Unsere Autorin: Dr. Marianne Benker, Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen

In den Jahren 2020 und 2021 trat in Nordrhein-Westfalen in zahlreichen Partien Schwarzfleckigkeit auf. Von der landwirtschaftlichen Praxis wurde u.a. das Sikkativ Quickdown dafür verantwortlich gemacht, da im Vergleich dazu in krautgeschlagenen Partien keine Symptome vorkamen.

Test auf Schwarzfleckigkeit

Um zu ermitteln, ob es einen Zusammenhang gibt, wurde die Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen gebeten, Versuche durchzuführen. Kurzerhand wurde aus den in 2021 angelegten Sikkationsversuchen das Erntegut bestimmter Varianten eingelagert und auf Anfälligkeit für Schwarzfleckigkeit untersucht.

Die Prüfung erfolgte Anfang Januar 2022 nach den Richtlinien des Bundessortenamtes (BSA). Dazu wurden die Knollen direkt aus dem Kühlhaus geholt und faustgroße Knollen mit einem Volumen von 8 l abgemessen (4-fach wiederholt). Um Schwarzfleckigkeit hervorzurufen (siehe auch Zusatzinfo „Innere Knollenschäden“), rotierten sie dann ohne Erwärmung und ohne Wasserzusatz in einer mit einem Wascheinsatz ausgestatteten Schälmaschine (Typ KS 12) für 50 Sekunden. Danach wurden sie ­5 Tage lang bei 1­8 bis 20 °C und Dunkelheit aufgestellt.

Anschließend erfolgte die Bonitur durch das Ackerbauteam Köln-Auweiler mit Unterstützung der rheinischen Kartoffelberater und der Europlant. Dazu wurden die Knollen jeweils an der größten Schnittfläche geschnitten und die Verfärbungen im Knolleninneren nach dem BSA-Schema bonitiert. Die Symptome bildeten sich nach etwa 60 Minuten vollständig aus – zunächst war keine Verfärbung zu sehen, dann wechselten die Knollen von weiß, über grau bis hin zu schwarz.

Bei der Befallsausprägung im Knolleninneren waren deutliche Sortenunterschiede zu beobachten. In der Sorte Challenger differenzierten die Symptome sehr gut, sodass sich hier – neben der Anzahl an verfärbten Knollen (Befallshäufigkeit) – auch der prozentuale Anteil der Verfärbung im Knolleninneren (Befallsstärke) erfassen ließ. Anschließend wurde daraus der Schwarzfleckigkeitsindex nach der BSA-Formel berechnet. Bei den Sorten Fontane, Markies und Verdi ermittelte man dagegen nur die Anzahl schwarzfleckiger Knollen.

Die wichtigsten Erkenntnisse

Von den sechs durchgeführten Schwarzfleckigkeitsversuchen stellen wir nachfolgend nur die Ergebnisse der zwei wichtigsten vor.

1. Im Sikkations-Ringversuch mit der Sorte  Fontane  erfolgte die Krautregulierung in 2021 bereits im BBCH-Stadium 79 (früher Pflanzkartoffeltermin). Auf Schwarzfleckigkeit untersucht wurden – neben der Kontrolle – zwei chemische Varianten mit jeweils drei Behandlungen im Vergleich zum Krautschlagen mit zwei chemischen Nachlagen.

Die Ergebnisse: Durch die recht frühen Krautregulierungsmaßnahmen reduzierte sich der Stärkegehalt bzw. das Unterwassergewicht (UWG) der Kartoffeln im Vergleich zur Kontrolle deutlich – besonders stark nach dem Krautschlagen. In Übersicht 2 ist die Beziehung zwischen dem Stärkegehalt und der Anzahl an Knollen mit Schwarzfleckigkeit (Befallshäufigkeit) innerhalb der einzelnen Wiederholungen dargestellt. Dabei zeigt sich ein eindeutiger Trend: Je höher der Stärkegehalt, desto höher war der Anteil an schwarzfleckigen Knollen.

Übersicht 2: Befallshäufigkeit Fontane

In der natürlich abgestorbenen Kontrolle ließen sich die meisten Knollen mit Symptomen finden, in der Variante Krautschlagen die wenigsten. Die chemischen Varianten lagen dazwischen, unabhängig davon, ob mit Quickdown oder Shark gestartet wurde.

2. Aus dem Krautregulierungsversuch mit der Sorte  Challenger  wurde Folgendes geprüft: Neben der Kontrolle wurde eine chemische 2er- und eine chemische 3er-Behandlung sowie das Krautschlagen kombiniert mit einer chemischen Nachlage auf Schwarzfleckigkeit untersucht (Übersicht 3). Die Behandlung erfolgte in 2021 deutlich später (BBCH-Stadium 90) als im zuvor dargestellten Versuch.

