Kolbe, Hartmut (2009) Vergleich von Methoden zur Berechnung der biologischen N2 -Fixierung von Leguminosen zum Einsatz in der landwirtschaftlichen Praxis. [Comparison of methods for calculation of legume N2 fixation for use in practical agriculture.] Pflanzenbauwissenschaften, 13 (1), pp. 23-36.
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Summary
Für die Körnerleguminosen Ackerbohne (Vicia faba) und Erbse (Pisum sativum) und die Futterleguminosen Luzerne (Medicago sativa) und Rotklee (Trifolium pratense) wurden Methoden zur Berechnung der symbiotischen N-Fixierung und der N-Flächensalden miteinander verglichen und zusätzlich ihre Handhabbarkeit beim Einsatz unter praktischen Bedingungen getestet. Es wurde eine Bewertung der Übereinstimmung mathematisch-statistischer Eigenschaften zwischen berechneten und experimentell ermittelten Werten vorgenommen. Hierzu wurde aus Literaturangaben ein umfangreiches Datenmaterial entsprechender Feldversuche von verschiedenen Standorten, Jahren, Anbau- und Nutzungsarten zusammengetragen. In der Praxis weit verbreitete, relativ einfach aufgebaute Verfahren, bei denen zur Berechnung der N-Fixierung lediglich die Ernteerträge mit einem Fixierungskoeffizienten multipliziert werden, wiesen bei den berechneten N-Salden kaum eine Übereinstimmung mit experimentellen Werten auf. Es bestand zudem eine sehr große Methodenstreuung für die N-Fixierung (N-Salden) von ±95 (85) kg N ha-1 bei Körnerleguminosen und ±145-175 (140-204) kg N ha-1 bei den Futterleguminosen. Ausführlichere Methoden, die auf explizit erklärenden mathematischen Grundsätzen aufgebaut sind, wiesen kaum verbesserte Eigenschaften auf. Demgegenüber waren die Ergebnisse von Verfahren, die eher auf beschreibenden mathematisch-statistischen Grundsätzen beruhen, durch z. T. deutlich höhere Übereinstimmungen mit Versuchsdaten gekennzeichnet. Je nach Komplexität des Verfahrens, ob noch manuell oder über EDV-Anlagen nutzbar, wurde eine Methodenstreuung für die N-Salden bei Körnerleguminosen von ±50-65 kg N ha-1 und bei Futterleguminosen von ±90-140 kg N ha-1 ermittelt. Auf Grund der hohen Streuungen kann bisher lediglich eine orientierende bis halb-quantitative Genauigkeit veranschlagt werden. Durch sensibel durchgeführte Validierungsarbeiten zur genaueren Fixierung von Parameterwerten und Gleichungssystemen könnten Genauigkeitseigenschaften einiger Verfahren deutlich verbessert werden.
Summary translation
Methods to calculate symbiotic N2 fixation and N balances for field beans (Vicia faba), peas (Pisum sativum), alfalfa (Medicago sativa) and red clover (Trifolium pratense) were compared and tested for their usability under practical conditions. Accuracy was evaluated on the basis of the degree of statistical agreement between calculated and experimental values. For this purpose, an extensive dataset of results from corresponding legume field trials involving different locations, years, and cultivation techniques was compiled from the literature. N balances calculated by relatively simple methods widespread used in farming which determine N2 fixation by merely multiplying the harvested yields by an N fixation factor were found to rarely predict N balances satisfyingly. Serious deviations were also detected regarding N2 fixation (N balances) of ±95 (85) kg N ha-1 for grain legumes and ±145-175 (140-204) kg N ha-1 for fodder legumes. More detailed methods based on explicit explanatory mathematical principles were found to perform hardly better. By contrast, the results of procedures involving more descriptive mathematical and statistical principles matched experimental data more closely. Depending on the complexity of the procedure (i.e. whether it can be applied manually or only by using a computer), deviation for N balances of just ±50-65 kg N ha-1 for grain legumes and ±90-140 kg N ha-1 for fodder legumes was determined. Even the best methods hitherto, which require a personal computer, provide no more than semi-quantitative accuracy due to their high statistical deviations.
| EPrint Type: | Journal paper |
|---|---|
| Keywords: | Leguminosen, biologische N2-Fixierung, N-Flächensaldo, Bestimmungsmethoden, Genauigkeit, Methodenvergleich |
| Agrovoc keywords: | Language Value URI German - Deutsch Leguminose http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_4255 German - Deutsch Stickstofffixierung http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_5196 |
| Subjects: | Crop husbandry > Production systems > Cereals, pulses and oilseeds Crop husbandry > Crop health, quality, protection Knowledge management |
| Research affiliation: | Germany > Federal States > Saxonia > State Ministry of the Environment and Agriculture |
| ISSN: | 1431-8857 |
| Deposited By: | Kolbe, Dr. Hartmut |
| ID Code: | 51718 |
| Deposited On: | 29 Sep 2023 11:17 |
| Last Modified: | 29 Sep 2023 11:17 |
| Document Language: | German/Deutsch |
| Status: | Published |
| Refereed: | Peer-reviewed and accepted |
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