Pflanzen richtig beproben - 
so nutzen Sie die Pflanzenanalyse optimal

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Autor:

• Dr. Frank Lorenz, LUFA Nord-West, Oldenburg
• Eine Information des DLG-Ausschusses DLG-Fachausschuss Pflanzenernährung

Wer die Nährstoffversorgung landwirtschaftlicher Kulturen sicher beurteilen will, sollte nicht nur den Boden unter­suchen, sondern auch die Pflanze selbst. Denn die Pflanzenanalyse zeigt, welche der angebotenen Nährstoffe tatsächlich in der Kultur angekommen sind. Bei knapper werdenden Düngespielräumen, Kulturen mit hohen Ertrags- und Qualitätsansprüchen und schwierigen Standorten ist sie ein weiteres wichtiges Werkzeug für die effiziente Bestandesführung. Die Probenahme der Pflanzen und die Interpretation der Untersuchungsergebnisse spielen dabei eine entscheidende Rolle.

1. Wozu dient die Pflanzenanalyse?

Während die Bodenuntersuchung den Nährstoffvorrat, den pH-Wert und wichtige Eigenschaften des Standorts beschreibt, bildet die Pflanzenanalyse den momentanen Versorgungszustand des Bestandes ab. Sie beantwortet damit eine in der Praxis sehr wichtige Frage: Welche Nährstoffe hat die Pflanze tatsächlich aufgenommen? Denn zwischen Angebot im Boden und Aufnahme in die Kultur können manchmal deutliche Unterschiede liegen. Ursachen sind etwa Trockenheit, Staunässe, Verdichtungen, kalte Böden, eingeschränkte Wurzelentwicklung, suboptimale pH-Werte oder Antagonismen zwischen einzelnen Nährstoffen wie zum Beispiel Kalium und Magne­sium. Die Pflanzenanalyse ergänzt die Bodenuntersuchung daher um den direkten Blick in den Bestand.

In der Praxis verfolgt die Pflanzenanalyse vor allem drei Ziele: 

• Erstens dient sie der laufenden Kontrolle der Nährstoffversorgung. Sie zeigt, ob ein Bestand im jeweiligen Entwicklungsstadium ausreichend versorgt ist oder ob sich latente Defizite abzeichnen.
• Zweitens hilft sie bei der Diagnose von Ernährungsstörungen. Bei Verfärbungen, Kümmerwuchs oder ungleichmäßiger Entwicklung kann sie klären, ob tatsächlich ein Nährstoffmangel, ein Überschuss oder ein Nährstoffungleichgewicht vorliegt (Abb. 1). 
• Drittens ist sie ein wichtiges Werkzeug für das betriebliche Nährstoffmanagement. Eine einzelne Pflanzenanalyse liefert eine Momentaufnahme der Nährstoffversorgung. Werden über mehrere Jahre hinweg Proben in denselben Kulturen und zu vergleichbaren Entwicklungsstadien gezogen, entsteht eine wertvolle betriebliche Datengrundlage. Dann zeigen sich Muster: Auf welchen Standorten wird Schwefel regelmäßig knapp? Wo treten trotz ausreichender Bodenversorgung niedrige Magnesium- oder Manganwerte auf? Welche Kulturen reagieren besonders sensibel auf Trockenphasen? Solche mehrjährigen Erkenntnisse sind für praktische Schlussfolgerungen sehr wichtig.
   

2. Für welche Kulturen ist die Pflanzenanalyse besonders bedeutsam?

Besonders sinnvoll ist die Pflanzenanalyse in Kulturen mit hohen Ansprüchen an Ertrag und Qualität. Von besonderer Bedeutung ist sie vor allem bei:

• Getreide (v. a. Qualitätsweizen)
• Winterraps
• Mais
• Zuckerrüben
• Kartoffeln
• intensiven Grünlandbeständen
• Gemüse- und Obst-Dauerkulturen.

