Abgabetermin: 17. Juli 1992

 

 

TECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHEN

Fakultät für Landwirtschaft und Gartenbau
Freising – Weihenstephan

 

 

Lehrstuhl für Gemüsebau
Leiter: Prof. Dr. W. H. Schnitzler

 

 

Leguminosen im Mischkulturanbau unter tropischen Anbauverhältnissen

 

 

DIPLOMARBEIT
von

Volker Kleinhenz

 

 

 

Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung	1
2. Mischkulturen unter tropischen Anbaubedingungen	2
2.1. Bedeutung und Definition	2
2.2. Gesellschaftspolitische Rahmenbedingungen	4
2.3. Pflanzenbauliche Faktoren	5
2.3.1. Ökologische Faktoren	5
2.3.2. Wachstumsfaktoren	8
2.3.2.1. Licht	8
2.3.2.2. Wasser	9
2.3.2.3. Boden	10
2.3.2.4. Physikalisch-/mechanische Faktoren	12
2.3.2.5. Düngung	12
2.3.2.6. Schädigungen und Pflanzenschutz	14
2.3.2.7.Verunkrautung	15
2.3.2.8. Sorten und Züchtung	17
2.4. Ökonomische Faktoren	19
2.4.1. Produktions- und Umweltbedingungen	19
2.4.2. Produktionsziele	19
3. Leguminosen im tropischen Mischkulturanbau	22
3.1. Spezielle pflanzenbauliche Faktoren	22
3.1.1. Fixierung und Übertragung von Mineralien	22
3.1.1.1. Symbiose mit Rhizobium-Knöllchenbakterien	22
3.1.1.2. Belebung der bakteriellen Tätigkeit im Boden	23
3.1.1.3. Symbiose mit Pilzen	24
3.1.1.4. Gasförmiger Transport über das Blatt	24
3.1.1.5. Vorfruchtwert	24
3.1.2. Wasser	25
3.1.3. Boden	26
3.1.4. Physikalisch-/mechanische Faktoren	26
3.1.5. Düngung	26
3.1.6. Verunkrautung	27
3.1.7. Physiologische Reaktionen	28
3.2. Erträge und Wirtschaftlichkeit	29
4. Experimenteller Teil	30
4.1. Standort	30
4.2. Material und Methoden	33
4.2.1. Versuchsanlage	33
4.2.2. Kulturarbeiten	37
4.2.3. Datenerfassung	39
4.2.4. Datenverrechnung	43
4.2.4.1. Wachstumsanalyse Buschbohne	43
4.2.4.2. Pflanzenbauliche Gesamtproduktivität	46
4.2.4.3. Ökonomische Produktivität	49
4.2.5. Datenauswertung	50
5. Ergebnisse	54
5.1. Wachstumsanalyse Buschbohne	54
5.1.1. Spross- und Wurzelwachstum	54
5.1.2. Blattwachstum	62
5.1.3. Lichtnutzung	68
5.1.4. Erträge	73
5.2. Gesamtproduktivität der Kultursysteme	78
5.2.1. Mais	78
5.2.2. Capsicum	79
5.2.3. Gesamterträge und Korrelation zwischen Einzelerträgen	84
5.2.4. Relative Variabilität	85
5.2.5. Landäquivalenzverhältnis (LER)	86
5.2.6. Raum-/Zeitäquivalenzverhältnis (ATER)	90
5.2.7. Relativer Gesamterlös (RVT)	92
6. Diskussion	94
7. Zusammenfassung	105
8. Literaturverzeichnis	108

 

1. Einleitung

 

Seit den 60er Jahren ist internationale Agrarforschung zu der Erkenntnis gekommen, dass das Potential zur Verbesserung der Nahrungsversorgung dieser Welt von der Produktion des Kleinbauern in den Tropen abhängt und dass es gerade jene sind, die zum größten Teil Mischkulturen anbauen (KASS, 1978).

 

Ganz im Gegenteil zur landläufigen Ansicht, dass es sich dabei um “primitive” Anbauformen handelt, fällt es bei Analysen zu diesen Kultursystemen meist schwer, die Gründe deren Erscheinungsbild, aber auch deren weltweiter Verbreitung, zu erfassen. Dies liegt an der Unzahl von Umweltbedingungen (pflanzenbaulich, ökonomisch, soziokulturell) begründet, an die sich diese vielfältigen Kulturformen über Jahrtausende eingepasst haben.

 

Das Thema dieser Arbeit: Leguminosen in tropischen Mischkulturen, versucht einerseits, allgemeine Tendenzen des Mischkulturanbaus mit Leguminosen (letztere sind praktisch immer ein Teil dieser Systeme) herauszustellen, und möchte andererseits anhand des praktischen Beispiels eines Mischkultursystems Gewürzpaprika-Mais-Buschbohne Möglichkeiten und Schwierigkeiten bei der Erfassung vornehmlich pflanzenbaulicher Wirkungen und Zusammenhänge aufzeigen.

 

2. Mischkulturen unter tropischen Anbaubedingungen

 

2.1 Bedeutung und Definition

 

Mischkulturen: Diese, mit dem Beginn der Kultivierung von Pflanzen vor einigen 10.000 Jahren verbundene, ursprüngliche Form des Pflanzenbaus, diente vor prähistorischen Zeiten vor allem der Ergänzung der “Erträge” von Jagen und Sammeln und hat sich seit dem besonders in den tropischen Weltregionen geographisch unabhängig entwickelt (PLUCKNETT & SMITH, 1986): Während wie in (West-) Afrika, auch in Zentralamerika gemischte Anbausysteme von Wurzelfrüchten, hier aber auch von Mais, Bohne und Kürbis entstanden sind, werden in Asien besonders auch Gehölze in diese traditionelle Kulturform mit einbezogen. In gemäßigten Zonen praktisch verschwunden, da meist als “primitiv” bezeichnet, wird ein Großteil der landwirtschaftlichen Produktion tropischer Länder in unzähligen Kulturverfahren erzeugt, die gemeinsam haben, dass sie Mischkulturen sind (GOVINDEN et al., 1984). Gemeinsamkeit besteht auch in der Tatsache, dass ein überwältigender Teil dieser Nahrungsversorgung auf Farmen kleiner Betriebsgröße erzielt wird: Landwirtschaft im tropischen Asien zeichnet sich durch kleine Betriebe mit hoher Produktionsintensität, auf denen eine Vielzahl von Kulturen meist gemischt angebaut werden, aus (HARWOOD & PRICE, 1976). Der überwältigende Anteil der Farmen im tropischen Amerika hat Betriebsgrößen kleiner als 10 ha, deren Flächen traditionell (Kultur der Maya!) intensiv genutzt werden und zu 50-85% unter Mischkulturanbau liegen (PINCHINAT et al., 1976). Im tropischen Afrika letztlich, wo näherungsweise 90% aller Betriebe kleiner als 4 ha und 55% gar kleiner als 1 ha sind, werden 13 Pflanzenarten zu 27-99% in Mischkultur angebaut, so z.B. Bohnen in Uganda zu 81% oder Sojabohnen in Nigeria zu knapp 52% (OKIGBO & GREENLAND, 1976). Diese Aufzählung lässt sich beliebig fortsetzen und ist nicht regional begrenzt (VANDERMEER, 1989).

 

Diskussion über “unzählige” Kulturverfahren im tropischen Pflanzenbau heißt nicht nur über eine Vielzahl unterschiedlicher Pflanzenarten (REHM & ESPIG, 1984), sondern auch über zeitliche und räumliche Ausprägungen der Anbausysteme zu reden. Begriffsdefinitionen zur Abgrenzung des Mischkulturanbaus zu anderen Produktionsverfahren und zur eigenen Unterteilung sind in der Literatur nicht immer einheitlich oder haben sich in den letzten Jahrzehnten weiterentwickelt: FRITZ & STOLZ (1989) und VANDERMEER (1989) fassen wichtige Begriffe im Zusammenhang mit Kultursystemen zusammen (Übersicht 1).

 

Übersicht 1. Begriffsdefinitionen zu Kultursystemen (nach VANDERMEER, 1989 und FRITZ & STOLZ, 1989)

 

 

Die Kultur von 2 oder mehr Arten auf einem Feld (Überbegriff: Mehrfachanbau; multiple cropping) hat eine zeitliche (Fruchtfolge) und eine räumliche Dimension. Mischkulturen sind somit eine pflanzenbauliche Form höchster Intensität (GOVINDEN et al., 1984).

 

2.2 Gesellschaftspolitische Rahmenbedingungen

 

Hohe Bevölkerungszuwächse in vielen Ländern des tropischen Klimaraums bedingen einerseits einen enorm wachsenden Bedarf an Nahrungsmitteln, gleichzeitig aber auch einen Verlust an landwirtschaftlichen Produktionsflächen durch Bebauung (“Versiegelung”) (PCARRD, 1984). Befriedigung der steigenden Nachfrage bei einem Verlust an vorhandener Fläche kann nur über (1) Urbarmachen neuer landwirtschaftlich nutzbarer Flächen oder (2) Ertragserhöhung auf bestehenden Flächen erreicht werden (GOVINDEN et al., 1984). Bei oft geringem Kosten-/Nutzenwert von Neuerschließungen gewinnt Flächenintensivierung zunehmend an Bedeutung. Die Züchtung hochertragreicher Hybriden (HYV, high yielding varieties) besonders von Reis und Weizen war Ziel der “grünen Revolution” (green revolution) z.B. in Indien gewesen. Eine Analyse der Gründe für die in diesem Zusammenhang tatsächlich erreichten Produktionserhöhungen zeigt aber, dass es vornehmlich Verbesserungen der Produktionsfaktoren (Bewässerung, Düngung, Pflanzenschutz) und Rahmenbedingungen (Infrastruktur, Märkte) waren, die diese Erfolge bedingten (ANDREWS & KASSAM, 1976). Da jedoch auch weiterhin der Großteil der Nahrungsversorgung in den Händen des tropischen Kleinbauern liegt, der geringe Zugangsmöglichkeiten zu selbst einfachen Produktionsmitteln hat und seine Kulturen vornehmlich im gemischten Bestand führt (KASS, 1978), ist eine Auseinandersetzung mit diesen traditionellen Produktionsverfahren unumgänglich.

 

2.3 Pflanzenbauliche Faktoren

 

2.3.1. Ökologische Faktoren

 

Pflanzenbauliche Ökosysteme lassen sich anhand der genetischen Vielfalt ihrer Populationen (Arten) unterscheiden: Wird in einem zeitlichen und räumlichen Rahmen mehr als eine Pflanzenart kontinuierlich kultiviert (Polykultur), so ist diese Vielfalt höher als in der extremen Form des Reinanbaus, der Monokultur, aber geringer als in einer nicht-kontinuierlichen Landnutzung wie z.B. im Wanderfeldbau (Übersicht 2).

 

Übersicht 2. Charakteristika pflanzenbaulicher Ökosysteme (nach SMITH & FRANCIS, 1986)

 

Wanderfeldbau	Mischkultur	Reinkultur
viele Arten		wenige Arten
	genetische Vielfalt
maximal		minimal (Hybriden)
	Kontinuität
gering		hoch
	Stabilität
hoch		gering
	Stresstoleranz
hoch		gering
	Ertragspotential
gering		hoch

 

Die vielseitigen Wechselwirkungen in einer biologischen Gemeinschaft mehrerer Arten werden auf der Basis zweier Theorien diskutiert (VANDERMEER, 1986):

 

a. Konkurrenztheorie (competitive production principle)

Neben den Wechselwirkungen innerhalb artgleicher Organismen (intraspezifische Beziehungen) nehmen in einer Mischkultur zusätzlich interspezifische Wechselwirkungen (Beziehungen zwischen artverschiedenen Lebewesen) Einfluss auf die Produktivität des Gesamtsystems (HART, 1986). Interspezifische “Konkurrenz” in Reinkulturen ist relativ einfach durch systematische Variation von Pflanzdichten messbar (HUXLEY & MAINGU, 1978; VANDERMEER et al., 1984; VEEVERS & ZAFAR-YAB, 1980), Ergebnisse sind Ertragsmodelle wie die “klassische” Gleichung I/Y = a + b · D (Y: Ertrag; D: Pflanzdichte; a, b: Parameter). Ein Erfassen von interspezifischer Konkurrenz hängt hingegen nicht nur von den Pflanzdichten der Einzelkulturen, sondern auch von räumlicher Proportion (Flächenanteile) und Anordnung (Pflanzmuster) ab (RADOSEVICH & WAGNER, 1986). Konkurrenzstärke bleibt im Zeitverlauf nicht konstant, sondern richtet sich nach dem Wachstumsverlauf der Kulturen (WILES et al., 1989). Mögliche Mechanismen interspezifischer Konkurrenz können sein (GLIESSMAN, 1986, RADOSEVICH & WAGNER, 1986): (1) Koexistenz (keine Wechselwirkung), (2) einseitige Wirkung (eine Kultur wirkt fördernd oder hemmend auf eine zweite Kultur), (3) Antagonismus (gegenseitige negative Wirkung) und (4) Symbiose (gegenseitige positive Wirkung). Die Produktivität einer Mischkultur ist somit eine additive Funktion aus intra- und interspezifischer Konkurrenz ( Y₁ = f(D₁); Y₂ = f(D₂); Y₁₂ = f(D₁ + D₂ + D₁· D₂); D₁ · D₂: interspezifische Konkurrenz ).

 

b. Konkurrenzausschlußprinzip (competitive exclusion principle)

Nach dieser zweiten Theorie (“Axiom von Gause”; VANDERMEER, 1989) können zwei Arten mit identischen Ansprüchen an Wachstumsfaktoren nicht nebeneinander existieren, oder mit anderen Worten, zwei Populationen können koexistieren, wenn sie nicht dieselben Ressourcen nutzen (ROSSET et al., 1984). Koexistierende Arten nutzen verschiedene Wachstumsfaktoren, wenn verschiedene ökologische Nischen (“Nischentheorie”) ausgebildet worden sind und somit interspezifische Konkurrenz vermieden wird (GEISSLER et al., 1981). Nach der “Theorie der Umweltmodifikationen” (environmental modification principle; VANDERMEER, 1986) verändert das Vorhandensein einer zweiten Art die Umweltbedingungen der ersten Art (VANDERMEER, 1984), Folge dieser “Einmischung” (interference) ist die Reaktion einer Art auf die durch die andere Art hervorgerufene Umweltveränderung (HALL, 1974), Konkurrenz ist dabei nur als Teilbegriff dieser Theorie zu verstehen. Mit speziellem Bezug auf Mischkulturen hat VANDERMEER (1981) die Theorie des “Einmischungs-Produktions-Prinzips” (interference production principle) begründet, die zusammengefasst aussagt, dass eine Mischkultur besser als die Reinkulturen der beteiligten Arten ist, wenn eine Kultur nicht zu sehr die wichtigen Wachstumsfaktoren der anderen Kultur beeinflusst, also interspezifische Konkurrenz kleiner als intraspezifische Konkurrenz ist. Die Vermeidung interspezifischer Konkurrenz durch Nutzung unterschiedlicher Nischen in Mischkulturen und daraus resultierender überlegener Produktivität gegenüber Reinkulturen kann vielfach durch Analyse existierender Systeme belegt werden:

 

-          Nutzung verschiedener Stickstoffquellen (CABAHUG & PAVA, 1984)

-          Nutzung verschiedener Bodentiefen (ANDREWS & NEWMAN, 1970; ASHOKAN et al., 1985)

-          Nutzung von Wachstumsfaktoren zu verschiedenen Zeitpunkten (GOVINDEN et al., 1984)

-          Nutzung verschiedener Pflanzenhöhen (HARWOOD & PRICE, 1976; RAO, 1986)

 

Beispiele der aktiven Modifikation der Umweltbedingungen einer Kultur durch eine zweite sind:

 

-          Unkrautunterdrückung (ALTIERI & LIEBMAN, 1986; DAHIYA & RAO, 1985)

-          Windschutz (BARKER & FRANCIS, 1986; RADKE & HAGSTROM, 1976)

-          Veränderung des Mikroklimas (ALTIERI et al., 1977; CHAVEZ & MENDOZA, 1986)

-          Veränderung des Schädlings-/Krankheitspotentials (AKBOOLA & FAYEMI, 1971; BHATNAGAR & DAVIES, 1981)

-          Veränderung des Nährstoffangebots (ALLEN & OBURA, 1976; HAYSTEAD, 1983 )

-          Veränderung des Wasserangebots (GOVINDEN et al., 1984; SUWANARIT et al., 1984)

-          Veränderung des Lichtangebots (ALLEN & OBURA, 1976; TRENBATH, 1976)

-          Veränderung der Bodenstruktur (UNGER & STEWART, 1976; SIDDOWAY & BAR NETT, 1976)

 

Ein weiterer wichtiger Effekt ist die zeitliche und räumliche Kontinuität und Intensität der Ausnutzung vorhandener Wachstumsfaktoren (Ressourcen) (NORMAN, 1974; VANDERMEER, 1984), sowie deren langfristige Schonung und Erhaltung (UNGER & STEWART, 1976, SIDDOWAY & BARNETT, 1976).

 

2.3.2. Wachstumsfaktoren

 

Die unzähligen Variationen der Mischkultursysteme sind Ergebnis Jahrtausende alter Entwicklung durch den Menschen und stark an die Ausnutzung der Wachstumsfaktoren in dem regional vorherrschenden Klima angepasst (OKIGBO & GREENLAND, 1976):

 

2.3.2.1. Licht

 

Die Reduktion von Lichtintensität innerhalb eines Blattwerks verläuft exponentiell und Lichtqualität nimmt durch Verschiebung der Wellenlänge in weniger photosynthetisch aktive Bereiche ab (KRUG, 1991). Stehen in einem gemischten Bestand 2 Arten zusammen, so ist zu erwarten, dass mit der Pflanzenhöhe einer Kultur das (quantitative und qualitative) Lichtangebot für die zweite Kultur abnimmt, und dies nicht ohne ertragsmindernde Konsequenzen bleiben kann (TRENBATH, 1976). Die Ansprüche der Arten an die Strahlung sind unterschiedlich:

 

Bei Pflanzen mit Photosynthesestoffwechsel des C₄-Dikarbonsäurewegs liegt einerseits die Lichtsättigung sehr hoch, so dass sie selbst unter tropischen Lichtverhältnissen kaum überschritten wird (ALLEN et al., 1976), andererseits liegt der Lichtkompensationspunkt meist höher als bei C₃-Pflanzen, bei denen wiederum hohe Lichtintensität zu frühem Stomataschluß und schnellerer Einstellung der Leistungsfähigkeit der Blätter führt (KRUG, 1991). Bessere Nutzung hoher Lichtintensität bei C₄-Pflanzen lassen diese Arten als geeignet erscheinen, in einer Mischkultur die Stelle der höherwachsenden, nicht beschatteten Art einzunehmen (Beispiel: Mais).

 

Unter schwacher Bestrahlung verlieren C₄-Pflanzen ihren Vorteil gegenüber Arten mit C₃-Photosyntheseweg (GEISSLER et al., 1981), unter denen Schattenpflanzen durch ihre Morphologie an die qualitativ bessere Ausnutzung geringer Strahlungsintensität (GOVINDEN et al., 1984) angepasst sind. Doch selbst wenn in einer Mischkultur die kleiner wüchsige Art nicht genetisch an geringe Strahlung adaptiert ist, so mag sie doch in der Lage sein, sich in gewissem Maße an diese Lichtverhältnisse anzupassen (TRENBATH, 1976). Kennzeichen einer effizienten Lichtnutzung sind (ALLEN et al., 1976; KRUG, 1991; TRENBATH, 1976; TRENBATH, 1981):

 

-          schnelle Entwicklung eines dichten Blattwerks

-          große Blattfläche gegen Lichtstreuung und Reflexion

-          plagiotrope Blattstellung höher stehender Blätter

-          horizontale Blattstellung tiefer stehender Blätter

-          mosaikförmige Blattanordnung

-          lange Lebensdauer der Blätter

-          schnelle Reaktion auf Beschattung:

-          geringes Wurzel/Spross-Verhältnis

-          höheres Blattflächen/Blattgewicht-Verhältnis (spezifische Blattfläche)

-          stärkerer Höhenwuchs.

 

Betrachtet man Lichtnutzung im zeitlichen Rahmen, so können viele Reinkulturen mit frühem Bestandesschluss hohe Absorptionsraten erreichen (GOVINDEN et al., 1984), diese aber nur zu einem Teil ihrer Kulturdauer aufrechterhalten. Untersaaten (relay intercropping) sind ein Weg, Effizienz der Ressourcennutzung zu Beginn und zu Ende einer Kultur zu erhöhen. Probleme ergeben sich hier in der Auswahl des optimalen Pflanz-/Saattermins, damit die Zweitkultur anfänglich nicht zu stark unter der Beschattung durch die Erstkultur “zu leiden hat” (TRENBATH, 1981).

