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Ammoniumbetonte Düngung –
Wirkung und Vorteile
Dr. Klaus Brenner, SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 2
N-Formen
Mikroorganismen Photo: nach Albert 2011
Boden, Tonminerale
NH4+ NO3- Harnstoff
+
N-Düngung
4
NH3-Verluste nach Harnstoffdüngung – W-Weizen
TU München/Lehrstuhl für Pflanzenernährung, Schmidhalter, 2010
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 5
N-Formen - Charakteristik
Mikroorganismen Photo: nach Albert 2011
Boden, Tonminerale
NH4+ NO3- Harnstoff
+
Mobilität: hoch (gute Wasserlöslichkeit; Teilnahme am Kationenaustausch) Ausbreitungspotential: mittel Aufnahme in Pflanze: aktiv – Diffusion Im Boden: fixiert – sorbiert – in Bodenlösung
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 6
Ammonium Boden - Pflanze
Pflanzen- auf-
nahme Sorptions- Körper
des Bodens
Austausch Bodenlösung- Wurzel-Bodenkolloide
NH4+
NH4+
NH4+
K+
Ca++ NO3-
NH4+
Konzen-
trations-
abhängiger
Ausgleich
zwischen
Bodenlsg. u.
Sortionskörp.
NH4+ K+
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 7
Konventionelle Düngung = Nitratdüngung
Mikroorganismen Photo: nach Albert 2011
Boden, Tonminerale
NH4+ NO3- Harnstoff
+
Harnstoff- hydrolyse
1 Tag (20oC) 4 Tage (2oC)
Nitrifikation
1 Wo. (20oC) 6 Wo. (5oC)
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 8
Stabilisierte Düngung = ammoniumbetonte Düngung
Mikroorganismen Photo: nach Albert 2011
Boden, Tonminerale
NH4+ NO3- Harnstoff
+
Harnstoff- hydrolyse
1 Tag (20oC) 4 Tage (2oC)
Nitrifikations- hemmer
4 Wo. (20oC) 8 Wo. (10oC)
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 9
0
20
40
60
80
100
120
März April Mai Juni
% Nitrat-N
Harnstoff
ALZON 46®
Nitrifikationshemmung verzögert Nitratbildung
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 10
Weniger Arbeit durch Einsparung von Überfahrten
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 11
Nährlösungsversuche
Photo: Pflanzenbau Uni Kiel
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 12
Ertrag und N-Entzug (Nährlösung)
37,8
39,6
34
36
38
40
42
Nitrat Ammonium
Ert
rag
g T
S/G
ef.
1380
1520
1200
1300
1400
1500
1600
Nitrat Ammonium
N-E
ntz
ug
mg
/Ge
f.
Weizen – Spross (beginnendes Ährenschieben): Mittel aus 3 Versuchen
Quelle: Mokry , Dissertation 1986
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 13
Unterschiede: N-Aufnahme und N-Verwertung
Ammonium Nitrat
NH4+
NO3-
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 14 Ammonium Nitrat
NH4+
NO3- NH4+ AS
Unterschiede: N-Aufnahme und N-Verwertung
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 15 Ammonium Nitrat
NH4+
Kohlenhydrate+ Aminosäuren
Sprossdominant
Unterschiede: N-Aufnahme und N-Verwertung
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 16 Ammonium Nitrat
NH4+
Kohlenhydrate+ Aminosäuren
Sprossdominant AS
CO2
Kohlen-
hydrate
Trans-
port-
Amino-
säuren
Unterschiede: N-Aufnahme und N-Verwertung
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 17 Ammonium Nitrat
Kohlenhydrate+ Aminosäuren
Sprossdominant Wurzeldominant
Cytokinine
Unterschiede: N-Aufnahme und N-Verwertung
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 18 Ammonium Nitrat
Kohlenhydrate+ Aminosäuren
Sprossdominant Wurzeldominant
Quelle: Sommer u. Scherer 2008
Unterschiede: N-Aufnahme und N-Verwertung
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» Energiegewinn
» Selbststeuerung der N-Aufnahme
» Keine Gefahr des Luxuskonsums
» Gleichmäßige Färbung (Ernährung)
» Wurzeldominante Ernährung
» Verschiebung zu Cytokinin
» Bessere Wurzelausbildung
» pH – Absenkung Rhizosphäre
» Verbesserte Phosphat und
und Spurenelementverfügbarkeit
Ammoniumernährung
Wurzeldominant
NH4+
H+ NH4+
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pH-Werte im direkten Wurzelbereich
© SKWP/FA, Fuchs, Ibbenbüren, 25.11.2010
20
Ammonium-Ernährung Nitrat-Ernährung pH-Wert
5,3 5,6 5,9 6,2 6,5 6,6 6,8 7,0 7,4 8,0
Abb.1
8 Tage nach Pflanzung / Universität Stuttgart-Hohenheim, Prof. Römheld
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 22
Ammoniumbetonte Pflanzenernährung
© SKWP/FA, Fuchs, Ibbenbüren, 25.11.2010
Einfluss eines Nitrifikationshemmers (rel.) auf die
Stickstoffernährung der Pflanzen und den Ertrag
Mittel aus 2 Versuchen auf einem mittleren und einem leichten Standort (1999)
100 100 100 100
128
33
107 105
30
50
70
90
110
130
150
G e sa mt-N min im B o d e n 4
Wo .n .d .D ün g .
