Funktion des Bodens für f r die

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1 Univ.-Doz. Dr. Erich M. PÖTSCHP Abteilung Grünlandmanagement und Kulturlandschaft LFZ Raumberg - Gumpenstein Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Universität für Bodenkultur,, Wien Funktion des Bodens für f r die (Grün)Landwirtschaft - Bedeutung, Interpretation und Konsequenzen der Bodenuntersuchung Grünlandtag Kaltenmarkt,, OÖO Dezember 2008 Bedeutung des Bodens für die Grünlandwirtschaft Bodenuntersuchung Probenziehung Analysenspektrum Interpretation der Ergebnisse Konsequenzen für die Düngungsplanung Düngungsempfehlungen für Grünland 1

2 Bedeutung des Bodens für die (Grün)Landwirtschaft Einflussfaktoren auf Ertrag und Grundfutterqualität Nutzung Zeitpunkt - Häufigkeit - Art Düngung Niveau Zeitpunkt Form Rohnährstoffe Mengenelemente Spurenelemente und Vitamine Verdaulichkeit Energiegehalt Gräser - (Un)kräuter - Leguminosen Giftpflanzen Pflanzenbestand Standort Klima Boden Lage 2

3 Richtlinien für die Sachgerechte Düngung (BMLFUW, 2006) Erstellt vom Fachbeirat für Bodenfruchtbarkeit und Bodenschutz Basis für CC, Wasserrecht + Aktionsprogramm 2008, ÖPUL Zentrale Bedeutung/Funktionen des Bodens Bodenuntersuchung (Methodik, Umfang, Durchführung) Einstufung der Analysenwerte Anfallsmengen und Nährstoffgehalte von Wirtschaftsdüngern Düngerempfehlungen für N, P, K, Mg, Ca Wichtige Kriterien zur Bodenuntersuchung (I) Korrekte & sorgfältige Probenziehung = Grundvoraussetzung für ein aussagekräftiges Analysenergebnis und für eine kulturartenspezifische Düngeempfehlung! Repräsentativität der beprobten Flächen Abgrenzung möglichst einheitlicher, homogener Flächen (Pflanzenbestand, Wuchs-/Ertragsleistung, Lage/Relief, Gründigkeit, Bodenschwere, Wasserversorgung etc.) Durchschnittsprobe (Mischprobe) für max. 5 ha Grünland/Ackerland Zeitpunkt der Beprobung: grundsätzlich während des gesamten Jahres möglich (für Vergleichbarkeit/Kontrolle Beprobungszeitpunkt beibehalten!), letzte Düngung sollte 1 (MD) -2 (WD) Monate zurückliegen 3

4 Wichtige Kriterien zur Bodenuntersuchung (II) Einzelproben/Mischproben: mind. 25 Einzelproben/homogener Teilfläche zu einer repräsentativen Mischprobe vereinigen Entnahmetechnik Schlagbohrer, Schüsserlbohrer, Mechanische Probenzieher Entnahmetiefe: Ackerbau 0-20 cm, Grünland 0-10 cm, N min - Untersuchungen cm, horizontbezogene Abstufung, Spezialschichtungen (z.b.schwermetallverlagerungen) Probenmenge: g Frischprobe in beschichteten Papiersäcken, Kunststoffsäcken gefüllt Probenbeschriftung/Kennzeichnung/Analysenauftrag Wichtige Kriterien zur Bodenuntersuchung (III) 4

