Düngung von Mais Machen wir alles richtig?

Transkript

1 Düngung von Mais Machen wir alles richtig? Pflanzenbautage FJ 2019 Baudenbach,

2 Inhalt Menschliches Denken versus künstliche Intelligenz Warum machen wir Phosphat-Unterfußdüngung? Kalium Fahren im Windschatten des Phosphats? Der Stickstoff ergibt sich fast von selbst. Schwefel eine unentdeckte Ertragsbremse bei Mais Kalk bzw. Kalzium, Magnesium und Spurenelemente Folie 3

3 Charakteristiken von Mais (I) 6-8 C Quelle: Folie 4

4 Charakteristiken von Mais (II) Quelle: Chmielewski Folie 5

5 Theorie und Praxis ein Widerspruch? Was würde Ihnen ein Computer auf die Frage, welche Kultur Sie unter Bedingungen des Klimawandels (wärmer und trockener) anbauen sollen, antworten? Sicherlich Mais. Nun ist die Erfahrung in Trockenjahren wie 2003, 2015 und 2018 aber die, dass die prozentualen Ertragsrückgänge bei Mais höher sind als bei Weizen oder Wintergerste. Das spricht nun nicht gerade für den Mais. Wie sind Theorie und Praxis in Einklang zu bringen??? Folie 6

6 Tägl. Wasserbedarf von Weizen, Mais und Soja Quelle: Schneekloth et al. Folie 7

7 Reicht das als Erklärung aus? Der Weizen hat seinen höchsten Wasserbedarf ca. 6 8 Wochen vor dem Mais. Das müsste der Mais aufgrund seines deutlich besseren Transpirationskoeffizienten aber wenigstens egalisieren können. Gibt es noch eine andere Erklärung? Folie 8

8 Wasser ist Wachstumsfaktor und Nährstofftransportmittel Beginn echten Wasserstresses Quelle: verändert Rühlicke nach Schönberger Folie 10

9 Wachstum und Nährstoffaufnahme von Mais Quelle: Corazzina et al. Folie 11

10 Reicht das als Erklärung aus? Der Weizen hat seinen höchsten Wasserbedarf ca. 6 8 Wochen vor dem Mais. Das müsste der Mais aufgrund seines deutlich besseren Transpirationskoeffizienten aber wenigstens egalisieren können. Gibt es noch eine andere Erklärung? Mais möchte/muss in kurzer Zeit hohe Nährstoffmengen aufnehmen (gilt nicht für alle Nährstoffe). Folie 12

11 Reicht das als Erklärung aus? Der Weizen hat seinen höchsten Wasserbedarf ca. 6 8 Wochen vor dem Mais. Das müsste der Mais aufgrund seines deutlich besseren Transpirationskoeffizienten aber wenigstens egalisieren können. Gibt es noch eine andere Erklärung? Mais möchte/muss in kurzer Zeit hohe Nährstoffmengen aufnehmen (gilt nicht für alle Nährstoffe). Bei niedriger Bodenfeuchte ist die Nährstoffbereitstellung des Bodens nicht ausreichend; der Mais verhungert, bevor er verdurstet. Folie 13

13 Wegen des hohen Bedarfs in der Jugendentw.? Quelle: KWS Folie 15

14 Beweglichkeit von Phosphat Quelle: Yara Folie 16

15 Bodenstruktur Quelle: Folie 17

16 Umgebungs- und Bodentemperatur Quelle: Yara Folie 18

17 Zusammenfassung Phosphat Der Mais braucht in der Jugendentwicklung ganz wenig Phosphat, hat aber Schwierigkeiten bei der Phosphataufn., weil P der am wenigsten mobile Nährstoff ist und das Wurzelsystem des Maises noch schwach ausgeprägt ist, die P-Verfügbarkeit stark von der Bodentemperatur abhängt (Problem kaltes Frühjahr ), die Wärme mit der Luft in den Boden kommt, die Bodenstruktur aber manchmal z. B. nach Gülleausbringung bei feuchtem Boden, z. T. auch bei Mulchsaat zu wünschen übrig lässt. Folie 19

19 Bodenluft und Kaliumaufnahme (I) In einem Maisversuch auf einem schluffigen Lehmboden war die Kaliaufnahme bei gut durchlüftetem Boden viermal höher als bei schlechtem Gasaustausch. Die Stickstoff- und die Phosphataufnahme war bei denselben Bedingungen nur 1,5 bzw. 1,3 mal größer (Lawton, 1946). Quelle: Korb et al. Folie 21

