29.09.2020

Für die optimale Lagerung von Stärkekartoffeln sorgen

Staunasse Flächen sind als vorbeugende Lagerhygiene von der Ernte auszuschließen.

Die Stärkekartoffelübernahme im ­Kampagnenbetrieb macht eine betriebliche Zwischenlagerung der geernteten Kartoffelmenge notwendig. Die Zusammensetzung der Kartoffelknollen – ­besonders der hohe Wasseranteil von rund 80 % – erfordert spezielle Maßnahmen für eine erfolgreiche Zwischenlagerung von Stärkeindustriekartoffeln.

Abhängig vom Zustand des Ernte­gutes, den Bedingungen am Lager und der Dauer der Lagerung kommt es zu unvermeidbaren ­Lagerverlusten in Form von Gewichts- und Qualitätsverlusten. Diese entstehen unter anderem durch Atmungsverluste, Wiederaustrieb, Krankheiten und Änderung der Knollenzusammensetzung (Burton et al., 1992). Um diese Verluste möglichst gering zu halten, sind vorbeugende Maßnahmen zu setzen:

Arten der Zwischenlagerung

Eine Zwischenlagerung von Stärke­industriekartoffeln erfolgt grundsätzlich, aus Kostengründen, lose. Diese kann sowohl als Außenlager – auf einem Vorgewende, einem Feldrand, einem befestigten Platz – als auch als Innenlager in Hallen oder unter Vordächern – gestaltet werden. Unabhängig von der Lagerstätte gibt es einige Grundregeln zu beachten, die bereits im Frühjahr bei der Kartoffelpflanzung berücksichtigt werden müssen.

Einlagerung beginnt bereits bei der Sortenwahl

Nicht jede Kartoffelsorte ist zur Lagerung geeignet. Somit muss bereits beim Anbau eine Sorte eingesetzt werden, welche in der Sortenbeschreibung eine hohe Lagerfähigkeit sowie Keimruhe ausweist und idealerweise zur späten bis sehr späten Reifegruppe zählt. Denn eine Keimung am Lager erhöht die Intensität der Atmung deutlich (Specht, 1999).

Vorbeugende Maßnahmen für eine erfolgreiche Lagerung

Gesunde und vitale Kartoffelstauden bzw. Knollen sind die Grundvoraussetzung für die Lagerfähigkeit des Erntegutes. Dies wird durch einen professionellen Pflanzenschutz erreicht:

Gezielte Anwendung von Präparaten:
1. Systemische Präparate in der Hauptvegetationszeit
2. Teilsystemische Präparate nach dem Ende der Hauptwachstumsphase
3. Abschlussbehandlung: D. h. zu Vege­tationsende sporenabtötende Präparate (z. B. Fluazinam) einsetzen, um eine Infektion der Knollen zu verhindern

Pflanzenschutzüberfahrten in regelmäßigen Abständen durchführen

Bei hohem Krankheitsdruck: Abstände zwischen Pflanzenschutzmaßnahmen verkürzen und gegebenenfalls eine sogenannte Stoppspritzung setzen.In weiterer Folge müssen Beobachtungen im Bestand während der Vegetation bei der Ernte berücksichtigt werden. So sollen jene Feldstellen, welche durch Staunässe beeinträchtigt sind, nicht für eine Einlagerung geerntet werden (s. Abb. 1). Geerntete Knollen aus staunassen Flächen sind in ihrer Pflanzengesundheit erheblich beeinträchtigt und somit stark fäulnisgefährdet.

Innere Qualität des Ernteguts

Neben dem Pflanzenschutz nimmt die Nährstoffversorgung einen nicht unwesentlichen Einfluss auf die Lagerfähigkeit der Knollen. Ein hoher bis übermäßiger N-Versorgungsgrad – ersichtlich an hohen Nitratgehalten in den Knollen – erhöht zum einen die Beschädigungsempfindlichkeit der Knollen, sowie zum anderen die CO2-Atmung der Knollen am Lager und reduziert somit die Lagereignung deutlich (Nitsch, 2013).

