Boden & Nährstoffe

Wie alle anderen Lebewesen benötigen Pflanzen Nährstoffe, um zu wachsen. Der Landwirt sorgt durch gezielte Düngung dafür, dass Pflanzen die notwendigen Nährstoffe wie Stickstoff, Phosphor und Kalium erhalten. Dadurch wird auch die Bodenfruchtbarkeit gefördert, zum Beispiel durch Calcium, das die Bodenstruktur verbessert und das Bodenleben unterstützt. Der Dünger wird zum optimalen Zeitpunkt ausgebracht, wenn die Pflanzen einen entsprechenden Nährstoffbedarf haben, beispielsweise vor dem Schossen und gleichzeitig in der Lage sind, die Nährstoffe bestmöglich aufzunehmen. Dies gewährleistet, dass der Dünger effektiv von den Pflanzen genutzt werden kann. Unter „Schossen“ wird eine Phase des Pflanzenwachstums bezeichnet. In dieser Phase ragt der Haupttrieb des Getreides aus dem Blattwerk heraus und die Ähre wird sichtbar.

Düngemittel gibt es in zwei Hauptarten: organische und mineralische.

• Organische Düngemittel sind beispielsweise Gülle, Mist, Stroh und Kompost. Sie enthalten Nährstoffe in einer langsam freisetzenden Form. Zudem fördern sie die Bodenstruktur und das Bodenleben, da sie Mikroorganismen im Boden anregen, die die Nährstoffe umwandeln. Zum Beispiel muss bei Stallmist Harnstoff erst von Bodenlebewesen zu pflanzenverfügbarem Stickstoff umgewandelt werden. Zusätzlich liefert der Stallmist aber auch organische Masse wie Stroh, der dem Bodenleben als Futter dient.
• Mineralische Düngemittel wie Salpeterdünger wirken schnell und liefern Nährstoffe direkt in einer Form, die die Pflanzen sofort aufnehmen können. Dadurch lassen sich mineralische Düngemittel besonders gezielt und effizient einsetzen.

Beide Düngerarten bieten sowohl Vorteile als auch Nachteile: Organische Dünger wirken langfristig und tragen zur nachhaltigen Verbesserung des Bodens bei, während mineralische Dünger eine schnellere Wirkung entfalten

Die drei wichtigsten Nährstoffe für Pflanzen sind Stickstoff (N), Phosphat (P) und Kalium (K). Diese Makronährstoffe sind entscheidend für das Wachstum und die Entwicklung der Pflanzen:

• Stickstoff wesentlicher Baustein aller Proteine und fördert das vegetative Wachstum.
• Phosphat ist wichtig für die Energieübertragung, fördert die Ausbildung von Blüten und Früchten.
• Kalium verbessert die Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten und unterstützt die Wasseraufnahme.

Zusätzlich müssen auch andere Nährstoffe berücksichtigt werden:

• Calcium fördert Wurzel- und Längenwachstum
• Magnesium ist ein zentraler Bestandteil des Chlorophylls und fördert die Photosynthese.
• Schwefel ist wichtig für die Bildung von Aminosäuren.
• Spurenelemente  wie Eisen, Zink, Mangan und Kupfer sind in kleineren Mengen erforderlich, spielen jedoch eine entscheidende Rolle bei verschiedenen Stoffwechselprozessen.

All diese Nährstoffe müssen im richtigen Verhältnis vorhanden sein, um das gesunde Wachstum der Pflanzen zu fördern. Dabei gilt das Minimumgesetz, auch als Liebigtonne bekannt: Es besagt, dass das Pflanzenwachstum durch die Ressource begrenzt wird, die im Verhältnis am knappsten ist. Neben den klassischen Nährstoffen spielen auch Wasser und Licht eine entscheidende Rolle.

Um den Düngebedarf präzise zu ermitteln, muss der Landwirt mehrere Faktoren berücksichtigen:

Nährstoffbedarf des Pflanzenbestandes: Jede Pflanze hat spezifische Nährstoffbedürfnisse die vom Wachstum, Entwicklungsstadium und Ertragspotential abhängen. Der Landwirt berücksichtigt die erwartete Ernte und die Nährstoffaufnahme der Pflanzen.

