Teilflächenspezifische Stickstoffdüngung in Winterraps

Transkript

1 Teilflächenspezifische Stickstoffdüngung in Winterraps Karla MüllerM Christian-Albrechts Universität t Kiel Institut für f r Pflanzenbau und züchtung Abteilung Acker- und Pflanzenbau gefördert durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt

2 Gliederung! N-Problematik! Raps! Lösungsansatz! Versuchsaufbau! Methoden! Zusammenfassung

3 Nährstoffüberschuss Nährstoffsalden des Sektors Landwirtschaft Bundesrepublik Saldo [kg/ha] N P Bach et al N-Problematik

4 Gesetzliche Rahmenbedingungen Wasserrahmen- & EG-Nitratrichtlinie! Nitrat-Grenzwert 50 mg/l Grundwasser Nitrat im Körper in Nitrite! kanzerogen " Maßnahmen zur Verminderung der Nitratauswaschung ins Grundwasser zwingend erforderlich N-Problematik

5 N-Bilanz einer Rapsfruchtfolge N-Bilanz: N- Einfuhr N-Abfuhr Düngung Entzug durch Erntegut Fruchtfolge Winterraps Winterweizen Wintergerste Raps N-Bilanz kg/ha

6 Spross N-Verlust vor Ernte N-Aufnahme Raps N-Aufn.W-Weizen Nmin Stickstoff [kg N/ha] Nmin Aug. 1. Okt. 1. Dez. 31. Jan. 2. Apr. 2. Jun. 2. Aug. Korn-N Stroh-N 2. Okt. 2. Dez. 1. Feb. 3. Apr. Raps

7 Spross 300 Teilflächenspezifische N-Düngung im Winterraps N-Verlust vor Ernte N-Aufnahme Raps N-Aufn.W-Weizen Nmin Stickstoff [kg N/ha] Korn-N Stroh-N N-Auswaschung Raps Nmin Aug. 1. Okt. 1. Dez. 31. Jan. 2. Apr. 2. Jun. 2. Aug. 2. Okt. 2. Dez. 1. Feb. 3. Apr.

8 Lösungsansatz Kombinierter modell- und sensorgestützter Ansatz Ertragsprognosen Düngebedarf

9 Ertragspotenzial! Strahlungsaufnahme! Wasserverfügbarkeit! Nährstoffversorgung! Variieren teilflächenspezifisch!!!

10 Teilflächenspezifische N-Düngung im Winterraps Wasserverfügbarkeit

11 Teilflächenspezifische N-Düngung im Winterraps Stickstoffnachlieferung

12 Ziele teilflächenspezifischer Pflanzenproduktion Bestandesführung unter Berücksichtigung der teilflächenspezifischen Variabilität der Standortbedingungen Geringere Umweltbelastung (verminderter, gezielterer Einsatz von Produktionsmitteln)

13 Modelle Aktuelle Wetterdaten Historische Daten Ertragspotenzial Sensorik

14 Teilflächenspezifische N-Düngung im Winterraps Versuchsaufbau

15 Teilflächenspezifische N-Düngung im Winterraps Versuchsaufbau

16 Teilflächenspezifische N-Düngung im Winterraps Versuchsaufbau

17 Blockaufteilung N3 N0 N2 N1 Probenahme Sensorik

18 Wasserverfügbarkeit & Nährstoffversorgung? " Wassergehalt " Bodentypen " Nmin " Wurzelwachstum " Mineralisationspotenzial " Modell Bodenparameter Bodenwasser Wurzelwachstum Methoden

19 Methoden! Bodenwassergehalt # TDR! Bodentypen # Bodenansprache! Nmin # Probenahme! Durchwurzelung # Minirhizotrone Methoden

20 Teilflächenspezifische N-Düngung im Winterraps Minirhizotron Methoden

21 Strahlungsaufnahme? Strahlungsaufnahme: " Geländeposition " Blattfläche/ Blattmasse " Chlorophyllgehalt " Stickstoffgehalt Methoden

22 Methoden Destruktiv Sensorik " Beprobung " Aufarbeitung im Labor " valide Daten "Zeitaufwändig!! " Zeitnah " viele Daten " geringer Zeitaufwand " Abgleich Methoden

23 Sensorik! N-Sensor! Handspektrometer Reflexion $ Chlorophyllgehalt $ N-Gehalt! Digitalkamera! LAI 2000! Lightsensor Bedeckungsgrad $ Blattfläche Blattfläche Photosynthetically Active Radiation

24 Teilflächenspezifische N-Düngung im Winterraps N-Sensor zur Flächencharakterisierung Yara FieldScan Methoden

25 Reflexionsspektrum 50% 40% Reflektion 30% Chlorophyllkonzentration 20% N-0 N-50 10% N-100 N-150 0% Wellenlänge (nm) Methoden

26 Sensorik " Suche nach Korrelationen zwischen destruktiv und nicht destruktiv gemessenen Daten " Eignung der Sensorik zur Ableitung von Pflanzenparametern/ Beschreibung des Pflanzenbestandes Methoden

27 Modelle Pflanzenwachstumsmodell %Simulation des Wachstums unter verschiedenen Bedingungen %Übertragbarkeit auf andere Regionen %Möglichkeit aktuelle Wetter- & Pflanzenbestandesdaten in Ertragsprognose einzuarbeiten Bodenhaushaltsmodell Methoden

28 Zusammenfassung Handlungsbedarf durch N-Ineffizienz von Raps %Kombinierten modell- & sensorgesteuerten Ansatz zur teilflächenspezifischen N-Düngung "Umfangreiche Datenaufnahme mittels unterschiedlicher Messverfahren zur Erfassung von Pflanzenparametern "Einbauen dieser Parametern in Modelle

29 # Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!