Ohne Magnesium geht im Maisanbau nichts

Bei Trockenheit entsteht schnell ein Mangel

Wegen der geringeren Schlagkraft ist die Unterfußdüngung im Körnermaisanbau in den letzten Jahren stagnierend bis leicht rückläufig. Durch die anstehende Novellierung der Düngeverordnung erlebt sie vielleicht wieder eine Renaissance.

Bei Körnermais kann die Mg-Versorgung schnell zum Problem werden.

Foto: Niederländer

Kombinierte Gabe von N-P und Kieserit

Bei der kombinierten Gabe von N-P und Kieserit bildet sich bei Feuchtigkeit Ammonium-Magnesium-Phosphat (Struvit). Laut Versuchen an der Universität Kiel genügt das Zusammentreffen ein-prozentiger Lösungen der beiden Düngemittel, um Struvit entstehen zu lassen. Die Bindung an Magnesium hat den Vorteil, dass der Stickstoff vor vorzeitiger Nitrifikation und damit Auswaschung geschützt wird. Gleichzeitig wird die Bildung von Calziumphosphat, das längerfristig zur Phosphat-Alterung führt, gemindert. Der Magnesium-Phosphat-Komplex ist sehr stabil, unterliegt jedoch nicht dem Alterungsprozess und damit der Festlegung des Phosphates durch Kalk. insbesondere auf Standorten mit hohem pH-Wert und auf frisch gekalkten Böden kommt dieser Vorteil zum Tragen. Die Nährstoffe im Struvit (N, P, Mg) bleiben auch über einen längeren Zeitraum pflanzenverfügbar, der pH-wert ist leicht sauer. Er ergibt sich bei der Struvitbildung aus Mg2+ + NH4+ + HPO42- NH4MgPO4 + H+.

Schlechtes Aneignungsvermögen für Magnesium

Mais ist bekannt für sein schlechtes Magnesium-Aneignungsvermögen, bedingt durch Bildung hoher Mengen an Biomasse bei gleichzeitig geringem Wurzelwerk. Erschwerend kommt hinzu, dass Magnesium zu etwa 80 Prozent passiv über Massenfluss aufgenommen wird. Jegliche Beeinträchtigung der Wasserführung stört die Aufnahme. Da der Magnesiumbedarf hoch ist (Tabelle), kommt es vor allem in der Hauptbedarfsphase von Mitte Juni bis Mitte Juli oft zur Unterernährung, wenn es trocken ist. Neben seinem Anteil an Schwefel liegt der Vorteil von Magnesiumsulfat (Kieserit) in seiner Löslichkeit, die um ein Vielfaches höher ist als die der im Boden hauptsächlich vorhandenen Oxide und Hydroxide; das kann insbesondere für die schnelle Jugendentwicklung von Bedeutung sein.

Silo- und Energiemais erhalten durch organische Gaben oft hohe Mengen an Ammonium und Kalium, während Magnesium meist im Mangel ist. Eine Behinderung der Mg-Aufnahme durch die bekannten Nährstoffantagonismen, die sich im Falle von Trockenheit noch verstärken, sind die Folge.

K kann Mg-Aufnahme hemmen, nicht umgekehrt

Die Verdrängung von Magnesium durch Kalium liegt an den beachtlichen Unterschieden zwischen den Radien der beiden hydratisierten Ionen. Auch wenn der Radius des Mg2+-Ions selbst kleiner als der Ionenradius des K+ ist, so ist der hydratisierte (für die Aufnahme durch die Wurzel entscheidende) Radius deutlich größer. Forschungsergebnisse der letzten Jahre konnten zeigen, dass Pflanzen unterschiedliche Aufnahmesysteme für K+ und Mg2+ entwickelt haben. Diese erleichtern beziehungsweise ermöglichen die K+- beziehungsweise Mg2+-Aufnahme über einen weiten Konzentra­tionsbereich beider Ionen in der Bodenlösung. Besonders für K+ ist das Aufnahmesystem sehr spezifisch. Kein anderes Ion wird über dieses System transportiert.

Im Gegensatz dazu arbeiten die Transporter des gesamten Mg2+-Aufnahmesystems weniger spezifisch. Das bedeutet, dass einige der Mg2+-Transporter auch andere Kationen wie beispielsweise K+ transportieren können. Daher kann eine hohe pflanzenverfügbare K+-Konzentration in der Bodenlösung beziehungsweise der Rhizosphäre eben diese unspezifischen Mg2+-Transporter für die Mg2+-Aufnahme blockieren.

Andererseits führt eine hohe Mg2+-Konzentration in der Bodenlösung nicht zu einer verminderten K+-Aufnahme. Vereinfacht ausgedrückt: Kalium kann die Magnesiumaufnahme hemmen, aber nicht umgekehrt. Magnesiumausgleich ist daher gerade im Maisanbau dringend erforderlich, während die Versorgung mit Kalium den Landwirt vor keine großen Probleme stellt.