Optimierung der Raps N-Düngung

Wir haben die Kalkulation der N-Düngung im Frühjahr seit Jahren auf der Grundlage von Versuchsergebnissen und wissenschaftlicher Erkenntnisse umgestellt, trotz der neuen Düngeverordnung halten wir daran fest. Um N-Überhänge zu vermeiden, werden N-Mengen aus der Herbstaufnahme (> 50 kg/N zu 70 %) mit in die Frühjahrsdüngung einbezogen. Diese Vorgehensweise ist grundsätzlich richtig, muss aber nach der neuen Düngeverordnung auf eine andere Basis gestellt werden. Hier wurde ein neuer, ertragsbezogener Sollwert eingeführt. Bei beiden Methoden ist es außerordentlich wichtig eine möglichst genaue Ertragsschätzung des Standortes vorzunehmen, da beim Winterraps schon recht zeitig im Frühjahr die N-Düngung abgeschlossen wird und später keine Korrekturen nach unten mehr möglich sind. Die Kalkulation beinhaltet die gesamte N-Menge inkl. der Mengen, die über S-Dünger oder über AHL zum Knospenstadium mitgenommen werden. Auch wenn letztere in Summe nur 15 kg N sein sollten, gehören diese Mengen mit in die Berechnung und dürfen nicht einfach bei der Kalkulation unterschlagen werden.

Bei der Beurteilung der Stickstoffaufnahme wird immer die Menge pro Hektar betrachtet. Diese kann von der Einzelpflanzen abgeleitet werden, jedoch wird dabei immer eine ausreichende Pflanzenzahl von 30 bis 40 Pflanzen pro Quadratmeter unterstellt. Die Beobachtung der letzten Jahre zeigte, dass die Rapspflanzen, die erste spät im Jahr (Ende Oktober / Anfang November) augenscheinlich ansehbar wurden, zwar ihre sechs bis acht Blätter erreicht haben und bis in den Dezember hinein weitergewachsen sind, bei genauerer Betrachtung aber nur dünne, spirrelige und filigrane Blätter gebildet haben, die eine geringere N-Aufnahme zeigen. Bei der Schätzung der Stickstoffaufnahme sollte man zwingend zu objektiven Hilfsmitteln greifen. Dazu zählt die Frischmassen-Quadratmeter-Methode , bei der 1 m² oberirdische Frischmasse verwogen wird. Aber auch die Yara Image-IT oder Schleppersensoren bzw. Produkte aus der Satellitenfernerkundung können hierbei objektive Werte liefern. Die Forschung zeigt allerdings, dass nur die Werte aus dem späten Herbst (November/Anfang Dezember) anzusetzen sind, da die Frühjahrswerte durch deutlichen Zuwachs in milden oder zurückfrieren in kälteren Wintern verfälscht werden.

In der folgenden Tabelle ist die Düngebedarfsberechnung nach unserer bisherigen Vorgehensweise dargestellt.

N-Düngungsermittlung mittels modifiziertem N-Sollwert

*Mindestmengen: gute Böden 100 kg N/ha, schwache Böden 130 kg N/ha

Die Gesamtformel lautet also:

N-Menge _Frühjahr = N-Sollwert (für Zielertrag) – (N_min + N_mob50) – Schätzwert

Für den Schätzwert aus Ende November gilt:

Schätzwert _Herbst = (Frischmasse in kg/m² * 50) − 50) * 0,7

Der Faktor N_mob50 ist näher zu erklären: Er stellt 50 % der N-Menge dar, welche aus Bodenreserven bzw. aus organischen Düngern mobilisiert werden kann und ist für die Ertragsbildung – also spät – anzusetzen. Dieser Wert ist besonders wichtig, wenn es sich um gute Böden mit hohem Nachlieferungspotenzial handelt oder durch organische Düngung mit Nachlieferung zu rechnen ist. Eine organische Düngung im Herbst zu Raps wird in unserer Betrachtung einmal unmittelbar über die N-Aufnahme Herbst erfasst, zum anderen gehen gedankliche Restmengen in den Wert von N_mob50 ein. Da Raps relativ früh in der Vegetation die N-Aufnahme abschließt, wird das Nachlieferungspotenzial, z.B. im Vergleich zu Weizen, nur zur Hälfte angerechnet. Ansonsten spielt die Nachlieferung bei Raps eher eine untergeordnete Rolle.