 

2.3.2.2. Wasser

 

Für eine Mehrzahl von Mischkulturen gilt, dass sie in Trockenzonen eine höhere Produktivität als die Reinkulturen der beteiligten Arten haben (KASS, 1978; RAJU et al., 1986). Dies spricht für eine effizientere Nutzung des vorhandenen Wasserpotentials oder, falls die Mischkultur wie häufig einen höheren Wasserverbrauch aufweist, dafür, dass mehr Wasser, z.B. durch tiefer reichende Wurzelzonen als Folge der Nachbarschaftswirkung der anderen Kultur, verfügbar gemacht worden ist. Bodenbedeckung und Beschattung sind wesentliche Faktoren im Zusammenspiel Transpiration und Evaporation (OLASANTAN, 1985). Eine bessere Bodenbedeckung durch die Zweitkultur reduziert oberflächigen Wasserabfluss, erhöht die Aufnahmefähigkeit des Bodens besonders bei starken Niederschlägen und reduziert Evaporation (OLASANTAN, 1985), wohingegen durch höhere Blattfläche pro Grundfläche Transpiration erhöht wird. Beschattung in einer Mischkultur führt zu höheren Blattflächenindizes (auch durch Veränderung des Mikroklimas) mit gesteigerter Transpiration (RADKE & HAGSTROM, 1976), obwohl gleichzeitig weniger Wasser für die reduzierte Photosynthese benötigt wird (ALLEN et al., 1976). Der gesamte Wasserbedarf (Evapotranspiration) hängt somit direkt mit der Blattfläche pro Grundfläche (Blattflächenindex, LAI) zusammen, bei LAI’s kleiner als 2,0 wird mehr Wasser durch Evaporation als durch Transpiration verbraucht (ALLEN et al., 1976), bei kleinen Bestandesdichten kann reduzierte Evaporation zusätzliche Transpiration wettmachen, bei größeren Pflanzdichten jedoch überproportionale Transpiration eine insgesamt höhere Evapotranspiration bedingen (SUWANARIT et al., 1984). Einen hohen Stellenwert nehmen hier auch Menge und Verteilung der Niederschläge ein (ROSSET et al., 1984): Gut verteilte, aber geringe Niederschläge halten die Bodenoberfläche gleichmäßig feucht, es besteht ein Übergewicht an Evaporation und hohe Pflanzdichten in einer Mischkultur werden den Gesamtwasserverbrauch reduzieren. Bei wenigen, heftigen Niederschlägen sind größeren Pflanzweiten den Vorzug zu geben, da bei schnell abtrocknender Bodenoberfläche Evaporation vergleichsweise an Bedeutung verliert.

 

2.3.2.3. Boden

 

Wenn Flächen kontinuierlich mit Mischkulturen bestellt werden, so ist eine Bodenbearbeitung meist nicht möglich, da sich die Kulturdauern der Arten nicht entsprechen. Eine Pflanzung/ Einsaat in laufende Bestände ohne intensive Bodenbearbeitung hat dabei positive Wirkungen vielfältiger Art (UNGER & STEWART, 1976):

 

Bei nicht zu schweren Böden wird der Luftaustausch kaum negativ beeinflusst. Wasserführung und -haltefähigkeit werden durch bessere Aufnahmefähigkeit (Intensität und Tropfengröße der Niederschläge werden durch die ständige Bodenbedeckung gemindert; GOVINDEN et al., 1984) sowie durch reduzierte Evaporation verbessert. Bodenbeschattung führt zu geringerer Bodentemperatur, die in den (heißen) Tropen z.B. Keimung und Auflaufen begünstigt. Geringe Bodenverdichtung durch fehlenden Fahrzeug- und Pflugeinsatz (Pflugsohle) hat langfristig positive Eigenschaften im Hinblick auf Erhaltung der Bodenstruktur.

 

Besondere Aufmerksamkeit sollte Mischkulturen im Zusammenhang mit Schonung der Bodenressourcen geschenkt werden (SIDDOWAY & BARNETT, 1976): Erosionsverluste durch Wasser und Wind wurden in den USA 1966 mit 7 t/ha·Jahr angegeben. Kontinuierliche Bodenbedeckung, Oberflächenmulch, Rotation und geringe Bodenbearbeitung sind direkt mit Mischkulturen verbundene Kulturmethoden zum Schutz vor Erosion durch Wasser. Winderosion in Trockengebieten kann wirkungsvoll durch Streifen-, Reihenkulturen oder Untersaaten (z.B. Stoppelkultur) begegnet werden.

 

Wohl unbestritten ist, dass hohe Schlaggrößen, Mechanisierung und vor allem aber intensive Rein- oder Monokulturen zu einer Abnahme von Bodenfruchtbarkeit führen können. Dies gilt insbesondere für Monokulturen von Mais, wo schon nach wenigen Jahren ein Verlust der Bodenfruchtbarkeit zu beobachten ist, nicht jedoch für Mischkulturen mit Leguminosen, die allgemein einen positiven Langzeiteffekt ausüben (AKBOOLA & FAYEMI, 1971; KASS, 1978). Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit heißt auch, eine möglichst vollständige Nutzung verfügbarer Pflanzennährstoffe zu erreichen. Werden Mineralien wie in kontinuierlichen Mischkulturen ständig von der Bodenlösung in Biomasse und umgekehrt umgebaut, besteht eine geringere Gefahr deren Auswaschung. Verschieden tiefe Wurzelzonen (CROOKSTON, 1976), hohe Wurzeldichte und ständiges Wachstum der aktiven Wurzelhaarzone (Wurzelspitzen; ANDREWS & NEWMAN, 1970) sind Wirkungen vieler Mischkulturen, Nährstoffauswaschung zu reduzieren. So können tiefer liegende Wurzeln einer Art oberflächlich nicht genutzte Nährstoffe einer flach wurzelnden zweiten Art vor dem endgültigen Verlust schützen (ASHOKAN et al., 1985).

 

Um die passiv in der Bodenlösung transportierbaren (mobilen) Nährstoffe Wasser und Stickstoff herrscht in einer Mischkultur entsprechend unterschiedlicher Gradienten in Wurzelnähe der Arten stärkere “Konkurrenz” als um die nur durch Diffusion (aktiv) beweglichen Nährstoffe Phosphor und Kalium (TRENBATH, 1976). Während für die Resorption von N keine extremen Wurzeldichten erforderlich sind, ist für die Aufnahme von Phosphor (Kalium) die ständige Neubildung von Wurzelspitzen nötig und mit einem stärkeren Wurzelwerk wird dann auch vergleichsweise mehr N aufgenommen (ANDREWS & NEWMAN, 1970). Arten, deren Wurzeln den Boden früher und schneller zu durchdringen vermögen, werden deshalb in einer Mischkultur von Vorteil sein. Entsprechend des Gesetzes der “Reduktion des nicht geschwächten Pflanzenteils” (KRUG, 1991), kann ein hohes Wurzel-/Sprossverhältnis Kennzeichen starker interspezifischer Konkurrenz um Bodenfaktoren sein (TRENBATH, 1976).

 

2.3.2.4. Physikalisch-/mechanische Faktoren

 

Eine höherwüchsige Art (z.B. Mais) kann in einer Mischkultur als Schutz und Unterstützung einer vom Habitus kleineren Art wirken: Undeterminierte Bohnen finden in Mais ein Rankgerüst (DAVIS et al., 1986) und können durch Erhöhung ihres Blattflächenindex mehr Strahlung auffangen.

 

Reihen- oder Streifenkulturen mit Mais dienen aber vor allem wie Hecken oder Baumschutzstreifen (südliches Taiwan!) als Windschutz (BARKER & FRANCIS, 1986), vor Schlagschäden und starker Evapotranspiration (CERVANCIA & REJESUS, 1984). Bei geeigneter Reihenausrichtung (quer zur Windrichtung) lässt sich ein verändertes Bestandesklima mit z.B. höherer Luftfeuchte und Temperatur erwarten, das in Trockenzeiten teilweise aber auch zu Transpirationsproblemen aufgrund hoher Blattflächenindizes führen kann (RADKE & HAGSTROM, 1976).

 

Physikalisch-/mechanische Barrieren in Mischkulturen stellen vielfach einen Schutz vor Überwindung und Sicht durch Pathogene dar (ALTIERI et al., 1977; ALTIERI & LIEBMAN, 1986; AVRDC, 1992). Farbe und Textur des Hintergrunds können für Pathogene hinderlich sein, die geeignete Wirtspflanze zu finden (ALTIERI & LIEBMAN, 1986). So sind besonders “gleichmäßige” Reinkulturen mit längerfristig freien Bodenflächen anfällig für spezialisierte Schädlinge (ALTIERI et al., 1977), die Signalwirkung bestimmter Farben wird z.B. durch Farbtafeln bewiesen (LITSINGER & MOODY, 1976). Dichter Bewuchs ungleicher Farbe und Textur in Mischkulturen kann in dieser Hinsicht den Anflug von Pathogenen reduzieren, andere Schädlinge wie Nagetiere finden in dieser Umgebung jedoch möglicherweise bessere Bedingungen vor (AKBOOLA & FAYEMI, 1971).

 

2.3.2.5. Düngung

 

Die Analyse vieler Versuche führt zu der übereinstimmenden Aussage, dass sich Mischkulturen durch eine höhere Nährstoffaufnahme auszeichnen (AHMED & GUNASENA, 1979; GOVINDEN et al., 1984). Die Arten versorgen sich in unterschiedlichen Bodentiefen (Nischen) und nutzen daher vorhandene Mineralien effizienter (OELSLIGLE et al., 1976). Positive Langzeiteffekte sind geringere Auswaschung, Erosion (KASS, 1978) und ein durch Einlagerung in die Biomasse höherer Vorfruchtwert der Kulturen in einem solchen System.

 

In einer Mischkultur stehen meist Kulturen mit unterschiedlichem Nährstoffbedarf und Nährstoffaneignungsvermögen zusammen (HART, 1975). Bei hohen Düngestufen ist daher zu erwarten, dass die Kultur mit starken Ansprüchen (z.B. Gräser wie Mais) besonders gefördert, die Zweitkultur mit geringem Aneignungsvermögen durch die Düngegabe entweder ebenfalls gefördert, oder aber durch die Nachbarschaftswirkung besonders reduziert wird. Die Gesamtproduktivität des Systems kann hierbei höher (NAIR et al., 1979), dabei aber möglicherweise in den Ertragsproportionen zur Kultur mit dem hohen Aneignungsvermögen verschoben sein (HART, 1975). Teilweise liefern nur die Reinkulturen maximale Einzelerträge (AKBOOLA & FAYEMI, 1971), es können aber auch nur geringe Unterschiede zwischen Mischkultur und ihren Reinkulturen herrschen (AHMED & GUNASENA, 1979). Unter einigen Versuchsbedingungen ließ sich keine signifikante Düngewirkung nachweisen und auch eine effizientere Nährstoffaufnahme muss nicht mit einem Ertragsvorteil verbunden sein (AHMED & GUNASENA, 1979, SUWANARIT et al., 1985).

 

Höchste Ertragsvorteile und -stabilität von Mischkulturen gegenüber Reinkulturen der beteiligten Arten sind auf niedrigen Düngestufen bzw. bei allgemein niedriger Bodenfruchtbarkeit bekannt geworden (AKBOOLA & FAYEMI, 1971). Dies begründet die Dominanz dieser Systeme in landwirtschaftlichen Randlagen und unter Low-Input-Produktionsbedingungen, und kann teilweise durch die Möglichkeit der Kompensation (Überkompensation) der Ertragseinbußen der Kultur mit hohen Ansprüchen durch die tolerantere Art begründet werden (HART, 1975).

 

Eine optimale Düngeplanung ist ausgesprochen schwierig zu erstellen und kann sich am wenigsten an den Empfehlungen für Reinkulturen orientieren (HART, 1975). Ziel muss eine ausgewogene Förderung des Gesamtsystems sein und sollte sich an Verfügbarkeit und Hauptbedarf der Teilkomponenten im Zeitablauf orientieren (OELSLIGLE et al., 1976). Splitapplikationen generell, sowie gezielte Gaben für kurze Kulturen und eventuell Depotdünger für Arten längerer Kulturdauer (SUWANARIT et al., 1985) sind Teil einer integrierten Düngung. Hat ein Farmer nur geringen Zugang zu Düngemitteln, so kann durch Artenwahl und Aussaat-/Pflanzstärke den Ansprüchen der Komponenten Rechnung getragen werden (OELSLIGLE et al., 1976).

 

2.3.2.6. Schädigungen und Pflanzenschutz

 

Entsprechend der in der Ökologie aufgestellten Hypothesen des “natürlichen Feindes” (natural enemy hypothesis) und der “Konzentration von Ressourcen” (ressource concentration hypothesis) schützt die Stabilität vieler Populationen vor dem Überhandnehmen einer einzigen, die Ansammlung vieler gleicher Stimuli aber zur Ausbreitung darauf positiv reagierender Populationen (ALTIERI & LIEBMAN, 1986). In diesem Sinne ist zu erwarten, dass entgegen möglicherweise explosionsartigen Schädlingsausbrüchen in Rein- bzw. Monokulturen, Mischkulturen relativ weniger befallen werden und insgesamt ökologisch stabiler sind. Analysen bestätigen, dass es in Mischkulturen tatsächlich nie zu höheren Schäden als in Reinkulturen gekommen ist (ALTIERI & LIEBMAN, 1986), und dass durch einen Ersatz von Reinkulturen durch traditionelle Polykulturen Schädlingsaufkommen reduziert werden kann (LITSINGER & MOODY, 1976). Es sind mindestens 2 Faktoren, die die gesamte Schädigung einer Mischkultur begrenzen: (1) Selbst wenn eine Komponente relativ in gleicher Stärke wie in ihrer Reinkultur geschädigt wird, so kann ein Ausgleich durch die andere (ungeschädigte) Komponente erfolgen (BHATNAGAR & DAVIES, 1981), falls der Schaden nicht zu spät im Kulturverlauf eingetreten ist (KASS, 1978). (2) Während in einer Reinkultur wenige Pathogene hohe Schäden verursachen können, werden in einer Mischkultur Schädlinge, aber gleichzeitig auch Nützlinge wie Parasiten und Räuber gefördert und der Gesamtschaden ist niedriger (ALTIERI et al., 1977; BHATNAGAR & DAVIES, 1981; LITSINGER & MOODY, 1976). Ob nun eine generelle Aussage: Stabilität = f(Diversität) möglich ist (ROSSET et al., 1984) oder nicht (BHATNAGAR & DAVIES, 1981) bleibe dahingestellt, jedoch wurden negative Folgen eines vielgestaltigeren Ökosystems selten berichtet (KASS, 1978). Welches sind Faktoren, die in einer Mischkultur Schädigungen durch Pathogene begrenzen können?

 

Bereits erwähnt wurden physikalisch-/mechanische Störungen, die Schädlingen bei der Suche nach geeigneten Wirtspflanzen eine Barriere sein können. Mechanismen einer biologischen Störung sind Fangpflanzen (trap crops), die (z.B. in begrünten Randstreifen oder Feldrändern) Pathogene ableiten können (GOVINDEN et al., 1984), Ausscheidungen antipathogener chemischer Stoffe anderer Pflanzen (viele Gräser!; LITSINGER & MOODY, 1976), sowie die “Verdünnung” von freien, auf Schädlinge attraktiv wirkenden Pflanzeninhaltstoffen (ALTIERI & LIEBMAN, 1986).

 

Ein im Vergleich zu Reinkulturen modifiziertes, diverseres Bestandesklima kann in Mischkulturen möglicherweise förderlich für Schädlinge sein (ALTIERI et al., 1977), zugleich finden aber auch Nützlinge bessere Umweltbedingungen vor (PERFECTO et al., 1986).

 

Da in Polykulturen z.T. andere Schädlinge und Krankheiten auftreten als in den Reinkulturen ihrer Arten (PINCHINAT et al., 1976), sind Pflanzenschutzempfehlungen der Reinkulturen meist nicht auf Mischkulturen zu übertragen. Die Verwendung chemischer Pflanzenschutzmittel erscheint ohnehin problematisch, da die Substanzen nur schwierig unter Wahrung der Wartezeiten und ohne Abdrift auf andere Kulturen, gezielt eingesetzt werden können (GOVINDEN et al., 1984; PINCHINAT et al., 1976) und dem tropischen Kleinbauern häufig gar nicht verfügbar sind (LITSINGER & MOODY, 1976). So gilt auch für die Prävention bodenbürtiger Schädigungen (z.B. durch Nematoden), dass der Einsatz äußerer Produktionsfaktoren (Nematizide, biologische Kontrolle, resistente Sorten) nur von geringem Nutzen für den Kleinbauern sind (NOE, 1988), und dass vielmehr ein optimiertes Kultursystem, sprich Artenwahl, Pflanzmuster und Fruchtfolge, die Wahrscheinlichkeit der Ausbreitung spezieller Pathogen begrenzt und somit eine langfristige Erhaltung der Produktivität des Standorts sichert.

 

Im Hinblick auf Schädigungen durch Pathogene ist auch der Einfluss der Düngung zu berücksichtigen: MARTIN et al. (1989) zeigten in einer Mischkultur Mais-Soja, dass durch nur mäßige Stickstoffdüngung (im Vergleich zu höheren Düngeniveaus) Ertrag nicht reduziert, der Befall durch den Europäischen Maiszünsler (European corn borer) aber deutlich begrenzt wurde.

 

2.3.2.7. Verunkrautung

 

Die Wirkung von Unkrautkontrolle in Rein- und Mischkulturanbau kann durchaus verschieden sein: Im Intensivanbau von Reinkulturen werden wahrscheinlich höchste Erträge durch einen kombinierten Einsatz von Unkrautbekämpfung (mechanisch oder chemisch) und Pflanzenschutz erzielt, im Mischkulturanbau unter seinen meist begrenzten Produktionsbedingungen ist diese Wirkung jedoch zu modifizieren (HART, 1975). So sind es wenigstens 3 Zusammenhänge, die bei der Wirkung von Verunkrautung auf Erträge zu beachten sind:

 

(1)                         Ertragsreduzierung durch Konkurrenz um Wachstumsfaktoren

(2)                         Ertragserhöhung durch vermindertes Schädlingsaufkommen

(3)                         Veränderung von Proportionen der Einzelerträge

 

Verunkrautung kann in Mischkulturen stark ertragsbegrenzend wirken (PRASAD et al., 1985a; PRASAD et al., 1985b), während es in unkrautfreien Anlagen zu höheren Schädlingspopulationen und Schäden kommen kann (ALTIERI et al., 1977). Eine generelle Aussage, dass Mischkulturen Unkräuter unterdrücken und dass Verunkrautung zu reduziertem Schädlingsaufkommen führt, ist jedoch nicht möglich (ALTIERI & LIEBMAN, 1986).

 

Falls Unkrautkontrolle die Wachstumsbedingungen für eine Art in Mischkultur besonders begünstigt, so kann es sein, dass die Erträge der 2. Art aufgrund der nun stärkeren “Konkurrenzfähigkeit” der ersten Art negativ beeinflusst werden (ALTIERI et al., 1977). Die Wirkung von Verunkrautung auf Gesamterträge in Mischkulturen beruht also auf Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Faktoren und kann kaum von Reinkulturen abgeleitet werden (HART, 1975). In Lagen mit hohem Schädlingspotential kann es sinnvoll sein, ein bestimmtes Maß an Verunkrautung zu akzeptieren. Besonders Gräser können aufgrund spezieller Pflanzeninhaltstoffe antipathogen wirken und hilfreich sein, Ertragseinbußen aufgrund Konkurrenz um Wachstumsfaktoren durch reduzierte biotische Pflanzenschäden zu überkompensieren (ALTIERI et al., 1977). Führt hoher Unkrautdruck jedoch zu starken Ertragseinbußen (aller Komponenten im Mischkultursystem), so scheint mechanische (Hand-) Hacke selektiven Herbiziden, deren Einsatz aufgrund der Vielzahl an Unkräutern im tropischen Klima ohnehin problematisch erscheint (AYENI et al., 1984), vorzuziehen sein (DAHIYA & RAO, 1985, PRASAD et al., 1985a; PRASAD et al., 1985b). Besonders schnell wachsende Arten, die früh eine dichte Blattfläche entwickeln, haben in Kulturen, die anfänglich nur langsam wachsen (z.B. Zuckerrohr), eine gut unkrautunterdrückende Wirkung. Bei früher Seneszenz einer solchen Art sind jedoch die Nährstofffreisetzung und eine mögliche spätere Begünstigung von Unkräutern zu bedenken, wenn die Hauptkultur zu diesem Zeitpunkt noch nicht ausreichend entwickelt ist (OKIGBO, 1979).

 

2.3.2.8. Sorten und Züchtung

 

Züchtung von Sorten für den Mischkulturanbau stellt weit höhere Anforderungen als die Auslese für Reinkulturen. Systeme sind vielfältig und es stellt sich die Frage, für welche Artenkombination und welche Umweltbedingungen gezüchtet werden soll (SMITH & FRANCIS, 1986). Aufgabe ist es daher, Sorten unter den jeweiligen lokalen Produktionsbedingungen zu selektieren (FRANCIS et al., 1976). Trotz der hohen Variabilität der Mischkultursysteme werden übergreifend einige gemeinsame Zuchtziele genannt (CABAHUG & PAVA, 1984; CROOKSTON, 1976; FRANCIS et al., 1976; KASS, 1978; STORM & FRANCIS, 1986):

 

-          Kulturzeit: Eine kurze Kulturzeit (Frühzeitigkeit) stellt eine Intensivierung hinsichtlich Zeit dar, die Abhängigkeit der Kultur von wechselnden Umweltbedingungen ist geringer, Pflanztermine sind besser variierbar und lassen sich den Kulturbedingungen besser anpassen. Lange Kulturzeiten können in Regionen mit z.B. unregelmäßig verteilten Regenfällen vorteilhafter sein. Sind keine Lagermöglichkeiten für das Erntegut vorhanden, ist eine gleichmäßige Ernteverteilung über längere Zeiträume als positiv zu bewerten.

 

-          Variabilität in Morphologie: Das Ausnutzen verschiedener Nischen durch die Mischungspartner erfolgt durch eine Kombination von Arten mit möglichst unterschiedlicher Morphologie. Pflanzenhöhe der Arten entscheidet darüber, ob die zweite Art über ein höheres Maß an Schattentoleranz verfügen sollte, die Auswahl von Sorten eines bestimmten Wuchstyps (z.B. determiniert/indeterminiert) kann entscheidend darüber werden, welche Ertragsproportionen zwischen den Mischungspartnern zu erwarten sind. Sorten mit flachem Wurzelwerk sind günstiger für kurze Kulturzeiten, während Sorten mit tiefem Wurzelwerk resistenter gegen unregelmäßige Regenfälle und geeigneter für längere Kulturzeiten sind.

 

-          Stresstoleranz: Die hochertragreichen Sorten für Reinkulturen sind oft nur unter optimalen Klimabedingungen und/oder hohem Einsatz an Input-Faktoren (z.B. Bewässerung) produktiv. Unter schlechten Umweltbedingungen verlieren sie jedoch oft schnell ihren Vorteil gegenüber traditionellen Herkünften.

