K+S KALI GmbH. Dr. Andreas Gransee. K+S Gruppe

Dr. Andreas Gransee K+S Gruppe

Ernährung der Weltbevölkerung Eine zentrale Aufgabe Bevölkerungszunahme Schwindende Ressourcen Klimaveränderung Food or Fuel? Veränderung der Ernährungsgewohnheiten (z.b. Fleischkonsum) Erhöhung der Flächenproduktivität durch Züchtung, Bewässerung, Pflanzenschutz und Mineralstoffversorgung K+S Gruppe 1

Bevölkerungszunahme Ernährung der Weltbevölkerung Eine zentrale Aufgabe Bevölkerungszunahme Schwindende Ressourcen Klimaveränderung Food or Fuel? Veränderung der Ernährungsgewohnheiten (z.b. Fleischkonsum) Erhöhung der Flächenproduktivität durch Züchtung, Bewässerung, Pflanzenschutz und Mineralstoffversorgung K+S Gruppe 2

Bevölkerungszunahme K+S Gruppe 3

Bevölkerungszunahme Bevölkerung in Tausend 6.000.000 5.000.000 4.000.000 3.000.000 2.000.000 1.000.000 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Afrika Asien Nordamerika Lateinamerika Europa Quelle: UN Population Division Stand 2006 K+S Gruppe 4

Bevölkerungszunahme Entwicklung der landwirtschaftlichen Nutzfläche pro Kopf 6000 5000 m 2 pro Kopf 4000 3000 2000 1000 0 1950 1975 2000 2025 K+S Gruppe 5

Schwindende Ressourcen Application of MOP can lead to an accumulation of chlorides in the soil Agrartechnik Hohenheim K+S Gruppe 6

Schwindende Ressourcen Süßwasserreserve pro Einwohner 1950 1000 m 3 pro Einwohner (UNESCO 2000) K+S Gruppe 7

Schwindende Ressourcen Um 1 kg Produkt zu erzeugen, braucht man 350 l Wasser bei Mais 550 l Wasser bei Weizen 580 l Wasser bei Kartoffeln 4500-6500 m 3 pro ha (450-650 mm) K+S Gruppe 10

Klimaveränderung Klimawandel und Bevölkerungszuwachs führen zu dramatischen Verlusten an landwirtschaftlich genutzten Flächen weltweit: 50-100.000 km 2 pro Jahr durch Bodendegradation 20 40.000 km 2 pro Jahr durch fortschreitende Urbanisierung 70 140.000 km 2 pro Jahr (= Landfläche der neuen Bundesländer) (Sundquist, B. 2000. 'Topsoil loss - Causes, effects and implications: a global perspective.' The Earth's Carrying Capacity - some literature reviews) K+S Gruppe 11

Klimaveränderung Weltweit ein Drittel der bewässerten Flächen ist von Versalzung betroffen 40% der Nahrungsmittel werden auf bewässerten Flächen produziert Jede Minute gehen 3 ha durch Versalzung verloren K+S Gruppe 12

K+S Kali GmbH Veränderung der Ernährungsgewohnheiten Steigende Einkommen = mehr und bessere Nahrungsmittel Wechsel von stärke- zu proteinbasierter Kost Etwa 80% der Weltbevölkerung leben von weniger als $ 3.000 pro Jahr. Wenn die Menschen diesen Punkt erreichen, wird der Einkommenszuwachs vor allem für die Verbesserung der Ernährung verwendet. K+S Gruppe 13

Veränderung der Ernährungsgewohnheiten Fleischkonsum und Futtergetreideeinsatz 120 jährlicher Fleischkonsum pro Kopf nach Regionen benötigte Futtergetreidemenge zur Herstellung von 1 kg Fleisch 100 80 7 kg 60 40 2 kg 4 kg 20 0 Nordam. Quelle: FAO EU Lateinam. Welt Asien Afrika Geflügel Schwein Rind K+S Gruppe 14

