An 6 Stellen der Fläche M2S1 wurden Bodenproben in 50 cm Abschnitten bis zu einer Bodentiefe von 6m genommen. Von Stelle Nr.6 wurden ca. 6 kg Boden pro Tiefenstufe (0 -50cm, 50 - 100cm, 100 - 1-50cm, 150 - 200cm, 200 - 2-50cm, 250 - 300cm, 300 - 3-50cm, 350 - 400cm, 400 - 450cm, 450 - 500cm, 500 - 550cm, 550 - 600cm) extra entnommen.
Beschreibung der Stellen:
Nr.1: Bewuchs mit Abarema jupunba Nr.2: Bewuchs mit Inga heterophylla
Nr.3: Bewuchs mit Tapirira guianensis, keine Leguminosen in 50m Umkreis Nr.4: Bewuchs mit Tapirira guianensis, keine Leguminosen in 50m Umkreis Nr.5: Bewuchs mit Inga thibaudiana
Nr.6: Bewuchs mit Inga thibaudiana
Die Proben wurden gekühlt ins Labor gebracht und wie folgt verarbeitet:
- 100 g luftgetrocknet für 15N-Analysen und Nährstoffanalysen.
- 50 g zur Wassergehaltsbestimmung verwendet.
- Der Boden der 6. Stelle wurde luftgetrocknet.
Ca. 340 g des frischen Bodens wurde mit 8 g autoklaviertem Vermiculit (v/v=1/1) gemischt und in 1l-Töpfe gefüllt. Samen der Augenbohne (Vigna unguiculata) der Sorte BR3 wurden mit NaOCl (3%) oberflächensterilisiert und 5 Samen pro Topf gepflanzt. Gewässert wurde die ersten 2 Wochen mit autoklaviertem destilliertem Wasser, danach wurde destilliertes Wasser unsteril benutzt. Da der Boden stark mit Pilzen befallen war, wurden sowohl Bohnen als auch der Boden in den Töpfen mit dem systemischen Fungizid „Benlate“ behandelt. Der Versuch wurde mit luftgetrocknetem Boden von Stelle 6 in 1l-Pflanzsäcken wiederholt. Der 1. Versuch bestand aus 2 Wiederholungen pro Stelle und Bodentiefe, so daß insgesamt 12 Wiederholungen pro Bodentiefe vorhanden waren. Der 2. Versuch bestand aus 10 Wiederholungen je Bodentiefe, allerdings wurde er nur mit 250g Boden pro Pflanzsack durchgeführt. Nach dem Auskeimen wurde auf 2 Pflanzen pro Topf reduziert. Nährlösung ohne N (siehe Tab. 17) (anfangs ebenfalls autoklaviert) wurde wöchentlich verabreicht.
Nach 6 Wochen erfolgte die Auswertung durch Gewinnung von oberirdischer Blattmasse, Wurzeln und Knöllchen, und durch die Bestimmung von Frisch- und Trockengewicht.
2.3 15N-Verteilung innerhalb der Pflanzen
Zur Erfassung der 15N-Verteilung in Pflanzen von Abarema jupunba, Abarema cochleatum und Tapirira guianensis während der Aufnahme, N2-Fixierung und des Wachstums wurden mehrere Gewächshausversuche angelegt. Die Abarema jupunba- und Tapirira guianensis-Pflänzchen wurden aus Keimlingen gewonnen, die entlang eines Flußlaufes in Curi, Travessa 14, wuchsen. Die Leguminose wies schon 1-6 Knöllchen auf. Abarema cochleatum-Samen
V. Material und Methoden 59
-wurden von einem Baum auf der Fläche M1S1 geerntet. Nach 8wöchiger Vorkeim-und Angleichphase (in 1l-Töpfen mit Sand plus Nährlösung mit 15mg N/Woche bzw. ohne N, oder in Boden ohne Düngung) wurden die Pflänzchen in 10kg-Töpfe entsprechend ihrer Bestimmung überführt (Tab. 15).
