N-Bilanzsalden und N min -Gehalte

N-Bilanzsalden werden häufig als Kenngrößen zur Beurteilung der Umweltver-träglichkeit des N-Einsatzes herangezogen. Wie aus Abbildung 12 ersichtlich, zeigen die N-Salden eine starke Abhängigkeit von der Höhe der mineralischen N-Düngung. Bei Stallmistdüngung wurden mit ca. 150 kg N/ha mineralischem Stickstoff und bei Strohdüngung bzw. ohne organische Düngung mit ca. 200 kg N/ha mineralischem Stickstoff ausgeglichene Bilanzen erreicht.

Werden die N-Salden in Beziehung zu den GE-Erträgen der angebauten Frucht-arten gesetzt, so ist festzustellen, dass optimale Erträge bei Strohdüngung und in den Prüfgliedern ohne organische Düngung bereits bei leicht negativen N-Salden entstehen (Abb. 13). Kam allerdings Stallmist zum Einsatz, so waren leicht positive Salden für optimale Erträge erforderlich, die allerdings im Ver-gleich zur alleinigen mineralischen N-Düngung um 17 dt GE/ha höher lagen.

Dieses Ergebnis beruht darauf, dass der organisch gebundene Stickstoff des Stallmistes infolge seiner geringen Pflanzenverfügbarkeit und der höheren un-vermeidbaren Verluste insgesamt schlechter verwertet wird als mineralische N-Dünger. Ein Teil dieses Stickstoffs verbleibt jedoch im Boden und erhöht so den Nt-Vorrat und somit das Mineralisierungspotenzial.

Da die löslichen N-Gehalte im Boden (N_min) während des Winters in tiefere Bo-denschichten verlagert bzw. ausgewaschen werden können, sind zum Schutz

-90 -60 -30 0 30

0 50 100 150 200

mineralische N-Düngung [kg/ha]

N-Saldo [kg/ha]

ohne organische Düngung Stallmist

Stroh

ohne organische Düngung Stallmist

Stroh

Abbildung 12: Beziehung zwischen N-Düngung und den N-Salden in Abhängigkeit von der organischen Düngung im Mittel der Jahre 1995 bis 2010

der Gewässer möglichst niedrige Werte zu Vegetationsende anzustreben. Die N_min-Gehalte vor Winter wurden stark von der N-Zufuhr bestimmt (Abb. 14). Sie nahmen im Mittel des Untersuchungszeitraumes bis zu N-Gaben von 100 kg/ha zunächst nur schwach zu, danach jedoch progressiv steigend. Aufgrund der zusätzlichen N-Zufuhr mit Stallmist (53 kg/ha im Mittel der Jahre) lagen die N_min-Werte in den entsprechenden Prüfgliedern um 10 bis 20 kg/ha höher als bei unterlassener organischer Düngung. Keinen wesentlichen Einfluss auf die

Abbildung 13: Beziehung zwischen N-Bilanzsaldo und GE-Ertrag in Abhängigkeit von der orga-nischen Düngung im Mittel der Jahre 1995 bis 2010

Abbildung 14: Beziehung zwischen der N-Düngung und dem Nmin-Gehalt vor Winter in Abhängig-keit von der organischen Düngung im Mittel der Jahre 1995 bis 2010

70

Nmin vor Winter [kg/ha]

ohne organische Düngung Stallmist

Stroh R² = 0,753

Polynomisch (R² = 0,753)

N_min-Gehalte hatte die Strohdüngung. Zwischen den einzelnen Fruchtarten be-standen allerdings erhebliche Unterschiede. Beide Getreidearten zeichneten sich durch vergleichsweise niedrige N_min-Gehalte vor Winter aus, da infolge der verhaltenen N-Düngung bis maximal 160 kg/ha keine (Winterweizen) bzw.

nur geringe (Sommergerste) N-Bilanzüberschüsse entstanden (Abb. 15 und 16). Völlig anders waren die Verhältnisse bei Kartoffeln. Die hohe N-Düngung bis 250 kg/ha führte vor allem in Verbindung mit Stallmist zu hohen

positi-R² = 0,269

Nmin vor Winter [kg/ha]

ohne organische Düngung Stallmist

Stroh R² = 0,269

Polynomisch (R² = 0,269)

Winterweizen

Abbildung 15: Beziehung zwischen der N-Düngung und dem Nmin-Gehalt vor Winter in Abhängig-keit von der organischen Düngung im Zeitraum 1995 bis 2010 (Mittel von 4 Anbaujahren)