Erhöhung der Flächenproduktivität dt/ha 80 70 60 Getreideerträge in ausgewählten Regionen 50 40 30 20 10 0 Nordamerika Südamerika Westeuropa Osteuropa Asien Afrika Quelle: FAO 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2007 Erträge je Hektar in Westeuropa und Nordamerika aufgrund einer ausgewogenen Düngetradition und professionellen Anbausystemen sowie vorteilhafter klimatischer Bedingungen weltweit am höchsten Schwellenländer verfügen bei verstärkter Anwendung der so genannten balanced fertilization über großes Aufholpotenzial K+S Gruppe 15

Erhöhung der Flächenproduktivität N:P:K Düngungsverhältnisse nach Regionen N P2O5 K2O 100 80 60 Application of MOP can lead to an accumulation of chlorides in the soil 40 20 0 Westeuropa Afrika Westasien Lateinamerika Nordamerika Welt K+S Gruppe 16

Erhöhung der Flächenproduktivität Stickstoffverbrauch und Weizenerträge in Indien Verbrauch N-Dünger (Mio t) 16 Erhöhung der Flächenproduktivität 14 Bsp. Indien 12 10 8 6 4 2 N-Verbrauch Weizenertrag 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Ertrag (t/ha) 0 1960 1970 1980 1990 2000 2010 0 K+S Gruppe 17

Erhöhung der Flächenproduktivität Einfluss von K- und Mg-Düngung auf die N-Aufnahme von Getreide N-Entzug in kg N/ha 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 57% N-Düngung 185 kg N/ha 63% 64% 74% 0 50 100 150 150 +Mg 150 + Mg + S K-Düngung in kg K 2 O/ha 82% 85% K+S Gruppe 18

Gründe für die aktuelle Lage Ursachen für die aktuelle Preisrückgänge Rekordernte Verwerfungen an den Finanz- und Rohstoffmärkten: - limitierte Verfügbarkeit von monetären Mitteln - sinkender Ölpreis drückt Agrarpreise Prognose Angespannte Versorgungslage bei Agrarprodukten Erholung der Agrarpreise für wahrscheinlich K+S Gruppe 19

Nachfrage nach Düngemitteln - Weltbevölkerung, Getreideproduktion und Düngemittelverbrauch - relativ 160 150 140 130 120 110 100 Getreideproduktion + 50 % Bevölkerung + 40 % Mineraldüngerverbrauch + 37 % Ackerland + 7 % 90 Quelle: FAO; Towards 2015/30; Final Report 2002 1995 2030 K+S Gruppe 20

Düngemittelbedarf nach Regionen 15 + 5,2 %/Jahr 44 % Mill. t Kali (K 2 O) 10 5 Asien Nord-Am.: 18 % Europa: 17 % + 4,7 %/Jahr + 1,9 %/Jahr -0,4 %/Jahr Latein-Amerika: 17 % 0 Quelle: IFA 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007P2009P 2011P K+S Gruppe 21

Stickstoffproduktion und ldw. Verbrauch 2005/06 Frühere Sowjetunion Nordamerika 7,3 8,4 Westeuropa Osteuropa 12,3 12,4 4,2 2,5 11,9 2,6 Asien Afrika 55,7 55,6 Millionen t N 2,9 2,9 50 2,9 5,7 40 30 20 10 0 Lateinamerika Welt, total: Ozeanien 0,5 1,3 Quelle: FAO/IFA Produktion: 97,7 Mio. t N Landw. Verbrauch: 91,4 Mio. t N K+S Gruppe 22

