Versuchsergebnisse zur mineralischen Düngung
Einfluss der Stickstoffdüngung auf den Wintergerstenertrag in Trockengebieten

Bei den sogenannten „stabilisierten Düngern“ wie ENTEC bzw. ALZON wird durch Zusätze die Umwandlung von Ammonium (NH4-N) in Nitrat (NO3-N) verzögert. Diese Wirkung ist temperaturabhängig, bei höheren Temperaturen und guten Wachstumsbedingungen erfolgt die Umwandlung schneller. Ammonium wird im Boden nicht ausgewaschen. Der Dünger ENTEC 26 wird aus Ammonsulfatsalpeter (ASS) mit Zusatz von Nitrifikationshemmstoffen hergestellt. Er enthält 26 % Gesamtstickstoff, davon liegen 7,5 % als Nitratsstickstoff (NO3-N) sowie 18,5 % als Ammoniumstickstoff (NH4-N) vor. ALZON 46 besteht aus Harnstoff mit Nitrifikationshemmstoffen, wobei der gesamte darin enthaltene Stickstoff (46%) aus Carbamidstickstoff besteht. Um die Wirkung auf Ertrag sowie Rohprotein prüfen zu können, wurden verschiedene Varianten mit unterschiedlichen Düngeterminen angelegt. Um eine mögliche Schwefelwirkung auszuschließen, mussten im Herbst und im Frühjahr je 100 kg/ha Kieserit (je ca. 20 kg S/ha) über die gesamte Versuchsfläche gedüngt werden.

Es wurden drei Varianten mit einer Gesamtdüngemenge (Summe aller Düngegaben) von 130 kg N/ha angelegt. Bei zwei Versuchsgliedern erfolgte bereits im Herbst nach der Gerstensaat eine Düngung in Höhe von 30 kg N/ha. Dabei kamen die Dünger Kalkammonsalpeter und ENTEC zum Einsatz. Bei diesen beiden Varianten ergaben sich im Vergleich zur Variante ohne Herbstdüngung geringere Erträge und tendenziell niedrigere Rohproteingehalte (siehe Abb. 1). Das Trockenjahr 2011 unterschied sich nicht von den Normaljahren.

Die Herbstdüngung wirkte sich auch negativ auf die Nmin-Gehalte im Spätherbst aus (siehe Abb. 2). Die im Vergleich zur Variante ohne Herbstdüngung signifikant höheren Werte steigern die Gefahr der N-Auswaschung.
Auch beim Einsatz des „stabilisierten N-Düngers“ ENTEC im Herbst ist bei gleicher Gesamtdüngemenge mit Ertragsrückgängen und einer höheren Stickstoffauswaschungsgefahr zu rechnen.

Es galt die Frage zu klären, ob der Einsatz stabilisierter Dünger beim Auftreten längerer Trockenphasen Vorteile gegenüber einer konventionellen Düngung mit der Aufteilung auf mehrere Gaben bringen kann. Üblicherweise werden beim Einsatz stabilisierter Dünger die Nährstoffmengen von zwei Gaben in einer zusammengefasst. Im Durchschnitt der drei Versuchsjahre zeigen sich zwischen den Varianten deutliche Unterschiede. Die stabilisierten Dünger in einer Gabe im zeitigen Frühjahr ausgebracht, zeigen Ertragseinbußen in Höhe von 3-8 dt/ha. Dabei schnitt der Dünger ALZON schlechter als ENTEC ab.

Die zweizeilige Wintergerste benötigt für einen hohen Ertrag eine optimale Bestandesdichte, dazu ist eine ausreichen hohe N-Versorgung (mit Nitrat) im zeitigen Frühjahr (1. N-Gabe) notwendig. Die alleinige Düngung mit Carbamidstickstoff beim ALZON führte vermutlich deshalb gegenüber der Ammonium-, Nitratdüngung beim ENTEC zu Mindererträgen. Die Düngung mit ENTEC erfolgte nicht nur im zeitigen Frühjahr sondern auch in BBCH 31. In dieser Variante wurde die 1. N-Gabe (50 N) in Form von KAS ausgebracht. Die Düngermenge der 2. und 3. Gabe wurde zusammengefasst (80 N), und in BBCH 31 mit ENTEC verabreicht. Durch diese Düngestrategie konnte der Ertrag der „Standardvariante“ mit 3 Düngeterminen mit KAS sogar leicht übertroffen werden. Dieser positive Effekt ist aber nicht auf den Dünger ENTEC, sondern auf die Zusammenlegung der 2. und 3. N-Gabe zurückzuführen. Wie aus Abb. 3 ersichtlich ist, konnte mit KAS anstatt ENTEC in BBCH 31 der gleiche Ertrag erreicht werden.
Beim Rohproteingehalt sind, wie aus Abb. 3 hervorgeht, Unterschiede zwischen den Varianten zu erkennen, die aber bei Wintergerste eine untergeordnete Bedeutung haben.

