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Agrarforschung Schweiz 8 (6) : Spezialpublikation | 2017
1/ Einleitung Walter Richner1, René Flisch1 und Sokrat Sinaj 21 Agroscope, 8046 Zürich, Schweiz 2 Agroscope, 1260 Nyon, Schweiz
Auskünfte: [email protected]
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1/ Einleitung
Grundlagen für die Düngung landwirtschaftlicher Kulturen in der Schweiz (GRUD) | Juni 2017
Inhalt
1. Zweck und Zielpublikum der «Grundlagen für die Düngung» ...................................................................... 1/3
2. Aufgaben und Ziele der Düngung ................................................................................................................... 1/3
3. Literatur ............................................................................................................................................................. 1/5
Foto auf der Vorderseite: Carole Parodi, Agroscope.
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1/ Einleitung
Agrarforschung Schweiz 8 (6) : Spezialpublikation | 2017
1. Zweck und Zielpublikum der «Grundlagen für die Düngung»
Die «Grundlagen für die Düngung landwirtschaftlicher Kulturen in der Schweiz» (GRUD) werden von Agroscope regelmässig überarbeitet. Damit wird neuen Forschungsergebnissen und der Notwendigkeit, bestimmte Normen und Richtwerte periodisch zu aktualisieren, Rechnung getragen. Als Grundlage dienen auch die Resultate früherer Versuchs und Forschungstätigkeiten, die einer erneuten kritischen Auswertung unterzogen werden, sowie – bei An wendbarkeit auf die Schweiz – ausländische Erkenntnisse.
Die GRUD dienen in erster Linie der landwirtschaftlichen Beratung, aber auch den Landwirtinnen und Landwirten zur Entscheidungsfindung bei praktischen Düngungsfragen. Darüber hinaus werden Inhalte der GRUD von Forschenden und Mitarbeitenden der kantonalen und eidgenössischen Verwaltung für ihre Arbeit genutzt.
Die immer raschere Weiterentwicklung von Produk tionstechnik und verfahren sowie die zunehmende Kulturenvielfalt in der Landwirtschaft führen dazu, dass mit Hilfe der GRUD nie alle Fragen beantwortet werden können. Bei offenen Fragen ist gemeinsam mit der Beratung und Agroscope nach Lösungen zu suchen.
Die Angaben in den GRUD basieren auf naturwissenschaftlichen Grundlagen. Sie haben daher für alle naturwissenschaftlich orientierten landwirtschaftlichen Produktionsrichtungen Gültigkeit.
2. Aufgaben und Ziele der Düngung
Nährstoffe werden von der Pflanze aus dem Boden aufgenommen. Bestimmte Nährstoffmengen werden auf diese Weise dem Boden entzogen und verlassen in Form von pflanzlichen und tierischen Produkten teilweise den landwirtschaftlichen Betrieb.
Die Hauptaufgabe der Düngung besteht darin, die betrieblichen Nährstoffkreisläufe (Abbildung 1) so weit als möglich zu schliessen und die pflanzliche Produktion zu optimieren, ohne den Nährstoffvorrat des Bodens auszubeuten oder ihn unnötig zu erhöhen.
Der Begriff der Düngung umfasst jegliche Zufuhr von unentbehrlichen Pflanzennährstoffen. Diese werden nach der Höhe ihres Anteils an der pflanzlichen Trockensubstanz als Makronährstoffe bzw. Hauptelemente (Stickstoff, Phosphor, Kalium, Magnesium, Calcium und Schwefel) oder Mikronährstoffe bzw. Spurenelemente (Eisen,
Abbildung 1 | Schematischer Nährstoffkreislauf eines landwirtschaftlichen Betriebes.
Tierproduktion
Pflanzenbau
Import von Futtermitteln
Export tierischer Produkte
Export von pflanzlichenProdukten
BetriebseigeneHofdünger
Ernterückstände
Gasförmige Verluste
Gasförmige VerlusteAbschwemmung, Erosion
Auswaschung
Mineraldünger
Hofdünger (Zufuhr)Boden
Freisetzung/Festlegungvon Nährstoffen
BetriebseigeneFuttermittel, Stroh
Recyclingdünger
Biologische Stickstofffixierung
Atmosphärische Deposition
Hofdünger (Wegfuhr)
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1/ Einleitung
Grundlagen für die Düngung landwirtschaftlicher Kulturen in der Schweiz (GRUD) | Juni 2017
Abbildung 2 | Das landwirtschaftliche Düngungskonzept für eine nachhaltige Bodennutzung.
