Bei der Kaliumdüngung die Nachlieferung beachten

Pauschale Empfehlungen zur K-Düngung hinterfragen

In Folge der in den letzten Jahren zeitweise erheblich gestiegenen Kosten für Mineraldünger und gleichzeitig verminderter Preise für Produkte des Pflanzenbaus befassen sich Fachbeiträge zur Grunddüngung vorwiegend mit Ratschlägen zu Sparmaßnahmen bei der sachgerechten Düngerbemessung. Wie eine angepasste Kalium-Versorgung der Ackerflächen vorzunehmen ist, erläutert Dr. Manfred Kerschberger, Weimar.

Die Erreichung beziehungsweise Erhaltung der K-Gehaltsklasse C des Bodens sollte durch die Grunddüngung sichergestellt sein.
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Die Folge von Sparmaßnahmen bei der Grunddüngung wäre grundsätzlich eine Verminderung der pflanzenbaulich optimalen Intensität. Solche gut gemeinten und zunächst kostensparenden Empfehlungen führen schließlich mittel bis längerfristig allgemein zur Verringerung der Bodenfruchtbarkeit. Die gebotene Nachhaltigkeit wäre so auf verschiedenen Standorten nicht mehr ausreichend gegeben.

Bei Böden der Gehaltsklassen A und B ist Sparen nicht drin

Das betrifft insbesondere Schläge mit sehr niedrigen und niedrigen K-Gehalten des Bodens (K-Gehaltsklasse A und B), wo hohe Zuschläge zur K-Düngung nach K-Abfuhr vom Feld erforderlich sind. Landwirtschaftsbetriebe, die bisher – also in den vergangenen Jahren – noch unter günstigeren Kosten-Preis-Verhältnissen die ausreichende K-Versorgung der Böden (K-Gehaltsklasse C = optimaler, anzustrebender K-Gehalt) mit zielgerichteter Düngerbemessung angestrebt haben, können nunmehr infolge der hierbei verbleibenden K-Erhaltungsdüngung unter den jetzt verschärften wirtschaftlichen Bedingungen von ihrer bisherigen Düngungsstrategie profitieren. Auch aus diesem Zusammenhang heraus wird deutlich, wie zwingend die Erreichung und Erhaltung der K-Gehaltsklasse C des Bodens war und ist.

Welche Mengen an K-Mineraldünger unter den Bedingungen der K-Gehaltsklasse C noch zu verabfolgen sind, hängt vor allem auch von der Zufuhr von Wirtschaftsdüngern ab (Tabelle 1). So werden zum Beispiel mit einer angenommenen Ernte von rund 70dt/ha Getreidekorn etwa 25 kg P/ha und 35 kg K/ha vom Feld abgefahren, wenn das Stroh auf dem Feld verbleibt. In vergleichbarer Höhe liegen die Nährstoffentzüge für den Rapsertrag. Nur diese Nährstoffmengen gilt es im Sinne nachhaltiger Bodenfruchtbarkeit zu ersetzen.

Bilanzierung des Nährstoffanfalls aus den Wirtschaftsdüngern

Mit dem Verbleib des Strohs auf dem Feld werden die zunächst entzogenen Nährstoffe immer wieder in den Nährstoffkreislauf Boden-Pflanze-Boden eingebracht, sodass aus Sicht des Nährstoffentzuges durch Stroh kein Düngebedarf entsteht. Wird im Falle von nennenswerter Tierhaltung mit erheblichem Strohbedarf für Fütterung und Einstreu ausgegangen, so gelangen dann ebenfalls erhebliche Nährstoffmengen durch den Anfall von Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft in den Kreislauf zurück. Die so anfallenden Nährstoffmengen können beträchtlich sein.

So kommt es bei einem Tierbesatz von 1 GV/ha (im mittel der Tierarten Rind und Schwein) zur jährlichen Ausscheidung von fast 20 kg P/ha und etwa 80 kg K/ha, die bei Stallmistaufstallung durch den Strohanteil noch erheblich ansteigen. Diese Nährstoffmengen werden voll anrechenbar in den Düngebedarf der Kulturen einbezogen, sodass auch hierbei der Mineraldüngerbedarf erheblich vermindert wird.

Mit der aufgezeigten Bilanzierung des Nährstoffanfalls aus den Wirtschaftsdüngern soll zum Ausdruck kommen, dass pauschal gegebene Empfehlungen zu Sparmaßnahmen bei der Grunddüngung wenig hilfreich sind. Die Möglichkeiten zur Verminderung der optimalen K-Mineraldüngerzufuhr liegen zwischen den Betrieben weit auseinander und eine Verallgemeinerung zur Notwendigkeit der Verminderung der optimalen Düngung ist keineswegs sinnvol.