Die Ergebnisse: Auch hier zeigte sich eine Beziehung zwischen dem Stärkegehalt bzw. dem UWG und dem Befall mit Schwarzfleckigkeit (Übersicht 4). Der Trend zeigte sich bei der Anzahl an Knollen mit Symptomen (Befallshäufigkeit), bei der Symptomausprägung in den Knollen (Befallsstärke) sowie beim berechneten Index (Übersicht 5). Das heißt: Je niedriger der Stärkegehalt bzw. das UWG, desto weniger schwarzfleckige Knollen.

Dass die Unterschiede nicht so deutlich waren wie im vorherigen Versuch lag daran, dass durch die Behandlung mit Quickdown – unabhängig davon, ob als 2er- oder 3er-Behandlung – der Stärkegehalt bzw. das UWG im Vergleich zur Kontrolle kaum reduziert wurde. Lediglich das Krautschlagen senkte den Gehalt deutlich ab. Zudem streuten die Werte der einzelnen Wiederholungen stärker als im zuvor dargestellten Versuch.

Zwischenfazit: In allen Versuchen ließ sich eine Beziehung zwischen dem Stärkegehalt bzw. dem UWG und der Ausbildung von Schwarzfleckigkeit nachweisen. Dies zeigte sich auch in zwei Additivversuchen (Sorten Fontane und Verdi), in denen alle untersuchten Varianten (Kontrolle, Quickdown + Nachlagen, Quickdown Additiv + Nachlagen) vom Stärkegehalt her auf etwa gleich hohem Niveau lagen. Dadurch war auch die Anzahl an schwarzfleckigen Knollen in allen Varianten ähnlich hoch. Die Quickdown-Varianten hatten somit etwa gleich viele schwarzfleckige Knollen wie die unbehandelten Kontrollen.

Das heißt: Das Sikkativ Quickdown ist nicht der direkte Verursacher von Schwarzfleckigkeit. Der entscheidende Faktor für eine Symptomausprägung war der Stärkegehalt bzw. das UWG in der jeweiligen Variante einer Sorte.

Diese Ergebnisse bestätigen die Erkenntnisse aus bisherigen wissenschaftlichen Forschungsarbeiten.

Welche Strategien gegen Schwarzfleckigkeit?

Doch wie kann man die Gefahr von inneren Knollenbeschädigungen abmildern? Dazu folgende Hinweise:

Generell reagieren  Kartoffelsorten  unterschiedlich empfindlich auf mechanische Belastungen wie Erntebeschädigungen oder Schwarzfleckigkeit. Zudem gilt: Beschädigungsempfindlichkeit ist nicht gleich Beschädigungsempfindlichkeit. So gibt es beispielsweise

• Sorten, die anfällig bzw. nicht anfällig gegenüber Erntebeschädigungen und Schwarzfleckigkeit sind,
• Sorten, die auf Erntebeschädigungen sehr empfindlich reagieren, aber keine Probleme mit Schwarzfleckigkeit haben,
• Sorten, die unempfindlich gegen Erntebeschädigungen, aber sehr anfällig für Schwarzfleckigkeit sind.

Wenn möglich, sollte man die Sorteneigenschaften berücksichtigen. Dies ist allerdings einfacher gesagt als getan. Denn häufig geben Verarbeiter, Handel und Kunden die Sorten vor, sodass hier kaum Wahlmöglichkeiten bestehen. Die Sorteneigenschaften zur Beschädigungsempfindlichkeit sind im Sortenheft „Kartoffelsorten in Deutschland 2021“ der Saatguterzeugergemeinschaft in Niedersachsen e.V. und in der beschreibenden BSA-Sortenliste aufgeführt (www.topagrar.com/kartoffelsorten2022).

Ein weiterer wichtiger Faktor zur Vermeidung von schwarzfleckigen Knollen ist eine ausgeglichene  Nährstoff- und Wasserversorgung . Eine zu hohe N-Düngung fördert die Neigung zur Schwarzfleckigkeit – was allerdings vor dem Hintergrund der N-Bedarfswerte im Rahmen der Düngeverordnung kaum mehr vorkommen wird. Eine Düngung mit Kalium senkt dagegen die Gehalte an Trockenmasse/Stärke ab, was die Gefahr von Schwarzfleckigkeit reduzieren kann.

Wichtig ist, die Stickstoffdüngung und die Pflanzabstände sortenspezifisch anzupassen, um die Ausbildung von übergroßen Knollen zu vermeiden. Denn je größer die Knollen und je höher der Stärkegehalt, desto empfindlicher sind sie für mechanische Belastungen.

Wie gut die Kartoffeln mit Wasser versorgt sind, wirkt sich wie folgt aus: Bei länger anhaltender Trockenheit kann aufgrund des abnehmenden Wasserdrucks (Turgors) in den Knollen die Schwarzfleckigkeit schon nach der Ernte auftreten. Nach britischen Untersuchungen ist die Wasserversorgung der Kartoffeln etwa drei Wochen vor der Krautregulierung besonders heikel. Eine gezielte Beregnung in dieser kritischen Phase und eventuell darüber hinaus kann das Risiko für Schwarzfleckigkeit deutlich reduzieren. Die Krux dabei: Leider nimmt hierdurch das Risiko für Erntebeschädigungen und gegebenenfalls Losschaligkeit und Nassfäulen zu. Wegen der geringeren Wasserhaltefähigkeit sind leichte Böden mehr gefährdet als bessere Standorte.