Bei raschem und häufigem Wechsel von warmen und niederschlagsreichen Phasen kann es im Inneren der Knollen zu Missbildungen kommen. Diese äußern sich durch Hohlräume in den Knollen mit schwarzem, fauligem Gewebe (Hohlherzigkeit) und bilden oft den Ausgangspunkt für Fäulnis am Lager (Radtke et al., 2000). 

Äußere Qualität des Ernteguts

Ein wichtiger Baustein für eine erfolgreiche Lagerung von Kartoffeln ist die Beschaffenheit des Ernteguts selbst. Zur Einlagerung eignen sich nur vollständig gereifte und schalenfeste Knollen. Ebenso müssen Beimengen auf ein Minimum reduziert werden. Hoher Erd­anteil, aber auch anhängendes Kraut, verhindern die Abtrocknung der Kartoffeln auf der Lagerstätte und begünstigen die Bildung von Fäulnis. Steine verhindern zwar nicht die Austrocknung, aber sie verursachen Beschädigungen an den Knollen bei der Manipulation. Eine zerstörte Kartoffelschale ist eine ideale Eintrittspforte für weitere bakterielle Krankheiten und somit Ausgangspunkt für Fäulnis (Hollingshead, 2020).

Einlagerung

Witney et McRae (1992) bezeichnen den Erntevorgang selbst und den anschließenden Transport der Knollen als größte Ursache für Beschädigungen an den Knollen. Um die Verletzung von Knollen zu reduzieren, muss neben der ständigen Anpassung der Einstellungen der Erntemaschine an die vorliegende Situation (Bodenzustand, Knollengröße) auch die Fallhöhe bei der Knollenübergabe zwischen Erntemaschine und Transportmittel durch Hilfsmittel (z. B. Fallsegel im Transportmittel) reduziert werden.

Die aktuell eingesetzten Erntemaschinen zeichnen sich durch eine hohe Schlagleistung aus, welche durch eine hohe Transportleistung ins Lager komplettiert wird. Vor allem in Bezug auf eine lose Zwischenlagerung der Stärkeindustriekartoffeln in Hallen funktionieren diese Arbeitsschritte oft zu schnell: Dem Erntegut fehlt eine Abtrocknungs- und Wundheilungsphase vor dem Aufschütten. Eine ausreichende Wundheilungsphase ist die Basis für eine lange Lagerung (Wang et al., 2020).

Erstrebenswert ist im ersten Schritt der Einlagerung eine flächige Verteilung der erdfeuchten Knollen, damit eine Abtrocknung der Oberfläche stattfinden kann. Erst im zweiten Schritt soll die Aufschüttung erfolgen. Vor allem in Jahren mit feuchter Witterung, in welchen das Erntegut durch eine feuchte Oberfläche gekennzeichnet ist, bedarf es einer ausreichenden Abtrocknung der Knollen vor der Einlagerung.

Bei der Entladung der Knollen sind als Transportmittel rückwärtskippende Anhänger zu bevorzugen: Diese verursachen eindeutig weniger Beschädigungen durch Überfahren von Knollen als seitwärtskippende Transportmittel (Witney et McRae, 1992).

Knollenschonende Manipulation

Ebenso müssen bei der Aufschüttung selbst Beschädigungen der Knollen vermieden werden. Neben einer gewissen Umsicht bei der Kartoffelmanipulation können auch die Wahl des Manipulationsfahrzeuges und Adaptierungen desselben zu einer Reduzierung der Beschädigungen beitragen. So sind Tele­skoplader einem Radlader bzw. Traktor mit Frontlader vorzuziehen. Der lange Arbeitsarm bei Teleskopladern schafft eine Distanz zwischen Rädern und Erntegut. Somit wird ein Überfahren von Knollen deutlich reduziert.

