Einfache und sichere Düngung auch bei Wetterextremen Wie Innovationen und Düngerqualität den Ertrag beeinflussen

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1 Einfache und sichere Düngung auch bei Wetterextremen Wie Innovationen und Düngerqualität den Ertrag beeinflussen Michael Fuchs SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH Landwirtschaftliche Anwendungsforschung Cunnersdorf

2 Unsichere Ernten Verschärfung der Situation 2 Vertrocknete Maiskolben durch fehlender Regen in Mauretanien (Sahel Zone) Quelle: Oxfam issue briefing September 2012 Foto: Pablo Tosco 2. Dezember 2013 Michael Fuchs, SKWFachtagungen 2013/14

3 Veränderung der Temperatur 3 Winter Sommer Mittel Quelle: GROSS, 2006 Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

4 Veränderung Niederschlag 4 Winter Sommer Mittel Quelle: GROSS, 2006 Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

5 Niederschlag (mm) Temperatur ( C) Niederschlags und Temperaturveränderungen Niederschlags und Temperaturveränderungen von Febr.Juni Niederschlagssumme und Temperaturmittel Standort Cunnersdorf (Sachs.) Niederschlag Temperatur ,2 7,2 9,2 9,5 9, Beobachtungsperiode Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

6 Klima Deutschland folgt globalen Trend 6 Temperatur Winterniederschläge? Frühjahrsniederschläge Extremwetterereignisse Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

7 Ährenschieben immer früher 7 Ährenschieben Winterweizen am Standort Cunnersdorf ca. 2 Wochen früher 10.Juni 25.Mai 15.Mai R² = 0, Dezember 2013 Michael Fuchs, SKWFachtagungen Düngung 2013

8 Trockenheit und Hitze in der Vegetationsperiode 8 Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

9 Reaktionsmöglichkeiten der NDüngung? 9 Maßnahme Risiko Herbstdüngung Früher düngen Überwachsen der Bestände NVerluste über Winter Wassersättigung nach Winter (Denitrifikation, Auswaschung, Befahrbarkeit) 1. NGabe erhöhen Übermäßige vegetative Entwicklung, Später hoher Wasserbedarf 2. NGabe erhöhen Trockenheitsbedingte geringe Verfügbarkeit bei org. Dünger hohe Ammoniakverluste Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

10 NVerluste und Verfügbarkeitsprobleme 10 Winter Denitrifikation N 2 NO x N 2 O NDüngung mineralisch organisch NH 3 org. Dünger Sommer Mineralisation NO 3 Schlechte Befahrbarkeit Verfügbarkeitspobleme Verlagerung Wassersättigung im Boden Michael Fuchs, SKWFachtagungen Düngung 2012/13 10

11 Zeitweise zu viel Wasser 11 > 200 mm Niederschlag Mai/Juni Dezember 2013 Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

12 NDünger auf trockenem Boden (Gerste ) ca. 2 Wochen ohne Niederschlag Dünger bleibt auf der Bodenoberfläche liegen und steht der Pflanze nicht zur Verfügung (Gerste ) NStabilisierte Düngung senkt diese Risiken durch Gabenzusammenlegung und höher pflanzenverfügbare NVorräte im Boden Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

13 Wirkung von Nitrifikationsinhibitoren 13 NQuelle mineralischer od. org. Dünger NH 3 N 2 O NO x N 2 Denitrifikation N 2 O NO x N 2 nicht stabilisierbares Nitrat ca. 50% in 1 Woche (20 C) 6 Wochen (5 C) Ammonium NH 4 + Nitrosomonas Nitrit NO 2 Nitrobacter Nitrat NO 3 Nitrifikationsinhibitoren 58 Wochen (20 C) 1014 Wochen (5 C) Verlagerung Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

14 Wirkungsweise ammoniumstabilisierter Düngemittel 14 Pflanzenaufnahme NH 4 + Austausch Bodenlösung WurzelBodenkolloide Sorption im Boden NH 4 + K + H + Ca ++ Sorptionskörper des Bodens NH 4 + K + Wirkort NStabilisator NO 3 NH Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