Getreidebestände weisen im Frühjahr, teilweise schon im Herbst, Manganmangel auf. Raps reagiert empfindlich auf die Versorgung mit Schwefel und Bor, Mais zeigt vor allem in der Jugendentwicklung häufig Aufnahme­probleme bei Phosphor, und Zuckerrüben reagieren auf latenten Mangel an Bor oft mit Qualitätseinbußen und Minder­erträgen. Auf leichten Böden mit Auswaschungsrisiko, auf kalkreichen Standorten mit eingeschränkter Spuren­elementverfügbarkeit oder auf verdichteten Flächen liefert die Pflanzenanalyse Informationen über die Nährstoffverfügbarkeit, die über die Bodenuntersuchung hinausgehen. 
 

3. Worin unterscheiden sich die regelmäßige Kontrolle und die Mangeldiagnose?

Entscheidend ist, zwischen der regelmäßigen Pflanzenanalyse zur Kontrolle der Nährstoffversorgung und der Pflanzenanalyse bei sichtbaren Mangelerscheinungen zu unterscheiden. Die regelmäßige Pflanzenanalyse wird in optisch unauffälligen, repräsentativen Beständen zu einem festgelegten Entwicklungsstadium durchgeführt (Anhang, Tabelle 1). Ziel ist es, die Versorgung praktisch einzuordnen und eine Unterversorgung frühzeitig zu erkennen – bevor Symptome sichtbar werden oder Ertrag verloren geht. Die Ergebnisse werden mit ausreichenden Gehalten für die jeweilige Kultur und das jeweilige Stadium verglichen (Anhang, Tabelle 2).

Anders die Analyse bei Mangelverdacht: Hier steht nicht die routinemäßige Kontrolle, sondern die Abklärung eines konkreten Schadbilds im Vordergrund. Abbildungen von Mangelsymptomen einzelner Nährstoffe finden Sie zum Beispiel in der Kali-Toolbox-App für das Smartphone. Verfärbungen, Aufhellungen, Wachstumsdepressionen oder fleckige Bestände (Abb. 2) können allerdings auch andere Ursachen haben – nicht immer steckt ein echter Nährstoffmangel dahinter. Auch Trockenstress, Staunässe, Wurzelschäden, Verdichtungen oder Herbizidwirkungen können ähnliche Symptome hervorrufen. Deshalb darf bei der Mangeldiagnose nicht nur der auffällige Bereich beprobt werden. 

Notwendig sind immer zwei Proben: eine aus dem geschädigten Bereich und eine aus einem möglichst vergleichbaren, optisch gesunden Bestand. Erst dieser Vergleich macht die Ergebnisse belastbar. Dokumentieren Sie zusätzlich Informationen zu Düngung, Witterung, Bodenverhältnissen und Pflanzenschutzmaßnahmen. Die ausreichenden Nährstoffgehalte in Tabelle 2 dienen hier als Orientierung. Auch anhand von Nähr­stoffverhältnisse kann man auf optimale Versorgung oder Nährstoffdefizite schließen. Ziehen Sie hierzu Tabelle 3 zu Rate, in der wichtige Nährstoffverhältnisse aufgeführt sind. Angaben zu ausreichenden Nährstoffgehalten in weiteren Kulturen und in anderen Entwicklungsstadien erhalten Sie bei Ihrem Labor oder ihrer Pflanzenbau­beratung. ­

4. Wann ist der richtige Probenahmezeitpunkt?

Ebenso wichtig wie der Untersuchungszweck ist der richtige Probenahmezeitpunkt. Der Nährstoffgehalt der Pflanze verändert sich im Verlauf der Vegetation. Junge Pflanzen weisen bei den meisten Nährstoffen höhere Konzentrationen auf als ältere Bestände. Deshalb darf nicht „bei Gelegenheit“ beprobt werden, sondern immer in klar definierten Entwicklungsstadien, wie sie in Tabelle 1 aufgeführt sind. Bei erkennbaren Defiziten kann dann noch reagiert werden. Bei sichtbaren Mangelerscheinungen ist jedoch eine unmittelbare Probenahme erforderlich.

