CULTAN -Verfahren. in Kartoffeln. Institut für Pflanzenernährung. I nstitut für Nutzpflanzenwissenschaften und INRES sourcenschutz

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1 I nstitut für Nutzpflanzenwissenschaften und INRES sourcenschutz Institut für Pflanzenernährung Karlrobert Kreiten Str Bonn CULTAN -Verfahren in Kartoffeln Ch. Leufen, K. Sommer, H.W. Scherer 1

2 1. Einleitung Gliederung 1.1 CULTAN was ist hierunter zu verstehen? 1.2 Welche Vorteile ergeben sich für den Kartoffelanbau? 2. Technik für das CULTAN -Verfahren 3. Versuchsanstellung (Auszug aus der laufenden Arbeit) 3.1 Standorte 3.2 Versuchspläne 4. Ergebnisse 4.1 Erträge und Qualitäten 5. Ökologische Aspekte 4.3 N min -Untersuchung 5. Zusammenfassung 2

3 CULTAN: C ontrolled U ptake L ong T erm A mmonium N utrition CULTAN besteht aus zwei Elementen Depotdüngung mit Injektionsmaschine Ammoniumbetonte Ernährung Ammoniumsulfat Ammoniumphosphat Ammoniakstarkwasser Ammoniakgas Mischungen aus Ammonium und Harnstoff, mindestens 25 % NH 4 -Anteil, z.b. Piammon 3

4 CULTAN KAS 4

5 Ammonium NH 4+ wird als Kation an Ton-Humus- Komplexe gebunden. NO 3 - verlagert sich im Boden. Ausbildung eines intensiven Wurzelgeflechts um das Düngerdepot. Vorteil hinsichtlich der Nährstoffversorgung und Depotstabilisierung Die Ammoniumaufnahme erfolgt in Abhängigkeit von der Kohlenhydratsynthese aktiv. Nitrat wird unkontrolliert mit dem Transpirtationsstrom aufgenommen. Durch den Transport von Kohlenhydraten hin zu den Wurzelspitzen und der Aminosäuren bzw. Amide hin zum Spross werden die Knollen im Wachstum gefördert (Gegenstrom). Die vorübergehende Festlegung von NH 4 + durch Bodenorganismen und Algen wird durch eine lokal konzentriert Ausbringung verhindert.. Pflanzengesundheit und Dürreresistenz ist bei einer NH 4+ - Ernährung gegenüber Nitrat deutlich besser. 5

6 Welche Vorteile ergeben sich hieraus für den Kartoffelanbau: Ökonomie: Erzielen hoher Erträge bei geringen Stückkosten (höhere Düngereffizienz, bessere Pflanzengesundheit, usw.) Qualität: hoher Marktwareertrag mit entsprechenden Stärkegehalten und ohne qualitative Mängel (Zwiewuchs, Hohlherzigkeit) Ökologie: Minimierung der N-Verluste(Nitratbelastung des Grundwassers auf Beregnungsstandorten, aber auch NOx-Verluste) sowie Minimierung der Stickstoffeinträge in den Boden durch Krautreste nach der Ernte Bedarfsgerechte und kalkulierbare Pflanzenernährung mit einem hohen Wirkungsgrad der N-Düngung (90-95%). 6

7 Neuentwicklungen mit der Firma Grimme Gezogene Variante 7

8 8

9 9

10 10

11 Neuentwicklungen mit der Firma Grimme getragene Variante 11

12 12

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15 15

16 Versuchsstandort Versuchsstandort: Siersdorf, - Köln-Aachener Bucht -, 80 Bodenpkt., sl Sorte: Agria (Veredlungskartoffeln) Stauden: pro Hektar N min April 2004: 57 kg N/ha Vorfrucht: Winterweizen, Gelbsenf als Zwischenfrucht (Anbau ohne N Düngung) Nährstoffversorgung des Bodens: P 2 O 5 31,6 mg 100 g -1 CAL K 2 O 13,6 mg 100 g -1 CAL MgO 16,2 mg 100 g -1 CaCl2 ph 6,5 N 0,09 % Kjeldahl 16

17 Versuchsergebnisse 17

18 Versuchsergebnisse 18

19 Versuchsergebnisse Variante Agria 04 Art der Düngung N- Versorgung kg N/ha Knollen Anzahl/ Staude dt/ha % Stärke Siebsortierung relativ dt/ha >40 mm >50 mm 1 KAS in 2 Gaben , ASL+P- Depot , ASL+P- Depot , reduziert KAS: Kalkammonsalpeter 50% NH4-N u. 50% NO3-N ASL+P: Ammoniumsulfat 8 % NH4-N u. Ammoniumpolyphosphat 10 % NH4-N 19

20 Versuchsergebnisse 20

21 Versuchsstandort Versuchsstandort: Waldniel, Niederrhein, 70 Bodenpunkte. Sorte: Premiere, vorgekeimt (Veredlungskartoffeln) Stauden: pro Hektar N min März 2005: 40 kg N/ha Vorfrucht: Silomais Nährstoffversorgung des Bodens: P 2 O 5 22,1 mg 100 g -1 CAL K 2 O 16,3 mg 100 g -1 CAL MgO 10,1 mg 100 g -1 CaCl2 ph 6,5 N 0,09 % Kjeldahl 21

