Die Wirkung von Düngungsänderungen auf die mikrobielle Aktivität von Löss‐Schwarzerde nach 96 Jahren differenzierter organischer und mineralischer düngung im “Statischen Düngungsversuch”; Bad Lauchstädt

Über den Zeitraum, in dem langjährige Düngungsänderungen die mikrobielle Aktivität eines Bodens in Abhängigkeit vom C_org‐Gehalt beeinflussen, liegen bisher wenige Kenntnisse vor. Auf ausgewählten Prüfgliedern des Statischen Dauerdüngungs versuches Bad Lauchstädt wurde die Langzeitwirkung differenzierter Düngung in Abhängigkeit vom C_org‐Gehalt des Bodens auf die mikrobielle Aktivität von Löß‐Schwarzerde untersucht. Geprüft wurden die Parameter mikrobielle Biomasse, die Enzyme Protease, β‐Glucosidase, alkalische Phosphatase und Dimethylsulfoxidreduktion, sowie das Mineralisierungsvermögen des Bodens und der Anteil des heißwasserlöslichen Kohlenstoffs (C_hwl). Die Ergebnisse zeigen, dass nach 20 Jahren organischer bzw. fehlender Düngung das Ausgangsniveau der mikrobiellen Aktivität der Vergleichsprüfglieder noch nicht erreicht worden ist. Die Unterlassung einer organischen Düngung auf LößSchwarzerde führte in Abhängigkeit vom C_org‐Ausgangsniveau zu einer Abnahme der mikrobiellen Biomasse zwischen 22 und 31%. Bei Unterlassung einer mineralischen Düngung sank die mikrobielle Biomasse um 13–15%. Die Zufuhr von 15t/ha.a Stalldung zu den Prüfgliedern mit organisch schlecht versorgtem Boden führte mit der Erhöhung des C_org‐Gehaltes zu einem Anstieg der mikrobiellen Biomasse um 31–39%. Zwischen C _org, C_hwl, CO₂‐Freisetzung und mikrobieller Biomasse bestehen enge Beziehungen. Die Enzymaktivitäten zeigten ein differenziertes Verhalten.

Langjährige organische und mineralische bzw. unterlassene Düngung hatte eine nachhaltige Wirkung auf die mikrobielle Aktivität von Löß‐Schwarzerde. Ein Fließgleichgewicht stellt sich demnach auch bei mikrobiellen Parametern erst nach längeren Zeiträumen ein.     

Die Veränderungen der Bodenmikroflora und -mesofauna im Thyrower Nährstoflmangelversuch

Die Kombination steigender mineralischer Stickstoffdüngung mit verschiedenen Formen der organischen Düngung hat im Verlauf der ausgewerteten 6 Jahre (zwei Fruchtfolgezyklen) spezifische Ergebnisse über das Zusammenwirken der Düngungskomponenten erbracht. Die Düngung von Stallmist zeigte neben der ausgeprägten Wirkung zu Zuckerrüben nur noch eine begrenzte Nachwirkung bei Winterweizen. Die deutliche Wirkung von Rübenblatt zu Winterweizen zeigte nur geringe Nachwirkung bei Wintergerste. Die Stroh‐ und Gründüngung zu Wintergerste führte im Laufe der Jahre zu einer ansteigenden Wirkung. Im übrigen hängt die Wirkung der organischen Düngungsvarianten von der jahreswitterung ab.

Die Ertragskurven mit den speziellen Parametern (M, m, i) zeigen erwartungsgemäß, daß die Wirkung der organischen Düngung vornehmlich in den niedrigen Stickstoffstufen (N₀‐N₂) gesichert nachweisbar ist. Die mit den Ertragskurven vorliegenden Daten gestatten Rückschlüsse auf die “optimale N‐Düngung” ohne organische Düngung bzw. mit der jeweiligen Form der Organischen Düngung. Die Nährstoffbilanzen ergeben in den organischen Hauptivarianten deutliche Unterschiede, welche die Auswertbarkeit jedoch nicht beeinflussen.     

