Stickstoffdüngung im Herbst

• Einführung in die N-Düngung
• Wie viel Stickstoff darf ausgebracht werden (Düngebedarfsermittlung Herbst)?
• Wie viel Stickstoff bleibt fürs Frühjahr?
• Wie erreiche ich das Ziel von ausreichender Zielpflanzenentwicklung bei maximaler N-Effizienz?
• Wie viel Stickstoff ist sinnvoll?
• Praktisches Vorgehen
• Bonitur der Stickstoffaufnahme

Im Zuge der Düngeverordnung ist es mittlerweile im Sommer immer wieder ein Balanceakt, die richtige Düngungsstrategie insbesondere für Stickstoff im Herbst für den eigenen Standort und das aktuelle Wetter zu wählen. Die Entwicklung der Pflanzen so zu steuern, dass zum einen die angestrebte Vorwinterentwicklung erreicht und zum anderen die durch die Düngeverordnung vorgegebene Stickstoffhöchstmenge nicht überschritten wird, ist eine große Herausforderung. Pauschalität war gestern!

Vor der Düngung im Herbst muss eine vereinfachte Düngebedarfsermittlung durchgeführt werden. Dazu halten die zuständigen Ämter entsprechende Formulare bereit. Beachten Sie hierzu die jeweiligen Ländererlasse. So ist beispielsweise nach der Landwirtschaftskammer Niedersachsen im Winterraps einen Düngung von bis zu 60 kg N/ha möglich, wenn die Aussaat in Mulch- oder Direktsaat erfolgt oder bei Pflugsaaten das Stroh auf der Fläche verblieben ist. Wurde das Stroh geräumt und die Fläche gepflügt wird der Bedarf auf 40 kg N/ha reduziert. Bei langjähriger organischer Düngung, die anhand der Boden P-Versorgung definiert wird (>13 mg P/100 g Boden CAL-Methode), ist kein N-Bedarf im Herbst gegeben.

Seit dem Inkrafttreten der letzten Düngeverordnung muss die Herbstdüngung vollständig auf den Frühjahrsbedarf angerechnet werden, obwohl der festgesetzte Sollwert sich eigentlich nur auf die notwendige Stickstoffmenge im Frühjahr bezieht. Dementsprechend verbleibt wenig Spielraum, wie das folgende Beispiel deutlich macht:

 Es muss also bereits bei der Herbstdüngung immer die fürs Frühjahr verbleibende N-Menge im Hinterkopf behalten werden. Auch wird ersichtlich, dass bei Ausschöpfung der erlaubten Herbstmenge die fürs Frühjahr verbleibende N-Menge in vielen Fällen nicht ausreichen wird, um den Bestand optimal zu versorgen. Es gilt zukünftig darum die maximale N-Effizienz zu erreichen!

Zuerst einmal gilt es die Effektivität der Herbstdüngung zu beachten. Jedwedes im Herbst aufgenommenes Kilogramm Stickstoff, nach Erreichen der Mindestaufnahme (50 kg N/ha), kann im Frühjahr nur zu 70 % angerechnet werden, wie durch Versuche von unter anderem der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und eigenen Ergebnissen klar belegt wird.

Weiterhin sinkt die Effizienz durch den Einsatz von organischen Düngemitteln. Zwar ist der Einsatz angepasster Mengen aus pflanzenbaulicher Sicht sehr sinnvoll, doch erzielt eine organische Düngung nicht das Niveau von Mineraldüngern. So erreicht der Einsatz von Rindergülle oder flüssigen Gärrückständen eine Effizienz von 80 % im Vergleich zu Mineraldüngern. Aus dem Produkt beider Faktoren ergibt sich: 1 kg N/ha aus Organik im Herbst appliziert lässt sich nur zu 56 % im Frühjahr in der Pflanze wiederfinden – bei Einhaltung der guten fachlichen Praxis.

Angestrebt werden sollte eine solide Vorwinterentwicklung. Winterrapspflanzen sollten mindestens fünf bis sechs Blätter ausgebildet haben und einen Wurzelhalsdurchmesser von fünf bis sechs Millimetern aufweisen, bevor die Vegetationsruhe eintritt. Dies entspricht einer Frischmasse (FM) von 1 kg FM/m², beziehungsweise einer N-Aufnahme von 50 kg N/ha. Erst ab diesem Stadium werden ausreichend Seitentriebe für ein hohes Ertragspotential angelegt und die Pflanzen erreichen ihre sortenspezifische Winterhärte. Das Kompensationsvermögen hinsichtlich Schadinsekten ist bei solchen Pflanzen eingeschränkt.