Wie erwähnt, war nur das Versuchsjahr 2011 durch eine längere Trockenphase gekennzeichnet. Die Ergebnisse dieses Jahres zeigen keinen eindeutigen Trend gegenüber Jahren mit ausgeglichener Wasserversorgung. Für eine gesicherte Aussage sind noch Ergebnisse aus weiteren Trockenjahren notwendig.
Nach der Ernte wurden in jedem Versuchsjahr Nmin Proben bis 90 cm Tiefe gezogen. Im Mittel aller Jahre und Orte ist hierbei kein signifikanter Unterschied zwischen den einzelnen Stufen feststellbar (siehe Abbildung 4).

Am Standort Weiterndorf erfolgte in den Jahren 2010 und 2011 eine Güllegabe im Herbst zu Wintergerste in Höhe von ca. 35 kg NH4-N/ha. Während der Vegetation wurden zusätzlich 100 kg N über KAS je ha ausgebracht. Im Mittel der beiden Jahre zeigte die Gülle fast keine Wirkung. Wie in Abbildung 5 erkennbar, wurde mit einer Gülleherbstdüngung plus 100 kg N im Frühjahr über KAS nur in etwa der Ertrag (73,7) erreicht, der mit alleiniger KAS-Düngung mit 100 N/ha im Frühjahr (72,9) erzielt werden konnte.
Aus pflanzenbaulicher Sicht ist eine Gülleherbstdüngung zu Wintergerste auch unter dem Aspekt zu erwartender Frühjahrstrockenheit weder notwendig noch sinnvoll. Um die Gefahr einer N-Auswaschung und der damit verbundenen NO3-Belastung zu verringern, ist eine Düngung im Herbst zu vermeiden (Grundwasserschutz).

Die Entscheidung welcher mineralische Stickstoffdünger eingekauft bzw. ausgebracht werden soll, wird von vielen Faktoren beeinflusst. Neben dem Düngerpreis sind die N-Wirkung und eventuelle weitere Nährstoffbestandteile für die Kaufentscheidung wichtig.
In diesem Versuch wurden die drei N-Mineraldünger Kalkammonsalpeter (KAS), Harnstoff (HAS) und Ammonsulfatsalpeter (ASS) auf die N-Wirkung geprüft. Damit eine Schwefelwirkung durch den Mineraldünger ASS (enthält Schwefel) ausgeschlossen werden kann, wurde wie bereits beschrieben die gesamte Versuchsfläche mit Kieserit (Magnesiumsulfat) gedüngt.
Wie aus Abb. 6 ersichtlich ist, konnte mit allen drei Düngern in etwa der gleiche Ertrag erzielt werden. Auch beim Rohproteingehalt konnten vergleichbare Kornqualitäten gemessen werden. Das Trockenjahr 2011 unterschied sich nicht von den anderen Jahren.
Aus landwirtschaftlicher Sicht sind diese Mineraldünger in ihrer N-Wirkung in etwa gleich anzusetzen. Aus dem Versuch kann keine Aussage über die Höhe der gasförmigen Verluste abgeleitet werden. Diese betragen unter bayerischen Witterungsverhältnissen in der Regel weniger als 5 % und haben deshalb auf die N-Wirkung der Dünger nur einen geringen Einfluss.
Bei der Düngerwahl ist auch auf die Kalkwirkung des Mineraldüngers zu achten. KAS hat nur eine geringe, ASS bzw. HAS haben eine deutlich kalkzehrende Wirkung. Es sind z. B. je 100 kg Harnstoff 46 kg CaO (Kalk) notwendig, um den pH-Wert des Bodens stabil zu halten.
Beim Dünger ASS sind neben 26 % Stickstoff auch 13 % Schwefel in pflanzenverfügbarer Form (Sulfatschwefel) enthalten. Bei einer notwendigen Schwefeldüngung z. B. zu Raps oder auf leichten Böden kann über ASS neben dem Stickstoffbedarf auch der Schwefelbedarf abgedeckt werden.

