Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und GeologieFreistaat Sachsen
Neue Aspekte zur Stickstoffdüngung zu Raps
Dr. Wilfried SchliephakeAbteilung 7 - Pflanzliche Erzeugung
Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
Freistaat SachsenReferent: Dr. Schliephake Groitzsch 27.02.2009
Gliederung:
Notwendigkeit der Optimierung der N-Düngung
Herbstentwicklung und N-Aufnahme des Winterraps
N-Düngebedarfsermittlung unter Berücksichtigung derim Bestand bereits akkumulierten N-Menge
Fazit
Gliederung:
Notwendigkeit der Optimierung der N-Düngung
Herbstentwicklung und N-Aufnahme des Winterraps
N-Düngebedarfsermittlung unter Berücksichtigung derim Bestand bereits akkumulierten N-Menge
Fazit
Neue Aspekte zur Stickstoffdüngung zu Raps
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0
20
40
60
80
100
120
140
160
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Jahr
Anb
auflä
che
[ T h
a ]
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Ertr
ag [
dt /
ha ]
Anbaufläche [ T ha ]
Ertrag [ dt/ha ]
Entwicklung der Anbauflächen und der Erträge von Winterraps in Sachsen
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100
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200
0 50 100 150 200 250 300
N-Aufwand (kg/ha)
Rel
ativ
ertra
g (%
)
Winterraps
Winterweizen
ZuckerertragMais
(Quelle; E. ALBERT, 2007)
Vergleich der N-Wirkung bei verschiedenen Fruchtarten (Basis 8-jährige Feldversuche in Sachsen; ohne N = 100)
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78
33 33 3227
2420
-5
-12-20
-10
0
10
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40
50
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80
Winterraps Winterweizen Zuckerrüben Winterroggen Wintergerste Triticale Silomais Sommergerste(Futter)
Sommergerste(Brau)
kg/h
aVergleich N-Saldo ausgewählter Fruchtarten (16 868 Schläge)
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Zeitraum 1997 – 2006, 38.930 Untersuchungen
0
5
10
15
20
25
< 10 11 - 20 21 - 30 31 - 40 41 - 50 51 - 60 61 - 70 71 - 80 81 - 90 91 - 100 > 100Nmin-Gehalt [kg/ha in 0 - 60 cm]
Häu
figke
it [%
]
mit organ. Düngung im Herbst (n = 8 289)
ohne organ. Düngung im Herbst (n = 30 641)
Häufigkeitsverteilung der Nmin -Gehalte (kg/ha in 0 – 60 cm) unter Winterraps im Frühjahr in Abhängigkeit
von der organischen Düngung
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Differenziertheit der Bestandesentwicklung von Winterraps bis zum Ende der Vegetation
28 kg N /ha 64 kg N /ha
102 kg N /ha 158 kg N /ha
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54,3 52,7
42,5
53,4 52,5
42,8
0
20
40
60
PommritzLö
NossenLö
ForchheimV
Ertr
ag d
t/ha
ohne + 50 N im Herbst
Wirkung einer zusätzlichen N-Düngung (50 kg N/ha) im Herbst auf den Rapsertrag (Elektra, 3 Versuchsjahre)
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Wie lässt sich der Entwicklungsstand und die N-Aufnahme berücksichtigen?
Messen und Schätzen:
visuelle Verfahren
Wiegeverfahren
Einsatz von Sensoren
Fernerkundung
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Visuelle Verfahren zur Einschätzung der N-Aufnahme beim Raps - Der Rapsschieber -
*) organische Düngung ist zusätzlich anzurechnen. Die höheren Werte gelten für flachgründige, schwach N-nachliefernde Böden.
200 - 220 ---
180 - 210
140 - 160
100 - 130
50 - 80
---
170 - 200
140 - 160
90 - 120
N-Empfehlung *) [kg/ha] für Erwartungsertrag von 35 dt/ha 40 dt/ha
Frischmasse [kg/m²]
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Wie lässt sich der Entwicklungsstand und die N-Aufnahme berücksichtigen?
Messen und Schätzen:
visuelle Verfahren
Wiegeverfahren
Einsatz von Sensoren
Fernerkundung
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Wiegeverfahren zur Einschätzung der N-Aufnahme beim RapsWiegeverfahren zur Einschätzung der N-Aufnahme beim Raps
von 2 bis 4 x 1 m² je Schlag werden Rapspflanzen kurz über dem Wurzelhals abgeschnitten
Jede Probe wird einzeln gewogen und ein Durchschnittswert errechnet
Beispiel: 0,8 kg +1,2 kg +1,3 kg +0,7 kg / 4 = 1,0 kg / m²
1 kg Frischmasse /m²
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Wie lässt sich der Entwicklungsstand und die N-Aufnahme berücksichtigen?
