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TLL Jena Abteilung Pflanzenproduktion und Agrarökologie Dr. W. Zorn, H. Schröter
/1
Effizienter Grunddüngereinsatz bei
gestiegenen Düngemittelpreisen
Dr. W. Zorn, H. Schröter
Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft
Referat Ackerbau und Düngung
Düngungstagung 27.02.2009 Groitzsch

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TLL Jena Abteilung Pflanzenproduktion und Agrarökologie Dr. W. Zorn, H. Schröter
/2
Inhalt des Vortrages
Problemstellung
Grunddüngung in den letzten 20 Jahren
Nährstoffversorgung Sächsischer Böden
Auswirkungen unterlassener Grunddüngung im Ackerbau
- Kalk
-
Phosphor und Kalium
Generelle PK-Düngung nach Entzug?
Anpassungsreaktion Grunddüngung
Fazit

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TLL Jena Abteilung Pflanzenproduktion und Agrarökologie Dr. W. Zorn, H. Schröter
/3
Problemstellung
Starker Anstieg der Düngemittelpreise
Zeitweise begrenzte Verfügbarkeit von Düngemitteln
Volatile Märkte für Düngemittel und pflanzliche
Produkte
Hohe Produktivität im Ackerbau unter Beachtung von
Boden-, Wasser- und Klimaschutz weiterhin
erforderlich – bei gestiegenen Betriebsmittelpreisen
Notwendigkeit von Anpassungsreaktionen?

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TLL Jena Abteilung Pflanzenproduktion und Agrarökologie Dr. W. Zorn, H. Schröter
/4
nach Justus von Liebig (1803 – 1873)

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/5
Grunddüngung in den letzten 20 Jahren
Reduzierung der mineralischen P-und K-Düngung (Kosten!)
Geringerer Tierbesatz = weniger Wirtschaftsdünger
mehr Marktfrüchte = höherer Nährstoffexport
höherer Erträge = höherer Nährstoffexport
Negative P- und K-Bilanzen

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/6
Jährliche P-B ilanzsalden
-2 5
-1 5
-5
5
1 5
2 5
3 5
1960
1962
1964
1966
1968
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
P [kg/ha]
Jährliche P-Bilanz in Sachsen von 1960 – 2007
Quelle: Albert, 2009

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/7
Jährliche K -B ilanzsalden
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
1960
1962
1964
1966
1968
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
K [kg/ha]
Quelle: Albert, 2009
Jährliche K-Bilanz in Sachsen von 1960 – 2007

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/8
P- und K-Bilanz Marktfruchtbetrieb – viehlos
realer Betrieb 2005
56 % Qualitätsweizen
28 % Wi-Raps
11 % Wi-Gerste
5 % Zuckerrübe
Düngemittelzukauf
0 kg P/ha
0 kg K/ha
Verkauf
Ernteprodukte
25 kg P/ha
38 kg K/ha
25 kg P/ha
38 kg K/ha
aus dem Boden
Saldo
-
25 kg P/ha
-
38 kg K/ha
Anbau

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/9
3
26
33
30
8
8
32
30
20
9
0
10
20
30
40
50
AB CDE
Gehaltsklassen
Anteil [%]
1986 - 1989
1997 - 2006
Entwicklung der Phosphorversorgung in Sachsen
Quelle: Albert, 2009

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/10
0
5
24
50
21
3
17
30
34
16
0
10
20
30
40
50
60
ABCDE
Gehaltsklassen
Anteil [%]
1986 - 1989
1997 - 2006
Entwicklung der Kaliumversorgung in Sachsen
Quelle: Albert, 2009

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/11
0 2 4 6 8 10
mg P/100g Boden
0 - 10 cm
10 - 20 cm
20 - 30 cm
A
B
C
D
Gehalts-
klasse
P-Gehalt im Boden nach langjähriger pflugloser Bewirtschaftung
(Beispiele)

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/12
Kalkversorgung Sächsischer Böden
2001 - 2004
Quelle: Neubert u. Heymann, 2005
pH-Klasse
%
A
sehr niedrig
2
Bniedrig
36
C
optimal, anzustreben
47
Dhoch
10
E
sehr hoch
5

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/13
pH-Wert: 4,0
Kalkbedarf:
45 dt CaO/ha
pH-Wert: 6,2
Kalkbedarf:
0 dt CaO/ha
„Säureschäden“ bei Sommergerste, Buntsandsteinboden
Kalkmangel im Ackerbau

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/14
Kornertrag von Sommergerste in Abhängigkeit vom pH-Wert des
Bodens (Sandboden Bad Berka, 2001)
0
20
40
60
80
345 6 7
pH
dt/ha

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/15
Auswirkungen unterlassener Grunddüngung- Kalkmangel
Statischer Nährstoffmangelversuch Thyrow
ohne Kalk seit 1936, Sommergerste 2004

