Eine gute Versorgung der Bestände mit Nährstoffen ist die Basis für stabile Erträge. Doch in vielen Böden fehlen Phosphor und Kalium. Probleme bringt auch die neue Düngeverordnung. Jetzt heißt es umso mehr: Nährstoffe effizient einsetzen!
Die Zeiten einer optimalen, ausbalancierten Ernährung unserer Nutzpflanzen sind auf vielen Standorten inzwischen Geschichte! Nahezu die Hälfte unserer Ackerböden ist unzureichend mit Phosphor und mehr als ein Drittel schwach mit Kalium versorgt. Auf nur 10 bis 15 % der Böden sind hohe und extrem hohe Konzentrationen an diesen Grundnährstoffen zu finden – vorwiegend auf Standorten mit intensiver organischer Düngung.
Für die schwach versorgten Standorte ergibt sich das Dilemma, dass es keine preiswerten P-Dünger mehr gibt, um die Böden wieder aufzudüngen. Das war vor 50 Jahren noch mit Thomasmehl möglich. Klärschlamm, mit dem der Kreislauf zum Teil wieder geschlossen werden könnte, steckt in der Schmuddelkiste und ist mehr oder weniger verpönt. Vor allem wird aber die Aufdüngung schwach versorgter Böden zum „Generationenprojekt“, wenn die P-Zufuhr durch die neue Düngeverordnung (DüngeVO) auf einen jährlichen Bilanzüberschuss von 20 oder langfristig gar 10 kg P2O5 je ha reglementiert wird.
Auch ein Verteilungsproblem:
Die effiziente Nutzung der Nährstoffe ist auch ein Verteilungsproblem. Das wichtigste Ziel muss deshalb sein, die Nährstoffe effizient zu nutzen. Je höher die Nährstoffgehalte im Boden sind, umso schlechter ist deren Ausnutzung. Deshalb müssen wir uns vorrangig damit auseinandersetzen, wie wir die regionale Verteilung organischer Dünger verbessern, um „Hot Spots“ zu entschärfen.Dieser Ansatz ist auch auf Schlagebene wichtig, um kleinräumig die Düngung an den Bedarf anzupassen. Nicht zuletzt geht es darum, die Aufnahme in die Pflanze zu optimieren. Dies ist vor allem unter klimatisch eher kritischen Bedingungen eine Herausforderung, also bei Kälte, Trockenheit oder Nässe. Die effizienteste Nährstoffausnutzung erfolgt aber letztlich durch hohe Entzüge und somit durch hohe Erträge!
pH-Wert in Ordnung bringen!
Bevor der Boden mit Phosphor aufgedüngt wird, muss deshalb der pH-Wert in Ordnung gebracht werden. Bei niedrigen pH-Werten wird Phosphor als wasserunlösliches Eisen- oder Aluminium-Phosphat festgelegt. Bei hohen pH-Werten verbinden sich Kalzium und Magnesium mit Phosphor zu schwer wasserlöslichen Verbindungen. Ca- und Mg-Phosphate gehen durch Versauerung, z. B. durch Düngung mit SSA, wieder in Lösung. Schwieriger ist es mit Eisen- und Aluminium-Phosphaten. Das Anheben des pH-Wertes verhindert die schnelle Festlegung des Düngerphosphates.Phosphor ist im Boden nahezu unbeweglich, deshalb ist die Durchwurzelung des Bodens von entscheidender Bedeutung: Je mehr Feinwurzeln den Boden durchwachsen, umso besser ist die Aufnahme von Phosphor, aber auch von Kalium. Die Effizienz der (Grund-)Düngung steigt mit der Durchwurzelung des Bodens.
