Magnesium- und Mikronährstoffdüngung mit und ohne Pflanzenschutz bei Lagermöhren

1. Hintergrund

Auf Betrieb 503 (viehlos, sandiger Lehm, mittelspäte Lagermöhren) wurde der Effekt einer Magnesium- und einer Multi-Mikronährstoffdüngung auf Ertrag und Qualität von Bio-Lagermöhren untersucht. Zusätzlich wurde der Effekt des Pflanzenschutzes (Kupfer und Schwefel) getrennt beurteilt. Dieser Versuch wurde als Kleinparzellenanlage angelegt.

Die Potentiale von Magnesium- und Mikronährstoffdüngung sowie Pflanzenschutz wurden Im Jahr 2022 auf vier Betrieben des Regionetzwerks NRW untersucht. Zur Übersichtsseite.

3. Versuchsfrage(n)

Kann eine Optimierung der Magnesium- und Mikronährstoffversorgung sowie die Anwendung von ökologischem Pflanzenschutz die Erträge und Qualitäten von Bio-Lagermöhren steigern?

3. Material und Methoden

StandortbeschreibungBetrieb 503
Boden-Klima-Raum142
Höhenlage (m ü NN)107
Bodenartlehmiger Sand
Jahresniederschlag in mm600mm (5 J.)
285mm (Saat bis Ernte)
80mm Beregnung
Durchschnittstemperatur in °C9,9
BodenuntersuchungenBetrieb 503
N-Vorrat
C/N-Verhältnis
N-Nachlieferung
kg N/ha

kg N/ha
S-verfügbar
S-Vorrat
C/S-Verhältnis
S-Nachlieferung
kg S/ha
kg S/ha

kg S/ha
P-verfügbar
P-Vorrat
kg P/ha
kg P/ha
K-verfügbar
K-Vorrat
kg K/ha
kg K/ha
Ca-verfügbar
Ca-Vorrat
kg Ca/ha
kg Ca/ha
Mg-verfügbar
Mg-Vorrat
kg Mg/ha
kg Mg/ha
Na-verfügbar
Na-Vorrat
kg Na/ha
kg Na/ha
Si-verfügbat
Fe-verfügbar
Zn-verfügbar
Mn-verfügbar
Cu-verfügbar
Co-verfügbar
B-verfügbar
Mo-verfügbar
Se-verfügbar
g Si/ha
g Fe/ha
g Zn/ha
g Mn/ha
g Cu/ha
g Co/ha
g B/ha
g Mo/ha
g Se/ha
Säuregrad (PH) 
C-organisch
Organische Substanz
C/OS-Verhältnis
%
%

 

3250
12
50
72
650
58
11
2,5
215
380
195
370
5555
140
265
70
50
71070
< 6240
340
930
85
< 10
535
< 10
13
7,1
1,2
2,5
0,48

 

Versuchsparameter 
PrüffaktorenMagnesium- und Mikronährstoffdüngung
Pflanzenschutz
Faktorstufen (siehe auch unten)Mikronährstoffdüngung:
  • Kontrolle/Null-Blattdüngung (0)
  • Magnesiumdüngung (Mg)
  • Mikronährstoffdüngung (MNS)
  • Magnesium- und Mikronährstoffdüngung (Mg+MNS)
Pflanzenschutz
  • Ohne (ausschließlich mechanisch und Bewässerung)
  • Betriebsüblich (…+PS)
Anzahl Wiederholungen4
Keine zeitliche Wiederholung (erstes Versuchsjahr)
PrüfmerkmaleErtrag Möhre
Inhaltsstoffe Möhrenlaub und -körper zur Ernte (Makro- und Mikronährstoffe)
Sortierung Möhre (Verkaufsware/Ausschussware)
Anlagentypverschränkte Düngefenster
Versuchszeitraum04/2022 - 11/2022
VersuchstypEinzelversuch: Praxisforschungsanlage, Regioversuch

* Eine Beschreibung verschiedener Versuchstypen und einiger Grundbegriffe der Versuchsanstellung finden Sie hier (pdf-Datei, 0,4 MB).

Auf Betrieb 503 wurden vor dem Dämmeziehen Mitte April 4 t/ha PPL (80 kg N, 21 kg P und 230 kg K je Hektar) ausgebracht, Vorfrucht war Winterweizen. Die Aussaat (Sorte Nerac, Saatstärke: 2,1 Mio. Körner/m², Dreifachreihe) erfolgte am 18.05.2022. Die Pflege (2x Abflämmen im Vorauflauf, 1x Maschinenhacke, 1x Anhäufeln, 60 h/ha Handjäte) erfolgte betriebsüblich und gleich für alle Parzellen. Am 09.08. und 20.08. wurden je 40 mm beregnet.