5 Umfang und zeitliche Abfolge von Bodenuntersuchungen (I) Pflanzenverfügbare Nährstoffe: Durchführungszeitraum ca. alle 5-6 Jahre (ÖPUL-Zeitraum) Grunduntersuchung: ph, pflanzenverfügbare Anteile von Kalium und Phosphor Gehalt an wasserlöslichem Phosphat Gehalt an pflanzenverfügbarem Magnesium Gehalt an pflanzenverfügbarem Eisen, Mangan, Kupfer und Zink Gehalt an pflanzenverfügbarem Bor Gehalt an mineralischem Stickstoff (N min ) Nachlieferbarer Stickstoff ÖNORM L 1083, ÖNORM L 1087 ÖNORM L 1092 ÖNORM L 1093 oder CAT- Extraktion ÖNORM L 1089 oder CAT- Extraktion ÖNORM L 1090 oder CAT- Extraktion ÖNORM L 1091 Anaerobe Bebrütung Einstufung der Versorgung mit P und K, Erstellung einer Düngeempfehlung für P und K, Ermittlung des Kalkbedarfs Verbesserte Interpretation der P- Versorgung gemäß ÖNORM L 1087 Erstellung einer Düngeempfehlung für Mg, Ermittlung des K/Mg Verhältnisses Einstufung der Nährstoffversorgung im Spurenelementbereich Einstufung der Borversorgung, Erstellung einer Düngeempfehlung Erfassung des pflanzenverfügbaren Stickstoffs Einstufung des Stickstoff- Nachlieferungsvermögens des Bodens, Berücksichtigung bei der Ermittlung der N-Düngung Umfang und zeitliche Abfolge von Bodenuntersuchungen (II) Bodendauereigenschaften: Durchführungszeitraum ca. alle 10 Jahre bzw. bei Geländeänderungen oder Problemen mit der Pflanzenentwicklung Humusgehalt Gesamtstickstoffgehalt Kalkgehalt Kalkaktivität Kaliumfixierung Tongehalt oder Gehalt an den Korngrößenklassen Sand, Schluff und Ton Gehalt an austauschbaren Kationen ÖNORM L 1080, L1081 ÖNORM L 1095 ÖNORM L 1084 AGES - Verfahren ÖNORM L 1097 ÖNORM L ÖNORM L Einstufung des Gehalts an organischer Substanz, Abschätzung des Stickstoff- Nachlieferungsvermögens des Bodens Einstufung des N-Gehaltes, Ermittlung des C/N - Verhältnisses Einstufung des Kalkgehaltes, Beeinflussung der Versorgung mit Spurenelementen Einstufung der Reaktivität des Bodenkalkes Ermittlung der möglichen Fixierung von Kalium Charakterisierung der Bodenschwere, wesentlich für die Einstufung der Versorgungsklassen für K und Mg Belegung des Austauscherkomplexes mit Calcium, Magnesium, Kalium, Natrium; bei sauren Böden zusätzlich Eisen, Mangan, Aluminium und H + - Ionen 5

6 Bodendauereigenschaften (BMLFUW, 2006) Bodenart Boden schwere 1 Tongehalt Optimaler Humusgehalt in % im Ackerbau 2 S, us, ls, su ts, U, lu, sl L, ul, st, lt, T leicht mittel schwer unter 15% 15-25% über 25% > 2,0 > 2,5 > 3,0 1 Ausrollbarkeit mittels Fingerprobe (schlecht bis sehr gut) 2 Im Grünland besteht keine Gefahr der Unterschreitung Einstufung der Bodenreaktion und angestrebter ph-wert in der Landwirtschaft (BMLFUW, 2006) Bodenreaktion >8,0 7,5 stark alkalisch alkalisch ph-wert (Ca Cl 2 ) 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 < 4,6 Grünland übrige Ackerkulturen Hafer, Roggen, Erdäpfel leicht mittel schwer neutral schwach sauer sauer stark sauer Bodenart 6

7 Beziehung zwischen dem Boden-pH-Wert und der Verfügbarkeit von Pflanzennährstoffen (BMLFUW, 2006) sauer neutral basisch 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7, ,0 8,5 ph-wert Stickstoff Phosphat Kali Magnesium Schwefel Calcium Eisen Mangan Bor Kupfer, Zink Molybdän optimaler ph-bereich Bewertung des Karbonatgehaltes - Karbonattest (BMLFUW, 2006) Karbonatgehalt in % < 1,0 1-5 > 5,0 Einstufung gering mittel hoch 7

8 Ermittlung des Kalkbedarfs (BMLFUW, 2006) Kalkbedarf (t CaO) = ph Ziel ph CaCl2 10 * (7-pH CaCl2 ) *H*8,4 ph Ziel ph CaCl2 angestrebter ph-wert ph-wert in CaCl 2 -Lösung gemäß ÖNORM L1083 H = 5.703, ,8*pH Ac + 388,7*(pH Ac )² - 19,59*(pH Ac )³ H ph Ac Hilfsparameter ph-wert in Ca-Acetat-Lösung Mineralisierungspotential* für Stickstoff (BMLFUW, 2006) Einstufung des Potentials N-Mineralsiation in mg N/1000g Fb und Woche Humusgehalt in % niedrig mittel hoch unter über 75 < 2,0 2 4,5 > 4,5 * anaerobe Mineralisierung 8