15 Saugspannung (mbar) Wurzelsaugspannung Winterweizen Wurzelsaugspannung in der Hauptwurzelzone (3050 cm) Nstabilsierter Dünger traditioneller NDünger Erster Niederschlag nach 6 Wochen Trockenheit am Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

16 intensivere Wurzelbildung bei Ammoniumernährung 16 Michael Fuchs, Nährstoffund Wasserversorgung Klimaerwärmung, Bernburg 2012

17 Einfluss der NErnährung auf die Wurzel 17 Gewächshaus: Auswaschung Dezember 2013 Michael Fuchs, SKWFachtagungen 2013/14

18 Verändertes Wurzelbild bei Ammoniumernährung 18 Visualisierung des BodenpH mit Farbindikator bei unterschiedlicher NErnährung 8 Tage nach Pflanzung / Universität StuttgartHohenheim, Prof. Römheld AmmoniumErnährung NitratErnährung phwert 5,3 5,6 5,9 6,2 6,5 6,6 6,8 7,0 7,4 8, Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

19 mg N pro 100 g Boden HSUmsetzung unter verschiedenen Temperaturen 19 Applikation von 10 mg HSN pro 100 g Boden Cunnersdorf (50 % WKmax) Mittelwerte aus 3 Wiederholungen C HSN 20 C NH4N 5 C HSN 5 C NH4N HSAbbau (t 50 Wert): 20 C: 3,9 Stunden 5 C : 9,5 Stunden Stunden nach Applikation 2. Dezember 2013 Michael Fuchs, SKWFachtagungen 2013/14

20 NUmsatz zu Nitrat (t 50 Wert in d) Wirkungsdauer von NI im Bodenmodelltest bei 20 C 20 Dauer des NUmsatzes zu Nitrat (t 50 Wert) in Abhängigkeit vom Boden (LAF Cunnersdorf; Bodenmodelltest; Temperatur 20 C; Bodenfeuchte 50 % WKmax) Harnstoff ALZON 46 28,8 26,8 27, ,5 4,5 4,5 6,9 9,9 6,5 14,2 0 Rosenow Dedelow Trossin Cunnersdorf Bad Lauchstädt 2. Dezember 2013 Michael Fuchs, SKWFachtagungen 2013/14

21 NGaben und Aufteilung Beispiel Winterweizen 21 WiWei (70 dt/ha, 14 RP) Frühjahrstrockenheit 35 kg N Stroh 155 kg N Korn traditionelle NDüngung N G a b e n (kg/ha) Nstab. Dünger Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

22 Trockenheit und konventionelle Düngung NAufnahme feucht trocken Pflanzen/m² Reduktion/Ertragsminderung TKM Spitzenähr. Körner/Ähre Triebe/Pfl. 1. NGabe 2. Dezember NGabe Michael Fuchs, SKWFachtagungen 2013/14 3. NGabe

23 Trockenheit und Nstabilisierte Düngung NAufnahme feucht trocken Pflanzen/m² TKM Spitzenähr. Körner/Ähre Triebe/Pfl. 1. NGabe 2. Dezember NGabe Michael Fuchs, SKWFachtagungen 2013/14

24 Versuchsergebnis mit Nstabilisierten Düngern 24 Quelle: Schönberger/N.U. agrar, top agrar 12/2012 auch stabilisierte Dünger entwicklungsgerecht düngen. Ein zu früher Termin macht die Bestände zu fett. Ist das so richtig? 2. Dezember 2013 Michael Fuchs, SKWFachtagungen 2013/14

