The Role of Organic P in the Baltic Sea Region – Lessons (to be) Learned

Die Ostsee eines der am stärksten eutrophierten Meere weltweit. Die Entwicklung von Strategien, die den landwirtschaftlichen P-Kreislauf schließen, ist unverzichtbar, da die P-Düngung nur dann nachhaltig sein kann und P-Verluste auf ein unvermeidbares Minimum reduziert werden. Auf intakten Böden, die ausreichend mit P versorgt sind, um das Ertragspotential am Standort zu realisieren, ist eine P-Zufuhr über mineralische und organische Düngemittel genügend, die P, welches mit dem Ernte­gut entzogen wird, ersetzt. Dies sind im Mittel 22 kg/ha* a P. Algorithmen für die räumlich variable Ausbringung im Rahmen der Präzisionslandwirtschaft von mineralischen und Wirtschaftdüngern wurden entwickelt, die die optimale Ausbringungsmenge entsprechend der kleinräumigen Variabilität der P-Versorgung im Boden reguliert. Im vorliegenden Beitrag werden die wichtigsten Erkenntnisse einer internationalen Studie in vier Ostseeanrainerstaaten vorgestellt. Diese zeigte, dass insbesondere mit Schweine- und Hühnergülle überproportional viel P ausgebracht wird, auch wenn das obere Limit von 170 kg/ha N eingehalten wird. Hierdurch kam es auf den Böden über die Jahre zur Anreicherung von P, was wiederum das Risiko von P-Verlusten über Oberflächenabfluss und Erosion stark erhöht und in direktem Zusammenhang mit dem Problem der Eutrophierung der Ostsee steht. So nahm die Wasserqualität, welche zum Beispiel mittels der Lichtdurchlässigkeit bestimmt wird, in den letzen 60 Jahren kontinuierlich ab. Die derzeitigen gesetzlichen Vorgaben und Praktiken bei der Ausbringung von Wirtschaftsdüngemitteln sind nicht ausreichend, um die Eutrophierung sichtbar zu reduzieren. Neue Studien deuten vielmehr darauf hin, dass es mindestens 70 Jahre dauert bis die P-Versorgung von exzessiv auf ausreichend sinkt sofern kein P ausgebracht wird. Deshalb ist der Verzicht auf die Ausbringung von P auf Böden oder Teilflächen, die exzessiv hohe Gehalte aufweisen zusammen mit einer variablen Düngung, die strikt dem Bedarf folgt, notwendig, um die P-Düngung langfristig nachhaltig zu gestalten.The Baltic Sea is one of the most eutrophicated marine bodies worldwide. It is essential to develop strategies to close the agricultural P-cycle because only then P fertili­zation will be sustainable and P losses reduced to an unavoid­able minimum. On intact soils that are sufficiently supplied with P in order to achieve the site-specific maximum yield a balanced use of mineral and organic P sources complies with actual plant needs and exclusively replaces P that is removed by harvest products. This is on an average 22 kg/ha* yr P. Algorithms for the variable rate application of mineral and organic fertilizers have been developed and are a suitable tool to match the small-scale spatial variability of plant available soil P with P rates. The milestones of a study carried out in four countries of the Baltic Sea Region are presented. These reveal that on livestock enterprises excessive P rates are applied particularly with pig and poultry manure though the upper quantity of manure equaling 170 kg/ha N is met. This caused P accumulation in soils over time and bears an enhanced risk of P losses by surface run-off and erosion. The result is eutrophication of the Baltic Sea and its water quality in terms of light transmittance has been deteriorating consistently during the past 60 years. Current fertilizer practices on livestock farms and statutory rules in the Baltic Sea Region are not convenient to reduce nutrient discharges to the Baltic Sea in a magnitude that will reduce eutrophication. Based on current data it is estimated that it will take at least 70 years to lower the soil P status from excessive to sufficient if no P is applied. Zero P application where the soil P status is excessive and variable rate application of manure in combination with a strictly demand-driven application of P on sufficiently supplied soils is imperative for a sustainable P use

The Eco-Region Project: Turning the Baltic Sea Region into the world’s first EcoRegion – an agricultural perspective

