Transcript P-Unterfußdüngung für optimale Erträge - Wie viel P - Agritechnica

P-Unterfußdüngung für optimale Erträge Wie viel P muss sein?
Dr. W. Zorn, H. Schröter, H. Heß
Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft Jena, Referat Acker- und Pflanzenbau
M. Heubach
Heubach &. Schröder KG Elxleben
AGRITECHNIKA Forum Pavillon 34 14.11.2013
www.thueringen.de/de/tll
Problemstellung
 Langjährig negative P- und K-Bilanzen haben zu einer
Verschlechterung der Nährstoffversorgung der Böden geführt;
 Parallel dazu hat der Umfang der pfluglosen
Bodenbearbeitung zugenommen;
 verschiedene Untersuchungen belegen eine zunehmende
Nährstoffhorizontierung im Boden;
 Die Lage im Trockengebiet (<500 … 550 mm Niederschlag)
erfordert besondere Aufmerksamkeit hinsichtlich P- und KDüngung;
 Die Erarbeitung langfristiger Strategien zur wirtschaftlichen
Absicherung der P- und K-Ernährung der Kulturen im
Ackerbau ist dringend erforderlich.
Minimumtonne
nach Justus von Liebig
(1803 – 1873)
Mittlere N-, P- und K-Salden von 54 repräsentativen
Thüringer Landwirtschaftsbetrieben (1997 bis 2011)
70
kg /ha
P u. K Elementwerte
P * 2,29 = P2O5
K * 1,20 = K2O
60
50
40
30
N
20
10
P
0
-10
K
11
20
10
20
09
20
08
20
07
20
06
20
05
20
04
20
03
20
02
20
01
20
00
20
99
19
98
19
97
19
19
96
-20
-30
In vielen Ackerbauregionen vergleichbare Situation!
Nährstoffversorgung Thüringer Ackerböden
2009 - 2011
Parameter
1)
Flächenanteile (%) in den pH- und Gehaltsklassen1)
A
B
C
D
E
pH
2
21
41
29
7
P
15
35
23
14
13
K
2
16
32
30
20
Mg
1
10
20
21
48
A = sehr niedrig, B = niedrig, C = anzustrebend/mittel, D = hoch, E = sehr hoch
In vielen Ackerbauregionen vergleichbare Situation!
pH-Wert sowie P-, K- und Mg-Gehalt im Boden
nach mindestens 6 Jahren pflugloser Bearbeitung
(Mittel von 13 Standorten)
PCAL
PH2O 1:20
Pfreisetzbar*)
Tiefe
cm
pH
0 – 10
6,8
6,9 (100)
0,60 (100)
64,8 (100)
10 – 20
7,0
4,3 (62)
0,22 (37)
28,0 (43)
20 - 30
7,0
2,5 (36)
0,12 (20)
10,7 (17)
mg/100g
µg P/100g Boden * min
sichtbare P-Mangelernährung bei Ackerkulturen
P-Gehalte im Boden:
 Gehaltsklasse A
 untere Hälfte Gehaltsklasse B
Bodenversauerung
So-Gerste
starke Trockenheit
Kartoffel
Zuckerrübe
Mais
Internetangebot der TLL: Diagnosesystem VISUPLANT www.tll.de/visuplant/vp_idx.htm
sichtbare P-Mangelernährung bei Ackerkulturen
Sommergerste
Winterraps
Starrtracht
Anthocyanverfärbung
P-Ernährungszustand von Winterweizen (BBCH 33-36)
in Thüringen 2009 – 2012
100%
2
19
80%
59
60%
84
76
hoch
ausreichend
niedrig/Mangel
81
40%
41
20%
16
22
2009
n=79
2010
n=81
2011
n=79
2012
n=73
0%
P-Mangel Wi-Weizen
Niederschlag in Dornburg (mm)
Februar - April
147
76
46
30
Mai
71
101
30
48
Boden-P-Gehalte im statischen P-Versuch
Dornburg/Saale
10
9
D
8
Entzug +30 %
Entzug
7
mg P/
100g
6
C
Entzug -30%
5
4
3
B
2
1
0
93 995 997 999 001 003 005 007 009 011
9
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
A
ohne P
Δ 75 kg P/ha =
Δ 1 mg P/100g
Boden
Ertragsminderung durch unterlassene P-Düngung
(P0 zu P-Entzug) Dornburg
0
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
-1
SommerGerste
Winterweizen
-2
dt/ha
Winterraps
-3
-4
-5
Winterraps
Körnererbse
Winterweizen
SommerGerste
Winterroggen
Winterweizen
-6
-12 dt/ha
-7
SommerGerste
-8
Winterweizen
Silomais
Wintergerste
Winterweizen
Mehrertrag von Winterweizen durch P-Düngung
(TSP zur Saat) Dachwig 2008 Mulan B
P-Gehalt vor Versuchsanlage: 2,1 mg P/100g (GK A)
20
15
dt/ha 10
10,9
5
0
0
P-Düngung
14,6
18,6
ohne P
P-Gehalt nach Ernte
mg P/100g Boden
50% P-Abfuhr
1,7
A
2,2
A
P-Abfuhr
2,2
A
150% PAbfuhr
3,4
B
Möglichkeiten für die bedarfsgerechte P-Düngung
in Gehaltsklasse A und B (Auswahl)
Düngemittel / Maßnahme
Bemerkung
Wasserlösliche P-Dünger
TSP, DAP, …
Kosten, sehr gute Wirkung
Kalkung kalkbedürftiger Böden
Verbesserung der P-Verfügbarkeit
nicht wasserlösliche P-Dünger
Wirksamkeit?, Kosten
P-haltige organische Dünger
FKM, HTK, …
Verfügbarkeit, Kosten
(Absicherung der Grundversorgung!)
