Düngung zu Zuckerrüben

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1 Düngung zu Zuckerrüben Die Zuckerrübe stellt hohe Ansprüche an die Nährstoffversorgung. Deshalb ist ein optimales Düngemanagement für die Ertragssicherung notwendig. Dabei sollte neben Maßnahmen zur Grunddüngung und der evtl. Versorgung mit Mikronährstoffen zur Gesunderhaltung der Rübe besonders die Stickstoffdüngung eine zentrale Rolle einnehmen. Wirtschaftsdünger stellen eine preislich attraktive Alternative gegenüber Mineraldüngern dar. Mit rund 7 Millionen Tonnen Rüben konnte die Rübenkampagne 2011/2012 in Niedersachsen mit einer Rekordernte beendet werden, die das Niveau des bisherigen Spitzenjahres 2009 noch übertrifft. Neben den überdurchschnittlich guten Erträgen waren auch die inneren Werte der Zuckerrüben sehr zufriedenstellend. Es wurden Zuckergehalte von durchschnittlich 18 % erzielt. Ausschlaggebend für diese gute Ernte waren unter anderem die frühe Aussaat im März und das wüchsige regenreiche Wetter im Sommer, sodass ein zügiger Bestandesschluss und ein üppiges Wachstum möglich waren. Für eine gute Entwicklung der Zuckerrübe spielt jedoch eine dem Pflanzenbedarf angepasste Nährstoffversorgung eine bedeutende Rolle. Grund- und Blattdüngung Das Nährstoffaneignungsvermögen von Zuckerrüben ist enorm, wozu auch ihr ausgeprägtes Wurzelsystem beiträgt. Die Verfügbarkeit von Nährstoffen im Boden ist jedoch von diversen Standort- und klimatischen Faktoren, wie Fruchtfolge, Bodenzustand, Witterung und Wasserversorgung abhängig. Bedeutende Hauptnährstoffe für die Zuckerrübe sind Kalium, Stickstoff, Phosphor, Magnesium und Schwefel. Vor dem Rübenanbau sollte eine Grundnährstoffuntersuchung stattfinden, um eine bedarfsgerechte Düngung vornehmen zu können. Grundsätzlich ist die Gehaltsklasse C anzustreben. Kalium stellt mengenmäßig den wichtigsten Nährstoff im Zuckerrübenanbau dar (Abb. 1). Berücksichtigt man das Rübe-Blatt-Verhältnis von 1:0,7 (z. B. 100 dt Zuckerrüben liefern 70 dt Rübenblatt), dann ergeben sich die folgenden Nährstoffgehalte in der Zuckerrübe. Bezogen auf 100 dt/ha Ertrag nimmt die Zuckerrübe innerhalb einer Vegetation insgesamt etwa 67 kg/100 dt K2O auf. Dabei entfallen 42 kg/100 dt auf 1

2 die Blattmasse und 25 kg/100 dt auf den Rübenkörper. Kalium hat einen positiven Effekt auf die Ertragsbildung und den Zuckergehalt. Nicht zu verachten sind weiterhin seine positiven Auswirkungen auf einen effizienten Wasserhaushalt der Zuckerrübe. Der Stickstoffentzug der Zuckerrübe liegt bei 46 kg/100 dt Ertrag. Es werden etwa 28 kg/100 dt über das Blatt und 18 kg/100 dt über die Rübe aufgenommen. Die Aufnahme von Phosphor (P205) liegt bei insgesamt 18 kg/100 dt Rübenertrag. Davon befinden sich ca. 8 kg/100 dt im Blatt und 10 kg/100 dt in der Rübe. Die Aufnahme von Magnesium (MgO) je 100 dt Ertrag beträgt 15 kg. Dabei werden 7 kg/100 dt über das Blatt und 8 kg/100 dt über die Rübe entzogen. Phosphor fördert die Wurzelausbildung und sorgt für eine zügige Jugendentwicklung. Magnesium wirkt positiv auf den Ertrag und begünstigt die Assimilationsleistung der Zuckerrübe. Der Schwefelentzug beträgt ca kg/100 dt Ertrag. Schwefel hat einen positiven Einfluss auf die Zuckerqualität, indem die Bildung von α-amino-n-verbindungen vermindert wird Blatt Rübe kg/ha K 2 O-Entzug N-Entzug P 2 O 5 -Entzug MgO-Entzug Abbildung 1: Nährstoffentzug der Zuckerrübe (je 100 dt/ha Ertrag), Bezug: eine Vegetationsperiode Zu den wichtigsten Spurennährstoffen für die Rübe zählen Mangan und Bor. Bor fördert die Zellgewebeausbildung und die Produktion von Inhaltsstoffen, z. B. Zucker. Ein Mangel verursacht Herz- und Trockenfäule und führt zu erheblichen Ertragsverlusten. Mangan fördert die Assimilationsfähigkeit der Rübenblätter während der Vegetation. Bor- und Manganbedarf der Zuckerrübe liegen bei ca

