Nährstoffversorgung Brandenburger Ackerböden

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Kajetan Kästner
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1 ATB-Workshop Phosphor für die Landwirtschaft Strategien für eine endliche Ressource Potsdam-Bornim,. Juni 204 Nährstoffversorgung Brandenburger Ackerböden Jörg Zimmer,2, Frank Ellmer 2 & Bärbel Kroschewski 2 Landesamt für Ländliche Entwicklung, Landwirtschaft und Flurneuordnung Brandenburg 2 Humboldt-Universität zu Berlin Nährstoffversorgung Brandenburger Ackerböden

2 Ellmer et. al (202): Was sagen uns Dauerfeldversuche über den c Fruchtbarkeitszustand der Böden? Bodennährstoffversorgung 2

3 Vortragsgliederung Einleitung Methodisches Vorgehen Mittlere Nährstoffversorgung Bewertung der Nährstoffversorgung Fazit 3

4 Datenpool Bodenuntersuchung Brandenburg Datensätze: Datenquelle: Datenzweck: Dateninformation: Plausibilitätsprüfungen: (davon 9.42 Neuerfassung Urdaten) - Datenbestand LELF Brandenburg - Staatlich anerkannte Laboreinrichtungen - Grundlage der Düngungsempfehlung nach - guter fachlicher Praxis x Bodengruppe x ph-wert, ph-wert-klasse x Phosphor (P DL ), P-Gehaltsklasse x Kalium (K DL ), K-Gehaltsklasse x Magnesium (MgCaCl 2 ), Mg-Gehaltsklasse x Probenahmefläche (ha Bodenprobe - ) - AL/GL, Zuordnung Bodengruppe 6, Zuordnung - ph-wert- und Nährstoff-Gehaltsklassen 4

5 Algorithmus zur Auswertung des Datenpools BU Prüfung der Ergebnisse auf Normalverteilung mit SAS 9.2 und Statistica 9.: ph-wert, P DL, K DL, MgCaCl 2 => nicht normal verteilt! 5

6 Prüfung der Phosphorgehalte auf Normalverteilung P DL log(p DL +) Anzahl Beobachtungen Histogramm für P Anzahl Beobachtungen BP neu Tab 6v*56345c , 0,3 20,4 30,6 40,8 0 0,,3 2,4 3,6 4,7 P DL mg 00g Boden - log(p DL +) mg 00g Boden - nicht normal verteilt! nicht normal verteilt! D=0,7 (>0,0); W Sq =693,5 (>0,005); A Sq =3.889,8 (>0,005) D=0,05 (>0,0); W Sq =37,2 (>0,005); A Sq =28,5 (>0,005) 6

7 Algorithmus zur Auswertung des Datenpools BU Prüfung der Ergebnisse auf Normalverteilung mit SAS 9.2 und Statistica 9.: ph-wert, P DL, K DL, MgCaCl 2 => nicht normal verteilt! 2a. Parameterfreie Prüfung auf signifikante Differenzierungen zwischen den Bodengruppen mittels Rangvarianzanalyse und anschließendem paarweisen Vergleich (Nemenyi-Test für α 0,05) 2b. Ausweisung signifikanter Differenzierungen unter Berücksichtigung von Labor- und Probenahmefehler (Kerschberger 992; Nusche & Heiermann 200:. LÜRV-A Boden; Klingenberg 20: 90. VDLUFA- Enquete): ph-wert= 0,3; P DL - und K DL -Gehalt = 3 mg 00 g Boden - ; Mg CaCl2 -Gehalt = mg 00 g Boden - 3. Ermittlung des Anteils an Bodenproben mit Bewertung optimal, unter- und überversorgt lt. Brandenburger Richtwerten (ph- Wert-Klassen, P DL -, K DL -, MgCaCl 2 -Gehaltsklassen) 7

8 Mittlere Kalkversorgung Brandenburger Ackerböden nach Bodengruppen (n=56.320) ph-wert Box-Plot für ph gruppiert nach BG 7,5 7,0 a ab bc bc c bc 6,5 6,0 5,5 Median gesamt : 5,9 5,0 4,5 4, (n=4.268) (n=2.484) (n=.398) (n=3.776) (n=.658) (n=3.736) Bodengruppe Mittelwert Median 25-75%-Perzentil 5-95%-Perzentil ph-wert-klasse C 2 Bodengruppen mit gleichen Buchstaben unterschieden sich im Nemenyi-Test nicht signifikant (α 0,05), 2 Bodengruppen -5: 4 % OBS 8

9 Mittlere Phosphorversorgung Brandenburger Ackerböden nach Bodengruppen P DL -Gehalt [mg BP neu g Tab - 4v*56345c Boden] ab bei ph-wert 7,0 2 ab (n=49.905) ab ab 20 5 P DL -Gehalt [mg BP neu g Tab - 4v*56345c Boden] Median gesamt : 6,8 Median gesamt : 6,4 b 25 ab b b ab ab a bei ph-wert > 7,0 2 (n=6.40) a (n=3.588) (n=9.409) (n=9.44) (n=3.5) (n=.4) (n=2.968) (n=679) (n=2.062) (n=.984) (n=66) (n=247) (n=768) Bodengruppe Bodengruppe Mittelwert Median 25-75%-Perzentil 5-95%-Perzentil Gehaltsklasse C Bodengruppen mit gleichen Buchstaben unterschieden sich im Nemenyi-Test nicht signifikant (α 0,05), 2 Gruppierung gemäß Brandenburger Richtwerte zur Bewertung der P-Gehalte von Ackerland 9

