Ammoniumbetonte Düngung Wirkung und Vorteile Dr. Klaus Brenner, SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH
N-Formen N-Düngung Harnstoff + Boden, Tonminerale Photo: nach Albert 2011 NH4 + NO 3 - Mikroorganismen 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 2
Harnstoff gleich KAS - Ertrag und N-Effizienz 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 3
NH3-Verluste nach Harnstoffdüngung W-Weizen TU München/Lehrstuhl für Pflanzenernährung, Schmidhalter, 2010 4
N-Formen - Charakteristik Mobilität: hoch (gute Wasserlöslichkeit; Teilnahme am Kationenaustausch) Ausbreitungspotential: mittel Aufnahme in Pflanze: aktiv Diffusion Im Boden: fixiert sorbiert in Bodenlösung Harnstoff + Boden, Tonminerale Photo: nach Albert 2011 NH4 + NO 3 - Mikroorganismen 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 5
Ammonium Boden - Pflanze Pflanzenaufnahme Austausch Bodenlösung- Wurzel-Bodenkolloide NH 4 + NH 4 + Sorptions- Körper NH 4 + NO 3 - NH 4 + Konzentrationsabhängiger Ausgleich zwischen Bodenlsg. u. Sortionskörp. NH 4 + des Bodens Ca ++ K + K + 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 6
Konventionelle Düngung = Nitratdüngung Harnstoff + Boden, Tonminerale Photo: nach Albert 2011 Harnstoffhydrolyse 1 Tag (20 o C) 4 Tage (2 o C) Nitrifikation NH4 + NO 3 - Mikroorganismen 1 Wo. (20 o C) 6 Wo. (5 o C) 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 7
Stabilisierte Düngung = ammoniumbetonte Düngung Harnstoff + Boden, Tonminerale Photo: nach Albert 2011 Harnstoffhydrolyse 1 Tag (20 o C) 4 Tage (2 o C) Nitrifikationshemmer NH4 + NO 3 - Mikroorganismen 4 Wo. (20 o C) 8 Wo. (10 o C) 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 8
Nitrifikationshemmung verzögert Nitratbildung % Nitrat-N 120 100 80 60 40 Harnstoff 20 ALZON 46 0 März April Mai Juni 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 9
Weniger Arbeit durch Einsparung von Überfahrten 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 10
Nährlösungsversuche Photo: Pflanzenbau Uni Kiel 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 11
Ertrag g TS/Gef. N-Entzug mg/gef. Ertrag und N-Entzug (Nährlösung) Weizen Spross (beginnendes Ährenschieben): Mittel aus 3 Versuchen 42 1600 1520 39,6 40 1500 37,8 1380 38 1400 36 1300 34 Nitrat Ammonium 1200 Nitrat Ammonium Quelle: Mokry, Dissertation 1986 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 12
Unterschiede: N-Aufnahme und N-Verwertung NH4 + NO 3 - Ammonium Nitrat 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 13
Unterschiede: N-Aufnahme und N-Verwertung NO 3 - NH4 + AS NH4 + Ammonium Nitrat 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 14
Unterschiede: N-Aufnahme und N-Verwertung Kohlenhydrate+ Aminosäuren NH4 + Sprossdominant Ammonium Nitrat 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 15
Unterschiede: N-Aufnahme und N-Verwertung Kohlen- hydrate Transport- Aminosäuren Kohlenhydrate+ Aminosäuren CO 2 AS NH4 + Sprossdominant Ammonium Nitrat 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 16
Unterschiede: N-Aufnahme und N-Verwertung Kohlenhydrate+ Aminosäuren Cytokinine Wurzeldominant Sprossdominant Ammonium Nitrat 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 17
Unterschiede: N-Aufnahme und N-Verwertung Kohlenhydrate+ Aminosäuren Wurzeldominant Sprossdominant Ammonium Nitrat 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 18 Quelle: Sommer u. Scherer 2008
Ammoniumernährung» Energiegewinn» Selbststeuerung der N-Aufnahme» Keine Gefahr des Luxuskonsums» Gleichmäßige Färbung (Ernährung)» Wurzeldominante Ernährung» Verschiebung zu Cytokinin» Bessere Wurzelausbildung» ph Absenkung Rhizosphäre» Verbesserte Phosphat und und Spurenelementverfügbarkeit NH4 + H+ NH4 + Wurzeldominant 19
ph-werte im direkten Wurzelbereich 20 Ammonium-Ernährung Nitrat-Ernährung ph-wert 5,3 5,6 5,9 6,2 6,5 6,6 6,8 7,0 7,4 8,0 8 Tage nach Pflanzung / Universität Stuttgart-Hohenheim, Prof. Römheld 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 20 SKWP/FA, Fuchs, Ibbenbüren, 25.11.2010 Abb.1
Ionenantagonismus: Spurenelementaufnahme 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 21
