K+S KALI GmbH. Dr. Andreas Gransee. K+S Gruppe

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1 Dr. Andreas Gransee K+S Gruppe

2 Ernährung der Weltbevölkerung Eine zentrale Aufgabe Bevölkerungszunahme Schwindende Ressourcen Klimaveränderung Food or Fuel? Veränderung der Ernährungsgewohnheiten (z.b. Fleischkonsum) Erhöhung der Flächenproduktivität durch Züchtung, Bewässerung, Pflanzenschutz und Mineralstoffversorgung K+S Gruppe 1

3 Bevölkerungszunahme Ernährung der Weltbevölkerung Eine zentrale Aufgabe Bevölkerungszunahme Schwindende Ressourcen Klimaveränderung Food or Fuel? Veränderung der Ernährungsgewohnheiten (z.b. Fleischkonsum) Erhöhung der Flächenproduktivität durch Züchtung, Bewässerung, Pflanzenschutz und Mineralstoffversorgung K+S Gruppe 2

4 Bevölkerungszunahme K+S Gruppe 3

5 Bevölkerungszunahme Bevölkerung in Tausend Afrika Asien Nordamerika Lateinamerika Europa Quelle: UN Population Division Stand 2006 K+S Gruppe 4

6 Bevölkerungszunahme Entwicklung der landwirtschaftlichen Nutzfläche pro Kopf m 2 pro Kopf K+S Gruppe 5

7 Schwindende Ressourcen Application of MOP can lead to an accumulation of chlorides in the soil Agrartechnik Hohenheim K+S Gruppe 6

8 Schwindende Ressourcen Süßwasserreserve pro Einwohner m 3 pro Einwohner (UNESCO 2000) K+S Gruppe 7

9 Schwindende Ressourcen Süßwasserreserve pro Einwohner m 3 pro Einwohner (UNESCO 2000) K+S Gruppe 8

10 Schwindende Ressourcen Süßwasserreserve pro Einwohner m 3 pro Einwohner (UNESCO 2000) K+S Gruppe 9

11 Schwindende Ressourcen Um 1 kg Produkt zu erzeugen, braucht man 350 l Wasser bei Mais 550 l Wasser bei Weizen 580 l Wasser bei Kartoffeln m 3 pro ha ( mm) K+S Gruppe 10

12 Klimaveränderung Klimawandel und Bevölkerungszuwachs führen zu dramatischen Verlusten an landwirtschaftlich genutzten Flächen weltweit: km 2 pro Jahr durch Bodendegradation km 2 pro Jahr durch fortschreitende Urbanisierung km 2 pro Jahr (= Landfläche der neuen Bundesländer) (Sundquist, B 'Topsoil loss - Causes, effects and implications: a global perspective.' The Earth's Carrying Capacity - some literature reviews) K+S Gruppe 11

13 Klimaveränderung Weltweit ein Drittel der bewässerten Flächen ist von Versalzung betroffen 40% der Nahrungsmittel werden auf bewässerten Flächen produziert Jede Minute gehen 3 ha durch Versalzung verloren K+S Gruppe 12

14 K+S Kali GmbH Veränderung der Ernährungsgewohnheiten Steigende Einkommen = mehr und bessere Nahrungsmittel Wechsel von stärke- zu proteinbasierter Kost Etwa 80% der Weltbevölkerung leben von weniger als $ pro Jahr. Wenn die Menschen diesen Punkt erreichen, wird der Einkommenszuwachs vor allem für die Verbesserung der Ernährung verwendet. K+S Gruppe 13

15 Veränderung der Ernährungsgewohnheiten Fleischkonsum und Futtergetreideeinsatz 120 jährlicher Fleischkonsum pro Kopf nach Regionen benötigte Futtergetreidemenge zur Herstellung von 1 kg Fleisch kg kg 4 kg 20 0 Nordam. Quelle: FAO EU Lateinam. Welt Asien Afrika Geflügel Schwein Rind K+S Gruppe 14

16 Erhöhung der Flächenproduktivität dt/ha Getreideerträge in ausgewählten Regionen Nordamerika Südamerika Westeuropa Osteuropa Asien Afrika Quelle: FAO Erträge je Hektar in Westeuropa und Nordamerika aufgrund einer ausgewogenen Düngetradition und professionellen Anbausystemen sowie vorteilhafter klimatischer Bedingungen weltweit am höchsten Schwellenländer verfügen bei verstärkter Anwendung der so genannten balanced fertilization über großes Aufholpotenzial K+S Gruppe 15