Nährstoffgehalt des Bodens: Durch Bodenuntersuchungen ermittelt der Landwirt den Gehalt an wichtigen Nährstoffen (z. B. Stickstoff, Phosphor, Kalium) sowie den pH-Wert. So kann er feststellen, ob der Boden ausreichend versorgt ist oder zusätzliche Düngung erforderlich ist.

Nährstoffnachlieferung aus dem Boden: Der Boden liefert kontinuierlich Nährstoffe, insbesondere durch organische Substanzen wie Kompost oder Gülle und durch natürliche Mineralisierungsprozesse. Der Landwirt berücksichtigt die Bodenart und die Fähigkeit des Bodens, Nährstoffe zu speichern.

pH-Wert und Humusgehalt des Bodens: Der pH-Wert beeinflusst die Nährstoffaufnahme. Ein niedriger pH-Wert (saurer Boden) kann Nährstoffe wie Phosphor und Kalium blockieren, während ein hoher pH-Wert auch die Aufnahme beeinträchtigen kann. Kalk hilft, den pH-Wert zu regulieren. Ein hoher Humusgehalt fördert die Speicherung von Nährstoffen und verbessert die Wasserhaltefähigkeit des Bodens. Je nach Bodenart (Ton, Schluff, Sand) ist jedoch die Steigerung des Humusgehalts begrenzt.

Nährstoffgehalte weiterer Stoffe: Der Landwirt berücksichtigt auch andere Stoffe, wie Reststoffe von Vorfrüchten, die Nährstoffe liefern und den Düngebedarf beeinflussen.

Anbaubedingungen, z. B. Vorfrucht: Die Wahl der Vorfrucht beeinflusst den Düngebedarf. Pflanzen wie Mais verbrauchen viel Stickstoff, während Leguminosen Stickstoff aus der Luft binden und den Boden anreichern. Auch Maßnahmen wie Bodenbearbeitung und Fruchtfolge spielen eine Rolle.

Durch die Kombination dieser Faktoren kann der Landwirt den Düngebedarf genau ermitteln und die Düngung optimal planen.

Die Bodenuntersuchung ist ein wichtiger Schritt, um die Nährstoffverfügbarkeit im Boden zu ermitteln und die Düngung entsprechend anzupassen. Durch diese Analyse kann der Landwirt sicherstellen, dass die Pflanzen optimal mit Nährstoffen versorgt werden und keine Über- oder Unterdüngung erfolgt. Der Prozess der Bodenprobenahme und -analyse folgt in der Regel den folgenden Schritten:

Bodenprobenentnahme:

• Der Landwirt kann die Proben selbst mit einem speziellen Gerät, dem sogenannten Bohrstock, entnehmen. Alternativ beauftragt er eine Firma, die mit Maschinen die Proben nimmt.
• In der Regel wird pro Feld (mit einer Fläche von etwa 1 bis 5 ha) eine Probe entnommen. Bei größeren Feldern oder bei unterschiedlichen Bodenverhältnissen (z. B. unterschiedliche Bodenarten oder -strukturen) können mehrere Proben erforderlich sein, um ein genaues Bild der Nährstoffverhältnisse zu erhalten.
• Jede Probe besteht aus etwa 15-20 Bohrungen, die in einer bestimmten Tiefe (bis zu 90 cm) vorgenommen werden. Diese Proben werden dann gemischt, um eine repräsentative Stichprobe des Bodens zu erhalten.
• Eine typische Menge der entnommenen Probe liegt zwischen 250 und 500 g, die dann in speziellen Plastiktüten verpackt wird, um die Probe vor Verunreinigungen oder Feuchtigkeit zu schützen.

