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Wachstumsvergleich von Tomatenpflanzen beim Einsatz verschiedener Düngemittel

In einer privaten, wissenschaftlichen Versuchsreihe von Dipl.Ing. Reinhold Knapp in Erlangen wurde der Versuch unternommen, die Auswirkungen des organischen Düngemittels Growee 2.0 (NKS 1,07-1,44-6,3 mit Fe) im Vergleich zu einem konventionellen Stickstoffdüngemittel (hier NKP 14-7-17) auf das Wachstum von Tomatenpflanzen zu untersuchen. Als Referenz diente eine ungedüngte Pflanze.

 

Die Versuchsreihe kann in 3 zeitliche Phasen unterteilt werden:

1. Die Keimungsphase (bis zur Vereinzelung)

2. Die Wachstumsphase

3. Die Reifephase

1. Die Keimungsphase

Die Aussaat erfolgte am 4. Juni 2022. Dazu wurde eine reife Tomate in Scheiben geschnitten und jeweils eine Scheibe mit den darin enthaltenen Samen in jeweils einen Pflanztopf mit Humus-Substrat gelegt und mit etwa 1 cm derselben Erde bedeckt. Direkt im Anschluss erfolgte die erste Düngung:

In Topf 1 wurde 75 ml flüssiger Dünger Growee 2.0 gegeben,

in Topf 2 etwa 10 Körner Stickstoffdüngemittel,

in Topf 3 erfolgte keine Düngung.

 

Die Zeit bis zur ersten Keimung verbrachten die Pflanztöpfe im Innenraum bei einer Temperatur von rund 25° C Nach der Keimung wurden sie ins Freiland gebracht und zum zweiten mal gedüngt.

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Links ohne Dünger,

Mitte: Stickstoffdünger,

Rechts: Growee 2.0

Diskussion

9 Tage nach der Aussaat wurden die mit Growee 2.0 gedüngten Keime sichtbar, einen Tag später die ungedüngten Keimlinge und noch einen Tag später die mit Stickstoff gedüngten.

Die durchschnittliche Wachstumsrate bis zur Vereinzelung betrug bei allen drei Varianten rund 8 bis 9 mm pro Tag. Durch den zeitlichen Vorsprung der mit Growee 2.0 gedüngten Pflänzchen bei der Keimung betrug deren Größe nach 24 Tagen schon 13 cm gegenüber rund 11 cm bei den beiden anderen Varianten, das sind 18% mehr.

2. Die Wachstumsphase

Am 24sten Tag nach der Keimung wurden die Pflänzchen vereinzelt und in Tontöpfe mit einem Durchmesser 25 cm und einer Höhe von 22 cm gesetzt, wobei das gleiche unbehandelte Humus-Substrat wie in der Keimungsphase zum Einsatz kam. Um die gleiche Düngesituation wieder herzustellen, wurden nach der Umtopfung wieder gedüngt: ein Topf mit 75 ml Growee 2.0, ein Topf mit rund 10 Körnern Stickstoffdünger und einer wurde ohne Dünger belassen. Diese Prozedur mit Growee wurde nach 10 Tagen wiederholt.

 

In dieser Phase und auch noch weit in den August und September hinein herrschte eine hohe Außentemperatur meist um die 30° und es fiel fast kein Regen. In den Tontöpfen wäre sicherlich nach wenigen Tagen eine Überhitzung und damit Austrocknung des Bodens entstanden, die zum Absterben der Pflanzen geführt hätte. Aus diesem Grunde wurden die Pflanzen jeden Tag mit einer kleinen Menge gesammelten Regenwassers versorgt.

 

Der Standort im Freien war ortsbedingt nicht optimal. Im Osten ein etwa 10 m hohes Gebäude, im Süden eine große Linde und im Westen wiederum ein Gebäude, so dass die Pflanzen nur etwa zwischen 10 Uhr vormittags und 2 Uhr nachmittags Sonne einfangen konnten. Das machte sich vor allem in der späteren Reifephase bemerkbar.

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                           3. Juli                                                               17. Juli                                                                  25. Juli

Jeweils linke Pflanze ohne Dünger, in der Mitte mit Stickstoffdünger und jeweils rechte Pflanze mit Growee gedüngt.

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Diskussion

Die oben dargestellten Wachstumskurven stellen eine mathematische Annäherung an die wirklich gemessenen Werte dar und sind mit einer Toleranz von rund 5-10 % zu lesen. Die erste Annäherung wurde manuell auf der Basis der tabellarisch erfassten Werte durchgeführt.