17 Erhöhung der Flächenproduktivität N:P:K Düngungsverhältnisse nach Regionen N P2O5 K2O Application of MOP can lead to an accumulation of chlorides in the soil Westeuropa Afrika Westasien Lateinamerika Nordamerika Welt K+S Gruppe 16

18 Erhöhung der Flächenproduktivität Stickstoffverbrauch und Weizenerträge in Indien Verbrauch N-Dünger (Mio t) 16 Erhöhung der Flächenproduktivität 14 Bsp. Indien N-Verbrauch Weizenertrag 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Ertrag (t/ha) K+S Gruppe 17

19 Erhöhung der Flächenproduktivität Einfluss von K- und Mg-Düngung auf die N-Aufnahme von Getreide N-Entzug in kg N/ha % N-Düngung 185 kg N/ha 63% 64% 74% Mg Mg + S K-Düngung in kg K 2 O/ha 82% 85% K+S Gruppe 18

20 Gründe für die aktuelle Lage Ursachen für die aktuelle Preisrückgänge Rekordernte Verwerfungen an den Finanz- und Rohstoffmärkten: - limitierte Verfügbarkeit von monetären Mitteln - sinkender Ölpreis drückt Agrarpreise Prognose Angespannte Versorgungslage bei Agrarprodukten Erholung der Agrarpreise für wahrscheinlich K+S Gruppe 19

21 Nachfrage nach Düngemitteln - Weltbevölkerung, Getreideproduktion und Düngemittelverbrauch - relativ Getreideproduktion + 50 % Bevölkerung + 40 % Mineraldüngerverbrauch + 37 % Ackerland + 7 % 90 Quelle: FAO; Towards 2015/30; Final Report K+S Gruppe 20

22 Düngemittelbedarf nach Regionen ,2 %/Jahr 44 % Mill. t Kali (K 2 O) 10 5 Asien Nord-Am.: 18 % Europa: 17 % + 4,7 %/Jahr + 1,9 %/Jahr -0,4 %/Jahr Latein-Amerika: 17 % 0 Quelle: IFA P2009P 2011P K+S Gruppe 21

23 Stickstoffproduktion und ldw. Verbrauch 2005/06 Frühere Sowjetunion Nordamerika 7,3 8,4 Westeuropa Osteuropa 12,3 12,4 4,2 2,5 11,9 2,6 Asien Afrika 55,7 55,6 Millionen t N 2,9 2,9 50 2,9 5, Lateinamerika Welt, total: Ozeanien 0,5 1,3 Quelle: FAO/IFA Produktion: 97,7 Mio. t N Landw. Verbrauch: 91,4 Mio. t N K+S Gruppe 22

24 Phosphatproduktion und ldw. Verbrauch 2005/2006 Nordamerika 1,6 2,4 Westeuropa Osteuropa Frühere Sowjetunion 3,3 0,7 0,8 0,7 8,6 4,6 Asien Afrika 18,6 21,3 Millionen t P Lateinamerika 1,9 4,7 2,6 1,0 Ozeanien 1,0 1,5 Quelle: FAO/IFA Welt, total: Produktion: Landw. Verbrauch: 38,4 Mio. t P ,9 Mio. t P K+S Gruppe 23

25 Phosphat: Ressourcen, Reserven, Krusteninhalt Welt-Phosphatreserven 2007 in wirtschaftlichen Lagerstätten bei Kosten < 40 $ / t Vorräte ,0 Mrd. t Abbau Mio. t Quelle: BGR Statische Lebensdauer 115 Jahre K+S Gruppe 24

26 Phosphat: Ressourcen, Reserven, Krusteninhalt Welt-Phosphatreserven 2007 in wirtschaftlichen Lagerstätten bei Kosten < 40 $ / t nachgewiesen nicht nachgewiesen Quelle: BGR Vorräte ,0 Mrd. t Abbau Mio. t Statische Lebensdauer 115 Jahre Technisch gewinnbar wirtschaftlich semimarginalbauwürdig marginal Reserven 18,0 Mrd. t Reserve base 50,0 Mrd. t Ressourcen 94 Mrd. t Seamounts 900 Mrd. t Mrd. t in der Erdkruste vorhandene Menge (Clarke Wert von 0,23 % P 2 O 5 ) K+S Gruppe 25