Die Versuchsernte erfolgte am 07.10.2022, die maschinelle Ernte am 14./15.11.2022.

Mikronährstoffe und Pflanzenschutz

Der Pflanzenschutz außerhalb der vier Spritzfenster (Witteler Kräuterextrakt KE und Sipropant, Cuprozin progress, Kumulus WG) erfolgte ebenfalls betriebsüblich. Aufgrund eines Missverständnisses wurden hier teilweise auch Mikronährstoffe appliziert. Tabelle 2 enthält eine Aufstellung der Maßnahmen, Tabelle 1 die Varianten mit den im Pflanzenschutz enthaltenen Nährstoffmengen.

In den vier Spritzfenstern wurden mithilfe einer Rückenspritze vier Varianten angelegt (analog zu den Varianten von Betrieb 502): Eine unbehandelte Kontrolle, eine reine Magnesiumdüngung («Mg», 2x 6,2 l/ha Lebosol Magnesium 400 SC), eine Mikronährstoffdüngung («MNS», 2x 16,67 kg/ha EPSO microtop) und eine Kombination der beiden Varianten («Mg + MNS»). Kontrolle, «MNS» und «Mg + MNS» wurden parallel auch außerhalb des Spritzfensters angelegt – hier ist allerdings zu beachten, dass auch mit dem Pflanzenschutz kleinere Mengen von Mikronährstoffen ausgebracht wurden (s. Tabelle 1). So entstand eine Anlage von 4 Blöcken mit je 4 + 3 Parzellen (innerhalb + außerhalb des Spritzfensters). Jede Parzelle war 3 m breit (4 Dämme) und 15 m lang, wobei nur die beiden inneren Dämme mit je 2 m Randabstand beprobt wurden.

Tabelle 1: Nährstoffgehalte der applizierten Dünger

Nr.AbkürzungBezeichnungApplizierte Nährstoffe
   MgSBMn
10Null-Blattdüngung0000
2MgMagnesiumdüngung: 2x 6,2 l/ha Lebosol Magnesium 400 SC (3 kg Mg/ha)3000
3MNSMikronährstoffdüngung: 2x 16,67 kg/ha EPSO microtop34,10,30,3
4Mg+MNSMagnesium- und Mikronährstoffdüngung (Mengen s.o.)64,10,30,3
5PSBetriebsüblicher Pflanzenschutz*2,38,30,10,2
6MNS+PSMikronährstoffdüngung und betriebsüblicher Pflanzenschutz*5,312,40,40,5
7Mg+MNS+PSMagnesium- und Mikronährstoffdüngung sowie betriebsüblicher Pflanzenschutz*8,312,40,40,5

* Details s. Tabelle 2; inkl. 0,9 kg/ha Cu

Tabelle 2: Pflanzenschutzmaßnahmen (betriebsüblich) auf Betrieb 503. Einigen Behandlungen wurde zusätzlich das Haftmittel Squall zugesetzt.

DatumLebosol Magnesium 400 SCBiofa Cuprozin progressWitteler Kräuterextrakt KEWitteler SiproplantBASF Kumulus WGK+S EPSO microtop
14.07.20222l/ha1,3l/ha2l/ha0,5l/ha2l/ha 
22.07.20222l/ha1,3l/ha2l/ha0,5l/ha2l/ha 
15.08.2022 1l/ha  2l/ha10 kg/ha
02.09.2022  0,8l/ha 2l/ha5 kg/ha

 

Versuchsanlage

Versuchsfläsche 503: 3-4 ha (Teilschlag)

Die Fläche wurde der Länge nach gedrittelt und in fünf Arbeitsbreiten unterteilt, sodass 15 Teilflächen entstanden. Dort wurden die Wiederholungen vollrandomisiert verteilt (R steht für die im Satellitenbild rechts zu sehende Hecke).

In jeder Wiederholung waren insgesamt sieben Varianten verteilt; Voraussetzung waren Spritzfenster gemäß der betriebsüblichen Pflanzenschutz-Technik (21 m breit). Die Varianten sind in Tabelle 1 aufgeführt. Varianten ohne Pflanzenschutz (1-4) wurden innerhalb des Spritzfensters angelegt, Varianten mit Pflanzenschutz (5-7) daneben.

