Durch den in den letzten Jahren in Deutschland stark ausgeweiteten Spargelanbau wird der Kostendruck auf die Erzeuger immer größer. Um eine Spargelfläche ökonomisch erfolgreich zu bewirtschaften sind Anbauempfehlungen die auf einer objektiven Grundlage beruhen unersetzlich. Eine Möglichkeit hierzu ist das Messen der Reservekohlenhydratkonzentration (RKH-Konzentration) in den Speicherwurzeln. Ein sehr großer Nachteil dieser Methode ist, dass die Speicherwurzelmasse, die einen erheblichen Einfluss auf die verfügbare Gesamtmenge an Reservekohlenhydraten hat unberücksichtigt bleibt. Hinsichtlich der Wurzelmasse und der Wurzelverteilung im Boden bestanden bislang große Wissenslücken. Um den Einfluss der Bewässerung auf die Wurzelmasse und die Wurzelverteilung zu ermitteln, wurde ein Praxisversuch angelegt. Zu bestimmten Zeitpunkten in der Vegetationsperiode wurden Proben auf einer bewässerten und einer unbewässerten Variante entnommen. In der bewässerten Variante waren zu jedem Zeitpunkt signifikant mehr Speicherwurzeln vorhanden. Auch die Speicherwurzelfrischmasse war signifikant größer. In der Tiefenverteilung unterschieden sich jedoch die Varianten nicht. Auch in Gefäßversuchen konnten diese Ergebnisse bestätigt werden. Die Faserwurzelverteilung unter Praxisbedingungen unterschied sich jedoch erheblich von der Speicherwurzelverteilung. In der bewässerten Variante war der Boden im untersuchten Profil komplett mit Faserwurzeln durchwachsen, während in der unbewässerten Variante die Faserwurzeln lediglich in den oberen Bodenschichten zu finden waren. In Gefäßversuchen durchwurzelten die Faserwurzeln unabhängig von der Bewässerungssteuerung das gesamte Bodenvolumen. Unter mehrjährigen Praxisbedingungen lag die RKH-Konzentration in der unbewässerten Variante immer über der Konzentration in der bewässerten Variante. Die Gesamtmenge an RKH lag jedoch aufgrund der größeren Speicherwurzelmasse in der bewässerten Variante höher. Daher muss bei der Verwendung der RKH-Methode als Steuerinstrument im Spargelanbau unbedingt auch die Speicherwurzelmasse berücksichtigt werden. / The cultivation of asparagus in Germany has strongly expanded over the last years. Hence the cost pressure is increasing vastly on the producers. For the cultivation of asparagus, impartial cultivation recommendations are necessary. One possibility is measuring the carbohydrate concentration (CHO-concentration) in the storage roots. A great disadvantage of this method is that the root mass, which has a substantial influence on the total quantity of available carbohydrates, remains unconsidered. Regarding to the root mass and the distribution of roots in the soil so far large gaps in the grower’s knowledge are existent. In order to determine the influence of the irrigation on the root mass and the distribution of roots, a trial was prepared. Samples of a watered and an unwatered variant were taken at certain points in the vegetation period. In the watered variant were significantly more storage roots were present at each time. Further the storage root fresh mass was significantly bigger. However, in the vertical distribution the variants did not differ, which could also be confirmed in container trials. The distribution of fibre roots under practical conditions did indeed differ substantially from the storage root distribution. In the watered variant the soil profile was completely filled with fibre roots, whereas in the unwatered variant the fibre roots were only found in the upper soil layer. In container trials the fibre roots were distributed throughout the entire soil volume independently of the irrigation control. Under practical conditions the CHO concentration was always higher for the unwatered variant compared to the watered variant. However, the total quantity of CHO was higher in the watered variant due to the larger storage root mass. Therefore the storage root mass has to be considered when using the CHO method as an instrument in the cultivation of asparagus.

Das Wurzelwachstum von Winterweizen wurde erfasst und modelliert, um teilflächenspezifisches Boden- und Düngemanagement zu verbessern. Die Variation von Wurzellängendichten im Feld wurde über zwei Vegetationsperioden hinweg an zwei unterschiedlichen Standorten in Ostdeutschland untersucht. Zur Auswertungserleichterung der hohen Anzahl an Wurzelproben, wurde eine halbautomatische Methode zur Bildanalyse von Wurzeln entwickelt. Der Einfluss von Änderungen bezüglich Bodenwasserstatus und Bodendichte bzw. Durchdringungswiderstand auf das Wurzelwachstum wurde untersucht. Die erhobenen Felddaten dienten gleichzeitig dazu, die Bodenwasser- und Wurzelwachstumsberechnung des Modells CERES-Wheat zu validieren. Das Modell simulierte die unterschiedlichen Bodeneigenschaften sowie die Wurzellängendichten und Bodenwassergehalte nur unzureichend. Der Effekt von Änderungen der Niederschlagsmengen auf die Simulationen von Wurzellängendichten und Bodenwassergehalten wurde anhand einer Unsicherheitsanalyse getestet und war extrem gering. Des Weiteren wurde eine Methode für praktische Zwecke entwickelt, mit der die Generierung von räumlich hoch aufgelösten Bodeninformationen unter Verwendung limitierter Eingangsdaten möglich ist. Die Modellkalkulationen basieren auf der Dempster-Shafer-Theorie. Anhand von multitemporal und multimodal erfassten Bodenleitfähigkeitsdaten, die Eingangsdaten für den Modellansatz sind, wurden Bodentypen und Texturklassen bestimmt. Das Modell generiert eine digitale Bodenkarte, die flächenhafte Informationen über Bodentypen und Bodeneigenschaften enthält. Die Validation der Bodenkarte mit zusätzlich erhobenen Bodeninformationen ergab gute bis sehr gute Ergebnisse. / Winter wheat root growth was measured and modelled to improve site-specific soil and fertilizer management in commercial wheat fields. Field variations in root length densities were analysed at two contrasting sites in East-Germany during two vegetation seasons. A semi-automated root analysing method was developed to facilitate analyses of large numbers of samples. Influences of variations in soil water states, bulk densities and penetration resistances on spatial distributions of roots were quantified. Differences in soil characteristics were large between the two sites and affected root growth considerably. The same field data was used for validating the soil moisture and root growth calculations of the widely applied growth model CERES-Wheat. Simulations of root length densities, soil physical properties and soil water contents were inadequate. The effects of changes of rainfall variabilities on simulated root length densities and soil water contents were tested by uncertainty analysis but were negligible low. A methodology for generating soil information for practical management purposes at a high degree of spatial resolution using limited input information was developed. The corresponding model calculations were carried out based on the Dempster and Shafer theorem. Soil types and texture classes were determined with multimodally and multitemporally captured data of soil electrical conductivities which are required input data of the new model approach. The model generates a digital map with extensive information of spatial variations in soil properties. The validation of the generated soil map with soil data from independent measurements yielded close correlation between measured and calculated values.