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/16
K- und Mg-Gehalt im Boden in Abhängigkeit vom pH-Wert des Bodens
(Sandboden Bad Berka, 2001)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5
pH-Wert
mg/100g
Boden
K
Mg

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/17
Wirkung der Kalkdüngung auf die P-Versorgung des Bodens
5,4
5,4
5,4
5,4
0,3
1,1
1,4
2,2
3
4
5
6
7
8
0 20 40 80
dt/ha kohlensauer Mg-Kalk
P
DL
mg /100g
Differenz 1979 / 1982
Versuchsbeginn 1979
Mittelwerte von
6
Versuchen (l`S, BG 2) zu Versuchsbeginn 1979
pH-Wert:
5,4
P
DL
:
5,4 mg P/100g Boden
B
C
C
C
P-Gehaltsklasse
Quelle: Kerschberger, 1987

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/18
Wirkung der Kalkdüngung auf die P-Versorgung des Bodens
20 … 80 dt Kohlensauerer Kalk auf kalkbedürftigen Boden
= + 1,1 … 2,2 mg P
DL
/100g Boden
1 mg P
DL
/100g Erhöhung =
90 … 110 kg P/ha über Entzug

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/19
50 ha – Sommergersteschlag (Mecklenburg-Vorpommern 1988)
Schadfläche ca. 3 ha
pH 4,0 ... 4,5
Restschlag ca. 47 ha
pH 5,5 ... 6,5

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/20
Bemessung der Kalkdüngung
Kalkmenge nach Bodenuntersuchung
Einsatz geeigneter Kalke nach Düngemittelverordnung
bei kohlensauren Kalken Mahlfeinheit und Reaktivität
beachten (keine Kanalsande aus Kalkstein)
bei Mg-Düngebedarf Mg-haltige Kalke verwenden
Kalkung innerhalb der Fruchtfolge insbesondere zu
kalkbedürftigen Kulturarten (Gerste, Rüben, …)
Düngekalk in den Boden einarbeiten

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/21
Nährstoffversorgung im Boden und Düngebedarf für P und K
(VDLUFA-Konzept)
Gehaltsklasse
Dünge-
empfehlung
Mehrertrag
Gehalt im Boden
A
sehr niedrig
stark erhöht
gegenüber GK C
hoch
steigt deutlich an
B
niedrig
erhöht
gegenüber GK C
mittel
steigt an
C
mittel
Nährstoffabfuhr
gering
bleibt erhalten
D
hoch
vermindert
gegenüber GK C
meist nur bei
Blattfrüchten
nimmt langsam ab
E
sehr hoch
keine Düngung
kein Mehrertrag nimmt ab
Bemessung der P- und K-Düngung

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/22
P-Gehalte im Boden:
Gehaltsklasse A
untere Hälfte Gehaltsklasse B
Bodenversauerung
starke Trockenheit
Kartoffel
Zuckerrübe
Mais
So-Gerste
Auswirkungen langfristig unterlassener P-Düngung

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/23
Standorte
K-arme Böden (Gehaltsklasse A-B)
-
langjährig ohne K-Düngung
-
Schieferböden *)
-
Sandböden *)
-
Aueböden (K-Fixierung)
-
Vorfrüchte mit sehr hohem
K-Entzug
*) = niedrige K-Nachlieferung
(niedriger K-Gehalt in Tonmineral-
zwischenschichten)
Chlorosen/Nekrosen
beginnend an
älteren Blättern
Auswirkungen langfristig unterlassener K-Düngung

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TLL Jena Abteilung Pflanzenproduktion und Agrarökologie Dr. W. Zorn, H. Schröter
/24
Sichtbarer K-Mangel vorwiegend bei Mais und mehrschnittigen
Futterpflanzen sowie Pflanzen mit niedrigem K-Aufnahmevermögen
(z. B. So-Gerste)
Auswirkungen langfristig unterlassener K-Düngung

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/25
Ergebnisse aktueller P-und K-Düngungsversuche
Versuchsfeld Dornburg/Saale
Zielstellungen
-
Festlegung der Gehaltsklassen (A, B, C, D, E)
-
Ertragswirkung der Düngung
-
notwendige Düngermengen
-
aktuelle Auswirkungen unterlassener Grunddüngung

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/26
Ergebnisse „neuer“ P- und K-Düngungsversuche
Düngungsvarianten
1
ohne P bzw. K
2
Abfuhr -30%
3
nach Abfuhr
4
Abfuhr +30%
7 Versuchsstandorte

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/27
Boden-P-Gehalte im statischen P-Versuch Dornburg/Saale
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
Entzug +30 %
Entzug
Entzug -30%
ohne P
D
C
B
A
mg P/
100g

