Reduzierung der ersten Stickstoffgabe möglich?

Diese Fragen erläutert Dr. Klaus Sieling vom Institut für Pflanzenbau der Universität in Kiel.

Zu dieser Fragestellung wurden von der Universität Kiel im Rahmen eines mehrjährigen, von der UFOP finanzierten Projektes auf sieben Standorten in Deutschland Feldversuche durchgeführt. Mit Hilfe von zwei Saatterminen (normal, spät) und zwei N-Düngungsvarianten im Herbst (0, 40 bzw. im Jahr 2007 80 kg N/ha) wurden je Standort Rapsbestände mit unterschiedlich guter Herbstentwicklung etabliert (s. Bild).

Für jede dieser 4 Kombinationen aus Aussaattermin und Herbst-N-Düngung wurde mittels eines N-Steigerungsversuches die ökonomisch optimale N-Menge im Frühjahr ermittelt (Annahmen: 25 €/dt Raps, 0,60 €/kg N). Diese optimale N-Düngermenge wurde mit den Nmin-Werten in 0-60 cm im Frühjahr sowie mit der N-Menge, die der Bestand im Herbst bzw. zu Vegetationsbeginn aufgenommen hatte, in Beziehung gesetzt.

Viel Masse im Herbst = weniger N im Frühjahr
Die Ergebnisse aus drei Jahren mit sehr unterschiedlichen Witterungsverläufen zeigen eine signifikante negative Beziehung zwischen der optimalen Düngermenge und der N-Menge im Bestand im Herbst (Abb. 1). Die Steigung der Geraden beträgt b = -0,67. Mit steigender N-Menge im Bestand im Herbst sinkt die optimale Düngermenge, die im Frühjahr zur Erreichung des ökonomischen Optimums appliziert werden muss. Umgekehrt kann auch davon ausgegangen werden, dass im Herbst schwächer entwickelte Bestände (N-Aufnahme < 50 kg N/ha) ein höheres Düngeroptimum im Frühjahr aufweisen, als ein angenommener

Durchschnittsbestand mit 50 kg N/ha.

Im Herbst oder im Frühjahr N_min beproben?
Die Beziehung der optimalen N-Düngermenge zur N-Menge im Bestand im Frühjahr zeigt einen ähnlichen Verlauf, ist aber statistisch gesehen deutlich unpräziser. Dies liegt daran, dass über Winter in einigen Jahren Blattverluste durch Abfrieren auftraten, während in anderen die N-Menge im Bestand noch zunahm. Diese ungerichteten Veränderungen über Winter überdecken die Informationen über die N-Nachlieferung des Standortes, für welche die N-Aufnahme im Herbst ein Indikator ist.
Auch die Beziehung zwischen den Nmin-Werten im Frühjahr und der optimalen N-Düngermenge war nur schwach ausgeprägt. In allen Jahren lagen die Nmin-Werte im Frühjahr aufgrund der hohen N-Aufnahme der Bestände bis auf einige Ausnahmen auf einem relativ niedrigen Niveau. Die Aussagekraft von Nmin-Werten im

Frühjahr unter Raps zur Bemessung der Düngermenge ist also vor diesem Hintergrund auch weiterhin kritisch zu hinterfragen.

So funktioniert das Verfahren in der Praxis
Die praktische Umsetzung der Ergebnisse kann in folgender Weise geschehen: Zunächst muss die N-Menge im Bestand ermittelt werden. Nach unseren Ergebnissen erscheint eine Herbstbeprobung zu Vegetationsende (Anfang-Mitte November) sinnvoller als eine Beprobung zu Vegetationsbeginn, zumal im Herbst i.d.R. auch mehr Zeit zur Verfügung steht.
1. Dazu werden an mehreren Stellen im Schlag die Pflanzen von einem Quadratmeter über dem Boden abgeschnitten und die oberirdische Frischmasse gewogen.
2. Die N-Menge im Bestand (kg N/ha) ergibt sich aus der Multiplikation der oberirdischen Frischmasse (in kg/m2) mit dem Faktor 45 (Abb. 2).

Dieser Umrechnungsfaktor von 45 basiert auf der Annahme eines TS-Gehaltes von 10 % sowie einer N-Konzentration von 4,5 % in der Trockenmasse und gilt nur für Termine bis inkl. Vegetationsbeginn.
3. Bei der Interpretation wird unterstellt, dass ein Bestand, der zu Vegetationsende 50 kg N/ha aufgenommen hat, im folgenden Frühjahr ortsüblich gedüngt wird. Hat ein Rapsbestand im Herbst eine davon abweichende N-Menge aufgenommen, so wird die Differenz zu 50 kg N/ha zu 70 % bei der Bemessung der Frühjahrs-N-Düngung angerechnet (da die Steigung der Geraden ca. 0,7 beträgt).
Schwächer entwickelte Bestände mit weniger als 50 kg N/ha im Bestand zu Vegetationsende erhalten einen entsprechenden Zuschlag, üppige Bestände mit mehr als 50 kg N/ha einen entsprechenden Abschlag.

Bei der N-Reduktion auf keinen Fall übertreiben
Es erscheint aufgrund der vorliegenden Versuchsergebnisse sinnvoll, auf sehr üppige Bestände im Herbst mit einer reduzierten N-Düngung im Frühjahr zu reagieren und damit eine bedarfsgerechtere N-Düngung durchzuführen. Die Möglichkeit zur Einsparung von Düngestickstoff ergibt sich letztlich aus der erhöhten Freisetzung von Bodenstickstoff während warmer Herbstmonate. Diese kann in den Rapsbeständen offenbar zu einem gewissen Umfang für die Ertragsbildung im nächsten Frühjahr genutzt werden. Aber: Bei Raps ist zur Realisierung hoher Erträge eine entsprechende N-Aufnahme notwendig und die Reduzierung der N-Düngermengen sollte nicht überzogen werden.

Beim Standorteinfluss besteht noch Klärungsbedarf
Eine grundlegende Frage bleibt allerdings noch ungeklärt: Welchen Einfluss hat der Standort auf die Höhe der N-Düngung? Wie aus Abb. 1 ersichtlich wird, unterscheiden sich die Standorte deutlich hinsichtlich der optimalen N-Düngungshöhe. Diese Unterschiede sind nicht auf Unterschiede in der N-Aufnahme der Bestände im Herbst oder durch unterschiedliche Erträge und damit durch einen unterschiedlichen N-Bedarf zurückzuführen. Inwiefern die Standortbedingungen wie Wasserverfügbarkeit oder unterschiedliche N-Nachlieferungen des Bodens Teile dieser Differenzen erklären können, muss in weiteren Analysen noch geklärt werden.

Dr. Klaus Sieling