Einige Betriebe verwenden zur Einlagerung von Stärkeindustriekartoffeln Förderbänder (s. Abb. 2). Diese Art der Einlagerungstechnik ist sehr schonend für die Knollen (Specht, 1999), jedoch gilt es hier die Bildung von Schütt­kegeln zu vermeiden (Witney et McRae, 1992). Die im Schüttkegel angesammelte Erde bildet eine undurchlässige Schicht, welche Austrocknung verhindert und somit den Ausgangspunkt von Fäulnis bildet. Ein Förderband mit automatischer Schwenkeinrichtung, sogenannte „Hallenfüller“, schaffen hier Abhilfe.

Gestaltung eines Innenlagers

Die Lagerung in einem geschlossenen Raum verlangt nach Regulierung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit (Nunuparov et al., 2020). Der Luftaustausch bei der losen Kartoffel­lagerung in Hallen spielt eine zentrale Rolle. Dies bezieht sich einerseits auf die Umgebungsluft in der Halle und andererseits auf die Durchlüftung des ­Lagergutes. In den Hallen muss ein Luftaustausch möglich sein. Durch Öffnen gegenüberliegender Tore muss die Bildung von Kondenswasser verhindert werden. Es können auch Ventilatoren unterstützend an den Decken zum Luftaustausch eingesetzt werden. Eine Temperatur im Lager von 5 °C und eine relative Luftfeuchtigkeit von 85–95 % sind die optimale Kombination für eine geringe Atmung der Knollen (Specht, 1999). Diese hohe Luftfeuchtigkeit ist deshalb notwendig, damit es nicht zu einem übermäßigen Gewichtsverlust der Knollen kommt (Diepenbrock et al., 1999).

Eine größere Herausforderung stellt die Durchlüftung der geschütteten Kartoffel dar. Neben einer professionellen Belüftungsanlage können Elemente zur Durchlüftung auch selbst gebaut werden. So können Holzpaletten stehend zu einem A verschraubt werden (s. Abb. 3). Aneinander gereiht entsteht so ein Lüftungskanal. Zusätzlich kann dieser Lüftungskanal mit einem Ventilator oder Heugebläse ausgestattet werden und so das Schüttgut aktiv durchlüftet werden. Auch Belüftungskanäle aus Wellblech oder Plastikrohren eignen sich zur Belüftung der geschütteten Kartoffeln.

Generell spielt die Schütthöhe eine wesentliche Rolle in der Lagerung. Diese sollte eine Höhe von eineinhalb Metern nicht überschreiten, wenn keine Zwangsbelüftung des Lagergutes vorhanden ist (Nitsch, 2013). Mit Zunahme der Höhe muss einerseits eine geeignete Belüftung vorhanden sein, andererseits steigt der Energieaufwand zur Durchlüftung des Lagergutes und der Druck auf die untenliegenden Kartoffelschichten nimmt enorm zu.

Quaderballen aus Stroh können sowohl in Hallen als auch am Feldrand zur Begrenzung bzw. Abteilung des Erntegutes eingesetzt werden. Bei der Lagerung in Hallen erweisen sich Quaderballen zudem als Isolation gegen Frost (s. Abb. 4) als nützlich. Nicht nur bei der Lagerung am Feldrand, sondern auch in einer nicht isolierteren Halle kann ein sogenanntes Kartoffelvlies zum Einsatz kommen. Dieses atmungsaktive Vlies erhöht die Beständigkeit gegenüber Frost deutlich. Jedoch darf nicht vergessen werden, das gelagerte Kartoffelgut – sobald es die Temperaturen wieder zulassen – abzudecken und für einen ausreichenden Luftaustausch zu sorgen.

Neben dem Luftaustausch soll durch das Öffnen und Schließen von Toren die Temperatur im Lager gesteuert werden. Nach Abschluss der Wundheilung soll innerhalb von vier bis sechs Wochen die endgültige Lagertemperatur erreicht werden. Die durch die Atmung der Knollen erzeugte Wärme führt dazu, dass sich innerhalb von vier Tagen die Temperatur in den Knollen um ein Gard Celsius erhöht (Specht, 1999).  Burton et al. (1992) nennen eine Temperatur zwischen 4 und 10 °C als ideale Lagertemperatur. Temperaturen darüber hinaus erhöhen nicht nur Atmungsaktivität bzw. Stoffwechselvorgänge, sondern fördern auch mikrobielles Wachstum (Diepenbrock et al., 1999). Höhere Temperaturen führen zu einer gesteigerten Verdunstungsrate, welche sich in einem Gewichtsverlust der Knollen niederschlägt (Wang et al., 2020). Das Kühlen und Abtrocknen von Knollen wird nur dadurch erreicht, dass die Temperatur der Umgebungsluft um zwei Grad Celsius niedriger ist als jene der Knollen (Specht, 1999). Sobald sich Kondenswasser an den obenliegenden Knollen bildet, müssen unbedingt regulierende Maßnahmen in Bezug auf Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit gesetzt werden (Specht, 1999). In der Praxis bedeutet dies, einen Luftaustausch durchzuführen.