25 Ertrag (dt/ha) Äärentagende Halme/m² Anwendungsempfehlung beachtendüngungssysteme anpassen Einfluss von Gabenzusammenfassung und Düngetermin auf die Bestandesdichte und den Ertrag (Versuchsergebnis ein Versuch N.U. agrar in top agrar 12/ (kg/ha N) BBCH 27 (5.3.) BBCH 30 (11.4.) BBCH 31 (24.4.) BBCH 32 (4.5.) BBCH 49 (22.5.) ohne N ALZON ALZON ALZON Harnstoff Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013/

26 ährentragende Halme/m² Bestände steuern mit Nstabilisierten Düngern Einfluss verschiedener NDüngemittel auf die Bestockung Mittel aus 27 Versuchen in Wintergetreide Dezember 2013 Michael Fuchs, SKWFachtagungen 2013/14

27 Ertrag (dt/ha) An den Klimawandel angepasste Düngungssysteme 27 Einfluss zeitlich differenzierter Düngerteilgaben auf den Ertrag (Mittelwerte aus 6 Versuchen in Winterweizen, Cunnersdorf ) ,8 99,0 102,9 101,7 95, (kg/ha N) Herbst Vor VB (Febr.) VB (Mi. Mrz) BBCH 3237 BBCH 49/51 58,2 ohne N Harnstoff ALZON 46 ALZON 46 ALZON 46 ALZON 46 3x 2x 2x (früh) 2x(Herbst) 1x * 140 (BBCH 30) 200 * ALZON Mplus LSD 0,05 = 2,8 dt/ha Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013/14

28 Bestandessteuerung Nstabilisierte Düngung NH4+ langsame Wirkung Bestockung ± Zeitpunkt ± NMenge ± Schwefel ± Nitrat Schossen Keine unnötigen Triebe Ausgewogene Blattmasse NVersorgung muss stimmen von ES Wochen Körner/Ähre Spitzenähr. Pflanzen/m² Triebe/Pfl. 1. NGabe 2. Dezember 2013 Kornentwicklung Ausreichend N und Wasser TKM in trocken/heißen Gebieten Sorten mit hohem TKM und geringer Kornzahl meiden 2. NGabe Michael Fuchs, SKWFachtagungen 2013/14 28

29 Düngeempfehlung ammoniumbetonte Pflanzenernährung 29 QWeizen: Gabenteilung in 2 Gaben 1. NGabe bei schwachem Bestand früh (vor VB) und hoch (+S) 2 / 3 bis ½ der geplanten GesamtNMenge bei besserem Bestand später (ab VB) und verhaltener aber nicht unter 80 kg N/ha (S ggf. zur 2. NGabe) 2. NGabe an BBCH 32 bis BBCH 37 (39) Ergänzung der 1. NGabe unter Berücks. Ertragserwartung Spätgabe nur wenn Ertragserwartung überschritten wird oder nach hoher Vorlage mit Nstab. Dünger ab BBCH 49 mit traditionellem Dünger Gülle oder Gärrest + PIADIN nur zur 1. NGabe Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013/14

30 Düngeempfehlung ammoniumbetonte Pflanzenernährung 30 WiGetreide: eine zusammengefasste Gabe bei schwachem Bestand vor VB sobald schadlos befahrbar bei besserem Bestand VB Gabenhöhe wie traditioneller NDünger (100%) nur bei Roggen NReduzierung um 10 bis max. 20% mögl. aber auch Nstab. Vorlage von 70 bis 80% der NMenge und anschl. ab BBCH 37 RestNMenge nach Ertragserw. Gabenteilung erwägen ab NMenge >150 kg N/ha (dann meist etwas besserer Ertrag) Gülle oder Gärrest + PIADIN gleiche Empfehlung wie MD HerbstNDüngung nach Bedarf bei WiGer Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

31 Düngeempfehlung ammoniumbetonte Pflanzenernährung 31 Raps: eine zusammengefasste Gabe ab Ende Sperrfrist (1. Febr.) sobald schadlos befahrbar aber ebenso bis VB möglich Schwefel als Standardmaßnahme (ALZON flüssigs 25/6, RapsPowerMischdünger) Gabenhöhe wie traditioneller NDünger (100%) keine NReduzierung Bei Bemessung HerbstNAufnahme berücksichtigen Gülle oder Gärrest + PIADIN gleiche Empfehlung wie MD HerbstNDüngung nach Bedarf Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

