Aspekte zur Verbesserung der N-Effizienz

Transkript

1 Lübeck, Aspekte zur Verbesserung der N-Effizienz Christoph Weidemann K+S Gruppe

2 Regionalberatung K+S Gruppe 1

3 Verbesserung der Nährstoffeffizienz Bedeutung einer ausgewogenen Nährstoffversorgung K+S Gruppe 2

4 Aufnahme und Einbau von Stickstoff in Aminosäuren und Proteine Stickstoff und Eiweißstoffwechsel Kohlenhydratstoffwechsel Mn 2+ Glukose B Aufnahme von NO3 - Reduktion in Wurzel und Blatt zu Brenztraubensäure NO 3 - K + P Fe Mo Mg 2+ S Fe S K + Mn 2+ NO 2 - NH4 + Mg 2+ Cu2+ P S P Amid Mg 2+ Ketosäuren Aminosäuren K + Mg 2+ Zn 2+ K + Mg 2+ Nitratreduktase Nitritreduktase Aminasen Proteine Elfrich K+S Gruppe 3

5 15-N-Gehalte in Boden und Pflanze (Sommergerste) 3 und 6 Wochen nach einer Kali-Düngung 1 5 0,9 4,5 0,8 4 mg N/100 g Aufwuchs 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 3,5 3 2,5 2 1,5 1 mg N/100 g Boden 0,1 0,5 0 K0 3 WochenK0 6 WochenK4 3 WochenK4 6 Wochen 0 Regionalberatung: Elfrich Christoph Weidemann N Gerste K4: 160 kg K2O N Boden Quelle: Universität Halle K+S Gruppe 4

6 K-Düngungsversuch, WGerste, Ostenfeld ,00 K-Düngungsversuch, WGerste, Versuchsstation FH-Kiel Ostenfeld, , dt ha - ¹ 135, Ertrag (dt / ha) 130,00 125, dt ha - ¹ 120,00 115,00 110,00 ohne K-Düngung 0,5 dt/ha 60er-Kali (30 kg K2O/ha) 1,0 dt/ha 60er-Kali (60 kg K2O/ha) 2,0 dt/ha 60er Kali (120 kg K2O/ha) 0,75 dt/ha KornKali (30 kg K2O/ha) 1,5 dt/ha KornKali (60 kg K2O/ha) 3,0 dt/ha KornKali (120 kg K2O/ha) sl; ph: 6,1 (B); 24 mg P2O5 (C); 12 mg K2O (B); 5,5 mg Mg (A); K+S Gruppe 5

7 K-Düngungsversuch, WG, Ostenfeld 2015 Kontrolle K+S Gruppe 6

8 N-Bilanz des K-Düngungsversuch, Ostenfeld 2015 N-Bilanz des K-Düngungsversuches, Ostenfeld ,0 5, Kg N / ha 0,0-5,0 ohne K-Düngung 0,5 dt/ha 60er-Kali (30 kg K2O/ha) 1,0 dt/ha 60er-Kali (60 kg K2O/ha) 2,0 dt/ha 60er Kali (120 kg K2O/ha) -8 0,75 dt/ha KornKali (30 kg K2O/ha) 1,5 dt/ha KornKali (60 kg K2O/ha) ,0 dt/ha KornKali (120 kg K2O/ha) ,0-15,0-20,0 Vorfrucht: Winterweizen; Frucht: Wintergerste; Sorte: KWS Meridian N-Düngung: 190 kg N ha - ¹ K+S Gruppe 7

9 N-Effizienz des K-Düngungsversuch, Ostenfeld 2015 N-Effizienz des K-Düngungsversuches, WGerste, Versuchsstation FH-Kiel, Ostenfeld Ausnutzung des gedüngten Stickstoffs in % ohne K-Düngung 0,5 dt/ha 60er-Kali (30 kg K2O/ha) 1,0 dt/ha 60er-Kali (60 kg K2O/ha) 2,0 dt/ha 60er Kali (120 kg K2O/ha) 0,75 dt/ha KornKali (30 kg K2O/ha) 1,5 dt/ha KornKali (60 kg K2O/ha) 3,0 dt/ha KornKali (120 kg K2O/ha) Vorfrucht: Winterweizen; Frucht: Wintergerste; Sorte: KWS Meridian N-Düngung: 190 kg N ha - ¹ K+S Gruppe 8

