Stickstoff optimal dosieren

Tim Frank, der seit diesem Jahr als Leiter des Sachgebiets für Pflanzenernährung und Düngung am LTZ Augustenberg mit Sitz in Forchheim arbeitet, hat die umfangreichen Daten ausgewertet. Nach seinem Studium an der Universität Hohenheim und dem Agrarreferendariat in Baden-Württemberg in Ravensburg war er zuvor im Kraichgau mit Ackerbau tätig.

Versuchsstandort mit sehr guten Böden

Der Versuchsstandort in Ladenburg bietet bemerkenswerte Rahmenbedingungen: Mit einer Ackerzahl von 84 Bodenpunkten liegt er deutlich über dem regionalen Durchschnitt. Die hohe Bodengüte ist auf die Lage im Einzugsbereich des Neckars zurückzuführen, wo durch Sedimentablagerungen besonders fruchtbare Böden entstanden sind. Der Standort liegt auf 100 Metern über dem Meeresspiegel, verfügt über einen durchschnittlichen Jahresniederschlag von 770 Millimetern und eine mittlere Jahrestemperatur von 11,4 Grad Celsius. Die Bodenart ist toniger Lehm.

Warum Stickstoff-Steigerungsversuche?

Frank begann seinen Vortrag mit der grundlegenden Bedeutung von Stickstoff: „Stickstoff ist ein wichtiger Baustein in der Pflanze. Er kommt in Proteinen, Enzymen und Aminosäuren vor und ist wesentlich verantwortlich für Qualität und Erträge – allerdings nur, wenn man ihn im richtigen Maß einsetzt.“

Zu hohe Stickstoffgaben führen zu Qualitätsminderungen. „Durch die erhöhte Gabe ist das Längenwachstum überproportional, das Gewebe wird schwammig“, erläuterte der Experte. Dies schaffe Eintrittspforten für Pilze und andere Krankheitserreger und erhöhe das Lagerrisiko.

„Nicht nur landwirtschaftliche Produkte, sondern auch die Umwelt werden durch erhöhte Stickstoffgabe unnötig belastet. Das gilt es unbedingt zu vermeiden“, betonte Frank. Ein weiterer wichtiger Aspekt sei die wirtschaftliche Rentabilität der Düngung.

Das Gesetz des abnehmenden Ertragszuwachses

Er verwies auf eine wichtige Gesetzmäßigkeit aus zahlreichen Düngeversuchen: das Gesetz des abnehmenden Ertragszuwachses. „Mit einer höheren N-Düngung kann man den Erlös zwar steigern, aber der Ertragszuwachs nimmt immer weiter ab - bis hin zu abfallenden Erträgen, wenn es um sehr hohe Stickstoffgaben geht“, sagte Frank.

Das LTZ führt die Stickstoff-Steigerungsversuche durch, um die Frage des optimalen Aufwands aus ökonomischer und ökologischer Sicht zu klären. Dabei wurde untersucht, welche N-Düngung ökonomisch optimal ist, bei welcher Düngestufe die höchste Qualität erzielt und welche Rest-Nitratgehalte im Boden zurückgelassen werden.

Versuch steht auf Praxisschlägen

Der Feldversuch ist als einfaktorielle, vollständig randomisierte Blockanlage mit Wiederholungen angelegt. Die Varianten werden je nach Düngestufe mit Kalkammonsalpeter gedüngt. Das Düngeniveau ist je nach beobachteter Kultur individuell.

„Die Optimum-Variante ist die Standardvariante, die sich nach der LTZ-Empfehlung richtet“, erklärte Frank. Von diesem Optimum ausgehend werden Abstufungen vorgenommen: Minus 25 Prozent N-Düngung bei Stufe 3, minus 50 Prozent bei Stufe 2 und eine Kontrollvariante ohne Düngung. Nach oben wird durch die Variante Optimum plus 25 Prozent N-Düngung und Optimum plus 50 Prozent abgerundet.

