Nitratdienst 2005 im Rückblick

Bodenprobenahme auf dem Feld

Monatlich erscheint der Nitratdienst der Landwirtschaftskammer. Er zeigt die aktuelle Stickstoffversorgung der Boden mittels der N min-Methode und gibt im Verlauf somit Einblicke in die komplexe Stickstoffdynamik der Böden.

Der Jahresrückblick zum Wetter und zum Pflanzenwachstum lässt sich vor dem inneren Auge gut Revue passieren, da jeder das Wetter anhand von Temperatur, Einstrahlung, Feuchte und Wind empfindet und sich daher an Besonderheiten gut erinnern kann. Das Wachstum der Pflanzen wird ständig beobachtet und mit Witterungsereignissen in Verbindung gebracht. Die Versorgung der Pflanzen mit Nährstoffen ist unserem Auge allerdings nur begrenzt zugänglich, da sich das Wachstum immer aus dem Zusammenspiel aller Wachstumsfaktoren ergibt. Der Nährstoff mit dem das Wachstum am stärksten beeinflusst werden kann ist der Stickstoff. Durch die Düngung kann dieser leicht den Pflanzen zur Verfügung gestellt werden. Da er aber im Übermaß negative Folgen auf die Standfestigkeit und die Qualität bestimmter Kulturen hat, ist eine optimale Versorgung für den ackerbaulichen Erfolg entscheidend. Darüber hinaus ist ein gezielter Umgang mit diesem Nährstoff für den Gewässerschutz wichtig und in aller Interesse.

Neben dem gedüngtem Stickstoff stammt ein erheblicher Teil des pflanzenverfügbaren Stickstoffs aus dem Bodenvorrat, der zunächst organisch gebunden ist und über die Aktivität des Bodenlebens freigesetzt wird. Dieser als Mineralisation bezeichnete Vorgang ist wiederum eng mit dem Wettergeschehen in Verbindung zu bringen, da das Bodenleben mit steigender Temperatur aktiver ist, sofern auch Feuchtigkeit und Luft zur Verfügung stehen. Der Verlauf im Jahresgang ähnelt sich vielfach, im Detail lassen sich aber immer wieder Besonderheiten entdecken, die den Erfahrungsschatz bereichern. Somit gibt der analytisch festgestellte Stickstoffgehalt im Boden eine interessante zusätzlich Information für den Pflanzenbauer

Die zur Herbstbestellung ausgesprochen gute Stickstoffversorgung der Böden ist auf eine vergleichbar stark Nacherntmineralisation zurückzuführen. In der Übersicht 1 sind die Bodentemperaturen in 20 cm Tiefe vom Standort Münster/Greven für die Jahre 2004 und 2005 dargestellt.

Verlauf der Bodentemperaturen 2005

Hieraus lässt sich gut ablesen, dass die im August mit Werten von 22 °C aufgeheizten Böden hohe Abbauraten der organischen Substanz erwarten ließen. Zwar fand mit höheren Niederschlägen ab Mitte August eine Abkühlung statt durch die vorhandene Feuchtigkeit und der erneute Anstieg der Temperaturen Anfang September ließ die Stickstoffquelle stark sprudeln. Gleichzeitig fand bereits ein Einwaschen des löslichen Nitrates in den Boden statt.

Verlauf der Nmin-Gehalte unter Wintergerste

Anhand der Übersicht 2, die den N min-Verlauf ab Oktober unter Wintergerste darstellt, lässt sich in der vertikalen Verteilung bereits ein erheblicher Teil des Stickstoffs in der mittleren Beprobungsschicht wieder finden. Für das Getreide war somit eine gute N-Versorgung für die Vorwinterentwicklung gegeben. Für den Raps mit seinem höheren N-Bedarf war nicht auf allen Standorten die Versorgung ausreichend, da der eingewaschene N noch nicht erreichbar war und bei pflugloser Bestellung in den kühleren Übergangs- und Höhenlagen eine geringere Freisetzung stattgefunden hat. Eine mineralische Ergänzung war somit zum Teil notwendig.

Bis Anfang November sanken die Bodentemperaturen in Wellen weiter stark ab. Bei noch geringer N-Aufnahme hielt der Bodenstickstoff ein einheitliches Niveau, wobei eine leichte weitere Tiefenverlagerung an dem steileren Verlauf der 30-60 cm –Linie in der Grafik abzulesen ist. Ein unterschiedliches Niveau zwischen den Höhenlagen und Niederungslagen war weiterhin auszumachen.

