Mitteilungen der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften Band 23

Mitt. Ges. Pflanzenbauwiss. 23: 63–64 (2011)
Analyse von Wachstum und N-Aufnahme vor Winter
mit einem dynamischen Winterrapsmodell
Ulf Böttcher und Henning Kage
Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. E-Mail:
boettcher@pflanzenbau.uni-kiel.de
Einleitung
Winterraps kann abhängig von Aussaattermin und Witterung im Herbst bereits vor
dem Winter beträchtliche Mengen an Stickstoff aufnehmen. Eine Quantifizierung der
aufgenommenen N-Menge ist einerseits zur Bemessung der N-Düngung im Frühjahr
hilfreich (Henke et al. 2009), andererseits bestimmt sie auch die im Boden
verbleibende und im Winter potenziell auswaschungsgefährdete Menge an mineralischem
Stickstoff.
Material und Methoden
Auf dem Versuchsgut Hohenschulen bei Kiel wurde in den Versuchsjahren 2009/10
und 2010/11 Winterraps zu vier verschiedenen Aussaatterminen von Anfang August
bis Ende September ausgesät und jeweils im Herbst mit vier verschiedenen N-
Mengen von 0 bis 90 kg N / ha gedüngt. Bis zum Vegetationsende vor Winter wurden
zu drei Terminen Pflanzenproben genommen und auf Blattfläche, Trockenmasse und
N-Mengen in den verschiedenen Pflanzenorganen untersucht.
Ein bestehendes dynamisches Modell für das vegetative Wachstum von
Winterraps (Müller 2009), basierend auf dem Konzept der Strahlungsaufnahme und
Lichtnutzungseffizienz, wurde anhand dieser Daten neu parametrisiert und zur
Beschreibung des Herbstwachstums modifiziert. Das Modell wurde mit einem
potenzialbasierten Bodenwasser- und Stickstoffhaushaltsmodell gekoppelt, das eine
Simulation der N-Aufnahme des Bestandes und des mineralischen N im Boden
erlaubt.
In Simulationsrechnungen wurde anhand der Witterungsverläufe unterschiedlicher
Jahre berechnet, wie sich das Zusammenspiel aus angenommener Herbst-N-
Düngung und N-Aufnahme des Pflanzenbestandes bei unterschiedlicher Jahreswitterung
auf die N-Auswaschung über Winter auswirkt.
Ergebnisse und Diskussion
Das Modell ist in der Lage, den Verlauf der potenziellen N-Aufnahme für die
verschiedenen Saatzeiten gut abzubilden (Abb. 1), wobei zu berücksichtigen ist,
dass die Messdaten der einzelnen Wiederholungen eine große Variation aufweisen.
Eine Reduktion des Wachstums durch N-Mangel kann ebenfalls im Modell
nachvollzogen werden, auch wenn eine etwas schlechtere Abbildungsgüte darauf
schließen lässt, dass möglicherweise die Wirkmechanismen des N-Mangels im
Modell noch nicht ausreichend abgebildet sind. Für eine gute Parametrisierung
dieser Mechanismen (z. B. Veränderung des Spross-Wurzel-Verhältnisses oder der
spezifischen Blattfläche) ist allerdings die Datengrundlage nicht ausreichend, so dass
im Modell ausschließlich eine direkte Wirkung des N-Mangels auf die Trockenmassebildung
angenommen und parametrisiert wurde.
Da das Modell den zeitlichen Verlauf der N-Aufnahme anhand der Witterungsdaten
abbilden kann, erlaubt es auch eine Extrapolation von gemessenen Daten