Nährelemente

Da Stickstoff insbesondere in Sandböden hauptsächlich organisch vorliegt, kann der gemessene N_gesdes Bodens als N_orginterpretiert werden (Mulvaney u. a. 2009; Blume u. a. 2010). Eine enge Verbindung mit der OBS zeigte sich auch durch den relativ engen Zusammenhang (R²= 0,8) mit dem Corgund pH-Wert des Bodens. Letzterer war auch bei C_orgund C_hwleinflussreich. Es ergab sich somit eine ähnliche Differenzierung für N_ges wie für C_org (Abbildung 4.1). Dies wird auch durch ein analoges Ergebnis der zeitübergreifenden Auswertung deutlich. Der geringe Zusammenhang zur gedüngten N_org-Menge (zum Vergleich siehe Abbildung 3.3) weist darauf hin, dass weniger die zugeführte N_org-Menge, als die allgemeine Entwicklung des Humusgehalts den N_orgdes Bodens beeinflusst.

Der teils signifikant gegenüber der Kontrolle erhöhte Ngesfür einige organische Dünger bestätigt die von Gutser u. a. (2005) beschriebene positive Wirkung organischer Dünger auf den N_org-Pool. Die erhöhten Werte nach Gärrestdüngung gegenüber der Kontrolle und KAS stehen im Einklang mit der Literatur, ebenso die zu Ri-Gülle ähnlichen N_ges (Abschnitt 2.1.2.1). Die tendenziell erhöhten Werte für die Gärreste G-M, G-CR und G-C-fe könnten eine langfristig vermehrte Anreicherung des N_org-Pools für diese Prüf-glieder andeuten. KAS erzielte zur Kontrolle ähnliche Werte, sodass sich kein Hinweis auf vermehrte N_org-Verluste durch den langjährigen Einsatz mineralischer N-Dünger nach Mulvaney u. a. (2009) ergab. Weiterhin zeigte sich kein N_ges-Verlust für Prüfglieder mit einem hohen NH₄⁺-N- oder niedrigen N_org-Anteil aus organischer Düngung an der Gesamt-N-Düngemenge (Abbildung 3.3). Der im Oktober 2016 signifikant gegenüber G-CR verringerte N_gesfür Stallmist ist möglicherweise analog zum C_orgmit dem hohen pH-Wert dieser Variante zu erklären.

Die geringen N_min-Gehalte im Frühjahr in allen Varianten weisen darauf hin, dass die je-weiligen Sommerkulturen nicht durch systematische Unterschiede der N_min-Restmengen im Boden beeinflusst wurden. Auf tonarmen Böden sind geringe N_min-Werte nach nieder-schlagsreichen Wintern zu erwarten (Blume u. a. 2010). Für zukünftige Untersuchungen im Versuch wären zusätzliche N_min-Messungen im Herbst und Winter interessant, um Hinweise auf Überdüngung und Auswaschungsprozesse zu erhalten (Bary u. a. 2004).

Der P_DLzeigte zu Versuchsbeginn eine jahreszeitliche Dynamik, die mit dem P-Entzug während der Wachstumsperiode erklärbar ist (Abbildung 4.2). Seit 2015 wurden zuneh-mend Unterschiede durch die differenzierte Düngung relevant, die im Oktober 2016 auch statistisch nachweisbar waren (Abbildung 4.3). Die Auswertung des Mixed Mo-dels weist darauf hin, dass hauptsächlich variierende pH-Werte und Entzüge durch die Kulturpflanzen den P_DL bedingten (R²= 0,85), wohingegen die Unterschiede in den gedüngten P-Mengen (Abbildung 3.3) keinen signifikanten Zusammenhang ergaben.

Für den Standort ist aus benachbarten Versuchen eine generell gute P-Versorgung be-kannt, was möglicherweise durch hohe Güllegaben in der Vergangenheit bedingt ist. Die Differenzierung der P_DL-Gehalte im Jahr 2016 ist daher wahrscheinlich auf eine zu ge-ringe P-Nachlieferung für einige Prüfglieder mit hohem Ertragsniveau und ungünstigem pH-Wert zurückzuführen.