10 K+S Kali GmbH K-Düngungsversuch, WRaps, Ostenfeld K-Düngungsversuch, WRaps, Versuchsstation FH-Kiel, Ostenfeld, 2016) dt ha - ¹ 30 Ertrag (dt / ha) dt ha - ¹ ohne K-Düngung 0,5 dt/ha 60er-Kali (30 kg K2O/ha) 1,0 dt/ha 60er-Kali (60 kg K2O/ha) 2,0 dt/ha 60er-Kali (120 kg K2O/ha) 0,75 dt/ha Korn-Kali (30 kg K2O/ha) 1,5 dt/ha Korn-Kali (60 kg K2O/ha) 3,0 dt/ha Korn-Kali (120 kg K2O/ha) GD(5%): 7,0 dt / ha sl; ph: 6,1 (B); 24 mg P2O5 (C); 12 mg K2O (B); 5,5 mg Mg (A); Regionalberatung: Güstrower Agrargespräch Christoph 2016, Weidemann - Dr. Leidel K+S Gruppe 9

11 K+S Kali GmbH K-Düngungsversuch, WRaps, Ostenfeld kg N 120 kg K2O 15 kg S + 19 dt ha - ¹ 190 kg N 0 kg K2O 0 kg S Foto: Weidemann, 2016 Regionalberatung: Güstrower Agrargespräch Christoph 2016, Weidemann - Dr. Leidel K+S Gruppe 10

12 N-Effizienz des K-Düngungsversuch, Ostenfeld 2016 N-Effizienz des K-Düngungsversuches, WRaps, Versuchsstation FH-Kiel, Ostenfeld, % Ausnutzung des gedüngten Stickstoffs in % 50% 40% 30% 20% 10% 28% 28% 30% 49% 35% 50% 60% 0% ohne K-Düngung 0,5 dt/ha 60er-Kali (30 kg K2O/ha) 1,0 dt/ha 60er-Kali (60 kg K2O/ha) 2,0 dt/ha 60er-Kali (120 kg K2O/ha) 0,75 dt/ha Korn-Kali (30 kg K2O/ha) 1,5 dt/ha Korn-Kali (60 kg K2O/ha) Vorfrucht: Wintergerste; Frucht: Winterraps; Sorte: Avatar N-Düngung: 190 kg N ha - ¹ 3,0 dt/ha Korn-Kali (120 kg K2O/ha) K+S Gruppe 11

13 Verbesserung der N-Effizienz im langjährigen K-Versuch Niestetal (Durchschnitt 23 Jahre) N-Entzug (kg N/ha) ZR WW WG FF-Mittel Regionalberatung: Elfrich Christoph Weidemann kg K2O/ha K+S Gruppe 12

14 Kalium und Magnesium fördern das Wurzelwachstum Anteil der Kohlenhydrate im Spross in Prozent K/+Mg -K -Mg Kalium und v. a. Magnesium ermöglichen die Verlagerung der Kohlenhydrate in die Wurzel Anteil der Kohlenhydrate in den Wurzeln in Prozent -K; -Mg K; +Mg Bessere Durchwurzelung des Bodenvolumens! Cakmak et al., 1994a J. Exp Bot. Regionalberatung: Elfrich Christoph Weidemann K+S Gruppe 13