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/28
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Winter-
roggen
Körner-
erbse
Winter-
raps
Winter-
weizen
Sommer-
Gerste
Ertrags-
Minderung
dt/ha
Winter-
weizen
Winter-
weizen
Sommer-
Gerste
Sommer-
Gerste
Winter-
weizen
Silo-
mais
-12 dt/ha
Ertragsminderung durch unterlassene P-Düngung (P0 zu P-Entzug)
Dornburg

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/29
statischer P-Versuch Haufeld P-Gehaltsklasse C (Grenze zu D)
P-Düngung
2002
Winterweizen
2003
Wintergerste
2004
Winterweizen
0
79,7
77,0
85,7
Entzug – 30 %
79,1
81,3
85,7
Entzug
81,4
93,4
85,9
Entzug + 30 %
80,1
96,5
84,9
Kornertrag dt/ha
Jahresniederschlag:
2002: 660 mm
2003: 377 mm
2004: 601 mm

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/30
Mehrertrag durch K-Düngung, statischer K-Versuch Bad Salzungen
3,8
1,4
3,1
4,9
6,9
2,6
6,8
0
4
8
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Erntejahr
dt/ha
GK
C
C
C
C
B
B
SG
WW
Kart.
WW
WTri
Kö-Erbse
57 dt/ha
WW
B
SG
B

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TLL Jena Abteilung Pflanzenproduktion und Agrarökologie Dr. W. Zorn, H. Schröter
/31
51,8
49,5
45
47,2
40
42
44
46
48
50
52
54
ohne K
K-Entzug -30%
K-Entzug
K-Entzug +30%
8,5
9
9,5
10
10,5
11
11,5
dt/ha
RP % TM
Ertrag
RP-Gehalt
K-Düngungsversuch Bad Salzungen 2006 Gehaltsklasse B
68
68
73
69
N-Entzug Korn

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/32
Ertragsminderung durch unterlassene K-Düngung
(K0 zu K-Entzugsdüngung in GK C)
-2
-3
-3
-8
-26
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
%
Wi-Weizen
n = 4
Wi-Raps
n = 1
Wi-Gerste
n = 1
So-Gerste
Hafer
n = 5
Silomais
n = 2
(K-Versuch Burkersdorf/Schieferverwitterung mit GK A/B, 1993 - 2006)

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/33
in P-Gehaltsklasse B (obere Hälfte):
Mehrerträge 5 – 7 dt/ha bei Getreide, 3 dt/ha bei Winterraps
in P-Gehaltsklasse C bis E: geringe oder keine Mehrerträge
in P-Gehaltsklasse A: keine Versuche
Ergebnisse aktueller P-Düngungsversuche
(Versuchsstationen)

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/34
„neue“ Feldversuche
Fragestellungen in einjährigen Versuchen auf Standorten
mit sehr niedriger P-Versorgung:
Höhe der P-Düngung
Zeitpunkt der P-Düngung (Herbst oder Frühjahr)

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TLL Jena Abteilung Pflanzenproduktion und Agrarökologie Dr. W. Zorn, H. Schröter
/35
83
86
84
90
83
80
82
84
86
88
90
92
ohne P
Herbst
Frühjahr
P-Düngung
dt/ha
ohne P
P-Entzug
P-Entzug + 50 %
P-Düngungsversuch Friemar 2007
Winterweizen A
Lößschwarzerde, P-Gehaltsklasse A/B, P-Düngung als Triplesuperphosphat
P-Düngungszeitpunkt:
zur Saat (Herbst)
P-Düngermenge bei GK A/B:
über Entzug

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/36
P-Düngungsversuch Dachwig 2008
Winterweizen Mulan B
Lößschwarzerde, P-Düngung zur Saat als Triplesuperphosphat
90,6
101,5
105,2
109,2
80
85
90
95
100
105
110
115
ohne P
P-Entzug
-50%
P-Entzug
P-Entzug
+50%
P-Düngung
dt/ha
Düngung
P-Gehalt
mg P/100g
vor Anlage
nach Ernte
ohne P
2,3 A
1,7 A
Entzug -50%
2,1 A
2,2 A
Entzug
2,0 A
2,2 A
Entzug +50%
2,0 A
3,4 B
P-Düngung in GK A:
über Entzug

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/37
P-Düngungsversuch
Lößschwarzerde Wengelsdorf
P-Gehalt: Versuchsbeginn: 3,0 mg P/100g GK A
1973 – 1978
P-Düngung
kg P/ha
0
20
40
60
Mehrertrag dt/ha
(Mittel von 5 Getreideernten)
-
3,9
5,4
7,0
DL-P nach Ernte 1978
mg P/100g
2,0
A
3,0
A
5,4
B
7,0
C

