Změny obsahu chlorofylu v listech cukrovky v závislosti na hnojení dusíkem a postřiku fungicidem

Veränderungen des Chlorophyllgehaltes in den Blättern der Zuckerrübe abhängig von der Düngung mit Stickstoff und Besprühen mit Fungizid

Změny obsahu chlorofylu v listech cukrovky v závislosti na hnojení dusíkem a postřiku fungicidem

Lucie Jozefyová, Josef Pulkrábek

Katedra rostlinné výroby, Česká zemědělská univerzita v Praze

Souhrn, klíčová slova

Cílem tohoto pokusu je vyhodnotit závislost obsahu chlorofylu v listech cukrovky na dávkách dusíku a posoudit možnost použití chlorofylometru k upřesnění dávky dusíku pro přihnojení cukrovky. U dvou odrůd (Elan a Epos) bylo sledováno šest variant hnojení od 0 kg N.ha-1 po 200 kg N.ha-1. Dvě varianty hnojení byly zkombinovány s postřikem fungicidu Alert. Výsledky pokusu ukázaly, že se obsah chlorofylu v listech cukrovky vlivem stupňovaného hnojení dusíkem a postřiku fungicidem prokazatelně mění. Protože je chlorofylometr (N-tester) schopen tyto změny zachytit, může s největší pravděpodobností být vhodný pro upřesňování dávky dusíku k přihnojení.

Klíčová slova: cukrovka, chlorofyl, dusík, fungicid, chlorofylometr

Zusammenfassung, Schlüsselwörter

Ziel von diesem Versuch ist die Abhängigkeit des Chlorophyllgehaltes in Zuckerrübenblättern von den Stickstoffgaben auszuwerten und die mögliche Nutzung des Chlorophyllmeters zur Präzisierung der Stickstoffgabe für die Zudüngung zu bestimmen. Bei zwei Sorten (Elan und Epos) wurden sechs Varianten der Düngung von 0 kg N.ha-1 bis zu 200 kg N.ha-1 untersucht. Zwei Düngungsvarianten (50 und 150 kg N.ha-1) wurden mit der Bespritzung mit dem Fungizid Alert kombiniert. Die Versuchsergebnisse haben gezeigt, daß unter dem Einfluß der gestuften Düngung und der Fungizidapplikation sich nachweislich der Chlorophyllgehalt in den Blättern der Zuckerrübe verändert. Weil das Chlorophyllmeter (N-tester) diese Veränderungen festhalten kann, ist es höchstwahrscheinlich dazu geeignet, die Stickstoffgaben für die Zudüngung zu präzisieren.

Schlüsselwörter: Zuckerrübe, Chlorophyll, Stickstoff, Fungicid, Chlorophyllmeter

Einleitung

Das Problem Nummer Eins in der Technologie des Zuckerrübenanbaus ist die Optimalisierung der Stickstoffgabe. Einerseits ist Stickstoff einer der grundlegenden Bausteine für die Biomassenbildung, also des Ertrags, andererseits beeinflußt sein Überschuß sehr negativ die Qualität der Zuckerrübe. Er senkt Zuckergehalt und steigert den Gehalt an melassebildenden Stoffen (Amino-Stickstoff, Natrium und Kalium) in der Rübenwurzel und dadurch senkt er die Zuckerausbeute. Die Stickstoffgabe kann durch eine Boden- oder Pflanzenanalyse optimalisiert werden. Die Firma Norsk Hydro hat vor einigen Jahren ein Gerät namens Chlorophyllmeter (resp. N-Tester) auf den Markt gebracht. Mit dessen Hilfe ist es möglich, auf Grund der gemessenen Chlorophyllwerte in den Blättern der Getreide die Nachfrage der Pflanzen nach Stickstoff abzuleiten und die Stickstoffgabe für die Zudüngung zu präzisieren. Wir haben beschlossen, das Gerät bei Versuchen mit gestufter Düngung der Zuckerrübe mit Stickstoff zu testen, mit dem Ziel die Abhängigkeit des Chlorophyllgehaltes in ihren Blättern von den Stickstroffgaben auszuwerten und mit dem Ziel, die mögliche Nutzung des Chlorophyllmeters zum Präzisieren der Stickstoffgabe für die Zudüngung zu bestimmen.

