Stabilisierte Stickstoffdüngung im Winterraps
Bei Vorsommertrockenheit die Stickstoffversorgung absichern
Laut den Berechnungen des DWD (Deutschen Wetterdienst) werden die Sommer immer trockener und die Winter feuchter (Abb. 1 und Abb. 2). Die Jahresniederschlagssumme bleibt dabei weitgehend unverändert. In diesem Zusammenhang nimmt auch die Zahl der niederschlagsfreien Tage im für den Raps düngungsrelevanten Zeitraum Februar bis April zu. Dadurch werden die Löslichkeit und somit die Pflanzenverfügbarkeit applizierter Stickstoff-Dünger zunehmend infrage gestellt. Besonders schwierig gestaltet sich der Rapsanbau in Regionen, die von einer typischen Frühjahrestrockenheit geprägt werden, wie zum Beispiel im Mitteldeutschen Trockengebiet. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, wie die N-Versorgung des Rapses dennoch sichergestellt werden kann.
Stickstoff-Bedarf von Winterraps
Winterraps hat seinen Wachstumsbeginn meistens ab Anfang bis Mitte März. Das Streckungswachstum kann unter Umständen bei milden Temperaturen schon nach 7 bis 14 Tagen einsetzen. Wachstumsbeginn und Streckungsstadium sind die zwei klassischen Termine für die traditionelle Düngung, welche jedoch wegen der zunehmend ausgeprägten Frühjahrstrockenheit von unsicherer Wirkung sind.
Stickstoff-Düngung auf den Februar vorziehen?
Im Winter ist ausreichend Bodenfeuchtigkeit vorhanden. Der Dünger kann sich optimal lösen und im Wurzelraum verteilen. Er steht somit den Pflanzen ab Vegetationsbeginn zur Verfügung – die Grundvoraussetzung für eine hohe Stickstoff-Effizienz. Laut Düngeverordnung kann ab dem 1. Februar, also vor Vegetationsbeginn, gedüngt werden. Zugleich dürfen keine Auswaschungsverluste durch Starkniederschläge im Frühjahr entstehen.
Die Lösung: Stabilisierte Stickstoff-Dünger
Stabilisierte Stickstoffdünger auf Ammonium- oder Harnstoffbasis enthalten Nitrifikationsinhibitoren. Diese bremsen die Umwandlung von Ammonium zu Nitrat. Dieser Prozess ist dynamisch und abhängig von der Bodentemperatur. Das bedeutet, dass bei steigenden Bodentemperaturen auch die Nitrifikationsraten bei stabilisierten Düngern steigen. Die Steuergröße bei der Umsetzung von Ammonium zu Nitrat ist die Temperatur. Das Pflanzenwachstum ist ebenfalls von der Temperatur abhängig. Der Inhibierungsprozess und das Pflanzenwachstum funktionieren dadurch übereinstimmend. Die Pflanzen werden nicht unterversorgt. Die Ernährung erfolgt kontinuierlich und bedarfsgerecht. Luxuskonsum und zu üppige Bestände werden vermieden.
Ein weiterer Vorteil der Nitrifikationsinhibierung ist eine ammoniumbetonte Ernährung. Ammonium wird am Sorptionskomplex des Bodens gebunden. Das Risiko von Nitrat-Auswaschung durch Starkniederschläge wird vermieden. Die Aneignung von Ammonium durch die Pflanzen erfolgt aktiv. Die Wurzel muss regelrecht zum Ammonium hinwachsen, sodass ammoniumernährte Pflanzen häufig deutlich mehr Feinwurzeln aufweisen (Abb. 3). Dieser positive Gratis-Effekt der ammoniumbetonten Ernährung führt automatisch zu einer besseren räumlichen Erschließung der Wasser- und Nährstoffreserven des Bodens. Das kann entscheidend sein, um Trockenperioden besser zu überstehen.
Ein weiterer positiver Effekt: Die Ammoniumaufnahme ist mit einer Freisetzung von Säure (H+) in die unmittelbare Umgebung der Wurzel (Rhizosphäre) verbunden, wodurch die Verfügbarkeit beispielsweise von Phosphor und Mikronährstoffen verbessert wird.
In Abb. 4 sind die Erträge und Ölgehalte aus acht Versuchen aus den Jahren 2018 bis 2021 dargestellt. In der traditionellen Dünger-Variante kamen Ammonsulfatsalpeter (ASS) und Kalkammonsalpeter (KAS) zum Einsatz. Mit Ammonsulfatsalpeter wurde zum Vegetationsbeginn/Wachstumsbeginn mit 56 % der Stickstoff-Menge angedüngt. Die zweite Gabe zum Schossen erfolgte mit 44 % der Stickstoff-Menge in Form von Kalkammonsalpeter. Als Vergleich ist eine Variante mit stabilisierten Stickstoff-Düngern dargestellt. Als stabilisierter Dünger wurde raps-power® neo-N mit der gesamten Stickstoff-Menge vor dem Vegetationsbeginn eingesetzt. Bei raps-power® neo-N handelt es sich um einen Mischdünger aus ALZON® neo-Mplus und PIAMON® 33-S. Er hat einen Gehalt von 37 % Stickstoff und 8 % Schwefel. Im Durchschnitt der vier Versuchsjahre brachte die Düngung mit der stabilisierten Stickstoff-Form 3 % Mehrertrag. Durch die Einmal-Gabe vor Vegetationsbeginn mit raps-power® neo-N konnte der Ertrag um rund 1,3 dt/ha gesteigert werden. Auch der Öl-Gehalt im Rapskorn stieg signifikant um mehr als 4 % an.
Die Versuchsergebnisse zeigen, dass der Winterraps den stabilisierten Stickstoff besser umsetzen kann. Die gesamte Stickstoff-Menge vor Vegetationsbeginn führt zu einer verbesserten Stickstoff-Effizienz. Das schont die Umwelt.
Was ist noch bei der Düngung mit stabilisierten Düngern zu beachten?
Wichtig ist der Termin der Düngung. Stabilisierte Dünger sollten vor dem Vegetationsbeginn bzw. Wachstumsbeginn ausgebracht werden. Phänologisch betrachtet ist Vegetationsbeginn zum Zeitpunkt der Forsythien-Blüte. Vor der Blüte muss gedüngt werden. Das sichert den Erfolg.
Fazit
Stabilisierte Stickstoff-Dünger auf Harnstoff- und Ammonium-Basis führen zu Ertragssteigerungen und Qualitätsverbesserungen im Winterrapsanbau. Durch die ammoniumbetonte Ernährung bilden die Pflanzen ein feinverzweigtes Wurzelsystem aus. Gratis-Effekte durch die ammoniumbetonte Ernährung wie zum Beispiel die verbesserte Aneignung von Phosphor oder Mikronährstoffen können genutzt werden. Die gesamte Stickstoffmenge kann in einer Gabe vor dem Vegetationsbeginn ausgebracht werden.