Effiziente Düngestrategien im Ackerbau

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Erich Martin
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1 Effiziente Düngestrategien im Ackerbau N-Effizienz steigern in der Steiermark Urs Schmidhalter Lehrstuhl für Pflanzenernährung Technische Universität München Steiermark 2014

N-Bilanz N-Aufnahme, N-Nachlieferung aus dem Boden und N-Düngung (Winterweizen 80-100 dt/ha) N-Nachlieferung NH 3, N 2 O, N 2

2 N-Bilanz N-Aufnahme, N-Nachlieferung aus dem Boden und N-Düngung (Winterweizen dt/ha) N-Nachlieferung NH 3, N 2 O, N 2 N-Aufnahme N-Nachlieferung (60 kg/ha) N-Düngung N min -Vorrat zu Vegetationsbeginn (ca 40 kg/ha) Februar März April Mai Juni Juli August NO 3

N ha -1 Niedrigertragszone 110 kg N ha -1 Mittelertrag 153 kg N ha -1 Hochertrag 195 kg

3 Ertragszonen und differenzierte N-Düngung Strategie I (einheitlich) 153 kg N ha -1 Strategie II (Kartenansatz) Strategie III (Sensor) Niedrigertrag 155 kg N ha kg N ha -1 Niedrigertragszone 110 kg N ha -1 Mittelertrag 153 kg N ha -1 Hochertrag 195 kg N/ha -1 Mittelertrag 155 kg N ha -1 Hochertrag 155 kg N/ha kg N/ha kg N/ha -1

4 Was führt zu Ertragsunterschieden in einem Felde? Hochertragszone Mittelertragszone nfk: 205 mm Niedrigertragszone nfk: 136 mm Angebot an verfügbarem Wasser (nfk) in verschiedenen Ertragszonen! nfk: 65 mm

5 Erfassen der nutzbaren Feldkapazität mittels Fernerkundung bspw. Thermographie >250 mm < 50 mm. Pflanzen zeigen Trockenstres oder Abreifebild..

6 Einfluss der N-Form auf den Ertrag von Winterweizen in einem Langzeitexperiment 120 Kontrolle KAS Harnstoff ASS AHL NI 100 Ertrag (dt ha -1 ) Winterweizen Jahr N-Formen unterscheiden sich nicht wesentlich!

7 N min Untersuchung ist wichtig! Bodennitratgehalt bestimmen lassen oder vor Ort selber untersuchen

9 Wie viel Stickstoff liefert der Boden und welche Kultur profitiert besonders? 120 Kart. N-Lieferung Boden (kg/ha) Kart. Kart. WG WW WG Rüben WG WG WG Kart. WG WG N-Lieferung Boden (N 0 ): 55 kg N~ 1% von Krumen-N-Vorrat (5500 kg N/ha)

10 Düngefenster oder Null-N-Düngefenster zeigen auf wie viel Stickstoff der Boden liefert Düngefenster

11 Reduktion von N-Verlusten in die Hydrosphäre Nitratauswaschung Grundwasser NO 3 Oberflächengewässer

12 Sickerwassermenge (mm) Sickerwasser entsteht im Winterhalbjahr Sickerwassermenge im Vergleich gedüngt und Langjährige Lysimeteruntersuchungen ungedüngt im Durchschnitt über alle Früchte ( ) VG mm Sickerw. VG mm Sickerw. Sept Aug Juli Juni Mai April März Feb Jan Dez Nov Okt gedüngt nicht gedüngt

13 Fruchtfolge: WW WG - ZR Zwischenfrüchte reduzieren die Nitratauswaschung 120 Nährstoffauswaschung von N im Vergleich der Jahre zwischen gedüngt und ungedüngt bei Zuckerrüben 106 N-Auswaschung (kg/ha) VG 1-9 VG 10 mit Zwischenfrucht

14 N 2 O, NH 3, N 2 Reduktion von N-Verlusten in die Atmosphäre

15 Was ist der Unterschied zwischen Mineraldüngern und Wirtschaftsdüngern??

16 Gülle ist wertvoll! Gülle ist zehn Euro wert (Landwirtschaftskammer Niedersachsen) Gülle ist fünf bis zehn Euro wert (LUFA Nord-West, Oldenburg)

17 Gülleuntersuchung Voraussetzung für gezielte Düngung: Kennen der Nährstoffgehalte der Wirtschaftsdünger. Durchschnitts- oder Faustzahlen = grobe Anhaltswerte, teilweise enorme Abweichungen von tatsächlichen Nährstoff- und Trockensubstanzgehalten. Bewertung der Nährstoffgehalte von Mischgüllen ist besonders schwierig.

18 Gülleuntersuchung Gülleuntersuchung ist sinnvoll und notwendig! Voraussetzung für gezielte Düngung: Kennen (= Bestimmen) der Nährstoffgehalte der Wirtschaftsdünger!

