Alternative Wachstumsregulierung von Pflanzen mittels gesteuerter Vibrationstechnik als Ersatz chemischer Hemmstoffe

Steigende Umweltbelastungen durch Pestizide, in diesem Falle durch chemische Wachstumsregulatoren, erfordern Forschungen zur alternativen Wachstumsregulierung. Der Aktionsplan zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln des BMEL unterstreicht dieses Absicht. Im durchgeführten Projekt soll eine Wachstumsregulierung (hauptsächlich die Hemmung des Längenwachstums) durch definierte mechanische Reize (Seismomorphogenese) mittels Vibrationen realisiert werden, um einen Verzicht auf synthetische Wuchshemmstoffe möglich zu machen. Die Entwicklung eines anwendertauglichen Vibrationstisches erfolgte zunächst in der Forschungseinrichtung. Anschließend wurden in zwei zertifizierten Bio-Gartenbaubetrieben entsprechende Tische auf ihre Praxiseignung getestet. Zwischenauswertungen der ersten Ergebnisse führten zu einer Neuentwicklung von gut geeigneten, praxistauglichen und auch größeren (bis 9 m langen) Vibrations-Rolltischen. Eine wuchshemmende Wirkung an zahlreichen ausgewählten Zierpflanzen (u.a. Pelargonium, Petunia und Euphorbia pulcherrima) ist nachweisbar. Auch verschiedene Topfkräuter konnten erfolgreich im Wachstum gehemmt werden. Sehr wichtig ist es, um Blattschäden zu vermeiden, bei empfindlichen Arten (z.B. Pflanzen mit weichen Blättern) mit niedrigen Frequenzen (15 bis 18 Hz) und kürzeren Intervallen (z.B. 2x 2,5 min/h) zu arbeiten. Prinzipiell kann jeder Gartenbaubetrieb, der seine Pflanzen auf Tischsystemen kultiviert, mit Vibrationstischen ausgestattet werden. Die enge und konstruktive Zusammenarbeit im Netzwerk „Bio-Zierpflanzen“ ist als besonders positiv hervorzuheben und hat wesentlich mit zum Gelingen des Projektes beigetragen. Wirtschaftlichkeitsberechnungen vervollständigen die erfolgreiche Projekt-Umsetzung. Die tatsächlichen ökonomischen Erfolgsaussichten lassen sich jedoch zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht vollständig benennen. Allgemein ist festzustellen, dass durch dieses Projekt die Wichtigkeit der Verminderung synthetischer Wachstumsregulatoren im Zierpflanzenbau und die Reduzierung von Pestiziden im gesamten Gartenbau mehr in den Mittelpunkt des Interesses gerückt werden konnte. Dieses Projekt leistet somit einen nachhaltigen Beitrag auf dem Weg zur Erzeugung rückstandsfreier pflanzlicher Produkte

Influence of Sheep’s Wool Vegetation Mats on the Plant Growth of Perennials

Vegetation mats for horticulture and landscaping usually consist of coconut fibre and straw. They have hardly any available nutrients and serve only as a carrier material for plant growth. Water capacity is low. By incorporating raw sheep‘s wool, nutrients, such as nitrogen, potassium, and sulphur can positively influence the nutrient content of the carrier material. Water storage and water holding capacity are increased by the wool. In this study, three different thick-layered vegetation mats with different proportions of sheep’s wool and coir fibres were developed for the pre-cultivation of perennials. The focus is on the evaluation of sheep’s wool as a carrier material compared to pure coconut fibre as well as the plant growth of the eight perennial species used (Achillea clypeolata ‘Moonshine’, Achnatherum calamagrostis ‘Algäu’, Anaphalis triplinervis, Aster dumosus ‘Prof. Anton Kippenberg’, Aster dumosus ‘Silberball’, Centranthus ruber ‘Coccineus’, Coreopsis verticillata, Salvia nemorosa ‘Rosakönigin’). The vegetation mats with sheep’s wool contained 230, 241, and 308 g nitrogen (N)/m2 and the coir mats contained 75 g N/m2. The water content ranged from 16.0 to 22.1 vol% for the sheep’s wool mats and 12.6 vol% for the coir mat at pF1 (is equal to matrix potential at −10 hPa). The air content ranged from 71.9 to 77.0 vol% for the sheep’s wool mat and 79.4 vol% for the coir mat at pF1. On all vegetation mats containing sheep’s wool, the overall impression of the perennials was better than in the control. Especially good were Asters. At the end of the trial, the assessment scores of Asters on the sheep’s wool mats were two scores higher than on the coir mat. Aster dumosus ‘Prof. Anton Kippenberg’ achieved an average plant height between 35.8, 35.8, and 36.5 cm on the sheep’s wool mats and 14.4 cm on the coir mat. Aster dumosus ‘Silberball’ yielded 41.3, 42.3, and 44 cm on the sheep’s wool mats and 26.7 cm on the coir mat. No significant differences regarding plant height between the different variants of sheep’s wool mats emerged. Therefore, these mats can be used as alternative planting concepts for landscaping.German Federal Ministry of Economics and Technology (BMWi)Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation)Open Access Publication Fund of Humboldt-UniversitätPeer Reviewe

Can Green Plants Mitigate Ammonia Concentration in Piglet Barns?

