Yield responses of four potato cultivars to a volcanic ash mineral fertilizer

Kartoffeln gehören zu den wichtigsten Nahrungsquellen der Welt, ein Grundnahrungsmittel, das Milliarden von Menschen ernährt. Für Landwirte und Wissenschaftler ist das Ziel stets, mehr von ihnen zu züchten, größer und besser. Wir wissen sehr wohl, wie die drei großen Nährstoffe – Stickstoff, Phosphor und Kalium – diesen Pflanzen helfen, zu gedeihen. Doch es gibt ein wachsendes Interesse an den kleineren, weniger bekannten Akteuren: den Spurenelementen und seltenen Elementen, die im Boden leben. Diese winzigen Bestandteile, die oft übersehen werden, könnten der Schlüssel dazu sein, noch größere Ernten freizusetzen. Die Frage, die sich Forscher stellen, ist, ob das Hinzufügen einer spezifischen Mischung dieser Mineralien, die aus alter Vulkanasche gewonnen wurde, tatsächlich die Art und Weise verändern kann, wie eine Kartoffelpflanze wächst und wie viel sie produziert.

Diese Frage führte ein Team von Wissenschaftlern dazu, ein Produkt namens Azomite zu testen – eine natürlich vorkommende Vulkanasche, die reich an Dutzenden von Mineralien ist – an vier verschiedenen Arten von Kartoffeln. Sie wollten sehen, ob das Bestreuen des Bodens mit diesem staubigen Pulver dazu beitragen würde, dass die Pflanzen mehr Knollen bilden. Die Studie fand in einem kontrollierten Gewächshaus statt, in dem die Umgebung stabil gehalten werden konnte, wodurch das Chaos durch Wetter und variierende Bodenarten eliminiert wurde. Die Forscher züchteten vier kommerziell wichtige Sorten: Kennebec, Red La Soda, Yukon Gold und Russet Burbank. Sie pflanzten die Kartoffeln in große Töpfe, die mit einer professionellen Anbaumischung gefüllt waren, und versorgten sie mit einer Standarddiät aus Langzeitdünger. Etwa eine Woche nachdem die Pflanzen austrieben, begann das Team mit dem Experiment. Sie brachten die Vulkanasche in unterschiedlichen Mengen auf die Bodenoberfläche auf – null, ein, zwei oder vier Gramm pro Topf – und wiederholten diese Anwendung einen Monat später. Dann warteten sie drei Monate lang und ließen die Pflanzen wachsen, bis die Ranken begannen zu verblassen, bevor sie jede einzelne Kartoffel ernteten und wogen.

Die Ergebnisse zeigten, dass die Vulkanasche nicht bei jeder Kartoffelsorte auf die gleiche Weise wirkte. Die Kennebec-Kartoffel, eine weißschalige Sorte, zeigte die stärkste und beständigste Reaktion. Mit zunehmender Zugabe der mineralischen Ergänzung produzierten die Kennebec-Pflanzen mehr Kartoffeln, wobei der höchste Ertrag auftrat, als vier Gramm aufgetragen wurden. Auch die Sorten Red La Soda und Yukon Gold produzierten mehr Kartoffeln als die unbehandelten Pflanzen, obwohl ihre Reaktionen je nach Menge etwas variabler ausfielen. Die Russet Burbank jedoch, eine beliebte Sorte, die für ihre dicke Schale und ihre Eignung zum Backen bekannt ist, zeigte fast gar keine Veränderung. Unabhängig davon, ob die Forscher die Asche hinzufügten oder nicht, produzierten die Russet-Burbank-Pflanzen etwa die gleiche Menge an Kartoffeln. Dies zeigt uns, dass der Nutzen dieser mineralischen Ergänzung kein universelles Allheilmittel ist; er hängt stark von der spezifischen Art der angebauten Kartoffel ab.

Als die Wissenschaftler die geernteten Kartoffeln genauer untersuchten, fanden sie etwas Interessantes über die Größe der Ernte heraus. Die Zunahme des Gesamtgewichts lag nicht daran, dass die Pflanzen riesige, rekordverdächtige Kartoffeln bildeten. Stattdessen kam der Mehrertrag durch eine größere Anzahl an kleinen und mittleren Knollen zustande. Die größten Kartoffeln wurden nicht signifikant größer oder zahlreicher. Es war die Produktion der kleineren, marktfähigen Kartoffeln, die den Erfolg vorantrieb. Bei der Kennebec-Sorte beispielsweise produzierten die mit der Vulkanasche behandelten Pflanzen im Vergleich zu den Pflanzen, die keine Behandlung erhielten, signifikant mehr dieser kleineren Knollen. Dies deutet darauf hin, dass die Mineralien der Pflanze helfen könnten, ihre Energie in die Erzeugung von mehr einzelnen Früchten statt nur in die Bildung einiger weniger massiver Exemplare zu teilen.

Die unter Gewächshausbedingungen durchgeführte Studie bietet einen vielversprechenden Ausblick darauf, wie mineralreiche Zusätze den Kartoffelanbau beeinflussen könnten. Die Ergebnisse stimmen mit früheren Forschungen an Tomaten überein, bei denen ähnliche Vulkanascheprodukte das Wachstum verbesserten und sogar die Art und Weise veränderten, wie die Gene der Pflanzen reagierten. Obwohl die Ergebnisse ermutigend sind, weisen die Forscher vorsichtig darauf hin, dass diese Experimente in einer kontrollierten Umgebung in Töpfen stattfanden, nicht auf offenen Feldern, auf denen Landwirte tatsächlich ihre Kulturen anbauen. Der Boden auf einem echten Feld ist viel komplexer, und das Wetter spielt eine große Rolle. Daher, obwohl die Daten nahelegen, dass das Hinzufügen von Vulkanasche-Mineralien den Ertrag für bestimmte Kartoffelsorten steigern kann, ist weitere Arbeit nötig, um zu sehen, ob diese Ergebnisse in der realen Welt Bestand haben. Vorerst bestätigt die Studie, dass die mineralische Zusammensetzung des Bodens wichtig ist, und dass für einige Kartoffeln ein wenig alter Vulkanstaub genau das sein könnte, was sie brauchen, um eine reichere Ernte einzufahren.