Optimierung der Rapserträge durch Stickstoff-Düngemodelle in Frankreich

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1 Optimierung der Rapserträge durch Stickstoff-Düngemodelle in Frankreich Pragmatische Vorgehensweise die zur modernsten Technologie führt. Hubert HEBINGER CETIOM (Technisches Zentrum für Ölsaaten) cetiom.fr

2 Gliederung! Anbaukontext und Düngeverordnung in Frankreich: Konsequenzen für die Stickstoffdüngung des Rapses! N-Bedarfsermittlung nach französischer Art.! Die Verfahren, die den Beratern und Landwirten zur Bestimmung der optimalen N-Gabe N zu Raps zur Verfügung stehen: Die «règlette Azote colza»» (Raps-Rechenschieber) Rechenschieber) nach Visueller- oder Wiegemethode Computergestützte Systeme Fernerkundung: «Farmstar colza»

3 Entwicklung der Winterraps- Anbauflächen in Frankreich In ha Stand Januar ha Food Non food

4 Jährliche Durchschnittserträge bei Winterraps in Frankreich Ertrag dt /ha

5 Dijon : durchschnittlicher Jahresniederschlag, 700 mm Jahresdurchschnittstemperatur, 10,7 C. NN 229 m. Anbauflächen nach Regionen 90 % der Rapsproduktion

6 50 % der Rapsfläche liegt auf flachgründigen und steinigen Böden Wasserschutzgebiete = 75 % der Rapsfläche Vulnerable zone

7 Besonderheiten der steinigen und flachgründigen Böden! Steingehalt bis zu 40 % und weniger als 1900 t/ha Feinerde! Keine N-N min Diagnose möglich! N- min Werte immer sehr niedrig! Im Herbst vorhandener Stickstoff ist weitgehend in der Biomasse der Pflanzen gebunden

8 Rapsanbauer in Wasserschutz- gebieten sind verpflichtet:! Die von der Düngeverordnung vorgeschriebenen Maßnahmen einzuhalten:! Keine N-Mineraldüngergabe N nach dem 31. August! Keine N-Gabe N (mineral oder organisch) vor dem 15. Januar! Vor dem 15. Februar sind maximal 100 kg Stickstoff erlaubt! Der Einsatz von Wirtschaftsdünger ist vom 1. November bis zum 15. Januar verboten! N-Gaben auf schneebedeckten oder wassergesättigten Böden sind verboten! Zu Raps muss die N-Bedarfsermittlung N nach einer der beiden von der COMIFER vorgeschriebenen Methoden erfolgen und ggf. bei einer Kontrolle der Beweis hierfür erbracht werden.

9 Berechnung des N-DüngebedarfsN nach COMIFER : Methode 1 N-Düngung Stickstoff Gesamtbedarf 6,5 kg / N / dt (N-Erzeugungswert) x Ertragserwartung N min nach Ernte Boden Mineralisierung N Mob N-Aufnahme des Pflanzenbestandes Ausgang Winter N min nach Winter Begrenzt auf 330 kg/ha

10 Der N-Gesamtbedarf N ist von der Ertragserwartung abhängig Relativ breite Wertspanne Stickstoff Gesamtbedarf 6,5 kg / N / dt (N-Erzeugungswert) x Ertragserwartung Wichtig ein realistisches Ertragsziel anzustreben N min nach Ernte Liegt öfters in der Größenordnung des N- min nach Winter Begrenzt auf 330 kg/ha

11 Winterraps Entwicklungsstand und N-Aufnahme Ausgang Winter systematisch berücksichtigen Geschätzt, errechnet Stickstoff Düngung Schätzung nach Visuellen Verfahren Wiegeverfahren Fernerkundung Geschätzt, gemessen errechnet Boden Mineralisierung N-Aufnahme des Pflanzenbestandes N min nach Winter

12 Vergleich N-Düngebedarfsermittlung beim Raps Deutschland vs Frankreich! Sollwert ( ) minus min -Wert N min Zu- und Abschläge zum Sollwert je nach: Ertrag, N-Aufnahme, N Standorteigenschaften! Ertragsziel " N- Bedarf minus! N-Aufnahme Ausgang Winter N-Nachlieferungen Nachlieferungen des Bodens N- min

13 Was hat dazu geführt, die in den Pflanzen Ausgang Winter gebundenen N-Mengen N systematisch zu berücksichtigen?! Der hohe N-Entzug N des Rapses im Herbst: 20 bis über 200 kg/ha. (Abb.)! Je höher die aufgenommenen N-Mengen N eines Rapsbestandes sind, desto niedriger ist das N-Düngungsoptimum. (Abb.)! Zahlreiche N-Düngungsversuche, N die unter vielfältigen Anbaubedingungen durchgeführt wurden, haben dies bestätigt.! Auch in Deutschland Mitte der 80 Jahre vorgestellt. (Patzke( und Stoltenberg, LWK S-H).