9 Auswirkung langjähriger Kalkdüngung auf den ph-wert des Bodens (SCHECHTNER, 1993) 7,5 7,0 PKCa 0 PKCa 1 PKCa 2 PKCa 3 PKCa0 ph-wert 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3, Versuchszeitraum Ca 0 = 135 kg CaO Ca 1 = 300 kg CaO Ca 2 = 465 kg CaO Ca 3 = 630 kg CaO Auswirkung langjähriger Kalkdüngung auf den ph-wert des Bodens (SCHECHTNER, 1993) ph-wert PK PK+HS PK+NAC PK+HS+Ca 1 PK+HS+Ca 2 7,5 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3, Versuchszeitraum Ca 1 = 300 kg CaO Ca 2 = 600 kg CaO 9

10 Kalkzehrung / Kalkmehrung durch mineralische Düngemittel (FROSCHAUER nach KERSCHBERGER, 2002) Düngemitteltyp Nährstoffgehalt in kg/dt Ware CaO 1) N P 2 O 5 K 2 O S Schwefelsaures Ammoniak (21) (Ammonsulfat) Piammon Ammonsulfatsalpeter (26) (Nitramon S) Urea S Harnstoff (46) NP (18+46) (DAP bzw. Diammonphosphat) Ammonium-Harnstoff-Lösung (28) (AHL) NPK ( ) (DC start) NP (18+28) (NP-18:28 Agrolinz) NPK (20+8+8) (Vollkorn plus) PK (12+20) (DC 45 neu) Hyperphosphatkali (18+18) Hyperphosphat (26) (gekörnt) Hyperphosphat (29) (fein) Kalkstickstoff (20) ) äquivalente Kalkwirkung je dt. Handelsware, dh.: CaO-Negativwerte = Kalkzehrung CaO-Positivwerte = Kalkmehrung Einstufung der Bodengehaltswerte an Phosphat, Kali und Magnesium im Grünland (BMLFUW, 2006) Werte in mg / 1000 g Fb Gehaltsstufe P K Mg* A = sehr niedrig < 26 < 50 < 30 B = niedrig C = ausreichend D = hoch E = sehr hoch > 174 > 332 > 190 Gehaltsstufe A: Zuschlag von 40 (Ackerland 50) % bei PK- Düngung Gehaltsstufe B: Zuschlag von 20 (Ackerland 25) % bei PK- Düngung Gehaltsstufe D und E: Rückführung aus WD möglich * die für Mg angeführten Werte beziehen sich auf mittelschwere Böden 10

11 ÖPUL- Düngemittelliste - Problembereiche in der Praxis Häufigkeit Verteilung der Bodenphosphatwerte im Testgebiet Ennstal (n=257) 40 > 80 % in Gehaltsklassen A, B 21 < > 174 P in mg / 1000 g Feinboden 29 1 ÖPUL- Düngemittelliste - Problembereiche in der Praxis Verteilung der Boden - ph- Werte im Testgebiet Ennstal Häufigkeit < 4,5 4,5-5,4 5,5-6,4 > 6,5 ph- Wert in CaCl 2 -Lösung 11

12 ÖPUL- Düngemittelliste - Problembereiche in der Praxis Häufigkeit Verteilung der Kali- und Magnesiumwerte des Bodens im Testgebiet Ennstal 34 K < > 332 K in mg / 1000g Feinboden 9 56 Mg Zusammenhang zwischen Bilanz- und Bodengehaltswerten für Phosphat im Grünland (PÖTSCH, 1995) 262 P-Gehalt in mg/1000g Fb P 2 O 5 -Bilanz in kg/ha E D C B A 12

13 Zusammenhang zwischen Bilanz- und Bodengehaltswerten für Kalium im Grünland (PÖTSCH, 1995) 498 K-Gehalt in mg/1000g Fb K 2 O-Bilanz in kg/ha E D C B A Einstufung der Spurenelementgehaltswerte im Boden (BMLFUW, 2006) Werte in mg / 1000 g Fb Gehaltsstufe Fe Mn Cu Zn B Se A = sehr niedrig < 20 < 20 < 2 < 2 < 0,2-0,3* < 0,03 C = ausreichend um 100 um 70 um 8 um 8 um 0,6-0,8 um 2,0 E = sehr hoch > 300 > 200 > 20 > 20 > 2,0-2,5 > 1 * die höherenheren Werte beziehen sich auf mittelschwere und schwere Böden 13