Es obliegt im Ermessen des Landwirtes seine Strategie zur Grunddüngung den schwankenden Marktbedingungen unterzuordnen oder die hinreichende Versorgung der Böden mit Nährstoffen immer als einen Schwerpunkt der Bewirtschaftung anzusehen.

Dabei sind die betrieblichen Gegebenheiten wie K-Gehalt des Bodens, Nährstoffzufuhr durch organische Düngung, Nährstoffanspruch der Kulturen, Bodenart und Bodentiefe sowie das K-Nährstoffnachlieferungsvermögen des Bodens von ausschlaggebender Bedeutung für die aktuelle Düngerbemessung.

So kommt es in diesem Zusammenhang auch immer wieder zu Fragen bezüglich der Aussagekraft des Bodenuntersuchungs-Ergebnisses und seines Stellenwertes für die Düngebedarfsermittlung.

Wie aussagekräftig sind Bodenuntersuchungen?

Mit der obligatorischen Bodenuntersuchung zur Ermittlung des K-Gehaltes (DL- oder CAL- Methode) wird fast ausschließlich das lösliche, momentan vorhandene pflanzenverfügbare Kalium des Bodens erfasst. Die Beziehungen zwischen Bodenuntersuchungs-Ergebnissen und dem Düngebedarf der Pflanzen werden in Feldversuchen ermittelt. Hieraus werden Richtwerte für die anzustrebenden K-Gehalte der Böden abgeleitet, die in Verbindung mit dem K-Bedarf der Pflanzen die konkrete Grund­lage der Düngungsempfehlun­gen bilden.

Feldversuche haben gezeigt, dass keine scharfe, für alle Böden zutreffende Grenze zwischen ausreichendem und nicht ausreichendem K-Gehalt besteht. Das ist verständlich, denn die Bodenuntersuchung gibt nur die Löslichkeit, das heißt den mit der jeweiligen Methode extrahierten K-Gehalt an. Die K-Aufnahme der Pflanze wird jedoch daneben auch von Wechselwirkungen zwischen Pflanze und Boden sowie den spezifischen Standorteigenschaften und der Witterung beeinflusst. Die agrikulturchemische Bodenuntersuchungen liefert daher nur einen Schätzwert für das pflanzenverfügbare Kalium.

Genauere Informationen für den jeweiligen Standort sind nur durch Feldversuche an Ort und Stelle zu erlangen. Sie sind verständlicher Weise aber nicht flächendeckend durchführbar. Als Routineverfahren ist daher die chemische Bodenuntersuchung weltweit die am meisten angewandte Methode.

Untersuchungen berücksichtigen K-Nachlieferung nur ungenügend

Zahlreiche Felddüngungsversuche haben gezeigt, dass die durch Bodenuntersuchung festgestellten K-Gehalte im Mittel der untersuchten Standorte mit dem K-Düngebedarf der Pflanzen in Beziehung stehen: Je höher der Gehalt an leicht löslichen Kalium ist, umso geringer ist der K-Düngebedarf und umgekehrt. Das K-Gehaltsniveau auf dem dieser Zusammenhang am stärksten zum Ausdruck kommt, ist jedoch auf den verschiedenen Böden nicht identisch. Diesen Umstand wird Rechnung getragen durch die Gruppierung der Böden und der Einstufung der Messergebnisse in fünf Gehaltklassen, die jeweils einen gewissen Bereich erfassen. Hieraus ergibt sich dann die Bewertung hinsichtlich des K-Düngebedarfs.

So wie der einzelne Analysenwert durch die Eingruppierung in die K-Gehaltsklassen erst seine entgültige Treffsicherheit zur Bemessung der K-Zufuhr erhält, so lässt sich auch das auf den verschiedenen Bodenherkünften vorliegende K-Gesamtgehaltsniveau bezüglich seiner Stabilität beziehungsweise K-Nachlieferungskraft beurteilen. Vergleiche verschiedener Bodenuntersuchungsmethoden ergeben, dass die Beziehungen zwischen ermittelten K-Gehalt des Bodens und der K-Aufnahmen der Pflanzen unterschiedlich eng sind, jedoch von keiner Methode absolut treffsicher widergespiegelt werden.

Dem zu Folge sind weitere Faktoren für die Verfügbarkeit der K-Gehalte des Bodens von Bedeutung. Einer dieser Faktoren besteht darin, dass die Pflanzen auch einen Teil des mit höherer Energie gebundenen Kalium aufnehmen können, als das die Bodenuntersuchungsmethoden widerspiegeln.