3 300 g/ha in der Vegetation. Ein möglicher Düngebedarf sollte über eine Blattdüngung gedeckt werden. Der Düngebedarf kann über eine Blattanalyse ermittelt werden. Stickstoffdüngung Die Stickstoffdüngung hat einen großen Einfluss auf die Ertrags- und Qualitätsstabilität der Zuckerrübe. Eine gesteigerte N-Zufuhr erhöht zunächst das Ertragsniveau. Ab einem bestimmten Grad verringert sich jedoch gleichzeitig der Zuckergehalt und die Bildung von α-amino-n-verbindungen innerhalb der Rübe nimmt zu. Dieses gegenläufige Verhalten von Ertrag und Zuckergehalt spiegelt sich auch in zahlreichen Versuchen zur Stickstoffdüngung wider. Das setzt eine genaue standortbezogene Düngebedarfsermittlung der Betriebe voraus, wobei für die Düngeplanung die Durchführung einer Nmin-Untersuchung im Frühjahr vor der Stickstoffdüngung angestrebt werden sollte. Hierdurch werden die Stickstoffvorräte im Boden zu Beginn der Vegetation bestimmt. Die Düngeempfehlung erfolgt nach Sollwertkonzept, bei dem sich die zu düngende Stickstoffmenge aus dem kulturspezifischen N-Bedarf (Sollwert) abzüglich der N-Vorräte im Boden ergibt. Für die Zuckerrübe gilt, basierend auf dem bereinigten Zuckerertrag (BZE), ein langjährig bewährter Sollwert von 160 kg/ha N. Das Sollwertsystem berücksichtigt standortabhängige Faktoren wie organische Düngung und Zwischenfruchtanbau und das N-Nachlieferungsvermögen des Bodens. Diese Sollwertkorrektur (Tab. 1) sieht je nach Standort, Bewirtschaftung und Witterung mengenmäßige Zu- und Abschläge vor. Tabelle 1: Sollwertkorrektur-Faktoren Zuckerrübe Sollwert: 160 kg N/ha Düngung: 160 kg N/ha - N min Korrekturen des Sollwertes (kg N/ha) Bewirtschaftungsverhältnisse: bei langjähriger organischer Düngung* bei Anbau von Zwischenfrüchten - 20 bis - 20 Generell Standortbedingungen: bei standortbedingter schlechter N-Nachlieferung + 20 bis + 40 bei standortbedingter guter N-Nachlieferung bis -20 * i. d. R. bei P-Gehalten in der Krume >13 mg P-CAL/100 g Boden die Summe der Zu- und Abschläge sollte 40 kg N/ha nicht überschreiten 3