22 Versuchsplan Variante N-Versorgung N-Düngung Premiere 05 Art der Düngung kg N/100 dt Knollen FM kg N/ha kg N/ha** 1 KAS in 2 Gaben ASL-Depot ASL-Depot reduziert ** Düngung kg N/ha = N-Versorgung minus (kg N/ha N min + kg N/ha N Nachlieferung ) KAS: Kalkammonsalpeter 50% NH4-N u. 50% NO3-N ASL: Ammoniumsulfat 8 % NH4-N 22

23 Versuchsergebnisse Variante Premiere 05 Art der Düngung N- Versorgung kg N/ha Knollen Anzahl/ Staude dt/ha % Stärke Siebsortierung relativ dt/ha >40 mm >50 mm 1 KAS in 2 Gaben , ASL- Depot , ASL- Depot , reduziert KAS: Kalkammonsalpeter 50% NH4-N u. 50% NO3-N ASL: Ammoniumsulfat 8 % NH4-N 23

24 Versuchsstandort Versuchsstandort: Kartoffelcentrum Bayern, Rain a.lech, 80 Bodenpkt. Sorte: Agria (Veredlungskartoffeln) Stauden: pro Hektar N min April 2005: 55 kg N/ha Vorfrucht: Winterweizen, Gelbsenf als Zwischenfrucht (Anbau ohne N Düngung) Nährstoffversorgung des Bodens: P 2 O 5 18,3 mg 100 g -1 CAL K 2 O 15,5 mg 100 g -1 CAL MgO 8,8 mg 100 g -1 CaCl2 ph 6,5 N 0,09 % Kjeldahl 24

25 Versuchsplan Variante N-Versorgung N-Düngung Agria 05 Art der Düngung kg N/100 dt Knollen FM kg N/ha kg N/ha** 1 1.Ammoniumsulfat 2. KAS ASL-Depot ASL-Depot reduziert ** Düngung kg N/ha = N-Versorgung minus (kg N/ha N min + kg N/ha N Nachlieferung ) KAS: Kalkammonsalpeter 50% NH4-N u. 50% NO3-N ASL: Ammoniumsulfat 8 % NH4-N 25

26 Versuchsergebnisse Variante Agria 05 Art der Düngung N- Versorgung kg N/ha Knollen Anzahl/ Staude dt/ha % Stärke Siebsortierung relativ dt/ha >40 mm >50 mm 1 1.SSA 2. KAS , ASL- Depot , ASL- Depot , reduziert Bemerkung: In der Variante 1 konnten 10 % hohlherzige Kartoffel bonitiert werden KAS: Kalkammonsalpeter 50% NH4-N u. 50% NO3-N ASL: Ammoniumsulfat 8 % NH4-N 26

27 Ökologische Bedeutung des CULTAN -Verfahrens Auszug aus dem Versuchsjahr 2004 Sorte Agria, Standort Aldenhoven 27

28 Versuchsergebnisse N min -Untersuchung kg N/ha cm cm 0-30 cm 10 0 KAS HAS HAS red. 28

29 Bestandsaufnahmen aus den Jahren

30 Wuchshabitus der Stauden ( ) KAS Unterfuß Piamon Unterfuß 30

31 Verlauf der Abreife der Stauden in Abhängigkeit von der Art der N-Versorgung, 08. September 2003 KAS breitw. Piamon Unterfuß 31

32 Sorte: Sinora KAS breitwürfig ASL Injektion 32

33 Sorte: Premiere CULTAN KAS CULTAN KAS 33

34 Zusammenfassung Bei einer N-Versorgung nach dem CULTAN -Verfahren werden gleich hohe bis höhere Knollenerträge gegenüber konventioneller Düngung erzielt. Bei einer reduzierten Düngung lässt sich ein höherer N- Wirkungsgrad feststellen und die Ausbildung der Ertragsorgane wird so zeitiger unterstützt. Mit einer reduzierten N-Versorgung nach dem CULTAN -Verfahren, basierend auf dem höheren N-Wirkungsgrad, lässt sich ohne jegliche Qualitätsbeeinträchtigung eine ausgeglichene N-Bilanz erzielen. In den nach dem CULTAN -Verfahren gedüngten Varianten liegt bei der N min -Untersuchung nach der Ernte in allen Bodenschichten deutlich weniger Stickstoff vor. 34

35 Reduzierung von Arbeitsgängen beim Anbau von Kartoffeln nach dem CULTAN Verfahren Verbesserung der Düngereffizienz und Ausschöpfung des gesamten Ertragspotentials Kompaktere Stauden in den CULTAN -Varianten, die eine problemlosere Bestandsführung ermöglichen Größere Toleranz bei Trockenstress Größere Knollen und somit mehr verkaufsfähige Ware 35

36 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 36