Pflanzenverfügbarkeit von Phosphor in Recylingdüngern

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Pflanzenverfügbarkeit von Phosphor in Recylingdüngern"

Ursula Bäcker
vor 5 Jahren
Abrufe

1 Forschungsinstitut für biologischen Landbau FiBL Pflanzenverfügbarkeit von Phosphor in Recylingdüngern Else Bünemann Europäischer Nährstoffevent Basel

2 Gliederung Pflanzenbedarf P-Düngewirkung verschiedener Recyclingdünger - Düngereigenschaften: Löslichkeit, P-Formen - Externe Faktoren: Boden, Pflanze, Ausbringung (Platzierung; zeitliche Wirkung) - Vorhersage der P-Düngewirkung P-Düngung in der Praxis 2

3 Bedarf wichtiger Kulturpflanzen an Phosphor Mittlere P-Düngungsempfehlung (CH): 34 kg P/ha Flisch et al

4 P-Einträge in die Pflanzenproduktion am Beispiel der Schweiz 2/3 der P-Düngung stammt aus Gülle/Mist Spiess,

5 Bestimmung der P-Düngewirkung von Recyclingdüngern Feldversuche zeigen in Mitteleuropa meistens keine Unterschiede => Topfversuche, häufig mit künstlichen Substraten (Unterboden, Sandbeimischung etc.) Fotos: E.Bünemann (FiBL),

6 Differenzmethode: relative P-Düngerwirkung Dünger-P Annahmen: - P-Aufnahme +Dünger > 0P - P-Aufnahme aus Boden bleibt gleich P-Aufnahme Boden-P 0P Rec. TSP* Berechnung der relativen P-Düngerwirkung (in %): Gleiche P-Dosis P-Aufnahme Rec. P-Aufnahme 0P = P-Aufnahme TSP P-Aufnahme 0P * * statt TSP z.t. andere wasserlösliche Dünger verwendet

7 Relative P-Düngewirkung Mittelwert 50% 90% aller Werte 5 n Möller et al Adv. Agron. P Ausnutzung relativ zu TSP[%] Rohphosphat Gülle Biosolid (Bio-P) Biosolid (ChemP) Struvit Ca-Phosphate (nicht-wasserlösl.) Klärschlammasche (unbehandelt) AshDec Mg-Beh. AshDec Rhenania Pyrolyse Konverterschlacke Klärschlammasche (Saäureaufschluss)

Struvit TSP 1. P-Düngewirkung kann gleich sein, auch wenn Wasserlöslichkeit sehr unterschiedlich ist 2.

8 Düngereigenschaften: Löslichkeit, P-Formen wasserlöslich Klärschlammasche (unbehandelt) Klärschlammasche (Säureaufschluss) Ca Ca Mg Mg Klärschlammaschen (thermochemisch behandelt, unterschiedliche H 2 SO 4 -Zugabe) Struvit TSP 1. P-Düngewirkung kann gleich sein, auch wenn Wasserlöslichkeit sehr unterschiedlich ist 2. Säurelösliche Fraktionen (H 2 SO 4 oder HCl) => Ca-Phosphate 3. Alkalilösliche Fraktionen: Al-/Fe-Phosphate 8 Vogel et al JEQ

9 Kristalline P-Phasen in Abfallprodukten Holzasche Getreideasche Kristalline P-Phasen (XRD) Caphosphat-Silikate Na-Ca-Mg-Phosphate Hydroxyapatit Ca-K-Phosphate Struvite-K (KMg(PO 4 )) Beta-Lomonosovit Whitlockit Fleischknochenmehl Chlorfluorapatit 52 Hydroxyapatit Gastronomieabfälle Chlor-Fluorapatit 25 Gärreste (fest) Hydroxyapatit 7 % of total P => v.a. Ca-Phosphate mit verschiedenen Löslichkeiten Brod et al Nutr. Cycl. Agroecosyst. 9

10 Kristalline P-Phasen verringern die P-Düngerwirkung Klärschlammaschen: unbehandelt (untr) vs. thermochemisch mit CaCl 2 behandelt (tr); Al- oder Fe-Salze oder Kalkung zur Ausfällung/Stabilisierung des Klärschlamms P-Düngerwirkung sinkt mit Zunahme kristalliner P-Phasen wie Chlorapatit und Hydroxyapatit Nanzer et al JEQ 10

11 Externe Faktoren: Boden-pH ph Holzasche 2 Getreideasche 3 Fleischknochenmehl 4 Fischabfälle 5 Gastronomieabfälle 6 Gärreste (flüssig) 7 Gärreste (fest) 8 Rindergülle 9 Hühnermist In einem sauren Boden ist wasserlöslicher P positiv mit P-Düngerwirkung korreliert Brod et al Nutr. Cycl. Agroecosyst. 11

12 Externe Faktoren: Boden-pH ph Holzasche 2 Getreideasche 3 Fleischknochenmehl 4 Fischabfälle 5 Gastronomieabfälle 6 Gärreste (flüssig) 7 Gärreste (fest) 8 Rindergülle 9 Hühnermist In einem neutralen Boden ist HCl-löslicher P negativ mit P-Düngerwirkung korreliert Brod et al Nutr. Cycl. Agroecosyst. 12

13 P-Düngung im Biolandbau: zugelassene Handelsdünger sind kaum wirksam auf alkalischen Böden Topfversuch mit Raigras auf einem sauren und einem alkalischen Boden Rohphosphat, Fleischknochenmehl: nur im sauren Boden wirksam Hühnermistpellets und PK-Dünger aus Alkalipyrolyse: Wirksamkeit unabhängig vom Boden 13 Menold et al., unveröffentlicht

14 Abhängigkeit der P-Verfügbarkeit von der Pflanze z.b. Buchweizen zeigt Potenzial zur P-Mobilisierung aus Ca-Phosphaten (hoher Ca-Bedarf) Meyer,

15 Düngerausbringung: Platzieren oder Einmischen? Lokalisiertes TSP wird besser genutzt, aber für Klärschlammasche gegenteilige Wirkung Interaktion Dünger-Boden für Löslichkeit komplexer Dünger entscheidend Klärschlamm Klärschlammasche Lemming et al PLSO 15

16 Sofortige Wirkung vs. Vorratsdüngung Topfversuch mit Raigras: 4 Schnitte Relative P-Düngerwirkung steigt für viele Recyclingdünger mit der Zeit an Brod et al Nutr. Cycl. Agroecosyst. 16

17 Vorhersage der P-Düngewirkung Gute Korrelation auf zwei Böden (ph 5.1 und ph 7.7) zwischen relativer P- Düngewirkung verschiedener Recyclingdünger und Summe P austauschbar und NaHCO 3 -extrahierbar Ähnliche Ergebnisse mit 2% Zitronensäure Meyer,

18 Schlussfolgerungen Wasserlöslichkeit ist nicht entscheidend P-Düngewirkung häufig abhängig vom Boden-pH und P-Düngung in der Praxis: 1. Technische Anforderung: Granulierung (Düngerstreuer) 2. Rasche Wirksamkeit vs. langsame Freisetzung 3. Anreicherung von P im Boden (N/P- Verhältnis beachten, Düngung nach verfügbarem Anteil) 18

Ähnliche Dokumente

Pflanzenverfügbarkeit von P aus Klärschlammaschen

Pflanzenverfügbarkeit von P aus Klärschlammaschen Kontrollierende Faktoren? Kriterien für die Bewertung? H.E. Goldbach Unter Mitwirkung von T. Eichert, K. Leers, U.Arnold, M.Trimborn Claassen, Steingrobe,