Die Wachstumskurven basieren mathematisch auf der allgemeinen Wachstumskurve 1/ (1+ e^(-x)), bekannt unter dem Namen S-Kurve, der nahezu alles natürliche Wachstum folgt.

Der Tag Null ist der Tag der Vereinzelung und Umtopfung.

 

Erfasst wurde in dem Experiment lediglich das Längenwachstum, nicht das Wachstum von Zweigen und Blättern. Damit kann keine Aussage getroffen werden über die Zunahme der Biomasse im betrachteten Zeitraum, obwohl dies noch einen eklatant höheren Unterschied gebracht hätte. Dies bleibt einem nachfolgenden Experiment vorbehalten.

 

Sofort auffällig ist der Umstand, dass die Wachstumskurve der Growee-gedüngten Pflanze über die ganze Wachstumsphase oberhalb der beiden anderen Kurven liegt. Das bedeutet, dass diese Pflanze früher als die anderen eine bestimmte Höhe erreichte, und dass diese Höhe zu jedem Zeitpunkt über den anderen beiden lag.

 

Zwei Zeitpunkte seien herausgegriffen, um dies zu charakterisieren.

 

1. Am 30sten Tag der Wachstumsphase hatte die Growee-gedüngte Pflanze eine Höhe von rund 65 cm erreicht, die mit Stickstoff eine Höhe von 50 cm und die ungedüngte eine Höhe von 48 cm. Das ist jeweils ein Größenunterschied von 30 bzw. 34 %. Der zeitliche Vorsprung, zu dem auch die beiden anderen Pflanzen eine Höhe von 65 cm erreichten, betrug gegenüber der Stickstoff-Pflanze 5 und gegenüber der ungedüngten 7 Tage, das sind rund 17 und bzw. 23%.

 

2. Am 50sten Tag betrug die Höhe der Growee-Pflanze 132 cm, die der beiden anderen hatte sich mittlerweile angeglichen und betrug 111 cm, das sind immer noch 19 % Größenunterschied. Auffallend ist der zeitliche Vorsprung der ökologisch gedüngten Pflanze von 15 Tagen gegenüber der ungedüngten Pflanze (= 23%) und von 22 Tagen gegenüber der Stickstoff-Pflanze (= 34%).

 

Daraus folgt auch, dass die Growee-Pflanze schneller wuchs als die anderen, was sich an deren mittlerer Wachstumsrate zwischen dem 30sten und 40sten Tag ablesen lässt: sie betrug im Mittel 3,5 cm pro Tag. Im Gegensatz dazu lag die Wachstumsrate der beiden anderen Pflanzen bei rund 2,5 cm pro Tag.

 

Was weiterhin auffällig ist, dass die Stickstoff-gedüngte Pflanze nach 75 Tagen in ihrem Wachstum hinter sowohl das der Growee-gedüngten (165 cm) als auch das der ungedüngten Pflanze (140cm) zurück fiel (132 cm). Später - Anfang Oktober - näherten sich die Größen wieder an (siehe Reifephase).

 

Bemerkenswert ist auch der Zeitpunkt des Blütenansatzes. Bei der Growee-Pflanze war dies am 43. Tag der Fall, bei der Stickstoff-Pflanze nur 3 Tage später. Danach hat sich auch ihre Längenwachstum allmählich verringert. Extrem spät dagegen – erst nach 75 Tagen - kam die erste Blüte bei der ungedüngten Pflanze zum Vorschein.

3. Reifephase

In dieser Phase, in der sich die ersten Fruchtansätze zeigten, erreichten alle drei Pflanzen bei sehr geringen Wachstumsraten die gleiche Größe von rund 170 cm. Dies ist vor allem bei der Stickstoff-gedüngten Pflanze auffällig, da sie in der Wachstumsphase weit hinter die beiden anderen Pflanzen zurückgefallen war. In den letzten Tage bis Ende Oktober legte sie aber kaum noch zu, während sowohl die Growee-Pflanze als auch die ungedüngte auf 184 cm Größe heranwuchsen.

 

Obwohl die Versuchsreihe sich auf das Verhalten des Längenwachstums konzentrierte, sei hier auch kurz auf Blüten und Fruchtstände eingegangen.

 

Die ungedüngte Pflanze

 

 

 

Sie bildete erst mit dem 75. Tag nach der Vereinzelung einen einzigen Blütenstand aus, der offensichtlich auch nicht mehr bis Ende Oktober bestäubt wurde.

Die mit Stickstoff gedüngte Pflanze

Sie bildetete 35 Tage nach der Vereinzelung insgesamt zwei Blütenstände aus. Davon brachte der eine nur eine Tomate hervor, der andere Blütenstand viel später sechs, was auch den gewaltigen Größenunterschied erklärt.