Eine Einordnung der Werte in Gehaltsklassen nach Wulffen u. a. (2008) ergab bis zum Frühjahr 2014 eine sehr hohe P-Versorgung (Klasse E) für alle Prüfglieder. Im Oktober 2016 war eine Aufteilung auf die Gehaltsklassen B (KAS), C (G-C-fe und Ri-Gülle), D (G-M, Kontrolle und Stallmist) und E (G-C-fl, G-CR, G-CS) festzustellen. Daraus würde sich ein starker Düngebedarf für KAS ergeben, allerdings nicht bei Anwendung der angepassten Richtwerte nach Taube u. a. (2009). Eine negative Ertragswirkung durch den geringeren P_DL ist für diese Variante daher nicht anzunehmen (Blume u. a. 2010).

Wahrscheinlich würde bereits eine Kalkung den P_DL für KAS in einen günstigeren Bereich anheben. Die teils sehr hohe P-Versorgung bei einigen organischen Düngern, insbesondere bei Gärresten, könnte eine Überversorgung und mögliche P-Austräge andeuten. Dies wird noch verschärft durch aktuelle Diskussionen um die Korrektur der Gehaltsklassen (Taube u. a. 2009) sowie die gute Pflanzenverfügbarkeit des durch organische Düngung ansteigenden mikrobiellen P, der durch die P_DL-Messung nicht mit erfasst wird (Brookes 2001; Steffens u. a. 2010).

Im Vergleich zu Ri-Gülle ergaben sich für vier Gärreste am Ende des Untersuchungs-zeitraums signifikant höhere P_DL-Gehalte. Dies deutet an, dass die P-Verfügbarkeit mit der Vergärung erhöht wird und die in der Literatur diskutierten Mechanismen einer verringerten P-Verfügbarkeit (Abschnitt 2.4.2) weniger relevant sind. Eine gute Ver-fügbarkeit des P aus Gärresten ist auch im Sinne einer direkter an den Pflanzenbedarf angepassten P-Düngung (Taube u. a. 2009). Dass separierte feste Gärreste gegenüber der Flüssigfraktion ein erhöhtes P-Düngepotential aufweisen, zeigte sich in diesem Versuch nicht.

Für K_DLergab sich eine klare Differenzierung mit deutlich geringeren Werten für KAS und erhöhten Werten für einige Gärreste und insbesondere G-C-fl (Abbildungen 4.2–4.3).

In dieser Differenzierung spiegeln sich sowohl die Unterschiede in den K-Gehalten der organischen Dünger als auch die gedüngten K-Mengen wider (Abbildungen 3.2–3.3).

Ein Einfluss der gedüngten K-Menge auf den KDLdeutete sich zusammen mit einem Einfluss der Entzüge durch die Kulturpflanzen auch durch die Auswertung des Mixed Models mit R²= 0,8 an. Eine Einteilung in Gehaltsklassen nach Wulffen u. a. (2008) für die Bodenartengruppe 2 ergab eine Verteilung auf die Gehaltsklassen C (KAS) bis E (G-C-fl), sodass für alle Prüfglieder von einer ausreichenden K-Versorgung auszugehen ist. Für viele Gärreste und insbesondere für G-C-fl deutet sich ein K-Überschuss an, was mit Berichten aus der Literatur übereinstimmt (Abschnitt 2.1.2.3). Es ist dabei allerdings zu beachten, dass die zusätzliche mineralische K-Düngung wenig praxisnah ist. Da aber auch bei der Anwendung herkömmlicher organischer Dünger K-Überschüsse möglich sind und in diesem Versuch der KDL nach Gärrestdüngung teilweise signifi-kant gegenüber Ri-Gülle und Stallmist erhöht war, bestünde wahrscheinlich auch ohne zusätzliche Grunddüngung nach Gärrestdüngung das Risiko von K-Überschüssen und daraus resultierenden langfristigen negativen Effekten auf Boden und Pflanze. Es ist daher insbesondere beim Einsatz von separierten flüssigen Gärresten zu empfehlen, die Düngemenge anhand des K-Bedarfs zu ermitteln und zusätzlichen N-Bedarf mit Mineraldüngern zu decken (Möller u. a. 2009).