For animal welfare and for farmers’ health, the concentration of ammonia (NH3) in animal houses should be as low as possible. Plants can remove various atmospheric contaminants through the leaf stomata. This study examined the effect of ornamental plants installed inside a piglet barn on the NH3 concentration in the air. Gas measurements of the air in the ‘greened’ compartment (P) and a control compartment (CTR) took place over two measuring periods (summer–autumn and winter). Differences between the NH3 emissions were calculated based on the ventilation rates according to the CO2 balance. Fairly low mean NH3 concentrations between 2 and 4 ppm were measured. The NH3 emissions were about 20% lower (p < 0.01) in P than in CTR, in summer–autumn and in winter period.Peer Reviewe

Steril-Kulturverfahren zum Aufbau gesunder Mutterpflanzenbestände für den ökologischen Zierpflanzenbau

Das Forschungsvorhaben „BioVitro“ bestand zunächst aus den Projekt-Teilen: Entwicklung einer In-vitro-Kulturstrecke zur Vorkultur von gesundem Elite-Material, der Überführung sowie Gewächshausversuchen zu Mutterpflanzenaufbau und Stecklingsgewinnung unter ökologischen Produktionsbedingungen. Gearbeitet wurde mit drei ausgewählten bedeutenden Zierpflanzengattungen (Chrysanthemum, Pelargonium und Petunia)Auf der In-vitro-Kulturstrecke wurden erstmals überhaupt die Vorgaben der EU-Öko-VO berücksichtigt (Pflanzenernährung und Pflanzenschutz). Als Betriebsmittel kamen ausschließlich FiBL-gelistete Düngemittel sowie „Produkte und Nebenprodukte pflanzlichen Ursprungs“ zum Einsatz. Für den ökologischen In-vitro-Kultur-Ansatz wird der Begriff „BioVitro“ gesetzt. Neben dem Verzicht auf mineralische Nährsalze inkludiert die Bezeichnung BioVitro eine Abkehr von der Verwendung synthetischer Wachstumsregulatoren in der pflanzlichen In-vitro-Kultur. Auch die Kultur-Etablierung muss auf Basis zugelassener Betriebsmittel erfolgen. Ethanol, Chlor oder Quecksilber sind in der Anwendung an der Pflanze untersagt. Für Chrysanthemum konnte ein praxisgerechter BioVitro-Zyklus (Etablierung, Erhaltung/Vermehrung, Überführung) demonstriert werden. Nach organischer Vorkultur erreichen die beobachteten Wuchsleistungen in vitro das Niveau konventioneller Verfahren. Die Kultur-Etablierung erfolgt über das direkte Aufsetzen von Sprossspitzen (< 2 mm). Pelargonien entwickeln sich in vitro nur langsam. Unter BioVitro-Bedingungen können bislang nur Seitensprosse für einen Bestandsaufbau verwendet werden. Die Kultur-Etablierung über Sprossspitzen direkt aus dem Gewächshaus gelingt noch nicht. Für Petunia konnte ein BioVitro-Kulturmedium entwickelt werden, dass sich in der Zusammensetzung vom Substrat für Chrysanthemum deutlich unterscheidet. Auf dem Medium wurden Kallus- und Adventivsprossbildungen beobachtet. Die Kulturetablierung unter BioVitro-Vorgaben auf ein ökologisches Medium steht aus. Überführungen von Chrysanthemum und Pelargonium (Petunia ohne Wiederholung) aus BioVitro auf Bio-Substrate unter ökologischen Produktionsbedingungen im Gewächshaus gelangen sehr gut. Pflanzen aus BioVitro wurden als überaus robust wahrgenommen, ein Zusammenhang mit der organisch geprägten Vorkultur wird vermutet. Von Chrysanthemum (zwei Sorten) und Pelargonium (eine Sorte) wurden erstmals Bio-Mutterpflanzen-Bestände aus BioVitro-Vorkultur aufgebaut und beerntet. Bei Pelargonium wurden dazu zwei Pflanzen-Generationen herangezogen. Das Bewurzelungsvermögen der Bio-Stecklinge ist gut. Unter den Bedingungen des Forschungsbetriebes sowie bei Nutzung der baulichen Gegebenheiten am Standort Forschungsgewächshaus der HU-Berlin in Berlin-Dahlem, konnten phytopathologische Vorgaben in der Mutterpflanzenkultur nicht erfüllt werden. Schädlingsbefall (Thripse) wurde beobachtet und mit Nützlingen erfolgreich bekämpft. Die Marktfähigkeit entsprechender Erntechargen war nicht in jedem Fall gegeben. Im Zuge der erfolgreichen Arbeiten mit Chrysanthemum wurde im Projektverlauf ein weiterer Projektteil mit öffentlichkeitswirksamen Außendarstellungen notwendig und realisiert. Mit der Präsentation eines „Minimal-Labors“ auf der IPM (Essen, 2019) sowie auf der Bundesgartenschau (Heilbronn, 2019) konnte der völlig neue bio-basierte Kulturansatz der Fachwelt wie auch interessierten Konsumenten nahegebracht werden. Produkt- und Video-Präsentationen zu BioVitro auf zahlreichen Veranstaltungen des Ökologischen Zierpflanzenbaus leisteten notwendige Aufklärungsarbeiten zur Thematik. Weiterführende Forschungsfragen wurden formuliert