32 Düngeempfehlung ammoniumbetonte Pflanzenernährung 32 Kartoffeln Zuckerrüben Mais: eine zusammengefasste Gabe kurz vor der Saat/Legen aber auch schon bis 4 Wochen vor der Saat/Legen möglich ZR bei ALZON 46 ca. 2 Wochen vor der Saat Kartoffel Gabenhöhe wie traditioneller NDünger (100%) Mais + ZR NReduzierung 10 bis max. 20% mögl. Gülle oder Gärrest + PIADIN gleiche Empfehlung wie MD Mehrerträge + Qualitätsverbesserung (Glattschaligkeit Kartoffel, AlphaAminoN ZR) Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

33 Versuchsstandorte Dauerversuch (DN 01) 33 Rosenow: Parabraunerde, Braunstaugley SL 4D, 5055 BP Schwach staunässebeeinflusst Jahresniederschlag 574 mm Jahresdurchschnittstemperatur 8,2 C Trossin: Braunerde, Braunfahlerde ls 4D, 3540 BP grundwasserfern Jahresniederschlag 574 mm Jahresdurchschnittstemperatur 9,2 C Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013/14

34 Ertrag/NEntzug (relativ) Versuchsergebnisse Ertrag und NEntzug (relativ) Einfluss eines Nstabilisierten Düngers auf Ertrag und NEntzug im Dauerversuch (Mittelwerte statischer Dauerversuch 2 Standorte, , n=32) Ertrag NEntzug ohne N AHL 28 ALZON flüssig (100%) LSD 0,05 = 2,8 (Ertrag), 4,1 (NEntzug) ALZON flüssig (70%) Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013/14

35 Relativertrag Versuchsergebnisse Ertragsverlauf Nass/kaltes Frühjahr ausgeglichenes Frühjahr Trocken/warmes Frühjahr ALZON flüssig (100%) AHL 28 (100%)

36 NDüngewirkung 2013 war ausgeprägt 36 verschiedene NMengen im NSteigerungsversuch Mitte Juli 2013 Foto: Fuchs,

37 Kornertrag (dt/ha) NSteigerung mit PIAGRAN 46/ALZON Kornertrag (dt/ha) im NSteigerungsversuch in Winterweizen (WWN1913C) Wirtschaftlicher 110 Ertrag bei 220 kg/ha N Grenze bei etwa 250 kg/ha N NEntzug 100 Korn bei 98 dt/ha = 220 kg/ha N Nahezu ausgeglichene NBilanz Bessere NEffizienz von ALZON ,2* 85,2 98,4* 97,5* 99,9* 93,9 92,6 96,8 R² = 0,9807 R² = 0, ,0 75,8 PIAGRAN 46 ALZON NDüngung (kg/ha N) 2. Dezember 2013 Michael Fuchs, SKWFachtagungen Düngung 2013 Sorte: Opal N min (6.3) = 13 kg/ha, GD 5% = 1,7 dt/ha

38 NBilanz (kg/ha N) NSteigerung mit PIAGRAN 46/ALZON NBilanz (kg/ha N) von ALZON 46 im NSteigerungsversuch in Winterweizen (WWN1913C) R² = 0, NDüngung (kg/ha N) Sorte: Opal N min (6.3) = 13 kg/ha, 2. Dezember 2013 Michael Fuchs, SKWFachtagungen Düngung 2013