Bei Getreide liegt ein sinnvoller Zeitpunkt von Schossbeginn bis zum entwickelten Fahnenblatt. Um einen Mangel an Spurenelementen noch rechtzeitig über gezielte Blattapplikation beheben zu können, ist die Beprobung zwischen mittlerer Bestockung bis Mitte des Schossens erforderlich. Bei Mais ist die frühe bis mittlere vegetative Entwicklung besonders interessant. Raps liefert vom Knospenstadium bis Blühbeginn wertvolle Hinweise. Kartoffeln und Zuckerrüben sollten in der Phase intensiven Blattwachstums beprobt werden. In Gemüse- und Sonderkulturen gehören wiederholte Pflanzenanalysen häufig ohnehin zur intensiven Bestandesführung. Beim Grünland bietet sich die Untersuchung der Mineralstoffgehalte in Kombination mit der Futterwertanalyse der Grassilage an.

Die Nährstoffkonzentrationen unterscheiden sich innerhalb der Pflanze zum Teil erheblich. Junge Blätter enthalten andere Gehalte als ältere, Blattspreiten andere als Blattstiele, ganze Pflanzen andere als definierte Einzelblätter. Deshalb dürfen nur die Pflanzenteile eingesandt werden, für die tatsächlich Refe­renz­werte vorhanden sind (Anhang, Tabelle 1). Wird das falsche Material untersucht, ist die spätere Be­wertung oft nur eingeschränkt möglich.

Grundsätzlich werden die folgenden Kulturen so beprobt:

• für Getreide, Wiesen- und Weidegräser sowie Erbsen die gesamte oberirdische Pflanze 2 cm über dem Boden abschneiden
• für Ackerbohnen, Raps, Zuckerrüben und Kartoffeln die gerade vollentwickelten Blätter sammeln 
• bei anderen Kulturen werden nur Teile des oberen Sprosses (Rotklee, Lein), Blattspreiten von gerade voll­entwickelten Blättern (Futterrübe) oder gezielt der Spross des ersten Aufwuchses (Luzerne) beprobt  
• bei Mangelverdacht symptomtragende Pflanzen(-teile) und optisch gesundes Vergleichsmaterial.

Besteht der Verdacht, dass ein Nährstoffmangel durch einen zu hohen oder zu niedrigen pH-Wert verursacht wird, empfiehlt sich eine zusätzliche Bodenuntersuchung auf den pH-Wert. Die Bodenproben sind in denselben Bereichen zu entnehmen wie die Mangel- und die Vergleichsprobe.
 

6. Was ist bei der Probenahme zu beachten?

Folgendes Werkzeug hat sich für die Probenahme als sinnvoll erwiesen: 

• Schere
• Kunststoffbeutel (gelocht) oder Papierbeutel und wasserfester Filzschreiber zum Beschriften
• Evtl. scharfes Messer zur Bestimmung des Entwicklungsstadiums bei Getreide 
• Ein kleiner Korb, wenn man die Proben beim Entnehmen erst sammelt, bevor man sie eintütet
• Untersuchungsauftrag des Labors und Kugelschreiber zum Beschriften (falls der Auftrag nicht online auszufüllen ist); hilfreich ist ein Klemmbrett als Unterlage
• Kühltasche mit Kühlaggregaten oder elektrisch betriebene Kühltasche.

Für die Aussagekraft der Analyse entscheidet die Qualität der Probenahme stärker als die Laborarbeit. Eine präzise Analytik nützt wenig, wenn das Material nicht repräsentativ ist. Fassen Sie nur homogene Bestandsbereiche zusammen. 

Feldränder, Vorgewende, Fahrgassen, Mieten- und Lagerbereiche gehören nicht in eine Mischprobe – oder sie werden für sich beprobt, wenn man Nährstoffstörungen speziell an diesen Stellen erkunden möchte. Auf heterogenen Schlägen ist es sinnvoll, Teilflächen getrennt zu beproben. 

Entnehmen Sie die Proben vorzugsweise am Vormittag (nach dem Abtrocknen des Taus). Halten Sie mindestens 7–10 Tage Abstand zur letzten Blattdüngung oder Pflanzenschutzmaßnahme ein.

Auch die Zahl der Probenahmepunkte ist wichtig. Einzelpflanzen oder wenige Entnahmestellen liefern kein belastbares Bild. Nehmen Sie daher ca. 20 Einzelproben von typischen, repräsentativen Pflanzen über die Fläche verteilt. Gehen Sie im Zickzack und quer zur Düngerichtung. Entnehmen Sie nur oberirdische Pflanzenorgane ohne Wurzel. Führen Sie die Einzelproben zu einer Mischprobe zusammen. Fügen Sie der Probe keine verletzten, absterbenden oder bereits abgestorbenen Pflanzenteile hinzu.