In den Blöcken wurden die vier Varianten innerhalb des Spritzfensters und die drei Varianten außerhalb des Spritzfensters getrennt randomisiert, zuletzt wurde per Zufallszahl entschieden, ob die drei über das Spritzfenster hinausragenden Parzellen links oder rechts neben dem Düngefenster angelegt werden sollten:

Boden- und Pflanzenproben

Die Bodenproben (Eurofins, Düngekompass) wurden am 26.04.2022 zwischen dem Dämmeziehen und der Aussaat als Mischprobe des gesamten Versuchsschlages gezogen. Die erste Blattprobe (Eurofins, Komplexe Pflanzenanalyse (KPA)) erfolgte nach Entwicklungsstadium (BBCH 15/16 – 5. bis 6. Laubblatt voll entfaltet) am 05.07.2022 als Mischprobe aus jedem Block; alle Spritzmaßnahmen fanden nach der Probenahme statt. Für die zweite Pflanzenprobe wurden Blatt und Möhrenkörper je Versuchsparzelle zum Zeitpunkt der Versuchsernte (07.10.2022) eingesendet.

Die Mikronährstoffdüngung sollte ursprünglich auf den Blattproben im Jugendstadium basieren; bei Mangel eines Nährstoffs sollte der Entzug der Kultur bei dem betrieblich zu erwartenden Ertrag gedüngt werden. Da jedoch keine der Blattproben eine Unterversorgung mit Nährstoffen erkennen ließ, wurde von diesem Schema abgerückt und vorsorglich eine Menge von 16,67 kg/ha EPSO microtop (Mg, S, B, Mn) gedüngt. Das entsprach den in der Variante mit Magnesiumdüngung applizierten 3 kg Mg/ha.

Versuchsernte

Der Ablauf der Versuchsernte (07.10.2022) war auf allen drei Betrieben gleich: Je Parzelle wurden drei Quadratmeter des Bestandes beerntet (je 1,33 m laufende Reihe bei 0,75 m Reihenabstand). Die Ganzpflanze wurde auf dem Feld gewogen, anschließend wurde das Kraut entfernt und die Möhren in A-Ware (2 – 4 cm Dicke, > 10 cm Länge) und Ausschuss sortiert; die Sortierungen wurden erneut gewogen. Pro Parzelle wurden je eine Probe gesunder Blätter und eine Probe der Möhrenkörper aus allen Sortierungen entnommen.

4. Der Versuch in Bildern

Im 5 bis 6-Blattstadium wurden die Pflanzenproben genommen, die später die Mikronährstoffdüngung definieren sollten. Foto: Daniel Gärttling

Die Spritzfenster wurden mit Spritzstäben abgesteckt. Foto: Niklas Groß-Weege

Die Versuchsernte erfolgte per Hand und die Möhren wurden am Feldrand sortiert. Foto: Daniel Gärttling

Die Fenster ohne Pflanzenschutz wiesen Mitte September starken Mehltaubefall auf, der wahrscheinlich den Ertragsunterschied bedingte. Foto: Simon Tewes

Innerhalb des Fensters gab es keine sichtbaren Befallsunterschiede; es wurden vier Parzellen pro Fenster angelegt. Foto: Simon Tewes

Der Mehltaubefall bei Lagermöhren war im Versuchsjahr stark ausgeprägt. Foto: Daniel Gärttling

Ohne Pflanzenschutzbehandlung war das Kraut zum späten Erntetermin von Lagermöhren durch den Mehltaubefall bereits teilweise abgestorben und junges Kraut hatte nachgeschoben. Dadurch ergaben sich auch Verschiebungen in den Blattanalysen zur Ernte. Foto: Daniel Gärttling

5. Versuchsauswertung

5.1 Auswertung Praxisforschungsanlage

Wie im vorherigen Jahr zeichnete sich der Betriebsstandort durch außergewöhnlich hohe Erträge aus (~ 900 dt/ha Ertrag in den Parzellen, Realertrag durch spätere Ernte ~ 1000 dt/ha).
Die Erträge konnten durch den angewendeten Pflanzenschutz (Kupfer, Schwefel, Biostimulantien, Silizium) signifikant gesteigert werden (p < E-9). Dies gilt sowohl für den Bruttoertrag (s. Abbildung 1, + 207 dt/ha) als auch für die Verkaufsware (+ 212 dt/ha) und die Laubmasse (+ 90 dt/ha). Der Anteil an Ausschussware (ø 18,7 %) wurde nicht durch die Pflanzenschutzbehandlung beeinflusst.