Ideal sind acht bis zehn Blätter je Pflanze und ein Wurzelhalsdurchmesser von acht bis zehn Millimetern. Mit dieser Entwicklung einher geht eine N-Aufnahme von etwa 70 bis 80 kg N/ha, was einer Frischmasse von circa 1,4-1,6 kg FM/m² entspricht.

Größere Pflanzen können bereits im Herbst in die generative Phase übergehen, was eine Reihe von physiologisch bedingten Nachteilen mit sich bringen kann. Dies sollte unbedingt vermieden werden. Ab einem Bodenbedeckungsgrad von 80 % steigt die Schossneigung an, wodurch die Winterhärte massiv abnimmt und gleichzeitig der N-Bedarf ansteigt. Solche Bestände können bei einem milden Winter bereits in der vegetationsfreien Zeit verhungern, da sie den Boden „auslaugen“.

Eine Düngung ist nicht vor dem 01.02. erlaubt und auch dann nicht immer möglich (vgl. Frühjahr 2023).

Ein starkes Rückfrieren massiger Bestände erhöht außerdem das Risiko einer Botrytisinfektion im Frühjahr (vgl. 2012). Um diese Problematik zu verdeutlichen ist in Abbildung 1 die N-Aufnahme überwachsener Rapsbestände gegenüber der optimalen N-Aufnahme dargestellt. Zu üppige Bestände müssen also tunlichst vermieden werden!

Abbildung 1: Entwicklung früh gesäter Rapsbestände im Herbst nach org. Düngung zur Saat

In unseren Versuchen zeigte sich, dass eine N-Gabe im Herbst nicht in jedem Jahr erforderlich ist. Lange warme Phasen im Spätherbst mit guten Wachstums- und Mineralisationsbedingungen können auf besseren Böden eine optimale Entwicklung ohne N-Düngung möglich machen (vgl. 2011 + 2019). In Jahren mit schlechten Aussaatbedingungen, nassen und kalten Böden (vgl. 2015 + 2017) sowie frühem Wintereinbruch wird die Ertragswirksamkeit der Herbstdüngung besonders auf schlechten Standorten deutlich (vgl. 2008 + 2010).

Pauschale Aussagen sind demnach nicht möglich, vielmehr kommt es auf eine Reihe von einzelnen Einflussfaktoren an, die es zu berücksichtigen gilt.

Als erstes gilt es zu prüfen, was für ein N-Saldo die Vorkultur aufweist.

Wurde ein Winterweizen mit einer Ertragserwartung von 90 dt/ha mit 210 kg N/ha gedüngt, es wurden aber nur 70 dt/ha geerntet, so verbleiben 80 kg N/ha in der Bilanz auf der Fläche. Wären die 90 dt/ha geerntet worden, läge der Überhang nur bei 40 kg N/ha.

Zu berücksichtigen ist dabei, dass auf dem Feld verbleibendes Stroh für die Rotte ebenfalls Stickstoff benötigt. Bei einem Kornertrag von 90 dt/ha hinterlässt ein Winterweizen 72 dt/ha Stroh. Allein um für eine gute Rotte dessen C:N-Verhältnis von 100:1 auf 25:1 zu reduzieren, werden rechnerisch 108 kg N/ha benötigt.

Ebenfalls hat das natürliche Nachlieferungspotential einen großen Einfluss auf die potenziell notwendige Düngung. Bei uns wird das Mobilisierungspotential üblicherweise als Nmob (wie viel Stickstoff kann verfügbar werden?) bezeichnet. Zusammen mit dem Nmin-Wert (was ist bereits pflanzenverfügbar?) kriegt man einen guten Eindruck vom Stickstoffbodenpool. Die geringste Nachlieferung ist auf sehr leichten Böden mit geringem Humusgehalt zu erwarten. Umgekehrt fällt die Nachlieferung umso höher aus, je höher ein Boden bonitiert ist und je intensiver die organische Düngung ausfällt.

Für die Praxis bedeutet dies, dass bei guten, sowie langjährig organisch gedüngten Böden mit einer guten Nachlieferung („Grundrauschen“) gerechnet werden kann. Auf solchen Standorten kann die Düngung niedriger ausfallen, eventuell kann sogar ganz auf eine Herbstdüngung verzichtet werden. Auf sehr leichten, vorwiegend mineralisch gedüngten Standorten ist eine Herbstdüngung essenziell. Andernfalls ist es kaum möglich eine ausreichende Vorwinterentwicklung zu erreichen und die Pflanzen fortwährend zu ernähren.