„Außer der Düngung findet alles gleich statt – also Pflanzenschutzeinsatz sowie Bodenbearbeitung erfolgen betriebsüblich und nach guter fachlicher Praxis“, betonte der Experte.

Fruchtfolge: Praxisnah und flexibel

Eine feste Fruchtfolge gibt es im Versuch nicht. „Das liegt daran, dass der Versuch in die Hände eines Landwirts gegeben wurde und er die Fruchtfolgeplanung bestimmt", erläuterte Frank. Der Landwirt passt das Versuchsfeld in seine Kulturführung ein, was die Handhabung vereinfacht und Zeit spart. Vorzugsweise anzutreffen sind Winterweizen und Körnermais. „Das spiegelt auch die Kulturen wider, die landesweit am häufigsten angebaut werden“, so Frank. Auf diese beiden Kulturen konzentrierte sich die Ergebnisdarstellung.

Winterweizen: LTZ-Empfehlung liegt richtig

Die Ergebnisse beim Winterweizen zeigen ein klares Bild: Mit steigender Stickstoffdüngung nimmt auch der Ertrag zu. Mit der Optimum-Düngung basierend auf der Empfehlung des LTZ von 160 kg N/ha erzielte der Landwirt einen Weizenertrag von 55,1 dt/ha bei 100 Prozent TM. „Allerdings erreichen wir ab der Stufe B, spätestens ab C, keine statistisch signifikante Steigerung der Erträge mehr“, fasste Frank zusammen. „Es lässt sich festhalten, dass die LTZ-Empfehlung zum Düngen gar nicht schlecht liegt und eine gute Empfehlung darstellt.“

Interessant ist der Vergleich mit den Vorgaben der Düngeverordnung: Die Obergrenze beim Weizen liegt circa bei der Optimumvariante plus 16 Prozent N-Dünger, zwischen Optimum und dem Optimum plus 25 Prozent.

Rohproteingehalt steigt kontinuierlich

Beim Rohproteingehalt zeigte sich ein anderes Bild als beim Ertrag: „Hier kann man eine deutliche Steigerung über die Stufen feststellen“, berichtete Frank. „Wir können festhalten: Über die Stufen steigt der Rohproteingehalt immer, sogar signifikant bis zum Optimum plus 25 Prozent.“

Dies bestätigt die Hypothese, dass die höchste Qualität bei Getreide mit der höchsten Düngestufe erzielt wird – allerdings zu einem bestimmten Preis.

Stickstoffeffizienz nimmt ab

Ein erwartetes, aber wichtiges Ergebnis betrifft die Stickstoffeffizienz: „Die Stickstoffeffizienz nimmt ab, weil wir von dem gedüngten Stickstoff bei der erhöhten Gabe immer weniger nutzen können", erklärte Frank.

Die N-Effizienz berechnet sich dabei als N-Abfuhr mit dem Erntegut geteilt durch die N-Zufuhr durch Düngung. Je höher die Düngung, desto schlechter wird diese Kennzahl.

Deckungsbeitrag: Optimum plus 25 Prozent am rentabelsten

Bei der wirtschaftlichen Betrachtung zeigte Frank den durchschnittlichen Deckungsbeitrag in Euro über alle untersuchten Jahre. Ein wichtiger Hinweis: „Die Preise sind im Durchschnitt der letzten fünf Jahre inklusive Mehrwertsteuer kalkuliert – das heißt, die Zahlen erscheinen im Moment ziemlich hoch, weil wir aktuell relativ hohe Kostenbestandteile haben.“

Die aktuellen Marktpreise seien sehr gering, die Betriebsmittel sehr teuer. „Das heißt, das Ergebnis in Tabelle 4 spiegelt nicht das aktuelle Lage am Markt wider – wir würden 2025 mit dem höchsten Deckungsbeitrag eher bei der Stufe Optimum minus 25 Prozent liegen“, ordnete Frank ein. „Wir haben dennoch über einen Zeitraum von fünf Jahren kalkuliert, weil die Ergebnisse so aussagekräftiger sind.“

Über den Fünfjahreszeitraum betrachtet fahre man mit der Optimumvariante plus 25 Prozent laut den Daten am besten.