27 Welt-Nährstoffverbrauch nach Regionen Mio. Tonnen Nährstoff 23,4 23,0 17,6 19,2 4,4 4,8 5,2 4, ,7 99, ,5 4,4 15,2 17, Quelle: IFA 11/ ,3 2, Deutschland Mio.t Nährst K 2 O 27,2 28,9 P 2 O 5 38,2 39,3 N 95,8 100,5 Gesamt 161,2 168,7 K+S Gruppe 26

28 Welt-Kaliabsatz nach Regionen Mio. Tonnen 9,5 10,8 6,9 7,4 4,4 4,7 24,7 20,8 8,4 10,4 0,7 0,7 Einschl. Kaliumsulfat und Kalisorten mit niedrigerem K 2 O-Gehalt Quellen: IFA, K+S 1,6 1,7 Deutschland Weltkaliabsatz: 2007: 58,7 Mio.t 2006: 50,7 Mio. t K+S Gruppe 27

29 Landwirtschaftlicher Kaliverbrauch nach Regionen Welt t K 2 O Entwickelte Märkte (Nordamerika, Westeuropa, Australien, Japan) t K 2 O / 82/ 84/ 86/ 88/ 90/ 92/ 94/ 96/ 98/ 00/ 02/ 04/ / 82/ 84/ 86/ 88/ 90/ 92/ 94/ 96/ 98/ 00/ 02/ 04/05 80/ 82/ 84/ 86/ 88/ 90/ 92/ 80/ 94/ 82/ 96/ 84/ 98/ 86/ 00/ 88/ 90/ 92/ 02/ 04/05 94/ 96/ 98/ 00/ 02/ 04/05 Übergangsmärkte t K 2 O (Zentral- und Osteuropa & ZA) Entwicklungsmärkte (Lateinamerika, Asien, Afrika, Ozeanien) t K 2 O K+S Gruppe 28

30 Anbieterstruktur am Weltkalimarkt 33,2% 22,8% 11,8% 9,3% 9,2% 9,0% 3,2% 1,5% PCS Mosaic Agrium Canpotex Jahr 2007 Quellen: IFA, K+S Belaruskali Uralkali BPC (ab 2006) K+S Silvinit IPC ICL- Gruppe DSW Iberpotash CPL Beteiligung von PCS an ICL APC Beteiligung von PCS SQM Beteiligung von PCS Sonst. China, Intrepid, Vale, Compass K+S Gruppe 29

31 Weltkaliabsatz nach Empfangsregionen 2007 Amerika 36,2% Osteuropa 8,0% Deutschland 2,9% Afrika 1,2% Westeuropa 9,7% Ozean./Div. 0,8% Asien 41,2% Quellen: IFA, K+S 58,7 Mio. t eff (2006: 50,7 Mio. t eff) K+S Gruppe 30

32 Weltkalikapazität, -produktion und -absatz Mio. Tonnen ,6 Technisch verfügbare Kapazität (inkl. angekündigter Kapazitätserweiterungen) Produktion Absatz 54,2 54,4 50,7 Sowjetunion 49,1 43,9 45,5 36,2 China 58,7 59,0 55,0 35,2 45,1 46,0 48,5 54,0 56,6 50,9 57,8 59,0 Ø + 5% Ø + 3% Finanzkrise (e) Einschl. Kaliumsulfat und Kalisorten mit niedrigerem K 2 O-Gehalt Quellen: IFA, K+S Kürzung Uralkali Kürzung Rio Tinto 75,3 66,4 Wachsende Weltbevölkerung, steigende Nachfrage nach qualitativ höherwertigen Nahrungsmitteln, insbesondere in Schwellenländern, und steigender Einsatz von Bioenergie Die Finanzkrise hat zu einer Kaufzurückhaltung bei Düngemitteln geführt. Mittelfristig bei Kali rund 3% - 5% Nachfragewachstum p.a. erwartet Sämtliche angekündigte Kapazitätserweiterungen und -kürzungen (Uralkali, Rio Tinto) bis 2013 berücksichtigt Hohe Auslastung der technisch verfügbaren Kapazitäten auch in den kommenden Jahren erwartet K+S Gruppe 31

