Kalkempfehlungen auf dem Prüfstand Wieviel Kalk muss sein? Dr. Frank Lorenz, LUFA Nord-West, Oldenburg
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- Stanislaus Dunkle
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1 Wieviel Kalk muss sein? Dr. Frank Lorenz, LUFA Nord-West, Oldenburg
2 Vergleich ph-wert und Kalkungsempfehlung Untersuchung nach VDLUFA Bodenart Kalk (CaCO 3 ) ph-wert (KCl) Kalk (CaCO 3 ) Gips kg/ha kg/ha kg/ha kg /ha S 5,1 C , S 6,3 E 0 6, ls 5,5 C , ls 5,7 C , IS 5,6 C , IS 5,6 C , IS 5,6 C , hls 5,3 C , hls 5,3 C , IS 6,0 D 0 6, S 5,8 D 0 5, ph- Wert (CaCl 2 ) ph- Gehalts- Klasse Kalkung Ökol. Bodenbewertung durch Technisches Büro DI Unterfrauner Melioration Dolomit (mit 40% MgCO 3 ) Flächen im Elbe-Weser-Dreieck, 2015 Die KAK und das Ca:Mg-Verhältnis 2
3 Optimale Kationenverhältnisse Hypothese Belegung der Austauschplätze im Boden nur mit den basisch wirksamen Kationen Calcium, Magnesium und Kalium Vollständige Neutralisation der Bodensäure Einstellung eines idealen Nährstoffverhältnisses an den Austauschern: % Ca % Mg % K + Die KAK und das Ca:Mg-Verhältnis 3
4 Optimale ph-werte für Böden in Niedersachsen Sand schwach lehmiger Sand, Schluff lehmiger Schluff stark lehmiger Sand, toniger Schluff Tongehalt sandiger Lehm, stark toniger Schluff toniger Lehm, schluffiger Ton, Ton Moor
5 Inhalt 1 Kalk baut Brücken 2 Kalk neutralisiert Säure 3 Versuchsergebnisse
6 Inhalt 1 Kalk baut Brücken
7 Kalk bildet Bodenaggregate Freitag, Uhr Freitag, Uhr Montag, Uhr 7
8 Aufbau von Tonmineralen 8
9 So sind Tonminerale aufgebaut 1. Schicht 2. Schicht 3. Schicht Ca 2+ Mg 2+ K + H + 9
10 Wieso sind Tonminerale elektrisch geladen? OH - Al 3+ Si 4+ OH - OH - OH - K + 10
11 Calciumbrücken flocken Tonminerale OH - OH - Al 3+ OH - Al 3+ OH - OH - Ca 2+ OH - OH - OH - 11
12 Strukturwirkung von Calcium Tonminerale Porenwinkelvermörtelung Kartenhausstruktur 12
13 Was bedeutet der Tongehalt für die Bodenstruktur? 20 % Ton (sandiger Lehm) 6 % Ton (Sandboden) 13
14 Inhalt 2 Kalk neutralisiert Bodensäure
15 ph-wert beeinflusst massiv den Ertrag 15
16 Was ist der ph-wert? H 2 O H + + OH - ph 7 = 10-7 = 0, g/l H + ph 6 = 10-6 = 0,00006 g/l H + ph 5 = 10-5 = 0,0006 g/l H + ph 4 = 10-4 = 0,006 g/l H + ph 3 = 10-3 = 0,06 g/l H + ph 2 = 10-2 = 0,6 g/l H + ph 1 = 10-1 = 6 g/l H + Wasserstoff Wasserstoff Sauerstoff 16
17 Zwei Wege, um mit Kalk Bodensäure zu neutralisieren Carbonat-Puffersystem (überwiegend bei ph über 6,8) Austauscher-Puffersystem (überwiegend bei ph von 5,0-6,8) 17
18 So funktioniert das Carbonat-Puffersystem CaCO 3 + H 2 CO 3 Kalk + Kohlensäure aus dem Boden Ca(HCO 3 ) 2 Calcium-Bikarbonat + H 2 O Ca(OH) 2 + H 2 O + Wasser Calcium-Hydroxid + CO 2 + Kohlendioxid Ca 2+ 2 OH H + aus dem Boden Tonmineral 2 H 2 O Neutralisation 18
19 So funktioniert das Austauscher-Puffersystem H 2 SO 4 SO 4 2- Ca Ca 2+ H + SO 4 2- CaSO
20 % an der KAK % an der KAK Die Belegung der Austauscher hängt vom Standort ab 70 Sandboden, ph 5,5 70 Ackermarsch, ph 6,
21 Inhalt 3 Versuchsergebnisse 19
22 34 einjährige Versuche (1958) Region Weser-Ems-Gebiet Böden S und l S, Humusgehalte 2,5-6,7 % Versuchsfrage Wie beeinflußt die Calciumversorgung die Ertragsfähigkeit von leichten Böden? Versuchsfrucht Hafer Versuchsvariante 75 kg/ha N als Ammonsalpeter 22
