Stickstoffdünger im Herbst ist wirkungslos!  (Kurzform des Artikels über "Herbstdüngung mit Ammoniak-Gaben" - EurekAlert)

Studie von Richard Mulvaney - Professor für Naturressourcen und Umweltwissenschaften an der University of Illinois und Kelsey Grieshiem - Doktorand in der Abteilung für Natürliche Ressourcen und Umweltwissenschaften an der University of Illinois

Diesen Wissenschaftlern zufolge wurden nur 21 % des im Herbst verwendeten Stickstoffs in Maiskörnern gefunden, von 34 % in den ärmsten Böden bis zu 12 % - in den fruchtbarsten.

"Die Landwirte verwenden Ammoniak im Herbst und denken, dass sie ihren Mais für das nächste Jahr mit Stickstoff versorgt haben. Aber basierend auf unseren Ergebnissen wird der größte Teil des Stickstoffs aus dem Dünger nicht von der Kultur absorbiert."

Die Wissenschaftler untersuchten auch die Wirksamkeit von Nitrapyrin, einem Nitrifikationsinhibitor, der im Herbst häufig mit wasserfreiem Ammoniak verwendet wird. Dieses Produkt wurde entwickelt, um die Umwandlung von Ammonium in Nitrate zu verlangsamen, welches im Frühjahr entweder ausgewaschen oder in Form von Gas verloren werden können.

Nitrapyrin wird seit langem in Kombination mit dem im Herbst verwendeten Ammoniak verwendet, um die Absorptionseffizienz zu verbessern. Wir haben festgestellt, dass dies nicht der Fall ist. Tatsächlich war in unserer Studie die einzige signifikante Wirkung des Produktes eine Verringerung des Ertrags in der Monokultur von Mais.

Wissenschaftlern zufolge sollten Landwirte zweimal überlegen, bevor sie im Herbst Stickstoffdünger ausbringen. Eine geringe Aufnahme von Pflanzen bedeutet weniger Rendite für landwirtschaftliche Investitionen in Düngemittel und ein höheres Verschmutzungsrisiko (der Umwelt durch Nährstoffauswaschungen).

"Erschwerend kommt hinzu, dass den Landwirten seit Jahrzehnten beigebracht wird, ertragsbasierten Empfehlungen zu folgen, damit die Böden, die die höchsten Erträge erzielen, am meisten Dünger benötigen.

Aber die Realität ist umgekehrt. Böden mit den höchsten Ertragspotenzial benötigen die geringste Menge an Dünger. Unsere Forschung bestätigt dies."

Quelle:

Herbstdüngung mit Ammoniak-Gaben (Quelle: EurekAlert)

UNIVERSITY OF ILLINOIS COLLEGE OF AGRICULTURAL, CONSUMER AND ENVIRONMENTAL SCIENCES

URBANA, Ill. - Herbst-angewendetes wasserfreies Ammoniak erfüllt möglicherweise nicht so viel Stickstoffbedarf von Mais wie bisher angenommen wurde. Laut einer neuen Studie der University of Illinois hängt die Wirksamkeit in der Praxis vom Boden ab.

Die Studie verwendete eine "getaggte" Form von Ammoniak, um zu bestimmen, wie viel Stickstoff in Maisgetreide und Pflanzenmaterial aus Dünger stammt, im Gegensatz zu Stickstoff, der natürlich vom Boden geliefert wird.

"Es gab eine Reihe von Studien, um die Erträge zwischen Herbst- oder Frühjahr-angewendetem Ammoniak oder anderen Behandlungen zu vergleichen. Aber unsere Studie ist anders, weil wir den Stickstoff aus dem Düngemittel Ammoniak entweder in das Getreide oder die ganze Maispflanze über dem Boden verfolgen. Das macht das einzigartig", sagt Richard Mulvaney, Professor am Department of Natural Resources and Environmental Sciences in Illinois.

Mulvaney und sein Doktorand Kelsey Grieshiem verwendeten ein stabiles Isotop aus Stickstoff, 15N, bei der Formulierung des markierten Ammoniakes. Sie wendeten es mit einer typischen Rate von 220 kg pro Hektar Mitte bis Ende November in sechs Illinois Felder in 2016 und 2017.