Transport und Analyse:

• Die Proben werden an ein Labor geschickt, wo sie auf verschiedene Nährstoffe und ihre Verfügbarkeit für die Pflanzen untersucht werden.
• Das Labor analysiert die Proben und teilt die Ergebnisse in sogenannte Versorgungsstufen ein. Diese Stufen geben an, ob der Boden ausreichend, zu wenig oder zu viel von einem bestimmten Nährstoff enthält und somit eine Anpassung der Düngung erforderlich ist.

Ergebnisse und Nutzung:

• Nachdem das Labor die Ergebnisse erstellt hat, erhält der Landwirt einen detaillierten Bericht, der ihm hilft, die Düngung gezielt zu planen. Basierend auf diesen Ergebnissen kann der Landwirt entscheiden, welche Düngemittel in welcher Menge und zu welchem Zeitpunkt ausgebracht werden müssen, um den Nährstoffbedarf der Pflanzen optimal zu decken und gleichzeitig die Umwelt zu schonen.

Die regelmäßige Durchführung von Bodenuntersuchungen ist ein entscheidender Bestandteil einer nachhaltigen Landwirtschaft, da sie dem Landwirt ermöglicht, die Ressourcen effizient zu nutzen und gleichzeitig die Bodenfruchtbarkeit langfristig zu erhalten.

Verschiedene Faktoren beeinflussen dabei die Effizienz und Präzision der Düngung:

Wetterbedingungen: Temperatur, Wind und Niederschläge haben Einfluss darauf, wie gut der Dünger in den Boden eingebracht wird und wie viel von ihm durch Verdunstung oder Abtrag ausgewaschen wird. Regen und Bodenfeuchte sind aber auch entscheidend für die Lösung der Düngemittel und deren Aufnahme durch die Pflanzen. Starker Wind kann hingegen eine ungleichmäßige Verteilung der Düngemittel zur Folge haben.

Ausbringmenge: Die richtige Menge an Dünger ist entscheidend, um Pflanzen optimal zu versorgen, ohne Ressourcen zu verschwenden oder Umweltschäden wie Nährstoffauswaschung zu verursachen. Die Ausbringmenge wird durch die genaue Ermittlung des Pflanzenbedarfs durch den Landwirt angepasst und optimiert.

Arbeitsbreite: Die Breite, über die der Dünger verteilt wird, ist wichtig, um eine gleichmäßige Ausbringung zu gewährleisten. Eine größere Arbeitsbreite kann die Effizienz steigern, erfordert aber auch präzisere Steuerung.

Fahrgeschwindigkeit: Eine angemessene Geschwindigkeit beim Ausbringen stellt sicher, dass der Dünger gleichmäßig verteilt wird und keine Über- oder Unterdosierung entsteht.

Ausbringtechnik: Die Wahl des Ausbringgeräts hängt von der Art des Düngers ab. Für die verschiedenen Düngerarten gibt es spezialisierte Geräte:

• Feste Mineraldünger werden durch Düngerstreuer ausgebracht, wobei eine präzise Einstellung notwendig ist, um eine gleichmäßige Verteilung zu erreichen.
• Flüssige Mineraldünger kommen meist über Feldspritzen zur Anwendung, die durch gezielte Düsen den Dünger in flüssiger Form ausbringen.
• Stallmist und Kompost werden über Stallmiststreuer ausgebracht, die meist größere Mengen in groberer Form verteilen.
• Gülle wird typischerweise mit Güllefässern in Bodennähe oder direkt in den Boden ausgebracht und eingearbeitet, um eine gezielte Düngung mit geringem Verlust an Ammoniak oder anderen Gasen zu erreichen.

Jede dieser Methoden erfordert eine spezielle Ausstattung und eine individuelle Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten auf dem Acker, um eine effektive und umweltverträgliche Düngung zu gewährleisten.

Auch bei der Düngerausbringung kommen zunehmend digitale Technologien und Hightech-Systeme zum Einsatz. Mithilfe von Applikationskarten, Satellitendaten und Sensoren lässt sich der Dünger noch gezielter und präziser ausbringen. Diese Innovationen tragen dazu bei, die Effizienz zu steigern und Ressourcen zu schonen.