33 Dünger-Einsatz Kenntnisse 1. Ertragssteigerung Nahrungs- mittel 2. Qualität Nahrungsmittel Bioenergie gut teilweise gut 3. Sicherheitssysteme Nachhaltigkeit Ressourcen- Nutzung nicht ausreichend K+S Gruppe 32

34 Nutzbare Feldkapazität nach Regionen nfk in % Pflanzenentwicklung < 30 Pflanze unter Wasserstress, Ertragseinbußen Noch ausreichende Wasserversorgung Optimales Wasserangebot Beginn Überversorgung und Sauerstoffmangel Quelle: K+S Gruppe 33

35 Wirkung von Nährstoffen auf das Wachstum von Pflanzen unter Trockenstress Photosynthese (µmol CO 2 m -2 s -1 ) niedrig ausreichend 0 niedrig LOW MILD leicht SEVERE stark Sen Gupta et al., 1988, Plant Physiol. Trockenstress K+S Gruppe 34

36 Wassernutzungseffizienz bei gedüngten Pflanzen Kontrolle Gedüngt Wasser % Ertrag/Liter Quelle: Eck (1988) K+S Gruppe 35

37 Einfluss der K-Düngung auf den Ertrag, den Zuckergehalt und den Wasserverbrauch von Zuckerrüben Düngung Ertrag g TS / Gefäß Zuckergehalt Wasserverbrauch g K / Gefäß Rüben Blätter % i. Fr. S. l / kg TS 0,20 41,9 58,0 15, ,78 77,6 64,0 16, ,72 109,3 59,4 17, % Quelle: Prof. Scherer, Universität Bonn K+S Gruppe 36

38 Wirkung einer verminderten Kaliumdüngung auf das Wurzelwachstum von Weizenpflanzen Wurzelwachstum relativ (NPK=100) Gesamtwurzel Hauptwurzel Nebenwurzel NPK NP Wurzellänge je Masseeinheit Wurzel verringert sich bei NP um 22% Quelle: Augustin 1984 K+S Gruppe 37

39 Akkumulation von Zuckern in K-Mangel-Blättern Kontrolle K-Mangel Zucker-Konzentration (mg Glukose equiv. g -1 DW) K+S Gruppe 38

40 Abnahme des Exportes von Zucker bei K-Mangel Kontrolle K-Mangel Phloem Export (mg Glukose equiv. g -1 DW 8 h -1 ) K+S Gruppe 39

41 Relative Verteilung der Kohlenhydrate zwischen Spross und Wurzeln (%) Kontrolle K-Mangel 16 3 K+S Gruppe 40

42 Relative Verteilung der Kohlenhydrate zwischen Spross und Wurzeln (%) Kontrolle wenig wenig wenig K Mg P Cakmak et al., 1994a K+S Gruppe 41

43 WW-Mehrertrag, Versuche Österreich Kg ha Ø 598 kg/ha Einsatz von 25 kg/ha EPSO Top (Bittersalz) im 2 Knotenstadium (32.) K+S Gruppe 42

44 Einfluss einer Blattdüngung auf den Ertrag von Wintergerste (2008) 12,2 Kleinalsleben: ph 6,9; 18 mg K 2 O; 14 mg MgO, 14 mg P 2 O 5 12 Ertrag (t ha -1 ) 11,8 11,6 11,4 11, ,8 10,6 0,54 % K im Korn 0,55 % K im Korn 0,62 % K im Korn 0,55 % K im Korn 10,4 10,2 Kontrolle EC 31 EC 51 EC kg/ha EPSO Top 15 kg/ha EPSO Top 15 kg/ha Combitop Alle Varianten: 165 kg/ha N als AHL Ernterückstände: WW-Stroh 2007 K+S Gruppe 43

45 Auswirkungen unterschiedlicher Wasser- und Kalium- Versorgung auf den Ertrag von Triticale Ertrag (t/ha) % + 33% + 123% + 85% Kontrolle gering (70% FK) stark (ab EC 30) stark (ab EC 60) "Trockenstress" Quelle: Grzebisz kg K2O/ha K+S Gruppe 44