Weder mit noch ohne begleitenden Pflanzenschutz konnten Magnesium- und Mikronährstoffdüngung die untersuchten Ertragsparameter positiv beeinflussen.

Die Versorgungsstufen der Mittelwerte von Boden- und Pflanzenanalysen (s. Abbildung 2) bekräftigen, dass der Zusammenhang zwischen Boden- und früher Pflanzen-Nährstoffversorgung eher schwach ist – zu gewichtig sind Faktoren wie Mineralisierung oder Aneignungsvermögen der Pflanze. Auf diesen Zusammenhang wurde bereits in den letztjährigen Versuchen hingewiesen. Zur Ernte (BBCH 47) lassen sich Unterschiede zwischen den Varianten mit und ohne Pflanzenschutz in Bezug auf die Versorgung mit N, K oder Ca erkennen, die jedoch ihre Ursache im unterschiedlichen Blattalter haben: Das Laub in den Varianten ohne PS starb zu einem bedeutenden Teil ab (Bild 8); die neu gebildeten Blätter waren daher zum Erntezeitpunkt physiologisch jünger, was zu anderen Nährstoffgehalten führte. Bezüglich der applizierten Nährstoffe (Abb. 2, rot eingekreist) konnte im Blatt nur bei Bor eine klare Verbesserung des Ernährungszustandes durch die Düngung (Varianten mit «MNS») nachgewiesen werden (+ 5,95 mg/kg TS, p < 0,0001).

Die Analysewerte im Möhrenkörper lieferten keine differenzierten Aussagen zu den Effekten von Düngung oder Pflanzenschutz, lediglich für Bor ließ sich eine tendenzielle Steigerung durch Düngung erkennen (nicht dargestellt) sowie ein Zusammenhang zwischen erhöhten Laub- und Wurzelgehalten (r = 0,37). Die hohen Werte für Kupfer waren nicht durch den Pflanzenschutz bedingt, auch die Bodengehalte vor der Saat waren in Versorgungsstufe B. Alexander et al. (2006) stellten bei Möhren bedeutende Sortenunterschiede im Aneignungsvermögen von Schwermetallen fest. Die Hypothese, dass Pflanzenschutz durch bessere Laubgesundheit eine Einlagerung von Nitrat in die Möhre vermindert, kann anhand des Indikators «N-Gehalt in der Möhre» für diesen Versuch nicht bestätigt werden.

Die Effekte der Magnesiumdüngung auf die Laub-Magnesiumgehalte, wie für Betrieb 502 beschrieben, konnten in diesem Versuch nicht bestätigt werden. Auch die Mangandüngung hatte keine systematischen Effekte auf die Laubgehalte.

Tendenziell sinken die Phosphorgehalte im Laub durch Pflanzenschutz, gleichzeitig werden sie durch MNS-Düngung gesteigert. Kommt beides zusammen, sind die Unterschiede signifikant (p < 0.05, s. Abbildung 3). Grundsätzlich können die geringeren Gehalte nach Pflanzenschutz durch Verdünnungseffekte (höhere Erträge) erklärt werden. Eine gute Magnesium-Versorgung führt generell zur besseren Aufnahme und Verteilung von Phosphor in der Pflanze (Marschner 2012, S. 164) – das könnte der Grund dafür sein, dass die Phosphor-Gehalte im Laub durch die Magnesiumgaben in den Varianten “MNS” und “Mg” anstiegen. Ein höherer P-Gehalt im Blatt könnte auf einen verbesserten Energiestoffwechsel hindeuten. Alle P-Gehalte des Laubs lagen noch im Optimum – da sich ein Mangel zuerst im Spross und dann in der Wurzel ausdrücken würde, waren keine Ertragseffekte zu sehen.

Der Schwefelgehalt im Blatt steigt mit der Applikation von Schwefel durch Düngung (sulfatisch) oder Pflanzenschutz (elementar) (s. Abbildung 4). Eine Ertragswirkung von Schwefeldüngung lässt sich aufgrund der starken fungiziden Wirkung nicht klar abgrenzen. Zudem wird überschüssiger Schwefel in gut bis überversorgten Pflanzen auch als Schwefelwasserstoff wieder ausgeschieden und wirkt außerhalb der Pflanze fungistatisch.

Kontakt Regioberater

Daniel Gärttling

Daniel Gärttling
Tel.+49 2506 309-631
daniel.gaerttling(at)lwk.nrw.de

Letztes Update dieser Seite: 16.01.2024