Einfluss mineralischer P- und K-Düngung auf die Ertragsreaktion der Fruchtarten in Abhängigkeit von der Nährstoffversorgung des Bodens unter den Anbaubedingungen des ökologischen Landbaus in Deutschland

Abstract

Entsprechend den experimentellen Erfahrungen im konventionellen Landbau bestehen bei den Grundnährstoffen zwischen den pflanzenverfügbaren Nährstoffgehalten der Bodenkrume und den Ertragsdifferenzen nach zusätzlicher Düngung statistische Zusammenhänge, die sich besonders zum Aufbau von Verfahren der Düngungsbemessung eignen, wenn möglichst viele Versuchsergebnisse und Standorte in die Auswertung eingegangen sind. Die erhaltenen Ergebnisse sind jedoch insbesondere vom Ertragsniveau des Anbausystems abhängig. Daher wurden in dieser Arbeit alle verfügbaren Feldversuche zusammengefasst, die unter den Bedingungen des ökologischen Landbaus zur Düngung mit mineralischen P- (weicherdige Rohphosphate, Thomasphosphat) und K-Düngemittel (Kalirohsalze, Kaliumsulfat) durchgeführt worden sind.

Aus der Zeitperiode 1993–2016 konnten mehrjährige Versuchsergebnisse zum Nährstoff Phosphor von 21 Standorten und 243 Varianten und zum Nährstoff Kalium von 30 Standorten und 201 Vergleichsvarianten aus insgesamt 9 Bundesländern Deutschlands mit Hilfe von Regressions- und Boxplot-Analysen graphisch und tabellarisch ausgewertet werden, um die Beziehungen zwischen den CAL- und DL-löslichen Bodengehalten an P und K und den relativen Ertragsdifferenzen der angebauten Fruchtarten zwischen Standardvarianten ohne und Steigerungsvarianten mit Düngung (0–100 kg P/ha/a; 0–664 kg K/ha/a) möglichst quantitativ darstellen zu können. Für beide Nährstoffe wurden Ergebnisse erzielt, aus denen in Abhängigkeit von steigenden Bodengehalten an Phosphor (0,8–12,3 mg P/100 g) und an Kalium (2,1–29,0 mg K/100 g Boden) jeweils der abnehmende Ertragszuwachs von Mangelernährung bis zum Ertragsmaximum deutlich sichtbar wurde.

Die Ertragswirkung der P-Düngemittel war bei hohen pH-Werten des Bodens verschieden. Entgegen den Ergebnissen der P-Steigerungsversuche konnten bei niedriger K-Versorgung des Bodens deutliche Wechselwirkungen sowohl zwischen der Bodenart als auch den Fruchtarten und den Ertragsdifferenzen ermittelt werden. Bei zu niedrigen Bodengehalten an K führt Düngung auf schwereren Böden (L–T) zu höheren Ertragsdifferenzen als auf leichten Böden (S–sL). In der Rangfolge reagieren Klee- und Luzernegras, Hackfrüchte (Kartoffel, Mais, Feld­gemüse) und besonders Körnerleguminosen (Ackerbohne, Erbse, Lupine) deutlich empfindlicher auf eine Zusatzdüngung als die Getreidearten.

In Anlehnung an das Nährstoffklassifizierungs-System des VDLUFA konnten, durch Zusammenfassung der Ertragsergebnisse zu Gruppen unterschiedlicher Bodennährstoffgehalte, Bereiche an Nährstoffen ermittelt werden, bei denen durch zusätzliche Düngung keine oder nur noch sehr geringe durchschnittliche Ertragsdifferenzen erzielt werden. Diese optimalen Nährstoffgehalte liegen mit ungefähr 2,5–4,5 mg P/100 g und 6,6–10,0 mg K/100 g Boden z.T. deutlich unter den Werten, die für konventionelle Anbaubedingungen angestrebt werden. Bei sehr niedrigen Bodengehalten kommt es in Abhängigkeit von einer hohen Streubreite der Einzelergebnisse zu mittleren Ertragszuwächsen von 9% bei Phosphor- und von 12% nach Kaliumdüngung. Die auf diese Weise experimentell begründeten Gruppen zur Klassifizierung der Bodengehalte können für die Weiterentwicklung von Verfahren zur Düngebedarfsermittlung im ökologischen Landbau Verwendung finden.