20 Nährstoffaufnahmeraten von Mais Quelle: Tessenderlo Folie 22

21 Bodenluft und Kaliumaufnahme (II) Quelle: Finck Folie 23

22 Bodenluft und Kaliumaufnahme (III) Quelle: Finck Folie 24

23 Bodenluft und Kaliumaufnahme (IV) Bildquelle: Schubert Folie 25

24 Bodenluft und Kaliumaufnahme (V) Bildquelle: Liebler Folie 26

25 Kaliumaufn. von Mais bei versch. Bodentemp. Quelle: Havlin et al. Folie 28

26 Bodenfeuchte und Kaliumtransport Quelle: Bergmann Folie 29

27 Wirkung der Kaliumdüngg. in Abh. v. d. Witterung Sommerniederschl. trocken normal nass Quelle: IPNI Folie 30

28 Ein blinder Fleck in unserem System (I) Quelle: Folie 31

29 Ein blinder Fleck in unserem System (II) Quelle: LfL Folie 32

30 Ein blinder Fleck in unserem System (III) Quelle: LfL Folie 33

31 Bodenart und Kaliumverfügbarkeit Quelle: Folie 34

32 Düngewirkung von Biogasgärrest 120 kg K 2 O/ha Düngung mit BGR mineralisch Menge unbekannt Bildquelle: Hofmann Folie 35

33 Biogasgärrest versus Gülle Kalium Zellwand Im Biogasfermenter wird ein Großteil der organischen Substanz abgebaut. D. h., ein Großteil der Zellwände ist zerstört und das Kalium sofort verfügbar. BGR ist ein Kaliumflüssigdünger. Bei Gülle geschieht der Abbau der Zellwände erst im Boden -> Kalium wird erst nach und nach verfügbar. Gülle ist ein Kaliumlangzeitdünger. Im BGR ist der Ammoniumanteil höher. Bildquelle: verändert nach Folie 36

34 Düngewirk. von Mais im Vergleich zu Weizen Quelle: LfL Folie 37

35 Nutzung von Boden-N durch Weizen und Mais Quelle: Havlin et al. Folie 38

36 Zusammenfassung Kalium In der Jugendentw. nimmt der Mais viel höhere Mengen an Kalium auf als an Phosphat, braucht dafür aber dieselben Bedingungen: günstiger Luft und Wasserhaushalt (Bodenstruktur) hohe Bodentemperaturen Bei Böden über 40 % Ton sind 35 mg K 2 O/100g Boden keine E - Versorgung, schon gar nicht aus der Maisperspektive. Zu Mais sollte m. E. v. a. bei schweren Böden immer die Kaliumaufnahme (250 kg K 2 O/ha) ged. werden unabhängig von der Bodenversorgung. Biogasgärrest ist ein Kaliumflüssigdünger; dem Weizen ist das zu viel. Folie 39

38 Die Bodenstruktur ist ein wesentlicher Faktor! Quelle: Bigham Folie 41

39 Die Nährstoffe in den Kluten sind nicht verfügbar! Bildquelle: Hetterich Folie 42

40 Wesentliches zum Stickstoff Ist die Bodenstruktur so, wie sie sein soll, liegen günstige Mineralisierungsbedingungen vor: Feuchtigkeit, Sauerstoff, Wärme; ph-wert muss im günstigen Milieu sein (um 7). Dann wird Stickstoff aus dem Humus und organischen Düngemitteln freigesetzt. Folie 43

41 Nitrifizierung von Gülle und Boden-pH Quelle: Vilsmeier und Amberger Folie 44

42 Bodenverschlämmung Bildquelle: Liebler Folie 45

43 Nährstoffmangel infolge schlechter Bodenstruktur Bildquelle: Liebler Folie 46

44 Wesentliches zum Stickstoff Ist die Bodenstruktur so wie sie sein soll, liegen günstige Mineralisierungsbedingungen vor: Feuchtigkeit, Sauerstoff, Wärme; ph-wert muss im günstigen Milieu sein (um 7). Dann wird Stickstoff aus dem Humus und organischen Düngemitteln freigesetzt. Doch was ist, wenn der Boden schwer und trocken ist? Folie 47