 

-          Reaktion auf Pflanzdichte: Eine optimale Sorte für den Mischkulturanbau sollte eine möglichst geringe Reaktion auf inter- und intraspezifische Pflanzdichte haben.

 

-          Schädlings-/Krankheitsresistenz: Sorten mit kurzer Kulturdauer sind oftmals geringer anfällig für Schädigungen.

 

-          Uniformität des Ernteguts im Hinblick auf Qualität und Quantität zu einem bestimmten Erntezeitpunkt oder über einen Erntezeitraum.

 

-          Reaktion auf Bodenfruchtbarkeit: Möglicherweise ist ein geringes, aber stabiles Ertragspotential auf “mageren” Standorten wichtiger als das maximale Ertragspotential auf Standorten hoher Bodenfruchtbarkeit.

 

-          Ertragssicherheit ist eine Funktion aus genetischem Ertragspotential und Stresstoleranz. Außerdem sollten die Arten in einer Mischkultur die Fähigkeit besitzen, die Schädigung einer Art durch Ausnutzen der frei werdenden Wachstumsfaktoren zu kompensieren.

 

-          Toleranz gegenüber geringem Lichtangebot: In einer Mischkultur beschattete Arten sollten tolerant gegenüber geringen Lichtintensitäten sein und schwach ausgeprägter Photoperiodismus schafft Unabhängigkeit von Tageslängen bei der Auswahl der Pflanztermin.

 

Obwohl Zuchtziele bekannt sind, gibt es außer lokalen Herkünften keine eigentlichen Sorten für den Mischkulturanbau (AHMED & GUNASENA, 1979). Die verwendeten Landsorten sind im Allgemeinen konkurrenzfähiger (OLASANTAN, 1985), ertragreich ohne hohen Einsatz an Produktionsfaktoren (PINCHINAT et al., 1976) und tolerant gegenüber schlechten Umweltbedingungen (GOMEZ & GOMEZ, 1983). Nichtsdestotrotz liegt der Schwerpunkt internationaler Züchtung auf der Verbesserung von Sorten für den Reinkulturanbau, obwohl wie bereits beschrieben, eine allgemeine Verbesserung der Nahrungsmittelproduktion in den Tropen nicht am Kleinbauern mit seinen traditionellen Kultursystemen vorbeiführt. Der oftmals beschrittene Weg des Austestens von Reinkultursorten in Mischkulturen ist erfahrungsgemäß nicht der beste (CHANDEL et al., 1987), da gute Sorten in Reinkultur nicht unbedingt auch positiv in Mischkultur reagieren müssen (SMITH & FRANCIS, 1986). In einer Mischkultur von Sojabohne und Mais in Indien erwiesen sich 14 Sojasorten (für Reinkulturen) schlechter und nur 6 Sorten besser als eine Landsorte (SHARMA & MEHTA, 1988). So zeigte sich beispielsweise in Indonesien, dass trotz neuer Sorten, traditionelle Herkünfte von Halbsubsistenzfarmern auch weiterhin bevorzugt werden, da diese in ihren Kultursystemen unter den jeweiligen Produktionsbedingungen “besser” sind. Aus diesem Grunde fordert VAN DEN BOSCH (1987a), dass Sorten entwickelt werden müssen, die den traditionellen Produktionssystemen angepasst sind und zeigt, dass durch Selektion von Herkünften aus Mischkulturen und deren Weiterverbesserung in nur 3 Jahren 24% höhere Erträge bei Mungbohne ohne Ertragseinbußen bei Mais möglich sind. Zur Technik dieser Selektion sei erwähnt, dass sie auch (arbeitssparender) in Reinkulturen mit besonderen Verfahren (Einzelreihen mit hohen Pflanzweiten) möglich ist (VAN DEN BOSCH, 1987b).

 

2.4. Ökonomische Faktoren

 

2.4.1. Produktions- und Umweltbedingungen

 

Neben pflanzenbaulichen, sind es besonders auch ökonomische Produktionsfaktoren, die das Erscheinungsbild des tropischen Mischkulturanbaus prägen:

 

In einer Umgebung mit natürlichen Produktionsbedingungen hoher Variabilität (Klima, Boden, Pathogene; LYNAM et al., 1986), zeichnen sich viele kleinbäuerliche Betriebe in den Tropen durch begrenzte Marktverhältnisse (schlechte Absatzwege, hohe Absatzkosten), problematische personalwirtschaftliche Lage (steigende Arbeitskosten, sinkendes Arbeitskräfteangebot durch Abwanderung), geringe Kapitalausstattung, begrenzten Zugang zu Produktionsfaktoren (z.B. Technologie), begrenzten Flächen, aber einem ständig hohen Angebot an Sonnenenergie aus (HARWOOD & PRICE, 1976).

 

2.4.2. Produktionsziele

 

Abgesehen von Randlagen produziert eine Mehrzahl von tropischen Kleinbauern nicht nur zum Subsistenzzweck allein, sondern hat neben der Selbstversorgung (Konsum) auch meist eine kommerzielle Absicht (HARWOOD & PRICE, 1976; OELSLIGLE et al., 1976). So sind es aber besonders die kleinen Betriebe, in denen mindestens die Ernährungsbedürfnisse der Familie gedeckt werden müssen und die, auf einer höheren Intensitätsstufe als größere Betriebe, fast ausschließlich Mischkulturen führen (LYNAM et al., 1986). Mit der Ausrichtung auf alleiniger Vermarktung der Produkte steigt die Wahrscheinlichkeit, dass auf Reinkulturen übergegangen wird, und es sind vor allem Kontrolle ungünstiger Umweltbedingungen (z.B. Bewässerung in Trockenzonen), höhere Marktorientierung und hohe Arbeitskosten (im Vergleich zu Maschinenkosten, falls technologische Produktionsmittel dem Farmer zugänglich sind), die den Wechsel zu Reinkulturen bedingen (LYNAM et al., 1986). Dennoch beschreiben SHARMA et al. (1984) für die indische Delhi- Region, dass Mischkulturanbau in kleinen Betrieben besonders zur Maximierung der Gewinne, in großen Betrieben aber zur Auslastung vorhandener Arbeitskräfte, dem Reinkulturanbau vorzuziehen ist.

 

Wichtige Produktionsziele von Bauern, die Mischkulturen dem Anbau von Reinkulturen vorziehen, wurden teilweise durch empirische Umfragen ermittelt und zeigen, dass Handlungsursachen sehr vielfältig sind:

 

Ein höherer Erlös unter gegebenen Anbaubedingungen kann, muss aber nicht, abhängig von Marktpreisen sein, maximale Höhe und zeitliche Verteilung sind dabei durch Kulturauswahl mehr als durch Wahl des Kultursystems zu beeinflussen (KASS, 1978). Eine bessere Vergleichsbasis als absolute Erträge oder Erlöse bieten Verhältniszahlen, die vorzugsweise auf den, die Produktion am meisten begrenzenden, Inputfaktor (“knappstes Gut”) bezogen werden. Minimumfaktoren können dabei sein (HILDEBRAND, 1976; NORMAN, 1974; PARKHURST & FRANCIS, 1986): eine Einheit Wasser (in Trockenzonen), Saatgut (wenn zugekauft), Land (besonders wenn zugepachtet), eine Arbeitskraftstunde (allgemein oder im Zeitraum geringster Verfügbarkeit, wie z.B. zu Beginn der Regenzeit).

 

Ergebnisse von Unternehmen in Nigeria (NORMAN, 1974; NORMAN, 1977) zeigen, das Erlös/Flächeneinheit 62% höher, Erlös/AKH 15% niedriger, Erlös/knappe AKH (Juni-Juli: Arbeitsspitze) 20% höher und der Gewinn 60% (!) höher in Mischkulturen als in vergleichbaren Reinkulturen ist.

 

Stabilität von Produktion und Erlös wird einerseits durch die Diversität der Produkte aus Mischkulturen, andererseits aber durch Kompensation einer, aus welchem Grund auch immer, geschädigten durch die ungeschädigte Kultur bewirkt (BHATNAGAR & DAVIES, 1981; GOVINDEN et al., 1984, LYNAM et al., 1986). Unter Stabilität kann man die Ernährungssicherung der Familie und/oder auch die Sicherung eines ständigen Familieneinkommens verstehen (GOMEZ & GOMEZ, 1983). Eine Wahrscheinlichkeitsrechnung auf Basis historischer Daten (PEARCE & EDMONDSON, 1982) sowie lineare Planungsrechnungen auf Basis von Erntestatistiken (GOMEZ & GOMEZ, 1983; NORMAN, 1977) oder allgemeine Literaturauswertungen (BATHNAGAR & DAVIES, 1981; KASS, 1978) beweisen, dass in Mischkulturen Gesamterträge (-erlöse) tatsächlich weniger von Totalausfällen oder Absinken unter kritische Grenzen gekennzeichnet sind als in Reinkulturen und diese somit ein gerⁱngeres Anbaurisiko darstellen.

 

Auslastung und Verteilung vorhandener Arbeitskräfte: Obwohl Mischkulturen insgesamt mehr AKh/Flächeneinheit aufwerfen, stellen sie geringere Ansprüche an “nicht verschiebbare” Arbeiten und benötigen weniger AKH/Zeitraum knappster Verfügbarkeit (GOVINDEN et al., 1984; OELSLIGLE et al., 1976). Diese Arbeitsverteilung ist auch ein Ausdruck allgemeiner Reduzierung der Saisonalität (BORUAH et al., 1984), bzw. Ernteverteilung (GOVINDEN et al., 1984), die besonders bei ungenügenden Lagermöglichkeiten für Selbstversorgung und Absatz von entscheidender Bedeutung sein kann. Eine Reihe weiterer Beispiele soziokultureller Faktoren wie z.B. Tradition, die für eine Entscheidung zugunsten des Mischkulturanbaus sprechen, finden sich in BRADFIELD (1986).

 

Wenn obige Zielvorgaben durch existierende Systeme nahezu perfekt erfüllt werden (NORMAN, 1977), so stellt sich die Frage, welche Auswirkungen eine Änderung der Produktionsrahmenbedingungen, wie z.B. verbesserte technologische Voraussetzungen, auf die traditionellen Produktionssysteme haben können:

 

Möglicherweise wird ein anderes System (z.B. Reinkulturen) vorteilhafter (GOVINDEN et al., 1984) oder Mischkulturen sind dennoch vorzuziehen (NORMAN, 1977). Falls Mischkulturanbau nur unter geringem Faktorangebot effizient ist (HARWOOD & PRICE, 1976), bleibt fragwürdig, ob Mechanisierung überhaupt im Interesse von Kleinbauern liegt (KASS, 1978). Im Sinne von Umweltschutz, aber auch aufgrund ökonomischer Gesichtspunkte, scheint der Ersatz zunehmend teurer, künstlicher Pflanzenschutz- und Düngemittel durch schonendere Verfahren in Zukunft nicht ungünstig für den Mischkulturanbau zu sprechen (HARWOOD & PRICE, 1976).

 

3. Leguminosen im tropischen Mischkulturanbau

 

3.1. Spezielle pflanzenbauliche Faktoren

 

3.1.1. Fixierung und Übertragung von Mineralien

 

3.1.1.1. Symbiose mit Rhizobium-Knöllchenbakterien

 

Die besondere Fähigkeit der Leguminosen, Symbiose mit Wurzelknöllchenbakterien (Rhizobium leguminosarum) einzugehen (KRUG, 1991), ist in ihrer Intensität abhängig von mehreren Faktoren (CABAHUG & PAVA, 1984):

 

Durch hohes Stickstoffangebot im Boden wird diese Symbiose gemindert, durch hohe Phosphorbodengehalte dagegen günstig beeinflusst. Eine geeignete Leguminosenvorfrucht, die noch aktive Bakterien im Boden hinterlässt, ist förderlich wie ein höherer pH-Wert und eine niedrigere Bodentemperatur (z.B. durch Dichtsaat oder Sorten mit schnellem Bestandesschluss; REHM & ESPIG, 1984). In Mischkulturen wird im Allgemeinen eine bessere Nodulation von Leguminosen als in Reinkulturen beobachtet (z.B. ROSSET et al., 1984), was möglicherweise mit einer höheren inter- als intraspezifischen Konkurrenz um Boden-N begründet werden kann.

 

Die Leistungsfähigkeit der Luftstickstoffbindung durch Leguminosen liegt dabei entsprechend Klima und Standort-/Anbauverhältnissen in Deutschland bei circa 100 kg/ha (KRUG, 1991), und z.B. für Sojabohnen (Glycine max (L.) Merr.) zwischen 100 kg/ha (REHM & ESPIG, 1984) und 128 kg/ha (CHANDEL et al., 1989).

 

Durch künstliche Impfung von Leguminosen mit verschiedenen Stämmen von Rhizobium lassen sich diese Werte ertragsbegünstigend nach oben beeinflussen und dies gilt insbesondere für Mischkulturen, wenn darüber hinaus keine zusätzlichen Stickstoffdüngegaben gegeben werden (Mischkultur Mungbohne; Vigna radiata L.; mit Mais; CABAHUG & PAVA, 1984).

 

In Mischkulturen ist neben der aktiven Aufnahme auch die Möglichkeit der direkten Verfügbarmachung von Luftstickstoff für eine zweite Art (Nichtleguminose) von besonderem Interesse: Versuchsergebnisse werden teils so interpretiert, dass die N-Fixierung der Leguminose keinen Vorteil oder Düngeeffekt für die 2. Kultur darstellt (AKBOOLA & FAYEMI, 1971, ALLEN & OBURA, 1976), oder die N-Abgabe der Wurzelknöllchen nur im Maßstab weniger kg/ha liegt und somit keinen Nutzen für den Mischungspartner darstellt (MAHMUD et al., 1985). Andererseits zeigten Dünge- und Mischkulturversuche mit Soja, dass in einem 1:1 Pflanzmuster mit Mais rund 30 kg N/ha übertragen wurden, und es somit zu keinen Ertragseinbußen bei Mais gekommen ist (SINGH et al., 1986). In einer Mischkultur von mit Rhizobium-Bakterien beimpfter Sojabohne mit Hirse (Eleusine coracum L.) und nicht beimpfter Sojabohne (1:2 Pflanzmuster), konnten Trockengewicht, Ertrag und Ernte-N-Gehalte der nicht beimpften Mischungspartner erhöht werden. Durch aktive Übertragung und/oder Freisetzung durch verrottende Wurzelknöllchen seien 40-80 kg N/ha für die Mischungspartner verfügbar gemacht worden, die zusätzlich eine bessere Wirkung als künstliche Stickstoffdüngung hatten (CHANDEL et al., 1989). In einer Mischkultur von Tomate und roten Bohnen (Phaseolus vulgaris L.) wurden Tomatenerträge nicht negativ beeinflusst und es wird zur Begründung auch die Möglichkeit genannt, dass durch Absonderung von Rhizobium-Bakterien von Bohnenwurzeln, Tomatenwurzeln infiziert worden sein könnten und sich dadurch eine bessere Stickstoffversorgung auch für die Tomate ergeben hätte (ROSSET et al., 1984).

 

3.1.1.2. Belebung der bakteriellen Tätigkeit im Boden

 

Durch Ausscheidung verschiedener organischer Substanzen in der näheren Umgebung einer Wurzel (Rhizosphäre) werden geeignete Bedingungen für die Rhizosphärenflora (Bakterien und Pilze) geschaffen, die positive Wirkung auf die Umsetzung von Bodenmineralien haben (GEISSLER et al., 1981). Je besser die bakterielle Tätigkeit in der Rhizosphäre einer Pflanze, desto höher sind ihre Ertragserwartungen (TRENBATH, 1976) und Leguminosen haben offenbar die Fähigkeit, nicht nur N-Gehalte in der Wurzelnähe von Nichtleguminosen anzuheben, sondern diese auch durch Förderung der bakteriellen Tätigkeit für den Mischungspartner besser verfügbar zu machen (SINGH et al., 1986): Dieser Mechanismus nimmt mit Seneszenz der Wurzeln ab und gilt in einem Vergleich zwischen Soja, Urdbohne (Vigna mungo (L.) Hepper) und Erdnuss (Arachis hypogaea L.) besonders für die Sojabohne. Auch THAKUR & BORA (1987) berichten von einer Erhöhung der Ernte-N-Gehalte in Mais bei einer Mischkultur mit Urdbohne.

 

3.1.1.3. Symbiose mit Pilzen

 

Ein symbiotisches Verhältnis höherer Pflanzen mit Pilzen durch den Aufbau einer Mykorrhiza im Wurzelwerk begünstigt die Versorgung der Pflanze mit Mineralstoffen, so besonders Phosphor (KUO & HUANG, 1982; REHM & ESPIG, 1984). Neben verbesserter Aufnahme von Boden-P ist auch dessen direkter Transport von den Leguminosenwurzeln zu anderen Kulturen über das Pilzgeflecht möglich (HAYSTEAD, 1983). Die künstliche Beimpfung mit Mykorrhiza kann bei Soja Ertragsverbesserungen bis zu 20% bewirken (KUO & HUANG, 1982). Dieses Verfahren eignet sich besonders bei Fruchtfolgen mit z.B. stark zehrenden Gräsern wie Reis, die eine schlechte Bodenqualität hinterlassen.

 

3.1.1.4. Gasförmiger Transport über das Blatt

 

Unter labormäßigen Bedingungen wurde die Abgabe von N₂ durch Leguminosen, die aufgrund ihrer Symbiose mit Rhizobium ausreichend mit Stickstoff versorgt sind, über das Blatt und Fixierung über Blattflächen von Nichtleguminosen nachgewiesen (HAYSTEAD, 1983), hat aber unter natürlichen Anbauverhältnissen wahrscheinlich keine Bedeutung.

 

3.1.1.5. Vorfruchtwert

 

In welchem Maße Leguminosen in der Lage sind, Mineralien direkt an eine zugemischte Art abzugeben, bleibt wohl umstritten, der hohe Vorfruchtwert in einer Fruchtfolge ist jedoch gut belegt: In einer Mischkultur von Zuckerrohr mit verschiedenen Leguminosen (Urdbohne, Mungbohne) ließen sich im Vergleich zur Reinkultur höhere C-, N- und P-Bodengehalte messen, die in der ersten Kulturperiode (noch) nicht Auswirkungen auf Gesamterträge hatte (YADAV et al., 1987). In einer Mischkultur von Mais mit Soja- und Urdbohne wurden nicht nur die Maiserträge in der Mischkultur, sondern auch die nachfolgende Weizenkultur deutlich gefördert (SINGH et al., 1984). Indem Soja als reine Gründüngung 1,5 Monate nach Aussaat eingearbeitet wurde, konnten 7-10 Tage später zusätzlich rund 40 kg/ha pflanzenverfügbares N nachgewiesen werden, eine Mais-Mischkultur mit 2 Reihen Soja als Gründüngung (früh eingearbeitet) und 1 Reihe für Sojaerträge konnte Maiserträge signifikant erhöhen und Gesamterträge durch die Sojaernte zusätzlich steigern (PANDEY & PENDLETON, 1986). Diesen Langzeiteffekt der Verfügbarmachung von Luftstickstoff für andere Kulturen hängt mit der Geschwindigkeit verrottender Leguminosenwurzeln und Wurzelknöllchen zusammen (ROSSET et al., 1984), die in Abhängigkeit von den klimatischen Bedingungen (hohe Niederschläge begünstigen Freisetzung; PANDEY & PENDLETON, 1986) insgesamt auch zu einem geringeren Verlust an Boden-N durch Auswaschung, Verflüchtigung niedermolekularer N-Verbindungen, Fixierung an Bodenminerale und Erosion führt (HAYSTEAD, 1983).

 

3.1.2. Wasser

                                                                                   

Die Abhängigkeit einer Leguminose von Niederschlagsmenge und -häufigkeit kann nicht isoliert von anderen Wachstumsfaktoren betrachtet werden:

 

Im allgemeinen gelten viele Arten der Fabaceae aufgrund ihres kräftigen, tiefreichenden Wurzelwerks als vergleichsweise trockenresistent (FRITZ & STOLZ, 1989; KRUG, 1991), so sind z.B. Sojabohnen in Mischkulturen nur gering von Wasserstress betroffen (ALLEN & OBURA, 1976), was darauf schließen lässt, dass Trockenheit in einem gemischten Bestand mehr zum Minimumfaktor für die Nichtleguminose wird. Messung von Evapotranspiration in einer Mischkultur Mais-Mungbohne und deren Reinkulturen ergaben höchste Werte in der Maisreinkultur, mittlere Werte in der Mischkultur und niedrigsten Verbrauch in der Bohnenreinkultur (SUWANARIT et al., 1984). Eine Mischkultur Mais-Buschbohne war nur unter ausreichendem Wasserangebot ertragreicher als ihre Reinkulturen (FISHER, 1977a; FISHER, 1977b), aber eine reine Leguminosenmischkultur Straucherbse (Cajanus cajan L.) und Mungbohne lieferte in Indien unter Trockenheit vergleichsweise geringere Einzelerträge, die aber aufsummiert immer höher als die ihrer Reinkulturen waren (GIRL & DE, 1978).

 

Unter Wasserstress können eventuell Unkräuter eine stärkere Konkurrenz für die Hauptkultur als die zugemischten Leguminosen darstellen (Mais+Augenbohne; AYENI et al., 1984). Da Leguminosen vielfach hohe Anforderungen an Bodenluft und nicht verdichtetes Bodengefüge stellen (KRUG, 1991), für den Mischungspartner (z.B. Zuckerrohr) aber höhere Bodenfeuchten günstiger sein können (PRASAD & PARASHAR, 1989), ist bei stärkeren Niederschlägen oder Beregnung die Produktivität der wichtigeren Kultur oder der Gesamtertrag Maßstab für Wassergaben oder Auswahl des optimalen Mischungspartners.