Tab. 15: Übersicht über die Varianten zur Untersuchung der 15N-Verteilung in Pflanzen
Varianten Abarema cochleatum Abarema jupunba Tapirira guianensis
Sand, Nährlösung, ohne N X X X
Sand, Nährlösung, komplett X X
Boden, ohne Nährlösung X X
Die Töpfe waren je nach Variante wie folgt befüllt:
Sandvariante: Der Sand wurde circa 14 Stunden mit fließendem Wasser gewässert. In 10-Liter-Eimern wurde per Hand 20-30 Mal mit Leitungswasser gewaschen, bis der Überstand vollkommen klar war. Als letztes wurde der Sand zweimal mit destilliertem Wasser gewaschen und getrocknet.
Mit Verunreinigung des destillierten Wassers von 0.04 mval N/l mußte zu Beginn der Versuche gerechnet werden. In der zweiten Hälfte des Versuches ab ´2.93 wurde eine neue Destillieranlage montiert, so daß von N-freiem Wasser ausgegangen werden konnte. Bei der N-Analyse des gesäuberten Sandes blieb der N-Gehalt immer unter der Nachweisgrenze.
Der Boden stammte von der Fläche M5S5 und entsprach somit einem typischen Boden der Bragantina-Region. Sowohl Sand als auch Boden wurden auf 30% ihrer Wkmax. (vor Versuchsbeginn einmal ermittelt) angefeuchtet und durch zweimaliges Gießen pro Woche ungefähr auf diesem Stand gehalten.
In jeden Topf wurde ein Pflänzchen gegeben. In das Pflanzloch für Abarema cochleatum wurden 10ml eines Inokulums mit den Rhizobium-Stämmen Nr. 50 und 3, in das Pflanzloch für Abarema jupunba Inokulum der Stämme Nr. 62 und 56 gegeben (Tab. 24). Die Inokulation wurde nach 3 Wochen wiederholt.
Die Düngung wurde dem Pflanzenwachstum angepasst. Je nach Variante wurde mit 100ml der Hoagland-Nährlösung (siehe Tab. 16 und Tab. 17) anfangs einmal die Woche, ab der 24.
Versuchswoche alle 3 Tage gegossen. Die N-Konzentration der Nährlösung betrug von der 1.
bis zur 14. Versuchswoche 11mg/Pflanze, danach 17mg N/Pflanze.
Die äußeren Bedingungen des Gewächshauses entsprachen denen des jeweiligen Tagesklimas, da es ein offenes Gewächshaus war. Um den Schädlingsbefall einzuschränken, wurden Kästen über die Tische gestellt, die mit feinmaschigem Fliegennetz bezogen waren.
Dadurch wurde die Lichtintensität jedoch um circa 25% vermindert.
Gegen Pilz- und Insektenbefall wurde regelmäßig gespritzt. Hierbei wurden folgende Chemikalien verwendet:
KUMULUS S... Schwefel. (500g/100l H2O) Akarizid Mancozeb, DITHANE PM, ROHM
HAAS Brazil
Dithiocarbamat (1g/l H2O) Akarizid und Fungizid Diazinon 400PM CIBA Geigy... Organophosphat
(125g/100l H2O)
Akarizid und Insektizid K-Othrin... Fungizid
Benlate (Benomyl)... Methyl-1-(buthylcarbamoyl)2-benzimidazol-carbamat (1g/l H2O)
systemisches Fungizid
Folgender Befall mit Insekten, Pilzen und Milben mußte protokolliert werden:
Befall der Blätter von Abarema jupunba mit:... Capimodium spp.
Curvularia spp Migraspora spp.
weiße Fliege
Pseudococcus comstocki, Hemiptera, Pseudococcidae ("Cochinilhas")
Befall der Sandtöpfe mit:... Schlupfwespe, die ihre Eier zusammen mit einer betäubten Larve in Gänge legte. Sie fraßen Knöllchen
Die Akarizide mußten als Prevention eingesetzt werden, da im gleichen Gewächshaus an anderen Pflanzen ein Befall mit Milben zu verzeichnen war.
Die Auswertung fand nach 6, 10, 12 und 14 Monaten statt. Es wurden jeweils 3 Töpfe geerntet, die Biomasse (Trockengewicht) jedes einzelnen Pflanzenorgans sowie Höhe und Durchmesser wurden bestimmt. Eine Bodenprobe je Topf wurde genommen. Sowohl Pflanzen- als auch Bodenproben wurden wie in Kap. V.1.5 behandelt und auf ihre N-Konzentration und 15N-Gehalt untersucht.
V. Material und Methoden 61