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KOBRA - Dokumentenserver der Universität Kassel  → Fachbereiche  → FB 11 / Ökologische Agrarwissenschaften  → Boden- und Pflanzenbauwissenschaften  → Fachgebiet Ökologischer Land- und Pflanzenbau  → Dissertationen 

Please use this identifier to cite or link to this item: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hebis:34-2009100830476

Title: Management approaches in organic potato and tomato production
Other Titles: Interactive impacts of agronomical measures on plant nutrition, plant health and yield
Authors: Schulte-Geldermann, Elmar
???metadata.dc.subject.swd???: TomateKartoffelBiologischer LandbauRhizoctonia solaniPhytophthora infestansKompostDüngemittel
???metadata.dc.subject.ddc???: 630 - Landwirtschaft, Veterinärmedizin (Agriculture)
Issue Date: 8-Oct-2009
Abstract: The presented thesis considered three different system approach topics to ensure yield and plant health in organically grown potatoes and tomatoes. The first topic describes interactions between late blight (Phytophthora infestans) incidence and soil nitrogen supply on yield in organic potato farming focussing in detail on the yield loss relationship of late blight based on results of several field trials. The interactive effects of soil N-supply, climatic conditions and late blight on the yield were studied in the presence and absence of copper fungicides from 2002-2004 for the potato cultivar Nicola. Under conditions of central Germany the use of copper significantly reduced late blight in almost all cases (15-30 %). However, the reductions in disease through copper application did not result in statistically significant yield increases (+0 – +10 %). Subsequently, only 30 % of the variation in yield could be attributed to disease reductions. A multiple regression model (R²Max), however, including disease reduction, growth duration and temperature sum from planting until 60 % disease severity was reached and soil mineral N contents 10 days after emergence could explain 75 % of the observed variations in yield. The second topic describes the effect of some selected organic fertilisers and biostimulant products on nitrogen-mineralization and efficiency, yield and diseases in organic potato and tomato trials. The organic fertilisers Biofeed Basis (BFB, plant derived, AgroBioProducts, Wageningen, Netherlands) and BioIlsa 12,5 Export (physically hydrolysed leather shavings, hair and skin of animals; ILSA, Arizignano, Italy) and two biostimulant products BioFeed Quality (BFQ, multi-compound seaweed extract, AgroBioProducts) and AUSMA (aqueous pine and spruce needle extract, A/S BIOLAT, Latvia), were tested. Both fertilisers supplied considerable amounts of nitrogen during the main uptake phases of the crops and reached yields as high or higher as compared to the control with horn meal fertilisation. The N-efficiency of the tested fertilisers in potatoes ranged from 90 to 159 kg yield*kg-1 N – input. Most effective with tomatoes were the combined treatments of fertiliser BFB and the biostimulants AUSMA and BFQ. Both biostimulants significantly increased the share of healthy fruit and/or the number of fruits. BFQ significantly increased potato yields (+6 %) in one out of two years and reduced R. solani-infestation in the potatoes. This suggests that the biostimulants had effects on plant metabolism and resistance properties. However, no effects of biostimulants on potato late blight could be observed in the fields. The third topic focused on the effect of suppressive composts and seed tuber health on the saprophytic pathogen Rhizoctonia solani in organic potato systems. In the present study 5t ha-1 DM of a yard and bio-waste (60/40) compost produced in a 5 month composting process and a 15 month old 100 % yard waste compost were used to assess the effects on potato infection with R. solani when applying composts within the limits allowed. Across the differences in initial seed tuber infestation and 12 cultivars 5t DM ha-1 of high quality composts, applied in the seed tuber area, reduced the infestation of harvested potatoes with black scurf, tuber malformations and dry core tubers by 20 to 84 %, 20 to 49 % and 38 to 54 %, respectively, while marketable yields were increased by 5 to 25 % due to lower rates of wastes after sorting (marketable yield is gross yield minus malformed tubers, tubers with dry core, tubers with black scurf > 15% infested skin). The rate of initial black scurf infection of the seed tubers also affected tuber number, health and quality significantly. Compared to healthy seed tubers initial black scurf sclerotia infestation of 2-5 and >10 % of tuber surface led in untreated plots to a decrease in marketable yields by 14-19 