Körnermais: Auch ohne Düngung gute Erträge

Die Ergebnisse beim Körnermais zeigen insgesamt ähnliche Muster wie beim Weizen. Insgesamt war das Düngeniveau beim Mais etwas niedriger als beim Weizen. „Wir können den Ertrag über die Stufen hinweg steigern“, berichtete Frank. „Die optimale Stufe liegt über mehrere Jahre zwischen Optimum und Optimum plus 25 Prozent – das heißt, wir sind mit unserer LTZ-Empfehlung wieder ganz gut dabei.“

Besonders erstaunlich war ein anderer Befund: „In der Nullvariante konnten wir über die Jahre mit 58 dt Körnermaisertrag konstant gute Leistungen erzielen“, so Frank. Dies führte er auf die hohe Mineralisationsleistung beim Mais zurück, „natürlich auch auf den Standort mit 84 Bodenpunkten – das zeigt, was für ein Potenzial guter Boden auch über Jahre ohne Düngung hat.“

N-Effizienz bei Mais eindeutig

Auch beim Mais zeigte sich bei der N-Effizienz ein klares Bild: „In der niedrigen Variante kann der Sickstoff sehr gut verwertet werden – je höher die Gabe, desto schlechter wird die Effizienz“, fasste Frank zusammen. „Hier zeigen sich deutliche Unterschiede zwischen den Varianten. In der hohen Variante ist das Mehr an Düngung Geldverschwendung, weil der Mais die Stickstoffgabe nicht mehr gut genug verwerten kann.“

Beim Deckungsbeitrag ergab sich ein ähnliches Bild wie beim Weizen.

„Wir bekommen momentan wenig für unseren Körnermais und haben sehr hohe Kosten – deshalb ist das Ergebnis der Deckungsbeitragsrechnung als Durchschnitt über fünf Jahre nicht sehr repräsentativ für 2025“, erklärte Frank. Über die Jahre hinweg würde man mit der Optimumvariante nach LTZ-Empfehlung aber sehr gut fahren. Dieses Jahr wäre man wahrscheinlich mit einer leicht reduzierten Düngung am wirtschaftlichsten gefahren.

Nmin-Werte: Schwierige Interpretation

Ein komplexeres Bild ergab sich bei den Rest-Nitratgehalten im Boden. Frank präsentierte die Nmin-Werte im Herbst und Frühjahr in der Tiefe 0 bis 90 Zentimeter über die Jahre 1997 bis 2024, über alle Kulturen hinweg. „Wir haben beim Nmin enorme Schwankungen zwischen den Versuchsjahren und zwischen den Varianten“, erklärte Frank. Generell zeigen Flächen mit geringen Düngestufen meist geringere Nmin-Werte. In einigen Jahren lagen die Nmin-Werte der höheren Düngestufen ähnlich niedrig wie bei geringen Düngestufen, doch in anderen Jahren lagen die Nmin-Werte der höheren Düngestufen auch mehr als doppelt so hoch wie bei den geringer gedüngten Varianten. Festzuhalten bleibe daher nur eine Tendenz: „Die höheren Düngestufen gehen einher mit tendenziell höheren Nmin-Werten.“

Wichtige Grundlage für die Praxis

Abschließend unterstrich Frank die Bedeutung des Langzeitversuchs: „Die Versuchsreihe zeigt den Konflikt zwischen ökonomischen und ökologischen Aspekten auf, in dem sich die moderne Landwirtschaft befindet.“

Da sich dieser Konflikt in Zukunft nicht ändern werde, biete der Versuch eine gute Grundlage, um der Praxis zuverlässige und unabhängige Daten im Hinblick auf die Stickstoffdüngung zu liefern. „Deshalb ist wichtig, dass am LTZ der Langzeitversuch fortgeführt wird", schloss Frank. Er dankte ausdrücklich Herrn Ibach, der den Versuch lange Zeit betreut hatte, und dessen Nachfolger, Herr Trautmann.