Pflanzen „saufen“ Nährstoffe:
Auf Böden mit höheren Tongehalten verhungern die Pflanzen, bevor sie verdursten. Wenn die oberen 10 cm des Bodens austrocknen, können sie die darin enthaltenen Nährstoffe nicht aufnehmen. Wird der Boden längere Zeit nicht gepflügt, verarmt der untere Krumenbereich an Nährstoffen, wenn diese nur obenauf gedüngt werden. In diesem Fall heißt es, entweder alle 3 bis 5 Jahre pflügen oder den Dünger hinter einem Schar so tief ablegen, dass die Nährstoffaufnahme möglich ist, auch wenn die oberste Bodenschicht staubtrocken ist.Vorteil dieser „Depotdüngung“ ist auch, dass durch die konzentrierte Ablage im Depot der Kontakt der Nährstoffe mit den Austauschern bzw. die Festlegung von Phosphor geringer ist. Sie bleiben somit verfügbar für die Pflanzen.
Wenn Trockenheit die Nährstoffaufnahme in der Krume einschränkt, aber der Unterboden für das Wachstum noch feucht genug ist, kann die Blattdüngung einer Mangelsituation vorbeugen. Auf diese Weise ist es möglich, den Spitzenbedarf auf Standorten zu decken, die knapp ausreichend mit Phosphor oder auch Kalium, ja selbst mit Kalzium versorgt sind. Die Blattdüngung ist umso bedeutender, je ungleichmäßiger die Nährstoffe im Boden verteilt sind.
Bedarfsgerecht düngen:
Mit der mineralischen N-Düngung ist es noch am einfachsten möglich, die N-Menge an den Ertrag des jeweiligen Jahres anzupassen. Dazu bieten sich vor allem Strategien an, bei denen die N-Menge in mehreren Teilgaben erfolgt. Je später die Entscheidung im Vegetationsablauf getroffen werden muss, desto mehr ist über die Eigenheiten eines Jahres bekannt und umso realistischer lässt sich der Ertrag abschätzen.Der Einsatz von Stickstoff-Hemmern wird in den nächsten Jahren in der Praxis zunehmen. Die bekannten Nitrifikations-Hemmer verlangsamen die Nitratbildung im Boden und minimieren so die Nitratverlagerung im Boden. Künftig werden zusätzlich die Urease-Hemmer stärker an Bedeutung gewinnen. Diese können die gasförmigen Ammoniakverluste bei der Harnstoff-Düngung halbieren. Die Ammoniak-Verluste ohne Zusatz von Inhibitoren sollen 10 bis 20 % betragen.
In der Praxis wird der Einsatz dieser Hemmer eine bewusstere Wahl der zum Pflanzenbestand passenden N-Form (Nitrat, Ammonium oder Harnstoff) erzwingen. Denn diese wird in stabilisierter Form ihre Eigenschaften ändern.
Gülle effizient einsetzen!
Problematischer ist der Einsatz organischer Dünger. Nicht nur, dass mit (Schweine-) Gülle für ein 1 kg N ca. 300 l Wasser spazieren gefahren werden müssen und das Nährstoffverhältnis mit 0,5 kg Phosphat und 1,2 kg Kalium festgelegt ist. Zudem ist die Wirkung der Nährstoffe deutlich schwerer vorherzusehen. Künftig lassen sich das darin enthaltene Phosphor und Kalium nicht mehr so ausbringen, dass die Pflanzen es optimal nutzen können. Denn durch die neue Düngeverordnung wird die überwiegende Menge an Gülle im Frühjahr ausgebracht werden müssen. Bei Winterungen und auf Böden, die vor Sommerungen keine Frühjahrsfurche zulassen, werden die Nährstoffe dann nur noch flach, in der allerobersten Schicht abgelegt.Das wird vor allem auf Standorten mit anhaltender Trockenheit die Nähr-stoffnutzungs-Effizienz stark senken. Die oberflächlich abgelegten Nährstoffe trocknen nämlich schnell ein und sind dann nicht pflanzenverfügbar. Zudem verleiten die flach abgelegten Nährstoffe die Pflanzen dazu, überwiegend flach zu wurzeln. Das macht sie noch anfälliger gegenüber Trockenstress.
