Vergleich einer einheitlichen (Kontrolle) und einer teilflächenspezifischen Modell-basierten Stickstoff-Düngeempfehlung hinsichtlich Ertrag, Stickstoffnutzungseffizienz und Nettoertrag in einem heterogenen Maisschlag

Abstract

Im letzten Jahrzehnt ist die Anbaufläche zur Maisproduktion in Europa und insbesondere in Deutschland, kontinuierlich angestiegen. Zahlreiche Studien zeigen, dass die Maisproduktion mit einem hohen Risiko der Stickstoffauswaschung verbunden ist, weshalb die gegenwärtige Strategie des Stickstoffmanagements überprüft und mit neuen Managementstrategien verglichen werden muss.

Ziel dieser Studie war, eine einheitliche (Kontrolle) und eine teilflächenspezifische (Modell-basierte) Strategie des Stickstoffmanagements hinsichtlich Kornertrag, Stickstoffnutzungseffizienz und ökonomischen Aspekten der Maisproduktion zu untersuchen und zu bewerten. Auf der Versuchsstation der Universität Hohenheim wurde über einen Zeitraum von drei Jahren (2006–2008) ein entsprechender Feldversuch durchgeführt. Die Aufwandmenge für Stickstoff wurde innerhalb des Schlages variiert, um die vorhandene Heterogenität des Schlages zu berücksichtigen. Das Pflanzenwachstumsmodell APOLLO wurde eingesetzt, um mit Hilfe (teilflächenspezifischer) Eingangsdaten, wie Bodentextur, Wetter, Sorte, Management und historischen Ertragsdaten den Kornertrag des Mais in Abhängigkeit unterschiedlicher Stickstoffdüngermengen zu ermitteln.

Für das Versuchsdesign wurde der Schlag in 48 Managementeinheiten unterteilt. In jeder dieser Managementeinheiten wurden die einheitliche Kontrolldüngung und die teilflächenspezifische (Modell-basierte) Düngung ausgebracht.

Für die Ausbringung des Stickstoffdüngers wurde eine Applikationskarte erstellt, anhand derer in der Kontrollvariante 130 kg N ha^–1 und in der Modell-basierten Variante 100–210 kg N ha^–1 (entsprechend der Simulationsergebnisse des Pflanzenwachstumsmodells) ausgebracht wurden. Der Kornertrag des Mais wurde mit Hilfe der Ertragskartierung des Mähdreschers erfasst.

Die unterschiedlichen Strategien des Stickstoffmanagements resultierten in geringen Ertragsvorteilen der Modell-basierten Variante, verglichen mit der Kontrollvariante. Hinsichtlich des Kornertrags und des Nettoertrags lagen signifikante Unterschiede zwischen den beiden Stickstoffmanagement-Strategien vor. Hinsichtlich der Stickstoffnutzungseffizienz konnten allerdings keine signifikanten Unterschiede zwischen der Kontrolle und der Modell-basierten Variante ermittelt werden.

Um den Kornertrag in Mais unter Berücksichtigung der vorherrschenden Heterogenität des Schlages zu optimieren, müssen weitere ertragslimitierende Faktoren untersucht werden.