Boden­nähr­stof­fe gezielt anpassen 

Die Dün­gung gehört zu den wich­tigs­ten Maß­nah­men, um hoch­wer­ti­ge Ern­te­pro­duk­te in aus­rei­chen­der Men­ge und Qua­li­tät zu erzeu­gen. Ohne geziel­te Zufuhr von Nähr­stof­fen ist eine Ver­sor­gung mit Lebens­mit­teln nicht sicher­ge­stellt. Um dies zu errei­chen, müs­sen dem Boden die Nähr­stof­fe wie­der zuge­führt wer­den, die ihm von den Pflan­zen ent­zo­gen und mit der Ern­te abtrans­por­tiert wur­den. Die Dün­gung soll den Bedarf der Pflan­zen decken und die lang­fris­ti­ge Frucht­bar­keit der Böden sicher­stel­len, dabei aber nicht die Umwelt belas­ten.  Nähr­stof­fe müs­sen des­halb so ein­ge­setzt wer­den, dass sie von land­wirt­schaft­li­chen Kul­tu­ren opti­mal aus­ge­nutzt wer­den kön­nen. Ver­lus­te in angren­zen­de Umwelt­be­rei­che bezie­hungs­wei­se in die Grund­ge­wäs­ser soll­ten ver­mie­den werden.

Als Boden­nähr­stof­fe ste­hen, neben orga­ni­schen und mine­ra­li­schen Dün­ge­mit­teln, auch Hilfs­stof­fe für Pflan­zen und Boden zur Ver­fü­gung. Die wich­tigs­ten Makro­nähr­ele­men­te der Pflan­zen sind Stick­stoff, Kali­um, Cal­ci­um, Magne­si­um, Phos­phor und Schwe­fel. Eini­ge Pflan­zen­ar­ten benö­ti­gen zusätz­lich neben Sili­zi­um auch Natri­um, wel­ches bei­spiels­wei­se für das Wachs­tum von C4-Pflan­zen wie Mais wich­tig ist.

Grund­la­ge für die Aus­brin­gung der Boden­nähr­stof­fe ist die Dün­ge­ver­ord­nung. Um die Anfor­de­run­gen mit guter fach­li­cher Pra­xis umset­zen zu kön­nen, müs­sen eini­ge Fak­to­ren bekannt sein. Von Bedeu­tung ist in die­sem Zusam­men­hang das Ertrags­ziel. Die Boden­nähr­stof­fe müs­sen an den geplan­ten Ent­zug der Kul­tur­pflan­zen ange­passt wer­den. Dazu gibt es Richt­wer­te, mit denen sich der Bedarf in unter­schied­li­chen Wachs­tums­pha­sen bestim­men lässt. Zusätz­lich zu den Dün­ge­maß­nah­men ist zu beach­ten, wel­ches Nach­lie­fe­rungs­po­ten­zi­al die Böden selbst vor­wei­sen. Die­se Infor­ma­tio­nen über die Boden­nähr­stof­fe las­sen sich durch Boden­un­ter­su­chun­gen gewin­nen. Hier gibt es ver­schie­de­ne Ver­sor­gungs­stu­fen, die für eine Dün­ge­emp­feh­lung her­an­ge­zo­gen wer­den kön­nen. Wel­che Eigen­schaf­ten sich aus den Böden bestim­men las­sen, wird im fol­gen­den Kapi­tel dargestellt

Wich­ti­ge Eigen­schaf­ten von Böden 

Für Pla­nung und Durch­füh­rung von Dün­ge­maß­nah­men sind Kennt­nis­se über den Boden, sei­ne Struk­tur und die Ver­füg­bar­keit der Boden­nähr­stof­fe not­wen­dig, die wie­der­um durch die Boden­struk­tur beein­flusst wird. Vor der Zufüh­rung von Dün­ge­mit­teln ist also zunächst fun­dier­tes Wis­sen über die Eigen­schaf­ten des Bodens erforderlich.

Die Boden­struk­tur beein­flusst den Wär­me- und Was­ser­haus­halt, die Lage­rungs­dich­te und Poren­grö­ße, die Durch­wur­zel­bar­keit und die Akti­vi­tät der Boden­or­ga­nis­men. Die Struk­tur des Bodens wirkt sich dabei direkt auf die ver­füg­ba­ren Boden­nähr­stof­fe aus. Im Ober­bo­den kön­nen die Eigen­schaf­ten durch Bewirt­schaf­tungs­maß­nah­men ver­än­dert wer­den. Güns­tig für die Boden­nähr­stof­fe ist ein gut durch­wur­zel­ter, inten­siv beleb­ter und nicht ver­dich­te­ter Boden mit krü­me­li­ger Struk­tur. Dadurch kann das Ober­flä­chen­was­ser leicht auf­ge­nom­men und gespei­chert wer­den. Ein krü­me­li­ger Ober­bo­den bie­tet zudem eine gute Durch­wur­zel­bar­keit und opti­ma­le Durch­lüf­tung. Davon pro­fi­tie­ren Pflan­zen und Boden­or­ga­nis­men glei­cher­ma­ßen. Eine ungüns­ti­ge Ober­bo­den­struk­tur kann zu Stau­näs­se, Stick­stoff­ver­lus­te sowie eine Hem­mung des Wur­zel­wachs­tums und der mikro­biel­len Akti­vi­tä­ten führen.