Bei der normal üblichen, breitflächigen Ausbringung der mineralischen Stickstoffdünger werden die Pflanzen vorwiegend mit Stickstoff in Form von Nitrat versorgt. Da Nitrat ausgewaschen werden kann und eine überhöhte Aufnahme durch die Pflanze möglich ist (dadurch z. B. übermäßige Bestockung) erfolgt die Düngung in der Regel in mehreren Gaben.
Bei der Injektionsdüngung, landläufig oft auch als Cultandüngung bezeichnet, wird eine ammoniumreiche Düngerlösung punktförmig und in einer hohen Konzentration in den Boden eingebracht (siehe Abb. 7). Dadurch soll der Stickstoff im Boden längere Zeit als Ammonium erhalten und nicht sofort in Nitrat umgewandelt werden. Evtl. auftretende Probleme auf Grund der NO3-Düngung könnten laut Hersteller mit dieser Düngetechnik minimiert werden. Das System ermöglicht es, mehrere Gaben zusammenzufassen. Als Injektionsdünger zu Getreide wurde PIASAN 24-S (AHL) eingesetzt. Dieser Dünger enthält Stickstoff in den Formen Carbamid (11 %), Ammonium (8 %) und Nitrat (5 %).
Bei Wi-Gerste wurde in der „KAS-Variante“ die Gesamt N-Menge von 130 kg/ha in 3 Gaben (50/40/40) ausgebracht. Im Versuchsglied „Inj.+ KAS“ erfolgte im zeitigen Frühjahr eine Injektion in Höhe von 90 kg N/ha mit PIASAN 24 (AHL). Zusätzlich wurden im BBCH 37-39 noch 40 kg N/ha mit Kalkammonsalpeter verabreicht. Im Versuchsglied „Inj.“ wurde die gesamte N-Menge (130 kg/ha) in einer Gabe als Injektionsdüngung mit PIASAN 24 im zeitigen Frühjahr gegeben.
Im Mittel der 2 Orte unterscheiden sich die Erträge bei der Injektionsdüngung zwischen den Jahren deutlich. In den Jahren 2009 und 2010 führte die Injektionsdüngung (Abbildung 8) im Vergleich zu KAS zu schlechteren Erträgen. Die Witterung in diesen Jahren kann als normal bis feucht bezeichnet werden. Im Jahr 2011, gekennzeichnet durch eine ausgeprägte Frühjahrstrockenheit, konnten mit der Injektionstechnik im Vergleich zu KAS in etwa die gleichen Erträge erzielt werden.

Die Injektionsdüngung kann unter trockenen Bedingungen gegenüber einer Breitverteilung mit gekörnten Düngern vorteilhaft sein. Da die Nährstoffe in ca. 6-8 cm Bodentiefe abgelegt werden, sind keine Niederschläge bzw. Feuchtigkeit zum Eintrag des Düngers in den Boden notwendig. Unter normalen bzw. feuchten Bedingungen bringt jedoch eine Düngung, aufgeteilt in mehrere Gaben, höhere Erträge.

Bei optimaler Ausbringung kann Getreide eine Gülledüngung im Frühjahr gut verwerten. In diesem Versuch wurde die Gülle zu Vegetationsbeginn (Anfang März) ausgebracht. Zusätzlich bekamen die mit 102-110 kg NH4-N gedüngten Güllevarianten eine mineralische N-Ergänzung im zeitigen Frühjahr von 30 bzw. 50 kg N/ha. Die Güllewirkung war in den Jahren und Orten unterschiedlich. Das berechnete Mineraldüngeräquivalent (MDÄ = die Menge an Mineraldünger-N, welche durch den zugeführten org. Dünger im Jahr der Anwendung gleichwertig ersetzt werden kann) lag im Mittel der Orte und Jahre mit 30 % bis 50 % des ausgebrachten NH4-N über Rindergülle relativ gering (Abb. 9).

Nach der Gülleausbringung zu Getreide (ohne Einarbeitung) entstehen je nach Witterung mehr oder weniger bedeutende gasförmige Stick-stoffverluste in Form von Ammoniak (NH3-N).
Durch einen Niederschlag (Regen) wird die Gülle in den Boden eingewaschen, der Stickstoff im Boden gebunden und es entstehen kaum noch gasförmige NH3-N Verluste. Durch eine Beregnung nach der Gülleausbringung von 5-10 mm sollte die Wirkung von Niederschlägen auf die Reduzierung der gasf. Verluste geprüft werden.
Im Mittel der 2 Standorte und der 3 Jahre konnte sowohl bei Gülle + 30 kg N/ha mineralisch, als auch bei Gülle + 50 kg N/ha mineralisch ein tendenziell geringer Mehrertrag von ca. 1 dt/ha (siehe Abb. 10) erreicht werden.

Da diese Beregnung auch zu einer verbesserten Wasserversorgung der Gerste führte, kann der Mehrertrag nicht nur auf die geringeren NH3-Verluste zurückgeführt werden.