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/38
DL-P nach Ernte 1978
mg P/100g
2,0
A
3,0
A
5,4
B
7,0
C
Getreideertrag dt/ha 1979 – 1982 (Mittel von 3 Ernten)
ohne P-Düngung
56,6
66,7
70,2
72,1
P-Entzugsdüngung
62,1
68,8
69,8
73,4
Nachwirkung der P-Düngung Lößschwarzerde Wengelsdorf

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/39
Getreideertrag dt/ha in Abhängigkeit von P-Gehalt im Boden und
P-Düngung (Lößschwarzerde Wengelsdorf, 1979 - 1982)
70
80
90
100
0 2 46 8
P
DL
mg P/100g
Ertrag
relativ
%
A
B
C
8%
3%
ohne P-Düngung
P-Entzugsdüngung
In GK A+B: Düngung über Abfuhr

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/40
P
K
Nährstoffentzug (nur Korn)
24 kg P/ha
35 kg K/ha
Düngerpreis EUR/kg P bzw. K
2,00
3,50
1,00
1,30
Düngerkosten EUR/ha
48
84
35
46
Ausbringungskosten EUR/ha
5
5
Düngungskosten gesamt EUR/ha
53
89
40
51
Erforderlicher Mehrertrag bei
10 EUR/dt Korn
15 EUR/dt Korn
20 EUR/dt Korn
25 EUR/dt Korn
5,3
3,5
2,7
2,1
8,9
5,9
4,5
3,6
4,0
2,7
2,0
1,6
5,1
3,4
2,6
2,0
Nachwirkung der Düngung und Qualitätseffekte nicht berücksichtigt!
Nährstoffkosten bei Entzugsdüngung

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/41
Weitere Wirkungen der P- und K-Düngung
messbar
in der Regel nicht messbar
düngungskosten-
freier Mehrerlös
-
Ertragsstabilität (Trockenjahr)
-
Winterhärte
- Pflanzengesundheit
- N-Effizienz (u. alle anderen Maßnahmen)
- bessere Überbrückung ungünstiger
Bedingungen für die Nährstoffaufnahme
- Qualität (z. B. Braugerste)
- .....

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/42
Mehrerträge durch N-Düngung in Abhängigkeit
vom P-Gehalt
im Boden
(nach STURM, 1994)
Kultur
P-Gehalts-
klasse
Anzahl
Versuche
Mehrertrag
dt/ha
Wintergerste
B
C
D/E
11
13
9
16,5
20,4
21,4
Winterweizen
B
C
D/E
7
16
9
14,0
16,6
21,6

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/43
Anpassungsreaktionen P- und K-Düngung bei hohen
Düngerpreisen
Gehalts-
klasse
Höhe der
mineralischen Düngung
Einsatz von Wirtschafts- und
Sekundärrohstoffdüngern
A
über Entzug
1)
alle Möglichkeiten für die P- und
K-Zufuhr über Wirtschafts- und
Sekundärrohstoffdünger nutzen
B
über Entzug
1)
C
unter Entzug
Wirtschafts- und
Sekundärrohstoffdünger zur
Erhaltungsdüngung nutzen
D
keine mineralische
P- bzw. K-Düngung
kein vordringlicher Einsatz von
Wirtschafts- und
Sekundärrohstoffdüngern
E
1)
= wasserlösliche P-Dünger nutzen
Neu!

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/44
Standortbezug Grunddüngung
Standort mit
Reaktion
K-Auswaschung
Zuschlag bei Düngung (z. B. K Sandböden)
jährliche Düngung, keine Fruchtfolgedüngung
K-Fixierung
Zuschlag bei Düngung (z. B. Aueböden)
jährliche Düngung, keine Fruchtfolgedüngung
P-Fixierung
Zuschlag bei Düngung (z. B. Fe-reiche Böden)
jährliche Düngung, keine Fruchtfolgedüngung
hoher K-
Nachlieferung
Reduzierung K-Düngung

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/45
Fazit
Die Entwicklung der Düngemittel- und Erzeugerpreise erfordert
eine betriebswirtschaftliche Optimierung der Düngung
Optimale Kalkversorgung der Böden sichern
P- und K-Düngung konsequent nach Bedarf in Gehaltsklasse A und
B (teilflächendifferenzierte Grunddüngung!)
Unterlassung der P- und K-Düngung in Gehaltsklasse D und E
Nutzung aller Nährstoffreserven (N, P, K) durch gezielten Einsatz
von Wirtschafts- und Sekundärrohstoffdüngern
Heute auf unterversorgten Böden P- und K-Dünger sparen heißt
auf Ertrag zu verzichten Düngungskosten in die Zukunft zu
verlagern
Langfristig eine ausreichende P- und K-Versorgung der
Böden sichern

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TLL Jena Abteilung Pflanzenproduktion und Agrarökologie Dr. W. Zorn, H. Schröter
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