Forschungsprojekt 2016 - 2018
Ressourcenschonender Fruchtgemüseanbau im erdelosen Anbau im Gewächshaus mit größtmöglicher Rückstandsreduktion

erdelosen Verfahren-Fruchtgemüse
Der Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln wird im gesellschaftlichen Diskurs kritisch gesehen. Die gärtnerische Praxis reagiert darauf zunehmend mit der Integration von biologischen und biotechnischen Maßnahmen gegen Krankheiten und Schädlinge.
Die Impfung von Substraten mit mikrobiologischen Zusatzstoffen führt zu einer gesteuerten Wiederbelebung des Substrates. Mikroorganismen im Wurzelraum können dabei die Nährstoffumsetzung und den Transport positiv beeinflussen. Weiterhin spielen Mikroorganismen eine entscheidende Rolle im Bereich Gesundheit, Immunität und Resistenzen von Nutzpflanzen.
In der Praxis besteht zudem der Wunsch mineralische Substrate durch organische, nachwachsende Substrate, beispielsweise aus Kokos, Holzfaser oder Champost, zu ersetzen. Bislang fehlen jedoch eine objektive ökologische Bewertung und einheitliche Standards. Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit lassen sich durch den CO2-Fußabdruck (Product Carbon Footprint) bewerten.

Ziel

  • Ökonomische und ökologische Bewertung der Varianten des Kulturverfahrens Fruchtgemüseanbau im erdelosen Anbauverfahren (Vergleiche von Steinwollverfahren, mehrjährig genutztes Perlit, einjährig und zweijährig verwendetes organisches Substrat).
  • Recherchen zum tatsächlichen CO2-Fußabdruck. Bislang gibt es kein einheitliches objektives Verfahren zur Ermittlung eines CO2-Fußabdruckes.
  • Weniger Pflanzenschutz und gesündere Pflanzen durch das Beleben des organischen Substrates (Antiphytopathogenes Potential).
  • Bewertung nach phytopathologischen Kriterien. Das Projekt soll daher den Einfluss von Mikroorganismen sowohl auf die Pflanzengesundheit als auch auf die Ernährung der Pflanze transparenter machen.
  • Erarbeitung einer Kulturanleitung für organische Substrate, mit dem Ziel einer rückstandsreduzierten und ressourcenschonenden Fruchtgemüseproduktion im Gewächshaus.
  • Minimierung der Umwelteinträge aus dem erdelosen Kulturverfahren durch eine Anbauoptimierung.

Methode

Die Projektziele sollen mit Hilfe von gartenbaulichen Versuchen erreicht werden.

Versuchsstandort Bamberg

Exaktversuche - Vergleich von mikrobiellen Bodenhilfsstoffen im erdelosen Anbau

Es werden über den gesamten Projektzeitraum ein- und zweifaktorielle teilrandomisierte Versuche in vier Wiederholungen durchgeführt. Dafür stehen in zwei Produktionsgewächshäusern jeweils zwei Bewässerungskreisläufe zur Verfügung.
Der Versuch 2016 bestand aus folgenden Varianten.
Bewässerungskreislauf 8.1.: Standard ohne mikrobiologische Zusatzstoffe
Bewässerungskreislauf 8.2.: NatuGro (Gesamtkonzept zur Förderung der biologischen Aktivität im Substrat)
Bewässerungskreislauf 7.1.: Bactiva & Endo Tray 10 x (Gesamtkonzept mikrobiologische Zusatzstoffe)
Bewässerungskreislauf 7.2.: Tmix (ein mikrobiologischer Zusatzstoff)
Als Substrat wurde Kokos und als Kultur Tomate (Sorte 'Mecano' veredelt auf Unterlage 'Maxifort') gewählt. Um eine Durchmischung der Varianten zu vermeiden, erfolgt die Bewässerung und Düngung im offenen Kreislauf. Anfallendes Dränwasser wurde nach Düngeverordnung extern von einem Landwirt auf landwirtschaftliche Nutzflächen ausgebracht.
Tomatenpflanzen

