Projekt 17046/01

Umweltgerechte Spargelproduktion

Projektträger

Universität HannoverInstitut für Gemüse- und ObstbauAbt. Gemüsebau
Herrenhäuser Str. 2
30419 Hannover
Telefon: 0511/762-2634

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Der Anbau von Spargel erfolgt vornehmlich auf sorptionsschwachen Sandböden, deren Humusbedarf durch hohe Gaben organischer Dünger gedeckt wird, mit denen erhebliche Nährstoffmengen auf die Flächen gelangen. Aufgrund der schwer zu kalkulierenden Mineralisation und der Auswaschungsgefahr für löslichen Nitratstickstoff ist die Stickstofffracht hierbei besonders kritisch zu bewerten. Die praxisübliche Überkopfberegnung hat bei Spargel unter ungünstigen Bedingungen die ungenutzte Versickerung großer Wassermengen und die damit verbundene Nitratauswaschung zur Folge. Darüber hinaus fördert die Überkopfberegnung pilzliche Erkrankungen und Unkrautdruck.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines integrierten Konzeptes zur umweltgerechten Spargelproduktion im Hinblick auf einen umweltgerechten Einsatz von organischen Düngern und die gezieltere Anwendung der Bewässerung unter norddeutschen Klimabedingungen. Dadurch soll neben dem effizienteren Einsatz natürlicher Ressourcen eine Verringerung der Belastung des Grundwassers mit Nitrat erreicht werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Bestimmung von Mineralisationspotenzial und -verlauf praxisrelevanter organischer Dünger (Pferdemist, Frisch- und Fertigkompost, Champignonsubstrat) in üblichen Aufwandmengen erfolgte in Brutversuchen. Bebrütet wurde unter kontrollierten Bedingungen in Klimakammern mit einer Variation der Temperatur über einen Zeitraum von 203 Tagen, in unbepflanzten Gefäßen in einer überdachten Vegetationshalle mit variierenden Wassergehaltsstufen sowie unter Praxisbedingungen im Feld. Anhand dieser Daten werden Anwendungsempfehlungen für organische Dünger im Spargelanbau erarbeitet.
In zwei Gefäßversuchen mit einjährigen Spargeljungpflanzen in einer überdachten Vegetationshalle wurden die Auswirkungen verschiedener organischer Dünger auf den Wasserhaushalt der Spargelkultur überprüft. Die Wassergehaltsstufen (50, 70, 85 % der Gefäßkapazität) wurden über den gesamten Versuchszeitraum durch Wägung und Aufgießen auf das Sollgewicht bzw. über TDR-Steuerung konstant gehalten. Wasserverbrauch und volumetrische Bodenwassergehalte (TDR-Messung) wurden erfasst. Die Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum (Messung von Triebanzahl, -länge und -dicke, Spross- und Wurzelgewicht) sowie auf den Befall mit Blattkrankheiten wurden ermittelt. In einem Feldversuch wurde der Einfluss einer wassersparenden Bewässerungstechnik (Unterflur-Tropfbewässerung) auf die Mineralisation verschiedener organischer Dünger, Wasserverbrauch, Stickstoffhaushalt, Pflanzenwachstum und -gesundheit untersucht.