Die zunehmende Verschmutzung der Ostsee stellt ein schwerwiegendes Problem für den Ostseeraum und seine Bewohner dar. Zur Förderung einer nachhaltigen Entwicklung dieser Region ist eine Umsetzung von ausgesuchten Praxisbeispielen dringend notwendig. Im Rahmen des Projektes Eco-Region werden derartige Maßnahmen aus den Sektoren Landwirtschaft, Energie und Transport, Raumplanung sowie Tourismus und Bildung in einer öffentlich zugänglichen Datenbank gesammelt und darüber hinaus modellhafte „EcoRegionen‟ entwickelt, in denen jeweils die Umsetzung von mindestens einer dieser Maßnahmen erfolgen soll. Dieser Beitrag beschreibt verschiedene Methoden der guten fachlichen Praxis für die Landwirtschaft, einem Sektor, der maßgeblich zur Verschmutzung der Ostsee beiträgt.    Increasing pollution of the Baltic Sea poses a massive problem for the Baltic Sea Region (BSR) and its inhabi­tants. In order to sustainably improve the environmental quality of the BSR, the implementation of adequate good practices is urgently required. Within the framework of the Eco-Region Project, different practices from the sectors agriculture, energy and transport, spatial planning as well as tourism and education are collected in an openly accessible database and at least one of these concrete sustainable development measures will be realised in several model „EcoRegions‟. Good practices for the sector agriculture, which is one major origin of the severe pollution of the Baltic Sea, will be described in this contribution.   &nbsp

Investigations on P-fertilising effects and heavy metal contents of thermochemically treated sewage sludge ashes

Phosphor ist in der Pflanzenernährung ein essentielles Element. Da die Rohphosphatvorräte, die als Ausgangsprodukt für die Herstellung mineralischer P-Dünger dienen, von endlicher Natur sind, ist das P-Recycling aus sekundären Rohstoffquellen erstrebenswert. Klärschlammasche ist aufgrund ihrer hohen P-Gehalte (6,5-11% P) ein geeigneter Sekundärrohstoff für die Herstellung P-haltiger Düngemittel, allerdings wird ihre Eignung durch hohe Schwermetallgehalte und einer im Vergleich zum Klärschlamm geringeren P-Verfügbarkeit eingeschränkt. Durch eine thermochemische Behandlung der Aschen konnte bezüglich der Elemente Cd, Cu, Pb und Zn eine signifikante Entfrachtung beobachtet werden, die Gehalte von As, Al, Cr, Fe und Ni wurden dagegen nur geringfügig reduziert. Des Weiteren zeigte es sich, dass durch die Behandlung grundsätzlich ein Anstieg der P-Löslichkeit der Aschen in verschieden starken Extrakten erfolgt. In Vegetationsversuchen mit Mais und Weizen konnten nach einer Vegetationszeit von 8 bzw. 10 Wochen positive Düngeeffekte beobachtet werden, wenn für die thermochemische Behandlung MgCl2 als Chlordonator verwendet oder die Asche im Anschluss an die Behandlung teilaufgeschlossen wurde. Tendenziell lagen für diese Varianten Trockenmasseertrag und P-Aufnahme auf dem Niveau konventioneller PK- bzw. P-Dünger. Die Verwendung von CaCl2 führte im Vergleich zu den MgCl2-Varianten dagegen grundsätzlich zu niedrigeren Trockenmasseerträgen und einer geringeren P-Aufnahme. PCAL-Gehalte im Versuchssubstrat nach der Ernte, welche die Gehalte der P-Nullvariante nicht überschritten, bekräftigten die Vermutung, dass das aus den CaCl2-Varianten stammende P kurzfristig nicht pflanzenverfügbar ist. Für eine Charakterisierung der P-Löslichkeit und –Verfügbarkeit aschebasierter Ein- und Mehrnährstoffdünger zeigte sich eine Extraktion mit neutralem Ammoncitrat (mit und ohne vorherige Wasserextraktion) am besten geeignet.Phosphorus is an essential element in the field of plant nutrition. Since rockphosphate deposits are a finite, non-renewable resource, P-recycling from secondary raw materials is desirable to conserve this resource. Due to its high P-content (6,5-11% P) sewage sludge ash is a suitable raw material for the production of P-containing fertilisers. However, high heavy metal concentrations as well as a low P-bioavailability compared to sewage sludges diminish this suitability. By means of a thermo-chemical treatment of sewage sludge ashes a significant reduction of the Cd-, Cu-, Pb- and Zn-concentration in the ash was observed. In contrast, the concentration of As, Al, Cr, Fe and Ni were, if at all, only marginally reduced. As a result of the thermochemical treatment, the P-solubility in extracts with different strengths generally increased. In growth tests, the use of MgCl2 as chlorine-donator for the thermo-chemical treatment or the partly digestion of the treated ashes led to a positive fertilising effect after a vegetation period of 8 to 10 weeks. Dry matter yield and P-uptake of these variants tended to be on the same level as those obtained by conventional mineral PK- and P-fertilisers. In comparison to the MgCl2-variants, the use of CaCl2 led to a lower dry matter and reduced P-uptake of the test plants. PCAL-concentrations in the soil substrate after harvest, which did not exceed those of the zero-P-variant, confirmed the assumption that P added by the CaCl2-variants is not available immediately. Hence, no fertilising effect was obtained by the CaCl2-variants in comparison to a variant without any P addition. The P-solubility in neutral ammonium citrate seems to be most suitable to characterise the P-solubility of ash-based mono- and multi-nutrient fertilisers

