Stickstoffgehalt im Boden
Simulation des N_min-Werts im Frühjahr (N-Simulation)

Die N-Simulation ist ein Berechnungsmodel, mit dem der Gehalt an pflanzenverfügbaren mineralischen Stickstoff im Boden (N_min-Wert) berechnet werden kann. In der Berechnung werden dazu im Boden täglich die Stickstoffverluste (Auswaschung, Denitrifikation, N-Entzug durch Pflanzen) und der Stickstoffinput (Mineralisation, Niederschlag, Düngung) bilanziert.

Zur Berechnung der N-Simulation sind Angaben zum Feldstück und zum Anbau sowie die standortbezogenen Witterungs- und Bodendaten notwendig. Diese Flächen- und Anbaudaten werden in Eingabemasken der EDV-Programme erhoben. Die Witterungs- und Bodendaten werden automatisch aus einer zentralen Datenbank in die Simulation eingespielt. Die Zuordnung der Boden- und Witterungsdaten zu den einzelnen Schlägen erfolgt über die FID Nummer.

Der N_min-Wert eines Feldstücks kann mit und ohne der Grundlage einer gezogenen N_min-Bodenprobe simuliert bzw. prognostiziert werden.

Bei der N-Simulation ohne Bodenprobe ist kein Ziehen einer Bodenprobe nötig. Die N-Simulation berechnet über schlagbezogene Erhebungs-, Witterungs- und Bodendaten den Ausgangsstart-N_min-Wert und simuliert darauf aufbauend die Stickstoffbewegungen im Boden bis zu einem gewünschten Tag.

Bei der N-Simulation mit Bodenprobe wird eine repräsentative Bodenprobe auf dem Schlag gezogen. Die Bodenprobe wird in ein Bodenuntersuchungslabor geschickt und deren N_min-Wert zum Zeitpunkt der Probennahme analytisch ermittelt. Basierend auf diesem Laboruntersuchungsergebnis und weiteren schlagspezifischen Angaben wird der N_min-Wert bis zu einem gewünschten Tag simuliert.

Die Wetterdaten geben die Informationen zur Wasser- und Temperaturentwicklung im Boden und ermöglichen somit die Modellierung der Stickstoffbewegungen.
Der N_min-Wert eines Feldstücks kann mit tatsächlichen Wetterdaten sowie anhand der Wetterdaten vorangegangener Jahre mit (Prognose) simuliert werden.

Eine Simulation mit tatsächlichen Wetterdaten bedeutet, dass das tatsächliche Wettergeschehen, z.B. Tagestemperatur, Niederschlagsmenge, in die Simulation einfließt. Das hat zur Folge, dass die Simulation des N_min-Werts mit tatsächlichen Wetterdaten nur für einen Tag, der in der Vergangenheit liegt, erfolgen kann.

Bei einer Prognose des N_min-Werts werden die Wetterdaten der letzten Jahre analysiert und eine Konstellation der Prognose zugrunde gelegt, die eine hohe Stickstoffmineralisation und zugleich eine geringe Stickstoffauswaschung annimmt. Diese Berechnung führt in der Regel zu einer leichten Überschätzung des N_min-Werts.
Die Prognose ermöglicht durch Nutzung der Wetterdaten vorangegangener Jahre bereits im Dezember für Kulturen eine Bereitstellung des N_min-Werts für Kulturen, die erst im Frühjahr (März/April) gedüngt werden. Dadurch kann, soweit auch alle anderen Daten vorhanden sind, die Berechnung der Düngebedarfsermittlung für (fast) alle Kulturen bereits im Dezember abgeschlossen werden. Eine Neuberechnung der Düngebedarfsermittlung ist im Frühjahr mit den tatsächlichen Wetterdaten nicht notwendig. In Jahren mit hohen Winterniederschlägen ist es jedoch ratsam, die Berechnung im Frühjahr mit den tatsächlichen Wetterdaten nochmals durchzuführen um gegebenenfalls auf die geringeren N_min -Gehalte bei der Düngung reagieren zu können. (Stand: 1. Dezember 2023)

Bei der Simulation des N_min-Werts handelt es sich nicht um ein separates Programm, sondern um eine integrierte Funktion in den Programmen "DSNonline" und im Onlinedüngebedarfsermittlungsprogramm "LfL Düngebedarf Online". Im Excelprogramm "LfL Düngebedarf Excel" ist die N-Simulation nicht möglich.
Prinzipiell kann eine Simulation nur erfolgen, wenn die Anbaudaten aus dem Vorjahr und Planungsjahr vollständig vorliegen.

Die N_min-Werte, die über die N-Simulation berechnet werden, stehen im PDF-Ausdruck des Programms "LfL Düngebedarf online".

Der N_min-Gehalt kann bei bestimmten Acker-Hauptfrüchten simuliert werden. Ob der N_min-Wert in den LfL Programmen generell simuliert werden kann, ist abhängig von der angebauten Hauptfrucht, der Vorfrucht und ggf. vom Zeitpunkt der Probennahme der Bodenprobe.

Da der N_min-Wert immer möglichst nah am geplanten Düngedatum bestimmt werden soll und das Düngedatum kulturbezogen unterschiedlich ist, ist auch die Bereitstellung des simulierten N_min-Werts im Programm "LfL Düngebedarf online" kulturbezogen.
Jede Kultur hat einen Termin, an dem der simulierte N_min-Wert frühestens zur Verfügung gestellt werden kann.

Um die N_min-Simulation anhand der Wetterdaten vorangegangener Jahre (Prognose) zu nutzen, muss im Programm "LfL Düngebedarf Online" die Eingabeseite "Nmin Werte" geöffnet werden, die sich in der Themenblock "Acker (4)" befindet. Anschließend muss in der Spalte "Wunschdatum N-Simulation", wenn nicht schon vorgeschlagen, das aktuelle Tagesdatum (frühestens 01.12.) eingetragen werden. Der N_min-Wert wird auch bei späteren Berechnungen immer ab diesem Wunschdatum prognostiziert, wodurch sich der N_min-Wert nicht verändert.

Um kurz vor der Düngung den mit anhand der Wetterdaten vorangegangener Jahre simulierten N_min-Wert durch einen N_min-Wert, der mit tatsächlichen Wetterdaten simuliert wurde, zu ersetzen, muss das Datum in der Spalte "Wunschdatum N-Simulation" auf ein Datum kurz vor der ersten Düngung abgeändert werden.

Um für jeden Feldschlag eine möglichst genaue Düngebedarfsermittlung erstellen zu können, sollte ein möglichst genauer Nmin-Wert vorhanden sein. Eine Beprobung und Untersuchung aller Schläge in Bayern ist kaum möglich. Mit der N-Simulation ist es möglich, eine schlagspezifische Berechnung des Nmin-Gehaltes für jeden Schlag in Bayern anzubieten.

Die LfL testet seit 2012 das Modell der N-Simulation. In Versuchen wird die N-Simulation mit einem bewährten Verfahren zur N_min-Wert-Ermittlung verglichen. Die Düngebedarfsermittlung mit N-Simulation wird dem Düngeberatungssystem Stickstoff (DSN) gegenübergestellt. Das Düngeberatungssystem Stickstoff (DSN) ist in Bayern eine Standardmethode zur Berechnung des Düngebedarfs.

Jedes Jahr werden von der LfL im Internet für die wichtigsten Kulturen vorläufige und endgültige N_min-Werte veröffentlicht. Die vorläufigen N_min-Werte beruhen auf der N-Simulation.