Ergebnisse und Diskussion

Brutversuche
In den Klimakammern betrug die Netto-Mineralisation innerhalb von 203 Tagen Inkubation bei 10 °C 37?60 kg N/ha und bei 20 °C 53?101 kg N/ha. Die Bebrütungstemperatur hatte einen deutlichen Einfluss auf die Netto-Mineralisation. Die höchste Netto-Mineralisation wurde jeweils in den Champost-Varianten gefolgt von den Fertigkompost-Varianten erreicht. Die Netto-Mineralisation der Pferdemist-Substrate verlief bei beiden Temperaturstufen unterhalb derjenigen des ungedüngten Kontroll-Substrates. In den unbepflanzten Gefäßen in der Vegetationshalle wies die Netto-Mineralisation überwiegend einen stagnierenden Verlauf auf, was einen Hinweis auf Denitrifikationsverluste insbesondere in der hohen Wasserstufe (85 % nFK) darstellt. Unterschiede zwischen den organischen Düngern konnten in dem Gefäßversuch nicht festgestellt werden.
Gefäßversuche
Der Wasserverbrauch in den bepflanzten Gefäßen wurde von Mitte Mai bis Ende September gemessen. Die ober- und unterirdische Trockenmasseproduktion war im Gefäßversuch 2002 in den ungedüngten Kontroll- und Fertigkompost-Varianten am größten. Die Champost-Varianten wiesen die geringste Trockenmasseproduktion auf. Die mittlere Wasserstufe (70 % nFK) produzierte signifikant höhere Pflan-zenmassen als die anderen Wasserstufen. Im Gefäßversuch 2003 konnten die höchsten ober- und unterirdischen Pflanzenmassen in den Fertigkompost-Varianten erzielt werden. Die Wasserstufen zeigten keinen Einfluss auf die Trockenmasseproduktion. Ein Einfluss der organischen Dünger auf die Pflanzengesundheit konnte nicht festgestellt werden. Die Wassernutzungseffizienz (WUE) konnte in beiden Versuchen durch den Einsatz von Fertigkompost gegenüber Pferdemist und Champost (GV 02) bzw. gegenüber Pferdemist und der Kontrolle ohne organische Düngung (GV 03) gesteigert werden.
Feldversuche
Der Bedarf an Zusatzbewässerung war im Versuchsjahr 2002 sehr gering, so dass lediglich die Luxus- Variante (85 % nFK) eine Bewässerung in Höhe von 37 mm erhielt, während die Suboptimal-Variante (50 % nFK) unbewässert blieb. Im Verlauf der Netto-Mineralisation, ermittelt mit Inkubationsversuchen im Feld, konnten in den Versuchsjahren 2002 und 2003 keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden.
Im Versuchsjahr 2003 bekam die Luxus-Variante mit 208 mm Zusatz-Bewässerung rund 160 mm mehr als die Suboptimal-Variante. Die Bewässerungsstufen wurden teilweise an Wachstumsdepressionen der Suboptimal-Variante relativ zur Luxus-Variante am oberirdischen Aufwuchs sichtbar, die Unterschiede konnten aber nicht statistisch abgesichert werden. Auffällig, jedoch statistisch nicht signifikant, war ein unterschiedliches Spross-Kronen-Verhältnis der Bewässerungsstufen: Die Luxus-Variante wies bei ei-nem Spross-Kronen-Verhältnis von 1:0.9 eine schlechtere Speicherwurzelentwicklung als die Suboptimal-Variante mit einem Spross-Kronen-Verhältnis von 1:1.5 auf. Die Pferdemist-Varianten zeigten tendenziell die beste Trockenmasseproduktion. Die WUE lag in der niedrigen Wasserstufe (50 % nFK) mit 2.9 g TM/l signifikant höher als in der hohen Wasserstufe mit 1.8 g TM/l. Ebenso war auch die WUE be-zogen auf den Ertrag 2004 bei niedriger Wasserstufe mit 3.1 g FM/l höher als bei hoher Wasserstufe mit 2.1 g FM/l. Die Roherträge lagen 2004 bei 10022 kg/ha in der Luxus- und 9295 kg/ha in der Suboptimal-Variante. Die mittleren Stangengewichte waren in der Luxus-Variante signifikant höher als in der Subop-timal-Variante.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Ehler, I. & Stützel, H. (2002). Wassernutzung in einer Spargeljunganlage (Poster). 45. Jahrestagung der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften e.V., Berlin 26.-28.09.2002 Mitteilungen der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften, Wissenschaftlicher Fachverlag, Giessen, 14, S. 281.
Ehler, I. & Stützel, H. (2003): Einfluss der organischen Düngung auf Wasserhaushalt und N-Mineralisation bei einjährigen Spargeljungpflanzen (Poster). 40. Gartenbauwissenschaftliche Tagung, Freising-Weihenstephan, 26.02. - 01.03.2003 BDGL-Schriftenreihe 21, S. 52.
Ehler, I. & Stützel, H. (2003): Einfluss von unterfluriger Tropfbewässerung und organischer Düngung auf den Ertrag von Spargel (Poster). 46. Jahrestagung der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften e.V., Giessen 24.09. - 26.09.2003 Mitteilungen der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften, Wissenschaftlicher Fachverlag, Giessen, 15, S. 268-269.
Ehler, I & Stützel, H. (2004): Wassernutzungseffizienz von Spargel (Vortrag): 41. Gartenbauwissenschaftliche Tagung, Wien 25.-28.02.2004 BDGL-Schriftenreihe 22, S. 89.


Fazit

Das Ziel, die WUE von Spargel durch den Einsatz von Kompost zu steigern, konnte nur unter kontrollierten Bedingungen und auch dort nur mit Einschränkung erreicht werden. Aufgrund der N-Bilanz, die sich bei Kompostanwendung unter Praxisbedingungen nicht von den anderen organischen Düngern unter-scheidet, ist Kompost aus ökologischer Sicht mit anderen organischen Düngern vergleichbar. Da durch den Einsatz von Kompost insgesamt zwar nicht mit gesicherten Wachstumssteigerungen zu rechnen ist, aber auch keine Wachstumsdepressionen im Vergleich zu anderen organischen Düngern zu erwarten sind, steht der Verwendung von Kompost im Spargelanbau auch aus pflanzenbaulicher Sicht nichts entgegen.
Entgegen anderer Untersuchungsergebnisse erwies sich Spargel in diesen Feld- und Gefäßversuchen insgesamt als relativ trockentolerant, da kaum Bewässerungseffekte auftraten. Die Aufrechterhaltung eines hohen Bodenwasserpotenzials nahe der Feldkapazität scheint daher aus ökologischer und ökonomischer Sicht fragwürdig. Eine mäßige Bewässerung bei 70 % nFK in Kombination mit einer guten N-Versorgung kann als ertragswirksames und ressourcenschonendes Produktionsverfahren eingesetzt werden. Bezüglich der Erhöhung des Ertragspotenzials bei Unterflur-Tropfbewässerung unter norddeut-schen Klimabedingungen durch die Sicherstellung der Nährstoffversorgung über Fertigation besteht weiterer Forschungsbedarf.