and 44-66 %, a increase of black scurf severity by 8-40 and 34-86 % and also increased the amount of malformed and dry core tubers by 32-57 and 109-214 %.Die vorliegende Arbeit betrachtete drei verschiedene Systemsansätze zur Sicherung von Ertrag und Pflanzengesundheit beim Anbau von Kartoffeln und Tomaten nach den Richtlinien des Ökologischen Landbaus. Der erste Systemansatz beschreibt basierend auf mehreren Feldversuchen die Wechselwirkung zwischen dem Befall mit der Krautfäule (Phytophthora infestans) und dem Boden N-Angebot auf den Ertrag von ökologisch produzierten Kartoffeln mit besonderem Schwerpunkt auf den Ertrags-Verlust-Beziehungen, die durch die Krautfäule verursacht werden. Die interaktiven Effekte von Boden N-Gehalt, klimatischen Bedingungen und Krautfäulebefall auf den Ertrag wurden in den Jahren 2002 – 2004 an der Sorte Nicola mit und ohne Einsatz von Kupferfungiziden getestet. Der Einsatz von Kupfer führte unter den Bedingungen Mitteldeutschlands in fast allen Fällen zu einer signifikanten Reduzierung des Krautfäulebefalls (15-30 %), allerdings konnten keine signifikanten Ertragsteigerungen (+0 – +10 %) festgestellt werden. Daraus folgend waren somit nur 30 % der Ertragsvariationen durch die Reduzierung des Befalls erklärbar. Die Integration der Parameter Befallsreduktion, Wachstumsdauer und Temperatursumme von der Pflanzung bis zu einem Befall von 60 % sowie des Boden N-min Gehaltes 10 Tage nach Bestandsaufgang in ein multiples Regressions-Modell (R²Max) erklärten dagegen 75 % der Ertragsschwankungen. Der zweite Teil der Dissertation beschreibt den Effekt ausgewählter kommerzieller organischer Düngemittel und Pflanzenstärkungsmittel auf N-Mineralisation und Effizienz, Ertrag und Pflanzengesundheit in Versuchen mit Tomaten und Kartoffeln. Getestet wurden organische Düngemittel auf Basis von Pflanzen (Biofeed Basis AgroBioProducts, Wageningen, Niederlande) und Tierreststoffen (Bio Ilsa 12,5 Export physikalische Hydrolisierung von Rinderhaaren, ILSA, Arizignano, Italien). Darüber hinaus wurden die Pflanzenstärkungsmittel BioFeed Quality (BFQ, wässeriger Extrakt von Algen) (AgroBioProducts, Wageningen, Niederlande) sowie AUSMA (wässerige Extraktion aus Kiefern- und Fichtennadeln, A/S BIOLAT, Lettland) getestet. Alle Düngemittel stellten in den Hauptaufnahmephasen des Stickstoffes in beiden Kulturen vergleichbare Mengen an Stickstoff bereit und erzielten mindestens gleiche oder höhere Erträge im Vergleich zur Referenzdüngung mit Hornmehl. Bei Kartoffeln lag die N-Effizienz der getesteten Dünger zwischen 90 und 159 kg Ertrag pro kg N – Düngung. Die kombinierten Behandlungen durch Biofeed Basis mit jeweils beiden Pflanzenstärkungsmitteln erbrachten einen signifikant höheren marktfähigen Tomatenertrag, da der Einsatz der Pflanzenstärkungsmittel die Anzahl mit Bräunfäule befallener Früchte verringerte und/oder den Fruchtansatz steigerte. In einem von zwei Jahren erbrachte die Behandlung von Kartoffeln mit BFQ eine signifikante Ertragssteigerung (+6 %), sowie eine Reduzierung des Befalls mit R. solani. Insgesamt kann angenommen werden, dass der Einsatz der getesteten Dünge- und Pflanzenstärkungsmittel anregende Wirkungen auf den Pflanzenmetabolisums sowie deren Resistenzeigenschaften hatte: Allerdings wurden keine direkten Effekte gegen P. infestans bei Kartoffeln festgestellt. Das dritte Thema behandelte den Effekt von suppressiven Komposten als Maßnahme zur Unterdrückung von R. solani bei Kartoffeln sowie den Einfluss der Pflanzgutgesundheit auf den Befall. Eingesetzt wurde eine Mischung aus Grüngut- und Bioabfallkompost (60 %/40 %) nach fünfmonatiger Kompostierungsphase sowie ein 15 Monate kompostierter 100 %iger Grüngutkompost in der zugelassenen Menge von 5 t ha-1 TM. Im Mittel über den unterschiedlich starken Ausgangsbefalls der Pflanzknollen und von 12 Sorten reduzierte die Streifenablage von 5 t TM ha-1 qualitativ hochwertiger Komposte die R. solani-Schadbilder Pockenbesatz um 20 bis 84 %, Knollendeformationen um 20 bis 49 % und die lokale Trockenfäule um 38 bis 54 %. Der marktfähige Ertrag (Rohertrag abzüglich Knollen mit Deformationen, mit lokaler Trockenfäule, Knollen mit einem Pockenbesatz von über 15 % Befall) wurde durch den geringeren Sortierabfall um 5 bis 25 % gesteigert. Der Ausgangsbefall des Pflanzgutes beeinflusste Knollenanzahl, -gesundheit und –qualität signifikant. Verglichen zu gesundem Pflanzgut führte ein Ausgangsbefall von 2-5 und >10 % zu einem um 14-19 bzw. 44-66 % verringertem marktfähigen Ertrag sowie zu einem erhöhten Pockenbesatz von 8-40 bzw. 34-86 % und eine um 32-57 bzw. 109-214 % erhöhte Anzahl an Deformationen und lokaler Trockenfäule.
URI: urn:nbn:de:hebis:34-2009100830476
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