Investigations on the Identification of Long Term Input of Phosphorus from Organic Sources by Standard Soil P Analysis

Anhand von 175 Bodenproben aus Gefäß- und Feldver­suchen mit unterschiedlichen Typen organischer (Wirtschaftsdünger, Fleischknochenmehl) und mineralischer Düngung wurde das Potential einer Methode zur Abschätzung relativer Anteile in Wasser, CAL, Olsenextrakt und Königswasser löslichen organischen Phosphors bewertet. Die Methode basiert auf der Kombination zweier analy­tischer Verfahren, namentlich Kolorimetrie und ICP-OES. Hauptziel der Studie war es zu untersuchen, ob die langfristige Düngung mit organischen P-Quellen sich in einem im Vergleich zu mineralischer Düngung erhöhten Anteil gelösten organischen Phosphors im Boden wider spiegelt. Die eingesetzte Methode eignete sich gut, relative Anteile an organischem P, das sich in Wasser, CAL, Olsenextrakt oder Königswasser löst, abzuschätzen. Die geschätzten Anteile an gelöstem organischen P nahmen in der Reihenfolge P-CAL ≥ P-Olsen > P-Wasser ≥ P-Königswasser ab. Langfristige organische Düngung spiegelte sich allerdings nicht in im Vergleich zu mineralischer Düngung erhöhten löslichen organischen P-Anteilen wider. Vielmehr zeigten in manchen Fällen (insbesondere CAL-Extrakt) die organisch gedüngten Flächen sogar höhere Anteile an anorganischem Phosphor als mineralisch gedüngte Vergleichsflächen. Offensichtlich wurde der eingebrachte organische Phosphor nicht in der löslichen organischen Substanz des Bodens akkumuliert, sondern entweder aufgrund der Stimulierung mikrobieller Prozesse durch die hohe Zufuhr organischer Substanz (aus Wirtschaftsdünger oder Fleischknochenmehl) zügig in anorganische P-Formen umgewandelt, oder er wurde in stabile orga­nische P-Verbindungen eingebaut, die sich in den eingesetzten chemischen Extraktionsmitteln nicht lösten. Weder die Rolle des Boden-pH, noch jene von organischem Kohlenstoff im Hinblick auf die Umsetzung löslicher organischer in anorganische oder unlösliche organische P-Verbindungen konnte im Zuge dieser Studie geklärt werden – dies bedarf weiterer Untersuchungen. DOI: 10.5073/JfK.2015.02.01, https://doi.org/10.5073/JfK.2015.02.01175 soil samples from pot and field experiments with different types of organic (farmyard manure, meat and bone meal, bone meal) and mineral fertilization were used to evaluate the potential of a method to estimate relative shares of soluble organic P in water, CAL, Olsen and AR extracts/digest, based on the combination of two analytical methods (colorimetry and ICP-OES). The main aim of the study was to investigate if long-term fertilization with organic P sources is reflected by an increased share of extractable (or dissolved) organic P in the soil. The applied method worked well to estimate the relative share of organic P dissolved in water, CAL, Olsen and AR extracts. The estimated share of dissolved organic P decreased in the order P-CAL ≥ P-Olsen > P-water ≥ P-AR. However, long-term organic fertilization was not reflected in a higher share of soluble organic P than mineral fer­tilization. On the contrary, in some cases, organically fertilized plots displayed even higher shares of inorganic P (soluble in CAL) than minerally fertilized plots. Obviously, the received organic P was not enriched in the soluble organic substance of the soil, but was either transferred quickly into inorganic P forms by microbial soil processes stimulated by the large addition of organic matter from MBM/manure, or it was turned into stable organic P compounds which were not solubilized by the tested extractants. Neither the role of soil pH, nor that of organic carbon with regard to influencing relatives shares or organic P or, rather, the turnover of soluble organic into insoluble organic or into inorganic P in agricultural soils, could be clarified within this study and thus warrants further research. DOI: 10.5073/JfK.2015.02.01, https://doi.org/10.5073/JfK.2015.02.0