45 Dann hängt das Ammonium am Tonmineral fest. Quelle: Folie 48

46 Ammoniumfixierung und Bodenfeuchte Quelle: Havlin et al. Folie 49

47 Ein Blick zum Weizen (I) Quelle: Boese Folie 50

48 Ein Blick zum Weizen (II) Quelle: Boese Folie 51

49 Ein Blick zum Weizen (III) Quelle: Boese Folie 52

50 Zusammenfassung Stickstoff Beim Stickstoff ist wie auch beim Phosphat und beim Kalium eine gute Bodenstruktur unabdingbar. Ist der Boden schwer und trocken, ist eine Nitratdüngung wegen dessen guter Beweglichkeit vermutlich überlegen. Stabilisierte Dünger (breit verteilt) wie Entec oder Alzon und auch SSA sind bei diesen Bedingungen wahrsch. weniger vorteilhaft. Der Zusatz von Nitrifikationshemmern zu Gülle/Biogasgärrest ist ebenfalls dann gut zu überlegen. Ausbringtermin beachten! Folie 53

52 Depotdüngung Bildquelle: Liebler Folie 55

53 Variantenplan Folie 56

54 Muster der Pflanzenanalysen zur Blüte Folie 57

55 Mittlere S-Gehalte der Var. [%] (12 Standorte) Folie 58

56 Ausfällung von Schwefel als Gips (I) Quelle: Grant Folie 59

57 Ausfällung von Schwefel als Gips (II) Quelle: Jungk Folie 60

58 Ausfällung von Schwefel als Gips (III) Bildquelle: Liebler Folie 61

59 Schwefelaufnahme von Mais Quelle: Bender et al. Folie 62

60 Schwefel und Trockenresistenz Quelle: K+S Quelle: BMBF Folie 63

61 Trockenstress als Folge von Schwefelmangel? Bildquelle: Liebler Folie 64

62 Witterungsvergleich 2017/2018 (Würzburg) Folie 65

63 Stickstoff-, Kalium- und Schwefelmangel Bildquelle: Folie 66

65 Kalzium, Magnesium und Spurenelemente Über die Bedeutung der Bodenstruktur haben wir ausgiebig gesprochen; die Wichtigkeit von Kalzium/Kalk erklärt sich daher von selbst. Folie 68

66 Magnesiummangel und Hitze Quelle: Cakmak Folie 69

67 Kalzium, Magnesium und Spurenelemente Über die Bedeutung der Bodenstruktur haben wir ausgiebig gesprochen; die Wichtigkeit von Kalzium/Kalk erklärt sich daher von selbst. Magnesium ist das Zentralatom des Chlorophylls; zudem wichtig für das Wurzelwachstum, die Verlagerung von Zucker in die Speicherorgane (Korn und Wurzel) und die Hitzetoleranz. Folie 70

68 Eisenaufnahme von Mais Quelle: Corrazina et al. Folie 71

69 Kornertrag in Abhängigkeit von der Eisendüngg. Quelle: Yara Folie 72

70 Zinkgehalt und Lichtempfindlichkeit Quelle: Cakmak Folie 73

71 Zink und Wasseraufnahme Quelle: Cakmak Folie 74

72 Kalzium, Magnesium und Spurenelemente Über die Bedeutung der Bodenstruktur haben wir ausgiebig gesprochen; die Wichtigkeit von Kalzium/Kalk erklärt sich daher von selbst. Magnesium ist das Zentralatom des Chlorophylls; zudem ist es wichtig für das Wurzelwachstum, die Verlagerung von Zucker in die Speicherorgane (Korn und Wurzel) und die Hitzetoleranz. Bei den Spurenelementen sind bei Mais v. a. Eisen, Zink und Mangan sowie Bor von Bedeutung. Folie 75

73 Zusammenfassung Mais ist eine Pflanze für Wärme und Trockenheit. Ihr Potential kann sie aber nur bei guter Ernährung ausspielen. Hier haben wir nach meiner Einschätzung noch viel Luft nach oben (-> DüV). Der Bodenstruktur kommt hierbei sehr gr. Bedeutung zu. Der Frage, wie unter hiesigen Bedingungen der Schw. in den Mais zu bekommen ist, werde ich weiter nachgehen. Bis dahin könnten Sie zu Mais einmal ASS (breit) testen. Folie 76

74 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Quelle: K+S Folie 77