4 Demnach kann die N-Düngemenge auf leichten, sandigen Böden mit geringer Nährstoffnachlieferung um kg N/ha erhöht werden und auf tiefgründigen, nachlieferungsstarken Böden bedenkenlos um 20 kg N/ha reduziert werden. Bei langjähriger organischer Düngung oder dem Anbau von Zwischenfrüchten im Herbst empfiehlt sich ebenso, die Düngemenge um jeweils bis zu 20 kg N/ha zu reduzieren. Auf leichten Böden und in Trockenlagen sollten zur Saat nicht über 80 (-100) kg N/ha gedüngt werden. Düngermenge ggf. teilen. 180,0 160,0 140,0 160,8 136,1 143,1 168,1 148,3 N-Angebot kg N/ha 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 108,0 0,0 opt. N-Angebot (BZE) opt. N-Angebot (Erlös) opt. N-Angebot (Zuckerertrag) alle Versuche ohne org. Dg. und ZF (n = 42) nur Versuche mit org. Dg. und ZF (n = 9) Abbildung 2: Optimales N-Angebot nach BZE, Erlös (zuckergehaltsabhängiges Rübengeld, um N-Düngungskosten bereinigt, Ø N-Preis 1 /kg) und Zuckerertrag, Durchschnitt der Rübenversuche (Landwirtschafskammer Niedersachsen, ARGE NORD), leichte und schwere Standorte In einer zusammenfassenden Auswertung von Düngungsversuchen aus den Jahren 2002 bis 2011 wird der Sollwert in Höhe von 160 kg N/ha zur Erzielung des höchsten bereinigten Zuckerertrages bestätigt. In die dunkelgrünen Säulen sind alle Versuche eingegangen, bei denen keine organische Düngung oder Zwischenfruchtanbau durchgeführt wurde. Betrachtet man nur die Versuche, in denen organische Düngung oder Zwischenfruchtanbau stattgefunden hat (hellgrün), so liegt das optimale N-Angebot bezogen auf den BZE bei 136 kg. Das entspricht einer N-Düngeplanung nach Sollwert-Konzept unter Abzug der 20 kg N/ha für langjährig organische Düngung. Die Erlösberechnung für diese Auswertung wurde aufgrund der zuckergehaltsabhängigen Rübenbezahlung 4

5 durchgeführt und um die Kosten für die Stickstoffdüngung reduziert. Die Rübenbezahlung durch die Nordzucker basiert derzeit nicht auf dem BZE, sondern berücksichtigt in hohem Maße den Zuckergehalt und über die Qualitätszahl zu einem geringen Anteil den α-amino-n-gehalt. Höhere N-Gaben wirken sich senkend auf den Zuckergehalt und erhöhend auf den α-amino-n-gehalt aus. Daher verwundert es nicht, dass unter Einbeziehung der Rübenpreise und bei einem durchschnittlichen N - Preis von 1 /kg es mit ca. 15 kg N/ha unter Sollwert zur Maximierung des Geldertrages etwas weniger Stickstoff sein kann. Dieses Ergebnis ist jedoch stark abhängig von den Modalitäten der Bezahlung und der Höhe des Stickstoffpreises und kann bei Änderung der Rahmenbedingungen jederzeit wieder variieren. Wer aber konsequent alle Sollwertkorrekturen berücksichtigt, düngt bedarfsgerecht und erzielt optimale Rübenerträge und -qualitäten. N-Düngung zu Zuckerrüben als Biogassubstrat Mittlerweile stellt die Zuckerrübe ein sehr interessantes Substrat für Biogasanlagen dar (siehe LUF 10/2012). Hier stellt sich die Frage nach der richtigen Bemessung der Stickstoffdüngung neu, da die die Zuckerausbeute bestimmenden Faktoren hier keine Rolle spielen. Das Produktionsziel ist ein hoher Trockenmasseertrag. Da Trockenmasseertrag und Zuckerertrag stark korrelieren, kann der Zuckerertrag als Kriterium für die Düngung herangezogen werden. Daher ist der Zuckerertrag bei den vorliegenden Abbildungen mit dargestellt. Bei der Auswertung der Stickstoffdüngungsversuche von kommt ein um 8 kg/ha (168 kg N/ha) nur leicht höheres optimales N-Angebot heraus als der Sollwert für Zuckerrüben (160 kg N/ha) es darstellt. Nach derzeitigem Wissenstand kann für Zuckerrüben als Biogassubstrat das Sollwertsystem Zuckerrübe eins zu eins übernommen werden. Ob in Zukunft reine Biomassesorten einen anderen Stickstoffbedarf haben als die Zuckerrüben, wird zu überprüfen sein. Höhe der Stickstoff-Düngung dem Erntetermin anpassen? Der Frage, ob Zuckerrüben mit einem späten Erntetermin einen höheren N- Düngebedarf haben als solche mit einem frühen, wurde in einem dreijährigen Versuch nachgegangen. Das Ergebnis war, dass die Rüben mit dem späten Erntetermin mit der gleichen Menge N aus dem Düngersack wie die mit dem frühen Erntetermin ihren Ertragzuwachs offensichtlich mit Hilfe des nachgelieferten 5