Die Rechnung in der Tabelle erklärt sich folgendermaßen: Für einen Ertrag von 40 dt/ha wird ein Sollwert von 210 kg N/ha angenommen. Davon geht der N_min-Wert ab. In der Regel ist er im Frühjahr häufig sehr niedrig. Gerade wenn Raps im Herbst stark entwickelt ist, hat er viel Stickstoff dem Boden entziehen können und die Nmin-Werte liegen je nach Bodenart zwischen 10 und 20 kg N. Sie sollten zukünftig in Stichproben gemessen werden und können, im Gegensatz zu den N_mob50-Werten, direkt von der Frühjahrsdüngung abgezogen werden. Zu beachten ist aber, wann die Wurzeln welche Tiefe erschließen. Die untersten 30 cm (60−90 cm) werden erst relativ spät, ungefähr zum Blühbeginn erschlossen. Wichtig ist, wie gerade nach den trockenen Sommern 2018, 2019, 2020 und 2022 zu erkennen war, dass diese Bodenschichten auch feucht sein müssen, damit Stickstoff und andere Nährstoffe aufgenommen werden können. Für die weitere Kalkulation der notwendigen N-Menge im Frühjahr ist die Bestandesentwicklung im Herbst entscheidend.

Die N-Aufnahme des Rapses im Herbst kann in der Berechnung der N-Düngung fürs Frühjahr mit einfließen. Ein normal entwickelter Raps (40 Pflanzen/m² mit 6−7 Blättern) hat im Herbst ca. 50 kg N/ha aufgenommen. Dieser Wert ist bereits im N-Sollwert berücksichtigt. Entsprechend geht es in den Berechnungen darum, wie viel bei Mehr- oder Minderaufnahme für die Frühjahrsdüngung angerechnet werden kann. Um überhaupt eine Vorstellung von der aufgenommenen N-Menge zu bekommen, wird die oberirdische Frischmasse Ende November von 1 m² abgeschnitten und gewogen. Die Menge in kg wird mit 50 multipliziert. So entspricht das Gewicht von 1 kg Frischmasse pro m² Ende November einer N-Aufnahme von 50 kg N/ha. Werden 2 kg/m² FM gemessen, hat der Bestand 100 kg/N aufgenommen. Die Differenz zu 50 kg N/ha ergibt in diesem Fall einen positiven Wert von 50 kg N. 70 Prozent davon (35 kg N) können vom geplanten Sollwert der Düngung abgezogen werden.

Wird die Mindestaufnahme von 50 kg N im Herbst weit unterschritten, werden Zuschläge notwendig um die um die mangelnde Herbstentwicklung teilweise zu korrigieren. Eine Erhöhung der N Menge greift aber erst in Beständen mit einer Herbst N-Aufnahme von 15−25 kg/ha. Dann sollten Zuschläge von 10−15 kg N gegeben werden zusätzlich muss dann das mögliche Ertragspotenzial noch einmal sehr kritisch hinterfragt werden.

Zuletzt wird bei besonders niedrigen oder hohen Erträgen ein weiterer Zu- oder Abschlag vorgenommen. Bei einer Ertragserwartung von 25 dt/ha werden 35 kg N/ha, bei Erträgen von 20 dt/ha 45 kg N/ha abgezogen. Übersteigt die Ertragserwartung 40 dt/ha, werden maximal 30 kg N/ha addiert. So sind bei 45 dt/ha 10 kg N/ha, bei 50 dt/ha 20 kg N/ha und bei 55 dt/ha 30 kg N/ha auf den Sollwert draufzuschlagen.

Diese Vorgehensweise unterscheidet sich teilweise von der Sollwertmethode nach der DüV. Die Berechnung nach der DüV ergibt die rechtlich zugelassene Höchstmenge an Stickstoff heraus; die Methode der Anrechenbarkeit der Herbstentwicklung ergibt den aus pflanzenbaulicher Sicht notwendigen Düngebedarf wieder. Insbesondere wenn durch eine höhere N-Aufnahme im Herbst die Frühjahrsdüngung verringert werden kann, ergibt der Vergleich beider Methoden Sinn. Aber auch, wenn trotz erfolgter Hersbtdüngung eine zu geringe Herbstentwicklung (späte Saat / Auflaufen, früher Wintereinbruch) der Rapse erfolgte und somit zwischen den beiden Methoden aus pflanzenbaulicher Sicht ein Stickstoffdefizit entsteht. In unserem Beratungsprotokoll sind beide Methoden im Vergleich dargestellt.