Comparative investigation and inter-calibration of different soil P tests

Ziel dieser Arbeit war es, zu ermitteln inwieweit die Ergebnisse verschiedener P-Extraktionsmethoden miteinander vergleichbar sind. Dazu wurden 8 Methoden untersucht und interkalibriert. Alle untersuchten P Tests waren signifikant miteinander korreliert. Die Extraktionsstärke nahm in der Reihenfolge PAR > PAL, PM3 ≥ PAAAc-EDTA, PDL ≥ PCAL ≥ POlsen, PAAAc ≥ PW ab. Grundsätzlich war es möglich, die Werte einer Methode in die einer anderen zu übertragen, allerdings hing die Qualität der Ergebnisse stark von den jeweils verglichenen Methoden ab. Basierend auf dem in dieser Arbeit verwendeten Datenmaterial zeigten die Ex­traktionen mit CAL, AL, M3, AAAc-EDTA und Wasser die stärksten Korrelationen und waren entsprechend am besten für die Berechnung hoch signifikanter Regressionsgleichungen mit hohem Bestimmtheitsmaß geeignet. Während für einige dieser Methoden einfache Regressionsgleichungen bereits zu einem Bestimmtheitsmaß von > 80% führten, mussten in einigen Fällen weitere Bodenparameter (z.B. Bodenreaktion, ZnWH, FeWH, AlWH, CaWH und Ctotal) mitberücksichtigt werden, um diese Genauigkeit zu erlangen. Die Ergebnisse der Extraktion mit NaHCO3 (Olsen), DL, und AAAc zeigten dagegen schwächere Korrelationen. Entsprechend konnten für diese drei Methoden keine Regressionsgleichungen mit einem ausreichend hohen Bestimmtheitsmaß (z.B. R2 > 80%) abgeleitet werden. Als wichtigste Hindernisse wurden die Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung, dem Säuregrad und der Extraktionsstärke der Extrakte identifiziert. DOI: 10.5073/JfK.2015.02.02, https://doi.org/10.5073/JfK.2015.02.02To allow the comparison and interpretation of data obtained by different soil P tests, different established extraction methods were investigated and statistically inter-calibrated. All soil P tests applied in this study were significantly correlated with each other. Their extracting force varied considerably, decreasing in the order PAR > PAL, PM3 ≥ PPAAAc-EDTA, PDL ≥ PCAL ≥ POlsen, PAAAc ≥ PW. Generally, it was possible to transform data from one soil P test into another one. However, the quality of the resulting values depended on the pair of soil tests at question. Based on the present set of data, values from CAL, AL, M3, AAAc-EDTA and water extracts showed strong correlations and consequently allowed for the calculation of highly significant regression equations with a strong coefficient of determination. While in some cases, simple regressions already yielded a coefficient of determination > 80%, in other cases additional soil parameters (such as soil-pH, ZnWH, FeWH, AlWH, CaWH and Ctotal) had to be included in order to achieve this high level of accuracy. In contrast, values obtained from extractions with NaHCO3 (Olsen), DL, and AAAc displayed weaker correlations. Accordingly, no satisfactory regression equations (i.e. with R2 > 80%) could be produced for these three methods. As major obstacles, differences in chemical composition, acidity and extraction force of the various extractants were identified. DOI: 10.5073/JfK.2015.02.02, https://doi.org/10.5073/JfK.2015.02.0

Agronomic efficiency and heavy metal contamination of phosphorus (P) recycling products from old sewage sludge ash landfills