Zu diesem Problem wurden im ehemaligen Institut für Pflanzenernährung Jena-Zwätzen entsprechende Untersuchungen angestellt. In einen Gefäßversuch wurde gefunden, dass außer dem mit der obligatorischen Bodenuntersuchungsmethode (DL- beziehungsweise CAL- Methode) ermittelten K-Gehalt (leicht austauschbares Kalium) noch Kalium aus anderen Bindungsformen von Kulturpflanzen aufgenommen wurde. Hierbei handelt es sich insbesondere um das schwer austauschbare Kalium (Ksa). Es ist an den inneren Oberflächen der Randzonen der Tonmineralzwischenschichten gebunden.

Aber auch das schweraustauschbare Zwischenschicht- K kann man erfassen. Durch einen Vergleich der Ergebnisse von zwei mehrjährigen Feldversuchen zur K-Düngung mit sonst weitgehend gleichen Boden- und Bewirtschaftungsbedingungen lässt sich zeigen, dass der Ksa-Gehalt des Bodens für die Pflanzenernährung von Bedeutung ist (Tabelle 2). Trotz niedriger K-Gehalte an leicht austauschbarem Kalium im Versuch 2 (DL-lösliches K) bewirkt eine K-Düngung nur geringe Mehrerträge, da in Folge hoher Gehalte an Ksa eine erhebliche K-Nachlieferung zur ausreichenden Deckung des K-Bedarfs beitrug.

Aus weiterführenden Untersuchungen ging hervor, dass das Tonmineral Illit der Hauptträger des schwer austauschbar gebundenen Kaliums ist. Bei der Untersuchung von 91 verschiedenen Böden Ostdeutschlands auf den Ksa- und Illit-Gehalt war der statistische Zusammenhang hoch gesichert und Betrug 80 Prozent. Aus den zusammenfassenden Betrachtungen der vorliegenden Beziehungen zwischen Tonanteil, Illitgehalt, Ksa- Gehalt sowie leicht austauschbaren K-Gehalt der Böden wurden Richtwerte zur Einbeziehung in die K-Düngerbemessung abgeleitet. Zu dem Zweck der Überführung der Ergebnisse in die Düngungspraxis wurden weitere 4500 Böden beziehungsweise Schläge in ganz Ostdeutschland untersucht.

Auf diese Weise ließen sich Bodenarten beziehungsweise deren geologische Herkünfte ermitteln, die jeweils über niedrige, mittlere oder hohe Gehalte an schwer austauschbarem Kalium verfügen (s. Übersicht).

Umsetzung der Ergebnisse in der Düngungspraxis

Eine hoher Ksa-Gehalt des Bodens bedeutet ein relativ hohes K-Nachlieferungsvermögen. Der mit der Bodenuntersuchung ermittelte K-Gehalt ist dabei so gepuffert, dass eine kurz bis mittelfristige Verminderung der erforderlichen K-Zufuhr kaum eine nennenswerte Abnahme des K-Gehaltes im Boden und Ertragseinbußen bewirkt. Dagegen ist auf Böden mit niedrigen Ksa-Gehalten (niedrige K-Freisetzungsraten) und gleichzeitig unzureichenden leicht löslichen K-Gehalten eine Verminderung der optimalen K-Zufuhr von vornherein kritischer einzuschätzen. Unter diesen Bedingungen geringer K-Reserven des Bodens wird die K-Konzentration der Bodenlösung weit weniger aus dem K-Potenzial aufgefüllt. Dem zufolge ist der so vorliegende leicht lösliche K-Gehalt des Bodens relativ labil, sodass eine mehr- oder weniger verminderte K-Zufuhr auch eine geringere K-Aufnahme der Pflanzen bewirken wird. Auf solchen Böden mit niedrigen K-Freisetzungsraten kommt der hinreichenden K-Zufuhr stets besondere Bedeutung zu.

Übersicht: Gehalte an schwer austauschbarem Kalium (Ksa) in Ackerböden

Ksa-Gehalt meist hoch:

  • Muschelkalk- und Keuperböden, mittelschwere und schwere Buntsandsteinböden (Röt),
  • Schwarzerdeböden sowie schwarzerdeähnliche Lößböden.

Ksa-Gehalt meist mittel:

  • Lößlehmböden mit Anteilen leichter Böden anderer Entstehungsarten.

Ksa-Gehalt meist niedrig:

  • Mindestens 50 Prozent braune Lößlehmböden mit Anteilen von vorwiegend 50 Prozent diluvialen Böden,
  • Mindestens 50 Prozent braune Lößlehmböden mit Anteilen von vorwiegend Verwitterungsböden,
  • Alluvial- und diluviale Böden, sowie Schiefer und Gneisböden.

Böden mit einem hohen Gehalt an schwer austauschbarem Kalium reagieren deutlich elastischer auf eine reduzierte K-Düngung.