Die Ver­füg­bar­keit der Boden­nähr­stof­fe hängt von meh­re­ren Fak­to­ren ab. Der Quan­ti­täts­fak­tor bestimmt die im durch­wur­zel­ten Boden­raum ent­hal­te­ne Gesamt­men­ge eines Nähr­ele­ments. Davon ist nur ein klei­ner Teil kurz­fris­tig pflan­zen­ver­füg­bar. Wich­tig für die Pflan­zen­er­näh­rung ist die Kon­zen­tra­ti­on eines Boden­nähr­stoffs in der Boden­lö­sung, beschrie­ben durch den Inten­si­täts­fak­tor. Die Nähr­stoff­kon­zen­tra­ti­on ist ein direk­tes Maß für die pflan­zen­ver­füg­ba­ren Nähr­stof­fe im Boden. Dabei ist zu beach­ten, dass sich die Rela­ti­on zwi­schen Nähr- und Schad­ele­men­ten gegen­sei­tig beein­flusst. So kann bei­spiels­wei­se bei einer zu hohen Kon­zen­tra­ti­on an Cal­ci­um und Kali­um infol­ge einer Ionen­kon­kur­renz weni­ger Magne­si­um auf­ge­nom­men wer­den. Ähn­li­che Pro­ble­me ent­ste­hen bei der Kon­kur­renz von Alu­mi­ni­um, Eisen, Man­gan und Zink, die die Auf­nah­me von Cal­ci­um und Magne­si­um in stark ver­sau­er­ten Böden nega­tiv beeinflussen.

Für eine opti­ma­le Nähr­stoff­ver­füg­bar­keit ist also ein har­mo­ni­sches Ver­hält­nis der Boden­nähr­stof­fe erstre­bens­wert. Nur wenn alle Ele­men­te aus­rei­chend und in einem aus­ge­wo­ge­nen Ver­hält­nis pflan­zen­ver­füg­bar vor­lie­gen, wird das Ertrags­po­ten­zi­al des Stand­orts voll aus­ge­schöpft. Dabei gilt das Gesetz des Mini­mums. Nach ihm kann ein ein­zel­ner Boden­nähr­stoff das Wachs­tum der Pflan­zen begren­zen, selbst wenn alle übri­gen Nähr­stof­fe in aus­rei­chen­der Men­ge vor­han­den sind.

Im Boden liegt meist nur ein klei­ner Teil der für das Wachs­tum benö­tig­ten Boden­nähr­stof­fe direkt vor. Der grö­ße­re Anteil wird durch Mineralisations‑, Desorp­ti­ons- und Auf­lö­sungs­pro­zes­se aus dem Vor­rat bereit­ge­stellt. Die­sen Zusam­men­hang beschreibt der Kine­tik­fak­tor. Die Pflan­zen­ver­füg­bar­keit der Boden­nähr­stof­fe wird von der Nähr­stoff­kon­zen­tra­ti­on, vom Boden­was­ser­ge­halt und von der Kapa­zi­tät des Bodens zur Nähr­stoff­nach­lie­fe­rung beein­flusst. Die­sen Zusam­men­hang wie­der­um beschreibt der Kapa­zi­täts­fak­tor. Er bil­det das Maß für den ver­füg­ba­ren Vor­rat an Bodennährstoffen.

Durch Dün­gungs­maß­nah­men, also der geziel­ten Zufüh­rung von Boden­nähr­stof­fen, wird die Nähr­stoff­kon­zen­tra­ti­on im Boden erhöht. Da Acker­flä­chen klein­räu­mi­ge Unter­schie­de auf­wei­sen, ist es rat­sam, die­se Maß­nah­men teil­flä­chen­spe­zi­fisch durch­zu­füh­ren. Im Pre­cisi­on Far­ming las­sen sich die Dün­ge­mit­tel über Appli­ka­ti­ons­kar­ten bedarfs­ge­recht aus­brin­gen. Der Bau­stein Crop View von 365FarmNet ver­wen­det in die­sem Sin­ne mehr­jäh­ri­ge Satel­li­ten­da­ten der Schlä­ge und iden­ti­fi­ziert so unter­schied­li­che Teilflächen.
Die Nähr­stoff­lie­fe­rung zu den Pflan­zen­wur­zeln und die Ver­füg­bar­keit sind umso grö­ßer, je höher der Was­ser­ge­halt, die Nähr­stoff­kon­zen­tra­ti­on und die Durch­wur­ze­lung im Boden sind.