39 Relativwerte NSteigerung Vergleich bei Düngung von 200 kg/ha N Ertrag, Rohprotein, NEntzug und ährentragende Halme relativ im NSteigerungsversuch Winterweizen (WWN1913C) 38 Kornertrag (dt/ha) Rohprotein (%) NEntzug ährentagende Halme 60 92,6 dt/ha 14,7 % 106* kg/ha N 485 Halme/ m² 106* ohne N PIAGRAN 46 KAS ALZON VB (7.4.) BBCH 32 (8.5.) BBCH 37 (17.5.) BBCH 51 (6.6.) 2. Dezember 2013 Michael Fuchs, SKWFachtagungen Düngung Sorte: Opal N min (6.3) = 13 kg/ha, GD 5% Kornertrag = 2 % GD 5% Rohprotein = 2 % GD 5% NEntzug = 2 % GD 5% ährtr. Halme = 11 %

40 Ertrag (relativ) Vergleich der Düngungssysteme Einfluss eines Düngemittels bei gleicher Gabenteilung auf den Ertrag Mittelwerte (relativ) aus 5 Versuchen WiGetreide und 2 Versuchen Winterraps, Landwirtschaftliche Anwendungsforschung Cunnersdorf 2003) WiGetreide (n=5) WiRaps (n=2) NTeilgaben ohne N trad. NDünger trad. NDünger Nstab. Dünger WiGetreide WiRaps Düngemittel = PIASAN 24S (24 % N, 3 % S) mit und ohne Nitrifikationshemmstoff Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

41 Empfehlung 41 Gabenzusammenfassung 1Gabenstrategie (Raps, Mais, ZR, Getreide bis 150 kg/ha N) 2Gabenstrategie (Qualitätsweien, Getreide > 150 kg/ha N) Frühe Düngung ab Ende Sperrfrist vor VB möglich Raps zuerst dann Wintergetreide Mais (Gülle, Gärsubstrat + PIADIN weit vor Aussaat möglich) Nstabilisierter Düngerform ALZON 46 zuerst/sehr früh möglich Raps/GetreidePower (fördern zudem Bestockung) ALZON flüssigs 25/6 früh aber bei späterer Anwendung möglich Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

42 Düngestrategie ammoniumbetonte Pflanzenernährung 42 NI verlangsamen die NUmsetzung zu Nitrat Nitrat trotzdem in geringen Mengen vorhanden (ca. 1 / 3 konv. Dünger) Es ist richtig, dass die gesamte NMenge oder große Teile in einer Gabe ausgebracht werden und dass nichts wieder weggenommen werden kann Nutzung der Eigenschaften des Kations NH 4 + (Pflanze+Boden) Umstellung aber der Düngungssysteme Gabenzusammenfassung Frühe hohe 1. NGabe solange Kein die unnötiges Pflanze vegetatives wächst kann Wachstum/weniger sie auf den NVorrat unprod. früh ausge Nebentriebe brachter stabilisierter Dünger im Boden zurückgreifen und ist dann für Geringes Verlustrisiko eine NDüngewirkung nicht unbedingt auf Niederschläge angewiesen! Kontinuierliche NVersorgung Resultat Nutzung Bodenfeuchtigkeit = Ertragssicherung und Mehrerträge Wurzelausbildung verbessert NAufnahme und Wassernutzung Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013/14

43 Vorteile Nstabilisierter Dünger 43 NI verlangsamen die NUmsetzung zu Nitrat Neben Ammonium auch stets geringe Mengen an Nitrat verfügbar Frühe Düngung bei ausreichend Wasser möglich (Bestandessteuerung) Nutzung der Eigenschaften des Kations NH + 4 für Pflanzen und Boden Kein Überwachsen trotz hoher NMengen NEffizienz wird erhöht NVerluste vermindert Umstellung der Düngungssysteme Gabenzusammenfassung Mehr Wurzeln bessere Wasserausnutzung Vorteile besonders bei kritischen Witterungsbedingungen Geringere Verfügbarkeitsprobleme Ertragssicherung und Mehrerträge Michael Fuchs, SKWFachtagung Düngung 2013

44 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit und 44 eine gute Ernte 2014