Neue Methoden zur Ermittlung der Phosphorversorgung des Bodens

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1 Neue Methoden zur Ermittlung der Phosphorversorgung des odens Dr. W. Zorn, H. Schröter, G. Kießling Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft Jena 25. Thüringer Düngungs- und Pflanzenschutztagung Erfurt Problemstellung - Diskussion über begrenzte globale Rohphosphatreserven (je nach Quelle: 15 4 Jahre); - Langjährig negative P-ilanzen und dramatisch gesunkene P-Versorgung in Thüringen und anderen ckerbauregionen; - Regional sehr hohe oden-p-gehalte (Veredlungsregionen!) - Regional hohe P-Gehalte in den Oberflächengewässern - Die bedarfsgerechte P-Düngung erfordert experimentell belegte Richtwerte für die Düngebedarfsermittlung sowie eine Optimierung der Düngemittelapplikation. 1

2 P-Versorgung Thüringer cker- und Grünlandböden 213 bis 215 mg P/1g 1% 8% 6% 4% 2% % ckerland 49 % Grünland 62 % E D >1,4 7,3 1,4 4,9 7,2 2,5 4,8 <2,5 Inflation von odenuntersuchungsmethoden? L-Methode (alcium-cetat-lactat) ist das Standardverfahren: - adäquater ph-wert der Extraktionslösung: 4,1 (Rhizosphären-pH) - Pufferlösung gegen ph-verschiebungen und Verfälschung der P-Löslichkeit - angepasster a-gehalt - veröffentlicht von SHÜLLER in Z. Pflanzenernährung odenkunde durch VDLUF geprüft (Ergebnis: Verbandsmethode des VDLUF) - modifiziert durch ZORN u. KRUSE (Z. Pflanzenernährung odenkunde 1999) geprüft in Gefäß- und Feldversuchen (auch in Thüringen) wissenschaftlich geprüft - im Rahmen von Dissertationen - Gutachter internationaler wissenschaftlicher Zeitschriften (z.. Journal Plant Nutrition Soil Science), - Methodenprüfung im VDLUF, Warum bringt die TLL 216 neue Methoden? 2

3 P-Methodenprüfung im Gefäßversuch (standardisierte edingungen: Umweltbedingungen, odenmächtigkeit, ) eispiel: Mais, 2 Thüringer öden: 9 öden: < 5 % ao 3 2 öden % ao 3 9 öden > 1 % ao 3. multiple Regression Methode Regression Regression partielle Korrelationskoeffizienten r P ph bzw. ao 3 L,18,88***,9*,9* L-pH L 1) modifiziert,9*** L-P korrigiert = L-P gemessen * (1 +,83 * (L-pH - 4,1)) NaHO 2) 3,54***,81***,85*,81* (ao 3 ) H 2 O,38*,59***,56*,65* (H 2 O-pH) al 2,22*,66***,7*,75* (al 2 -ph) 1) Zorn u. Krause, Z. Pflanzenern. odenk., ) estandteil des odenuntersuchungssystems Kinsey Inflation von odenuntersuchungsmethoden? alternative bzw. neue odenuntersuchungsmethoden Fragen: 1. Liegt belastbarer experimenteller Nachweis der Eignung der Methoden unter deutschen edingungen (Gefäß- und Feldversuch) vor? 2. Sind die Richtwerte für die bleitung von P-Düngungsempfehlungen auf Grundlage von Feldversuchen erarbeitet worden? 3. Liegen elege für eine wissenschaftliche Prüfung (Dissertationen, Veröffentlichungen in wissenschaftlichen Zeitschriften, Methodengremien, ) vor? 4. Wer übernimmt die Verantwortung für die Qualität der P-Düngebedarfsermittlung mit nicht wissenschaftlich geprüften Methoden? 3

4 VDLUF-Positionspapier Dezember 215 VDLUF-Positionspapier Dezember 215 P-Düngung noch in der Diskussion! 4

5 Schwerpunkte für weitere ewertungen Trockenheit Wie weit können wir die oden-p-gehalte unter den edingungen des Klimawandels mit zunehmender Trockenheit absenken? Trockenheit hemmt P-ufnahme! Löß-raunschwarzerde Friemar (Thüringen) pril 211 ckerzahl: 96 Feldversuche Thüringen Winterweizen Ertragsdifferenz zum Höchstertrag in bhängigkeit vom oden-p-gehalt (P-ilanzgruppe kg P/ha) Toleranz -5 dt/ha uswertung nach ilanzmethode (Richter u. Kerschberger, 1991) P L mg P/1g oden 5

6 Feldversuche Thüringen Winterweizen Ertragsdifferenz zum Höchstertrag in bhängigkeit vom oden-p-gehalt (P-ilanzgruppe kg P/ha) Toleranz -5 dt/ha uswertung nach ilanzmethode (Richter u. Kerschberger, 1991) P L mg P/1g oden Präzisierung des P-Düngebedarfs durch zusätzliche odenuntersuchungen - Die bedarfsgerechte P-Düngung erfordert experimentell belegte Richtwerte für die P-Düngebedarfsermittlung; - Präzisierungen nur auf Grundlage seriöser Versuche und Methoden; - Ziel: Verbesserte ewertung der P-Versorgung der öden durch zusätzliche odenuntersuchungen (L-Methode bleibt Standardmethode) 6