Bodenhilfsstoffe
Wirkung?
Teilflächenbezogene P-Düngung
Erfordert besondere Technologien,
Hohe Wirksamkeit
Kostenoptimierung
P-Unterfußdüngung
Option 1: Teilflächendifferenzierte P-K-Düngung
 Auch weiterhin große Bedeutung
 Schwerpunkte:
- heterogene Böden
- differenzierte Nährstoffversorgung der Böden
- Kalkung, P- und K-Düngung, Mg
- langfristiger und wirtschaftlicher Ausgleich der
Nährstoffversorgung der Böden
Option 2: P-Unterfußdüngung
 zunehmende Bedeutung
 gute Verfügbarkeit der Technik (verschiedene Hersteller)
 Höhere Effektivität der P-Düngung (geringere Festlegung,
Düngemittel- und Kosteneinsparung)
 Schwerpunkte:
- überwiegend (schwere) Böden mit unzureichender PVersorgung
- keine Bedeutung für Kalkdüngung
- wahrscheinlich geringe Bedeutung für K-Düngung
P-Adsorption Thüringer Böden nach Zugabe
von 100 mg P/kg Boden
Labormethode nach PAGEL, 2 h Schütteln
P-Adsorption
% der P-Zugabe
100
80
60
y = 49,771Ln(x) - 80,356
R2 = 0,834
40
20
0
0
10
20 % Ton 30
40
50
Mark Heubach:
Warum beschäftigen wir uns mit der
Unterfußdüngung von Grundnährstoffen?
• reiner Marktfruchtbetrieb – also viehlos
• Grundbodenversorgung bei Start nicht schlecht
• Gülledüngung aus benachbarter Milchviehanlage bis zur Schließung
Ende der Neunziger
• Kaum mineralische Grunddüngung (Ökonomie, Beratung)
• Nach der BSE Krise kam vereinzelt Knochenmehl zum Einsatz
(Auflagen + Preise sehr hoch, Düngeeffekte?)
• Gefügelmist teuer aber bezahlbar + hohe Auflagen
• Einsatz von Schweinegülle aus Nachbarbetrieb praktisch nicht
möglich
• Durch UFD lässt sich die P-Sorption zeitlich hinauszögern, wodurch
den Pflanzen das gedüngte pflanzen-verfügbare P länger zur
Verfügung steht
Platzierte P-Düngung
(Feldversuch Elxleben, 2008/09)
Platzierte Düngung:
zwischen jede 2. Reihe
Tiefe ca. 10 – 12 cm
parallel zur Aussaat
Einsatz wasserlöslicher P-Dünger: TSP, (bei N-Bedarf auch DAP möglich)
Quelle: M. Heubach
Standortangaben, pH-Werte und P-Gehalte im Boden
im P-Düngungsversuch zu Wintergerste
(Elxleben, 2008/09)
Ton:
30%
1,8%
Corg:
CaCO3: 1,0%
0 – 20cm
Tiefe
cm
pH
PCAL-Gehalt
mg P/100g
PH2O-Gehalt
mg P/100g
0 – 10
6,5
2,5
0,40
10 – 20
6,6
1,8
0,24
20 – 30 cm
6,9
1,1
0,15
-
≤ 2,4
Richtwert für
Gehaltsklasse A
in 0 – 20 cm
Mehrertrag durch differenzierte P-Düngung (TSP)
zu Wintergerste
(Elxleben 2008/09, ohne P = 88 dt/ha; GD 5% (t-Test) = 5,1 dt/ha)
14
50% Abfuhr
100% Abfuhr
150% Abfuhr
12
10
dt/ha
8
6
4
2
0
breitflächig zur
Saat
Unterfußdüngung
Frühjahr
Kopfdüngung
Praxisversuch Winterweizen 1
(M. Heubach/Elxleben, 2010/2011)
Variante
gedüngte
P-Menge
kg/ha P
Bodenanalyse
mg P/100g
0-15cm
15-30cm
2,0 / A+
Direktsaat k. UFD
0,0
Direktsaat 1 dt/ha DAP
20,0
0,28
Direktsaat 2 dt/ha DAP
40,0
0,28
Mulchsaat k. UFD
0,0
Mulchsaat 1 dt/ha DAP
20,0
0,28
Mulchsaat 2 dt/ha DAP
40,0
0,3
1,2 / A-
1,0 / A-
Pflanzenanalyse
P %TM
0,5 / A-
0,27
0,25
Pflanzenanalyse am 5.5.2011 (EC 31/32)
Ausreichende P-Gehalte: 0,33-0,52 %
