N-Düngung, Dauerversuch WSG Eich

N-Düngung im Wasserschutzgebiet Altrhein in
Zuckerrüben
Versuchsanlage:
Verschiedene N-Düngestufen werden ihrer Nährstoffwirkung bei pflugloser Wirtschaftsweise
verglichen. Neben der ungedüngten Kontrolle wird das Verfahren, das nach heutigen
Erkenntnissen den Pflanzenbedarf an Stickstoff am besten abbilden kann, die mod.
Nmin – Methode, überprüft. Zusätzlich wird die Situation des N-Unterangebotes (minus
50% bzw. minus 50 kg N/ha) und der N-Überschußsituation (plus 50% bzw. plus 50 kg
N/ha) als wachstumsbeeinflussende Faktoren simuliert und in weiteren Varianten berücksichtigt.
Dieser viergliedrige Versuch wird spiegelbildlich angelegt.
Eine Versuchsreihe wird durch Zwischenfruchtanbau nach frühräumenden Vorkulturen
(z.B.: Getreide) vor dem Anbau nachfolgender Sommerungen (z.B.: Zuckerrüben) ergänzt.
Angestrebt wird hier ein möglichst permanenter Pflanzenaufwuchs auf der Fläche
bzw. ständige Bodenbedeckung. Auf der anderen Seite steht die Reihe ohne Zwischenfruchtanbau,
mit Anbau- bzw. Bedeckungspausen zwischen den Kulturen.
Nährstoff-Bilanzierung:
Die Nährstoffabfuhren ergeben sich aus dem Ertrag (dt/ha) der jeweiligen Kontrolle mal
dem Nährstoffgehalt der angebauten Kulturpflanze (kg N/dt). In der ungedüngten Kontrolle
sind keine Abzüge (Zufuhr durch N-Düngung) in Abrechnung zu bringen.
Verglichen mit dem Vorjahr hat sich die Nährstoffabfuhr zwischen den Systemen in der
Tendenz bestätigt und ist erneut leicht angewachsen. Vermutlich führte die günstige Jahreswitterung
bei relativ hoher Bodenfeuchte zur erhöhten Bereitstellung von mineralischem
Stickstoff in der Bodenlösung.
Auffällig - nach Zwischenfruchtanbau war die empfohlene Stickstoffdüngermenge deutlich
niedriger zum System „ohne Zwischenfruchtanbau, d.h.: die Nachlieferung des
Bodens war merklich höher.
Nährstoffabfuhren ohne mineralische Stickstoffdüngung
kg N/ha
110
90
70
50
30
94
Körnermais `96
102
Winterweizen `97
40
37
106
Kartoffeln `98
102
62
Sommergerste `99
73
Winterweizen `00
mit Zwischenfrucht
ohne Zwischenfrucht
48
38
Winterweizen `01
59
49
Zuckerrüben 02
78
64

Versuch:
P 80.2
N-Düngung, Dauerversuch WSG Eich
- mit Zwischenfruchtanbau -
Versuchsort: Eich Bodenart: sT
Kultur: Zuckerrüben Bodenzahl: 60
Sorte: Tatjana pH-Wert: 7,6
Vorfrucht: Winterweizen Humus: 3,4
Vorvorfrucht: Winterweizen P2O5: 14(C)
Saat: 14.03.2002 K2O: 21(D)
Auflauf: 05.04.2002 MgO: 14(D)
Ermittlung des Stickstoff-Düngebedarfes (mod. Nmin – Methode)
Sollwert: bei Ertragsziel 550 dt/ha 180
Zu-/Abschläge:
Nmin - 0-30cm
Nmin - 30-60cm
Ackerzahl > 40
org. Düngung
Vorfrucht
Zwischenfrucht
SLVA OPP
Jahr: 2002
Stickstoff-Düngeempfehlung: in kg N/ha 77
N-Düngung mit KAS in einer Gabe am 05.04.2002 in den Auflauf der Zuckerrüben
Variante
kg N
je ha
Anz R.