Tomaten

Substrat Kokos

Substrat

Geplanter Exaktversuch 2017
Bewässerungskreislauf 8.1: Standard ohne mikrobiologische Zusatzstoffe
Bewässerungskreislauf 8.2.: NatuGro (Gesamtkonzept zur Förderung der biologischen Aktivität im Substrat)
Bewässerungskreislauf 7.1.: Bactiva (ein mikrobiologischer Zusatzstoff)
Bewässerungskreislauf 7.2.: Tmix (ein mikrobiologischer Zusatzstoff)
Als Substrat wird Kokos und als Kultur Schlangengurke (Sorte 'Proloog') im Zweisatzanbau gewählt. Auf den Einsatz von Fungiziden soll verzichtet werden. Mit Hilfe von kurzfristigen, etwa dreistündigen Bewässerungsausfällen und das Einstellen einer Lüftungstemperatur von mehr als 30 °C sollen abiotische Stresssituationen simuliert werden. Biotischer Stress soll mit Hilfe einer Inokulation mit Fusarium bzw. Pythium erzeugt werden, um Aussagen zum antiphytopathogenen Potential der geprüften Varianten zu erhalten.
Nach Nachrüstung der Dünge- und Bewässerungseinheit soll das System nach Möglichkeit im geschlossen System geführt werden, um Einträge in die Umwelt zu minimieren sowie Dünger und Energie effizienter zu nutzen.

Tastversuche

Mit Hilfe von nicht randomisierten Tastversuchen werden Sichtungen zu mikrobiologischen Bodenhilfsstoffen und Substraten durchgeführt.
In einem ersten Tastversuches wurde 2016 die antagonistische Wirkung von mikrobiellen Bodenhilfsstoffen geprüft.
Varianten
Variante A: Kontrolle
Varainte B: Wilhelms Best (Wilhelms GmbH, Cloppenburg)
Variante C: Bactiva, Endo Tray 10 x (Bactiva GmbH, Straelen)
Variante D: Tmix (Gerlach Natürliche Düngemittel GmbH & Co.KG)
Methode
Jeweils acht Gurkenpflanzen wurden mit Pythium ultimum inokuliert. Als Substrat wurde Perlit gewählt. Die Impfung der Jungpflanzen erfolgt nach Anbieterangaben.
Gurkenpflanzen

Gurken

Bodenhilfsstoffen

Impfung der Jungpflanzen

Praxisversuche

Praxisgewächshäuser unterscheiden sich u.a. in ihren klimatischen Bedingungen, Größe der Bewässerungs- und Düngeeinheiten von kleinen Versuchsgewächshäusern. Deshalb ist es erstrebenswert, erzielte Ergebnisse auf Praxistauglichkeit zu überprüfen.

Praktikerbefragung

Bodenbürtige Krankheiten können in der Praxis Probleme verursachen. Mit Hilfe einer Befragung sollen in der Praxis üblichen Verfahren zur Vermeidung von bodenbürtigen Krankheiten evaluiert werden.

Analytische Untersuchungen in Veitshöchheim

Forschungsprojekt 2016 - 2018
Erdeloser Fruchtgemüseanbau

Mikroorganismen in Substraten

Die Vielfalt der Mikroorganismen in Substraten und in der Rhizosphäre der Pflanzen ist für die Nährstofffreisetzung und die Nährstoffdynamik in den Substraten und damit auch für die Ernährung und Widerstandsfähigkeit der Pflanzen gegenüber abiotischem und biotischem Stress von grundlegender Bedeutung. Erdelose Substrate verfügen von Natur aus über eine vergleichsweise beschränkte Mikroorganismenflora. Es erscheint daher angeraten, die Belebung dieser Substrate mittels geeigneter Mikroorganismenpräparten zu initiieren und zu fördern. In diesem Forschungsvorhaben werden marktgängige Mikroorganismenpräparate eingesetzt und deren Verhalten vergleichend beobachtet und mikrobiologisch erfasst.  Mehr

Projektdaten
Projektleitung: Gerd Sander, Oskar Kreß (beide LWG-Abteilung Gartenbau), Josef Herrmann (LWG-Fachzentrum Analytik)
Projektbearbeiter: Martin Schulz (LWG-Abteilung Gartenbau), Bettina Barth (LWG-Fachzentrum Analytik)
Laufzeit: 01.01.2016 bis 31.12.2018
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF)
Projektpartner: Amt für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (AELF) Kitzingen-Gartenbauzentrum (GBZ) Bayern Nord, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HWST), Erzeugerring für Gemüse Main-Dreieck e.V., Gemüseerzeugerring Knoblauchsland e.V.
Förderkennzeichen: A/16/01