Achten Sie bei der Probenahme auf Sauberkeit. Erdpartikel, Staub oder Spritzbeläge können Analysewerte deutlich verfälschen, vor allem bei Spurenelementen. Entfernen Sie anhaftende Erde vorsichtig trocken mit einer weichen Bürste – die Erdartikel verfälschen sonst die Aluminium- und Eisengehalte. Waschen Sie die Proben nicht, weil dabei Nährstoffe verloren gehen können. 

Die Proben sollten in gelochte Kunstoff- oder Papierbeutel gepackt und gut verschlossen werden. Für eine Mischprobe benötigt das Labor mindestens 500 – 1.000 g Probenmaterial (1 – 2 Liter). Kennzeichnen Sie die Proben eindeutig und vermerken Sie auf dem Untersuchungsauftrag Datum, Schlag, Kultur, Entwicklungsstadium, Probenahmeorgan, Fragestellung und die zu analysierenden Nährstoffe. Hier ist in der Regel das vom Labor angebotene Nährstoff-Untersuchungspaket der relevanten Haupt- und Spurennährstoffe sinnvoll.

Nach der Entnahme bleiben Pflanzenproben stoffwechselaktiv und verändern sich bei Wärme. Daher sind eine Kühltasche für den Feldtransport und eine Lagerung im Kühlschrank bis zum Versand sinnvoll. Die Proben sollten noch am selben Tag ins Labor geschickt oder zu einer Probenabholstelle des Labors gebracht werden. Verliert die Probe Wasser – wird also welk –, ist das kein Problem, denn die Probe wird im Labor ohnehin getrocknet, und die Ergebnisse werden bezogen auf die Trockensubstanz angegeben.
 

7. Wie bewerte ich die Ergebnisse?

Mit dem Untersuchungsergebnis erhalten Sie in der Regel eine Einstufung der Nährstoffgehalte. Daraus erkennen Sie, ob diese ausreichend (Anhang, Tabelle 2), zu hoch oder zu niedrig sind. Eine Pflanzenanalyse darf jedoch ebenso wie eine Bodenanalyse nicht isoliert für sich betrachtet werden. Niedrige Pflanzennährstoffgehalte bedeuten nicht automatisch, dass auf dem Schlag zu wenig Nährstoffe im Boden vorhanden sind. Manchmal ist die Aufnahme zum Beispiel durch Trockenstress gehemmt. Umgekehrt sind hohe Pflanzennährstoffgehalte nicht in jedem Fall positiv. Hohe Kaliumgehalte in der Pflanze können aus einer verminderten Magnesiumaufnahme resultieren. Zu hohe Boden-pH-Werte können die Verfügbarkeit bestimmter Spurenelemente einschränken. Den größten Nutzen entfaltet die Pflanzenanalyse deshalb im Zusammenspiel mit Bodenuntersuchung, Bestandsbeobachtung, Witterungsverlauf und Kenntnis der Bewirtschaftung.

8. Zusammenfassung: Worauf es bei der Pflanzenanalyse und -probenahme ankommt

• Setzen Sie die Pflanzenanalyse zur Routinekontrolle und nicht nur zur Mangeldiagnose ein.
• Beproben Sie nur definierte Pflanzenteile zum passenden Entwicklungsstadium.
• Wählen Sie ausreichend viele Probenahmepunkte und bilden Sie eine saubere Mischprobe.
• Legen Sie zur Überprüfung von Düngungsmaßnahmen Nullparzellen-Fenster an. 
• Vermeiden Sie Verschmutzung, halten Sie das Material kühl und versenden Sie es zügig.
• Bewerten Sie Ergebnisse immer zusammen mit Bodenanalysen, Witterung und Bewirtschaftung.

Anhang

Tabelle 1: Probenahmezeiträume und Pflanzenorgane für die Kontrolle der Nährstoffversorgung wachsender Pflanzenbestände

Quelle: Wissemeier, A., Olfs, H.-W. (2018). Diagnose des Ernährungszustandes von Kulturpflanzen. Erling Verlag, Clenze