10 Mittlere Kalium- und Magnesiumversorgung Brandenburger Ackerböden nach Bodengruppen Kalium (n=56.333) Magnesium (n=56.38) K DL -Gehalt [mg 00 g - Boden] BP neu Tab 4v*56345c Mg CaCl 2 -Gehalt [mg 00 g - Boden] c BP neu Tab 4v*56345c 40 Median gesamt :,0 c ab 35 Median gesamt : 6,8 bc 30 abc a ab 25 b c 20 5 a a a 0 5 c (n=4.267) (n=2.483) (n=.40) (n=3.778) (n=.659) (n=3.736) Bodengruppe (n=4.26) (n=2.475) (n=.40) (n=3.777) (n=.659) (n=3.736) Bodengruppe Mittelwert Median 25-75%-Perzentil 5-95%-Perzentil Gehaltsklasse C Bodengruppen mit gleichen Buchstaben unterschieden sich im Nemenyi-Test nicht signifikant (α 0,05) 0

11 Zustand der Kalk- und Nährstoffversorgung Brandenburger Ackerböden nach ph-wert- und Nährstoffgehaltsklassen ( , Zimmer & Ellmer 202) 36% Kreisdiagramm für ph_ghk_korr ph-wert (n=56.320) 38% BP neu Tab 6v*56345c Phosphor (n=56.306) 34% 37% 26% 29% Kreisdiagramm für K_GHK_korr Kalium (n=56.333) 39% 28% Kreisdiagramm für Mg_GHK_korr Magnesium (n=56.38) 37% 37% 33% 26% unterversorgt (A, B) optimal versorgt (C) überversorgt (D, E)

12 Entwicklung des Anteils Brandenburger Ackerböden mit Nährstoffmangel (% der Ackerfläche) Nährstoffe - Auswertungszeitraum Bezirke Cottbus, Frankfurt, Potsdam - Flächenbezug - Land Brandenburg - Bodenuntersuchungsrepräsentanz (AF)- 00% ~ 43% ph-wert Phosphor 3 36 Kalium Magnesium 4 37 abgeleitet aus Witter & Krause (990): Der aktuelle Stand der Kalk- und Nährstoffversorgung der Böden der DDR und die gezielte Nutzung dieser Ergebnisse. FW. 3/:

Gesetz vom Minimum von Carl Philipp Sprengel (928), popularisiert durch Justus von Liebig (855) Beschränkung des Pflanzenwachstums durch die knappste Ressource!

13 Gesetz vom Minimum von Carl Philipp Sprengel (928), popularisiert durch Justus von Liebig (855) Beschränkung des Pflanzenwachstums durch die knappste Ressource! Bildquelle: Siegfried Heilenz (988): Das Liebig-Museum in Gießen - Führer durch das Museum und ein Liebig-Porträt, aktuell kommentiert, Verlag der Ferber'schen Universitätsbuchhandlung Gießen, 2. Auflage 3

14 Anteil Bodenproben mit einem Nährstoff im Mangel (%), Land Brandenburg und ausgewählte Landkreise (Zimmer et al. 203) Land Brandenburg (n=56.345)

15 Fazit Nachhaltige Nährstoffreproduktion ist Indikator und zugleich Bewertungskriterium bodenfruchtbarkeitserhaltender landwirtschaftlicher Bodennutzung. Bedingung ist, dass Kalkung und Grunddüngung stets am Bedarf von Pflanze und Boden ausgerichtet wird und auf Grundlage einer systematischen Bodenuntersuchung erfolgt. 74 % der in Brandenburg untersuchten Bodenproben zeigen eine Nährstoffunterversorgung, insbesondere bei der Kalkversorgung, an. Im Vergleich zur letzten Auswertung der systematischen Bodenuntersuchung der DDR ( ) ist zudem ein deutlicher Anstieg an Flächen mit P-, K- und Mg- Mangel festzustellen. Der aktuelle Nährstoffversorgungszustand Brandenburger Ackerböden ist kritisch zu bewerten. Aktuelle Nährstoffbilanzauswertungen bestätigen diese Einschätzung. 5

16 Ausblick Die wichtige Rolle des Bodens in der Menscheitsgeschichte lehrt uns: Unsere moderne Gesellschaft läuft Gefahr, die Fehler ihrer Vorgänger zu wiederholen, die letztlich zu ihrem Niedergang geführt haben. - David R. Montgomery in Dirt: The Erosion of Civilizations (2007) - 6

(968): Planungsatlas Land- und Nahrungsgüterwirtschaft der DDR, Rat

17 Kalk-, Phosphat- und Kaliumversorgung der Böden in Ostdeutschland (96-965) Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Meier et al. (968): Planungsatlas Land- und Nahrungsgüterwirtschaft der DDR, Rat für landwirtschaftliche Produktion der DDR (Hrsg.), Panzig sche Buchdruckerei Greifswald 7

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