 Die trockenen Jahre, haben gezeigt, dass der August sehr heiß und extrem trocken war. Die Aussaat wurde daraufhin in vielen Regionen zu späteren Terminen geschoben, aus Mitte August in den typischen Frühsaatregionen wurde schnell Ende August, aus Ende August bzw. Anfang September in den milden Lagen auch mal schnell Mitte September. Unter frühen bzw. normalen Saatzeiten mit ausreichend Bodenfeuchtigkeit kann sich der Raps enorm schnell entwickeln bzw. auch schnell über das Ziel hinausschießen. Wir befinden uns dann in dem Entscheidungsbaum (Abbildung 2) auf der linken Seite. Eine Herbstdüngung kann durchaus reduziert, auf besseren Böden auch ausgelassen werden. Findet die Saat bzw. das Auflaufen erst spät statt, muss der Raps gefördert werden, wir befinden uns auf dem Entscheidungsbaum bei „spät“ und „feucht“. Wird das Auflaufen aufgrund der trockenen Bedingungen sehr spät („spät“ und „trocken“), dann muss zügig zum Auflaufen schnellwirksamer nitrathaltiger Stickstoff im Keimhorizont zur Verfügung stehen. Es gilt daran zu denken, dass der Raps vermutlich keine riesengroße N-Menge mehr aufnehmen wird, da die Vegetationszeit dann doch schon reichlich vorangeschritten ist. Es gilt abzuwägen, so wenig N wie möglich, um die verbleibende N-Menge im Frühjahr nicht zu stark zu belasten, aber so viel wie nötig, um die Mindestentwicklung im Herbst noch irgendwie zu gewährleisten.

Abbildung 2: Entscheidungsbaum zur Einschätzung der Stickstoffdüngebedürftigkeit von Raps im Herbst.

Die Bodenbearbeitung ist neben der Düngung die größte Steuerungshilfe. Je knapper die Stickstoffversorgung ausfällt, umso wichtiger ist eine sehr gleichmäßige Strohverteilung. Fehler können nicht mehr „kaschiert“ werden. Weiterhin kann durch die Intensität und Art der Bearbeitung die Strohrotte massiv beeinflusst werden.

Der Faktor Pflug- oder Mulchsaat wirkt sich neben der Strohrotte auch auf die Verfügbarkeit des Stickstoffs aus. Bei einer Mulchsaat beginnt die Strohrotte schneller und benötigt entsprechend am Anfang mehr Stickstoff. Organische Dünger wirken ebenfalls früher und kontinuierlicher.

Nach dem Pflug sieht man deren Wirkung häufig erst ab dem Vierblattstadium, dafür dann aber schlagartig.

Bei einer früh räumenden Vorkultur kann man die Mineralisation ausnutzen und durch eine häufige, flache Bodenbearbeitung die Rotte zusätzlich fördern. Hierbei bedarf es allerdings einer ausreichenden Bodenfeuchte (Abbildung 3).

War es in solcher Situation bislang üblich die maximal erlaube Stickstoffmenge vor der Aussaat auszubringen, sollte dies zukünftig hinterfragt werden. Es wird zwar eine sehr gute Strohrotte und damit einhergehend eine schnelle Jugendentwicklung des Rapses erreicht. Jedoch gibt man auch sämtliche Steuerungsmöglichkeiten (Nachdüngung) aus der Hand und vor allem auf leichten Böden besteht die große Gefahr, dass die jungen Rapspflanzen den Boden schnell „leer machen“ und dann in ein Loch fallen (Abb. 1).

Bei spät räumender Vorfrucht bleibt keine Zeit für eine vernünftige Rotte. Auch kann die mit der Rotte einhergehende temporäre Stickstofffestlegung spätestens mit der neuen Düngeverordnung nicht mehr kompensiert werden. In solchen Fällen sollte über eine wendende Bodenbearbeitung nachgedacht werden. Alternativ besteht die Möglichkeit das Stroh auf der Oberfläche zu lassen und nicht einzumischen. Dafür ist spezielle Technik erforderlich.

Abbildung 3: Entscheidungsbaum Bodenbearbeitung je nach Erntetermin der Vorkultur und der vorherrschenden Witterung bzw. Bodenfeuchte

Hat man alle Voraussetzungen abgewogen und die Ausgangsbedingungen geklärt, gilt es die Düngungsstrategie festzulegen. Unter optimalen Bedingungen (früh räumende Vorkultur, hohes Nachlieferungspotential, gute Strohverteilung, …) ist zunächst keine Stickstoffdüngung notwendig. Sinnvoll kann die Mitnahme von etwas AHL (10-15 kg N/ha) im Vorauflaufverfahren der Herbizide sein. Dieses fördert die Strohrotte, unterstützt das Wachstum bis zum Vierblattstadium und reduziert die Abdrift eventuell eingesetzter Clomazone-Präparate.