N itra tg e h a lt B la tt (E S
3 2 )
G e sa mt-N -G e h a lt im B la tt
(E S 3 2 )
K o rn e rtra g G e sa mt-N min im B o d e n 4
Wo .n .d .D ün g .
N itra tg e h a lt B la tt (E S
3 2 )
G e sa mt-N -G e h a lt im B la tt
(E S 3 2 )
K o rn e rtra g
Rel
ativ
wer
te
Gesamt-Nmin im Boden
4 Wo. n.d. Düngung
Nitratgehalt im Blatt
(ES 32)
Gesamt-N-Gehalt im
Blatt (ES 32)
Kornertrag
ohne N-Stabilisator mit N-Stabilisator
Winterweizen: N-Düngung einheitlich 150 kg N/ha
als PIAGRAN 46 (Harnstoff) kurz vor VB
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 23
Nitratgehalte in der Stengelbasis
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
0 160 KAS 220 KAS 160 ALZON
Quelle: Nitsch 1987 (Standort Rockstedt)
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 24
Ertrag und Qualität bei Kartoffeln K
nolle
nert
rag (
dt/ha)
Stä
rkeert
rag (
dt/ha)
Nitra
t i.d.
Knolle
rel. (
%)
kg/ha N 140 140 110
zum Legen
Versuchsort Rosenow (Meckl.-Vorp.), Sorte: “Likaria”, Jahr 2000
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 27
Durchwurzelter Bodenraum 2003
27
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01.04. 24.04. 09.05. 06.06.
du
rch
wu
rzelt
e B
od
en
zo
ne (
cm
)
KAS ALZON 46
ES 30 ES 32 ES 37/39 ES 65
AHL 28 60 kg N/ha VB
70 kg N/ha BBCH 32 50 kg N/ha BBCH 49/51
ohne N
N 10B-07-C 25.04.2007
ALZON fl. 100 kg N/ha VB
80 kg N/ha BBCH37
ALZON flüssig unter trockenen Bedingung April 2007
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 30
Höhere Erträge bei weniger Überfahrten
Beispiel: ALZON flüssig
08.01.2012 31
Unterfußdüngung mit ALZON 46 bei Mais
84
97
105 100
40
50
60
70
80
90
100
110
120
ohne N + P ALZON 46 ALZON 46 MAP + A 46
Re
lati
vert
rag
TM-Ertrag Haupternte
*196 dt/ha
*
152 N flächig 49 P+11 N UF, 141 N flächig
Fuchs, F & E -Beratung Landwirtschaft 09.11.2011
152 N UF
Quelle: LAF Cunnersdorf 2011
08.01.2012 32
Unterfußdüngung mit ALZON 46 bei Mais
81 86
103 100
75
97
113
100
40
50
60
70
80
90
100
110
120
ohne N + P ALZON 46 ALZON 46 MAP + A 46
N/P
-En
tzu
g (r
ela
tiv)
P- und N-Entzug Haupternte relativ
P-Entzug
N-Entzug
112 kg
P2O5 /ha 234
kg N /ha
152 N flächig 49 P+ 11N UF, 141 N flächig
Fuchs, F & E -Beratung Landwirtschaft 09.11.2011
152 N UF
Quelle: LAF Cunnersdorf 2011
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 33
Auswirkungen der Nitrifikationshemmung
4 – 8 Wochen
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 34
Verringerung von N-Verlusten
Bodentyp NI N-Austrag*
kg/ha
Minderung
in %
erodierte
Braunerde
ohne
mit
50,8
30,9 39 %
Bleichstaugley ohne
mit
19,4
9,2 51 %
Braunerde/
Parabraunerde
ohne
mit
33,0
21,3 35 %
Lysimterversuche Brandis, 6 Jahre
Prüfglied gesamt dünger- Hemmung
induziert %
Kontrolle 0,82
HS 1,42 0,6
HS + Ni 1,09 0,27 55
HA/AS 1,63 0,81
HA/AS + NI 1 0,18 74
KAS 2 1,18
N20 in kg/ha N
Weber und Gutser 2001
Nitratauswaschung Lachgasemissionen
N-Ausnutzung in % N-Ausnutzung in %
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 35
Nitratgehalte im Dränwasser
Quelle: Scheffer und Bartels, BTI Bremen; Standort: Sudweyhe, Auenboden
8. Januar 2012 Fachtagung Düngung – Ibbenbüren 2011 36
N-Min Werte im Spätherbst
Quelle: Scheffer und Bartels, BTI Bremen; Standort: Sudweyhe, Auenboden
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» Mehr ernten durch höhere Erträge und bessere Qualität
» Weniger Arbeit durch Zusammenlegung von Teilgaben
» Sichere und witterungsunabhängige Düngung
– Besseres Wurzelsystem
– Bedarfsgerechte N-Aufnahme
– Reduzierung von N-Verlusten
» Baustein für eine nachhaltige Düngung
Vorteile einer Ammoniumbetonten Ernährung
Quelle: Sommer u. Scherer 2008