Phosphatproduktion und ldw. Verbrauch 2005/2006 Nordamerika 1,6 2,4 Westeuropa Osteuropa Frühere Sowjetunion 3,3 0,7 0,8 0,7 8,6 4,6 Asien Afrika 18,6 21,3 Millionen t P 2 0 5 20 15 10 5 0 Lateinamerika 1,9 4,7 2,6 1,0 Ozeanien 1,0 1,5 Quelle: FAO/IFA Welt, total: Produktion: Landw. Verbrauch: 38,4 Mio. t P 2 0 5 36,9 Mio. t P 2 0 5 K+S Gruppe 23

Phosphat: Ressourcen, Reserven, Krusteninhalt Welt-Phosphatreserven 2007 in wirtschaftlichen Lagerstätten bei Kosten < 40 $ / t Vorräte 2007 18,0 Mrd. t Abbau 2007 156 Mio. t Quelle: BGR Statische Lebensdauer 115 Jahre K+S Gruppe 24

Phosphat: Ressourcen, Reserven, Krusteninhalt Welt-Phosphatreserven 2007 in wirtschaftlichen Lagerstätten bei Kosten < 40 $ / t nachgewiesen nicht nachgewiesen Quelle: BGR Vorräte 2007 18,0 Mrd. t Abbau 2007 156 Mio. t Statische Lebensdauer 115 Jahre Technisch gewinnbar wirtschaftlich semimarginalbauwürdig marginal Reserven 18,0 Mrd. t Reserve base 50,0 Mrd. t Ressourcen 94 Mrd. t Seamounts 900 Mrd. t 925.000 Mrd. t in der Erdkruste vorhandene Menge (Clarke Wert von 0,23 % P 2 O 5 ) K+S Gruppe 25

Welt-Nährstoffverbrauch nach Regionen Mio. Tonnen Nährstoff 23,4 23,0 17,6 19,2 4,4 4,8 5,2 4,72006 2007 95,7 99,6 2006 2007 2006 2007 4,5 4,4 15,2 17,3 2006 2007 2006 2007 Quelle: IFA 11/08 2006 2007 2,3 2,6 2006 2007 Deutschland Mio.t Nährst. 2006 2007 K 2 O 27,2 28,9 P 2 O 5 38,2 39,3 N 95,8 100,5 Gesamt 161,2 168,7 K+S Gruppe 26

Welt-Kaliabsatz nach Regionen Mio. Tonnen 9,5 10,8 6,9 7,4 4,4 4,7 24,7 20,8 8,4 10,4 0,7 0,7 Einschl. Kaliumsulfat und Kalisorten mit niedrigerem K 2 O-Gehalt Quellen: IFA, K+S 1,6 1,7 Deutschland Weltkaliabsatz: 2007: 58,7 Mio.t 2006: 50,7 Mio. t K+S Gruppe 27

Landwirtschaftlicher Kaliverbrauch nach Regionen 30.000 27.500 25.000 Welt 1.000 t K 2 O 15.000 12.500 Entwickelte Märkte (Nordamerika, Westeuropa, Australien, Japan) 1.000 t K 2 O 22.500 10.000 20.000 17.500 7.500 15.000 5.000 80/ 82/ 84/ 86/ 88/ 90/ 92/ 94/ 96/ 98/ 00/ 02/ 04/05 10.000 7.500 15.000 12.500 10.000 5.000 7.500 5.000 2.500 2.500 0 0 80/ 82/ 84/ 86/ 88/ 90/ 92/ 94/ 96/ 98/ 00/ 02/ 04/05 80/ 82/ 84/ 86/ 88/ 90/ 92/ 80/ 94/ 82/ 96/ 84/ 98/ 86/ 00/ 88/ 90/ 92/ 02/ 04/05 94/ 96/ 98/ 00/ 02/ 04/05 Übergangsmärkte 1.000 t K 2 O (Zentral- und Osteuropa & ZA) Entwicklungsmärkte (Lateinamerika, Asien, Afrika, Ozeanien) 1.000 t K 2 O K+S Gruppe 28