Gestaltung eines Außenlagers

Befestigte Flächen sind einer Lagerung am Feldrand unbedingt vorzuziehen. Auf befestigten Flächen ist der Abfluss von Oberflächenwasser zu gewährleisten. Bei einer Lagerung am Feldrand soll der Boden zuvor soweit verfestigt sein, damit eine Verladung möglich ist. So soll die Qualität der gelagerten Kartoffeln nicht durch die Aufnahme von loser Erde bei der Verladung beeinträchtigt werden. Deshalb muss bei einer Feldrandlagerung unbedingt die Verladung durch eine Verlademaus durchgeführt werden.

Sobald niederschlagsreiches und kaltes, frostiges Wetter eintritt, müssen im Freien gelagerte Kartoffeln mit einem Kartoffelvlies abgedeckt werden (s. Abb. 5). Das atmungsaktive Vlies schützt nicht nur vor Frost, sondern leitet auch Regenwasser ab. Eine Durchfeuchtung des Lagergutes muss unbedingt verhindert werden (Specht, 1999).

Das Lager laufend kontrollieren

Jede Lagerstätte, ob Innen- oder ­Außenlager, muss in regelmäßigen Abständen mit allen Sinnen kontrolliert werden. Anzeichen von Fäulnis sind:

  • Vereinzeltes Auftreten von Ein­sackungen der Schüttung,
  • Wasseraustritt weist auf beginnende Fäule hin.
  • Geruchsintensive Veränderungen und Erwärmung sind ein weiterer Hinweis auf Abbauprozesse im Kartoffelgut.

Um all diese Eindrücke zu sammeln ist ein Überschreiten des Kartoffelgutes unumgänglich, um auch abgelegene Bereiche zu begutachten.  

Praxisversuche und Lagerkosten

In Praxisversuchen (2018 und 2019) hat Agrana Lagerverluste (Gewichts- und Stärkegehaltsverlust) zwischen eingelagerter und ausgelagerter Kartoffelware bestimmt. Im jeweiligen Jahr erfolgte jeweils die Anlage von zwei Innen- und Außenlagern (> 2.000 t Stärkeindustriekartoffeln, lose). Dabei zeigten die Innenlager durchschnittlich um 1–2 % weniger Lagerverluste gegenüber den Außenlagern. Unabhängig vom Lagerort war ein deutlicher Jahreseinfluss auf die durchschnittlichen ­Lagerverluste gegeben, welche sich zwischen 2018 mit 2 % und 2019 mit 5 % äußerten.

Die Kosten von Lagerhaltung und Lagerverlusten gleicht die stärkekartoffelverarbeitende Industrie durch höhere Preise für Lieferungen im Winter aus. Die bezahlten Lagerprämien bilden somit auch Anreize Adaptierungen in bestehende Hallen zu tätigen, um Lagermöglichkeiten zu schaffen und somit langfristig von der Lagerung von Stärkeindustriekartoffeln zu profitieren.