Extensivierung von Niedermoorgrünland nach 30 Jahren intensiver N‐Düngung

Im vorliegenden Beitrag werden Ergebnisse aus einem langjährigen N‐Düngungsversuch auf Niedermoor‐grünland dargestellt. Extensivierte Bewirtschaftung hat reduzierte Erträge, eine Veränderung der pflanz‐lichen Inhaltsstoffe und der Pflanzenbestandszusammensetzung an Gräsern und Kräutern zur Folge. Im 3 Jahr nach Aussetzen der N‐Düngung sind Erträge und Inhaltsstoffe der langjährigen Null‐Variante angeglichen. Die Pflanzenbestandszusammensetzung weist dagegen nach 4 Jahren noch Unterschiede auf.     

Beratungskonzept düngung von niedermoorgrünland in brandenburg

Es werden am Standort Paulinenaue (Niedermoor) in den vergangenen Jahren von verschiedenen Versuchsanstellern durchgeführte Düngungsversuche unter Schnittnutzung ausgewertet. Die aufzuwendenden N‐Mengen lagen auf Niedermoor deutlich unter dem Entzug. Die zeitweilige Unterlassung der N‐Düngung führte sofort zu einem starken Ertragsrückgang, der sich rasch auf ein standortabhängiges Niveau einpegelte und, sofern stets ausreichend Grunddüngung erfolgt war, mit Wiedereinsetzen der N‐Düngung kompensiert wurde. Die Bemessung der K‐Menge sollte sich am Entzug von 20 g K/kg TM im Mittel der Aufwüchse orientieren. Die vorübergehende Unterlassung der K‐Düngung führte zu Ertragsrückgängen von 20% im ersten, 30–40% im zweiten und noch stärkerem Rückgang in den dann folgenden Jahren. Wurden ca. 3 g Phosphor/ kg TM im Aufwuchs festgestellt, schien die P‐Versorgung gesichert und sollte auf dem vorliegenden Niveau fortgeführt werden. Unterlassung der P‐Düngung führte erst nach dem zweiten Jahr zu verringerten Erträgen.     

Einfluss Kombinierter organischer und mineralischer Düngung auf den Ertrag und Rohproteingehalt von Winterweizen und Wintergerste sowie die Rübenqualität im IOSDV Speyer

Im IOSDV‐Speyer wird die Wechselwirkung der organischen und mineralischen Düngung in der Fruchtfolge Zuckerrüben—Winterweizen—Wintergerste geprüft. Der seit 1984 laufende Versuch wurde nach fünf Rotationen (15 Jahren) ausgewertet. Der mit organischen Düngern ausgebrachte Stickstoff wird ertragswirksam und kann teilweise bei der Düngeplanung berücksichtigt werden. Er wirkt sich insbesondere im Ertragsoptimum positiv auf die Rohproteingehalte im Korn von Weizen und Gerste aus. Vom mit der Rübenblattdüngung ausgebrachten Stickstoff werden ca. 25% bei der Folgekultur Winterweizen überwiegend zur Kornbildung wirksam und können angerechnet werden. Die Stallmist—Nachwirkung ist bei Weizen vorwiegend durch Ertragssteigerung sichtbar und führte zu einer höheren N‐Aufhahme von ca. 15 kg/ha. Bei Wintergerste wirkt die Strohdüngung leicht positiv auf den Ertrag und den Rohproteingehalt. Eine N‐Ausgleichsdüngung zum Stroh ist langfristig nicht erforderlich. Die Stallmist—Nachwirkung zeigt sich auch noch bei Wintergerste und war ertragswirksam wie 25 kg N‐Mineraldünger, sie führte in den niedrigen N‐Stufen über den Mehrertrag zu einer um 5–10 kg/ha höheren N‐Aufhahme. Bei Zuckerrüben verläuft die Ertragskurve des bereinigten Zuckerertrages relativ flach, deshalb kommt der Berücksichtigung der Stickstoffnachlieferung aus der organischen Düngung bei der Düngebedarfsermittlung eine besondere Bedeutung zu.     

Veränderung verschiedener kennwerte des k‐ und p‐haushaltes von böden des thyrower nährstoffmangelversuches durch k‐ und p‐düngung im gefässversuch

In einem dreijährigen Gefäßversuch wurde der Einfluß einer K‐Düngung auf verschiedene K‐Kennwerte langjährig differenziert gedüngter Böden des “Thyrower Nährstoffmangelversuches”; geprüft. K‐Düngung erhöhte das wasserlösliche und austauschbare K deutlich, Reserve‐K wurde kaum erhöht. Die angebauten Pflanzen deckten ihren K‐Bedarf überwiegend aus dem Dünger‐K, die Aufnahme stieg linear mit der zugeführten K‐Düngermenge an. Das aufgenommene Boden‐K stammte vorwiegend aus dem Pool des austauschbaren K. Die Menge war abhängig von der Höhe des labilen Boden‐K zu Versuchsbeginn und von der zugeführten Düngermenge. Ertragsdepressionen durch langjährigen K‐Mangel im Boden wurden bereits im ersten Jahr nach der K‐Düngung vollständig überwunden.     