Die Felder unterschieden sich in Bodenart und Fruchtfolge. Vier waren Mollisols, die Mulvaney als Prärieböden beschreibt: reich, schwarz und produktiv. Die beiden anderen waren Alfisolen, oder Tonböden, die im Vergleich zu Mollisols typischerweise ärmer sind. Auf zwei der Mollisol-Felder wurden Mais als Monokultur angebaut, während der Rest eine Mais-Soja-Rotation war.

Nach der Ammoniakanwendung im Herbst suchten die Forscher bei der Ernte in der folgenden Vegetationsperiode nach dem 15N-Isotop in Maispflanzen und Getreidematerial. Es wurde angenommen, dass Stickstoff, der nicht mit dem Isotop markiert wurde, aus natürlichen Stickstoffspeichern im Boden stammte und nicht aus dem Dünger.

"Wie wir erwartet hatten, zeigte der ärmste Boden die höchste Aufnahmeeffizienz, während die reicheren Böden viel niedriger waren", sagt Griesheim. "Im Durchschnitt wurden nur 21 % des eingesetzten Stickstoffs im Getreide zurückgewonnen, von 34 % im ärmsten Alfisol bis zu 12 % für das reichste Mollisol.

"Bauern wenden Ammoniak im Herbst an und denken, dass sie ihre Maisernte für das kommende Jahr mit Stickstoff versorgt haben. Aber basierend auf unseren Ergebnissen wird der größte Teil des Düngerstickstoffs nicht von der Ernte aufgenommen."

Wenn es nach Mulvaney ginge, würde er empfehlen, Stickstoffdünger zusätzlich auszubringen, wenn die Pflanze aktiv wächst. "Du kämpfst die Zeit mit Herbstanwendungen", sagt er. "Rechnen Farmer wirklich damit, den Stickstoff sechs Monate im Boden zu halten, bevor die nächste Ernte ihn aufnehmen muss."

Die Studie bewertete auch die Wirksamkeit von N-Serve (Nitrapyrin), einem Nitrifikationshemmer, der im Herbst häufig mit wasserfreiem Ammoniak angewendet wird. Dieses Produkt soll die mikrobielle Umwandlung von Ammonium, das im Boden unbeweglich ist, zu Nitrat verlangsamen, das während eines nassen Frühjahrs ausgelaugt wird oder als Gas verloren gehen kann.

"Nitrapyrin wird seit langem in Verbindung mit Herbst-angewendetem Ammoniak mit zur Steigerung der Aufnahmeeffizienz verwendet. Wir fanden; dass das überhaupt nicht der Fall ist.

Und in der Tat, in unserer Studie, die einzige signifikante Effekt des Produkts war sogar eine Ertragsabnahme auf Mais-Monokulturen", sagt Mulvaney.

Sollten Landwirte im Herbst wasserfreies Ammoniak ausbringen?

Griesheim sagt: "Angesichts der geringen Aufnahmeeffizienz, die in unserer Studie festgestellt wurde, sollten Landwirte zweimal überlegen, bevor sie im Herbst ihren Stickstoff ausbringen.

Die geringe Düngemitteleffizienz bedeutet weniger Rendite aus der Düngemittelinvestition des Landwirts und ein höheres Risiko der Umweltverschmutzung."

Mulvaney fügt hinzu: "Um die Lage noch schlimmer zu machen, werden die Landwirte seit Jahrzehnten gelehrt, dass sie ertragsbasierten Empfehlungen folgen sollten, so dass die Böden, die die höchsten Erträge erzielen, den meisten Dünger benötigen.

Aber das kehrt die Realität um.

Die ertragreichsten Böden benötigen den geringsten Dünger. Unsere Forschung unterstützt das."

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Der Artikel "Nitrogen-15 evaluation of fall-applied anhydrous ammonia: I. Efficiency of nitrogen taketake by corn", ist im Soil Science Society of America Journal [DOI: 10.2136/sssaj2019.04.0098] veröffentlicht.

Autoren sind Kelsey Griesheim, Richard Mulvaney, Tim Smith, Shelby Henning und Allen Hertzberger. Die Forschung wurde von BASF unterstützt.

Das Department of Natural Resources and Environmental Sciences ist am College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences der University of Illinois.