In den folgenden Tabellen werden Beispiele anhand zweier unterschiedlicher Standorte dargestellt.

Beginnend werden Bestände für leichtere Standorte beschrieben (BP 35). Die geringe Entwicklung mit 5−7 Blättern vor Winter beschreibt eine Saat, welche sich aus verschiedenen Gründen knapp ausreichend entwickelt hat, und die normale Pflanzenzahl unterschreitet. Der Sollwert variiert zwischen 190−210 kg N/ha, in Abhängigkeit der Ertragserwartung. Die N-Aufnahme Herbst liegt zwischen 35 und 100 kg N/ha. Die besser entwickelten Bestände haben 8-12 Blätter erreicht, was einer N-Aufnahme von 50-100 N kg/ha bedeutet, je nach Bestandesentwicklung. Diese finden Berücksichtigung in der Zeile anrechenbarer Stickstoff mit einem Abzug von −35 kg N/ha für den üppig entwickelten Bestand. Entsprechend fällt die Düngung für den normalen Bestand (8 Blatt) mit 185 kg N/ha am höchsten und für den im Herbst stark entwickelten Bestand (12 Blätter) mit 165 kg N/ha mit höherer Ertragserwartung niedriger aus.

Ähnlich sind die Werte für den besseren Standort (BP 60) zu lesen. Die Ertragserwartung liegt höher. Die aufgenommenen N-Gehalte sind für den üppig entwickelten Bestand gegenüber dem leichteren Standort auf bis zu 120 kg N/ha erhöht. Entsprechend fällt der Schätzwert für den stark entwickelten Bestand höher aus. Nmin und Nmob50 fallen auf dem besseren Standort höher aus. Der üppige Raps hat auf beiden Standorten den Boden stärker entleert, entsprechend fällt der anrechenbare Nmin und Nmob50-Wert niedriger aus. Auch hier errechnet sich die geringere N-Gesamtmenge für den Bestand, welcher im Herbst mehr Stickstoff aufgenommen hat.

N-Bedarfsermittlung leichte Standorte (35 BP) Methode HA

N-Bedarfsermittlung bessere Standorte (60 BP) Methode HA

Im Zuge der neuen Düngeverordnung wird für einen Ertrag von 40 dt/ha ein Sollwert von 200 kg N/ha im Frühjahr veranschlagt. Liegen die Erträge im 5-jährigen Mittel darüber, dürfen für je 5 dt/ha 10 kg N/ha aufgeschlagen werden, im Umkehrschluss müssen für je 5 dt/ha weniger Ertrag 15 kg N/ha abgezogen werden.

Deutlich Änderungen gibt es im Bereich der Anrechenbarkeit der Herbstdüngung. Seit der Änderung der DüV im Mai 2020 muss die pflanzenverfügbare Stickstoffmenge aus dem Herbst komplett angerechnet werden. Das bedeutet bei mineralischen N-Düngern, wird die gesamte Menge im Frühjahr angerechnet. Bei organischen Düngemitteln wird die anzurechnende, pflanzenverfügbare N-Menge wie folgt definiert: Entweder wird die Mindestanrechenbarkeit laut DüV vom Gesamt-N verwendet, bspw. Gärrest einer Biogasanlage werden nun mindestens 60 % vom Gesamt-N angerechnet, oder die N-Menge, die über NH₄-N auf die Fläche gekommen ist.  Je nachdem, welcher Wert der höhere ist!

Der Stickstoff, der durch organische Düngung im Vorjahr zur Vorkultur auf die Fläche gebracht wurde, geht zu 10 % vom Gesamt-N in die Düngebedarfsermittlung ein. Beachten Sie bitte Hinweise ihrer Landeskontrollstellen! In zu begründenden Fällen darf die N-Menge den Wert aus der Düngebedarfsermittlung um max. 10 % übersteigen. Gründe könnten sein, zu geringe Herbstentwicklung, schlechte Bedingungen im Herbst und Winter etc. Hierfür sollten Sie aber mindestens Fotos zur Dokumentation archivieren. Beim Vergleich der Berechnungsmethoden Hanse-Agro und DüV fällt auf, dass bei zu geringer Herbstentwicklung, unser pflanzenbaulicher Ansatz zu etwas höheren N-Bedarfswerten führt als Ihnen laut DüV zusteht. In üppigen Beständen liegt der pflanzenbaulich hergeleitete Bedarf niedriger als nach DüV. Das kann über verschiedene Bestände mit N ausgeglichen werden.