In einem modifizierten Neubauer-Gefäßversuch mit Roggen wurde die agronomische Effizienz von Recyclingprodukten untersucht, die aus einer für ca. 10 Jahre deponierten Klärschlammasche aus Monoverbrennung hergestellt wurden. Folgende Produkte wurden getestet: die deponierte Klärschlamm-Rohasche aus chemischer Fällung (SSA 1), ein Säureauszug ohne (SSA 2) und mit anschließender Ca-P-Fällung (SSA 3), und ein Produkt, welches nach dem Säureaufschluss einer Kationenaustauschprozedur unterworfen wurde (SSA 4). Zum Vergleich wurde eine thermochemisch behandelte Klärschlammasche (SSA-TC) mit untersucht, die den gegenwärtigen Stand der Technik repräsentiert. Als Referenz wurde ein kommer­zieller wasserlöslicher P-Mineraldünger (Superphosphat, SSP) eingesetzt. Die NAC-Löslichkeit von SSA 2–4 wurde durch den Säureaufschluss auf ein Niveau von 87–92% des Gesamt-P angehoben, im Vergleich zu 36,5% in der Rohasche (SSA 1) und 63% in SSA-TC. SSA 4 war das einzige Testprodukt mit einer hohen Wasserlöslichkeit (77% des Gesamt-P). Die auf den Trockenmasseertrag bezogene relative agronomische Effizienz (RAE-DMY) zeigte keine großen Unterschiede zwischen den Varianten, bei der optimalen P-Stufe (20 mg) variierte sie zwischen 84% des DMY-SSP für die Rohasche SSA 1 und 91% für SSA 2. Die Kalkulation der RAE bezogen auf die P-Aufnahme (RAE-PU) zeigte eine deutlichere Variation: Bei der P-Stufe 20 rangierte die RAE-PU zwischen 53,5% für SSA 1 und 99% für SSA 4. Somit unterschied sich SSA 4, das einzige wasserlösliche Testprodukt, deutlich von den nicht wasserlöslichen Varianten. Allerdings verzeichnete SSA 4 in der höchsten P-Stufe (40 mg) einen deutlichen Einbruch sowohl beim DMY als auch bei der P-Aufnahme. Dies war eine Folge von Na-Toxizität, die durch die behandlungsbedingt stark erhöhte Na-Konzentration dieses Testproduktes verursacht wurde.Mit der Säurebehandlung konnten die Schwermetallgehalte (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Tl, Zn) der Rohasche signifikant reduziert werden, so dass die Grenzwerte der deutschen Düngemittelverordnung sicher eingehalten wurden. Die Urankonzentration war bereits im Ausgangs­material gering (2,9 mg/kg DM). Allerdings war auch die Ca-P-Fällung (SSA 3) nicht in der Lage, die hohen Fe- und Al-Konzentrationen des Ausgangsmaterials hinreichend zu reduzieren, um die (Re-)Formierung von unlöslichen Fe/Al-Phosphaten während des Experiments zu verhindern. Während durch einen Austausch der Kationen Al und Fe gegen Na (SSA 4) die Pflanzenverfügbarkeit und -aufnahme von P erhöht wurden, verursachte diese Behandlung andere, mit den ebenfalls erhöhten Na-Gehalten verbundene Schwierigkeiten.Das Experiment führte zu der Schlussfolgerung, dass weitere Versuchsansätze erforderlich sind, um P in einer Form aus der Klärschlammasche zu gewinnen, welche zugleich pflanzenverfügbar ist und möglichst geringe wachstumsreduzierende Kontaminanten wie Natrium oder Schwermetalle enthält, damit aschebasierte Recyclingdünger in Zukunft attraktiver werden.A modified Neubauer pot trial with rye was carried out to investigate the agronomic efficiency of different fertilizer products based on a sewage sludge monoincineration ash (SSA) which had been stored below ground for about ten years. Test products included the stored raw ash from chemically precipitated sewage sludge (SSA 1), an acid leaching treatment without (SSA 2) and with subsequent Ca-P precipitation (SSA 3), and a product subjected to an ion exchange process after acid leaching (SSA 4). For comparison, a thermo-chemically treated ash (SSA-TC) representing the currently available technology was also included. A commercial water soluble P fertilizer (SSP) was used as a reference. NAC-solubility of SSA 2–4 was increased by the acid leaching procedure up to a level around 87–92% of total P, compared to 36.5% in the raw ash (SSA 1) and 63% in SSA-TC. SSA 4 was the only test product with high water solubility (77% of total P). Relative agronomic efficiency related to dry matter yield (RAE-DMY) did not show large variation between products, ranging from 84% (SSA 1) to up to 91% (SSA 2) in comparison to the control (SSP) at the optimum P level (20 mg). A larger variation was displayed when relative agronomic efficiency regarding P uptake (RAE-PU) was calculated. At P level 20, RAE-PU ranged between 53.5% for SSA 1 up to 99% for SSA 4. Thus, the water soluble product clearly distinguished itself from the non-water soluble variants. However, at the highest P level (40 mg), there was a significant decrease in both DMY and PU for SSA 4, which could be explained by Na toxicity related to the high Na content of the product originating from the treatment procedure.The acid leaching treatment successfully reduced heavy metal contents (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Tl, Zn) of the raw ash, so that the limit values of the German Fer­tilizer Ordinance were safely met. U concentration was already low (2.9 mg/kg DM) in the raw material. However, even the Ca-precipitation (SSA 3) was not able to reduce the initially high Fe and Al concentrations to a sufficiently low level to prevent the (re-)formation of insoluble Fe/Al-phosphates during the experiment. While the exchange of the cations Al and Fe by Na (SSA 4) was able to enhance the plant availability and uptake of P, it induced other difficulties related to the increase in Na content.It was concluded that, to make the ash-based recycling fertilizers more attractive, further research is needed to find a procedure which will make the ash-P plant available and at the same time result in a product which is low in growth-reducing contaminants such as sodium or heavy metals