Um die Transportwürdigkeit und die Herbstapplikation mit anschließend krumentiefem Einarbeiten der N-freien Fraktion der Gülle wieder zu ermöglichen, wird man sich künftig mit folgenden Optionen intensiv beschäftigen müssen:
- Eindicken der Gülle ,
- Herausfiltern von gefällten Nährstoffen oder gar
- Zumischen von (kostengünstigen) Einzelnährstoffen.
Dünger in Streifen ablegen?
Eine viel diskutierte Variante, um die in der Gülle enthaltenen Nährstoffe tiefer in die Krume zu bringen, ist die platzierte Düngung (Gülle-Strip Till). Diese wird überwiegend in Streifen unter der Saat von Reihenkulturen ausgebracht. Auch damit darf man künftig größere Güllemengen nur noch im Frühjahr ausbringen. Allerdings hat diese Methode in der Praxis recht enge Grenzen:- Die „Schlitze“ müssen auch wieder mit Erde rückverfüllt und rückverfestigt werden. Gut gelingt das nur in Böden mit maximal 15 % Ton.
- Der durch die Gülle streifenweise „zermatschte“ Boden darf seine Struktur nicht gänzlich verlieren.
Eine hohe Nutzungseffizienz der Gülle ist auch nur zu erreichen, wenn die Pflanze die darin enthaltenen diffusionsabhängigen Nährstoffe wie Phosphor und Kalium (und Ammonium) über kurze Wege aufnehmen kann. Das ist aber nur der Fall, wenn die Wurzeln das Düngerband intensiv durchwuzeln können. Bei über 15 % Ton und hohen Schluff-Anteilen ist das nur mit Güllemengen von weniger als 15 m3/ha möglich. Zusätzlich wird es schwierig, die Technik in kupiertem Gelände einzusetzen, weil die Gülle den Schlitz wie einen Hohlweg ausspült.
Mit der neuen DüngeVO wird die Praxis gezwungen, fast die gesamte Düngemenge im Frühjahr auszubringen. Dann wird das Gülle-Strip Till auf den mittelschweren und schweren Böden schnell an Grenzen stoßen. Das Einbringen von Nährstoffen in tiefere Bodenschichten ist aber ein idealer Ansatz vor allem für Standorte, auf denen der Pflug nicht eingesetzt werden kann oder soll.
Eine Lösung dafür ist das Einarbeiten der Gülle mit engerem Strichabstand – losgelöst vom Reihenabstand der Kultur. Dadurch steht mehr Bodenvolumen zur Verfügung, das die Gülle aufsaugen kann. Das entschärft auf bindigeren Böden merklich die Strukturprobleme durch die Masse der einwertigen Kationen in der Gülle. Die Nährstoffe liegen dann konzentriert in einer tieferen Krumenschicht vor als bei flach eingearbeiteter Gülle. Das ist für spät zu bestellende Kulturen wie Mais ein Vorteil, da in den meisten Jahren bis Mitte/Ende April der Boden gut abgetrocknet ist.
Platzierte P-Düngung:
Auch bei den mineralischen Düngern wird der Trend zu einem punktuellen Angebot der Nährstoffe gehen. Das gilt vor allem für Phosphat. Zum einen steigt die Ausnutzung durch die Platzierung vor allem durch Kulturen mit wenig Feinwurzeln, z. B. Mais und generell schwachen Wurzeln wie bei vielen Sommerungen, deutlich an. Das zeigt sich besonders unter kritischen Bedingungen wie kalten, zu nassen oder zu trockenen Böden.Die Platzierung verbessert auch über die Zeit die Nährstoffverfügbarkeit der wasserlöslichen Phosphate. Das gilt vor allem für Böden mit einem pH-Wert von über 7,0. In diesem Fall profitiert das P im Depot nicht nur von der höheren Konzentration, sondern auch von einer Versauerung (DAP/MAP), die den Nährstoff über längere Zeit vor der Alterung schützt. Das ist hauptsächlich in mais- und getreidelastigen Fruchtfolgen von Vorteil, da diese Kulturen Kalzium-Phosphate nur unzureichend aufschließen können.
