Landwirtschaft im Klimawandel ist ein Umdenken bei der Stickstoffdüngung notwendig? Dr. Klaus Brenner, SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH

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1 Landwirtschaft im Klimawandel ist ein Umdenken bei der Stickstoffdüngung notwendig? Dr. Klaus Brenner, SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH

2 Die Fragen» Klimawandel in Bayern angekommen?» Wie reagieren die Pflanzen auf den Klimawandel?» Hat der Klimawandel Auswirkungen auf die N-Effizienz? (N-Verluste, N-Verfügbarkeit aus Düngemitteln)» Ist ein Umdenken bei der Stickstoffdüngung notwendig? (Düngetermine, Düngesysteme) Arbeitskreis KLIWA Deutscher Wetterdienst; Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg; Landesamt für Umwelt, Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht Rheinland-Pfalz; Bayerisches Landesamt für Umwelt 11. November 2013 FT-Düngung Weichering

3 Es wird heiß: Klimamonitoring im Rahmen des Kooperationsvorhabens KLIWA Arbeitskreis KLIWA Deutscher Wetterdienst; Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg; Landesamt für Umwelt, Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht Rheinland-Pfalz; Bayerisches Landesamt für Umwelt November 2013 FT-Düngung Weichering

4 Es wird heiß + 4 Grad bis November 2013 FT-Düngung Weichering

5 Trend: Ertrag bei Getreide (incl. KM) in Bayern Quelle: Destatis 11. November 2013 FT-Düngung Weichering

6 Ertragsprognose Winterweizen 6 Modellgestützte Ertragsprognosen für Weizen in Österreich für Quelle: Alexandrov et al. 2002) 11. November 2013 FT-Düngung Weichering 2013

7 Temperaturerhöhung - Mehr im Winter November 2013 FT-Düngung Weichering

8 Mehr im Winter 11. November 2013 FT-Düngung Weichering

9 Mittlere Niederschlagsummen (mm) (Datenquelle: LWF/ DWD) 11. November 2013 FT-Düngung Weichering

10 Niederschlag - mehr aber umverteilt 11. November 2013 FT-Düngung Weichering

11 Niederschlag - mehr aber umverteilt 11. November 2013 FT-Düngung Weichering

12 Ende Mai Wasser ohne Ende 1 2 vom 30.Mai bis zum 2. Juni fielen auf Bayern 8,28 Billionen Liter Regenwasser

13 Ertrag und Nitratauswaschung im Lysimeter (Lysimeterversuch mit Zuckerrüben, 1985, LPE Weihenstephan) ,9 Ber. Zuckerertrag (dt/ha) 111,8 116,2 106, ,4 ohne N 120 KAS 120 ALZON KAS 180 ALZON ,5-40,5-50,4-56,4-67,8 Nitratauswaschung kg/ha N (N-Düngung: 3.4. bzw. 5.6.) 11. November 2013 FT-Düngung Weichering 2013 (214 mm Niederschlag im Mai) 13

14 Vorteile der N-Stabilisierung 14 Bessere Erträge und N-Effizienz Verminderte Nitrat- Auswaschung Bessere N-Versorgung Geringere N-Verluste Verminderte gasförmige N-Verluste (N2O, N2) Bessere P-, Fe-, Mn-, Zn-, Cu, Si Klimaschutz Physiologische Effekte Ernährung (geringerer Energiebedarf, Wurzelwachstum, Wasserschutz Phytohormone) ph-absenkung im Rhizospärenbereich bedarfsgerechte N-Anlieferung Arbeit sparen Hemmung der Nitrifikation Ammoniumbetonte Ernährung Stabilisierte N-Düngungssysteme 11. November 2013 FT-Düngung Weichering 2013

15 Lachgas hat hohes CO 2 -Äquivalent 15 1 kg Lachgas = 296 kg CO 2 Lebensdauer = 120 Jahre 11. November 2013 FT-Düngung Weichering 2013

16 Lachgasemissionen: N-Düngung und Nitrat-N November 2013 FT-Düngung Weichering 2013

17 Lachgas - Nitrifikationshemmer November 2013 FT-Düngung Weichering 2013

18 11. November 2013 FT-Düngung Weichering

19 Klima Bayern folgt globalen Trend 19 Temperatur Winterniederschläge Sommerniederschläge Extremwetterereignisse

20 N-Verlust und -Verfügbarkeitsprobleme 20 Winter Denitrifikation N 2 NO x N 2 O N-Düngung mineralisch organisch NH 3 org. Dünger Sommer Mineralisation NO 3 - Schlechte Befahrbarkeit Verfügbarkeitspobleme Verlagerung Wassersättigung im Boden 20