Relativwerte Ammoniumbetonte Pflanzenernährung Einfluss eines Nitrifikationshemmers (rel.) auf die Stickstoffernährung der Pflanzen und den Ertrag Mittel aus 2 Versuchen auf einem mittleren und einem leichten Standort (1999) 150 130 110 90 100 100 100 100 128 107 105 Gesamt-N min im Boden 4 Wo. n.d. Düngung Nitratgehalt im Blatt (ES 32) Gesamt-N-Gehalt im Blatt (ES 32) 70 Kornertrag 50 33 30 G e sa mt-n min im B o d e n 4 N itra tg e h a lt B la tt (E S G e sa mt-n -G e h a lt im B la tt K o rn e rtra g G e sa mt-n min im B o d e n 4 N itra tg e h a lt B la tt (E S G e sa mt-n -G e h a lt im B la tt K o rn e rtra g Wo.n.d.D ün g. 32) (E S 3 2 ) Wo.n.d.D ün g. 32) (E S 3 2 ) ohne N-Stabilisator mit N-Stabilisator 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 22 SKWP/FA, Fuchs, Ibbenbüren, 25.11.2010 Winterweizen: N-Düngung einheitlich 150 kg N/ha als PIAGRAN 46 (Harnstoff) kurz vor VB
Nitratgehalte in der Stengelbasis Quelle: Nitsch 1987 (Standort Rockstedt) 14000 0 160 KAS 220 KAS 160 ALZON 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 23
Knollenertrag (dt/ha) Stärkeertrag (dt/ha) Nitrat i.d. Knolle rel. (%) Ertrag und Qualität bei Kartoffeln kg/ha N 140 140 110 zum Legen Versuchsort Rosenow (Meckl.-Vorp.), Sorte: Likaria, Jahr 2000 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 24
Wurzelbeobachtung durch Röhren 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 25
Wurzelentwicklung (11.06.2004) KAS ALZON 46 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 26
durchwurzelte Bodenzone (cm) Durchwurzelter Bodenraum 2003 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 KAS ALZON 46 01.04. 24.04. 09.05. 06.06. ES 30 ES 32 ES 37/39 ES 65 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 27 27
ALZON flüssig unter trockenen Bedingung April 2007 N 10B-07-C 25.04.2007 ohne N AHL 28 60 kg N/ha VB 70 kg N/ha BBCH 32 50 kg N/ha BBCH 49/51 ALZON fl. 100 kg N/ha VB 80 kg N/ha BBCH37
Höhere Erträge bei weniger Überfahrten Beispiel: ALZON flüssig 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 30
Relativertrag Unterfußdüngung mit ALZON 46 bei Mais 120 TM-Ertrag Haupternte 110 100 97 105 100 * 90 84 80 70 *196 dt/ha 60 50 40 ohne N + P ALZON 46 ALZON 46 MAP + A 46 152 N flächig 152 N UF 49 P+11 N UF, 141 N flächig Quelle: LAF Cunnersdorf 2011 08.01.2012 Fuchs, F & E -Beratung Landwirtschaft 09.11.2011 31
N/P-Entzug (relativ) Unterfußdüngung mit ALZON 46 bei Mais P- und N-Entzug Haupternte relativ 120 P-Entzug 113 110 100 N-Entzug 97 103 100 100 90 80 70 81 75 86 112 kg P 2 O 5 /ha 234 kg N /ha 60 50 40 ohne N + P ALZON 46 ALZON 46 MAP + A 46 Quelle: LAF Cunnersdorf 2011 152 N flächig 152 N UF 49 P+ 11N UF, 141 N flächig 08.01.2012 Fuchs, F & E -Beratung Landwirtschaft 09.11.2011 32
Auswirkungen der Nitrifikationshemmung 4 8 Wochen 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 33
Verringerung von N-Verlusten Nitratauswaschung Lachgasemissionen N-Ausnutzung in % N-Ausnutzung in % Bodentyp erodierte Braunerde Bleichstaugley Braunerde/ Parabraunerde NI ohne mit ohne mit ohne mit N-Austrag* kg/ha 50,8 30,9 19,4 9,2 33,0 21,3 Minderung in % 39 % 51 % 35 % N 2 0 in kg/ha N Prüfglied gesamt dünger- Hemmung induziert % Kontrolle 0,82 HS 1,42 0,6 HS + Ni 1,09 0,27 55 HA/AS 1,63 0,81 HA/AS + NI 1 0,18 74 KAS 2 1,18 Lysimterversuche Brandis, 6 Jahre Weber und Gutser 2001 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 34
Nitratgehalte im Dränwasser Quelle: Scheffer und Bartels, BTI Bremen; Standort: Sudweyhe, Auenboden 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 35
N-Min Werte im Spätherbst Quelle: Scheffer und Bartels, BTI Bremen; Standort: Sudweyhe, Auenboden 8. Januar 2012 Fachtagung Düngung Ibbenbüren 2011 36
Vorteile einer Ammoniumbetonten Ernährung» Mehr ernten durch höhere Erträge und bessere Qualität» Weniger Arbeit durch Zusammenlegung von Teilgaben» Sichere und witterungsunabhängige Düngung Besseres Wurzelsystem Bedarfsgerechte N-Aufnahme Reduzierung von N-Verlusten» Baustein für eine nachhaltige Düngung Quelle: Sommer u. Scherer 2008 37