Viele Faktoren können die Lager­fähigkeit von Stärkeindustriekartoffeln in loser Schüttung beeinflussen. Bereits bei der Sortenwahl müssen die Eigenschaften „spätreifend“ und „gute Lager­fähigkeit“ gegeben sein. Ebenso ist die Qualität des Ernteguts bei der Einlagerung entscheidend. Diese zeichnet sich durch ausgereifte Schalenfestigkeit und geringen Erd- und Beimengenanteil, wie Kartoffelkraut und Steine, aus. Nach der Ernte müssen die Kartoffeln vor der Aufschüttung abgetrocknet und die Wundheilungsphase abgeschlossen sein. Eine Schütthöhe von eineinhalb Metern soll nicht überschritten werden, wenn keine Zwangsbelüftung vorhanden ist. Beschädigungen der Knollen – in den Arbeitsschritten von der Ernte bis zur Aufschüttung – müssen unbedingt auf ein Minimum reduziert werden. Findet die Lagerung in einem geschlossenen Raum statt, ist für einen ausreichenden Luftaustausch zu sorgen, damit die Bildung von Kondenswasser verhindert und die finale Lagertemperatur von 4–10 °C erreicht bzw. gehalten wird. Ebenso spielt die Belüftung des Ernteguts eine wesentliche Rolle in der Lagerung. Hierbei kommen unterschiedliche Techniken zum Einsatz – vom Wellblech- bzw. Plastik-Lüftungstunnel bis hin zum Lüftungskanal aus Holzpaletten. Gegen Frost hilft ein atmungsaktives Kartoffelvlies. Wichtig ist das Lager regelmäßig auf Einsackungen, Kondenswasserbildung und Wasseraustritt zu kontrollieren. Die Spätlieferprämien durch die stärkekartoffelverarbeitende Industrie für Lieferungen im Winter machen eine Zwischenlagerung am Betrieb auch wirtschaftlich interessant.      

DI Mathias Gamerith und DI Harald Lemp, Agrana Stärke GmbH Gmünd

 

Literatur:

Burton, W.G., vanES, A. and Hartmans, K.J. (1992). The physics and physiology of storage. In: Harris, P. (Hrsg.): The potato crop – The scientific basis for improvement. Second edition. London, New York, Tokyo, Melbourne, Madras: Chapman & Hall.

Diepenbrock, W., Fischbeck, G., Heyland, K-U. und Knauer, N. (1999): Spezieller Pflanzenbau. 3. neubearbeitete und ergänzte Auflage. Stuttgart: Eugen Ulmer GmbH&Co..

Hollingshead, A.K., Olsen, N.L., Thornton, M., Miller, J.S. et Lin, A. H.-M. (2020): Potato Cultivar Susceptibility to Pythium Leak as Influenced by Harvest and Early Storage Temperatures. In: American Journal of Potato Research. US: Springer.

Nitsch, A. (2013): Praxishandbuch Kartoffelbau. 2. Auflage. Clenze: Agrimedia, eine Marke des Erling Verlag GmbH & Co. KG.

Nunuparov, M., Khotemlyansky, P., Popovich, A.E., et Panchishin, V. (2020): Wireless system of autonomous temperature and humidity sensors in potato storages. In: Journal of Physics: Conference Series. 2020, 1560. Bristol: Institute of Physics Publishing (IOP).

Radtke, W., Rieckmann, W. und Brendler, F. (2000): Kartoffel Krankheiten-Schädlinge-Unkraut. Gelsenkrichen: Verlag Th. Mann.

Specht, A. (1999): Ernte, Lagerung und Aufbereitung. In: Keller, E.R. (Hrsg.), Hanus, H. (Hrsg.) und Heyland, K.-U. (Hrsg.): Handbuch des Pflanzenbaues – Band 3: Knollen- und Wurzelfrüchte, Körner- und Futterleguminosen. Stuttgart (Hohenheim): Verlag Eugen Ulmer GmbH & Co..

Wang, Y., Naber, M.R. et CrosbyOSBY, T.W. (2020): Effects of Wound-Healing Management on Potato Post-Harvest Storability. In: Agronomy. 2020, 10 (4). Basel: Molecular Diversity Preservation International (MDPI).

Witney, B.D. et McRae, D.C. (1992): Mechanization of crop production and handling operations. In: Harris, P. (Hrsg.): The potato crop – The scientific basis for improvement. Second edition. London, New York, Tokyo, Melbourne, Madras: Chapman & Hall.