14 10.0 Die N-Aufnahme N vor und Ausgang Winter ist vom Schlag und Jahr abhängig Fréquence des parcelles (%) En Décembre Absorption moyenne sur 195 parcelles : 90 u/ha In bis 210 kg/ha Azote absorbé sortie hiver par hectare par classe d'absorption Quantité moyenne d'azote absorbé (u) > Moyenne de 25% des parcelles a plus faibles et plus fortes absorptions

15 Die optimale Stickstoffgabe ist mit der N- Aufnahme Ausgang Winter negativ Optimale N-Gabe kg/ha korreliert N-Aufnahme der Pflanzen nach Winter kg N/ha

16 Können die vor und Ausgang Winter in den Pflanzenbeständen gebundenen N-Mengen N einfach geschätzt werden? N-Aufnahme Die Antwort ist ein klares JA! Oberirdische Biomasse nach Winter

17 Die Formel, die von einer geschätzten Grünen Biomasse (GB) zu einer geschätzten gebundenen N-Menge im Pflanzenbestand führt Gebundene N-Menge = GB x 65 oder 70 Südliche Anbauregionen Östliche und nördliche Anbauregionen

18 Die visuelle Schätzmethode Sensor! Einfach und schnell! Nur für klein und mittelgroß gewachsene Rapsbestände geeignet.! Geringe Genauigkeit! War und ist noch immer von den Rapsanbauern sehr begehrt.! Hat sehr stark dazu beigetragen, das Konzept der N-Aufnahme bekannt zu machen. 10 kg/ha 30 kg/ha 60 kg/ha 90 kg/ha 150 kg/ha

19 Das Wiegeverfahren! 2 bis 4 m² Rapspflanzen werden pro Schlag kurz über dem Wurzelhals abgeschnitten! Jede Partie wird separat abgewogen -> Durchschnittsgewicht errechnet! Beispiel: 0,9 kg+1,1 kg+ 1,2 kg / 3 = 1,06 kg/m² Sensor 1 kg / m² Frischmasse

20 Der Raps-Rechenschieber Rechenschieber für eine bedarfsgerechte N-Düngung! Das geschätzte oder gewogene Gewicht in kg/m² wird auf die «Réglette azote» übertragen und die empfohlene Stickstoffmenge kann unter Berücksichtigung eines realistischen Ertragszieles des Bodentyps des möglichen Einsatzes von Wirtschaftsdünger abgelesen werden

21 Den winterlichen Blatt- und N-N Verlust abschätzen! Blattverluste und die darin gebundenen N-Mengen können erheblich sein! Verschiedene Studien haben gezeigt dass ein Teil des «verlorenen» Stickstoffs (50 %) den Pflanzen im Frühjahr wieder zur Verfügung steht! Die Lösung ist, eine Messung vor Winter (Ende November Anfang Dezember) und eine nach Winter (Ende Januar bis Mitte Februar) durchzuführen und hieraus den Mittelwert zu berücksichtigen

22 Durchschnittliche N-Aufnahme nach Winter (kg N/ha) # Höhere N-Gaben N bringen kein nennenswerten Mehrertrag. # Die optimale N-Gabe N sinkt mit wachsender N-Aufnahme Ausgang Winter. Mit der «Réglette Azote colza» errechnete X Menge (kg N/ha) kg/ha 200 kg/ha N-Optimum Ertrag dt/ha

23 Im Nettoertrag ist die X-Menge X (N-Optimum), die mit dem Raps-Rechenschieber Rechenschieber errechnet wurde überlegen Mit der «Réglette Azote» errechnete X Menge (kg N/ha) kg/ha 200 kg/ha N-Optim um Ertrag dt/ha Durchschnittliche N-Aufnahme nach Winter (kg N/ha) Hypothesen 19 /dt N = 0,6 /kg

24 Alle computergestützten Systeme, die in Frankreich zur Ermittlung des N-Düngebedarfs N des Rapses dienen, berücksichtigen den Parameter «frische Biomasse Ausgang Winter» und die daran gebundene N-Stickstoffaufnahme.! Berücksichtigte Einflussfaktoren: N min /Bodentyp N-Nachlieferung/Bodentyp, Nachlieferung/Bodentyp, Vorfrucht, Viehbesatz Bodenparameter Witterung N-Stickstoffaufnahme nach Winter! Die wichtigsten Systeme : Azobil,, PC Azote, SCAN, Azolis (Yara+ Arvalis), Topaz, Epiclés.! Vergleichbar mit dem SBA-System System der LUFA Sachsen-Anhalt oder Minerva.

25 Einsatz von Fernerkundung für eine bedarfsgerechte N-Düngung zu Raps Beispiel und Erfahrungen: FARMSTAR Colza

26 ! Die Sensoren der Spot Satelliten messen Strahlungen und daraus kann man die Reflexion der Vegetation schlussfolgern.! Um die Biomasse eines Rapsschlages zu ermitteln, werden die Bilder mit Hilfe von verschiedenen mathematischen Modellen weiter verarbeitet.! Die Etappen sind : Reflexion " Vegetations-Indiz " Blattflächen chen-index " Biomasse.