Messen und Schätzen:
visuelle Verfahren
Wiegeverfahren
Einsatz von Sensoren
Fernerkundung
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Biomasseindex des Yara-N-Sensors und die dazugehörige N-Aufnahme
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Wie lässt sich der Entwicklungsstand und die N-Aufnahme berücksichtigen?
Messen und Schätzen:
visuelle Verfahren
Wiegeverfahren
Einsatz von Sensoren
Fernerkundung
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Luftbild eines heterogenen Winterrapsschlages
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Beziehung zwischen der gebildeten Frischmasse und dem N- Entzug von Rapsbeständen vor Winter
R2 = 0,92
0
50
100
150
200
250
300
350
0 1 2 3 4 5 6
Frischmasse [ kg / m² ]
N-E
ntzu
g [ k
g / h
a ]
l
- 300 Datensätze- zwei Jahre- Böden der AZ 20 bis 80- differenzierte Aussaatzeit- unterschiedliches N-Niveau
Fazit: Ein kg FM je m² entspricht einer
N-Aufnahme von rund 50 kg N/ha!
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R2 = 0,95
R2 = 0,91
0
50
100
150
200
250
300
350
0 1 2 3 4 5 6Frischmasse (kg/m²)
N-E
ntzu
g (k
g/ha
)
Dezember 2007Februar 2008
Frischmasse und N-Entzug von Winterraps vor und nach dem Winter 2007/2008
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Prinzip der N-Düngebedarfsermittlung bei WinterrapsN-Sollwert:
[kg/ha]Sollten regional typisch sein! Für SachsenLö- und V-Standorte:D-Standorte:
200180
– Nmin - Gehalt zu Vegetationsbeginn
± Bestandesentwicklung im Frühjahrschwach entwickelter Bestand (< als 0.8 kg FM / m² bzw.
eine N-Aufnahme < 40 kg / ha)+ 10…+ 20
normal entwickelter Bestand ( 0,8 bis 1,5 kg FM / m² bzw. eine N-Aufnahme von 40 bis 75 kg / ha)
± 0
kräftig entwickelter Bestand (1,5 bis 2,2 kg FM / m² bzw. eine N-Aufnahme von 75 bis 110 kg /ha)
- 20…- 50
sehr kräftig entwickelter Bestand (2,2 bis 3 kg FM / m² bzw. eine N-Aufnahme von 110 bis 150 kg / ha)
- 50…- 90
± Erwartungsertragniedrig (< 25 dt / ha) - 10…- 30hoch (> 45 dt / ha) + 10…+ 30
= N - Düngung
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Fazit:
Ziel im Rapsanbau muss es sein, neben der Ausnutzung des vorhandenen Ertragspotentials die Effizienz der Stickstoffdüngung zu erhöhen und damit die oft hohen positiven N-Bilanzsalden zu senken.
Die in Sachsen für die N-Düngebedarfermittlung genutzten Sollwerte stammen aus langjährigen N-Steigerungsversuchen. Zugrunde liegt ihnen die für eine hohe Ertragsbildung ausreichende Bestandesentwicklung im Herbst, die mit einer N- Aufnahme von 40 bis 75 kg N/ha einhergeht.
Unter den verschiedenen praktischen Bedingungen hat sich in den letzten Jahren gezeigt, dass die Bestandesentwicklung und N-Aufnahme von diesem „Normalfall“ immer häufiger abweichen. Ursachen sind:
unterschiedliche HerbstentwicklungVeränderungen im AnbausystemEinsatz organischer und mineralischer Dünger im Herbst
Diesen Veränderungen muss Rechnung getragen werden. Dies kann nur durch entsprechende Mess- und Schätzverfahren erfolgen.
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Visuelle Verfahren lassen nur eine sehr grobe Einschätzung zu.
Das Wiegeverfahren ist in homogenen Pflanzenbeständen in Rahmen von Bestandesbonituren relativ einfach zu bewältigen.
Es besteht eine enge Beziehung zwischen gebildeter Frischmasse und den darin eingebundenen N-Mengen. Die bisher vorliegenden Ergebnisse weisen darauf hin, dass je kg FM/ m² mit einer N-Aufnahme von 50 kg /hazu rechnen ist.Günstig ist eine Beprobung vor und nach dem Winter undBildung eines Mittelwertes.
Sensorverfahren und Fernerkundung sind Grundlage für die teilschlag- spezifische N-Düngung. Auf heterogenen Ackerschlägen sind die ersten beiden Verfahren wenig hilfreich, da hier die Bestandesentwicklung im Herbst differenziert erfolgt. Überhöhte N-Bereitstellung vor dem Winter kann diese Unterschiede allerdings überdecken. Differenzierte Bestände lassen sich insgesamt nur durch teilschlagspezifische Verfahren bedarfsgerecht mit Stickstoff versorgen.
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Freistaat SachsenReferent: Dr. Schliephake Groitzsch 27.02.2009
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !
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