15 Photosynthese-Produkte müssen verlagert werden! K+S Gruppe 14

16 Kalium und v.a. Magnesium sind essentiell für Translokationsprozesse in den Pflanzen! K+S Gruppe 15

17 Kalium und v.a. Magnesium sind essentiell für Translokationsprozesse in den Pflanzen! K+S Gruppe 16

18 Magnesium für den Assimilattransport in die Wurzeln! Quelle: Prof. Cakmak, Sabanci Universität, 2014 K+S Gruppe 17

19 Magnesium für den Assimilattransport in die Ertragsorgane! K+S Gruppe 18

20 Eingelagerten Nitrat-Stickstoff durch MgSO4-(Spät-)Blattdüngung mobilisieren und in Ertrag / Qualität umwandeln!? Effekt einer MgSO4-(Spät-)Blattdüngung auf eingelagerten Nitrat-Stickstoff Mg 2+ Mg 2+ Mg 2+ SO4 - SO4 - NO3 - SO4 - Quelle: Prof. Cakmak, Sabanci Universität Kausalkette: In der Vakuole eingelagerter Nitrat-N wird durch Sulfat-S verdrängt -> im Zytosol wird Nitrat-N zwangsweise enzymatisch reduziert und zu transportablen Produkten (AS) weiterverarbeitet -> Magnesium aktiviert dabei Enzymaktivitäten und fördert den Abtransport der N-Assimilate! (Analogie zur Praxis im Spinat-Anbau für Kindernahrung) K+S Gruppe 19

21 Eingelagerten Nitrat-Stickstoff durch MgSO4-(Spät-)Blattdüngung mobilisieren und in Ertrag / Qualität umwandeln! - MgSO4 + MgSO4 + MgSO4 K+S Gruppe 20

22 Magnesium Basis der Ertragssicherung K+S Gruppe 21

23 K+S Kali GmbH N-Effizienz-Versuch; WG; FH Kiel, Ostenfeld 2016 Vergleich: N-Düngung über Harnstoff und KAS & S-Düngung über SSA und ESTA Kieserit gran. (+ Mg) 100,00 98, ,00 Ertrag in dt / ha 94,00 92,00 90,00 88,00 86,00 84,00 90 SSA + 8 dt ha - ¹ dt ha - ¹ 87 82,00 -> 30 kg S -> 30 kg S + 37,5 kg MgO 80,00 Harnstoff (190 kg N) KAS (190 kg N) Harnstoff (190 kg N) KAS (190 kg N) Harnstoff (170 kg N) Regionalberatung: Güstrower Agrargespräch Christoph 2015, Weidemann - Dr. Leidel sl; ph: 6,2 (B); 21 mg P2O5 (C); 16 mg K2O (B); 8,7 mg Mg (B) K+S Gruppe 22

24 K+S Kali GmbH N-Effizienz-Versuch; WG; FH Kiel, Ostenfeld 2016 Vergleich: N-Düngung über Harnstoff und KAS & S-Düngung über SSA und ESTA Kieserit gran. (+ Mg) Anzahl Ähren / m² SSA -> 30 kg S -> 30 kg S + 37,5 kg MgO Harnstoff (190 kg N) KAS (190 kg N) Harnstoff (190 kg N) KAS (190 kg N) Harnstoff (170 kg N) Regionalberatung: Güstrower Agrargespräch Christoph 2015, Weidemann - Dr. Leidel K+S Gruppe 23

25 K+S Kali GmbH N-Effizienz-Versuch; WG; FH Kiel, Ostenfeld 2016 Luftaufnahme Mai 2016 = KAS gedüngte Varianten Für die Wahl der richtigen N-Form zur 1. N-Gabe im Frühjahr - den Entwicklungszustand der Pflanzen beachten! Regionalberatung: Güstrower Agrargespräch Christoph 2015, Weidemann - Dr. Leidel K+S Gruppe 24

26 K+S Kali GmbH N-Effizienz-Versuch; WG; FH Kiel, Ostenfeld kg N 30 kg S! 190 kg N 0 kg S! Güstrower Agrargespräch 2015, Weidemann - Dr. Leidel K+S Gruppe 25

27 Das Vorgewende als produktionstechnische Reserve Nährstoff-Situation überprüfen und ggf. ausgleichen! Bodenart: sl K+S Gruppe 26

28 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! K+S Gruppe 27