- 27
- 45
- 21
0
0
- 10
Inhaltsstoffe Ertrag BZE
mmol / 1000g ZR % Zucker dt je dt je SMV
K Na amN Pol. ber. N-Bilanz
rel. rel.
ha ha
%
1 Kontrolle 0 87 33,0 9,1 6,6 18,78 17,04 -78 434 100 73,9 100 1,14
2 Nmin mod.– 50% 50 88 31,1 11,1 6,8 18,33 16,58 -59 607 140 100,4 136 1,15
3 Nmin mod. 80 91 31,3 16,2 8,8 18,48 16,62 -16 535 123 88,9 120 1,26
4 Nmin mod.+ 50% 120 89 33,1 20,3 12,3 18,38 16,37 22 544 125 88,8 120 1,42
Mittelwert 89 32,1 14,2 8,6 18,49 16,65 - 530 122 88,0 119 1,26
Ablauf: Nichtwendende Bodenbearbeitung in Form von Scheibenegge (15.11.),
Grubber + Kreiselegge (22.12.) und Saatbettkombination (14.03.). Das gleichmäßig
rückverfestigte, gut angefeuchtete Saatbett ermöglichte Anfang April rasches
Auflaufen mit nachfolgend annähernd lückenlosen Jungpflanzenbeständen.
Zusatzberegnung mit jeweils 40mm Niederschlag an den Terminen
22.06., 07.07., 30.07. und 26.08.
Wirkung: Die Düngeempfehlung betrug 80 kg N/ha, ausgeglichene N-Bilanz bei dieser
Düngung; kaum Einfluss der N-Variation auf den K-Gehalt (33,1-31,1 mmol je
1000g ZR); Zunahme der Na (9,1-20,3 mmol/1000g ZR) und Amino-N Werte
(6,6-12,3 mmol/1000g ZR) mit steigender N-Düngung; gleichbleibender Zucker
gehalt (18,8% - 18,3%) bei steigender N-Düngung, leicht sinkender Verlauf der
Kurve des bereinigten Zuckergehaltes (17,0% - 16,4%) auf einem um ca. 1,8%
erniedrigten Niveau; mit der N-Düngung steigender SMV – 1,14%-1,42%;
höchster Rübenertrag sowie bereinigter Zuckerertrag bei erniedrigter Düngestufe
50 kg N/ha, annähernd identischer Einfluss der zuckerreduzierendern Inhaltsstoffe
über die Düngestufen (50 kg N/ha, 80 kg N/ha, 120 kg N/ha).
kg N/ha

Versuch:
P 80.2
N-Düngung, Dauerversuch WSG Eich
- ohne Zwischenfruchtanbau -
Versuchsort: Eich Bodenart: sT
Kultur: Zuckerrüben Bodenzahl: 60
Sorte: Tatjana pH-Wert: 7,6
Vorfrucht: Winterweizen Humus: 3,4
Vorvorfrucht: Winterweizen P2O5: 14(C)
Saat: 14.03.2002 K2O: 21(D)
Auflauf: 05.04.2002 MgO: 14(D)
Ermittlung des Stickstoff-Düngebedarfes (mod. Nmin – Methode)
Sollwert: bei Ertragsziel 550 dt/ha 180
Zu-/Abschläge:
Nmin - 0-30cm
Nmin - 30-60cm
Ackerzahl > 40
org. Düngung
Vorfrucht
Zwischenfrucht
SLVA OPP
Jahr: 2002
Stickstoff-Düngeempfehlung: in kg N/ha 108
N-Düngung mit KAS in einer Gabe am 05.04.2002 in den Auflauf der Zuckerrüben
Variante
kg N
je ha
Anz R.
- 20
- 31
- 21
0
0
0
Inhaltsstoffe Ertrag BZE
mmol / 1000g ZR % Zucker dt je dt je SMV
rel. rel.