Anbieterstruktur am Weltkalimarkt 33,2% 22,8% 11,8% 9,3% 9,2% 9,0% 3,2% 1,5% PCS Mosaic Agrium Canpotex Jahr 2007 Quellen: IFA, K+S Belaruskali Uralkali BPC (ab 2006) K+S Silvinit IPC ICL- Gruppe DSW Iberpotash CPL Beteiligung von PCS an ICL APC Beteiligung von PCS SQM Beteiligung von PCS Sonst. China, Intrepid, Vale, Compass K+S Gruppe 29

Weltkaliabsatz nach Empfangsregionen 2007 Amerika 36,2% Osteuropa 8,0% Deutschland 2,9% Afrika 1,2% Westeuropa 9,7% Ozean./Div. 0,8% Asien 41,2% Quellen: IFA, K+S 58,7 Mio. t eff (2006: 50,7 Mio. t eff) K+S Gruppe 30

Weltkalikapazität, -produktion und -absatz Mio. Tonnen 80 70 60 50 40 30 20 10 0 52,6 Technisch verfügbare Kapazität (inkl. angekündigter Kapazitätserweiterungen) Produktion Absatz 54,2 54,4 50,7 Sowjetunion 49,1 43,9 45,5 36,2 China 58,7 59,0 55,0 35,2 45,1 46,0 48,5 54,0 56,6 50,9 57,8 59,0 Ø + 5% Ø + 3% Finanzkrise 1988 93 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 (e) Einschl. Kaliumsulfat und Kalisorten mit niedrigerem K 2 O-Gehalt Quellen: IFA, K+S Kürzung Uralkali Kürzung Rio Tinto 75,3 66,4 Wachsende Weltbevölkerung, steigende Nachfrage nach qualitativ höherwertigen Nahrungsmitteln, insbesondere in Schwellenländern, und steigender Einsatz von Bioenergie Die Finanzkrise hat zu einer Kaufzurückhaltung bei Düngemitteln geführt. Mittelfristig bei Kali rund 3% - 5% Nachfragewachstum p.a. erwartet Sämtliche angekündigte Kapazitätserweiterungen und -kürzungen (Uralkali, Rio Tinto) bis 2013 berücksichtigt Hohe Auslastung der technisch verfügbaren Kapazitäten auch in den kommenden Jahren erwartet K+S Gruppe 31

Dünger-Einsatz Kenntnisse 1. Ertragssteigerung Nahrungs- mittel 2. Qualität Nahrungsmittel Bioenergie gut teilweise gut 3. Sicherheitssysteme Nachhaltigkeit Ressourcen- Nutzung nicht ausreichend K+S Gruppe 32

Nutzbare Feldkapazität nach Regionen nfk in % Pflanzenentwicklung < 30 Pflanze unter Wasserstress, Ertragseinbußen 30 50 Noch ausreichende Wasserversorgung 50 80 Optimales Wasserangebot 80 100 Beginn Überversorgung und Sauerstoffmangel Quelle: www.agrowetter.de K+S Gruppe 33

Wirkung von Nährstoffen auf das Wachstum von Pflanzen unter Trockenstress Photosynthese (µmol CO 2 m -2 s -1 ) 50 40 30 20 10 niedrig ausreichend 0 niedrig LOW MILD leicht SEVERE stark Sen Gupta et al., 1988, Plant Physiol. Trockenstress K+S Gruppe 34

Wassernutzungseffizienz bei gedüngten Pflanzen 200 180 180 160 140 120 100 100 100 106 80 60 40 20 0 Kontrolle Gedüngt Wasser % Ertrag/Liter Quelle: Eck (1988) K+S Gruppe 35

Einfluss der K-Düngung auf den Ertrag, den Zuckergehalt und den Wasserverbrauch von Zuckerrüben Düngung Ertrag g TS / Gefäß Zuckergehalt Wasserverbrauch g K / Gefäß Rüben Blätter % i. Fr. S. l / kg TS 0,20 41,9 58,0 15,1 522 0,78 77,6 64,0 16,6 364 2,72 109,3 59,4 17,6 314-40 % Quelle: Prof. Scherer, Universität Bonn K+S Gruppe 36