Stat6-Dependent Inhibition of Mincle Expression in Mouse and Human Antigen-Presenting Cells by the Th2 Cytokine IL-4

The C-type lectin receptors (CLR) Mincle, Mcl and Dectin-2 bind mycobacterial and fungal cell wall glycolipids and carbohydrates. Recently, we described that expression of these CLR is down-regulated during differentiation of human monocytes to dendritic cells (DC) in the presence of GM-CSF and IL-4. Here, we demonstrate that the Th2 cytokine IL-4 specifically inhibits expression of Mincle, Mcl and Dectin-2in human APC. This inhibitory effect of IL-4 was observed across species, as murine macrophages and DC treated with IL-4 also down-regulated these receptors. IL-4 blocked up-regulation of Mincle and Mcl mRNA expression and cell surface protein by murine macrophages in response to the Mincle ligand Trehalose-6,6-dibehenate (TDB), whereas the TLR4 ligand LPS overcame inhibition by IL-4. Functionally, down-regulation of Mincle expression by IL-4 was accompanied by reduced cytokine production upon stimulation with TDB. These inhibitory effects of IL-4 were dependent on the transcription factor Stat6. Together, our results show that the key Th2 cytokine IL-4 exerts a negative effect on the expression of Mincle and other Dectin-2 cluster CLR in mouse and human macrophages and DC, which may render these sentinel cells less vigilant for sensing mycobacterial and fungal ligands

Investigations on the nutritional status of Hevea brasiliensis plantations in the humid forest zone of CameroonPart 2: Establishment of macro nutrient norms

Zur Bewertung optimaler Nährstoffkonzentrationen für bessere und nachhaltige Erträge werden Nährstoffstandards benötigt. Ziel dieser Arbeit war die Ableitung von optimalen Nährstoffkonzentrationen in Böden und Pflanzen für Hevea brasiliensis in der Feuchtwaldzone von Kamerun. Zwischen August 2010 und August 2011 wurde eine Bestandsaufnahme der Nährstoffgehalte in mehreren Gummibaum-Anbaugebieten Kameruns durchgeführt. Boden- und Pflanzenproben wurden zwecks Untersuchung der Makronährstoffgehalte gesammelt. Unter Verwendung der Makronährstoffkonzentrationen und Erträge wurden „boundary lines“ kalkuliert und mittels polynomischer Funktionen 2. Ordnung beschrieben. Durch Gleichsetzung der ersten Ableitung der errechneten Gleichungen mit null wurden folgende optimal Blatt-Nährstoffgehalte für Hevea brasiliensis ermittelt: 3,5% N, 0,31% P, 1,53% K, 0,28% Mg und 0,83% Ca. Für Böden ergaben sich optimale Gehalte von 3,1% organisches C, 0,18% N, 5,9 mg/kg P, 262 mg/kg K, 432 mg/kg Ca und 16 mg/kg Mg. Diese Gehalte wurden errechnet, inem die „boundary line“-Gleichung bei 95% des optimalen Er­trages gelöst wurde. Die ermittelten Optimalgehalte für Hevea brasiliensis unterschieden sich größtenteils deutlich von jenen, die Studien in anderen Regionen ergeben hatten. Dies zeigt, dass für eine effective Nährstoffdiagnose lokal ermittelte Richtlinien verwendet werden sollten. Die hier ermittelten Richtlinien werden zukünftig zur Bewertung des Nährstoffstatus von Hevea brasiliensis-Plantagen in Kamerun verwendet.    Standard nutrient values are needed for the assessment of optimum nutrient concentrations for improved and sustained yields. The aim of this study was to establish optimum soil and plant nutrient values for Hevea brasiliensis in the humid forest region of Cameroon. A nutrient survey was carried out during August 2010 and August 2011 in some rubber growing zones of Cameroon. Both soil and leaf samples were collected for the determination of their macronutrient contents. Using the macro­nutrient concentrations and yield data, boundary lines were calculated. These boundary lines were described by second degree polynomials. Equating the first derivative of the second degree polynomial equations to zero, the following optimum nutrient values 3.5%, 0.31%, 1.53%, 0.28% and 0.83% were obtained for N, P, K, Mg and Ca, respectively, for Hevea leaves. On the other hand, the optimum soil nutrient levels were 3.1% for organic carbon, 0.18% for N, 5.9 mg/kg for P, 262. mg/kg for K, 432 mg/kg for Ca and 16 mg/kg for soil Mg. The optimum soil and plant nutrient ranges were obtained by solving the boundary line equation at 95% of the optimum yield. The optimum nutrient values for Hevea brasiliensis obtained in this study were to a large extent different from those obtained in studies elsewhere. This is an indication that for effective nutrient diagnosis, locally derived norms should be used. Those local nutrient norms will be used for nutrient assessment in Hevea plantations in Cameroon.   &nbsp