Material und Methoden

In den Jahren 1998, 1999 und 2000 wurden auf der Versuchsstation der Agronomischen Fakultät der Tschechischen Landwirtschaftlichen Universität (ČZU) in Červený Újezd Versuche mit der Zuckerrübe angelegt. Es wurde zwei Sorten Elan (Z-Typ) und Epos (N-Typ) benutzt. Bei jeder Sorte gab es sechs Varianten der Düngung von 0 kg N.ha-1 bis zu 200 kg N.ha-1 (Tab.1). Zwei Varianten (50 und 150 kg N.ha-1) wurden mit der Bespritzung mit dem Fungizid Alert (1 l.ha-1) kombiniert. Bei der Gabe 100 kg N.ha-1 haben wir zwei Düngungstermine gewählt: vor der Aussaat in einer einmaligen Gabe von 100 kg N.ha-1 mit dem NP-Dünger mit Bor und nach dem Aufgehen der Pflanzen in zwei Zudüngungen mit demselben Dünger.

Tab. 1: Verteilung der Gaben (kg N.ha-1) und die benutzten Dünger

LAV = Kalkammonsalpeter

Die Zudüngung der Zuckerrübe war vom Wetter und dem Verlauf der Feldarbeiten in den Versuchsjahren abhängig und fand in dem Zeitraum zwischen dem 14.5. und 4.7. statt, die Bespritzung mit dem Fungizid erfolgte zwischen dem 14.7. und 23.8. (Tab. 2).

Tab. 2: Termine der Arbeiten in den einzelnen Jahren

Der Chlorophyllgehalt wurde wiederholt im Verlauf der ganzen Vegetation gemessen. Wir benutzten dazu das Gerät Chlorophyllmeter SPAD. Dieses Gerät stellt relative Werte des Chlorophylls (die Einheiten des Chlorophyllmeters) fest und zwar in den Blättern der Pflanzen direkt auf dem Feld, ohne die Blätter zu zerstören. Um einen Wert zu gewinnen, ist es nötig das Messen der Pflanzenblätter einer Variante 30x zu wiederholen. Danach zeigt das Gerät den durchschnittlichen Wert an. Bei jeder Variante haben wir drei durchschnittliche Werte gemessen, deren Durchschnitt wir zum Auswerten der Ergebnisse nutzten.

Für die statistische Auswertung der Abhängigkeit des Chlorophyllgehaltes von den Stickstoffgaben und der Fungizidnutzung haben wir die Varianzanalyse im Statistischprogramm Statgraphics Plus genutzt.

Ergebnisse

Für das Festlegen des Einflusses der Stickstoffgabe auf den Chlorophyllgehalt haben wir jedes Jahr die Unterschiede in den Chlorophyllwerten ausgewertet. Diese wurden gemessen a) in dem Zeitraum vom Vegetationsanfang bis zum Beenden der Zudüngung, b) in dem Zeitraum von der letzten Zudüngung bis Anfang September. Zwischen den einzelnen Versuchsjahren wurden mäßige Unteschiede in den Chlorophyllwerten festgestellt (Graph 4).

a) Zeitraum vom Vegetationsanfang bis zum Beenden der Zudüngung

Ausgenommen das Jahr 1998, in dem es in diesem Zeitraum lediglich kleine Unterschiede in den Chlorophyllwerten bei den Düngungsvarianten gab, gab es in der Anfangsperiode beider folgenden Vegetationen bedeutende Unterschiede im Chlorophyllgehalt der Blätter derjenigen Pflanzen, die mit 100 kg N.ha-1 vor der Aussaat gedüngt wurden (Varianten 100 bis 200 kg N.ha-1) gegenüber den Werten der Pflanzen, die vor der Aussaat nicht gedüngt wurden (Varianten 0 bis 50+50 kg N.ha-1) (Graph 1). Die Graphen 1 bis 3 zeigen am Beispiel des Jahrs 1999 den durchschnittlichen Chlorophyllgehalt in drei verfolgten Perioden der Vegetazion an, einschließlich der Standardabweichungen (LSD 95%), welche die statistisch relevante Unterschiede zwischen den Varianten zeigen.

Graph 1: Durchschnittliche Chlorophyllwerte in den Blättern der Zuckerrübe im Zeitraum vom Vegetationsanfang bis zum Beenden der Zudüngung (Červený Újezd 1999)

b) Zeitraum von der letzten Zudüngung bis Anfang September

Die Zudüngung der Zuckerrübe mit einem Stickstoffdünger ergab das Steigern des Chlorophyllgehalts gegenüber der ungedüngten Kontrolle. Die gemessenen Chlorophyllwerte unterschieden sich bei der ungedüngten Zuckerrübe statistisch bedeutend von den anderen Varianten und sie waren in allen drei untersuchten Jahren die geringsten von allen.

Bei den Pflanzen die mit 50 und 100 kg N.ha-1 (die Varianten 50 kg N.ha-1 LAV, 50+50 kg N.ha-1 NP+B und 100 kg N.ha-1 NP+B vor der Aussaat) gedüngt wurden, haben wir in den Jahren 1998 und 2000 nahezu gleiche Chlorophyllgehalte gemessen.