Wirkung einer verminderten Kaliumdüngung auf das Wurzelwachstum von Weizenpflanzen Wurzelwachstum relativ (NPK=100) 120 100 80 60 40 20 0 Gesamtwurzel Hauptwurzel Nebenwurzel NPK NP Wurzellänge je Masseeinheit Wurzel verringert sich bei NP um 22% Quelle: Augustin 1984 K+S Gruppe 37

Akkumulation von Zuckern in K-Mangel-Blättern Kontrolle K-Mangel Zucker-Konzentration (mg Glukose equiv. g -1 DW) 12 76 K+S Gruppe 38

Abnahme des Exportes von Zucker bei K-Mangel Kontrolle K-Mangel Phloem Export (mg Glukose equiv. g -1 DW 8 h -1 ) 3.4 1.6 K+S Gruppe 39

Relative Verteilung der Kohlenhydrate zwischen Spross und Wurzeln (%) 84 97 Kontrolle K-Mangel 16 3 K+S Gruppe 40

Relative Verteilung der Kohlenhydrate zwischen Spross und Wurzeln (%) 84 97 99 77 Kontrolle wenig wenig wenig K Mg P 16 3 1 23 Cakmak et al., 1994a K+S Gruppe 41

WW-Mehrertrag, Versuche Österreich 1400 1260 1246 1200 Kg ha -1 1000 800 600 400 982 584 750 488 390 240 224 375 664 450 821 Ø 598 kg/ha 200 0-200 1992 1993 1994 1995 1997-99 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 1998 Einsatz von 25 kg/ha EPSO Top (Bittersalz) im 2 Knotenstadium (32.) K+S Gruppe 42

Einfluss einer Blattdüngung auf den Ertrag von Wintergerste (2008) 12,2 Kleinalsleben: ph 6,9; 18 mg K 2 O; 14 mg MgO, 14 mg P 2 O 5 12 Ertrag (t ha -1 ) 11,8 11,6 11,4 11,2 11 10,8 10,6 0,54 % K im Korn 0,55 % K im Korn 0,62 % K im Korn 0,55 % K im Korn 10,4 10,2 Kontrolle EC 31 EC 51 EC 51 15 kg/ha EPSO Top 15 kg/ha EPSO Top 15 kg/ha Combitop Alle Varianten: 165 kg/ha N als AHL Ernterückstände: WW-Stroh 2007 K+S Gruppe 43

Auswirkungen unterschiedlicher Wasser- und Kalium- Versorgung auf den Ertrag von Triticale Ertrag (t/ha) 8 + 11% + 33% + 123% + 85% 6 4 2 0 Kontrolle gering (70% FK) stark (ab EC 30) stark (ab EC 60) "Trockenstress" Quelle: Grzebisz 1998 0 120 kg K2O/ha K+S Gruppe 44

Kali spart Wasser Kalium fördert den Ertrag von Sommergerste unter Trockenbedingungen 100 90 Trockenes Jahr Normales Jahr Ertragssteigerung (%) 80 70 60 50 40 30 20 10 +1,6 t +1,1 t 50 kg K2O 100 kg K2O 150 kg K2O 0 Versuch in Deutschland (2002/3), Kalium als Korn-Kali K+S Gruppe 45

Material und Methoden - Standort (nach GARZ et al. 1999) Versuchsstandort: Geographische Lage: Julius-Kühnfeld Halle östliches Harzvorland, Randlage des Löß- Schwarzerdegebietes (110-115 mm NN) Klima (Station Halle-Kröllwitz): Mittlere Jahrestemperatur (1978-1995): 9,2 C Mittlerer Jahresniederschlag (1978-1995): 494 mm K+S Gruppe 46

