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Düngung im Versuchswesen

Im Vordergrund der Neuentwicklung eines stabilisierten Stickstoffdüngers steht die Ertragswirksamkeit sowie die Verbesserung der Dünger-N-Effizienz. Das erforscht die SKW Piesteritz in ihrem breit angelegten und effizienten Versuchswesen. Zielgerichtet ergänzt wird dies durch die Zusammenarbeit mit zahlreichen weiteren Versuchseinrichtungen im universitären Bereich, mit Forschungsinstituten und der Ressortforschung.

Ein neuer Dünger beginnt seinen eigentlichen Weg zur späteren Anwendungsempfehlung in verschiedenen Modelluntersuchungen im Labor. Die potentielle Wirkung eines neuen Inhibitors kann hier unter gezielt erzeugten und definierten Verlustbedingungen geprüft werden. Es folgen Gefäßversuche im Gewächshaus, in denen der Dünger wiederum unter unterschiedlichen Verlustbedingungen wie beispielsweise der Simulation eines Starkniederschlages oder anhaltender Trockenheit beurteilt wird.

Im Feld muss der Dünger sein Können unter Beweis stellen

Die weitere Prüfung unter natürlichen Bedingungen wird schließlich in vielfältigen praxisnahen Feldversuchen vorgenommen. Die landwirtschaftliche Anwendungsforschung in Cunnersdorf bei Leipzig führt jährlich Feldversuche zur Prüfung neuer Stickstoff- und Stickstoff/Schwefel-Dünger in allen bedeutsamen landwirtschaftlichen Kulturen auf annähernd 5.000 Versuchsparzellen durch. In Cunnersdorf werden jährlich auf 15 Hektar Exaktversuche angelegt. Weitere Versuche werden an unterschiedlichen Standorten in Deutschland unter verschiedenen Boden- und Klimabedingungen durchgeführt.

Stickstoffverluste analysieren und vermeiden!

Neben der Bestimmung der Wirkung auf den Ertrag und die Qualität haben in den letzten Jahren Untersuchungen zur Verminderung von Stickstoffverlusten, wie Nitratauswaschung oder Ammoniak- und Lachgasverflüchtigungen, durch Einsatz Urease- und Nitrifikationsinhibitoren immer größere Bedeutung erlangt.

Um in Freilandversuchen zu verlässlichen Aussagen zu gelangen, gilt es, einiges zu beachten. Unabhängig davon, ob ein Feldversuch auf einem stationären Versuchsfeld oder in einer Praxisfläche angelegt wird, ist die Auswahl einer geeigneten, möglichst homogenen Versuchsfläche eine der wichtigsten Grundvoraussetzungen. Damit wird die Basis für eine hohe Versuchsgenauigkeit geschaffen. Deshalb ist es erforderlich eine zukünftige Versuchsfläche aus der langjährigen Nutzung heraus sehr gut zu kennen. Dabei sollten vor allem folgende Aspekte berücksichtigt werden:

  • allgemeine Repräsentativität der Versuchsfläche
  • Vermeidung von Heterogenität, die sich u.a. aus Bodenbeschaffenheit, Relief, Struktur oder Bewirtschaftung ergeben kann
  • Ausschluss von für Versuchszwecke unbrauchbaren Stellen (Wasserlöcher)
  • einheitliche und ausgleichende Bewirtschaftung mit nicht übermäßig hohem Nachlieferungspotential für Stickstoff
  • drei- bis vierjährige Versuchspause um aus Vorversuchen stammende Heterogenität auszugleichen

Auf den Flächen für Versuche zur Stickstoffdüngung wird in den mindestens drei Jahren (in Cunnersdorf sind es fünf Jahre) zwischen zwei Düngungsversuchen eine bedarfsgerechte bis leicht suboptimale N-Düngung praktiziert, mit der eine unkalkulierbare N-Freisetzung im Versuchsjahr aus dem Boden vermieden werden soll. Dies würde ansonsten die N-Düngewirkung und die Aussagekraft der Versuche erheblich einschränken. Gleiches ist für den Pflanzennährstoff Schwefel zutreffend. Einzige Ausnahme stellen Dauerversuche dar, in denen in einer praxisnahen Fruchtfolge eine langjährige immer gleiche Düngung in ihrer Wirkung beurteilt werden soll.

Die exakte Versuchsanlage ist Voraussetzung für einen Erkenntnisgewinn

Bei der Versuchsanlage müssen störende Einflüsse wie Rand- und Nachbarwirkungen vermieden werden. Für die einzelnen Fruchtarten gelten Mindestparzellengrößen, die quantifizierbare Aussagen zu Ertrag und Qualität zulassen, den Standraumbedarf der Kulturen berücksichtigen, die exakte Durchführung von acker- und pflanzenbaulichen Maßnahmen ermöglichen und eine exakte Ernte sicherstellen. Die randomisierte (zufällige) Verteilung der Prüfvarianten innerhalb der Versuche sichert einen Ausgleich von möglichen, unbekannten, kleinräumigen Unterschieden innerhalb der Fläche eines Versuches.