 

3.1.3. Boden

 

Analysen von Leguminosenmischkulturen zeigen besondere Ertragsvorteile gegenüber Reinkulturen auf leichten, sandigen Böden. Diese Böden sind oft vergleichsweise nährstoffärmer als schwere Böden und verursachen bei Leguminosen wahrscheinlich ertragsauswirkende höhere Luftstickstofffixierungsraten (KASS, 1978).

 

In Mischkulturen mit als Monokotyle flachwurzelndem Mais (CABAHUG & PAVA, 1984), sowie mit Cassava auf Hügelbeeten (ASHOKAN et al., 1985), wurden Ertragsvorteile der Mischkulturen mit dem Verfügbarmachen verschiedener Nischen (Bodentiefen) begründet.

 

3.1.4. Physikalisch-mechanische Faktoren

 

Windschutz z.B. durch Maisreihen verringerte Evaporation in Mischkultur mit Soja (CERVANCIA & REJESUS, 1984) und förderte das Leguminosenwachstum durch höhere Luftfeuchte (BARKER & FRANCIS, 1986). Höhere Erträge sind auch durch Auswahl geeigneter Leguminosen in der Mischkultur erzielbar: undeterminierte Bohnen finden in Mais physikalische Unterstützung und sind determinierten Bohnen vorzuziehen (DAVIS et al., 1986).

 

3.1.5. Düngung

 

Trotz Luftstickstofffixierung waren in einer Mischkultur Mais- und Sojaerträge bei hohen N-Düngegaben maximal (SINGH et al., 1986). Wie auch für die Unkrautkontrolle kann jedoch gezeigt werden, dass bei durch Düngung verbesserten Umweltbedingungen für starkzehrende Kulturen wie Mais, Bohnenerträge sinken können (HART, 1975; LYNAM et al., 1986). Das Düngeoptimum für eine Mischkultur hängt somit von der Aussaatstärke (Pflanzdichte) der Komponenten und deren Flächenproportionen zusammen. Die für die Einzelkulturen in reinem Bestand geltenden Düngeempfehlungen bieten keinen Anhaltspunkt für Mischkulturen, da im gemischten Bestand selbst zur Erzielung von maximalen Erträgen der Einzelkulturen andere Optima als in ihren Reinkulturen herrschen, das Düngeoptimum für maximale Gesamterträge aller Einzelkulturen aber wieder woanders liegt (RUSSEL & CALDWELL, 1989).

 

P-Düngung in Leguminosenmischkulturen können die Wirkung haben, dass die Leguminose deutlich höhere Erträge liefert, die beteiligte (Haupt-) Kultur aber von der Düngegabe (und evtl. höherer Konkurrenzwirkung der Leguminose) unbeeinflusst bleibt (Reis und Sojabohne; SUWANNARAT & WAJANANAWAT, 1987). Phosphatgaben von 40 kg/ha lieferten in einer Mischkultur zweier Leguminosen (Straucherbse und Mungbohne) signifikant höhere Erträge als ohne Zusatzdüngung, während bei hohen Gaben (80 kg/ha) nur noch geringe zusätzliche Erträge verzeichnet werden konnten (SINGH et al., 1986).

 

3.1.6. Verunkrautung

 

In langen Kulturen (z.B. Zuckerrohr) können Leguminosen (z.B. Soja) schon allein wegen Unkrautunterdrückung sinnvoll sein und liefern zusätzliche Erträge ohne Ertragseinbußen bei der Hauptkultur (PRASAD et al., 1985a; PRASAD et al., 1985b). Teilweise wird keine Unkrautreduktion (Mung-/Urd-/Sojabohne; YADURAJU et al., 1986) in Mais festgestellt, jedoch werden Leguminosen (Buschbohne; HART, 1975; Augenbohne; AYENI et al., 1984) als widerstandsfähiger gegen Verunkrautung als Mais beschrieben, und sind in der Lage, reduzierte Maiserträge zu überkompensieren. Buschbohnen in unkrautfreier Anlage (mit verschiedenen anderen Kulturen) wiesen höhere Blattschäden durch signifikant höhere Schädlingspopulationen als in Parzellen ohne Unkrautkontrolle auf und wurden in ihrem Ertrag mehr von Insektenschäden als durch Konkurrenz mit Unkräutern betroffen (ALTIERI et al., 1977). In Mischkultur konnten bei Strauchbohne und Mungbohne mit Handhacke höhere Gewinne als in den Reinkulturen unter Herbizideinsatz erzielt werden (DAHIYA & RAO, 1985).

 

3.1.7. Physiologische Reaktionen

 

In Wachstumsanalysen werden wichtige (absolute) Werte direkt erfasst (z.B. Blattfläche, Frisch- und Trockengewicht) und davon abgeleitete (relative) Parameter (z.B. Blattflächenindex; leaf area index; LAI = Blattfläche pro Standraumfläche) sowie Wachstumsraten, d.h. Veränderung obiger Variablen im Zeitablauf (z.B. absolute Wachstumsrate; absolute growth rate; AGR = Veränderung von Pflanzentrockenmasse in einem bestimmten Zeitintervall), rechnerisch ermittelt (HUNT, 1978). Wachstumsanalysen in Mischkulturen sollen Erkenntnisse darüber liefern, welche Faktoren für das Pflanzenwachstum wichtig sind, welche Faktoren im Zusammenhang mit der Produktivität der Pflanze stehen und erklären helfen, welche Kulturen in einer Mischkultur kompatibel sind (OKIGBO, 1979).

 

Mungbohnen in Mischkultur mit Mais (CABAHUG & PAVA, 1984) wachsen im Vergleich zu ihrer Reinkultur aufgrund Beschattung höher, zeigen einen verzögerten Blühbeginn und reifen später, aber gleichmäßiger aus. Hülsenlänge, Anzahl Hülsen pro Pflanze, Samen/Hülse sowie Tausendkorngewicht sind in der Reinkultur höher und begründen höhere Erträge im Vergleich zum gemischten Bestand. Für die Trockenmasseproduktion von Yams, Mais, Melone und Augenbohne (OKIGBO, 1979) wurden in der Mischkultur nur geringere Werte bei zeitlich verzögertem Verlauf gemessen. Wachstumsraten wie die relative Wachstumsrate (relative growth rate; RGR = Trockenmasseproduktion pro Zeiteinheit) waren in der Mischkultur reduziert, die Nettoassimilationsrate (net assimilation rate; NAR = Trockenmasseproduktion pro vorhandenes Schoßgewicht und Zeiteinheit) war dagegen bei Bohne in Mischkultur mit Mais höher als in der Reinkultur.

 

Der Messung des Wachstums des Blattes als photosynthetisch aktives Pflanzenorgan kommt eine besondere Bedeutung zu. Blatttrockengewicht und Blattfläche sind in einer Mischkultur vom allgemeinen Pflanzenwachstum (z.B. durch Konkurrenz um Bodenfaktoren beeinflusst) und von der Beschattung durch die wachsende Kultur abhängig. Der Blattflächenindex kann entsprechend dem der Einzelpflanze zur Verfügung stehendem Standraum unter Beschattung höher (ALLEN et al., 1976; BARKER & FRANCIS, 1986), gleich (CABAHUG & PAVA, 1984), aber auch niedriger (OKIGBO, 1979) als in der Reinkultur sein. Abhängig von verschiedenen Wechselwirkungen, ist der Blattflächenindex ein Hinweis auf die “Konkurrenzfähigkeit” der Komponente in einer Mischkultur (ALLEN & OBURA, 1976).

 

3.2. Erträge und Wirtschaftlichkeit

 

Bei Mischkulturen mit Leguminosen werden sehr häufig 3 Beobachtungen gemacht:

 

(1)  Im gemischten Bestand mit Langzeitkulturen werden die Erträge der primären Kultur nicht oder kaum negativ beeinflusst und Leguminosenerträge stellen einen zusätzlichen Nutzen dar. Dies gilt insbesondere für Mischkulturen von Leguminosen mit Zuckerrohr (z.B. SINGH et al., 1985), wo zusätzlich eine Tendenz der steigenden Vorteilhaftigkeit der Mischkulturen unter schlechten Produktionsbedingungen (geringe Düngung bzw. Bodenfruchtbarkeit, wenig Unkrautbekämpfung; KASS, 1978) zu beobachten ist. Auch Mischkulturen von Reis mit verschiedenen Leguminosen (GHOSH et al., 1986; MANDAL et al., 1990) sind entsprechend der jeweiligen Versuchsergebnisse kennzeichnend für diese Wirkung. Bei Maismischkulturen scheinen hingegen eine ausreichende Bodenfruchtbarkeit bzw. gute Wachstumsbedingungen Voraussetzung dafür zu sein, dass Maiserträge nicht zu sehr unter den zugemischten Leguminosen leiden (ALLEN & OBURA, 1976; SUWANARIT et al., 1984).

 

(2)  In Regionen mit schlechten klimatischen Kulturbedingungen (z.B. Trockenzonen) sind Leguminosenmischkulturen in der Lage, Ertragsverluste der primären Kultur durch die Erträge der Zweitkultur auszugleichen oder zu überkompensieren. Häufiges Beispiel sind Mischkulturen von Straucherbse mit verschiedenen Leguminosen in semiariden Regionen Indiens mit geringen, unsicheren Niederschlägen (BISHNOI et al., 1987; RAJU et al., 1986).

 

(3)  Die Einzelerträge der Komponenten in der Mischkultur sind geringer, der Gesamtertrag aller Kulturen aber höher als in ihren Reinkulturen.

 

Entscheidenden Einfluss auf Ertragsreduktion der Hauptkultur bzw. Gesamtproduktivität der Mischkultur hat der Zeitpunkt der Leguminosenaussaat: Unter schlechten Bodenverhältnissen haben Leguminosen, wenn sie vor der Hauptkultur (z.B. Mais) eingesät werden, wahrscheinlich aufgrund intensiver Nodulation, keinen negativen Effekt auf die Erträge der “Hauptkultur” (KASS, 1978). Sind Bodenverhältnisse hingegen besser, kann eine frühzeitige Einsaat der Leguminose zu starken Ertragsbeeinträchtigungen des Mischungspartners führen (Tomate und Buschbohne; TEASDALE & DEAHL, 1987, Mais und verschiedene Leguminosen; AKBOOLA & FAYEMI, 1971, Urdbohne und Reis; SENGUPTA et al., 1985). Die in diesem Zusammenhang als empfehlenswert erscheinende spätere Einsaat der Leguminosen hat dann aber den Effekt, dass die Leguminose unter den nun für sie schlechteren Wachstumsbedingungen begrenzte Erträge liefert (BARKER & FRANCIS, 1986).

 

4. Experimenteller Teil

 

4.1. Standort

 

Der Mischkulturversuch wurde auf der Versuchsstation des AVRDC (Asian Vegetable Research and Development Center), Shanhua nahe der Stadt Tainan (Breitengrad: 23° Nord, Längengrad: 120° Ost) in Taiwan (Abb. 1) während eines Zeitraums vom 11.07.1991 bis 04.03.1992 durchgeführt.

 

Abb. 1. Taiwan

 

Das Klima des südwestlichen Teils von Taiwan ist durch den Übergang der Tropenzone in den mehr subtropisch geprägten Norden der Insel geprägt. Diese Übergangszone vom gemäßigten zum tropischen Monsunklima wird beherrscht von einem jahreszeitlichen Wechsel der Luftdruck-, Wind- und Niederschlagsverhältnisse (NEEF, 1981). Im Sommer von äquatorialen, feuchtwarmen Luftmassen (Südwestmonsun), die sich zu katastrophenartigen Taifunen aufbauen können, beherrscht, sind die trockenen, kühleren Winter Ausdruck von Nordostpassatwinden, die im Süden Taiwans kaum mehr Niederschläge mit sich führen. Klimadaten werden beim AVRDC mit eigener Wetterstation erfasst und lassen im Durchschnitt der Jahre 1990/91 eine Jahresdurchschnittstemperatur von 23,8° C (Berlin: 8,8° C) und mittlere Jahresniederschläge von 1916 mm errechnen. Die Entwicklung von Niederschlagswochensummen sowie maximalen und minimalen Lufttemperaturen (Abb. 2.) im Jahresverlauf zeigt, dass in den Wintermonaten nur geringe Niederschlagsmengen fallen, die Sommermonate jedoch von heftigen Regenfällen (z.T. fast 500 mm an 1 Tag!) gekennzeichnet sind. Im Winter sinken die Temperaturen selten unter 10° C, können aber Höchstwerte von fast 30° C erreichen, wogegen in den Sommermonaten ständig hohe Temperaturen von 20-35° C herrschen. Für den Pflanzenbau ist somit das ganze Jahr nutzbar, wie die hohe Temperatursumme (durchschnittliche Tagestemperatur über 10° C multipliziert mit Tagen) von fast 8700 Grad·d als Maß für das Wärmeangebot des Standorts (KRUG, 1991) beweist.

 

Abb. 2. Niederschlag (Wochensummen), Temperaturmaxima und -minima (Wochendurchschnitte) beim AVRDC (Ø 1990/91)

 

Ebenso wie die Temperatur ist auch die tägliche Bestrahlung abhängig von Jahreszeit und Niederschlagshäufigkeit bzw. Bewölkungsgrad (Tabelle 1) und erreicht im Jahresdurchschnitt 6,4 MJ/m²·d (Mitteleuropa im Sommer: 5-6 MJ/m²·d; KRUG, 1991).

 

Tab. 1. Mittlere tägliche Bestrahlung (Ø 1990/91) beim AVRDC

 

Monat	Jan	Feb	Mrz	Apr	Mai	Jun	Jul	Aug	Sep	Okt	Nov	Dez
Bestrahlung MJ/m2·d	4,83	5,59	6,56	6,37	8,31	7,15	7,94	7,35	6,09	6,23	5,37	4,91

 

Boden: Das alluviale Flachland im Westen Taiwans wird intensiv industriell (starker Emissionsausstoß!) und landwirtschaftlich genutzt. In den nördlichen Teilen und östlich in Richtung der Gebirgskette mehr von Lehmböden beherrscht, haben Böden im westlichen Küstenstreifen eine leichte, sandige Textur mit nur sehr geringen Humusgehalten (Tainan: 1,5%; WESTERMANN VERLAG, 1973). Im Südwesten erfolgt auch hinsichtlich Bodenstruktur der Übergang in die Tropenzone: gelblich-braune Latosole und gelb-rote Laterite sind die Basis für den ursprünglichen Anbau und Fruchtwechsel von Reis und Zuckerrohr (CWAA, 1973).

 

Klima und intensive Bodennutzung stellen hohe Anforderungen an die Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit: Schwere Regenfälle und Bewässerungswirtschaft führen zu Podsolierung und Erosionsproblemen (WESTERMANN VERLAG, 1973). Als nicht unwichtig ist die fortschreitende Versauerung der Böden durch z.T. bei weitem übermäßige Mineraldüngung einzuschätzen: Die sandigen Lehme in der Region um das AVRDC (Tainan) weisen eine allgemein hohe Bodenfruchtbarkeit (bes. hohe Phosphorgehalte) bei geringem Humusgehalt (s.o.) auf. Für die Kultur der Gemüsesojabohne (vegetable soybean) empfehlen HUNG et al. (1991) eine kombinierte mineralisch-organische Düngung von 30-40-30 kg/ha N-P-K und 20 dz/ha Hühnerdung bzw. 30 dz/ha Schweinedung. Im Rahmen dieser Untersuchung wurden in insgesamt 6 befragten Betrieben 1988/89 jedoch 75-208 kg/ha N, 42-321 kg/ha P und 72-226 kg/ha K (!) ohne organische Düngegaben gegeben.

 

4.2. Material und Methoden

 

4.2.1. Versuchsanlage

 

Mit Versuchsbeginn am 11.07.1991 wurden Misch- und Reinkulturen der Fruchtarten Gewürzpaprika (im weiteren auch als Capsicum bezeichnet), Capsicum annuum L., Zuckermais (Zea mays (L.) convar. saccharata), Körnermais (Zea mays L.) und Buschbohne (Phaseolus vulgaris var. nanus) als dreifaktorielle Blockanlage mit den Prüffaktoren:

 

-          Kultursystem (Beetbauweise) mit 2 Stufen: Reihenkultur/Streifenkultur

-          Maistyp mit 2 Stufen: Zuckermais/Körnermais

-          Art der Maisernte mit 2 Stufen: Mais nach Ernte entfernt/Mais nach Ernte auf Höhe der Capsicumpflanzen geschnitten

 

in 3 Wiederholungen (Blöcken) angelegt.

 

Gewürzpaprika und Mais wurden am 15.08.91 bzw. 21.08.91 ausgepflanzt/-gesät und Buschbohnen nach Ernte des Mais am 22.11.91 eingesät. Zu dieser vollständigen Blockanlage für die Mischkulturbehandlungen (alle Kombinationen der Stufen der drei Faktoren einmal in jedem Block: 2^.2^.2 = 8 Behandlungen · 3 Wiederholungen = 24 Parzellen) wurden 4 Kontrollbehandlungen: Reinkulturen von Gewürzpaprika mit (1) einfacher Pflanzdichte (Einzelreihen pro Beet) und (2) doppelter Pflanzdichte (Doppelreihen pro Beet) und Fruchtfolgen (3) Körnermais-Buschbohne sowie (4) Zuckermais-Buschbohne, ebenfalls mit je 3 Wiederholungen (insg. 4^.3 = 12 Parzellen) angelegt.

 

Mit Randstreifen und Gehwegen ergibt sich bei 36 Parzellen der Größe 6 m · 6 m eine Gesamtgröße der Versuchsanlage von 73 m· 22 m = 1606 m². Auf 5 Einzelbeeten (1m·6m) einer Parzelle wurden die einzelnen Fruchtarten entsprechend der Kultursysteme mit unterschiedlichen Pflanzweiten/-dichten ausgepflanzt/-gesät (Tab. 2.).

 

Optimale Pflanzdichten der Arten variieren entsprechend Kultursystemen und sind in Rein- und Mischkultur mit Wahrscheinlichkeit verschieden (TRENBATH, 1976; KASS, 1978). Experimente mit systematischer Variation von Pflanzdichten in Mischkulturen (HUXLEY & MAINGU, 1978; PUTNAM et al., 1985) sind relativ aufwendig, so dass viele Autoren besonders für Mais gleiche Aussaatstärken in Rein- und Mischkultur wählen (DISSEMOND, 1987; NAIR et al., 1979; PANDEY & PENDLETON, 1986; SUWANARIT et al., 1985; YADURAJU et al., 1986) und Leguminosen als zusätzliche Reihen dazwischen einsäen. So kann es möglich sein, dass Ertragsunterschiede von Rein- und Mischkultur nur auf unterschiedlichen Gesamtaussaatstärken beruhen (FISHER, 1977b; MEAD, 1980). Inwieweit die in diesem Experiment gewählten Reihenabstände von 100 cm in der Maisreinkultur als zu gering einzuschätzen sind, bleibe dahingestellt.

 

Ein Grundriss der gesamten Versuchsanlage (Abbildung 3) sowie ein Aufriss einzelner Behandlungen (Abbildung 4) sollen zum Verständnis des Feldversuchs beitragen.

 

Abb. 3. Grundriss der Versuchsanlage (Eigenentwurf)

 

Tab. 2. Versuchsbehandlungen und Kultursysteme

 

		Pflanz-/Saatweiten			Pflanz-/Saatdichte
Kultursystem		cm			Pflanzen/ha
		Capsicum	Mais	Bohne	Capsicum	Mais	Bohne	insg.1
Reinkultur
1.Capsicum (Einzelreihen)		100.30	-	-	33.333	-	-	33.333
2.Capsicum (Doppelreihen)		50.30	-	-	66.666	-	-	66.666
Fruchtfolge
3.Körnermais-Bohne		-	100.20	50.20	-	50.000	100.000	50.000/
								100.000
4.Zuckermais-Bohne		-	100.20	50.20	-	50.000	100.000	50.000/
								100.000
Mischkultur
Maistyp	Maisernte
Reihenkultur
5.Körnermais         entfernt		100.30	100.20	10020	33.333	50.000	50.000	83.333/
								83.333
6.Körnermais	geschnitten	“	“	“	“	“	“	“
7.Zuckermais	entfernt	“	“	“	“	“	“	“
8.Zuckermais	geschnitten	“	“	“	“	“	“	“
Streifenkultur
9.Körnermais	entfernt	“	“	“	“	“	“	“
10.Körnermais	geschnitten	“	“	“	“	“	“	“
11.Zuckermais	entfernt	“	“	“	“	“	“	“
12.Zuckermais	geschnitten	“	“	“	“	“	“	“
1 erster Kulturabschnitt: Mais / zweiter Kulturabschnitt: Bohne

 

 

Abb. 4. Aufriss der Kultursysteme (Eigenentwurf)

 

4.2.2. Kulturarbeiten

 

Wie in 3 vorausgegangenen Experimenten (Mischkulturen Capsicum-Mais am 31. August bzw. 25. September 1990; Capsicum-Mais-Gemüsesojabohne 13. März 1991; AVRDC, 1992) erhielten alle Parzellen als Grunddüngung vor dem Auspflanzen des Gewürzpaprika 250 dz/ha Kompost und 200:120:120 kg/ha N:P₂O₅:K₂O als Ammoniumsulfat, Superphosphat und Kaliumchlorid. Als Bodenpflegemaßnahme diente nach Auspflanzen des Gewürzpaprika (Sorte: Hot Beauty von Known You Seed Co., Tainan) am 15. August 1991 Mulchen mit Reisstroh. Zu diesem Zeitpunkt waren die heftigen Sommerregenfälle dieses Jahres allerdings schon beendet.

 

Die am 21. August ausgesäten Maistypen (Zuckermaissorte: TN 236, Körnermaissorte: TN 11) wurden am 4. bzw. 20. November abgeerntet und vegetative Pflanzenteile entsprechend Versuchsbehandlung ganz aus dem Boden entfernt oder auf Höhe des Gewürzpaprika geschnitten. Buschbohnen wurden mit gleichem Saatabstand zwischen die Maissaatstellen mit 2 Samen/Stelle am 22. November ausgesät und am 10. Dezember auf 1 Pflanze/Aussaatstelle ausgedünnt. Erntephasen von Capsicum und Buschbohne zogen sich über einen Zeitraum von 124 bzw. 39 Tagen.