21 Verkürzung der Entwicklungszeit bis Ernte 21 Quelle: B. Köster, TU Dresden, DLG Mitteilungen 01/ November 2013 FT-Düngung Weichering 2013

22 Reaktionsmöglichkeiten der N-Düngung? Maßnahme Risiko Herbstdüngung Früher düngen Überwachsen der Bestände N-Verluste über Winter Wassersättigung nach Winter (Denitrifikation, Auswaschung) 1. N-Gabe erhöhen Unnötige vegetative Entwicklung, Später hoher Wasserbedarf 2. N-Gabe erhöhen Trockenheitsbedingte geringe Verfügbarkeit bei org. Dünger hohe Ammoniakverluste 22

23 ALZON weniger Nitrat im Dränwasser November 2013 FT-Düngung Weichering 2013

24 Vorteile der N-Stabilisierung 24 Bessere Erträge und N-Effizienz Verminderte Nitrat- Auswaschung Bessere N-Versorgung Geringere N-Verluste Verminderte gasförmige N-Verluste (N2O, N2) Sicherung der N-Verfügbarkeit Physiologische Effekte (geringerer Energiebedarf, Wurzelwachstum, Phytohormone) ph-absenkung im Rhizospärenbereich bedarfsgerechte N-Anlieferung Arbeit sparen Hemmung der Nitrifikation Ammoniumbetonte Ernährung Stabilisierte N-Düngungssysteme Bessere P-, Fe-, Mn-, Zn-, Cu, Si Ernährung 11. November 2013 FT-Düngung Weichering 2013

25 Verändertes Wurzelbild bei Ammoniumernährung 25 Visualisierung des Boden-pH mit Farbindikator bei unterschiedlicher N-Ernährung 8 Tage nach Pflanzung / Universität Stuttgart-Hohenheim, Prof. Römheld Ammonium-Ernährung Nitrat-Ernährung ph-wert 5,3 5,6 5,9 6,2 6,5 6,6 6,8 7,0 7,4 8,

26 Saugspannung (mbar) Wurzelsaugspannung Winterweizen Wurzelsaugspannung in der Hauptwurzelzone (30-50 cm) N-stabilsierter Dünger traditioneller N-Dünger

27 Phosphat- und Spurenelementaufnahme November 2013 FT-Düngung Weichering 2013

28 N-Dünger auf trockenem Boden (Gerste ) ca. 2 Wochen ohne Niederschlag Dünger bleibt auf der Bodenoberfläche liegen und steht der Pflanze nicht zur Verfügung N-Stabilisierte Düngung senkt diese Risiken durch Gabenzusammenlegung und höher pflanzenverfügbare N-Vorräte im Boden

29 ALZON unter trockenen Bedingung April 2007 N 10B-07-C ohne N AHL kg N/ha VB 70 kg N/ha BBCH kg N/ha BBCH 49/51 ALZON flüssig 100 kg N/ha VB 80 kg N/ha BBCH37

30 Kornertrag (rel.) Rohprotein (%) Winterweizen Sortenversuch Düngesysteme mit ALZON 46 Mittel der Sorten Akteur, Cubus, Magnus, Tommi (N 01A-07) Kornertrag (dt/ha) Rohprotein (%) ,6 113,7 108, , ,2 13, trad. Vergleichsdünger ALZON 46 GetreidePower kg/ha N VB (15.3) ES 32/33 (17.4) ES (3.5) ES (15.5) * -

31 Ertrag (relativ) Vergleich der Düngungssysteme Einfluss eines Düngemittels bei gleicher Gabenteilung auf den Ertrag Mittelwerte (relativ) aus 5 Versuchen Wi-Getreide und 2 Versuchen Winterraps, Landwirtschaftliche Anwendungsforschung Cunnersdorf 2003) Wi-Getreide (n=5) Wi-Raps (n=2) N-Teilgaben ohne N trad. N-Dünger trad. N-Dünger N-stab. Dünger Wi-Getreide Wi-Raps Düngemittel = PIASAN 24-S (24 % N, 3 % S) mit und ohne Nitrifikationshemmstoff

32 Vorteile N-stabilisierter Dünger im Klimawandel NI verlangsamen die N-Umsetzung zu Nitrat Neben Ammonium auch stets geringe Mengen an Nitrat verfügbar Frühe Düngung bei ausreichend Wasser möglich Nutzung der Eigenschaften des Kations NH + 4 für Pflanzen und Boden Kein Überwachsen trotz hoher N-Mengen N-Effizienz wird erhöht N-Verluste vermindert Umstellung der Düngungssysteme Gabenzusammenfassung Mehr Wurzeln bessere Wasserausnutzung Vorteile besonders bei kritischen Witterungsbedingungen Geringere Verfügbarkeitsprobleme Ertragssicherung und Mehrerträge

33 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 33