Abbildung 16: Beziehung zwischen der N-Düngung und dem Nmin-Gehalt vor Winter in Abhängig-keit von der organischen Düngung im Zeitraum 1995 bis 2010 (Mittel von 4 Anbaujahren)

R² = 0,551

Nmin vor Winter [kg/ha]

ohne organische Düngung Stallmist

Stroh R² = 0,551

Polynomisch (R² = 0,551)

Sommergerste

ven N-Salden. Hinzu kommt die intensive Bodenlockerung bei der Ernte, die zusätzlich Mineralisierungsprozesse anregte. Infolge dessen lagen nach der Kartoffelernte die N_min -Werte auf hohem Niveau (Abb. 17).

Relativ niedrige N_min-Gehalte wurden nach der Zuckerrübenernte, außer bei sehr hohem N-Aufwand, analysiert (Abb. 18). Hohe Erträge und N-Entzüge, der späte Erntetermin und die Blattabfuhr sind hierfür verantwortlich.

Vor dem Lysimetereinbau führte die 30-jährige variierte mineralisch-organische Düngung bereits zu einer starken Differenzierung der N-Bilanzsalden. Die

kumu-R² = 0,8254

Nmin vor Winter [kg/ha]

ohne organische Düngung Stallmist

Stroh R² = 0,825

Polynomisch (R² = 0,825)

Kartoffeln

Abbildung 17: Beziehung zwischen der N-Düngung und dem Nmin-Gehalt vor Winter in Abhängig-keit von der organischen Düngung im Zeitraum 1995 bis 2010 (Mittel von 4 Anbaujahren)

R² = 0,7753

Nmin vor Winter [kg/ha]

ohne organische Düngung Stallmist

Stroh R² = 0,775

Polynomisch (R² = 0,775)

Zuckerrüben

Abbildung 18: Beziehung zwischen der N-Düngung und dem Nmin-Gehalt vor Winter in Abhängig-keit von der organischen Düngung im Zeitraum 1995 bis 2010 (Mittel von 4 Anbaujahren)

Den Ergebnissen zufolge korrelierten die N_min Gehalte nach der Ernte eng mit den N-Salden (Abb. 20). Diese Darstellung stellt den mittleren N_min-Gehalt des Untersuchungszeitraumes dem mittleren N-Saldo gegenüber und bringt nicht exakt den jährlichen Zusammenhang zum Ausdruck. Dieser wird stark von den Witterungsbedingungen, der Fruchtart, der Ertragshöhe und damit der Verwer-tung des applizierten Stickstoffs beeinflusst.

Trotz dieser Einschränkungen macht dieser Befund die Notwendigkeit einer bedarfsorientierten N-Düngungsbemessung, die N-Bilanzüberschüsse ver-meidet, deutlich. Im Dauerversuch waren im Mittel der Jahre bereits relativ geringe N-Saldenüberschüsse von weniger als 30 kg/ha mit N_min-Resten vor Winter von über 80 kg/ha verbunden. Ausgeglichene N-Salden führten immer-hin noch zu N_min-Werten von 60 bis 70 kg/ha.

lativen Salden im Zeitraum 1966 bis 1994 lagen im Bereich von -2 711 kg/ha bei Verzicht auf mineralisch-organische Düngung bis zu +1 638 kg/ha bei Stallmist plus 200 kg/ha mineralischer N-Zufuhr (Abb. 19). Derartig gravierende Unter-schiede wirken sich auf den N-Haushalt des Bodens bezüglich N_min-Dynamik und N-Austräge aus.

R² = 0,997 R² = 0,998

R² = 0,999

-3000 -2500 -2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000 1500 2000

0 50 100 150 200

mineralische N-Düngung [kg/ha]

kumulativer N-Bilanzsaldo [kg/ha]

ohne organische Düngung Stallmist

Stroh

Polynomisch (ohne organische Düngung )Polynomisch (Stallmist)

Polynomisch (Stroh)

Abbildung 19: Kumulative N-Bilanzsalden in Abhängigkeit von der mineralisch-organischen Dün-gung vor dem Lysimetereinbau im Zeitraum 1966 bis 1994

5.1.5 N-Einwaschung in Unterflurlysimeter und Nitrat-Konzentration

Im Dokument Kooperation Lysimeter (Seite 154-159)