6 Stickstoffs aus dem Boden realisieren konnten, denn bei einem N-Angebot von 200 kg/ha ging der BZE erwartungsgemäß zurück. Die Stickstoffdüngung sollte zur Saat erfolgen und direkt eingearbeitet werden. In ersten Versuchen auf einem leichten Standort gingen die Erträge mit einer Harnstoffdüngung 3 Wochen vor der Saat zurück. Auch mit Düngung nach der Saat wurde nicht der gewünschte Ertrag erzielt. Organische Düngung Die Nährstoffversorgung der Zuckerrüben kann zu einem erheblichen Teil auch durch organische Düngemittel gedeckt werden. Phosphor und Kali können im Anwendungsjahr zu 100 % auf den Pflanzenbedarf angerechnet werden (Ausnahme Klärschlamm). Stickstoff ist z. T. in organischer Substanz gebunden und muss im Laufe der Zeit erst freigesetzt werden. Je nach Düngemittel kann der Stickstoff nur zu % angerechnet werden (Tab. 2). Stickstoff aus Gärresten kann z. B. zu 70 % angerechnet werden. Bei einer Menge von 20 m³ Gärrest und einem N-Gehalt in Höhe von 5 kg N/ha werden 100 kg N/ha ausgebracht. Davon werden 70 % -also 70 kg N/ha - als pflanzenverfügbar angesetzt und sind bei der Düngeplanung zu berücksichtigen. Eine Analyse des Gärrestes sollte erfolgen, um die tatsächlichen Nährstofffrachten ermitteln zu können. Eine verlustarme Ausbringung z. B. mit Schleppschlauchgeräten ist zu empfehlen, um gasförmige Ammoniakverluste zu minimieren. Die Anwendung von organischen Düngemitteln im Frühjahr bietet sich an, da hier die Grenzen für Stickstoff, die bei einer Ausbringung im Herbst zum Tragen kommen, nicht gelten. Somit kann die gesamte Nährstofffracht erhöht werden. Eine ausführliche Darstellung der Zuckerrübendüngung mit Gärresten findet sich in der LUF 9/2012. Tabelle 2: Wirkung des Stickstoffs aus organischen Nährstoffträgern zu Zuckerrüben (% vom Gesamt-N, ausführliche Tabelle unter Webcode ) Wirtschaftsdünger N-Anrechenbarkeit Gärrückstände 70 % Rindergülle 70 % Schweinegülle, Geflügelgülle 80 % Jauche 90 % Hühnertrockenkot 80 % Kompost 10 % Schwein 50 % Mist Rind, Pferd, Schaf, Ziege, Ente, Gänse 40 % Pute 50 % Hähnchen 60 % 6

7 Zusammenfassung Zur Erzielung eines optimalen Ertrages und guter Qualitäten spielt die Düngung zu Zuckerrüben eine wichtige Rolle. Der Nährstoffbedarf kann sowohl über mineralische als auch über organische Düngemittel gedeckt werden. Bei der Stickstoffdüngung kommt der richtigen Anwendung des Sollwertsystems eine entscheidende Bedeutung zu. Neben der Berücksichtigung des N-Gehaltes im Boden über den Nmin-Wert ist eine konsequente Handhabung der Zu- und Abschläge vom Sollwert unerlässlich. Charlotte Hogrefe Annette Hoffmann Landwirtschaftskammer Niedersachsen 7