Unerlässlich, um Schwarzfleckigkeit zu vermeiden, ist ein  gutes Lagermanagement. Der Verlust von Wasser führt zu einem Ansteigen der Trockenmasse und zu einem niedrigen Turgor, wodurch die Stabilität der intrazellulären Membranen abnimmt. Fehler bei der Lagerung mit der Folge von Gewichtsverlusten, Lagerdruckstellen und Keimung führen nach einer mechanischen Belastung zu einem erhöhten Anteil an schwarzfleckigen Knollen. Ein Wasserverlust lässt sich begrenzen durch

• eine dauerhaft hohe relative Luftfeuchtigkeit,
• die Vermeidung zu starker Austrocknung der Knollen durch Belüftung,
• eine Partien-spezifische Temperaturführung und
• die Verhinderung von Keimung.

Hauptziel: Mechanische Belastungen reduzieren!

Um Schwarzfleckigkeit zu vermeiden, ist es absolut wichtig, mechanische Belastungen durch knollenschonende Einstellungen bei Ernte, Einlagerung, Auslagerung und Aufbereitung zu reduzieren. Das Ausmaß der Knollenschäden hängt von der Stärke und Häufigkeit der Stöße und der Empfindlichkeit des Knollengewebes ab. Viele kleinere Stöße auf die gleiche Stelle (z. B. Kronen- oder Nabelende) rufen vergleichbare Schäden hervor wie ein starker Stoß.

Um die Beschädigungsempfindlichkeit zu senken, sollte man die Knollen vor der Aufbereitung erwärmen, da größere und kältere Knollen wesentlich beschädigungsempfindlicher sind. Eine Erhöhung der Knollentemperatur von 5 auf 15 °C verringert die Verfärbungsneigung um durchschnittlich 50 % –also eine technisch einfach umzusetzende Maßnahme mit großer Wirkung.

 Interessierte Kartoffelanbauer und Berater können die Literatur bei der Autorin anfordern. 

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Innere Knollenschäden: Mängel mit Folgen

Generell zählen Knollenschäden durch mechanische Belastungen weltweit zu den wichtigsten Qualitätsmängeln. Hierbei ist es wichtig, zwischen äußeren (Hautabschürfungen, Schalenrisse/Risswunden, Thumbnail-Cracks, Losschaligkeit) und inneren Knollenbeschädigungen (Erntebeschädigungen/ Nekrosen, Schwarzfleckigkeit) zu unterscheiden.

Das Hauptproblem sind die inneren Knollenschäden. Weil sie äußerlich nicht sichtbar sind, lassen sich betroffene Knollen von den meisten opto-elektronischen Verlesern nicht erfassen. Sie sind sogar ein Grund für den rückläufigen Verzehr von Frischkartoffeln. Besonders problematisch ist die Schwarzfleckigkeit – sie kann hohe wirtschaftliche Verluste verursachen.

Wassergehalt der Knollen ist entscheidend

Die  Erntebeschädigungen bzw. Nekrosen   entstehen wie folgt: Durch eine mechanische Belastung zum Erntezeitpunkt, wenn die Kartoffelknollen einen hohen Wassergehalt (Turgor) aufweisen, können die Zellen im Knolleninneren platzen. Zwei bis sieben Tage später treten Verfärbungen auf, die sich nach etwa 10 Tagen wieder auflösen. Das geschädigte Gewebe trocknet aus und durch Lufteinschluss bleiben Erntebeschädigungen/Nekrosen mit weißgrauer Stärke zurück.

Die  Schwarzfleckigkeit  wird auch durch eine mechanische Belastung (Stöße und Drücke) ausgelöst – allerdings gegen Lagerende bei niedrigem Wassergehalt der Knollen. Hierbei platzen keine Zellen, sondern bei dieser Verfärbung handelt es sich um eine chemische Reaktion. In der Rindenschicht der Kartoffelknollen bilden sich dunkel gefärbte Pigmente, die sogenannten Melanine. Diese lassen ein bis mehrere Gewebeabschnitte grau bis schwarz erscheinen. Das schwarzfleckige Gewebe ist im Gegensatz zu den Nekrosen/Erntebeschädigungen nicht scharf vom intakten Gewebe abgegrenzt, sondern geht darin über.



In manchen Jahren können Symptome bereits bei der Ernte auftreten, wenn vor der Krautregulierung über längere Zeit hohe Knollentemperaturen von über 25 °C vorherrschen. Diese hohen Temperaturen in Verbindung mit einer extremen Bodentrockenheit führen dann zum vorzeitigen Wasser-/Turgorverlust der Knollen, wodurch Schwarzfleckigkeit schon früh entstehen kann. Doch Vorsicht: Verfärbungen des Knollengewebes können auch infolge bakterieller und pilzlicher Infektionen auftreten.