14 Zur Düngung von Spurenelementen Zufuhr mittels Düngemitteln aus Rohsalzen(stoffen) mit natürlichen Gehalten an unterschiedlichen Elementen (Hyperphosphat, Hyperkorn, (Thomasphosphat) etc.) Mineraldünger mit gezieltem Zusatz an unterschiedlichen Elementen (Bor-Nitramoncal, Kalkstickstoff etc.) Spurenelementdünger (Borax, Chelate) Selendüngung im Grünland (LORENZ und BÖHNKE, 1999) Selen - essentieller Nährstoff für Mensch und Tier (Mangelerscheinungen beim Rind: Festliegen, Euterentzündungen, Fruchtbarkeitsstörungen) Selengehalt im Futter (mg/kg TM) 0,5 0,4 0,3 0,2 0, Schnitt 8g/ ha 6g/ ha ohne Selen mit Selen 0g/ ha 2.Schnitt 3. Schnitt Ausgleich von Spurenelementen primär über die Fütterung (mineralisierte KF-Mischungen) 14

15 Gesetzliche Normen und Richtlinien für die Grünlanddüngung in Österreich Wasserrechtsgesetz (1959, (1959, letzte Novelle 2005) Trinkwassernitratverordnung (1989) Grundwasserschwellenwert - VO (1991) Aktionsprogramm Nitratrichtlinie (1999, 2003) ÖKL- Baumerkblätter (Nr. 5, 6, 24, 24a, 39 etc.) Landwirtschaftliche Bodenschutzgesetze Düngemittelgesetz (1994, ÖPUL (1995, 1998, 2000, 2007) (1994, Novelle 2001) 2001) + VO (1994) Richtlinien für die sachgerechte Düngung, (BMLFUW, 2006; 6. Auflage) Düngungsplanung und Ermittlung eines allfälligen (mineralischen) Ergänzungsbedarfes in der Düngungspraxis Empfehlungswerte versus Nährstoffanfall Bodenuntersuchung - Gehaltsklassen - Zuschlagsystem: Empfehlung Verpflichtung! Einbindung der botanischen Situation (Kleeanteil!) Nährstoffbilanzen? Futterinhaltsstoffe? 15

16 Allgemeine Düngungsempfehlungen für Grünland Standortgemäß düngen! Beachtung der: klimatischen, pedologischen und topographischen sowie botanischen Bedingungen Prinzip der Ertragsdynamik Anpassung des Viehbestandes und der Düngung an die Ertragslage und aliquote Rückführung der Wirtschaftsdünger auf die einzelnen Flächen Allgemeine Düngungsempfehlungen für Grünland Zeitpunkt der Düngung: im Frühjahr nach dem Ergrünen der Grasnarbe zwischen den einzelnen Aufwüchsen unmittelbar nach Abschluß der Ernte im Herbst noch innerhalb der Vegetationszeit - die Grasnarbe muß noch grün sein! nur auf gut befahrbarem, tragfähigen Boden bei tieferen Temperaturen (abends) bei leicht regnerischem Wetter bei Windstille 16

17 Empfehlungen für die Stickstoffdüngung von Grünland (Richtlinien f. d. sachgerechte Düngung, BMLFUW, 2006) Nutzungsformen niedrig kg N Ertragslage mittel kg N 1 Schnitt Schnitte 3 Schnitte kleereich 3 Schnitte gräserbetont 4 Schnitte kleereich 4 Schnitte gräserbetont hoch kg N Schnitte gräserbetont Schnitte gräserbetont 210 Empfehlungen für die N-Düngung von Grünland (Richtlinien f. d. sachgerechte Düngung, BMLFUW, 2006) Nutzungsformen niedrig kg N Ertragslage mittel kg N hoch kg N 1 Schnitt Weidegänge Schnitte + 1 Weidegang Schnitte + 2 Weidegänge Ganztagsweide > 12 Stunden Kurztagsweide < 12 Stunden Feldfutter kleebetont (> 40 Fl-%) Feldfutter gräserbetont Gräserreinbest serreinbeständende

18 Empfehlungen für die Phosphordüngung von Grünland (Richtlinien f. d. sachgerechte Düngung, BMLFUW, 2006) Nutzungsformen niedrig kg P 2 O 5 Ertragslage mittel kg P 2 O 5 1 Schnitt Schnitte 3 Schnitte kleereich 3 Schnitte gräserbetont 4 Schnitte kleereich 4 Schnitte gräserbetont hoch kg P 2 O Schnitte gräserbetont Schnitte gräserbetont 120 Je dt TM werden 0,7-1,0 kg P 2 O 5 als Empfehlung kalkuliert Empfehlungen für die Kaliumdüngung von Grünland (Richtlinien f. d. sachgerechte Düngung, BMLFUW, 2006) Nutzungsformen niedrig kg K 2 O Ertragslage mittel kg K 2 O 5 1 Schnitt Schnitte 3 Schnitte kleereich 3 Schnitte gräserbetont 4 Schnitte kleereich 4 Schnitte gräserbetont hoch kg K 2 O Schnitte gräserbetont Schnitte gräserbetont 340 Je dt TM werden 2,2 2,6 kg K 2 O als Empfehlung kalkuliert 18