Investigations on the nutritional status of Hevea brasiliensis plantations in the humid forest zone of CameroonPart 1: Micronutrient status and distribution in soils

Mikronährstoffe sind essentiell für das Wachstum von Pflanzen. Um Aussagen über die optimale Mikronährstoffversorgung von Hevea brasiliensis treffen zu können, wurden Mikronährstoffkonzentrationen ausgewählter Böden in Kamerun unter Hevea brasiliensis-Plantagen untersucht. Insgesamt wurden 130 Bodenproben auf ihre AAAc-EDTA-extrahierbaren Mikronährstoffkonzen­trationen, sowie pH-Wert und organische C-Gehalte hin analysiert. 62% der beprobten Standorte wiesen Mängel an extrahierbarem Zn auf, 15% an extrahierbarem Fe und 10% an extrahierbarem Cu. Dies zeigt, dass ein Hauptaugenmerk auf eine ausreichende Zn-Versorgung gerichtet werden sollte. AAAc-EDTA-extrahierbare Konzentrationen an Mn, Fe, Cu und Zn in den Böden variierten zwischen 0,3-128, 14-235, 0,49-24 und 0,3-12 mg/kg. Bezogen auf die mittleren Gehalte war die Reihenfolge der Konzentrationen wie folgt: Fe > Mn > Cu > Zn. Die Korrelationsanalyse zeigte, dass die AAAc-EDTA-extrahierbaren Cu- und Fe-Gehalte signifikant positiv mit den Gehalten an organischem C korrelierten. Darüber hinaus war eine positive Korre­lation der AAAc-EDTA-extrahierbaren Cu-, Mn- und Zn-Gehalte mit dem Boden-pH sowie zwischen Zn, Cu und Fe zu beobachten.    Micronutrients are very essential for plant growth. To make statements about the optimum micronutrient supply for Hevea brasiliensis, the micronutrient concentrations of selected soils in Cameroon under Hevea brasiliensis cultivation were studied. A total of 130 soil samples from plantations were collected and analyzed for their AAAc-EDTA-extractable micronutrient concentrations, pH and soil organic carbon. 62% of the sampled sites were deficient in extractable Zn, 15% in extractable Fe and 10% in extractable Cu. This shows that one main focus should be on a sufficient Zn-nutrition. AAAC-EDTA-extractable concentrations of Mn, Fe, Cu and Zn in the soils varied from 0.3 to 128, 14 to 235, 0.49 to 24 and from 0.3 to 12 mg/kg. Considering their mean values, the order of abundance of the micronutrients was Fe > Mn > Cu > Zn. Simple correlation analysis revealed that the AAAc-EDTA-extractable Cu- and Fe-amounts are significantly and positively correlated with soil organic carbon. There also was a positive correlation between AAAc-EDTA-extractable Cu, Mn and Zn with the pH-value of the soil and between Zn and Cu and Fe.   &nbsp