Entwicklung von einfachen und robusten Analyseverfahren zur Optimierung der organischen Düngung im nachhaltigen Anbau von Zierpflanzen und Topfkräutern

Ziele des Forschungsvorhabens

Der aktuelle Trend im Gartenbau geht hin zu einer nachhaltigeren Produktionsweise. Dies bedeutet einen zunehmenden Verzicht auf Torf sowie die Umstellung von mineralischen auf organische Düngemittel. Für den Gärtner steigt damit das Kulturrisiko erheblich. Wird der organische Dünger zu schnell mineralisiert, können die Pflanzen durch die Salzanreicherung geschädigt werden. Ist die Mineralisation zu gering, drohen Qualitätsverluste durch Stickstoffmangel. Auch der pH-Wert kann sich in torfreduzierten Substraten in Kombination mit organischen Düngern durch mikrobielle Prozesse innerhalb kürzester Zeit erheblich verändern. Um diese Risiken zu beherrschen, ist eine fortlaufende Kontrolle der aktuellen N-Versorgung sowie des Substrat-pH-Wertes unabdingbar. Das Projekt zielt auf die Optimierung der organischen Düngung beim Anbau von Zierpflanzen sowie Topfkräutern durch einfache und zuverlässige Methoden zur Bestimmung des pH-Wertes sowie der Salz- und Mineralstickstoffgehalte im Substrat.
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Messung des Salzgehaltes, des Wassergehaltes und der Temperatur des Substrats mit einer Einstichelektrode

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Basilikumbestand mit organischer Düngung

Hintergrund

Es gibt am Markt sowohl eine Reihe von Elektroden zur direkten Messung des pH-Wertes und des Salzgehaltes in Substraten sowie unterschiedliche Systeme für die Bestimmung des mineralischen Stickstoffs in wässrigen Lösungen, die korrekte und reproduzierbare Messwerte liefern. Ein Problem ist die Interpretation der Ergebnisse: Zum einen fehlen aus pflanzenbaulichen Exaktversuchen abgeleitete Richtwerte und zum anderen werden die Messwerte u.a. von Substrateigenschaften beeinflusst. Zudem ist bei der Bestimmung des Mineralstickstoffs das notwendige Extraktionsverfahren in der Regel nicht ausreichend standardisiert. Desweiteren leidet die Qualität der Analysenergebnisse oft unter einer mangelhaften Pflege und Kontrolle der Elektroden und Messsysteme.

Methodik

Das Projekt basiert auf einer Abfolge von Laborexperimenten und pflanzenbaulichen Exaktversuchen sowie einer praktischen Erprobungsphase. Im ersten Schritt soll die Direktmessung des pH-Wertes und des Salzgehaltes im Substrat durch die Berücksichtigung des Wassergehalts optimiert werden. Parallel dazu soll ein einfaches Verfahren zur Extraktion des wasserlöslichen Mineralstickstoffs entwickelt werden. Im zweiten Schritt wird in Exaktversuchen ermittelt, inwieweit mit diesen Methoden die Kulturführung optimiert werden kann. Abschließend sollen die Verfahren von Gärtnern praktisch erprobt werden. Basierend auf den Ergebnissen der Exaktversuche sowie den in der Praxis gesammelten Erfahrungen wird ein Leitfaden zur Optimierung der organischen Düngung mittels Vor-Ort-Analysen erstellt.