 

Neben der Basisdüngung zu Beginn des Versuchs wurden noch 5 Düngegaben auf monatliche Abstände verteilt: Einer Bodendüngung mit 500 g/Parzelle Harnstoff (als Carbamit) nach Auflaufen des Mais folgten 2 N:P:K Düngungen mit 0,9:0,8:0,2 und 1,1:0,8:0,2 kg/Parzelle, eine Blattdüngung mit 0,4prozentiger Harnstofflösung nach der Ernte des Zuckermais und eine letzte Volldüngung mit 1,0:1,0:0,2 kg/Parzelle nach Ausdünnen der Buschbohne.

 

Pilzliche Blattkrankheiten sind in immerfeuchten Gebieten der Tropen eine Hauptursache für schwere Schäden und verlangen regelmäßige Spritzungen mit Fungiziden (REHM & ESPIG, 1984). So ist Capsicum bei höheren Luftfeuchten besonders von bakteriellen und pilzlichen Erkrankungen von Stängel und Blatt betroffen (FRITZ & STOLZ, 1989). Neben regelmäßigen Fungizidspritzungen abwechselnd mit verschiedenen Mitteln (Kocide, Dithane, Benlate) und Insektizidspritzungen (Decis) für Gewürzpaprika, wurde Mais nur einmal kombiniert mit Capsicum gegen Insekten gespritzt, ansonsten aber besonders gegen den “europäischen Maiszünsler” (European corn borer, Ostrinia nubilalis) biologisch unter Einsatz von Schlupfwespen (Trichogramma ostriniae) behandelt.

 

Ab Ende September musste die Versuchsanlage gelegentlich beregnet werden.

 

Übersicht 3. Kulturarbeiten

 

Tage nach Aussaat/Pflanzung			Datum	Kulturmaßnahme
Capsicum	Mais	Bohne
			11.07.	Aussaat Gewürzpaprika
			14.08.	Grunddüngung 200:120:120 kg/ha N:P:K
0			15.08.	Pflanzung Gewürzpaprika
1			16.08.	Mulchen mit Reisstroh
6	0		21.08.	Aussaat Mais
7	1		22.08.	Pflanzenschutz Gewürzpaprika (Fungizid + Insektizid)
13	7		28.08.	Pflanzenschutz Gewürzpaprika u. Mais (Fungizid)
				biologischer Pflanzenschutz Mais
				Düngung 500 g/Parzelle Harnstoff (Carbamid)
18	12		02.09.	Pflanzenschutz Gewürzpaprika (Fungizid)
26	20		10.09.	Pflanzenschutz Gewürzpaprika (Fungizid)
34	28		18.09.	biologischer Pflanzenschutz Mais
35	29		19.09.	Düngung 0,9:0,8:0,2 kg/Parzelle N:P:K
41	35		25.09.	Pflanzenschutz Gewürzpaprika (Fungizid)
45	39		29.09.	Beregnung
50	44		04.10.	biologischer Pflanzenschutz Mais
53	47		07.10.	Düngung 1,1:0,8:0,2 kg/Parzelle N:P:K
62	56		16.10.	Beregnung
				biologischer Pflanzenschutz Mais
69	63		23.10.	Pflanzenschutz Gewürzpaprika (Fungizid)
78	72		01.11.	Beregnung
83	77		06.11.	Entfernen/Zurückschneiden Zuckermais
85	79		08.11.	Blattdüngung 0,4 % Harnstoff
99		0	22.11.	Entfernen/Zurückschneiden Körnermais
				Aussaat Buschbohne
103		4	26.11.	Pflanzenschutz Gewürzpaprika (Fungizid)
113		14	06.12.	Pflanzenschutz Gewürzpaprika (Fungizid)
117		18	10.12.	Ausdünnen Buschbohne
118		19	11.12.	Düngung 1,0:1,0:0,2 kg/Parzelle N:P:K
123		24	16.12.	Pflanzenschutz Gewürzpaprika (Fungizid)
124		25	17.12.	Beregnung
134		35	27.12.	Pflanzenschutz Gewürzpaprika (Fungizid)
195		96	26.02.	Entfernen Buschbohne
202			04.03.	Entfernen Gewürzpaprika

 

 

Als kritische Anmerkung sei erwähnt, dass reichliche Düngung, intensive Pflanzenschutzmaßnahmen, Handelssorten für den Reinanbau und Beregnungsmaßnahmen nicht zu den typischen Kulturmaßnahmen des traditionellen Mischkulturanbaus zählen und dass besonders auch die Wahl von Gewürzpaprika als “Hauptkultur” in diesem System eine weniger auf Eigenverbrauch, sondern vielmehr auf kommerzielle Ausrichtung betriebene Produktion darstellt.

 

4.2.3. Datenerfassung

 

Bei allen drei Fruchtarten primär erfasste Daten sind vor allem (1) Erträge, die auf Flächeneinheit bezogen oder auf Pro-Pflanzen-Basis, entsprechend Versuchsbehandlungen in bestimmten Teilflächen der Parzellen gemessen wurden (Abb.5).

 

Abb. 5. Ernteflächen (Eigenentwurf)

 

In gleichen Teilflächen wie die Erträge, konnten finale Frisch- und Trockensubstanz der (2) Pflanzenmasse von Capsicum und Bohne durch vorsichtiges Entwurzeln und Einlegen in einen Trockenofen (Temperaturen bei 60° C; Dauer bis “Rascheltrocken”) gemessen werden.

 

(3) Absolute Wachstumsparameter für die Wachstumsanalyse der Buschbohne wurden von allen Mischkulturbehandlungen und als Kontroll- bzw. Vergleichsbasis von der Bohnenreinkultur im Fruchtwechsel nach Körnermais (Kultursystem 3 in Tabelle 2) genommen. Hierzu dienten 6 Pflanzen aus zentralen Doppelreihen in Bohnenrein- und Bohnenstreifenkultur (3 Pflanzen pro Reihe) sowie aus 2 mittleren Einzelreihen in den Reihenkulturbehandlungen. Diese jeweils 6 Pflanzen repräsentieren in der Reinkultur eine Boden- bzw. Standraumfläche von 0,6 m² in der Reinkultur und 1,2 m² in der Mischkultur (Tab.3).

 

Tab.3. Ertragsmessung in den Versuchsparzellen

 

Kultursystem	Erntefläche	Pflanzdichte	Pflanzen pro Erntefläche	Standraumfläche für 6 Bohnen‑ pflanzen
	m2	Pflanzen/ha	Pflanzen	m2
Reinkultur
Capsicum (Einzelreihen)	12	33.333	40
Capsicum (Doppelreihen)	12	66.666	80
Fruchtfolge
Mais	12	50.000	60
Bohne	12	100.000	120	0,6
Mischkultur
Reihenkultur
Capsicum	12	33.333	40
Mais / Bohne	12	50.000	60	1,2
Streifenkultur
Capsicum	8	33.333	40
Mais / Bohne	4	50.000	40	1,2

 

Einzelmessungen beinhalteten:

 

-          Anzahl Seitentriebe an der Sprossachse (mit/ohne Blütenansatz; nur 39. Tag)

-          Länge der Sprossachse von Wurzelansatz bis höchstem Nodium

-          Frisch-/Trockenmasse von Wurzel, Trieben, Blättern und Hülsen

-          Blattfläche von 2 Pflanzen je Parzelle

-          Anzahl Hülsen pro Pflanze.

 

(3) Lichtmessung wurde mit einem LICOR LI-191 SA Line quantum sensor vorgenommen. Das Gerät besteht neben der Verrechnungs- und Speichereinheit aus einem Rundsensor (0,5 cm²) und einem Liniensensor der Maße 100 cm · 1,27 cm (127cm²). Der Rundsensor wird dabei außerhalb der Pflanzenbestände in vollem Licht (= verfügbares Licht) geführt, der Liniensensor misst die Lichtintensität in den Pflanzenbeständen. In jeder Parzelle wurde eine solche Lichtmessung an 2 Stellen in jeweils 2 Beeten, auf denen Bohnen standen, so vorgenommen, dass der Liniensensor über die volle Beetbreite einmal knapp über den Bohnen und einmal auf Erdniveau unter den Pflanzen gehalten wurde. So ergibt sich die Lichtaufnahme durch den Mischkulturpartner Gewürzpaprika (und Maisstümpfe) als: [100% (Rundsensor) - Lichtintensität über Bohne], und die Lichtaufnahme durch die Buschbohne als: [Lichtintensität über Bohne - Lichtintensität unter Bohne]. Bei der Lichtmessung kam es zu folgenden Problemen:

 

1.      Der Rundsensor muss sehr präzise (horizontal) geführt werden, bei der Messung der Lichtintensität über den Pflanzen in der Bohnenreinkultur ergaben sich teilweise nur Werte um 80 % (theoretisch 100 %, da keine Beschattung durch Capsicum oder Maisreste). Es empfiehlt sich eine zusätzliche dritte Messung über allen Pflanzenbeständen mit dem Liniensensor.

 

2.      Das Messgerät wird nach Angaben des Herstellers unter natürlichen, klaren Tageslichtverhältnissen kalibriert (± 10% Fehler) und sollte deshalb nur an sonnigen Tagen zur Mittagszeit (stabiler Einstrahlungswinkel) eingesetzt werden. Zu den vorgesehenen Messterminen geeignetes, wolkenloses Wetter über mehrere Stunden (in diesem Versuch mussten: 30 Parzellen · 2 Stellen/Reihe · 2 Messungen/Stelle + 4 Kontrollmessungen außerhalb der Anlage = 244 Messungen vorgenommen werden) zu finden, war problematisch. Prinzipiell stellt sich aber auch die Frage, ob Lichtmessungen unter klaren Himmelsverhältnissen tatsächlich eine Aussage über Lichtaufnahme von Komponenten in Mischkulturen liefern können, wenn diffuse Lichtverhältnisse bei bewölktem Wetter in der Kulturperiode vorherrschen (wie über lange Zeiträume in diesem Versuch) und anzunehmen ist, dass diese diffuse Strahlung eine bessere Verteilung in den Beständen erfährt und so niedrigere Arten vergleichsweise weniger beungünstigt werden als die Messungen erkennen lassen.

 

Übersicht 4 bietet einen Überblick über die zeitliche Verteilung der Messdatenerfassung:

 

Übersicht 4. Messdatenerfassung

 

Tage nach Aussaat/Pflanzung			Datum	Messung
Capsicum          Mais              Bohne
34	28		18.09.	Lichtmessung
53	47		07.10.	Lichtmessung
68	62		22.10.	Lichtmessung
78	72		01.11.	Erntegang Capsicum
81	75		04.11.	Ernte Zuckermais
84	78		07.11.	Lichtmessung
97	91		20.11.	Ernte Körnermais
102		3	25.11.	Erntegang Capsicum
112		13	05.12.	Erntegang Capsicum
123		24	16.12.	Erntegang Capsicum
133		34	26.12.	Erntegang Capsicum
138		39	31.12.	Probenahme Buschbohne
139		41	02.01.	Lichtmessung
151		52	13.01.	Probenahme Buschbohne
153		54	15.01.	Lichtmessung
154		55	16.01.	Erntegang Capsicum
155		56	17.01.	Erntegang Buschbohne
160		61	22.01.	Erntegang Buschbohne
165		66	27.01.	Erntegang Buschbohne
166		67	28.01.	Lichtmessung
169		70	31.01.	Erntegang Buschbohne
176		77	07.02.	Erntegang Buschbohne
				Probenahme Buschbohne
182		83	13.02.	Erntegang Buschbohne
188		89	19.02.	Erntegang Buschbohne
193		94	24.02.	Lichtmessung
194		95	25.02.	Erntegang Buschbohne
195		96	26.02.	Probenahme Buschbohne
202			04.03.	Erntegang Capsicum
				Probenahme Capsicum

 

4.2.4. Datenverrechnung

 

4.2.4.1. Wachstumsanalyse Buschbohne

 

Die Verrechnung absoluter, direkt erfasster Daten zu relativen Werten und Wachstumsraten basiert auf den Formulierungen in HUNT (1978), MILTHORPE & MOORBY (1978) und KRUG (1991):

 

Spross- und Wurzelwachstum

 

Pflanzentrockenmasse (W)

Zeitpunkte von Erntegängen und Entnahme von Pflanzen für die Wachstumsanalyse waren nicht identisch, so dass es nötig war, abgeschätzte kumulierte Erntemengen, korrigiert um einen Faktor Trocken-/Frischmasse, auf das jeweiligen Datum der Probenahme zu interpolieren. Als Korrekturfaktor der interpolierten Frischerträge dienten Parzellenmittelwerte von Hülsentrockenmasse/-frischmasse:

 

DW _SRL : Trockenmasse (Stängel+Wurzel+Blatt)

FW P_exp : interpolierter kumulierter Frischertrag

DW_P, FW_P : Trocken- bzw. Frischmasse Hülsen

 

Absolute Wachstumsrate (AGR)

Die absolute Wachstumsrate (absolute growth rate) oder “Wachstumsgeschwindigkeit” ist definiert als Entwicklung der Pflanzentrockenmasse (W) in einem bestimmten Zeitraum, deren Verlauf in kurzen Zeiträumen [T₁ – T₂] vereinfacht als linear angenommen wird.

 

 

Relative Wachstumsrate (RGR)

Die durchschnittliche Wachstumsrate (relative growth rate) bezieht die AGR auf die vorhandene Pflanzentrockenmasse und charakterisiert so ein “Wachstum in Relation zur Masse” (KRUG, 1991). Über ein Zeitintervall [T₁ – T₂] wird hierzu die Entwicklung der Pflanzenmasse durch logarithmische Transformation in eine lineare Funktion umgeformt:

 

 

Bestandeswachstumsrate (CGR)

Als Messwert der Wachstumsleistung eines Pflanzenbestandes bezieht die CGR (crop growth rate) im Gegensatz zur RGR Wachstum im Zeitablauf auf die Standraumfläche der Pflanze, ist also Wachstum pro Flächeneinheit:

 

P : Standraumfläche

 

Blattwachstum

 

Blattmassenverhältnis (LWR)

LWR (leaf weight ratio) bezieht Blattmasse auf Gesamtpflanzenmasse und drückt z.B. aus, welcher Anteil der Assimilate für das Blattwachstum verwendet wird:

 

 

Blattflächenverhältnis (LAR)

LAR (leaf area ratio) ist das Verhältnis Blattfläche/Pflanzenmasse:

 

L : Blattfläche

 

Spezifische Blattfläche (SLA)

Die photosynthetisch wirksame Blattfläche, bezogen auf die Blattmasse einer Pflanze wird als SLA (specific leaf area) beschrieben:

 

 

Blattflächenindex (LAI)

LAI (leaf area index) ist definitionsgemäß die Blattfläche pro Standraumfläche einer Pflanze:

 

 

Nettoassimilationsrate (NAR)

Ähnlich der RGR, bezieht die NAR Massenproduktion/Zeitabschnitt nicht auf eingesetzte Pflanzenmasse, sondern auf die sich verändernde Blattfläche:

 

 

Lichtnutzung

 

Im Mischkulturanbau von besonderem Interesse ist die Nutzung vorhandener Wachstumsfaktoren (Ressourcen) durch die Pflanzenarten. So lässt sich beispielsweise für die Aufnahme von Bodenmineralien oder Wasser eine “Ressourcennutzungseffizienz” (RUE, ressource use efficiency) berechnen, die sich aus (1) Effizienz der Aufnahme des Wachstumsfaktors und (2) Effizienz dessen Verarbeitung zusammensetzt (TRENBATH, 1981; TRENBATH, 1986). Eine Anwendung ist die Lichtausnutzungseffizienz (light use efficiency), bestehend aus [Effizienz der Lichtaufnahme · Effizienz der Lichtverwertung]:

 

I₀: Lichtfluß über Bestand

I_i: Lichtaufnahme durch Bestand
Y: Ertrag

 

Als Bezugsbasis kann neben dem Pflanzenertrag auch Pflanzentrockenmasse (W) oder andere Variablen wie Nettophotosynthese gewählt werden.

 

4.2.4.2. Pflanzenbauliche Gesamtproduktivität der Mischkultur

 

Was will ein Pflanzenbauer mit seiner Produktion befriedigen? Ist er an der Ertrags-, Erlös- oder Gewinnmaximierung einer, weniger, oder möglichst vieler Kulturen, gleicher oder unterschiedlicher Pflanzenarten interessiert, oder wünscht er ein bestimmtes Ertragsverhältnis um z.B. Absatz- und Marktverhältnissen, oder aber wenigstens den Ernährungsbedürfnissen seiner Familie gerecht zu werden? Sind es Höchsterträge oder gesicherte Mindesterträge, riskante Kulturen mit hohem Erlöspotential oder Arten mit stabilen aber geringen Erlösen, auf die ein Farmer seine Produktion ausrichtet (WILLEY, 1985)? Selbst Sorten mit geringen Erträgen (Ernteindizes) können vorzuziehen sein, wenn z.B. vegetative Teile als Futtermittel für Tierhaltung (Mungbohne in Indonesien; VAN DEN BOSCH, 1978a) dienen. So vielfältig wie Mischkulturen sind also die Produktionsziele ihrer Anbauer. Da Erträge verschiedener Kulturen mit Ausnahme ihres monetären Ertrags nicht direkt vergleichbar sind, wurden im Laufe der Forschung in Mischkulturen Äquivalente (Indizes) geschaffen, um eine gewisse Vergleichbarkeit von Misch- und Reinkulturen zu erreichen (MEAD, 1986).

 

Korrelation von Erträgen

Zur Klärung der Frage, ob Erträge einer Kultur durch Erträge der zweiten und/oder dritten (negativ) berührt wurden, kann eine Korrelation Hilfestellung leisten. Auch hier kann abgelesen werden, welches Maß an interspezifischer Konkurrenz zwischen den Kulturen herrscht. Eine deutliche Abhängigkeit spricht für hohe interspezifische Konkurrenz (PEARCE & GILLIVER, 1978, WILES et al., 1989).

 

Relative Variabilität

Als Parameter zur Messung von Ertragsstabilität sollte der Variabilitätskoeffizient (Ertragsvarianz / Ertragsmittelwert; s/Y ) weniger über Raum (verschiedene Versuchsorte, Parzellen), als vielmehr über Zeit (Versuchswiederholungen) berechnet werden (LYNAM et al., 1986; SCHULTZ et al., 1982). Exakte Versuchswiederholungen lagen nicht vor, so dass lediglich räumliche Ertragsstabilität von Einzelerträgen und Gesamtertrag zu berechnen war.

 

LER (land equivalent ratio: Landäquivalenzverhältnis)

DE WIT (1960) bezog erstmals den Ertrag einer Pflanze in Polykultur auf den Ertrag derselben in Reinkultur (Monokultur) [P/M] und nannte diesen Faktor RCC (relative crowding coefficient). VAN DEN BERG (1968) änderte die Bezeichnung dieses Äquivalents in RY (relative yield) und definierte einen RYT (relative yield total), der die Summe aller relativen Erträge der Arten in einer Mischkultur darstellt. WILLEY & OSIRU führten dann 1972 die wohl bis heute gebräuchlichste Bezeichnung für den RYT, das LER ein:

 

P_i : Mischkulturertrag der Kultur i

M_i: Reinkulturertrag der Kultur i
n : Anzahl der Kulturen

 

Das Landäquivalenzverhältnis kann Aussagen über die Intensität der Landnutzung liefern, wenn darunter die Gesamthöhe eines kombinierten Ertrags, also Summe der Ertragsvorteile und -nachteile der einzelnen Arten verstanden wird. Es präferiert keine Einzelkulturen, da absolute Ertragshöhe, Pflanzdichte und Flächenanteile standardisiert sind und somit eigenständige pflanzenbauliche Systeme verglichen werden (HEAD, 1980; PUTNAM et al., 1985).

 

Dabei können durch grafische Analyse (Einzelerträge gegeneinander plotten) interspezifische Konkurrenzbeziehungen aufgezeigt werden.

 

Das LER als Maß biologischer Effizienz eines gemischten Kultursystems kann Werte in einem Intervall kleiner, größer oder gleich 1,0 annehmen, wobei den verschiedenen Bereichen folgende pflanzenbauliche (ökologische) Eigenschaften des Systems zugeschrieben werden TRENBATH, 1974; VANDERMEER, 1989):

 

< 1,0 Antagonismus (gegenseitige negative Wechselwirkungen aufgrund Konkurrenz um gleiche Wachstumsfaktoren)

= 1,0 Koexistenz (Nutzung gleicher Ressourcen; intraspezifische Konkurrenz = interspezifische Konkurrenz)

> 1,0 ein- oder mehrseitige positive Wirkung (z.B. Symbiose) überwiegt negative Effekte; Nutzung verschiedener Nischen; komplementäre Kulturen.

 

Im Falle des hier untersuchten Mischkultursystems stehen die drei Kulturen nicht gemeinsam zusammen (Bohne = Nachflucht für Mais), daher ist das LER aufgrund des nicht erfassten Fruchtfolgeaspekts von geringerer Aussagekraft (es wird eine 202-Tage-Mischkultur mit 3 verschiedenen Reinkulturparzellen verglichen, auf denen (1) 202 Tage Capsicum, (2) 76 bzw. 92 Tage Mais und (3) 96 Tage Buschbohne stehen, d.h. die Maisparzellen würden 202-76 (92) = 126 (110) Tage und die Bohnenparzellen 202-96 = 106 Tage brachliegen). Dennoch berechnet, wurden entsprechend unterschiedlicher Mischkulturbehandlungen durchschnittliche Reinkulturerträge der Capsicumkultur mit doppelter Pflanzdichte, Mittelwerte der Zucker-/Körnermais-Reinkulturerträge und durchschnittliche Erträge von Buschbohnenreinkulturparzellen entsprechend der Maisvorfrucht gewählt. Als Beispiel wird die Mischkulturbehandlung 5 (Reihenkultur/Körnermais/Mais nach Ernte entfernt) demnach mit Reinkulturerträgen von Capsicum (doppelreihig), Körnermais und Buschbohne nach Körnermais verglichen.