N-Bedarfsermittlung leichte Standorte (35 BP) Düngebedarfsermittlung DüV

N-Bedarfsermittlung bessere Standorte (60 BP) Düngebedarfsermittlung DüV

Erst wenn eine Mindestentwicklung von 6 Blättern und ein Wurzelhalsdurchmesser von 6 mm unterschritten wird (dieser Bestand hat in der Regel 30 N aufgenommen), kann von einer deutlich reduzierten Ertragserwartung ausgegangen werden. Zumindest, wenn das Frühjahr nicht optimal läuft.

In den Berechnungen sind keine Zuschläge für zurückgefrorene Bestände berücksichtigt. Gerade auf schwächeren Standorten sollte dies aber evtl. mit einem Zuschlag von bis zu 15 kg N/ha bedacht werden. Auf besseren Standorten ist dies meist nicht nötig, da unsere Untersuchungen gezeigt haben, dass der in den abgefrorenen Blättern enthaltene Stickstoff bereits Mitte April teilweise wieder mobilisiert wird und keine Ertragsverluste entstehen. Gerade bei Blattverlusten ist eine Mindestentwicklung der Pflanzen besonders wichtig. Je stärker die Bestände zurückgefroren sind, umso früher muss der Stickstoff eingesetzt werden.

N-Verteilung am Beispiel des 60 BP-Standortes

Ab einer Menge von 100 kg N /ha kann es auf einigen Standorten sinnvoll sein, die Gabe zu teilen. Dieses kommt nur in Frage, wenn die erste Andüngung sehr zeitig, also bis Mitte Februar, erfolgt. Selbst auf leichten Standorten ist ab Anfang März eine weitere Aufteilung der N-Düngung nicht notwendig, da durch die meist kombiniert Stickstoff-Schwefel-Düngung ohnehin zwei Gaben Standard sind.

Eine Betonung der N-Menge zu Beginn der Vegetation ist grundsätzlich auf Standorten, welche sich langsam erwärmen bzw. schwere Böden, sinnvoll. Die frühe Andüngung ist unbedingt erforderlich, wenn der Bestand mangelernährt in den Winter gegangen ist. Entsprechend macht es Sinn, auf wüchsigen, sich zügig erwärmenden Standorten den Stickstoff mehr Richtung Schossen und Knospe des Rapses auszurichten. Eine späte Betonung der Gabenverteilung ist allerdings auf früh trockenfallenden Standorten ein Risiko. Wird am Standort regelmäßig organischer Dünger eingesetzt, kommt die Nachlieferung ohnehin mehr im Längenwachstum des Rapses und der Dünger sollte eher startbetont ausgebracht werden. Bei Einsatz von 15 kg N /ha AHL zur Knospe oder zweimalig vor der Blüte ist keine weitere N-Spätgabe (Knospe) vorzusehen. In die Blüte empfehlen wir seit 2014 aus Gründen der Bienenverträglichkeit kein AHL mehr (s.u.).

Die Anrechenbarkeit des im Bestand im Herbst gebundenen Stickstoffs scheint weitgehend geklärt. Trotzdem bleibt öfter die Frage, wie N-Überhänge aus dem Herbst im Bodenvorrat zu berücksichtigen sind. Diese Überhänge gibt es ohnehin nur, wenn der Raps bei hoher N-Zufuhr klein geblieben oder trotz guter Entwicklung blattreich und dunkelgrün in den Winter gegangen ist. Oder über Jahre mit organischen Düngern gearbeitet wurde. Ist er hingegen zum Vegetationsende aufgehellt, wurde zumindest der im Herbst verfügbare Stickstoff verbraucht. Ansonsten sind im Frühjahr erhöhte Nachlieferungswerte zu berücksichtigen.

In den Berechnungen oben sind meist 1*10−15 N kg/ha abgezogen. Gerade weil die AHL-Zugabe zur Blüte sehr umstritten ist. Der Nutzen einer flüssigen N-Menge zur Blüte ist zwar gerade in strahlungsärmeren Blühphasen unzweifelhaft. Auf der anderen Seite steht die Gefährdung von Bienen. Die Sensibilität des Themas ist nicht zu unterschätzen. Zudem ist eine weitere Borgabe zur Blüte sinnvoll. Der durch die meisten Bordünger stark erhöhte pH-Wert der Spritzbrühe muss dann ausgeglichen werden, damit die Pflanzenschutzmittel allen voran die Pyrethroide ausreichend wirken können.