Herbst 2010: sehr schwierige Aussaatbedingungen (Nässe)
Ertrag
dt/ha
71,5
73,6
73,7
62,2
65,9
70,2
Praxisversuch Winterweizen 2
(M. Heubach/ Elxleben, 2010/2011)
Leichter, trockener Standort
Praxisübliche Technik (Elxleben)
Ohne Unterfußdüngung:
67,4 dt/ha
Mit Unterfußdüngung
73,0 dt/ha
Herbst 2010: sehr schwierige Aussaatbedingungen (Nässe)
Wirkung der P-Applikation auf den P-Gehalt von
Winterraps (BBCH 60) Elxleben 2012
0,4
ausreichender P-Gehalt: 0,32 % TM
UFD
vor Saat
P
% TM
UFD
UFD
(Ablageabstand)
(Ablagetiefe)
0,3
50cm
25cm
50cm
15cm
25cm
8cm
15cm
8cm
P
50
%
50
%
10
0%
10
0%
oh
ne
P
50
%
50
%
10
0%
10
0%
oh
ne
oh
ne
P
50
%
75
%
10
0%
15
0%
20
0%
50
%
10
0%
15
0%
20
0%
0,2
Feldversuch „Friemar“ zur Platzierten P-Düngung
zur Saat im Vergleich zur breitwürfigen Düngung
zur Saat und zur Kopfdüngung im Frühjahr
3-jähriger Versuch (4 Wiederholungen, randomisiert)
2012:
2013:
2014:
Wi-Weizen
Wi-Gerste
Winterraps
Platzierte Düngung zur Saat
Düngemittel:
Düngemittelablage:
Triplesuperphosphat
8 - 10 cm tief
zwischen jede Reihe, 5 cm Abstand zur Saatreihe
Standortangaben zum
P-Unterfußdüngungsversuch Friemar
Löß-Braunschwarzerde
PCALGehalt
mg
P/100g
PH2OGehalt
mg
P/100g
Tiefe
cm
pH
0 – 10
6,2
1,6
0,31
10 – 20
6,1
1,1
0,22
20 – 30
cm
6,1
0,9
0,14
Gehaltsklasse A
in 0 – 20 cm
≤ 2,4
Versuchsvarianten
P-Unterfußdüngungsversuch Friemar
P-Düngung
% der Abfuhr
0
P-Applikation
-
50
100
breitwürfig vor Saat
200
50
100
Unterfußdüngung zur Saat
200
50
100
Kopfdüngung im Frühjahr
Kalkulation P-Abfuhr Winterweizen: 35 kg P/ha (100 dt/ha)
P-Unterfußdüngungsversuch Friemar 9.5.2012
P-Gehaltsklasse A
Ohne P
UFD
200%
Ohne P
P-Unterfußdüngungsversuch Friemar 9.5.2012
P-Gehaltsklasse A
Ohne P
200% Abfuhr
Wirkung der P-Applikation (TSP) auf den
P-Gehalt von Winterweizen (BBCH 31) Friemar 2012
0,3
ausreichender P-Gehalt: 0,30 % TM
vor Saat
UFD
Kopfdüngung
Frühjahr
P
% TM
0,2
0,1
ohne P
50
100
200
50
100
200
P-Düngung in % der P-Abfuhr
50
100
S- und K-Gehalt von Winterweizen in Abhängigkeit
vom P-Gehalt (BBCH 31) P-UFD-Versuch Friemar 2012
0,4
3
2,5
S
% TM
K
K % TM
2
0,3
1,5
1
S
0,5
0,2
0,1
0,15
0,2
0
0,25
P % TM
P-Düngung fördert:
- Wurzelentwicklung und
- S + K-Aufnahme aus dem Boden
Wirkung der P-Applikation (TSP) auf den Kornertrag
von Winterweizen Friemar 2012 (ohne P: 91,9 dt/ha)
Mehrertrag
vor Saat
25
UFD
20
dt/ha
Kopfdüngung
Frühjahr
15
10
5
0
ohne P
50
100
200
50
100
200
P-Düngung in % der P-Abfuhr
50
100
P-Gehalte im Boden vor Aussaat
der Wintergerste 2012 (0 – 10 cm)
5
mg P/100g
Kopfdüngung
Frühjahr
vor Saat
4
3
UFD
2
1
0
ohne P
50
100
200
50
100
200
50
100
P-Düngung in % der P-Abfuhr
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Wirkung der P-Applikation (TSP) auf den Kornertrag
von Wintergerste Friemar 2013 (ohne P: 92,5 dt/ha)
Mehrertrag
vor Saat
30
UFD
Kopfdüngung
Frühjahr
25
dt/ha
20
15
10
5
0
ohne P
50
100
200
50
100
200
50
100
P-Düngung in % der P-Abfuhr