 

ATER (area time equivalent ratio; Raum-/Zeit-Verhältnis)

Dieses Verhältnis berücksichtigt im Gegensatz zum LER unterschiedliche Kulturdauern der Arten. Aufgestellt von HIEBSCH (1980), findet es nur selten Anwendung in der Literatur, ist aber wichtige Auswertungsmethode beim AVRDC (AVRDC, 1992).

 

T_i : Kulturdauer einer Art in Mischkultur
T : gesamte Dauer der Mischkultur

 

4.2.4.3. Ökonomische Produktivität

 

RVT (relative value total; Relativer Gesamterlöst)

In Anlehnung an das LER beschrieben SCHULTZ et al. (1982) den RVT (auch als MER; monetary equivalent ratio bezeichnet; ADENTILOYE & ADEKUNLE, 1989):

 

P : Marktpreis

M_i : erlösreichste Reinkultur

 

Bezugspunkt der Mischkulturen ist hierbei die erlösreichste Reinkultur, in diesem Versuch also entweder eine der Capsicumreinkulturen oder eine der Fruchtwechselbehandlungen Mais-Bohne.

 

4.2.5. Datenauswertung

 

Alle Variablen wurden mit Hilfe des SAS-PC Datenverarbeitungs- und Statistikpakets (Version 6.04) verrechnet.

 

Für die Auswertung der Mischkulturbehandlungen gilt im dreifaktoriellen Blockversuch das Modell (BÄTZ et al., 1987):

 

X_ijku⁼µ  + C_u + α_i + ß_j + γ_k + (αß)_ij + (αγ)_ik + (ßγ)_jk + (αßγ_)ijk + ε_ijku

 

wobei:

X_ijku: Mittelwert einer Versuchsbehandlung

µ: Versuchsmittelwert

α: Prüffaktor Maisart

ß: Prüffaktor Kultursystem

γ: Prüffaktor Art der Maisernte

(αß): einseitige Wechselwirkung Maisart-Kultursystem                                                   

(αγ): einseitige Wechselwirkung Maisart-Maisernte

(ßγ): einseitige Wechselwirkung Kultursystem-Maisernte

(αßγ): zweiseitige Wechselwirkung Maisart-Kultursystem-Maisernte

w: Wiederholungsfehler (Blöcke)

ε: Modellfehler (aßyw).

 

Bei 8 Behandlungen und 3 Blöcken (n = 24 Beobachtungen) ergibt sich eine Tafel der Varianzanalyse (Tab.4.) mit F-Werten für die einzelnen Haupteffekte und Interaktionen, die mit der Nullhypothese [H_o: Parameter = 0] gegen [H₁: Parameter ≠ 0] getestet werden (SAS INSTITUTE, 1989). Ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Parameter keinen signifikanten Anteil an der Varianz erklärt, kleiner 0,05 (5% Irrtumswahrscheinlichkeit), dann wird der Einfluss der Haupteffekte/Wechselwirkungen als signifikant bezeichnet, ist sie kleiner als 0,01 (1% Irrtumswahrscheinlichkeit), gilt der Einfluss als hochsignifikant.

 

Tab.4. Tafel der Varianzanalyse für die Mischkulturbehandlungen

 

	FG	SQ	MQ	F-Wert
Maisart	1		MQ = SQ / FG	F = MQ / MQF
Kultursystem	1
Ernte von Mais	1
M x K	1
M x E	1
K x E	1
M x K x E	1
Blöcke	2
Fehler (Rest)	14		MQF
TOTAL	23
FG: Freiheitsgrade SQ: Summe der quadratischen Abweichungen MQ: mittlere quadratische Abweichung MQF: mittleres Fehlerabweichungsquadrat

 

Wenn bekannt ist, dass ein Effekt einen signifikanten Einfluss hat, können die Stufen dieses Prüffaktors mit Hilfe von Mittelwertsvergleichverfahren verglichen und auf signifikante Unterschiede untersucht werden. Obwohl auch hier allzu häufig angewendet, soll in Mischkulturversuchen kein DUNCAN-Test (oder andere Multiple Range Tests) verwendet werden, da diese die Struktur der Experimente nicht berücksichtigen (MEAD, 1986). Aus diesem Grunde wurden alle linearen Vergleiche auf der Basis des LSD-Tests durchgeführt. Mit Hilfe der Berechnungsformel (BENDER et al., 1982):

 

s_D: Standardfehler der Differenz

n: Anzahl Mittelwerte pro Faktorstufe

α: Sicherungswahrscheinlichkeit

FG_F: Fehlerfreiheitsgrade

 

kann auf verschiedenen Niveaus der Irrtumswahrscheinlichkeit (5%, 1%) eine Grenzdifferenz (least significant difference; LSD) zwischen Prüffaktormittelwerten berechnet werden. Ist die Differenz zwischen zwei Mittelwerten höher als die LSD, so werden diese als signifikant verschieden angenommen. Dieses Verfahren eignet sich aber nur zum Testen von Unterschieden zwischen Stufen der Haupteffekte und nicht für Wechselwirkungen. Zum Vergleich der Mischkulturbehandlungen mit den Reinkulturen als Kontrolle war ein anderes Verfahren der statistischen Auswertung anzuwenden: Dazu wurden in der Wachstumsanalyse der Buschbohne 9, bei Vergleichen von Variablen der pflanzenbaulichen- und ökonomischen Produktivität alle 12 Versuchsbehandlungen als solche miteinander verglichen. Auf diese Weise war es nun möglich, einzelne Faktorstufen, oder allgemeiner Kombinationen von Faktorstufen, gegeneinander zu testen. Dieser “Kontrast” wird durch Parameterisierung der Faktorstufenkombinationen erreicht (GÖTTSCHE, 1990) und lautet z.B. für einen Vergleich der Kontrollparzelle (Fruchtwechsel Körnermais-Buschbohne) mit allen Mischkulturbehandlungen, auf denen Körnermais stand:

 

Tab.5. Parameterisierung der Mischkulturbehandlungen zum Testen eines “Kontrasts” zwischen Bohnenreinkultur und Mischkulturbehandlung “Körnermais”

 

Ergebnis dieser Kontraste ist wieder ein F-Wert, dessen Höhe entsprechend getestet wurde. Formulierungen beider Auswertungsprozeduren für das SAS-System sind in Übersicht 5 dargestellt:

 

Übersicht 5. SAS-Anweisungen zur statistischen Verrechnung der Versuchsergebnisse

 

PROC GLM DATA = DATEI 1 ;            /** Testen der Reinkultur gegen die Mischkulturbehandlungen **/
CLASS BEHANDLU BLOCK ;
MODEL VARIABLE = BEHANDLU BLOCK BEHANDLU*BLOCK ;
TEST H = BEHANDLU BLOCK E = BEHANDLU*BLOCK ;
CONTRAST 'Reinkultur-Körnermais' BEHANDLU            4              -1             -1             -1             -1             0              0              0              0              / E = BEHANDLU*BLOCK ;
CONTRAST 'Reinkultur-Zuckermais' BEHANDLU            4              0              0              0              0              -1             -1             -1             -1             / E = BEHANDLU*BLOCK ;
CONTRAST 'Reinkultur-Reihenkultur'              BEHANDLU            4              0              0              -1             -1             0              0              -1             -1                                                              / E = BEHANDLU*BLOCK ;
CONTRAST 'Reinkultur-Streifenkultur'             BEHANDLU            4              -1             -1             0              0              -1             -1             0              0                                                              / E = BEHANDLU*BLOCK ;
CONTRAST 'Reinkultur-Mais-Schnitt'              BEHANDLU            4              -1             0              -1             0              -1             0              -1             0                                                              / E = BEHANDLU*BLOCK ;
CONTRAST 'Reinkultur-Maisentfernt'               BEHANDLU            4              0              -1             0              -1             0              -1             0              -1                                                              / E = BEHANDLU*BLOCK ;
MEANS BEHANDLU / LSD E = BEHANDLU*BLOCK ;
RUN ;
PROC GLM DATA = DATEI2 ;             /** Testen der Mischkulturbehandlungen **/
CLASS MAIS KULTUR MERNTE BLOCK ;
MODEL VARIABLE = MAIS KULTUR MERNTE BLOCK MAIS*KULTUR MAIS*MERNTE KULTUR*MERNTE MAIS*KULTUR*MERNTE ;
MEANS MAIS KULTUR MERNTE BLOCK MAIS*KULTUR MAIS*MERNTE KULTUR*MERNTE MAIS*KULTUR*MERNTE /LSD,
RUN ; QUIT ;

5. Ergebnisse

 

5.1. Wachstumsanalyse Buschbohne

 

5.1.1. Spross- und Wurzelwachstum

 

Pflanzenhöhe

An der Pflanzenhöhe kann der sich im Zeitablauf ändernde Einfluss der Versuchsbehandlungen deutlich abgelesen werden und bietet einige Interpretationsmöglichkeiten: Die Pflanzen der Kontrollparzellen (Reinkultur) blieben über die gesamte Kulturperiode kleiner als die in allen Mischkulturbehandlungen. Am 39. Tag (nach Aussaat der Buschbohne) sind Pflanzen am höchsten, wenn sie in der Mischkultur auf Zuckermais folgen, der nach der Ernte niedergeschnitten worden ist (Tabelle 6).

 

Tab.6. LSD-Test Pflanzenhöhe 39. Tag

 

Maisart		Zuckermais	Körnermais		Reinkultur
Mittelwert (cm)		22,1	19,4		18,7
F-Wert: 8,901			2
Maisernte		geschnitten	entfernt	Reinkultur
Mittelwert (cm)		22,1	19,4	18,7
F-Wert: 8,72		sD: 0,9	3 LSD (α=5%): 2,0
1 F-Wert der Varianzanalyse 2 durch eine Linie verbundene Behandlungen sind nicht signifikant verschieden 3 nur zum Vergleich der Mischkulturbehandlungen (α=5%: signifikant, α=1%: hochsignifikant)

 

 

Der Einfluss der Maisart ist nur am 39. Tag signifikant und auch die Methode der Maisernte (höhere Pflanzen, wenn Mais niedergeschnitten) nur am 39. und 52. Tag (Tab.7). Zum Ende der Kulturperiode ist dann die Kulturform für die Pflanzenhöhe von signifikantem Einfluss. Höhere Bohnenpflanzen sind dann in der Streifenkultur zu beobachten (Tab.8).

 

Tab.7. LSD-Test Pflanzenhöhe 52. Tag

 

Maisernte	geschnitten	entfernt	Reinkultur
Mittelwert (cm)	29,0	25,3	23,8
F-Wert: 11,29	sD: 1,1	LSD (α=1%): 3,3

 

Tab.8. LSD-Test Pflanzenhöhe 77. und 95. Tag

 

Kultursystem	Streifenkultur	Reihenkultur	Reinkultur
Mittelwert (cm)	31,0	27,7	26,7
77. Tag F-Wert: 8,28	s6: 1,6	LSD (α=5%): 2,4
	31,0	27,7	26,7
95. Tag F-Wert: 6,42	sD: 1,0	LSD (α=5%): 2,2

 

Obwohl die Maisart als Haupteffekt einen geringeren Einfluss hat, ist doch eine signifikante Wechselwirkung am Ende der Kultivierung mit dem Kultursystem vorhanden (Abb. 6). Eine geeignete Darstellung von Interaktionen sind dreidimensionale Balkendiagramme (SAS INSTITUTE, 1989), die besonders die Bedeutung der Haupteffekte in der Wechselwirkung erkennen lassen: Bohnen sind allgemein höher in Streifen- als in Reihenkultur, in der Streifenkultur sind sie dann größer, wenn die Vorfrucht Zuckermais war, in der Reihenkultur hingegen bei der Vorfrucht Körnermais.

 

Abb. 6. Wechselwirkung Pflanzenhöhe 95. Tag nach Aussaat [cm]; F-Wert: 4,73

 

Trockenmasse Wurzel, Stängel, Blatt

Wichtigster Einflussfaktor auf die Trockenmasse der vegetativen Pflanzenteile ist das Kultursystem. Über den beobachteten Zeitraum sind Trockenmasse von Wurzel, Stängel und Blatt von Pflanzen der Bohnenreinkultur nicht signifikant von denen der Streifenkultur verschieden. Streifen- und Reihenkultur sind im Hinblick auf die vegetative Trockenmassebildung jedoch immer deutlich unterschiedlich:

 

Tab.9. LSD-Test Trockenmasse Wurzel, Stängel, Blatt 95. Tag

 

Kultursystem	Streifenkultur	Reinkultur	Reihenkultur
Mittelwert (g) Wurzel	1,77	1,70	1,34
F-Wert: 10,72	sD: 0,13	LSD (α=1%): 0,39
Stängel	9,24	8,64	6,75
F-Wert: 17,46	s5: 0,19	LSD (α=1%): 0,57
Blatt F-Wert: 16,75	24,2	23,1	18,1
	sD: 1,5	LSD (α=1%): 4,4

 

Am 95. Tag hat die Maisart einen deutlichen Einfluss auf Trockenmasse von Wurzel und Blatt. Bohnen auf Parzellen, wo Körnermais stand, weisen zu Ende der Kulturperiode höhere Werte auf:

 

Tab.10. LSD-Test Trockenmasse Wurzel, Stängel, Blatt 95. Tag

 

Maisart	Reinkultur	Körnermais	Zuckermais
Mittelwert (g)	1,70	1,70	1,41
Wurzel Blatt	F-Wert: 4,72 23,1	sD: 0,13 22,8	LSD (α=5%): 0,281 19,5
F-Wert: 4,94	sD: 1,48	LSD (α=5%): 3,18'

¹ Kontraste Reinkultur-Mischkulturen nicht signifikant

 

Abb. 7. Wechselwirkung Gesamttrockenmasse 77. Tag [g/Pfl.]; F-Wert: 10, 31

 

Gesamttrockenmasse (W)

Vegetative Pflanzenmasse und kumulierte Erträge (Trockenmasse) bilden zusammen die Gesamttrockensubstanz der Pflanze. Wichtigste Abhängigkeit zeigt die Massenproduktion der Bohne in diesem Versuch vom Kultursystem: Bis einschließlich 77. Tag nach Aussaat entwickeln Buschbohnen in der Reinkultur mehr Substanz als im gemischten Bestand, werden dann aber gegen Ende der Kulturzeit von den Bohnen in Streifenkultur “überholt”. Der Einfluss des Kultursystems ist innerhalb der Mischkulturen durchweg hochsignifikant, in Reihenkultur sind die Pflanzen deutlich weniger produktiv (Tab. 11). Obwohl an frühen Untersuchungstagen statistisch nicht abzusichern, ist am 77. Tag eine hochsignifikante Wechselwirkung zwischen Maisart und Kultursystem festzuhalten (Abb.7). Die Aufteilung der Gesamttrockenmasse in Wurzel, Stängel, Blatt und Bohnenertrag am 95. Tag nach Aussaat zeigt Abb. 9, worin auch zum Ausdruck kommt, dass Erträge nicht direkt von der Höhe vegetativer Pflanzenmasse abhängen, sondern dass offensichtlich in den einzelnen Kulturformen eigene Optima der Proportionen Blatt-Stängel-Blatt für maximale Erträge gelten.

 

Tab.11. LSD-Test Gesamttrockenmasse 39.-95. Tag

 

Kultursystem	Reinkultur	Streifenkultur	Reihenkultur
Mittelwert (g) 39. Tag	4,71	4,16	2,77
F-Wert: 31,76	sD: 0,25	LSD (α=1%): 0,73
52. Tag	10,71	10,59	7,75
F-Wert: 13,29	sD: 0,19	LSD (α=1%): 0,57
77. Tag	32,4	29,1	19,2
F-Wert: 67,96	sD: 1,2	LSD (α=1%): 3,61
	Streifenkultur	Reinkultur	Reihenkultur
95. Tag	44,7	42,7	31,1
F-Wert: 39,50	sD: 2,2	LSD (α=1%): 6,5
1Kontrast Reinkultur-Mischkulturen nicht signifikant

 

Abb. 8. Trockenmasseproduktion der Versuchsbehandlungen

 

Absolute Wachstumsrate (AGR)

“Wachstumsgeschwindigkeiten” konnten wie die anderen Wachstumsraten für Zeitintervalle 0.-39., 39.-52., 52.-77. und 77.-95. Tag berechnet werden:

 

Tab.12. LSD-Test Absolute Wachstumsrate 0.-77. Tag

 

Kultursystem	Reinkultur	Streifenkultur	Reihenkultur
Mittelwert (g/Woche)	0,85	0,75	0,50
0.-39. Tag
F-Wert: 31,76	sD: 0,04	LSD (α=1%): 0,13
	Streifenkultur	Reinkultur	Reihenkultur
	3,46	3,23	2,68
39.-52. Tag
F-Wert: 5,84	sD: 0,32	LSD (α=5%): 0,70
	Reinkultur	Streifenkultur	Reihenkultur
	6,08	5,17	3,21
52.-77. Tag
F-Wert: 38,92	sD: 0,32	LSD (α=1%): 0,84

 

Abb. 9. Wechselwirkung AGR 52.-77. Tag [g/Woche]; F-Wert: 7,99

 

Bis einschließlich 77. Tag hat das Kultursystem deutlichen Einfluss auf die Wachstumsgeschwindigkeit der Bohnen in Mischkultur. In der Streifenkultur ist sie (erwartungsgemäß) höher als in der Reihenkultur. Zwischen 52. und 77. Tag ist eine Wechselwirkung zwischen Maisart und Kultursystem von Signifikanz, die in ihrer Ausprägung der Wechselwirkung beider Faktoren in Bezug auf Pflanzentrockenmasse am 77. Tag entspricht (Abb. 10). Die AGR gibt Aufschluss darüber, wann das Wachstum einer Kultur seinen Höhepunkt überschritten hat und nur noch relativ geringe Ertragszuwächse zu erwarten sind. Abbildung 10 macht deutlich, dass sich die AGR in den Reinkulturparzellen und Mischkulturbehandlungen mit Vorfrucht Körner-/Zuckermais anfangs nicht unterscheiden, ab 77. Tag in der Reinkultur deutlicher als in den Zuckermaismischkulturen abnimmt, in den Körnermaisparzellen hingegen noch mal kräftig zunimmt.

 

Abb. 10. AGR 0.-95. Tag

Der Einfluss der Maisart war nur im Zeitraum 77.-95. Tag signifikant von 0 verschieden (Tab. 13).

 

Tab.13. LSD-Test Absolute Wachstumsrate 77.-95. Tag

Maisart	Körnermais	Zuckermais	Reinkultur
Mittelwert (g/Woche)	6,40	4,30	4,00
F-Wert: 6,64	sD: 0,82	LSD (α=5%): 1,751
1 Kontrast Reinkultur-Mischkulturen nicht signifikant

 

Relative Wachstumsrate (RGR)

Bezieht man die Wachstumsgeschwindigkeit auf eine Einheit bereits vorhandener Pflanzenmasse, so zeigt sich für die Reinkulturparzellen, dass ihre Rate anfangs (0.-39. Tag) höher als in allen Mischkulturbehandlungen ist, dass sie nicht so hohe Maximalwerte (39.-52. Tag) annimmt und am Ende der Kulturperiode (77.-95. Tag) unter fast allen Raten der Mischkulturen liegt. Von signifikantem Einfluss in den Mischkulturbehandlungen ist nur das Kultursystem im Zeitraum 0.-39. Tag und die Maisart zwischen 77. und 95. Tag nach Aussaat:

 

Tab.14. LSD-Test Relative Wachstumsrate 0.-39. Tag

 

Kultursystem	Reinkultur	Streifenkultur	Reihenkultur
Mittelwert (g/g·Woche)	0,28	0,25	0,18
F-Wert: 25,74	sD: 0,02	LSD (α=1%): 0,04

 

Tab.25. LSD-Test Relative Wachstumsrate 77.-95. Tag

 

Maisart	Körnermais	Zuckermais	Reinkultur
Mittelwert (g/g·Woche)	0,20	0,15	0,11
F-Wert: 5,38	sD: 0,02	LSD (α=1%): <0,05

 

Bestandeswachstumsrate (CGR)

Die Bestandeswachstumsrate bezieht Wachstumsgeschwindigkeit auf eine Einheit Standraumfläche und zeigt in der statistischen Auswertung gleiche Ergebnisse wie die AGR mit dem Unterschied, dass die Reinkultur bis auf den letzten Zeitraum (77.-95. Tag) hochsignifikant von allen Mischkulturbehandlungen verschieden ist. Dies erscheint auf der einen Seite verständlich, da einer Bohnenpflanze in Mischkultur in diesem Versuch die doppelte Standraumfläche als im reinen Bestand zukommt. Dies charakterisiert die Problematik von auf Standraumfläche bezogenen Wachstumsparametern in Mischkulturen: Sie werden so berechnet, als seien die zugemischten Kulturen nicht vorhanden und als hätten die Pflanzen der untersuchten Art die Möglichkeit, auch deren Standraum voll zu nützen.

 

5.1.2. Blattwachstum

 

Blattfläche (L)

Die Entwicklung von Blattfläche hängt unter anderem von der allgemeinen Wachstumsleistung der Pflanze und vom Grad der Beschattung (beschattete Blätter ~ höhere Blattfläche) ab. Bis zum 95. Tag haben Bohnen in der Streifenkultur eine deutlich höhere Blattfläche als Pflanzen in der Reihenkultur und sind in dieser Hinsicht von Bohnen im reinen Bestand nicht signifikant verschieden (Tab.16).