Im Versuch werden für die Teilstücke alle Maßnahmen und Faktoren von der Bodenbearbeitung und Aussaat bis zur Ernte konstant gehalten und in gleicher Weise durchgeführt. Einzig die Prüf- und Vergleichsdünger, deren Wirkung beurteilt werden soll, werden variiert (ceteria-paribus-Prinzip).

Einmal ist keinmal – deshalb vier Wiederholungen

Jeder Dünger wird innerhalb des Einzelversuches in vier voneinander getrennten Parzellen (Wiederholungen) geprüft. Seine Wirkung wird als Mittelwert aus dem Ergebnis jeder Parzelle berechnet und beurteilt. Eine ungedüngte, ebenfalls vierfach wiederholte Kontrolle dient dazu, den Einfluss der N-Nachlieferung aus dem Boden abzuschätzen. Dem wird die Wirksamkeit der verschiedenen mineralischen oder organischen N-Düngungsvarianten gegenübergestellt und daraus deren Effizienz beurteilt. Unterschiedliche Düngungs- bzw. Versuchsvarianten werden sowohl miteinander verglichen als auch der ungedüngten Variante gegenübergestellt. Dabei wird geprüft, ob und unter welchen Bedingungen Neuentwicklungen sich durch Vorteile gegenüber einem Standarddünger (nicht stabilisiertem Harnstoff oder KAS) auszeichnen.

Zu den wichtigsten biostatistisch analysierten Ertrags- und Qualitätsparametern gehören der Ertrag (Korn- bzw. Samenertrag oder Gesamttrockenmasseertrag), die N-Aufnahme, Qualitätsparameter (Rohprotein- oder Ölgehalt) sowie die Dünger-N-Ausnutzung. Um die Versuchsergebnisse entsprechend interpretieren und bewerten zu können, werden während des gesamten Zeitraumes der Versuchsdurchführung Boden- und Pflanzenproben genommen, Bonituren und Messungen (15 bis 20 Erfassungen je Versuchsparzelle) durchgeführt sowie der Witterungsverlauf (Temperatur, Niederschläge, Bodenfeuchte) erfasst. Auch diese Daten werden in die abschließende Versuchsauswertung einbezogen, um das Gesamtergebnis und die Aussage des Versuches beurteilen zu können.

Zum Zeitpunkt der Reife wird jeweils nur der mittlere Teil einer Parzelle geerntet (Kernbeerntung). Damit werden Effekte ausgeschlossen, die z.B. durch den Einfluss einer Nachbarparzelle entstehen könnten. Die eigentliche Ernteparzelle ist deshalb nur etwa halb so groß wie die gesamte Anlageparzelle. Auf diese Weise werden bei der Ernte nur die Effekte des Prüfdüngers erfasst.

Gute experimentelle Praxis

Absolute Präzision aller Arbeiten ist die Grundvoraussetzung für repräsentative und reproduzierbare Versuchsergebnisse. Deshalb wird in Cunnersdorf mit hochentwickelter GPS-Technik, die Abweichungen von den vorgesehenen Parzellengrößen ausschließt, gearbeitet. Das vereinfacht die Arbeit, sichert äußerst exakte Versuchsanlagen und garantiert sichere Ergebnisse. Regelmäßig wird die Versuchsstation und deren Arbeitsweise von der Fachbehörde überprüft. Ergebnis ist die Erteilung des GEP-Zertifikates. GEP steht dabei für Gute experimentelle Praxis und ist vergleichbar mit der Erteilung des TÜV und ein sichtbares Zeichen für eine sehr hohe Versuchsqualität.

Landwirte wissen aus eigener Erfahrung, dass sich Anbau-, Witterungs- und Wachstumsbedingungen von Jahr zu Jahr unterscheiden. Deshalb lautet ein Slogan im Versuchswesen „Ein Jahr ist kein Jahr“. Mindestens drei Versuchsjahre sind notwendig, um ein aussagekräftiges, praxisnahes und allseitig gültiges Ergebnis zu erhalten. Ergebnisse eines Standortes sind nicht immer ohne weiteres auf andere Regionen übertragbar. Um zu validen Aussagen zu gelangen und auch um die bereits genannten Jahreseffekte und Zufallswirkungen ausschließen zu können, führt die SKW Piesteritz mehrjährig an verschiedenen Standorten in unterschiedlichsten Regionen Deutschlands Exaktversuche durch. Resultat dessen sind fundierte und aussagekräftige Ergebnisse und darauf basierende Anwendungsempfehlungen.

Gern laden wir Sie zu unseren Feldtagen (jeweils Anfang Juni) ein. Hier können Sie sich selbst ein Bild von der Leistungsfähigkeit unserer Düngemittel und unserer Versuchsarbeit verschaffen. Reden wir mit einander – wir freuen uns auf Ihr Kommen.


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