27 Biomasse nach Winter = 0,9 kg/m² 63 kg N / ha Bilder als Beweis dafür, dass Fernerkundung die Biomasse-Differenzen gut erfassen können 9/12/03 Drill Saat Biomasse vor Winter = 1,4 kg/m² 89 kg N / ha Einzelkorn Saat Versuchsfeld : 13 ha

28 Satellitenaufnahmen haben fast nur Viel genauere Bestimmung der gebildeten Frischmasse. 2/4 m² " 25 x 400 m²/ha Aufzeichnung der vorkommenden Variabilität. Integration dieser Variabilität auf Schlagebene. Zeiteinsparung für den Berater oder den Rapsanbauer. Vorteile! Düngeverordnung: Bilder dienen als Beweismaterial im Fall einer Kontrolle. Ist leider relativ teuer. Grüne Biomasse nach Winter

29 «Farmstar Colza» konnte durch die Verknüpfung moderner Fernerkundungstechnologie mit schon vorhandenen N-Beratungssystemen N entstehen Règlette azote + oder Epicles (Azolis) (Azobil) (PC Azote) = Farmstar Colza Diagnose + Modell = Beratungssystem

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31 Wer verkauft was? Kooperationen oder LWK schließen einen Kontrakt für für ein ein oder mehrere Aufnahmen + Service 60x60 km km Landw Landw ASTRIUM Koop.-LWK Raps 8/10 / ha Landw Arvalis Cetiom ITB Service wird wird in in Form eines jährlichen Abonnements an an den den Landwirt weiter verkauft

32 Biomasse und N-Aufnahme Ausgang Winter - Kontrakt : Koop " Landw - Sammlung der schlagspezifischen Daten Empfehlung N-Gabe Dezember Januar Februar oder Post oder www Starter Kit Biomasse und N-Aufnahme vor Winter

33 Frische Biomassebilanz vor Winter Aufteilung in % der Gesamtfläche 156 kg N/ha 2,4 kg/m² BM Verteilung der frischen Biomasse nach Gewichtskategorien

34 Frische Biomassebilanz Ausgang Winter 117 kg N/ha 1,8 kg/m²

35 Empfehlung zur N-DüngungN Mittelwert 160 kg N / ha ( 110 bis 190 kg )

36 Durch Flurbereinigungseffekte ist ein klarer Streifenverlauf auf diesem 25 ha großen Rapsschlag zu sehen. Biomasse Bilanz vor Winter 117 kg N / ha 1,8 kg GM/m²

37 Ein Blattverlust von 0,8 kg/m² während des Winters 117 kg N vor Winter vs 64 kg N Ausgang Winter Biomasse Bilanz nach Winter 64 kg N / ha 1 kg GM / m²

38 Die N-Gabe N ist leicht anzupassen 120 bis 160 kg N/ha für 35 dt/ha 80 bis 100 kg/ha für 35 dt/ha

39 Ein weiteres Beispiel für leicht anzupassende N-Gaben N Endertrag: 47 dt/ha 70 kg ) Zielertrag 40 dt und + Zielertrag 35 dt/ha 120 kg Steigende N-Aufnahme 35 dt/ha: 80 > 40 dt/ha:110 N = 90 kg/ha N = 110 kg/ha

40 «Farmstar colza» aus Rapsanbauer- und Beratersicht

41 85 % der Landwirte der Kooperation Agralys sind zufrieden 13 % relativ zufrieden Moyen 13% Plutôt décevant 2% 2 % unzufrieden 15 % sehr zufrieden Très satisfait 15% Satisfait 70 % 70% zufrieden

42 Erhebung 143 Antworten. 87 % der Landwirte haben ihre Stickstoffdüngung im Vergleich zur praxisüblichen Düngung gekürzt Praxis übliche Düngung % Mittel 183 kg/ha Düngung nach FARMSTAR kg/ha 159 kg/ha < bis bis 200 > 200

43 Eine positive Bilanz # Die 2004 empfohlenen Stickstoffgaben lagen kg/ha unter denen der üblichen Düngungspraxis. # 90 % der Rapsbauer, die die Stickstoff-Ausbringung auf einem Schlag anpassen konnten, haben es auch getan. Direkte Konsequenzen : $ Für die Landwirte " N-Düngungskosten durchschnittlich um 26 /ha gesenkt $ Für COHESIS (Genossenschaft) " Steigerung des Ölgehaltes der gesamten Produktion. $ Für die Umwelt " Überdüngungen um 50 kg/ha gesenkt!

44 Zusammenfassung # Raps ist eine hoch photogene Pflanze # Hohe Kosteneinsparungen möglich # Keine Erhebung auf dem Feld, je 1 Messung vor und nach Winter # Anerkannte Zuverlässigkeit des Verfahrens # Ein Anlass zur Feldbegehung # Teilflächenspezifische Düngung möglich # Verfahren bleibt teuer # Weitere Feinabstimmung nötig # Hoher Zeitaufwand (für die Koop.) nötig bei der Erfassung der Schläge und deren Anbaudaten in der Datenbank. # Keine globale Satellitendeckung # Verbesserte Berücksichtigung der Schlagdaten nötig # Rechtfertigung der N-Gaben (Kontrolle)