 

Tab.16. LSD-Test Blattfläche 39.-77. Tag

 

Kultursystem	Streifenkultur	Reinkultur	Reihenkultur
Mittelwert (cm2)	686	621	505
39. Tag
F-Wert: 21,48	sD: 39	LSD (α=1%): 116
52. Tag	Streifenkultur	Reihenkultur	Reinkultur
	1545	1186	1170
F-Wert: 6,85	sD: 137	LSD (α=5%): 2941
77. Tag	Reinkultur	Streifenkultur	Reihenkultur
	2246	2241	1814
F-Wert: 10,55	sD: 131	LSD (a.=1%): 391
1 Kontrast Reinkultur-Mischkulturen nicht signifikant

 

 

Wie bei den Wachstumsraten (AGR,RGR) verliert sich der Einfluss des Kultursystems zum Ende der Kulturperiode, da die Blattfläche der Pflanzen in Reinkultur schon sinkt, in der Streifenkultur kaum mehr zunimmt, aber in der Reihenkultur weiter steigt (Abb. 11).

 

Abb. 11. Blattfläche 39.-95. Tag

 

Blattmassenverhältnis (LWR)

Das Blatt ist das photosynthetisch aktive Organ der Pflanze. Wird eine Pflanze beschattet, so ist anzunehmen, dass entsprechend des Gesetzes der “Förderung des geschädigten Pflanzenteils zuungunsten des ungeschädigten” (KRUG, 1991 ), dieser Pflanzenteil mehr gefördert wird als Wurzel oder Stängel, das LWR (Blattmasse/Gesamtmasse) also höher ist. Bis auf den ersten Termin der Probennahme, wo Bohnen in der Streifenkultur noch ein höheres Blattmassenverhältnis aufweisen, trifft der Zusammenhang [Beschattung ~ hohes Blattmassenverhältnis] auch für den Rest der Kulturperiode zu, ist allerdings nur am 77. und 95. Tag signifikant (Tab.17).

 

Tab.17. LSD-Test LWR 39./77./95. Tag

 

Kultursystem	Streifenkultur	Reihenkultur	Reinkultur
Mittelwert	0,698	0,676	0,665
39. Tag F-Wert: 6,58	sD: 0,009	LSD (α=5%): 0,018
	Reihenkultur	Streifenkultur	Reinkultur
77. Tag	0,643	0,563	0,540
F-Wert: 93,14	sD: 0,008	LSD (α=1%): 0,025
	Reihenkultur	Reinkultur	Streifenkultur
95. Tag	0,581	0,540	0,539
F-Wert: 20,16	sD: 0,009	LSD (α=5%): 0,020

 

Am 52. und 77. Tag nach Aussaat hat die Maisart einen deutlichen Einfluss auf das LWR der Bohnen in Mischkultur auf die Weise, dass es in Körnermaisparzellen höher ist (Tab.18).

 

Tab.18. LSD-Test LWR 52./77. Tag

 

Maisart	Körnermais		Zuckermais	Reinkultur
Mittelwert	0,691		0,679	0,623
52. Tag		F-Wert: 5,05	sD: 0,005	LSD (α=5%): 0,012
77. Tag		0,616	0,590	0,540
F-Wert: 10,02	sD: 0,008		LSD (α=5%): 0,025

 

Blattflächenverhältnis (LAR)

Beim Blattflächenverhältnis (Blattfläche/Pflanzenmasse) ist der Zusammenhang Lichtangebot-Blattwachstum deutlich abzulesen. Mit hoher Signifikanz am 39., 77. und 95. Tag steigt das LAR bei der Buschbohne erwartungsgemäß mit einem in den Kultursystemen (Reinkultur>Streifenkultur>Reihenkultur) sinkenden Lichtangebot (Tab.19).

 

Tab.19. LSD-Test Blattflächenverhältnis 39./77./95. Tag

 

Kultursystem	Reihenkultur	Streifenkultur	Reinkultur
Mittelwert (cm2/g)	183,7	165,5	131,2
39. Tag	F-Wert: 17,35	sD: 4,4	LSD (α=1%): 13,1
77. Tag	94,7	77,6	69,6
F-Wert: 13,56	sD: 4,6	LSD (α=1%): 13,8
95. Tag	69,4	50,5	48,2
F-Wert: 33,71	sD: 3,3	LSD (α=1%): 9,7

 

Ebenso erwartungsgemäß (geringes Lichtangebot ~ höheres LAR) ist der Einfluss der Maisernte, jedoch signifikant nur am 39. Tag (Tab.20).

 

Tab.20. LSD-Test Blattflächenverhältnis 39. Tag

 

Maisernte	geschnitten	entfernt	Reinkultur
Mittelwert (cm2/g)	180,2	169,0	131,2
39. Tag	F-Wert: 6,50	sD: 4,4	LSD (α=5%): 9,4

 

 

Ein rein additiver Effekt von Kultursystem und Maisernte auf das LAR trifft am 77. Tag nicht zu: Bohnen in Reihenkulturparzellen, auf denen der Mais niedergeschnitten worden ist, haben ein höheres Blattflächenverhältnis, aber in der Streifenkultur ist dieser Zusammenhang entgegengesetzt und begründet eine signifikante Wechselwirkung Kultursystem × Maisernte an diesem Tag (Abb. 12).

 

Abb. 12. Wechselwirkung LAR 77. Tag [cm²/g]; F-Wert: 5,94

 

Spezifische Blattfläche (SLA)

Der Effekt der Förderung des Blattwachstums unter begrenzten Lichtverhältnissen kann mit dem Faktor Blattfläche/Blattmasse am eindrucksvollsten gezeigt werden. Mit hoher Signifikanz haben Kultursystem und Art der Maisernte Einfluss auf die spezifische Blattfläche:

 

Tab.21. LSD-Test Spezifische Blattfläche 39./77./95. Tag

 

Kultursystem	Reihenkultur	Streifenkultur	Reinkultur
Mittelwert (cm2/g)	272,0	237,2	197,8
39. Tag	F-Wert: 26,64	s,3: 6,8	LSD (α=1%): 20,1
77. Tag F-Wert: 15,84	174,3	154,4	144,0
	sD: 5,0	LSD (α=1%): 14,9
95. Tag F-Wert: 7,32	15411	128,4	109,6
	sD: 9,5	LSD (α=5%): 20,4

 

Tab.22. LSD-Test Spezifische Blattfläche 39.-77. Tag

 

Maisernte		geschnitten	entfernt	Reinkultur
Mittelwert (cm2/g)	263,5		245,8	197,8
39. Tag	F-Wert: 6,88		sD: 6,8	LSD (α=5%): 14,5
52. Tag	260,2		233,7	205,9
F-Wert: 9,01	sD: 8,8		LSD (α=1%): 26,3
77. Tag	171,0		157,7	144,0
F-Wert: 7,21		sD: 5,0	LSD (α=1%): 14,9

 

Blattflächenindex (LAI)

Unter Einbeziehung der Bodenfläche müssen die Unterschiede hinsichtlich Blattfläche zwischen Rein- und Mischkulturen groß sein, da einer Bohnenpflanze in Mischkultur (theoretisch) die doppelte Standraumfläche zukommt. Innerhalb der Mischkulturbehandlungen ist nur der Einfluss des Kultursystems auf den Blattflächenindex von Signifikanz, im Gegensatz zu LAR und SLA ist es wohl aber eine positive Korrelation [allgemeine Wuchsleistung-LAI], die höhere Werte in der Streifenkultur begründet.

 

Tab.23. LSD-Test Blattflächenindex 39.-77. Tag

 

Kultursystem	Reinkultur	Streifenkultur	Reihenkultur
Mittelwert (cm2)	0,41	0,23	0,19
39. Tag	F-Wert: 21,48	sD: 0,01	LSD (α=1%): < 0,04
52. Tag	0,79	0,51	0,40
F-Wert: 6,85	sD: 137	LSD (α=5%): 294
77. Tag	1,50	0,75	0,61
F-Wert: 10,55	sD: 0,04	LSD (α=5%): 0,10

 

Nettoassimilationsrate (NAR)

Die Leistungsfähigkeit einer Pflanze ist von der Intensität abhängig, wie Strahlungsenergie in Trockenmasse umgesetzt werden kann. Absorption und Verwertung von Strahlung ist daher als eine Funktion [Blattfläche · Wirkungsgrad der Energieumsetzung] zu verstehen. Die NAR drückt die Leistungsfähigkeit einer Pflanze aus, pro Einheit eingesetzter Blattfläche n Anteile Trockenmasse zu produzieren. Es ist anzunehmen, dass diese Leistungsfähigkeit unter Verhältnissen geringer Lichtintensität kleiner sein wird. Pro Einheit Blattfläche treffen weniger photosynthetisch wirksame Photonen auf ein Blatt, da (1) die Strahlungsintensität (Photonenfluss) geringer sein wird und (2) Wellenlängen in den weniger photosynthetisch aktiven Bereich verschoben sein werden. Dies stellt sich in den Mischkulturen dieses Versuchs so dar, dass die NAR tendenziell in der Reihenfolge Reinkultur-Streifenkultur-Reihenkultur und Mais nach Ernte entfernt-Mais geschnitten abnimmt, jedoch nur zwischen 0.-39. Tag und 52.-77. Tag signifikant ist (Tab. 24 und 25).

 

Tab.24. LSD-Test Nettoassimilationsrate 0.-39. Tag

 

Kultursystem	Reinkultur	Streifenkultur	Reihenkultur
Mittelwert	8,77	7,09	6,09
(mg/cm2·Woche)	F-Wert: 27,87
Maisernte	Reinkultur	geschnitten	entfernt
	8,77	6,81	6,37
F-Wert: 5,39	sD: 0,19	LSD (α=5%): 0,40

 

Tab.25. LSD-Test Nettoassimilationsrate 52.-77. Tag

 

Kultursystem	Streifenkultur	Reinkultur	Reihenkultur
Mittelwert	3,71	2,83	2,23
(mg/cm2·Woche)	F-Wert: 7,22	sD: 0,23	LSD (α=5%): 0,50

 

5.1.3. Lichtnutzung

 

Lichtangebot

LAR und SLA waren zu Beginn der Kulturperiode (39. Tag) abhängig von der Art der Maisernte. Größere und dünnere Blätter in den Behandlungen, wo Mais nach Ernte niedergeschnitten worden ist, sind weniger produktiv (NAR) als die kleinen, dickeren Blätter der Bohnen auf Parzellen ohne Maisreste. Möglicherweise ist es Lichtmangel, der diese Prozesse, natürlich besonders auch für das Kultursystem Reihenkultur, auslöste. Den Beweis liefert die Lichtmessung über den Bohnenbeständen: Für die Maisernte nur am 41. Tag signifikant, steht den Buschbohnen in der Reihenkultur über die gesamte Kulturzeit weniger Licht zur Verfügung, während es zwischen Rein- und Streifenkultur keine abzusichernden Unterschiede gibt (Tab. 26 und 27).

 

Tab.27. LSD-Test Lichtangebot 41. Tag

 

Maisernte	Reinkultur	entfernt	geschnitten
Mittelwert (%)	94,81	76,3	66,2
F-Wert: 9,25	sD: 3,3	LSD (α=1%): 10,0
1 theoretisch 100 % !

 

Tab.27. LSD-Test Lichtangebot 41.-94. Tag

 

Kultursystem		Reinkultur	Streifenkultur	Reihenkultur
Mittelwert (%) 41. Tag F-Wert: 37,28	94,8		81,4	61,0
	sD: 3,3		LSD (α =1%): 10,0
54. Tag F-Wert: 46,64	82,9		76,8	60,5
	sD: 2,4		LSD (α=1%): 7,1
67. Tag F-Wert: 66,06	78,9		76,1	60,1
	sD: 2,0		LSD (α=1%): 5,9
94. Tag		88,91	78,8	62,7
F-Wert: 36,97		sD: 2,7	LSD (α=1%): 7,9

¹ nur bei (α=5%) signifikant von Streifenkultur verschieden

 

Lichtaufnahme

Als Differenz [Lichtangebot-durchgelassenes Licht] ist die Lichtaufnahme der Bohnenbestände abhängig von: (1) Beschattung durch Mischungspartner und (2) eigene Fähigkeit der Lichtabsorption (primär abhängig von Blattfläche). Bohnen in der Reihenkultur haben zwar auf ihre Blatt- (SLA) oder Pflanzenmasse (LAR) bezogen, eine höhere Blattfläche, die absolute Fläche ist jedoch deutlich geringer als bei Bohnen in der Streifenkultur. So ist es wohl letzterer Faktor, der die höhere Lichtaufnahme der Bohnen in Streifenkultur begründet (Tab. 28).

 

Tab.28. LSD-Test Lichtaufnahme 41.-94. Tag

 

Kultursystem	Streifenkultur	Reihenkultur	Reinkultur
Mittelwert (%)	45,6	25,4	23,5
41. Tag F-Wert: 29,17	sD: 3,7	LSD (α=1%): 11,1
	Streifenkultur	Reinkultur	Reihenkultur
54. Tag	49,4	46,8	29,1
F-Wert: 35,50	sD: 3,4	LSD (α=1%): 10,1
	Reinkultur	Streifenkultur	Reihenkultur
67. Tag	46,0	40,3	24,8
F-Wert: 43,19	sD: 3,2	LSD (α=1%): 9,6
	Streifenkultur	Reinkultur	Reihenkultur
94. Tag	55,9	53,5	37,3
F-Wert: 30,43	sD: 3,4	LSD (α=1%): 10,1

 

Lichtnutzungseffizienz (LUE)

Während auf die Gesamttrockenmasse der Bohnenpflanze bezogen, Haupteffekte und Interaktionen zu keinem Zeitpunkt von signifikantem Einfluss auf die LUE waren, zeigt sich, dass die Lichtnutzungseffizienz auf den kumulierten Ertrag bezogen sehr sensibel von ihnen abhängt: LUE der Bohnen in Reihenkultur ist der Bohne in Streifenkultur nur am 39. Tag überlegen, danach nutzen Bohnen in Streifenkultur angebotenes Licht besser (Tab. 29 u. 30).

 

Tab. 29. LSD-Test LUE 39. Tag

 

Kultursystem	Reinkultur	Reihenkultur	Streifenkultur
Mittelwert	0,0025	0,0014	0,0011
F-Wert: 12,85	sD: 0,004	LSD (α=1%): 0,011

 

Tab. 30. LSD-Test LUE 95. Tag

 

Kultursystem	Streifenkultur	Reinkultur	Reihenkultur
Mittelwert	0,121	0,105	0,078
95. Tag	F-Wert: 136,79	sD: 0,004	LSD (α=1%): 0,011

 

Der Einfluss der Maisernte ist nur am 39. und 52. Tag signifikant (Tab. 31).

 

Tab. 31. LSD-Test LUE 52. Tag

 

Maisernte	Reinkultur	entfernt	geschnitten
Mittelwert	0,014	0,006	0,004
95. Tag	F-Wert: 39,07	sD: < 0,001	LSD (α=1%): < 0,001

 

Die Maisart bleibt bis zum 77. Tag von signifikantem Einfluss (Tab. 32).

 

Tab. 32. LSD-Test LUE 77. Tag

 

Maisart	Reinkultur	Zuckermais	Körnermais
Mittelwert	0,094	0,062	0,046
95. Tag	F-Wert: 77,10	sD: < 0,001	LSD (α=1%): < 0,001

 

 

Am 77. Tag ist die LUE der Bohnen (1) in der Streifenkultur am höchsten und wird (2) unabhängig vom Kultursystem von Zuckermais mehr als durch Körnermais begünstigt (Abb. 13). Diese signifikante zweiseitige Wechselwirkung ist gegen Ende der Kulturzeit nicht mehr von Einfluss: Ohne Veränderung in der Streifenkultur ist nun die LUE in der Reihenkultur bei Vorfrucht Körnermais höher als bei Vorfrucht Zuckermais (Abb. 14).

 

Abb. 13. Wechselwirkung LUE 77. Tag; F-Wert: 49,99

 

Abb. 14. Wechselwirkung LUE 95.Tag; F-Wert: 11,97

 

5.1.4. Erträge

 

Frühzeitigkeit

Einen Hinweis auf die ^“Frühzeitigkeit” von Wachstum und Ertragsphase in den einzelnen Versuchsbehandlungen sollte die Messung der Anzahl von Seitentrieben mit oder ohne Blütenansatz am 39. Tag geben. Während Rein- und Streifenkultur hinsichtlich Anzahl aller Seitentriebe an der Hauptachse signifikant von der Reihenkultur verschieden sind, haben Bohnen in Reinkultur deutlich mehr Blüten an den Seitentrieben als alle Mischkulturbehandlungen (Tab. 33).

 

Tab.33. LSD-Test Seitentriebe an Hauptachse (ohne/mit Blütenansatz) 39. Tag

 

Kultursystem	Reinkultur	Streifenkultur	Reihenkultur
Mittelwert	7,4	7,2	6,5
alle Triebe
F-Wert: 15,18	sD: 0,2	LSD (α=1%): 0,6
Triebe mit Blütenansatz	4,6	3,5	2,7
F-Wert: 8,78	sD: 0,3	LSD (α=5%): 0,6

 

Kumulierte Erträge

Unter Beachtung, dass in der Wachstumsanalyse der Bohne Erträge nur auf Pro-Pflanzen-Basis bezogen wurden, ist in den Mischkulturen die Auswahl des Kultursystems von entscheidendem Einfluss auf den Ertragsverlauf: Erträge in der Reihenkultur bleiben durchweg niedrig, Reinkulturerträge sind bis einschließlich 70. Kulturtag deutlich höher als in allen Mischkulturbehandlungen, werden dann aber ab 89. Tag; wenn auch nicht signifikant; von denen der Streifenmischkulturen überholt (Tab. 34).

 

Tab.34. LSD-Test Kumulierter Ertrag 56.-95. Tag.

Kultursystem	Reinkultur	Streifenkultur	Reihenkultur
Mittelwert (g/Pflanze)	19,8	10,0	5,0
56. Tag	F-Wert: 7,03	sD: 1,9	LSD (α=5%): 4,1
61. Tag	32,1	15,9	7,8
F-Wert: 11,28	sD: 2,4	LSD (α=1%): 7,2
66. Tag	44,1	21,0	9,8
F-Wert: 16,75	sD: 2,8	LSD (α=1%): 8,2
70. Tag	72,1	39,2	13,2
F-Wert: 34,67	sD: 4,4	LSD (α=1%): 13,1
	86,0	64,9	24,0
77. Tag
F-Wert: 37,52	sD: 6,7	LSD (α=1%): 19,91
	97,6	92,3	42,3
83. Tag
F-Wert: 44,99	sD: 7,5	LSD (α=1%): 22,2
	Streifenkultur	Reinkultur	Reihenkultur
89. Tag	105,4	102,3	50,9
F-Wert: 68,37	sD: 6,6	LSD (α=1%): 19,6
	113,7	107,0	59,1
95. Tag
F-Wert: 58,81	sD: 7,1	LSD (α=1%): 21,1

¹ Kontrast Reinkultur-Mischkulturen nicht signifikant

 

Die großen Unterschiede zwischen den Mischkultursystemen waren schon an den Wachstumsparametern abzulesen. Der Einfluss der Maisernte (Beschattung durch Maisreste) drückt sich dagegen nicht in den Erträgen aus. Dass der Einfluss des Kultursystems auf das Lichtangebot für die Bohne um ein vielfaches höher sein muss als der der Maisernte, kann z.B. an der Varianzanalyse für das Lichtangebot am 41. Tag nach Aussaat abgelesen werden (s.o.): Obwohl beide Effekte hochsignifikant sind, erreicht der Faktor “Kultursystem” einen um ein Vielfaches höheren F-Wert (37,3) als der Faktor “Maisernte” (9,3). Dies heißt aber nicht, dass der Einfluss n mal höher ist, ein direkter Vergleich der F-Werte in der Varianzanalyse ist nicht zulässig. Obwohl Maisart und Maisernte von geringerem Einfluss auf Buschbohnenerträge sind, lässt sich am 61., 66. und 70. Tag eine signifikante zweiseitige Wechselwirkung aller Haupteffekte ablesen (Abb. 15).

 

Abb. 15. Wechselwirkung kumulierter Ertrag 70. Tag [g/Pfl.]; F-Wert: 7,17

 

Eindeutig ist die Einflussstärke der Haupteffekte in dieser Interaktion in der Reihenfolge: Kultursystem>Maisart>Maisernte abzulesen. Alle Erträge in der Streifenkultur sind höher als in der Reihenkultur und in den verschiedenen Kultursystemen sind durchschnittliche Erträge in den Zuckermaisparzellen höher als in denen von Körnermais. Der additive Effekt von Kultursystem und Maisart wird erst durch den Einfluss des Faktors “Maisernte” zu einer Interaktion: In der Streifenkultur ist es im Hinblick auf Erzielung maximaler Bohnenerträge besser, Zuckermais nach der Ernte zu entfernen, Körnermais aber zurückzuschneiden. In der Reihenkultur ist es dagegen umgekehrt: Zuckermais sollte geschnitten, Körnermais jedoch ganz entfernt werden.

 

Abb. 17. Wechselwirkung kumulierter Ertrag 95. Tag [dt/ha]; F-Wert: 8,29

 

Im Hinblick auf Gesamtproduktivität der Mischkulturen soll der finale Gesamtertrag der Buschbohne auf eine Flächeneinheit bezogen werden. Dabei zeigt sich eine signifikante einseitige Wechselwirkung zwischen Maisart und Kultursystem, wobei höchste Flächenerträge in Streifenkultur erzielt werden wo Zuckermais stand, in der Reihenkultur sind auf einem tieferen Niveau bessere Erträge in Körnermaisparzellen erzielt worden. Die Einordnung der Mischkulturbehandlungen in beide Reinkulturerträge der Buschbohne verdeutlicht Tab. 35.