19 NIRS Sensor am Güllefass zur Erfassung der Nährstoffgehalte von Güllen.es geht aber auch einfacher und kostengünstiger

20 Gülleuntersuchung Eine ädaquate, vereinfachte Nährstoffbestimmung von Einzelgüllen, basierend auf einer gut homogenisierten Mischprobe aus dem Güllelager bzw. aus dem Güllefass, ist möglich! Rindergüllen bleiben relativ homogen nach ausreichender Durchmischung Schweinegüllen können variabler sein und stellen höhere Ansprüche an die Homogenisierung (auch während des Transports) TS- Gehalt schwankt!

21 Kenntnis der Nährstoffgehalte von Güllen extrem wichtig!

22 Einzelbetriebliche Nährstoffgehalte von Güllen können sehr stark schwanken! Schweinegülle

23 Wie stark variiert der Nährstoffgehalt beim Ausbringen?.jedes einzelne Fass wurde beprobt. Trockensubstanz (%) 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0, Fassnummer P-Gehalt % 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0, Fassnummer Ammoniumgehalt (%) 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0, Fassnummer K-Gehalt (%) 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0, Fassnummer

24 Gülleinjektion in 10 cm Bodentiefe: Zwischen den Güllebändern steht später der Mais

25 Gülle im Band abgelegt und unmittelbar danach eingearbeitet

26 Ammoniakverluste nach Gülleausbringung.. die Uhr tickt.. Verbliebenes Ammonium (%) Std 2 Tage 8 Tage 4 Std 2 Tage 8 Tage eingearbeitet oberflächlich

27 TM-Ertrag von Silomais nach Gärrestdüngung Silomais TM-Ertrag (dt/ha) Düngeverfahren Düngetermin* mehrjähriges Mittel Kontrolle (ohne Gülle) Gülle bandförmig = wie Schleppschlauch T T Gülleinjektion T T Gülleinjektion + Piadin T T Düngetermine 2005: T 1 = 5. April; T 2 =10. Mai 2007: T 1 = 21. Mai 2008: T 1 = 1. April; T 2 = 28. April Saattermine 2005: 12. Mai; 2007: 25. April; 2008: 6. Mai.

28 N-Aufnahme von Silomais nach Gärrestdüngung Silomais N-Aufnahme (kg/ha) Düngeverfahren Düngetermin* mehrjähriges Mittel Kontrolle (ohne Gülle) Gülle Schleppschlauch T T Gülleinjektion T T Gülleinjektion + Piadin T T Düngetermine 2005: T 1 = 5. April; T 2 =10. Mai 2007: T 1 = 21. Mai 2008: T 1 = 1. April; T 2 = 28. April Saattermine 2005: 12. Mai; 2007: 25. April; 2008: 6. Mai.

29 Hemmstoffe bewirken dass Ammonium während 3-6 Wochen stabilisiert wird. Im Vergleich zu flächiger Applikation wird auch im Band bzw. bei Injektion Ammonium bis ca. 3 Wochen stabilisiert.

30 Gülleunterfußdüngung zu Mais im Strip-Till-Verfahren - Anspruchsvoll - Präzise Ablage, Entfernung vom Saatkorn (Salzschäden) - Leichte Böden - Mit Piadin häufig verbesserte N-Aufnahme, z. T. erhöhte Erträge

31 Ansätze zur Ertragsoptimierung und Minderung von N-Verlusten bei mineralischer und organischer Düngung Hohe Erträge bei geringstmöglicher Menge an reaktivem N im Boden zu Vegetationsende! präzisere Prognose des N min -Vorrates und der N-Nachlieferung aus dem Boden sowie des N-Bedarfs des Pflanzenbestandes durch realistische Ertragserwartung N-Stabilisatoren reduzieren Nitratauswaschung und Lachgasemissionen (weniger Gaben wirken sich auch positiv aus und ermöglichen eine höhere Flexibilität) Präzisionsdüngung (gezielte Platzierung, teilflächenspezifische Mengenbemessung) Kenntnis der Zusammensetzung der organischen Dünger Ausbringungszeit und technik in der organischen Düngung (rasche Einarbeitung bei flächiger-, Bandablage oder Injektion)

32 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

34 Nitrifikationsinhibitoren reduzieren Lachgasverluste

35 Nitrifikationshemmer in Gülle reduzieren Lachgasverluste 5 4,5 4 kg N 2 O-N / ha 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Kontrolle (ohne Gülle) Gülle bandförmig = wie Schleppschlauch Gülle mit Piadin bandförmig = wie Schleppschlauch Gülle injiziert Gülle mit Piadin injiziert

36 Gülle-Nährstoffgesamtüberblick N (kg/m³) NH 4 (kg/m³) TS (%) NH 4 (kg/m 3 ) P (kg/m³) K (kg/m³) S (kg/m³) Probenummer Probenummern 0-30: Milchviehgülle Probenummern 31-70: Biogasgärrest Probenummern 71-80: Schweingülle

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