5.2.3 Bodenreaktion

Der pH-Wert des Bodens ergab eine Differenzierung zwischen den Prüfgliedern seit 2013, aber bisher nur einmalig signifikante Unterschiede (Abbildung 4.2). Es fanden sich niedrige Werte für Prüfglieder mit hohem Ertragsniveau, was mit der erhöhten Katio-nenaufnahme durch die Pflanzen erklärbar ist. Auch deutete sich eine positive Wirkung der organischen Düngung gegenüber der Mineral-N-Düngung an. Die Auswertung des Mixed Models ergab ein geringes R²von 0,15, bestätigte aber einen negativen Zusam-menhang zum TME. Ebenfalls fand sich ein negativer ZusamZusam-menhang zur gedüngten mineralischen N-Menge, sodass wahrscheinlich NH₄⁺aus organischer Düngung und die mineralische Ausgleichsdüngung versauernd wirkten. Die Gärrestvarianten zeigten relativ hohe pH-Werte, wodurch sich die in einigen Inkubationsversuchen und kurzfristig in Gefäß- und Feldversuchen nachgewiesenen versauernden Effekte (Abschnitt 2.1.4) in diesem Versuch nicht bestätigten. Der positive Zusammenhang zur gedüngten K-Menge weist zusätzlich darauf hin, dass hohe K⁺-Gaben keine pH-Verringerung im Versuch bewirkten. Eventuell wirkte die organische Substanz der Gärreste versauernden Effekten entgegen. Eine Bewertung der Werte im Oktober 2016 nach Wulffen u. a. (2008) ergab die Gehaltsklasse C für G-C-fl sowie B für alle anderen Prüfglieder. Demnach wäre für die meisten Prüfglieder eine Kalkung zu empfehlen.

5.2.4 Allgemeine Anmerkungen zu den chemischen Untersuchungen

Die fortschreitende Differenzierung in den chemischen Bodeneigenschaften führte für einige Prüfglieder zu einem Kalk- oder Grunddüngebedarf. Die einheitlich durch-geführte K-Düngung bewirkte einen zusätzlichen Anstieg der ohnehin bereits hohen K-Versorgung einiger Prüfglieder, und erschwerte somit die Interpretation der Ergebnisse

insbesondere für die Gärreste. Daraus ergibt sich die Frage, wie in Zukunft im Versuch mit der Differenzierung von P_DL, K_DLund dem pH-Wert umgegangen werden sollte. Um einen praxisnahen Vergleich der verschiedenen Dünger zu ermöglichen und eventuelle Überversorgungen festzustellen, wäre es möglicherweise sinnvoll, die Grunddüngung und Kalkung zukünftig uneinheitlich nach Bedarf durchzuführen. Dies gilt insbesondere für die Kalkversorgung, da der pH-Wert viele andere Parameter wesentlich beeinflusst.

Neben der Nährstoffverfügbarkeit, Bodenstruktur und mikrobiellen Parametern, ist auch von einem starken Effekt auf den Humusgehalt auszugehen. So könnte beispielsweise eine Kalkung bei KAS einen deutlicheren C_org-Verlust durch Förderung der mikrobiellen Aktivität bedingen.

Zur statistischen Auswertung der bodenchemischen Daten ist anzumerken, dass die für die zeitübergreifende Auswertung der Düngeunterschiede genutzte Methode durch den Verlust an Freiheitsgraden wahrscheinlich zu konservativ war und daher nur geringe Unterschiede zwischen den Prüfglieder nachweisbar waren. Der chemische Zustand am Ende des Untersuchungszeitraums ist wahrscheinlich repräsentativer für den Effekt der differenzierten Düngung. Die Untersuchung der Zusammenhänge zwischen den Parame-tern erfolgte ohne die Kontrolle und KAS, um die Düngereigenschaften einzubeziehen.

Dies könnte die Ergebnisse beeinflusst haben. Zudem bildet das finale Modell durch den schrittweisen Aufbau und Multikollinearität nicht unbedingt die relevantesten Faktoren ab, es ergaben sich aber in der Regel ähnliche maßgebliche unabhängige Faktoren wie für die einfaktoriellen linearen Modelle.

5.3 Physikalische Bodenparameter