23 Ca % am Austauscher Enge Beziehung zwischen ph-wert und Calcium Belegung am Austauscher R² = 0, ,5 5 5,5 6 6,5 ph KCl Nieschlag
24 Kornertrag dz/ha Keine Beziehung zwischen Ca am Austauscher und Ertrag R² = 0, Ca % am Austauscher Nieschlag
25 VR 824, Kalksteigerung ( ) Region Groß Bersen, Emsland Boden Sand (Podsol), Humusgehalt 2,3 %, Ackerzahl 26 ph KCl zu Beginn 5,9 Versuchsfrage Wie wirken sehr hohe Kalkgaben auf Sandboden bei einem bereits optimal eingestellten ph-wert? Versuchsfrüchte Sommergerste, Roggen Versuchsglieder 30 dz/ha Kalkmergel (13 dz/ha CaO) 50 dz/ha Kalkmergel (22 dz/ha CaO) 75 dz/ha Kalkmergel (33 dz/ha CaO) 90 dz/ha Kalkmergel (40 dz/ha CaO) 25
26 Kennzahlen und Erträge ph KCl Ertrag (rel.) 7 6,8 6,6 6,4 6,2 6 5,8 5,6 5,4 5,2 5 5,9 6,4 ohne Kalk 13 dz/ha CaO 6,3 22 dz/ha CaO 6,7 33 dz/ha CaO Basische Kationen in % 6,2 40 dz/ha CaO ohne Kalk 13 dz/ha CaO dz/ha CaO dz/ha CaO P 2 O 5 (DL-löslich) dz/ha CaO ,6 62,7 61,2 66,3 60, ohne Kalk 13 dz/ha CaO 22 dz/ha CaO 33 dz/ha CaO 40 dz/ha CaO 10 ohne Kalk 13 dz/ha CaO 22 dz/ha CaO 33 dz/ha CaO 40 dz/ha CaO 26
27 VR 743, Meliorationskalkung ( ) Region Jever, Friesland Boden schluffige (Knick-)Marsch, Grünlandumbruch, sandiger Lehm ph KCl zu Beginn 4,5 Versuchsfrage Prüfung verschiedener Meliorationsmaßnahmen auf schwerer Ackermarsch Versuchsglieder 1. Kalksteigerung: dz/ha CaO als Mg-Branntkalk 2. Pflugtiefe: cm 3. Drainage: dräniert nicht dräniert Versuchsfrüchte Weizen, Bohnen, Gerste, Hafer 27
28 Bodenstruktur vor Versuchsbeginn 28
29 Erträge (Mittel aus 7 Versuchsjahren) Relativertrag % 130 = 57,7 dz/ha = 44,3 dz/ha
30 Effekte der Kalkung 1963 ph KCl Ca:Mg ohne Kalk 5,6 2,2 100 dz/ha CaO 5,7 3,1 200 dz/ha CaO 6,3 3,2 Die KAK und das Ca:Mg-Verhältnis 30
31 VR 573, Meliorationskalkung ( ) Region Wesermarsch, Abbehauserwisch Boden (Knick-)Brackmarsch, toniger Lehm ph KCl zu Beginn 5,9; Ca:Mg-Verhältnis 3,8:1 Versuchsfrage Wie wirken unterschiedliche Kalk- und Magnesiumdünger auf schwerem Boden? Versuchsfrüchte Rüben, Weizen, Bohnen, Gerste, Hafer Versuchsglieder 1. ohne Kalk 2. Mergel 3. Branntkalk 4. Mg-Mergel Versuchskalkung 100 dz/ha CaO (1951 und 1956 jeweils 50 dz/ha CaO) 31
32 Ertrag in GE (dz/ha) Ertragsentwicklung ohne Kalk Mergel Branntkalk Mg-Mergel dz/ha CaO 50dz/ha CaO 10 Rüben 1952 Weizen 1953 Bohnen 1954 Gerste 1955 Rüben 1956 Weizen 1957 Bohnen 1958 Hafer
33 ph und Ca:Mg-Verhältnis ph KCl Ca:Mg ohne Kalk 5,9 3,8 Mergel 6,6 5,3 Branntkalk 6,9 5,6 Mg-Mergel 6,6 4,4 33
34 % Anteil wasserstabiler Aggregate <0,5 mm >0,5 mm ohne Kalk Mergel Branntkalk Mg-Mergel 34
35 Die Probenahme ist entscheidend! ph-gehaltsklasse A B C D E Precision Farming 35
36 Zusammenfassung 1. Der ph-wert ist ein sehr guter Indikator für die Kalkversorgung des Bodens. 2. Die aktuellen Kalkempfehlungen wurden in Feldversuchen auf Praxisflächen ermittelt. Sie berücksichtigen ackerbauliche und wirtschaftliche Zusammenhänge. 3. Für optimale Erträge sollte der ph-wert für die jeweilige Bodenart optimal eingestellt sein. Die KAK und das Ca:Mg-Verhältnis 36
37 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 37
Kalkung. Stand: 01.02.2015 1
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