Material und Methoden - Standort (nach GARZ et al. 1999) Bodentyp (KA 4): Parabraunerde-Tschernosem Bodenschätzung: sl 3D 56/54 Korngrößenzusammensetzung (Ap-Horizont): Ton: 12 % Schluff: 33 % Sand: 55 % Bodenart: mittel bis stark lehmiger Sand (Sl3 / Sl4) K+S Gruppe 47

Material und Methoden - Versuch Kaliumdüngungsversuch von SCHMALFUSS (Anlagejahr 1949) Zielstellung: Prüfung steigender Aufwandmengen an K und Vergleich verschiedener K-Düngerformen Fruchtfolge seit 1970: Kartoffeln Silomais Zuckerrüben - Sommergerste K+S Gruppe 48

Material und Methoden - Versuch K-Mengenstufen (kg K/ha): Getreide Hackfrüchte Düngerformen: K0 ohne ohne K1 40 80 K2 80 160 K4 160 320 50er Kali, Kainit, Schwefelsaures Kali, Kamex K+S Gruppe 49

Material und Methoden - KDL-Gehalte nach GARZ et al. 1999* Tiefe K-Mengenstufen [cm] K0 K1 K2 K4 0-20 4,2 5,6 9,8 18,2 20-40 3,6 4,2 5,6 12,1 40-60 3,1 3,1 3,3 3,8 * in mg/100g Boden; Mittelwerte 1989-1993 K+S Gruppe 50

Material und Methoden - Trockenmasseerträge ausgewählter Fruchtarten nach GARZ et al. 1999 Fruchtart Zeitraum t/ha relativ K2 K0 K1 K4 Kartoffel 1970-1997 7,64 64 84 103 Silomais 1988-1997 13,23 89 97 102 Zuckerüben 1985-1997 10,48 69 90 107 Sommergerste 1970-1979 5,21 86 98 100 K2 rel. 100 K+S Gruppe 51

Einfluss der K-Düngung auf die nutzbare Feldkapazität (FK-WP), Vol.-% K-Düngung Bodentiefe [cm] Stufe kg/ha 0-6 12-18 20-26 32-38 0-30 K0 0 23,7 21,4 20,9 23,9 66,0 K4 240 28,9 * 23,4 * 22,4 * 24,4 74,7 * + 3 Vol.-% nutzbare Feldkapazität 14 % mehr Wasserspeicherung 300 m 3 /ha Wasser zusätzlich 30 mm Niederschlag * sign. t α 0,05 K+S Gruppe 52

Einfluss der K-Düngung auf die Luft- und Wasserleitfähigkeit (kf-wert) K-Düngung Bodentiefe [cm] Stufe kg/ha 0-6 12-18 20-26 32-38 Pneumatische Leitfähigkeit [cm/s] bei pf 2,5 K0 0 0,85 0,11 0,10 0,19 K4 240 2,68 * 0,27 * 0,12 0,32 * Gesättigte Wasserleitfähigkeit [cm/d] K0 0 62,1 10,9 13,4 12,8 K4 240 72,9 * 13,9 6,1 31,3 * * sign. t α 0,1 K+S Gruppe 53

Langfristige Wirkungen von Nährstoffen Nährstoffe haben neben der direkten Ertragswirkung nachhaltige Wirkungen auf die Bodenfruchtbarkeit. K+S Gruppe 54

Konsequenzen für die Düngung 1. Nährstoffeffizienz hat höchste Priorität und geht vor Einsparung von Düngemitteln 2. Anpassung der Düngungsmaßnahmen an das Nährstoffaneignungsvermögen der Kulturen 3. Teilflächenspezifische Düngung evtl. auch bei Grundnährstoffen 4. Sinnvoller Einsatz organischer Dünger 5. Erhalt der Bodenfruchtbarkeit ( Nachhaltigkeit) K+S Gruppe 55