Einfluss von Bodenart und langjährig differenzierter düngung auf die Akkumulation und Stabilisierung Organischer Bodensubstanz (OBS) in unterschiedlichen Bodenfraktionen

Auf der Grundlage der Extremvarianten des Statischen Düngungsversuchs Bad Lauchstädt (Löß‐Schwarzerde, Haplic Chernozem) und des Nährstoffmangelversuchs Thyrow (Tiefiehm‐Fahlerde, Albic Luvisol) wurde der Einfluss langjährig differenzierter Düngung auf die Akkumulation und Stabilisierung von organischer Bodensubstanz (OBS) in unterschiedlichen Bodenfraktionen untersucht. Durch Heißwasserextraktion wird ein Pool leicht umsetzbarer und damit labiler organischer Substanz erfasst. Die kombinierte Korngrößen‐ und Dichtefraktionierung lieferte einen OBS‐Pool, der mit dem Mineralkörper des Bodens (Tonfraktion) assoziiert und dadurch stabilisiert ist bzw. im Falle der Dichtefraktionen einen OBS‐Pool, der nur locker mit dem Mineralkörper verbunden ist. Aus der massenmäßigen Verteilung der Ton‐ und Dichtefraktionen lassen sich sowohl Standort‐ als auch Bewirtschaftungseinflüsse ableiten. Die Betrachtung der C‐Gehalte sowie der C‐Anreicherungsfaktoren der Ton‐ bzw. spezifisch leichten Fraktionen erlauben Aussagen zum Einbau organischer Substanz in unterschiedlich stabilisierte OBS‐Fraktionen. Aus dem Vergleich der beiden Bodenarten wird ersichtlich, dass neben den Umsatzbedingungen (Witterung) auch die Qualität der OBS für deren Umsatz sowie für Transformationsprozesse von Nähr‐ und Schadstoffen eine wesentliche Bedeutung besitzt.     

Einfluss langjährig differenzierter organisch‐mineralischer düngung auf den ertrag,die Ertragsstruktur und die Backqualität von Winterweizen

Im Internationalen organischen Stickstoff‐Dauerdüngungsversuch (IOSDV) hatte die organisch‐mineralische Düngung starken, von der Jahreswitterung modifizierten Einfluß auf die Ertrags‐ und Qualitätsbildung von Winterweizen. Anhand von Blattflächenindex‐Messungen konnten Wachstum und Entwicklung des Winterweizens in Abhängigkeit von den geprüften Faktoren dargestellt werden. Auf den Kornertrag wirkte sich am stärksten die Jahreswitterung aus, gefolgt von der mineralischen N‐Düngung und der organischen Düngung. Dies beruhte auf den Bodenverhältnissen am Versuchsstandort. Trockenperioden während der Blütenbildungsphase, die insbesondere durch Wasserdefizite verursacht wurden, führten vor allem bei der Kornzahl je Ähre und Bestandesdichte zu starken Reduktionen. Im Mittel der Jahre wurde mit 60 kg/ha N‐Düngung das Erfragsoptimum erreicht. Höhere N‐Mengen waren nicht effektiv. Die organische Düngung in Form von “Stallmistdüngung”; und “Stroh‐, Grün‐, Rübenblattdüngung”; führte beim Winterweizen zu signifikanten Mehrerträgen, wobei die größten Unterschiede bei Verzicht auf Mineral‐N‐Düngung auftraten. Die Backqualität der B‐Weizensorte Ares war primär von der mineralischen N‐Düngung abhängig. Die erforderlichen Werte für Weichweizen wurden überwiegend erst mit 110 bzw. 160 kg/ha N Mineral‐N‐Düngung erreicht. Mit organischer Düngung und vor allem durch Rübenblattdüngung wurde die Backqualität des Weizens sowohl in den Varianten ohne Mineral‐N als auch in Kombination mit der mineralischen N‐Düngung verbessert.     

