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Dr. agr. Maria Mercedes del Pilar Martinez Salgado

Promotion am 25. April 2012

Influence of compost and humic substances on soil and fruit quality in Table Grape under intensive management in Chile

 Dissertation online


Zusammenfassung:

Ziel dieser Untersuchung war es, die Auswirkungen von organischen Zusätzen (Kompost und Humusextrakte) auf einige Indikatoren der Bodenqualität, der agronomischen Variablen und dem exportierbaren Ertrag von Tafelweintrauben (Vitis vinifera, var.Thompson seedless) zu untersuchen, die in einem Inceptisol-Boden in Limari Tal in Chile angebaut wurden. Eine wissenschaftliche Untersuchung in drei Phasen wurde durchgeführt 1.) Herstellung von Kompost aus Traubentrester und den daraus extrahierten Huminstoffen, 2.) die Bewertung von Kompost und Humusextrakten als organische Zusätze in einem Topfexperiment und 3.) die Auswirkungen von Humusextrakten im Freilandversuch. Der Kompost wurde aus Traubentrester der Pisco Industrie und aus Ziegendung in unterschiedlichen Verhältnissen hergestellt (9 Behandlungen). Der Prozess der Co-Kompostierung wurde über einen Zeitraum von 220 Tagen überwacht. Die beste Behandlung wurde nach Vorgaben der nationalen chilenischen Standards und den Richtlinien des Compost Counsil USA festgelegt. Diese beinhalten: eine hohe Humifi zierungsrate (Huminsäuren/Fulvinsäuren: HA/FA), eine niedrige Konzentration an Schwermetallen und mikrobiellen Krankheitserregern, ein hoher Prozentsatz an Keimfähigkeit (%G) sowie die Verwendung eines beträchtlichen Anteils Traubentrester. Der aus den besten Behandlungen entstandene Kompost, wurde zur Gewinnung von Huminextrakt (flüssigen Humus) durch alkalische Extraktion (Extraktionsquotient Kompost/Extraktionsmittel: 1:10p/v) verwendet. In der zweiten Phase wurde Kompost aus Traubentrester, flüssigem Humus, einem kommerziellen mikrobiellen Inokulanten und chemischem NPK Dünger für das Topfexperiment ausgewählt. Für jeden organischen Zusatz wurden jeweils 4 C-Raten getestet. Diese waren beim Kompost: 0, 500, 1000 y 2000 kg C ha-1 und beim fl üssigen Humus: 0,100, 200 und 400 kg C ha-1; beide organischen Substanzen mit ihrer jeweils höchsten C-Rate wurden ebenfalls ohne den Zusatz eines chemischen Düngemittels untersucht. Gedüngt wurde im mittleren Bereich. Ein Freilandversuch wurde auf einer einjährigen Tafeltraubenplantage durchgeführt, wobei die Wasserversorgung mittels Tropfbewässerung gewährleistet wurde. Innerhalb eines faktoriellen Experiments wurden 16 Behandlungen über einen Zeitraum von 2 Anbaujahren durchgeführt. Flüssiger Humus wurde dabei in 4 C-Raten (0, 100, 200 und 400 kg C ha-1 ) und der chemische Dünger mit Nitrifi kationshemmer in 4 N-Raten (0, 30, 60 und 120 kg ha-1) verwendet. In jedem Anbaujahr wurden neben der Analyse des Pfl anzengewebes, die chemischen, biochemischen und mikrobiologischen Bodeneigenschaften sowie Fruchtqualitätseigenschaften und der exportierbare Ertrag bestimmt. Eine Methodik zur Auswahl eines Mindestdatensatzes wurde angewendet, um Indizes für die Qualität von Kompost, Boden und der Frucht mittels Regressions- und Frequenzanalyse zu erstellen. Dabei wurden die jeweiligen Behandlungen berücksichtigt und demnach die Populationen und Veränderungen der verschiedenen Eigenschaften über die Zeit bewertet. Drei Ökosysteme mit unterschiedlichen Böden dienten als Ausgangsbasis: 1.) Xerophtenwald im Gebirge (Baseline Gebirge/BLM), 2.) Ufer nahe Vegetation am Rio Claro Fluss (Baseline Fluss, BLR), und 3.) unkultivierter Boden (AES).

Die Ergebnisse zeigten eine starke Wurzelentwicklung bei den Pfl anzen, die mit Kompost und Inokulanten (p<0,029) behandelt worden sind. Es konnte eine höhere Wurzeltrockenmasse als in der Kontrollbehandlung festgestellt werden. Dies ist womöglich auf die Produktion von Indolessigsäure (IAA), der kontinuierlichen Mineralisierung von organischem Material und der dadurch verbesserten Nährstoffverfügbarkeit für die Pflanze zurückzuführen. Das konnte durch die Zunahme der enzymatischen Aktivitäten von β-Glucosidase (p<0,0001), saurer Phosphatase (p<0,001), und alkalischer Phosphatase (p<0,0001) in allen Kompost-Behandlungen belegt werden. Sie lagen deutlich höher als bei den Behandlungen mit flüssigem Humus (56,6>13,8 UBG, 228,1>103,0 saures UP bzw. 327,9>100,6 alkalisches UP). Dies kann dadurch erklärt werden, dass durch den Kompost die Gehalte des Gesamt-C, -N und –P gestiegen sind, wodurch die enzymatische Aktivität angeregt wurde. Bezüglich des Gehaltes an organischem Material und der enzymatischen Aktivität konnten signifi kante Unterschiede zwischen den drei in Betracht gezogenen Ökosystemen festgestellt werden: BLR>BLM>AES. Unter der Berücksichtigung einer Mindestanzahl von Variablen wurden die enzymatischen Aktivität der Alkalischen Phosphatase und der β-Glucosidase sowie der Huminstoffgehalt (HS: Huminsäure und Fulvinsäure) bestimmt, um anhand dieser Veränderungen des Bodens bestimmen zu können auf dem die Tafelweintrauben unter Freilandbedingungen angebaut worden sind. Die Anwendung von fl üssigem Humus führte zu einer signifi kanten Zunahme des gesamten exportierbaren Ertrags (von 13 T ha-1 auf 16 T ha-1), sowie zu einer Zunahme von organischem Kohlenstoff und Huminstoffen im Boden. Keine der herkömmlichen Parameter zur Bestimmung der Fruchtqualität wies Veränderungen auf, dennoch wurden unter diesen Versuchsbedingungen der Total Chlorophyll - und Polyphenoloxidasegehalt als potentielle Indikatoren zur Bestimmung der Fruchtqualität vorgeschlagen.

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