K Na amN Pol. ber. N-Bilanz
ha ha
%
1 Kontrolle 0 89 32,1 10,6 6,2 18,53 16,79 -64 356 100 59,8 100 1,14
2 Nmin mod.– 50% 75 84 30,2 14,5 7,3 18,27 16,47 -22 538 151 88,5 148 1,19
3 Nmin mod. 110 82 30,0 19,1 10,6 17,80 15,88 -1 604 169 96,1 161 1,35
4 Nmin mod.+ 50% 160 80 29,4 27,6 15,9 17,33 15,19 43 649 182 98,5 165 1,55
Mittelwert 84 30,4 18,0 10,1 17,98 16,08 - 537 151 85,9 144 1,30
Ablauf: Nichtwendende Bodenbearbeitung in Form von Scheibenegge (15.11.),
Grubber + Kreiselegge (22.12.) und Saatbettkombination (14.03.). Das gleichmäßig
rückverfestigte, gut angefeuchtete Saatbett ermöglichte Anfang April rasches
Auflaufen mit nachfolgend annähernd lückenlosen Jungpflanzenbeständen.
Zusatzberegnung mit jeweils 40mm Niederschlag an den Terminen
22.06., 07.07., 30.07. und 26.08.
Wirkung: Die Düngeempfehlung betrug 110 kg N/ha, ausgeglichene N-Bilanz bei dieser
Düngung; kaum Einfluss der N-Variation auf den K-Gehalt (32,1-29,4 mmol je
1000g ZR); Zunahme der Na (10,6-27,6 mmol/1000g ZR) und Amino-N Werte
(6,2-15-9 mmol/1000g ZR) mit steigender N-Düngung; absinkender von Zuckergehalt
(18,5% - 17,3%) bei steigender N-Düngung, paralleler Verlauf der
Kurve des bereinigten Zuckergehaltes (16,8% - 15,2%) auf einem um 2% erniedrigten
Niveau; deutlich mit der N-Düngung steigender SMV – 1,14%-
1,55%; höchster Rübenertrag bei erhöhter Düngestufe 160 kg N/ha, Angleichung
im BZE durch den höheren Anteil zuckerreduzierender Inhaltsstoffe an
die Düngestufe 110 kg N/ha.
kg N/ha

180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Einfluss des Zwischenfruchtanbau bei der
mod. Nmin-Methode auf die Düngeempfehlung
50
75
110
80
Zwischenfruchtanbau sorgt im Herbst für pflanzliche Stickstoffbindung. Im Frühjahr wird
dieser Stickstoff für die Folgekultur teilweise wieder nutzbar (höhere Nmin-Werte im Oberboden).
Zusätzlich ist das N-Nachlieferungsvermögen des Bodens während der anschließenden
Vegetationsperiode erhöht. In der N-Düngeempfehlung der modifizierten
Nmin-Methode werden diese Szenarien berücksichtigt zukünftige Betrachtungsweise.
kg N/ha
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-78
-64
Der Vergleich der N-Bilanzen zeigt die positive Wirkung des Zwischenfruchtanbaus auf die
Stickstoffnachlieferung des Bodens nachträglich auf. Durchschnittlich war die N-Nachlieferung
des Bodens (gleiche Bodenverhältnisse vorausgesetzt) für die Zuckerrüben nach
Zwischenfruchtanbau über die Düngestufen um 22 kg N/ha höher bzw. im Umkehrschluss
der N-Bedarf um 22 kg N/ha geringer rückwirkende Betrachtungsweise.
160
1 2 3
Einfluss des Zwischenfruchtanbau
auf die N-Bilanzierung
N-Bilanz ohne Zwischenfruchtanbau
N-Bilanz nach Zwischenfruchtanbau
-22
-59
-1
120
Düngeempfehlung nach
Zwischenfruchtanbau
Düngeempfehlung ohne
Zwischenfruchtanbau
1 2 3 4
-16
43
22

Ertragsvergleich und Stickstoffbilanzierung
pfluglose Wirtschaftsweise, mit Zwischenfruchtanbau:
N- Düngevarianten
Rübenertr. Zuck
ber.