46 Kali spart Wasser Kalium fördert den Ertrag von Sommergerste unter Trockenbedingungen Trockenes Jahr Normales Jahr Ertragssteigerung (%) ,6 t +1,1 t 50 kg K2O 100 kg K2O 150 kg K2O 0 Versuch in Deutschland (2002/3), Kalium als Korn-Kali K+S Gruppe 45

47 Material und Methoden - Standort (nach GARZ et al. 1999) Versuchsstandort: Geographische Lage: Julius-Kühnfeld Halle östliches Harzvorland, Randlage des Löß- Schwarzerdegebietes ( mm NN) Klima (Station Halle-Kröllwitz): Mittlere Jahrestemperatur ( ): 9,2 C Mittlerer Jahresniederschlag ( ): 494 mm K+S Gruppe 46

48 Material und Methoden - Standort (nach GARZ et al. 1999) Bodentyp (KA 4): Parabraunerde-Tschernosem Bodenschätzung: sl 3D 56/54 Korngrößenzusammensetzung (Ap-Horizont): Ton: 12 % Schluff: 33 % Sand: 55 % Bodenart: mittel bis stark lehmiger Sand (Sl3 / Sl4) K+S Gruppe 47

49 Material und Methoden - Versuch Kaliumdüngungsversuch von SCHMALFUSS (Anlagejahr 1949) Zielstellung: Prüfung steigender Aufwandmengen an K und Vergleich verschiedener K-Düngerformen Fruchtfolge seit 1970: Kartoffeln Silomais Zuckerrüben - Sommergerste K+S Gruppe 48

50 Material und Methoden - Versuch K-Mengenstufen (kg K/ha): Getreide Hackfrüchte Düngerformen: K0 ohne ohne K K K er Kali, Kainit, Schwefelsaures Kali, Kamex K+S Gruppe 49

51 Material und Methoden - KDL-Gehalte nach GARZ et al. 1999* Tiefe K-Mengenstufen [cm] K0 K1 K2 K ,2 5,6 9,8 18, ,6 4,2 5,6 12, ,1 3,1 3,3 3,8 * in mg/100g Boden; Mittelwerte K+S Gruppe 50

52 Material und Methoden - Trockenmasseerträge ausgewählter Fruchtarten nach GARZ et al Fruchtart Zeitraum t/ha relativ K2 K0 K1 K4 Kartoffel , Silomais , Zuckerüben , Sommergerste , K2 rel. 100 K+S Gruppe 51

53 Einfluss der K-Düngung auf die nutzbare Feldkapazität (FK-WP), Vol.-% K-Düngung Bodentiefe [cm] Stufe kg/ha K0 0 23,7 21,4 20,9 23,9 66,0 K ,9 * 23,4 * 22,4 * 24,4 74,7 * + 3 Vol.-% nutzbare Feldkapazität 14 % mehr Wasserspeicherung 300 m 3 /ha Wasser zusätzlich 30 mm Niederschlag * sign. t α 0,05 K+S Gruppe 52

54 Einfluss der K-Düngung auf die Luft- und Wasserleitfähigkeit (kf-wert) K-Düngung Bodentiefe [cm] Stufe kg/ha Pneumatische Leitfähigkeit [cm/s] bei pf 2,5 K0 0 0,85 0,11 0,10 0,19 K ,68 * 0,27 * 0,12 0,32 * Gesättigte Wasserleitfähigkeit [cm/d] K0 0 62,1 10,9 13,4 12,8 K ,9 * 13,9 6,1 31,3 * * sign. t α 0,1 K+S Gruppe 53

55 Langfristige Wirkungen von Nährstoffen Nährstoffe haben neben der direkten Ertragswirkung nachhaltige Wirkungen auf die Bodenfruchtbarkeit. K+S Gruppe 54

56 Konsequenzen für die Düngung 1. Nährstoffeffizienz hat höchste Priorität und geht vor Einsparung von Düngemitteln 2. Anpassung der Düngungsmaßnahmen an das Nährstoffaneignungsvermögen der Kulturen 3. Teilflächenspezifische Düngung evtl. auch bei Grundnährstoffen 4. Sinnvoller Einsatz organischer Dünger 5. Erhalt der Bodenfruchtbarkeit ( Nachhaltigkeit) K+S Gruppe 55