Der Boden­was­ser­haus­halt ent­schei­det maß­geb­lich über die Nähr­stoff­ver­füg­bar­keit. Was­ser­man­gel in obe­ren Boden­schich­ten führt unter ande­rem zu einer nied­ri­gen Nähr­stoff­trans­por­tra­te und einer gehemm­ten Nähr­stoff­mi­ne­ra­li­sa­ti­on auf­grund gerin­ge­rer mikro­biel­ler Akti­vi­tät. Was­ser­über­schuss hin­ge­gen hat zur Fol­ge, dass sich der Boden schlech­ter erwärmt und durch­lüf­tet und sich die Durch­wur­ze­lungs­tie­fe ver­rin­gert. Zu viel Was­ser wirkt sich auch nega­tiv auf die Mikro­or­ga­nis­men aus. Ver­dich­te­te Böden bedin­gen einen Was­ser­über­schuss im Ober­bo­den. Um Stau­näs­se zu ver­mei­den, sind locke­re, fein­krü­me­li­ge Böden notwendig.

Auch der pH-Wert im Haupt­wur­zel­raum spielt eine wich­ti­ge Rol­le. Er zeigt den Säu­re­grad des Bodens an. Der Begriff lei­tet sich ab von den latei­ni­schen Aus­drü­cken „pon­dus hydro­ge­nii“ (Gewicht des Was­ser­stoffs) und „poten­tia hydro­ge­nii“ (Wirk­sam­keit des Was­ser­stoffs). Er gibt also zum einen die Was­ser­stof­fio­nen­kon­zen­tra­ti­on im Boden an und zum ande­ren deren Wirk­sam­keit. Die­se bezieht sich auf das Ver­hält­nis zwi­schen Säu­ren und Basen. Der pH-Wert des Bodens kann leicht mit Dün­gungs­maß­nah­men regu­liert wer­den. Sind die Wer­te durch Boden­un­ter­su­chun­gen ermit­telt wor­den, bie­ten sich auch hier Appli­ka­ti­ons­kar­ten an, mit denen sich die Unter­schie­de der Teil­flä­chen ziel­ge­rich­tet aus­glei­chen las­sen. Der pH-Wert ist zudem im Wesent­li­chen vom Aus­gangs­ma­te­ri­al der Boden­bil­dung abhän­gig. Ist die­ses Mate­ri­al bei­spiels­wei­se car­bo­na­t­hal­tig, wei­sen die Böden meist eine schwach sau­re bis leicht alka­li­sche Boden­re­ak­ti­on auf. In die­sem Fall ist die Gefahr einer Ver­saue­rung des Bodens eher gering. Böden mit hohem Anteil an Gra­nit, Gneis oder Sand­stein sind in nie­der­schlags­rei­chen Gebie­ten beson­ders ver­saue­rungs­ge­fähr­det. Ein nied­ri­ger pH-Wert erhöht die Lös­lich­keit von Phos­ph­or­dün­ger, begüns­tigt die Frei­set­zung von Boden­nähr­stof­fen und ver­bes­sert die Lös­lich­keit sowie Ver­füg­bar­keit der meis­ten Mikro­nähr­ele­men­te. Er bedingt aber auch eine Anrei­che­rung von Schwer­me­tal­len wie Cad­mi­um oder Blei und kann zu erhöh­ten Aus­wa­schungs­ver­lus­ten führen.

Ins­ge­samt ist die Boden­ver­saue­rung ein durch kli­ma­ti­sche Grün­de ver­ur­sach­ter, natür­li­cher Pro­zess. Daher sind regel­mä­ßi­ge Kon­trol­len uner­läss­lich. Mit Boden­pro­ben las­sen sich die Boden­nähr­stof­fe exakt ana­ly­sie­ren und gezielt anpas­sen. Die Ergeb­nis­se der Unter­su­chun­gen kön­nen in Farm-Manage­ment-Infor­ma­ti­ons­sys­te­men (FMIS) als Ent­schei­dungs­grund­la­ge für die Durch­füh­rung pflan­zen­bau­li­cher Maß­nah­men inte­griert und sinn­voll ver­wer­tet wer­den. Hier ste­hen auch unter­schied­li­che Pro­fi­an­wen­dun­gen zur Ver­fü­gung, wel­che land­wirt­schaft­li­che Pro­zes­se digi­ta­li­sie­ren und effi­zi­en­ter gestalten.

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