Untersuchungen über die Verteilung und Nitrifikation von Ammoniak im Boden bei Düngung mit wasserfreiem Ammoniak

An hand von eigenen Forschungsergebnissen wurde die Variabilität der Klimafaktoren in verschiedenen Klimagebieten und ihr Einfluß auf den TM‐Ertrag und die wertbildenden Inhaltsstoffe bei Futterpflanzen beschrieben. Dabei wurden u.a. folgende Ergebnisse erzielt:

Am gleichen Standort wirkten sich hohe Temperaturen bei Gräsern in der Jugendentwicklung auf den TM‐Ertrag positiv und auf die wertbildenden Inhaltsstoffe dagegen negativ aus. Niedrige Temperaturen hatten die gegenteilige Wirkung. Beim Vergleich des Gräseraufwuchses von Arten und Sorten in verschiedenen Klimagebieten (BRD und Rumänien) dominierten in der dynamischen Entwicklung des ersten Aufwuchses im TM‐Ertrag die Sorten, in den Qualitätsparametern dagegen die Standorte. Beim Vergleich des Gräseraufwuchses von Arten und Sorten zwischen der BRD und Südkorea waren es in Südkorea nicht nur die Klimafaktoren sondern auch die Bodenparameter (pH, Gehalt an P, Al, Fe) die limitierenden Faktoren, die zu niedrigeren TM‐Erträgen und einem negativen Einfluß auf die wertbildenden Inhaltsstoffe der Gräser führten.     

Wirkung differenzierter K-Düngung auf bodenphysikalische Eigenschaften,Bodenwassergehalt und Ertrag von Zuckerrüben und Sommergerste auf einem Tschernosem im Mitteldeutschen Trockengebiet

The water balance in the soil profile and soil moisture dynamic (available water content [%]) under sugar beet 2009 and spring barley 2010 were investigated in selected treatments of a long-term K-fertilization trial on a chernozem developed from loess in Bernburg, Germany (21% clay, 73% silt, 1.5% C_org), which received an annual K-fertilization of 0/0 and 249/124.5 kg ha^?1, respectively, to sugar beet/spring barley within the last 14 years. Intensive K-fertilization increased the K content of topsoil and subsoil as well as available water capacity up to 60 cm soil depth. Under water stress conditions in August 2009, the treatment with high K-fertilization achieved the highest sugar beet yield, sugar content (°S) and white-sugar-yield at final harvest. Combined with the higher beet yield, the water use efficiency was also increased and the water pool of the subsoil was used more efficiently. In the following year (2010), weather conditions were relatively wet. Under these conditions, no differences in yield parameters and water consumption of sugar beet and spring barley between both K-levels were observed.     

Über den Einfluß der NPK-Düngung auf Ertrag und Qualität von Silomais

Auf 136 Ackerstandorten mit und ohne K‐Mangel wurden Boden‐ und Pflanzenproben (Getreide, Kartoffeln u.a.) untersucht. Die K‐Gehalte des Bodens (DL‐Methode) korrelierten hochsignifikant (B = 0,61 ... 0,91) mit dem K‐Gehalt bzw. Kx 100/N‐Quotient der Pflanzen. K‐Mangelpflanzen wiesen Kx100 /N‐Quotienten unter 50 (Getreide) bzw. K‐Gehalte unter 1,2 % i. TM (Kartoffelblatt) auf. Durch die Untersuchungen werden die aus Düngungsversuchen abgeleiteten Grenzwerte für das DL‐lösliche Kalium bestätigt.     

Erträge,n‐entzüge und humusdynamik im statischen düngungsversuch bad lauchstädt, 18 jahre nach erweiterung der versuchsfrage∗

Im Statischen Düngungsversuch Bad Lauchstädt werden nach Erweiterung der Versuchsfrage seit 1978 die Prüffaktoren: Stalldung (2 Stufen), C_org‐Gehalt im Boden (6 Stufen) und Mineral‐N‐Mengen (5 Stufen) in der Fruchtfolge Kartoffeln, Winterweizen, Zuckerrüben, Sommergerste geprüft. Nur bei Sommergerste konnte eine Ertragswirkung des Stalldungs im Vergleich zu ausschließlicher Mineraldüngung nachgewiesen werden. Die jährlichen Veränderungen der C_org‐ und N_t‐Gehalte im Boden betrugen bei jeweils extremen Änderungen des Düngungsregimes bis zu 0, 012% C_org bzw. 0,0013% N_t.