7 P-Freisetzungsrate (P fr ) nach Floßmann u. Richter (1982) Prinzip der Methode 1. Wasserextraktion 1:2; 6 min; P-estimmung = P H2O 2. Wasserextraktion 1:2; 1 min, P-estimmung = P 1 erechnungen P = P L - P H2O k 1 =,1 * ln ((P / (P - P 1 )) ngabe in min -1 (Kinetikfaktor) P fr = k 1 * P L ngabe in µg P/1g * 1 min (P-Freisetzungsrate) aus dem Labor erhalten Sie den Wert: P fr Prinzip der P-Freisetzungsrate v 1 (P fr ) nach Floßmann und Richter (1982) 1. Schritt der Untersuchung (1. H 2 O-Extraktion; 1:2; 6 min) P in odenlösung labiler P mäßig labiler P nicht labiler P Reserve-P etwa P H2O etwa L-/DL-P bbildung nicht maßstabgetreu! Quelle: Richter u. Floßmann,

8 Prinzip der P-Freisetzungsrate v 1 (P fr ) nach Floßmann und Richter (1982) 2. Schritt der Untersuchung (2. H 2 O-Extraktion; 1:2; 1 min) mäßig labiler P nicht labiler P P fr = v 1 µg P/1g * 1 min bbildung nicht maßstabgetreu! Quelle: Richter u. Floßmann, 1987 ewertung der P-Freisetzungsrate unter erücksichtigung des P L -Gehaltes eispiel: Nullparzellen der P-Düngungsversuche TH 211 P fr µg/1g * 1min Friemar (stat.) keine signifikanten Mehrerträge Friemar (UFD) Mehrerträge: Getreide: >2% Dornburg Mehrerträge Getreide: >1% D E P L mg/1g oden hohe P-Freisetzungsrate, geringerer Düngebedarf mittlere P-Freisetzungsrate Gehalt niedrige P- Freisetzungsrate, höherer Düngebedarf Kirchengel (Gehaltsklasse D) Mehrerträge: WG: 19% WW: 1% SG: 1% 8

9 P-Gehaltsklasse ( 2,4 mg P/1g) Mehrertrag durch P-Düngung zu Wi-Weizen (dt/ha) Großenstein (n=2) Dachwig (n=1) Friemar UFD (n=2) ,6 2 P fr : hoch P fr : n. b. P fr : mittel 16 14, ,9 1, ,6 5 3, ,2 2,3 7% 1% 13% P-Düngung % bfuhr 5% 1% 15% P-Düngung % bfuhr 5% 1% 2% P-Düngung % bfuhr 2 mg P L /1g 2 mg P L /1g 1 1,5 mg P L /1g = untere Hälfte P-Gehaltsklasse (2,5 4,8 mg P/1g) Mehrertrag durch P-Düngung zu Wi-Weizen (dt/ha) 1 Dornburg (n=4) P fr : mittel 1 urkersdorf, Friemar, Großenstein (n=17) P fr : hoch 5 4,3 4,4 5 2,3 2 2,5 2,8 7% 1% 13% P-Düngung % bfuhr 7% 1% 13% P-Düngung % bfuhr Mit zunehmender Versuchsdauer steigen Mehrerträge an 9

10 P-Gehaltsklasse D (7,3 1,4 mg P/1g) Mehrertrag durch P-Düngung zu Wi-Weizen (dt/ha) 1 ohne Kirchengel (n=6) P fr : mittel 1 Kirchengel (n=7) P fr : niedrig 5 5 4,7 5,5 5,7 1,3 1,9,7 7% 1% 13% P-Düngung % bfuhr 7% 1% 13% P-Düngung % bfuhr ewertung der P-Freisetzungsrate unter erücksichtigung der P-Gehaltsklasse (nach L). P-Freisetzungsrate hoch mittel niedrig P-Gehaltsklasse D D P-Düngeempfehlung analog Gehaltsklasse (- *) D E ohne Korrektur ohne Korrektur ohne Korrektur *) = keine Reduzierung der P-Düngeempfehlung, wenn der P L -Gehalt in der unteren Hälfte der Gehaltsklasse liegt 1

11 erücksichtigung des P-Gehaltes in 2-4 cm (vorläufige Empfehlung) P L -Gehalt in 2 4 cm P-Gehaltsklasse 2 cm P-Düngeempfehlung >8% von 2 cm analog Gehaltsklasse Reduzierung -3% Reduzierung -3% <1,5 mg P/1g Zuschlag +3% Zuschlag +3% Zuschlag +2% usführliche Darstellung im Tagungsband Vorschlag für P-Gehaltsklassen für ckerböden im Trockengebiet (Probenahmetiefe: 2 cm) Nach Korrektur durch P-Freisetzungsrate Gehaltsklasse mg P L /1g oden P-Düngeempfehlung Kulturen mit hohem P-edarf mittlerem P-edarf emerkungen 2,5 >> bfuhr > bfuhr 2,6-5, > bfuhr bfuhr 5,1-7,5 bfuhr,5 * bfuhr P-Vorratsdüngung zu Kulturen mit hohem P-edarf D 7,6-1, (12,) max.,5 * bfuhr org. Düngung bis P-bfuhr E 1, (12,) keine org. Düngung 11

12 Fazit und Schlussfolgerungen Vorschlag zur Präzisierung der ewertung der P-Versorgung der öden L-Methode auch weiterhin Standardmethode Zusätzliche Untersuchung der P-Freisetzungsrate nach FLOSSMNN verbessert die P-Düngebedarfsprognose, gegebenenfalls auch die nalyse der odenschicht 2 4 cm erücksichtigung des pflanzenartspezifischen P-edarfs bei der P- Düngerbemessung Ergänzung auch durch den Einsatz der Pflanzenanalyse TLL empfiehlt nur geprüfte Methoden! Veranstaltungshinweis: 26.Thüringer Landesbraugerstentagung :3 Uhr Stadtroda 12