Graph 2: Durchschnittliche Chlorophyllwerte in den Blättern der Zuckerrübe von der letzten Zudüngung bis Anfang September (Červený Újezd 1999)

Im Jahr 1999 gab es signifikante Differenzen bei allen Düngungsvarianten von 0 bis 100 kg, wobei die Chlorophyllgehalte mit den gesteigerten Gaben des Stickstoffdüngers (von 0, 50 bis 50+50 kg N.ha-1) linear anstiegen. Bei der Variante, die schon vor der Aussaat mit 100 kg N.ha-1 gedüngt wurde, war der Chlorophyllgehalt geringer, als bei den Pflanzen, denen der Stickstoff etappenweise während des Wachstums durch zweimal Zudüngen (50 + 50 kg N.ha-1 während der Vegetation) verabreicht wurde (Graph 2).

Bei den Gaben 150 a 200 kg N.ha-1 gab es zwischen den Chlorophyllwerten lediglich geringe Unterschiede und in keinen der Versuchsjahre wurde unter ihnen eine statistisch bedeutende Differenz festgestellt.

c) Zeitraum von der Applikation des Fungizids bis zur Ernte

Bei den Versuchen haben wir außer der gestuften Düngung auch die Bespritzung mit dem Fungizid Alert ausprobiert und dies kam deutlich zum Ausdruck durch Unterbindung der Blattkrankheiten. Es interessierte uns, in wie fern sich die Bespritzung im Chlorophyllgehalt der Blätter wiederspiegelt. Wir haben daher die Unterschiede im Chlorophyllgehalt im Zeitraum von der Applikation des Fungizids bis zur Ernte ausgewertet.

Bei der Variante mit einer geringeren Stickstoffgabe (50 kg N.ha-1) stieg der Chlorophyllgehalt gegenüber der unbespritzten Kontrolle nahezu auf die Höhe der Werte der Pflanzen, welche mit 150 bis 200 kg N.ha-1 gedüngt wurden. Die Ergebnisse der Varianzanalyse haben zwischen diesen drei Varianten keine statistisch bedeutenden Unterschiede gezeigt (Graph 3).

Die Zuckerrübe, bei der die Gabe von 150 kg N.ha-1 mit dem Fungizid kombiniert wurde, hatte in allen drei Jahren die höchste Chlorophyllwerte (die sich statistisch von den übrigen Varianten unterschied).

Graph 3: Durchschnittliche Chlorophyllwerte in den Blättern der Zuckerrübe im Zeitraum von der Applikation des Fungizids bis zum Ende der Vegetation (Červený Újezd 1999)

Graph 4: Durchschnitte der Chlorophyllwerte, die im Vegetazionsverlauf der Jahre 1998, 1999, und 2000 gemessen wurden (mit den Trendkurven).

Beschluss

Unter dem Einfluß der gestuften Düngung und der Fungizidapplikation verändert sich nachweislich der Chlorophyllgehalt in den Blättern der Zuckerrübe. Die Zuckerrübe reagiert auf die Vorsaatdüngung mit einen Stickstoffdünger durch Erhöhen ihres Chlorophyllgehalts gleich zu Beginn der Vegetation. Nach weiterer Zudüngung während der Vegetation vergrößern sich weiter die Unterschiede im Chlorophyllgehalt gegenüber der ungedüngte Kontrolle. Bei höheren Gaben erreicht der Chlorophyllgehalt ein gewisses Maximum und dieser steigt durch weitere Zudüngung nicht an. Nach der Behandlung der Zuckerrübenblätter mit einem Fungizid zeigen sich die Blattkrankheiten nicht und der Chlorophyllgehalt steigt über dieses Niveau. Ebenfalls bei einer geringeren Gabe an Stickstoff steigt der Chlorophyllgehalt nach dem Bespritzen mit dem Fungizid.

Weil das Chlorophyllmeter (N-Tester) diese Veränderungen festhalten kann, ist es höchstwahrscheinlich dazu geeignet, die Stickstoffgaben für die Zudüngung zu präzisieren. Für das Herausbilden einer genaueren Methodik bedarf es einer weiteren eingehenden Forschung.

Die Arbeit wurde mit der Unterstützung des Forschungsvorsatzes MSM 412100002 und der Firmen Agros Hořesedly a.s. und Hydro Czech Republic gelöst.

Kontaktadressse

Ing. Lucie Jozefyová, AF ČZU v Praze, Katedra rostlinné výroby;165 21 Praha 6 - Suchdol, Tel.: 02/24382537, e-mail: Jozefyova@af.czu.cz