Zuckerertrag
dt/ha rel. % dt/ha rel. Tukey
N-Dü
kg/ha
N-Bil.
kg/ha
N-kosten
fr. Erlös*
€/ha
1 ohne N 433,7 100 17,04 73,85 100 B 0 -78 1889
2 N red. -50% 606,7 140 16,58 100,44 136 A 50 -59 2599
3 mod. Nmin - Meth. 534,7 123 16,62 88,92 120 AB 80 -16 2267
4 N erhöht +50% 543,7 125 16,37 88,77 120 AB 120 22 2280
Relativ guter Ertrag (433,7 dt/ha) in der Kontrolle, in der bereits seit 9 Jahren auf mineralische
N-Düngung verzichtet wird. Das Optimum wird bereits in der reduziert gedüngten Variante
(Vgl.2 – 50 kg N/ha) erreicht, weitere Erhöhung der N-Düngung bewirkt geringeren
Ertragszuwachs. Mit der N-Düngermenge sinkt der bereinigte Zuckergehalt.
pfluglose Wirtschaftsweise, ohne Zwischenfruchtanbau:
N- Düngevarianten
Rübenertr. Zuck
ber.
Zuckerertrag
dt/ha rel. % dt/ha rel. Tukey
N-Dü
kg/ha
N-Bil.
kg/ha
N-kosten
fr. Erlös*
€/ha
1 ohne N 356,3 100 16,79 59,79 100 B 0 -64 1552
2 N red. -50% 537,7 151 16,47 88,54 148 A 75 -22 2283
3 mod. Nmin - Meth. 603,7 169 15,88 96,06 161 A 110 -1 2547
4 N erhöht +50% 648,7 182 15,19 98,51 165 A 160 43 2611
Mit der N-Düngermenge steigen Ertrag und Erlös kontinuierlich an, während das Ertragsniveau
der Kontrolle bei 356,3 dt/ha deutlich niediger war. Obwohl der Ertagszuwachs mit
Erhöhung der Düngestufe abnahm, wurde das Maximum in Ertrag und Deckungsbeitrag der
N-Düngung in der erhöht gedüngten Variante (Vgl. 4 – 160 kg N/ha) erzielt. Der N-kostenfreie
Erlös betrug hierbei 2611 €/ha. Beide Versuche unterscheiden sich grundsätzlich voneinander
durch verschiedene N-Nachlieferung aus dem Boden. Die Ursache hierfür liegt in
der Differenzierung durch den Zwischenfruchtanbau vor der Zuckerrübenkultur. Die jährlichen
Abfuhren aus der Kontrolle (40 – 100 kg N/ha) führen zur Aufsummierung eines N-
Defizites im Boden.
* = Berechnungsgrundlagen:
Nährstoffkosten: 1kg N KAS 0,65 €; Ausbringungskosten: 10,-€/ha und Überfahrt
Erzeugerpreise Zuckerrüben: A-Quote:B-Quote = 60:40 4,35 €/dt

1200
1000
800
600
400
200
0
€/ha
€/ha
800
600
400
200
0
Wirtschaftlichkeit
ohne Zwischenfrucht
Deckungsbeitrag der N-Düngung
731
995
1159
75 N 110 N 160 N
1 2 3 4
Kontrolle red. N-Düngung nor. N-Düngung erh. N-Düngung
Ohne mineralische N-Düngung betrug der Erlös der Rüben 1552 €/ha
Wirtschaftlichkeit
mit Zwischenfrucht
710
Deckungsbeitrag der N-Düngung
378
391
50 N 80 N 120 N
1 2 3 4
Kontrolle red. N-Düngung nor. N-Düngung erh. N-Düngung
Ohne mineralische N-Düngung betrug der Erlös der Rüben 1889 €/ha
Der Versuch mit vorgeschalteter Zwischenfrucht besitzt den größeren N-Puffer. Der Ertrag
der ungedüngten Kontrolle beträgt 433,7 dt/ha, während ohne Zwischenfruchtanbau
lediglich 356,3 dt/ha geerntet wurden.
Ohne Zwischenfruchtanbau steigt der Deckungsbeitrag der N-Düngung mit der Düngestufe.
Mit Zwischenfruchtanbau wird der höchste Deckungsbeitrag bereits bei reduzierter
N-Düngestufe erzielt.
Mit steigender N-Düngung nehmen die Qualitätsparameter, die das Absinken der
Zuckerausbeute andeuten (Na, Amino-N sowie Standardmelasseverlust) zu. Im Gegenzug
nimmt der Zuckergehalt ab.