Stehen dagegen regelmäßig Kruziferen, Leguminosen oder gar mehrjähriges Kleegras in der Fruchtfolge, lassen sich gealterte Phosphate zum Teil wieder in den Nährstoff-Kreislauf der Fruchtfolge „zurückholen“. Das ist vor allem in Fruchtfolgen mit begrenztem Ertragsniveau oder in ökologisch wirtschaftenden Betrieben von Vorteil. Allerdings nimmt dadurch der Gesamt-P-Pool im Boden über die Jahre hin ab. Irgendwann ist es auch damit zu Ende. Bei hohem Ertragsniveau ist diese Strategie aber nur wenig zielführend.
Zusätzlich haben P-Depots auch Einfluss auf die Wurzelarchitektur der Pflanzen. Phosphat und Ammonium können von Wurzeln „geortet“ werden und lösen in dem Bereich des Angebots ein gezieltes Wurzelwachstum aus. Diese intensivere Durchwurzelung verkürzt die Diffusionswege des Nährstoffs zur Wurzel und steigert die Nutzungseffizienz deutlich.
Allerdings kann dies auch negative Folgen haben. Liegt das P-Angebot in einem Depot im oberen Bereich der Krume konzentriert vor, ballt sich dort auch die Hauptwurzelmasse des Bestandes. Vor allem in Trockenphasen führt das zu Engpässen in der Nährstoff- und Wasserversorgung, weil die Pflanzen den gesamten Wurzelraum nicht nutzen. Die Folge: Ertragsverluste. Je geringer die Phosphor-Versorgung des Bodens ist, umso größer ist dies Problem. Die Pflanzenwurzel verspürt dann keine Lust, aus dem gelockerten, optimal mit Nährstoffen versorgten Düngerschlitz in die umgebende „Wüste“ hineinzuwachsen.
Streifendüngung versetzt:
Beim Aufgraben des Bodens ist deutlich zu erkennen, wie der Boden durch die Wasseraufnahme der Wurzeln um den Schlitz austrocknet und ein paar Zentimeter daneben scharf abgegrenzt noch feucht ist. Die Grundversorgung mit Nährstoffen muss aber in der gesamten Krume gewährleistet sein. Deshalb muss entweder eine breitflächige Ausgleichsdüngung oder die streifenweise Ausbringung von Düngern versetzt erfolgen. Auf jeden Fall entscheidet der verfügbare und tatsächlich genutzte Wurzelraum über das Ertragspotenzial eines Standortes.Sinnvoll ist es, Phosphor und Kalium im unteren Krumenbereich zu platzieren. Dadurch befindet sich die Hauptwurzelmasse der Pflanzen tiefer in der Krume. Somit kann sich der Bestand besser an Trockenperioden anpassen. Mit Mineraldüngern lässt sich das durch das tiefe Eingrubbern oder auch Einpflügen im Herbst elegant umsetzen. Bei organischen Düngern steht die Praxis künftig wegen der neuen DüngeVO vor zusätzlichen Herausforderungen.
Teilflächenspezifisch düngen:
Ein weiterer Ansatzpunkt, um die Nutzungseffizienz nachhaltig zu steigern und die Nährstoffbilanzen zu entschärfen, besteht mit der teilflächenspezifischen Bewirtschaftung. Innerhalb eines Schlages mit wechselnden Verhältnissen kann die bedarfsgerechte Verteilung von Grundnährstoffen mithilfe von Applikationskarten erfolgen. Diese lassen sich auf der Basis der Ertragsfähigkeit und der horizontalen wie vertikalen Stickstoff-, Phosphor-, Magnesium- und Kaliumverteilung erstellen.Damit lässt sich das Risiko der Unter- und Überversorgung innerhalb eines Schlages eingrenzen, das bei einer „mittleren“ Düngung gegeben ist. So lässt sich die Ausnutzung der gedüngten Nährstoffe nachhaltig steigern. Allerdings stößt das Kalkulieren der genauen Entzüge auf der Basis von Ertragskarten in der Praxis heute noch an Grenzen, weil die Erträge innerhalb eines Schlages erheblich variieren können.