Zum Dezember sanken die Bodentemperaturen weiter ab und unterschritten in der 47. Woche die 6 °C-Linie ab der die N-Freisetzung zum Erliegen kommt. Die Bodentemperaturen verharrten dann bis Anfang März länger als im Vorjahr unter dieser Grenze. Auch der kurze Vorfrühling im Februar 2004 lässt sich in der Temperaturgrafik gut erkennen. In der Periode mit Wachstumsstillstand und entsprechend geringer Verdunstung unterliegt der Bodenstickstoff der Auswaschung besonders stark , die bereits im November hohe N-Verluste zur Folge hatte. Die hohen Niederschlagsmengen bis zur Dezemberprobenahme ließen die N min-Werte unter Gerste auf nur noch 45 kg/ha abrutschen, wobei in den oberen 30 cm im Mittel nur noch 12 kg/ha zu finden waren. Der Weizen war noch besser versorgt, was auf die besseren Böden und den günstigeren Vorfrüchten der beprobten Flächen zurückzuführen war. Aber auch hier waren die Verlagerungstendenzen deutlich zu erkennen.

Bis zur Februarprobenahme verlangsamte sich der Austrag, obwohl um Weihnachten, wie auch Ende Januar erneut hohe Regenmengen zu verzeichnen waren. Die N-Vorräte lagen damit leicht über dem Niveau der Vorjahre, wobei zu Vegetationsbeginn nur sehr geringe Mengen in der durchwurzelten Zone vorhanden waren. Eine volle Andüngung war zum Wachstumsbeginn daher notwendig.

Das die Freisetzungsvorgänge über Winter nicht ganz ausbleiben zeigte sich in diesem Jahr sehr deutlich unter den Senfbeständen. Durch die stärkeren Fröste Anfang und Ende November waren die nicht winterharten Zwischenfrüchte bereits zeitig abgestorben. In den über Winter auch immer wieder sonnigen Phasen werden oberflächlich höhere Temperaturen erreicht. In der Kombination mit der leicht zersetzbaren Gründüngung wird somit auch im Winter organische Masse zersetzt und Stickstoff freigesetzt. Dieser bereits im Dezember festzustellende Zusammenhang führte bis zum vergleichbar späten Vegetationsstart zu N-Verlusten. Nichtwinterharte Zwischenfrüchte zeigen sich bei längerer Winterruhe und höheren Niederschlagsmengen in dieser Phase in ihrer N-konservierenden Wirkung den winterharten Zwischenfrüchten unterlegen.

Mit der Andüngung lässt sich die N-Dynamik im Boden schwerer erklären, da der gedüngte Stickstoff in der Beprobung miterfasst wird und für den Anstieg ab Februar verantwortlich ist. Somit entstehen größere Unterschiede zwischen den Einzelstandorten. Erkennbar ist die Düngung durch den erhöhten NH 4-N-Anteil ab Februar. Je höher der Ammoniumanteil in den Proben ist und je länger er sich nach einer Düngung hält, desto langsamer läuft die Umsetzung des Düngers. Der als Nitrifikation bezeichnete Umbau zu Nitrat ist temperaturabhängig, und geht somit mit der Erwärmung der Böden einher. Aus der Grafik lässt sich auch bis zum März noch ein N-Verlust ablesen, da der frisch gedüngte Stickstoff den Anstieg in der oberen Schicht sichtbar macht, gleichzeitig aber eine Abnahme der Unteren Schicht erfolgt ist, die nur mit der anhaltenden Sickerwasserbildung erklärbar ist.

Im weiteren Verlauf stiegen die Bodentemperaturen zwar kontinuierlich an, aufgrund der überwiegend kalten Nächte folgten sie aber nicht so schnell den sehr hohen Tagestemperaturen in den Schönwetterphasen Anfang, Mitte und Ende April. Der zunächst kalte Mai zögerte die normal übliche stärkere N-Freisetzung heraus. Die nur kurz währenden Sommertage Ende Mai und Anfang Juni setzten die Mineralisation auf den leichten Standorten verstärkt in Gang. Umsetzungsträgere Standorte erreichten erst mit dem Sommerdurchbruch Mitte Juni höhere N-Freisetzungsraten. Somit fand die diesjährige späte N min-Probenahme im Mais erst außergewöhnlich spät statt. Die insgesamt eher verhaltene N-Freisetzung dieses Jahres erwies sich für das Getreide im nachhinein oft als Segen, da das hierdurch vergleichbar standfeste Getreide die Verluste durch die Ernteverzögerung in Grenzen hielt.

Der überaus kalte August hatte zur Folge, dass die Bodentemperaturen rund 7 °C unter denen des Vorjahres lagen. Die N-Freisetzung in dieser Phase fiel zunächst ungewöhnlich niedrig aus, was sich bei den Proberodungen der Zuckerrüben in ungewöhnlich niedrigen Amino-N-Gehalten widerspiegelte. Der um so wärmere Spätsommer ab Ende August kehrte diesen Trend dann abrupt um.

Autor: Theo Remmersmann