 kg urea (46 % N) per ha <br /> The soil of the experimental site is a loess loam with high nutrient contents (class C) and large water-holding capacity. Weed control in the tree rows was by herbicides. Grass alleys were mulched 3-5times a year. Long-term treatments significantly changed only the nutrient contents in plots without fertilization and manure treatments. Manuring increased both phosphorus and potassium content in the soil up to 140-150 mg/100 g (DM) soil with a concomitant increase in humus content, which doubled in the upper 25 cm top soil layer. Soil pH changed from 6.8 to 5.0 in the control plots receiving no fertilizer.<br /> Of the cut grass, 25-50 % was transferred from the grass alleys to the tree rows as part of the mulching process, which added to the nutrient supply of the apple trees. This was equivalent to an annual nutrient translocation from the grass alleys to the tree rows of 10-25 kg N /ha, 2-4 kg P /ha, 15-25 kg K /ha, 3-5 kg Ca /ha and 1-2 kg Mg /ha. <br /> The nitrogen concentration in leaves of apple trees without nitrogen fertilization remained below 2 % DM. Nitrogen fertilization hardly influenced fruit yield. However, as far as yield is concerned, 'Jonagold' and 'Gloster' showed very little response to different levels of nutrient supply. 'Elstar' responded positively to 23 kg N, applied in foliar sprays (5 times per 10 kg of urea). Apple trees treated long-term with manure became more vigorous and grew fruit with less colour and higher incidence of bitter pit, e.g. up to 30 % in cv. 'Jonagold' after a five months cold storage.<br /> Largest marketable fruit yields were obtained from the plot fertilized only with 1t lime every year, resulting in leaf nitrogen concentrations between 2.0-2.2 % N DM. The best apple fruit quality of the three cultivars under investigation was also achieved on the limed plots; additional measures against bitter pit were not required. The experiments have shown that minimum fertilization was necessary under the conditions of Klein-Altendorf in terms of climate and a fertile soil. An annual dose of up to 1 t lime per hectare and less than 30 kg N per hectare was sufficient for optimum apple yields with good fruit quality.