19 Empfehlung für die Magnesiumdüngung (in kg MgO/ha) im Grünland (BMLFUW, 2006) Gehaltsstufe Verhältnis Kalium : Magnesium K/1000 g Fb : Mg/1000 g Fb gleich oder enger weiter als 7,2 : 1 als 7,2 : 1 A = sehr niedrig B = niedrig C = ausreichend D = hoch 0 0 E = sehr hoch 0 0 in den Gehaltsstufen A, B und C gilt bei sachgerechter Düngung mit Wirtschaftsdüngern eine ausreichende Mg-Versorgung als sichergestellt! Praktische Beispiele zur Düngungsplanung im Grünland (1) Milchviehbetrieb (Basis Gülle): 1,2 Milchkühe/ha, Milchleistung kg/kuh, 3-mähdiges (kleereiches) Grünland in niedriger Ertragslage 8,7 mg P/1000g Fb (= Stufe A), 149 mg K/1000g Fb (= Stufe C), Mg C ph-wert: 5,0; Kalkbedarf: 600 kg CaO Nährstoffanfall versus Nährstoffempfehlung (+ Zuschlag) Nährstoffdifferenz - Ausgleich?! 19

20 Praktische Durchführung (Beispiel 1) N stallf N AP N WRG N SGD P 2 O 5 K 2 O Nährstoffanfall in kg/ha brutto - 15% - 13% - 30% brutto brutto Gülle von 1,2 Milchkühen = 1,2 x 97,4 (Brutto N-Anfall/Kuh) 116,9 99,4 86,5 60,6 39,4 196,6 Nährstoffempfehlung 70,0 45,0 130,0 + 40% Zuschlag für P 2 O 5 18,0 Differenzbetrag (+15,6) -10,4-23,6 + 66,6 Ausgleich mit 100 kg Hyperphosphat (0/25/0) +25,0 Nährstoffbilanz (+15,6) -10,4 + 1,4 + 66,6 Kalkbedarf von 600 kg CaO mit kg kohlensaurem Kalk (100 kg enthalten 54 kg CaO) im Herbst abdecken LK-Düngerrechner für ÖPUL 2007 für betriebs- und schlagbezogene Aufzeichnungen Excel-basierter Düngerrechner keine Datenbank (1) Infoblatt (2) Betriebsdatenblatt (Stammdaten, ÖPUL-Teilnahme, Flächenerfassung, Ermittlung der düngungswürdigen Fläche) (3) Tierliste, Ermittlung des Nährstoffanfalls (NPK), Lagerraumbedarf, Überprüfung der Vorgaben für Aktionsprogramm, Wasserrechtsgesetz und ÖPUL-Maßnahmen (BIO, UBAG) (4) Organische Dünger/Mineraldüngerauswahl, Hilfstabellen für Wirtschaftsdünger, Alpungsanteile (zur Reduktion des Lagerbedarfs) (5) Schlagblätter (für detaillierte Aufzeichnungen) (6) N-Bedarfsermittlung, Saldo N-Bedarf (7) Tierlisteneinbindung, Dokumentation Pflanzenschutz, Termine etc. 20

21 Wirtschaftsdüngermanagement aktuelle Probleme in der Praxis Anfall Lagerung Ausbringung Einstreubedarf Fließverhalten Geruch NH 3 -Abgasung Lagerkapazität Geruch Nährstoffauswaschung NH 3 -Abgasung Nährstoffgehalt Wirksamkeit Ausbringmengen Ausbringzeitpunkt Verteilung Futterverschmutzung Geruch Nährstoffabtrag Nährstoffauswaschung NH 3 -Abgasung Univ.-Doz. Dr. Erich M. PÖTSCHP Abteilung Grünlandmanagement und Kulturlandschaft LFZ Raumberg - Gumpenstein Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Universität für Bodenkultur,, Wien Funktion des Bodens für f r die (Grün)Landwirtschaft - Bedeutung, Interpretation und Konsequenzen der Bodenuntersuchung Grünlandtag Kaltenmarkt,, OÖO Dezember