 

 

Die mit Growee 2. 0 gedüngte Pflanze

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sie bildete bereits 32 Tage nach der Vereinzelung den ersten von insgesamt 4 Blütenständen aus. Am ersten Blütenstand wuchsen 3, am zweiten 2 Tomaten heran. Die beiden letzten Blütenstände bildeten keine Früchte.

 

Alle Früchte, auch die der Stickstoff-Pflanze, wurden nicht mehr reif. Das lag einerseits an der ungünstigen örtlichen Gegebenheiten mit viel Verschattung und andererseits an der späten Aussaat Anfang Juni. Auffallend jedoch ist, dass die Früchte der Growee-Pflanze größer sind als die der Stickstoffpflanze, obwohl der Blütenansatz nahezu gleichzeitig erfolgte. Außerdem machen die Früchte einen besseren optischen Eindruck, ihre Oberflächen sind ohne Makel.

 

Zusammenfassung

Die mit Growee 2.0 gedüngte Pflanze schnitt in allen betrachteten Bereichen wie Keimungszeit, Wachstumsgeschwindigkeit, absolute Größe, Zeitpunkt des Ansatzes der ersten Blütenrispe, Anzahl der Rispen und Anzahl der Früchte besser ab als die mit Stickstoff gedüngte oder ungedüngte Pflanze ab, zum Teil sogar deutlich.

Nachtrag

Am 4. November wurde die Versuchsreihe wegen der stark gefallenen Außentemperaturen beendet und die (noch unreifen) Früchte geerntet. In Anschluss wurden die Wurzelballen ausgegraben und gereinigt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Das Ergebnis, was die Ernteerträge betrifft, war keineswegs überraschend, aber umso bemerkenswerter:

  • Die ungedüngte Pflanze hatte noch keine Früchte angesetzt, da sie in der Wachstumsphase die Blüten zu spät ausbildete.

  • Die Stickstoff-gedüngte Pflanze hatte Früchte im Gesamtgewicht von 80 Gramm entwickelt: eine große und 5 kleine Früchte.

  • Die mit Growee 2.0 gedüngte Pflanze bildete 3 große und zwei kleine Früchte aus mit einem Gesamtgewicht von 180 Gramm. Das entspricht einem Mehrertrag von 125 %.

 

Und dieser Mehrertrag ging sogar einher mit einer wesentlich besseren qualitativen Ausbildung der Früchte, was in der nachfolgenden Abbildung klar zu erkennen ist:

 

 

 

Während die Stickstoff-gedüngte Pflanze eine unrunde Frucht hervorbrachte, die noch dazu an zwei Stellen braune Flecken aufwies, waren die Früchte der Growee-gedüngten Pflanze alle fehlerlos leicht oval mit glatter, unbeschädigter Oberfläche und einheitlich grünem Farbton.

 

Überraschend dagegen war das Ergebnis bei den Wurzeln: den größten Wurzelballen wies die ungedüngte Pflanze auf, den kleinsten die Growee-gedüngte. Genau das Gegenteil war erwartet worden. Eine mögliche Hypothese: Das Volumen des Erdreichs war – bedingt durch die Pflanztöpfe – begrenzt aber bei allen drei Pflanzen gleich groß. Die ungedüngte Pflanze musste die notwendigen, aber im Topf mengenmäßig begrenzten Nährstoffe durch vermehrte Ausbildung von Wurzeln sicher stellen. Die Pflanze im Topf mit dem eingebrachten Stickstoff fand schon mehr Nährstoffe vor, ihr Wurzelballen konnte also kleiner bleiben. Letztendlich könnte der Growee-Dünger schneller und leichter aufgenommen worden sein, also konnte sich die Pflanze eventuell mit einem noch kleineren Wurzelballen begnügen. Die Hypothese gilt es in der nächstjährigen Versuchsreihe zu verifizieren, vor allem im Vergleich zu einem wesentlich größeren Volumen des Erdreichs.

 

Fazit

In allen Punkten, die den mengenmäßigen und qualitativen Ertrag betreffen, schnitt die mit dem organischen Dünger Growee 2.0 gedüngte Pflanze besser ab, als die anderen: schnelleres Wachstum und damit frühere Ernte, wesentlich größere Fruchtmenge und einwandfreie optische Qualität.

 

 

 

Ich versichere hiermit, dass die durchgeführte Versuchsreihe mit bestem Wissen und Gewissen und ohne externen Auftraggeber ausgeführt wurde.

 

Dipl. Ing. Reinhold Knapp         6. November 2022

Erlangen

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