Auf guten Böden und Standorten mit organischer Düngung kann man Phasen der Mangelernährung zehn bis zwölf Tage aussitzen, wenn diese Phase zeitig auftritt. Auf leichten Standorten sollte gehandelt werden, wenn der Bestand beginnt violette Blätter zu bilden oder sich an einigen Stellen richtig stark umfärbt. Solche Bestände sollten unbedingt mit 10 bis 25 kg N/ha wieder in Form gebracht werden.

Da nun die Sperrfrist bereits am 01. Oktober beginnt, ist die Einschätzung einer evtl. N-Versorgungslücke im späteren Herbst / Winter noch kritischer. Gerade auf leichten Böden, die geringe N-Vorräte aufweisen, könnte zu Ende September die Überlegung anstehen, bei bis dahin guter Pflanzenentwicklung, langsam wirkende N-Düngemittel („Gülle-Kopf-Düngung“, Harnstoff, ggfs. stabilisierte N-Formen) zu verwenden (Abbildung 4). Auf guten Standorten ist die Gefahr von Mindererträgen trotz Mangelerscheinungen aber eher gering, wenn die Mindestentwicklung erreicht wurde.

Bei schwierigen Bedingungen gilt es die Pflanzen zu fördern. Zu Spätsaaten nach Weizen oder Roggen/Triticale sollte zunächst eine, auf das nötige Maß begrenzte Teilgabe von 25 bis 30 kg N/ha sofort zur Aussaat erfolgen. Das zeitliche Fenster für eine Anschlussdüngung, sofern notwendig, liegt dann zwischen dem Vierblattstadium und Ende September (Sperrfrist). Für eine mögliche Anschlussdüngung kann man als Orientierung die Entwicklung des Bestandes heranziehen. Ende September sollten die Pflanzen vier bis sechs Blätter aufweisen.

Liegt der Bestand in seiner Entwicklung deutlich zurück (zwei bis drei Blätter um den 20.09.) und sind aufgrund der Witterung keine großen Mengen an Stickstoff mehr aus dem Boden zu erwarten, empfiehlt sich eine Entwicklungsförderung mit 25-30 kg N/ha in Form von schnell verfügbarem Nitratstickstoff (AHL oder KAS).

Zu beachten ist dabei, dass die Rapswurzel erst im Vierblattstadium die N-Vorräte des Bodens optimal erschließt. Daher kommt es nach Stickstoffgaben häufig zu einem schnellen Wachstumsschub bei Erreichen des Stadiums.

Zusammenfassend empfiehlt sich folgendes Vorgehen:

1. Düngebedarfsermittlung Herbst (wie viel Stickstoff darf ausgebracht werden?)
2. Düngebedarfsermittlung Frühjahr (wie viel Stickstoff bleibt fürs Frühjahr?)
3. Planung der N-Düngung Herbst unter Berücksichtigung pflanzenbaulicher Aspekte (wie viel Stickstoff ist sinnvoll und wann sollte dieser appliziert werden?)

• Vorfrucht (N-Saldo)
• Strohrotte
• Natürliches Nachlieferungspotential des Bodens
• Bodenbearbeitung
• Saatzeit

Abbildung 4: Terminierung der Stickstoffgaben zu Raps im Herbst in Abhängigkeit von den Ausgangsbedingungen.

Damit die N-Düngung im Frühjahr gezielter kalkuliert werden kann, bietet es sich an, die Stickstoffaufnahme des Bestandes im Herbst zum Vegetationsende (meist Anfang Dezember) zu ermitteln. Hierfür müssen von repräsentativen Stellen der Schläge die oberirdische Frischmasse von je einem Quadratmeter gewogen werden. Diese Frischmasse in Kilogramm mit dem Wert 50 multipliziert ergibt näherungsweise die N-Aufnahme in kg/ha.

Ein Beispiel:

Sie wiegen auf einem Quadratmeter 1,5 Kilogramm oberirdische Pflanzenmasse und multiplizieren die Masse mit dem Faktor 50. Somit ergibt sich, dass der Bestand zu diesem Zeitpunkt ungefähr 75 Kilogramm Stickstoff je Hektar aufgenommen hat.

Ein weiteres Hilfsmittel stellt die App „ImageIT“ von Yara dar. Mittels Fotos von Ihrem Smartphone schätzt die App die Frischmasse in Tonnen je Hektar, diese Werte können für die Stickstoffkalkulation im Frühjahr genutzt werden. Dabei gilt es zu beachten, dass ab einer Bodenbedeckung von 80 bis 90 % die Schätzung mit der App zusehends ungenau wird. Das Blätterdach kann von der Kamera in zweidimensionaler Aufnahme nicht differenziert detektiert werden. Sehr üppig entwickelte Rapsbestände werden dementsprechend von der App in ihrer Entwicklung unterschätzt.