Einwandfreie Qualität der Ernteprodukte
Grundlagen undHilfsmittel
Nährstoffbedarf der Kulturen(Normdüngung)
Bodenuntersuchungsergebnisse
Bodenart (Humusgehalt und Körnung)
Versuchsmässig geeichtes Schema zur Interpretation der Bodenunter-suchungsergebnisse
Pflanzen und Boden
Anfall an Hofdüngern und Ernte-rückständen
Nährstoffgehalte und Eigenschaften der:- Ernterückstände und Hofdünger- Recycling- und Mineraldünger
Dünger
Vorgehen
1. Pflanzen- und standortspezifischen
Nährstoffbedarf ermitteln
2. Deckungdes Nährstoffbedarfs
durch Ernterückstände und Dünger
3. Nährstoffverlustevermeiden durch maximalepflanzenbauliche Nutzung
der Nährstoffe
Ziele
Stickstoffhaltige Dünger nur beiunmittelbarem Bedarf der Pflanzen ausbringen
Reduzierte Einzelgaben bei un-günstigen topographischen und meteorologischen Verhältnissen
Flüssige Dünger nur auf saugfähigen Boden während der Vegetationszeitausbringen
Dünger exakt verteilen
Gewässerbelastung vermeidenLuftbelastung vermeiden
Deckung des Nährstoffbedarfs der Pflanzen
Keine Gülle und flüssigen Recycling-dünger bei heissem, trockenem und windigem Wetter
Verdünnung der Gülle
Verlustarme Ausbringtechnik
Sickerungshilfen für flüssige Dünger schaffen (Bodenoberfläche lockern)
Einarbeiten von Düngern mit verlust- gefährdeten Stoffen
3. Zweckmässiger Einsatz von Recyclingdüngern
4. Zweckmässiger Einsatz von Mineraldüngern
Bewirtschaftungs- bzw.Produktionsintensität
Nährstoffgehalt desBodens
Normdüngung
Nährstoffbedarf
Ertragspotenzial des Standortes
1. Ernterückstände der Vorkultur2. Optimale zeitliche und mengenmässige Verteilung der Hofdünger
Einwandfreie Qualität der Ernteprodukte
Maximale Nährstoffeffizienz/minimale Nährstoffverluste
Langfristige Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit
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1/ Einleitung
Agrarforschung Schweiz 8 (6) : Spezialpublikation | 2017
3. Literatur
Liebig J. von, 1855. Die Grundsätze der AgriculturChemie mit Rücksicht auf die in England angestellten Untersuchungen. Vieweg und Sohn, Braunschweig, 107 S., Nachtrag 134 S.
Mitscherlich E.A., 1909. Das Gesetz des Minimums und das Gesetz des abnehmenden Bodenertrages. Landwirtsch. Jahrb. 38, 537–552.
Schilling G., 2000. Pflanzenernährung und Düngung. UTB, Stuttgart. 464 S.
Mangan, Zink, Kupfer, Bor, Molybdän etc.) bezeichnet (Schilling 2000). Mit Hilfe der Düngung ist das Nährstoffangebot an die Pflanzen so zu gestalten, dass ein effizientes Wachstum zum Aufbau optimaler Erträge mit einwandfreier Qualität möglich ist. Die Produktionsziele sollen unter Berücksichtigung der Ansprüche der Kulturen bei gleichzeitig minimaler Belastung der Umwelt erreicht werden.
Die Anforderungen an eine pflanzen und umwelt gerechte Düngung sind im landwirtschaftlichen Düngungskonzept (Abbildung 2) dargestellt. Daraus geht hervor, dass für eine überlegte, sinnvolle und erfolgreiche Düngung folgende Aspekte in der aufgeführten Reihenfolge zu berücksichtigen sind:
• Nährstoffbedarf (bezüglich Menge und Bedarfszeitpunkt) der Pflanzen
• Nährstoffgehalt und verfügbarkeit des Bodens
• Rückführung von Nährstoffen durch Ernterückstände
• Menge, Nährstoffgehalte und Eigenschaften von Hofdüngern, Recyclingdüngern und anderen organischen Düngern
• Menge, Nährstoffgehalte und Eigenschaften von Mineraldüngern
• Verhalten der Dünger im System Boden–Pflanze–Umwelt (Luft, Wasser)
• Wirtschaftlichkeit der Düngung
Es sind zwei Grundgesetze der pflanzlichen Produktion für die Düngung zu beachten:
1. Gesetz des Minimums (Liebig 1855). Der im Minimum vorhandene Wachstumsfaktor (Nährstoffe, Wasser, Licht, Temperatur) bestimmt den Ertrag und/oder die Qualität. Die Bodenuntersuchung kann Hinweise auf den im Boden limitierenden Faktor geben.
2. Gesetz vom abnehmenden Ertragszuwachs (Mitscherlich 1909). Bei steigendem Nährstoffangebot wird der Ertragszuwachs mit jeder zusätzlichen Nährstoffeinheit immer kleiner und strebt gegen Null. Der optimale Ertrag ist erreicht, wenn der zusätzliche Ertrag pro Nährstoffeinheit (Grenzertrag) den zusätzlichen Kosten pro Nährstoffeinheit (Grenzkosten) entspricht.
Zusammenfassend ist das Ziel der Düngung, unter den gegebenen Rahmenbedingungen (Bodenqualität, Klima, genetisches Potenzial der Kulturen, betriebliche Rahmenbedingungen etc.) den bestmöglichen Ertrag bei guter Produktequalität und möglichst geringen Produktionskosten zu erzielen. Dies erlaubt eine effiziente Ressourcennutzung unter Berücksichtigung der Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit und einer minimalen Belastung der Umwelt.
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1/ Einleitung
Grundlagen für die Düngung landwirtschaftlicher Kulturen in der Schweiz (GRUD) | Juni 2017