 

Tab.35. LSD-Test¹ Gesamtertrag 95. Tag

 

Behandlung			Mittelwert (dt/ha)
Maisart	Kultursystem	Maisernte
Zuckermais	Reinkultur		139,9	a
Körnermais	Reinkultur		83,8		b
Zuckermais	Streifenkultur	entfernt	50,1			c
Zuckermais	Streifenkultur	geschnitten	43,3			c	d
Körnermais	Streifenkultur	geschnitten	40,2			c	d
Körnermais	Streifenkultur	entfernt	35,3			c	d
Körnermais	Reihenkultur	geschnitten	28,3			c	d
Körnermais	Reihenkultur	entfernt	23,4				d
Zuckermais	Reihenkultur	geschnitten	22,0				d
Zuckermais	Reihenkultur	entfernt	19,1				d
			sD:8,84			LSD (α=1 %): 25,4
1 Test der Behandlungen

 

Korrelation Ertrag-Wachstumsparameter

Zur Klärung der Frage, welche der gemessenen/errechneten Wachstumsparameter in der Lage sind, die Ertragshöhe der verschiedenen Versuchsbehandlungen zu erklären, wurden Korrelationen zwischen Gesamtertrag und den beschriebenen Variablen berechnet. Dabei macht es nur Sinn, Parameter zu wählen, die unabhängig von den Erträgen sind, beispielsweise beinhaltet das Blattflächenverhältnis (LAR; Blattfläche/Pflanzenmasse) auch Trockenmasse der Bohnen und ist so auszuschließen. Tabelle 36 zeigt, dass besonders Lichtmessung (Lichtangebot) gut geeignet ist, Ertragsunterschiede zwischen den Behandlungen zu erklären. Dies kann möglicherweise auch ein Beweis der These sein, dass in diesem Versuch bei einem guten Angebot an Nährstoffen, Bodenfaktoren relativ unwichtig für die Betrachtung der Ertragsunterschiede bei der Buschbohne waren. So hat sich die spezifische Blattfläche (SLA) deutlicher vom Lichtangebot gezeigt als der Blattflächenindex (LAI) und korreliert letztendlich auch besser mit dem Gesamtertrag.

 

Tab.37. Korrelation Gesamtertrag-Wachstumsparameter

 

Wachstumsparameter	Gesamtertrag
Pflanzenhöhe 95. Tag	0,62
Blattrockenmasse 95. Tag	0,63
Blattfläche 95. Tag	0,12
Spezifische Blattfläche (SLA) 95. Tag	-0,57
Blattflächenindex (LAI) 95. Tag	0,12
Lichtangebot 94. Tag	0,71
Lichtaufnahme 94. Tag	0,62

 

5.2. Gesamtproduktivität der Kultursysteme

 

Obwohl beste Bohnenerträge in der Streifenmischkultur erzielt wurden, muss diese Behandlung nicht die beste Alternative im Hinblick auf Gesamtproduktivität (wie man “Produktivität” auch definieren mag) sein.

 

5.2.1. Mais

 

Bei gleicher Pflanzdichte in Rein- und Mischkultur sind alle Maiserträge gering, was besonders für Zuckermais im reinen Bestand gilt (Tab. 37).

 

Tab.37. LSD-Test Maiserträge (Behandlungsmittelwerte)

 

Behandlung		Maisertrag
Maisart	Kultursystem	dt/ha		kg/ha·d
Körnermais	Reinkultur	38,53                        al		42,34	a'
Körnermais	Reihenkultur	37,69                        a		41,42	a
Körnermais	Streifenkultur	32,50                        a		35,71	a	b
Zuckermais	Reihenkultur	26,49	b	35,32	a	b
Zuckermais	Streifenkultur	21,83	b	29,11		b
Zuckermais	Reinkultur	13,03		17,37
1 Auf der Basis von Einzelvergleichen (Behandlung gegen Behandlung; α=5%)

 

Zuckermais wurde am 75. und Körnermais am 91. Tag nach Aussaat geerntet. Bezieht man die Erträge auf die Kulturdauer, so sind Ertragsunterschiede zwischen den Maisarten geringer.

 

5.2.2. Capsicum

 

Inwieweit die Produktivität (vegetativ/generativ) von Gewürzpaprika durch die Versuchsbehandlungen berührt wurde, sollte neben den laufenden Ertragsmessungen durch Messen von Pflanzenhöhe sowie Wurzel- und Schoßtrockenmasse festgestellt werden. Die statistische Auswertung erfolgte (1) durch Testen aller Versuchsbehandlungen gegeneinander und (2) durch Testen der 3 Versuchsfaktoren innerhalb der Mischkulturen.

 

Pflanzenhöhe

Beschattete Pflanzen werden vermutlich höher wachsen als weniger beschattete, die Vermutung, dass Capsicum in den Körnermaisparzellen eventuell höher sein würde, wurde nicht bestätigt (Tab. 38). Die Konkurrenzbeziehung Capsicum-Mais wird sich also wahrscheinlich mehr auf Bodenfaktoren bezogen haben.

 

Tab.38. LSD-Test Pflanzenhöhe Capsicum 202. Tag (Behandlungsmittelwerte)

 

Behandlung				Mittelwert (cm)
Maisart	Kultursystem	Maisernte
Körnermais	Reihenkultur	entfernt		85,9	a
Zuckermais	Streifenkultur	entfernt		78,3	a
	Reinkultur (Doppelreihen)			75,3	a
Zuckermais	Streifenkultur	geschnitten		71,8	a
Körnermais	Streifenkultur	entfernt		71,7	a
	Reinkultur (Einzelreihen)			71,6	a
Zuckermais	Reihenkultur	entfernt		70,3	a
Körnermais	Streifenkultur	geschnitten		69,4	a
Zuckermais	Reihenkultur	geschnitten		68,0	a	sD:9,6
Körnermais	Reihenkultur	geschnitten		66,0	a	LSD (α=5%): 20,1

 

Pflanzentrockenmasse

Innerhalb der Mischkulturen sind Wurzel- und Schoßtrockenmasse von der Maisart abhängig, letztere auch vom Kultursystem (Tab. 39 und 40).

 

Tab.39. LSD-Test Wurzeltrockenmasse Capsicum 202. Tag

 

Maisart	Zuckermais	Körnermais
Mittelwert (g/Pfl.)	26,2	19,3
F-Wert: 5,44	sD: 3,0	LSD (α=5%): 6,4

 

Tab.40. LSD-Test Schosstrockenmasse Capsicum 202. Tag

 

Maisart	Zuckermais	Körnermais
Mittelwert (g/Pfl.)	277,0	231,4
F-Wert: 8,82		LSD (α=5%): 32,9
Kultursystem	Reihenkultur	Streifenkultur
	26,2	19,3
F-Wert: 9,15	sD: 36,4	LSD (α=1%): 45,7

 

Die Gesamttrockenmasse (ohne Erträge) ist schließlich von beiden Einflüssen abhängig (Tab. 41 und 42).

 

Tab.41. LSD-Test Gesamttrockenmasse Capsicum 202. Tag

 

Maisart	Zuckermais	Körnermais
Mittelwert (g/Pfl.)	303,2	250,7
F-Wert: 9,14		LSD (α=1%): 51,7
Kultursystem	Reihenkultur	Streifenkultur
	300,0	253,9
F-Wert: 7,05	sD: 17,4	LSD (α=5%): 37,2

 

Tab.42. LSD-Test Gesamttrockenmasse Capsicum 202. Tag

 

Behandlung			Mittelwert (cm)
Maisart	Kultursystem	Maisernte
	Reinkultur (Einzelreihen)		396,8	a
Zuckermais	Reihenkultur	geschnitten	348,2	a	b
	Reinkultur (Doppelreihen)		317,6	a	b	c
Zuckermais	Reihenkultur	entfernt	317,0	a	b	c
Zuckermais	Streifenkultur	entfernt	291,6		b	c	d
Körnermais	Reihenkultur	geschnitten	272,8			c	d
Körnermais	Reihenkultur	entfernt	261,8			c	d
Zuckermais	Streifenkultur	geschnitten	255,8			c	d
Körnermais	Streifenkultur	geschnitten	251,5			c	d
Körnermais	Streifenkultur	entfernt	216,7				d
			sD:41,1			LSD (α=5%):86,4

 

Erträge

Über die gesamte Ernteperiode (78./92./102./112./123./133./154./202. Tag) sind die Einflüsse von Hauptversuchsfaktoren und einige Wechselwirkungen zwischen ihnen von Signifikanz. Da sich tendenziell aber keine Veränderungen hinsichtlich Unterschiede zwischen den verschiedenen Faktorstufen ergeben, seien nur die wichtigsten Endergebnisse erwähnt (Tab. 43, 44 und 45; Abb. 17).

 

Tab.43. LSD-Test kumulierter Capsicumertrag 154. Tag

 

Maisernte	entfernt	geschnitten
Mittelwert (dt/ha)	83,1	76,5
F-Wert: 5,17	sD: 2,91	LSD (α=5%): 6,23

 

 

Tab.44. LSD-Test kumulierter Capsicumertrag 202. Tag

 

Maisart	Zuckermais	Körnermais
Mittelwert (dt/ha)	111,9	85,7
F-Wert: 32,27	sD: 4,6	LSD (α=1%): 13.8

 

Abb. 17. Wechselwirkung Capsicumertrag 202.Tag [dt/ha]; F-Wert: 5,05

 

Tab.45. LSD-Test Gesamterträge Capsicum 202. Tag

 

Behandlung			Mittelwert (dt/ha)
Maisart	Kultursystem	Maisernte
	Reinkultur (Doppelreihen)		217,7
	Reinkultur (Einzelreihen)		177,6
Zuckermais	Reihenkultur	entfernt	123,1		a
		geschnitten	115,6		a	b
“	Streifenkultur	geschnitten	106,6		a	b
“		entfernt	102,3		a	b	c
Körnermais	Reihenkultur	entfernt	90,2			b	c
“	Streifenkultur	entfernt	88,8			b	c
“	Streifenkultur	geschnitten	88,4			b	c
“	Reihenkultur	geschnitten	75,3				c
			sD: 9,8			LSD(α=1%):28,3

 

Im Hinblick auf Leguminosenerträge fällt auf, dass das Kultursystem (Reihen-/Streifenkultur) als Haupteffekt weder für Mais-, noch für Capsicumerträge von Einfluss ist. Daraus kann sich ableiten lassen, dass die Leguminosenkultur nur einen sehr geringen Einfluss auf Capsicum ausübt, also im Gegensatz zu Mais schon allein deswegen “eine geringe Konkurrenz darstellt”, da ihre Kulturperiode in einer Phase liegt, wo kaum mehr Capsicumerträge erzielt werden, die Hauptertragsphase also schon vorüber ist. Dies kann durch den flachen Verlauf der Ertragskurven (Abb. 18) gezeigt werden.

 

Abb. 18. Ertragsverlauf Capsicum.

 

5.2.3. Gesamterträge und Korrelation zwischen Einzelerträgen

 

Basis vieler Vergleiche von Misch- und Reinkulturen sind Gesamterträge (Flächenerträge) aller Einzelkulturen. Obwohl ein solches Aufsummieren problematisch ist, soll doch ein Vergleich der Gesamtproduktivität verschiedener Kultursysteme ermöglicht werden (Abb. 19).

 

Abb. 19. Gesamterträge der Kultursysteme

 

Ob sich Einzelerträge gegenseitig beeinflussen, soll mit Hilfe von Korrelationen überprüft werden (Tab.46).

 

Tab.46. Korrelation zwischen Erträgen

Vergleich	Korrelation
Mais - Capsicum	-0,45
Mais - Buschbohne	-0,32
Capsicum - Buschbohne	-0,31
Mais+Capsicum - Buschbohne	-0,50
Mais+Bohne - Capsicum	-0,61
Mais - Capsicum+Bohne	-0,65

 

5.2.4. Relative Variabilität

 

Wie schon beschrieben, ist es zweifelhaft, ob relative Variabilität, gemessen über Wiederholungen innerhalb eines Versuchs hinreichend viel Information über die “Ertragssicherheit” eines Kultursystems liefern kann.

 

Tab. 47. Relative Variabilität

 

Maisart	Behandlung Kultursystem	Maisernte	Mais	relative Variabilität		Gesamt
				Capsicum	Bohne
Capsicumreinkultur (Doppelreihen)			-	0,006	-	0,006
Capsicumreinkultur (Einzelreihen)			-	0,152	-	0,152
Fruchtwechsel Körnermais-Bohne			0,062	-	0,207	0,156
Fruchtwechsel Zuckermais-Bohne			0,192	-	0,214	0,211
Körnermais	Streifenkultur	geschnitten	0,106	0,137	0,201	0,008
“		entfernt	0,151	0,193	0,207	0,082
“	Reihenkultur	geschnitten	0,037	0,183	0,183	0,071
“		entfernt	0,029	0,299	0,439	0,115
Zuckermais	Streifenkultur	geschnitten	0,032	0,039	0,171	0,046
“		entfernt	0,463	0,135	0,062	0,109
“	Reihenkultur	geschnitten	0,291	0,067	0,200	0,040
“		entfernt	0,328	0,109	0,229	0,106

 

5.2.5. Landäquivalenzverhältnis (LER)

 

Das Landäquivalenzverhältnis als Summe der relativen Erträge aller Kulturen in einem gemischten Bestand ist in diesem Versuch aufgrund beschriebener Schwierigkeiten nicht die beste Methode des Vergleichs von “Gesamtproduktivität” zwischen den Rein- und Mischkulturen. Dennoch bietet sich die Möglichkeit, den pflanzenbaulichen Wert innerhalb der Mischkulturbehandlungen zu vergleichen.

 

Die statistische Auswertung der relativen Erträge für Mais, Capsicum und Bohne erübrigt sich hier natürlich, da die Einzelerträge in den Mischkulturen gleichsam durch den entsprechenden Ertrag in Reinkultur dividiert werden.

Relative Maiserträge in den Mischkulturen sind wie die absolute Ertragshöhe von der Maisart abhängig. Da Reinkulturerträge für Zuckermais sehr klein blieben, sind die relativen Mischkulturerträge hier sehr hoch (z.T. über 3,2).

Wichtigster Einflussfaktor auf Capsicumerträge in den Mischkulturen war die Maisart und so zeigen sich auch für die Entwicklung des relativen Capsicumertrags 2 von ihren Verläufen prinzipiell gleiche, aber in ihrer durchschnittlichen Höhe deutlich verschiedene, Kurven (Abb. 20).

 

Abb. 20. Relativer Ertrag Capsicum

 

Generell werden höhere relative Capsicumerträge in den Zuckermaisparzellen erzielt. Dies gilt auch schon für den ersten Erntegang, obwohl beide Werte auf einem relativ hohen Niveau liegen. Zum zweiten Erntegang fallen beide Kurven stark ab, besonders steil dabei in den Körnermaisparzellen. In Folge steigen beide Kurven bis zum Ertragsbeginn der Buschbohne (155. Tag) leicht an und erreichen bei Kulturende wieder relativ hohe Werte.

 

Wie für Capsicum, sollen auch die relativen Bohnenerträge auf den für sie wichtigsten Einflussfaktor, das Kultursystem, bezogen werden (Abb. 21). Relative Bohnenerträge in Streifenmischkultur sind über den gesamten Erntezeitraum signifikant höher als in der Reihenmischkultur. Wie bei Capsicum sind Werte beider Versuchsbehandlungen beim ersten Erntegang relativ hoch und fallen für die nächsten Ernten ab. In Streifenkulturparzellen ab 66. Tag und in Reihenkultur zeitverzögert ab 70. Tag steigen die Kurven dann deutlich an, obwohl in der Reihenmischkultur relativ geringere Zuwächse erkennbar sind. Die relativen Erträge aller Mischkulturen kommen dabei nicht an 0,50 heran, obwohl dieser Wert bei halber Pflanzdichte im Vergleich zur Reinkultur zu erwarten wäre.

 

Abb. 21. Relativer Ertrag Buschbohne

 

Die Summe aller relativen Erträge ergibt das LER für die Mischkulturbehandlungen. Die statistische Auswertung zeigt nur eine signifikante Einflussgröße, die Maisart, die ab dem 81. Tag (nach Capsicumpflanzung; Zeitpunkt der Zuckermaisernte) hochsignifikant ist (Tab. 48).

 

Tab.48. LSD-Test LER 202. Tag

 

Maisart	Zuckermais	Körnermais
Mittelwert	2,67	1,59
F-Wert: 33,76	sD: 0,19	LSD (α=1%): 0,55

 

Die Kurvenverläufe des LER für beide Maisarten sind in Abb.22 dargestellt.

 

Abb. 22. LER

 

Als Summe der oben beschriebenen Einzeleinflüsse ist das LER primär abhängig von den (hohen) relativen Maiserträgen, die Leguminose erhöht das Gesamtergebnis für die Mischkulturbehandlungen jedoch auch zu einem Teil. Anders den aufsummierten Gesamterträgen wertet das Landäquivalenzverhältnis die Einzelkulturen auf verschiedene Weise (Abb. 23).

 

Abb. 23. LER der Versuchsbehandlungen

 

Eine geeignete Darstellung, Konkurrenzbeziehungen zweier Kulturen im gemischten Bestand zu verdeutlichen, ist das Plotten eines Ertrags gegen den anderen (VANDERMEER, 1989). Stellt man Gesamterträge von Capsicum und Mais gegenüber (Abb. 24), so lassen sich Verbindungslinien zwischen den Reinkulturerträgen (M_Körnermais-M_Capsicum und M_Zuckermais-M_Capsicum) ziehen, die einen LER von exakt 1,0 darstellen. Alle Ertragskombinationen der Mischkulturen (Punkte in der Grafik), die nahe dieser Linien liegen, wären “gleich” produktiv als würde man sie im reinen Bestand kultivieren. Die Linie drückt eine Konkurrenzbeziehung [interspezifische K. = intraspezifische K.] aus, da bei dem um eine Einheit reduzierten Ertrag von Kultur A, Kultur B eine Einheit höheren Ertrag liefert. Die Positionen der Punkte kombinierten Mischkulturertrags liefern nun 4 Informationen:

 

Abb. 24. Grafische Ermittlung des optimalen Mischkultursystems Capsicum-Mais (Erläuterungen im Text)

 

1. Liegt ein Punkt über der Senkrechten zur Achse im Punkt des Reinertrags, ist der Einzelertrag dieser Art in Mischkultur höher als in Reinkultur (hier: Zuckermaismischkulturerträge), liegt er darunter, sind sie geringer (hier: Körnermais- und Capsicummischkulturerträge).

 

2. Durch den Abstand der Linie LER=1,0 wird die Vorteilhaftigkeit der Mischkultur verdeutlicht, liegt ein Punkt unter der Linie, ist das LER der Mischkulturen kleiner als 1,0 und das System pflanzenbaulich weniger produktiv als die Reinkulturen beider Arten, liegt sie darüber, ist die Mischkultur produktiver (LER>1,0). Durch Parallelverschiebung der Linie an den am weitest entfernten Punkt kann grafisch das im Hinblick auf das LER beste Mischkultursystem ermittelt werden (hier für Körnermais- und Zuckermaisparzellen).

 

3. Die horizontale und vertikale Position eines Punktes kombinierten Ertrags gibt Aufschluss über die Konkurrenzfähigkeit der Einzelkulturen im gemischten Bestand. Ein Punkt relativ weit “rechts” oder “oben” spricht dafür, dass die durch Abszisse oder Ordinate vertretene Kultur (Art) konkurrenzfähiger als die jeweils andere ist (hier: Mischkulturerträge in Körnermaisparzellen liegen weiter links oben als Erträge in Zuckermaisparzellen. Körnermais ist also “aggressiver” als Zuckermais und Capsicum).

 

4. Die Abstände aller Punkte einer Versuchsbehandlung liefert Information über Variabilität (Ertragsstabilität) innerhalb des Versuchs (hier: nicht eindeutig zu entscheiden, ob Zuckermais- oder Körnermaismischkulturen “stabiler sind).

 

Abb. 24. Grafische Ermittlung des optimalen Mischkultursystems Capsicum-Bohne

 

Mit gleicher Vorgehensweise können auch Bohnen- und Capsicumerträge gegenübergestellt werden. Bei geringerer Korrelation beider Erträge erfüllt keine Mischkultur das Kriterium höherer Gesamtproduktivität, wobei Capsicum stärker ertragsbegrenzend für die Bohne als umgekehrt zu sein scheint.

 

5.2.6. Raum-/Zeitäquivalenzverhältnis (ATER)

 

Wie bereits erwähnt, stellt das Raum-/Zeitäquivalenzverhältnis den in diesem Versuch besten Maßstab pflanzenbaulicher Produktivität zwischen Rein- und Mischkulturen dar. Die statistische Auswertung der ATER-Werte zu den zahlreichen Ernteterminen der drei Kulturen zeigt wie beim LER nur einen signifikanten Einfluss des Faktors “Maisart”, der sich bei Versuchsende ebenfalls deutlich zugunsten des Zuckermais darstellt (Tab. 49).

 

Tab.49. LSD-Test ATER 202. Tag

 

Maisart	Zuckermais	Körnermais
Mittelwert	1,34	0,94
F-Wert: 32,90	sD: 0,07	LSD (α=1%): 0,21

 

Abb. 26 zeigt den Verlauf des ATER für die beiden Maisarten und das dieser weitgehend dem des LER gleicht:

 

Abb. 26. ATER

 

Für die einzelnen Versuchsbehandlungen ergeben sich Werte, die auf den Körnermaisparzellen nicht an die der Reinkulturen (ATER=1,0) herankommen, auf den Zuckermaisparzellen aber eine Gesamtproduktivität belegen, die z.T. fast 54% besser als die der Reinkulturen ist (Tab. 50).

 

Tab. 50. ATER 202. Tag (Behandlungsmittelwerte)

 

Behandlung			ATER
Maisart	Kultursystem	Maisernte
Körnermais	Streifenkultur	geschnitten	0,93
“	“	entfernt	0,97
“	Reihenkultur	geschnitten	0,91
“	“	entfernt	0,95
Zuckermais	Streifenkultur	geschnitten	1,31
“	“	entfernt	1,29
“	Reihenkultur	geschnitten	1,24
“	“	entfernt	1,54