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Fazit UFD-Versuch Friemar
Ergebnisse des 1. und 2. Versuchsjahres in Friemar:
 Sehr hohe Mehrerträge durch P-Düngung zu Winterweizen in
Gehaltsklasse A (bis >20 dt/ha)
 P-Düngung 50% der Abfuhr: UFD ist breitflächiger P-Düngung
überlegen
 P-Düngung 100% und 200% der Abfuhr: keine signifikanten
Unterschiede zwischen UFD und breitflächiger P-Düngung
 P-Kopfdüngung im trockenen Frühjahr nur geringe Wirkung,
jedoch Nachwirkung
 Der Versuch wird weitergeführt.
Praktische Gesichtspunkte und Erfahrungen
mit der Unterfußdüngung
(Quelle: M. Heubach)
• Spezielle Sätechnik erforderlich (verfügbar von vielen Herstellern)
• Einsparung von Arbeitsgängen!!!
• Höherer logistischer Aufwand bei der Aussaat!!!
• Anzahl der Düngersorten?? / Düngerqualität
• Höhe der Düngergabe sollte die Saatmenge nicht wesentlich
überschreiten (max. ~ 150-175 kg/ha)
• Unterfußdüngung kann nicht Mittel zur Erhöhung der Bodengehalte sein
(max. die Abfuhr wird gedüngt)
• Höhere Ausnutzung des min. Phosphors, dadurch Erhöhung und
Stabilisierung der Erträge besonders in Trockenphasen
• Durch verbesserte P-Versorgung bessere Ausnutzung des gedüngten
Stickstoff (N-Bilanz)
Praktische Gesichtspunkte und Erfahrungen mit der
Unterfußdüngung (Quelle: M. Heubach)
• P-Unterfußdüngung zu Getreide im speziellen Stoppelweizen,
Wintergerste und Sommergetreide (Wurzelentwicklung +
Aneignungsvermögen) „lohnenswerter“ als bei Raps
• Raps kann Defizite in der Herbst-/Jugendentwicklung durch sein hohes
Kompensationsvermögen viel besser ausgleichen.
• Im Herbst angelegte Ertragkomponenten von Getreide können in
späterer Entwicklung kaum bis gar nicht kompensiert werden
• Auf flachgründigen und/oder schweren Böden ist Unterfußdüngung
deutlich vorteilhafter als auf tiefgründigen Böden (Durchwurzelung,
Nährstoffpool)
• Durch Unterfußdüngung gerade auf sehr heterogenen Böden –
entwickeln sich deutlich homogenere Bestände im Herbst
• Bei DAP zu Raps fast eine Woche Vegetationsvorsprung
Fazit - 1
Die P-Unterfußdüngung zu Getreide und Raps besitzt große Potenziale:
-
P-Ablage in räumlicher Nähe der Wurzel (10 ... 15 cm tief,
zwischen die Reihen): für die Wurzelentwicklung ist P
erforderlich – P-Mangel hemmt Wurzelentwicklung
-
bei Bedarf Kombination mit anderen Nährstoffen (K, S,
Mg, Mikronährstoffe) möglich;
-
Verbesserung der Ausnutzung der Düngemittel und
Kostenersparnis durch reduzierte Düngung;
 Düngemittelablagetiefe und –abstand sind noch zu optimieren.
 Noch zu klären: ist eine P- und K-Düngung in Höhe der Abfuhr bei
Gehaltsklasse A und B auch langfristig möglich?
Fazit - 2
P-Aufwandmengen für die P-Unterfußdüngung zu Getreide
und Raps (vorläufige Empfehlungen):
-
Gehaltsklasse A:
>100% ... 150% der Abfuhr
-
Gehaltsklasse B:
ca. 100% der Abfuhr
-
Gehaltsklasse C:
ca. 50% der Abfuhr
-
Gehaltsklasse D:
-
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