Precision FarmingAuswir­kungen der Bestan­des­füh­rung auf Weizen­er­trag und Korn­qua­lität

Ein gemein­samer Feld­ver­such der Unter­nehmen John Deere und Saaten-Union unter­sucht den Einfluss verschie­dener Para­meter wie Düngung, Saat­dichte und Wachs­tums­regler auf Ertrag und Prote­in­ge­halt von Winter­weizen.

Unsere Anbau­sys­teme werden durch stei­gende Produk­ti­ons­mit­tel­preise bei gleich­zei­tigem Druck auf die Erzeu­ger­preise heraus­ge­for­dert. EU und Öffent­lich­keit fordern zudem, dass flächen­be­zo­gene Beihilfen an soge­nannte gesell­schaft­lich wirk­same Gegen­leis­tungen gekop­pelt sein sollen. Erzeuger müssen Anbau­sys­teme also weiter opti­mieren, um die Wirt­schaft­lich­keit zu sichern. Ein gemein­samer Feld­ver­such der Unter­nehmen John Deere und Saaten-Union soll den Einfluss verschie­dener Para­meter auf Ertrag und Prote­in­ge­halt von Winter­weizen syste­ma­tisch unter­su­chen.

Versuchs­frage

Erträge und Korn­qua­lität können insbe­son­dere durch Pflan­zen­schutz, Düngung, Sorten­wahl, Saat­dichte und Einsatz von Wachs­tums­reg­lern beein­flusst werden. Eine syste­ma­ti­sche Varia­tion der Faktoren Düngung, Saat­dichte und Wachs­tums­regler bei einer aus tech­ni­scher Sicht perfekten Saat­gut­ab­lage soll die Effekte unter­schied­li­cher Manage­ment­stra­te­gien zeigen.

Versuchs­stand­orte und -aufbau

Der erste Versuchs­standort (S1) in Ober­bayern weist ca. 80 Boden­punkte (Para­braun­erde) auf, der zweite Standort (S2) in der Magde­burger Börde ca. 90 Boden­punkte (Schwarz­erde). S1 ist gekenn­zeichnet durch höhere jähr­liche Nieder­schlags­summen (ca. 850 mm) und gewöhn­lich ausge­wo­gene Nieder­schlags­ver­tei­lung. S2 befindet sich dagegen im Regen­halb­schatten des Harzes, so dass die durch­schnitt­liche Jahres­nie­der­schlags­tro­cken­heit nur etwa 500 mm beträgt.

Ange­legt wurden Streifen-Spalt­an­lagen mit zwei (S1) bzw. vier Wieder­ho­lungen (S2). Am Standort 2 wurden aus jeder Parzelle drei Einzel­proben mittels eines Parzel­len­dre­schers (= 864 Messungen) geerntet. Am Standort 1 ergab jede Parzelle vier Einzel­proben (= 288 Messungen).

Mittel­werte des Korn­er­trags und der Prote­in­ge­halte in Abhän­gig­keit von Saat­dichte und Form des N-Düngers.

Aussaat

Zwei moderne Winter­wei­zen­sorten wurden mit Saats­tärken von 80, 160 und 240 Kö/m² (S1) und 100, 160, 220 und – 280 Kö/m² (S2) ausgesät. Hierbei war das Ziel, Poten­ziale der Reduk­tion von Saats­tärken gegen­über praxis­üb­li­chen Saats­tärken zu bestä­tigen. Als Grund­lage für den gesamten Versuch wurde eine opti­male Saat­gut­ab­lage im Boden mittels einer modi­fi­zierten Saatt­echnik reali­siert.

Düngung

Die Hälfte der Vari­anten erhielt einen schnell verfügbaren Ammonium-Nitrat-Dünger in Form von Kalkam­mon­sal­peter auf drei Gaben bedarfs­ori­en­tiert aufge­teilt. Die anderen Parzellen erhielten in nur zwei frühen Gaben einen langsam wirkenden Harnstoff-Dünger, was sowohl eine Über­fahrt einsparte als auch der zuneh­menden Trocken­heit im Frühsommer Rech­nung trug. Grund­sätz­lich wurde eine 20 %ige Redu­zie­rung in allen N-Gaben simu­liert, um Effekte der Dünge­ver­ord­nung „Rote Gebiete“ einzu­be­ziehen, nach welcher auch die Kalku­la­tion der Gesamt­dün­ger­menge stand­ort­spe­zi­fisch erfolgt war (Nmin im Früh­jahr S1: 60 kg/ha, S2: 45 kg/ha).

N-Stra­tegie 1:

Kalkam­mon­sal­peter, 3 Gaben zu Vege­ta­ti­ons­be­ginn, EC 30/31 und EC 39/49

N-Stra­tegie 2:

stabi­li­sierter Harn­stoff, 2 Gaben zu Vege­ta­ti­ons­be­ginn und EC 30/31

Wachs­tums­regler

Wachs­tums­reg­ler­stra­tegie 1

zur Halm­sta­bi­li­sie­rung: 0,4 l/ha Produkt mit Trinex­a­pace­thyl zu EC 31/32

Wachs­tums­reg­ler­stra­tegie 2

zur Halm­sta­bi­li­sie­rung und gleich­zei­tiger Brechung der Apikal­do­mi­nanz: 2x 0,5 kg/ha Produkt mit Prohe­xa­dion-Calcium und Trinex­a­pace­thyl zu EC 20/25 und 37/39

Wachs­tums­reg­ler­stra­tegie 3

zur Halm­sta­bi­li­sie­rung, -verkür­zung und Bere­chung der Apikal­do­minaz: 0,8 l/ha Chlor­me­quatchlorid zu EC 25/30 und 0,3 l Produkt mit Trinex­a­pace­thyl zu EC 31/32

Ergeb­nisse

Die beiden Versuchs­stand­orte unter­schieden sich deut­lich im Ertrags­ni­veau über alle Versuchs­va­ri­anten. S1 lag mit einem durch­schnitt­li­chen Korn­er­trag von 10,1 t/ha gut 2 t/ha unter­halb des durch­schnitt­li­chen Ertrags­ni­veaus von S2 (ø 12,3 t/ha). Diese hohen Erträge konnten trotz der ausge­prägten Früh­jahrs­tro­cken­heit in der Magde­burger Börde als auch der unge­wöhn­li­chen ausge­prägten Hitze und Trocken­heit in der Korn­fül­lung sowie Abrei­fe­phase in Ober­bayern reali­siert werden. In der Magde­burger Börde (S2) fiel zwar wenig Regen, jedoch termin­lich vorteil­haft.

Effekt der Wachs­tums­regler nach Saat­dichte (CMC: Chlor­me­quatchlorid, Trinex: Trinex­apac-ethyl, TrinPro: Trinex­apac-ethyl und Prohe­xa­dion-Calcium).

Einfluss der Düngung auf Ertrag und Rohpro­te­in­ge­halt

Auf beiden Stand­orten zeigten sich Effekte der Form des Stick­stoff­dün­gers. Die Harn­stoff-Vari­anten erzielten außer bei den nied­rigsten Saats­tärken (Abb. 1 und 2) am ober­baye­ri­schen Standort höhere Erträge. Die Prote­in­ge­halte lagen insge­samt sehr niedrig nur im Bereich unter 11,5 % und erreichten ledig­lich Futter­wei­zen­qua­lität.

Hingegen zeigte sich am Börde­standort ein deut­li­cher Effekt der Düngung mit Kalkam­mon­sal­peter. Hier lagen die Erträge der mit Kalkam­mon­sal­peter gedüngten Vari­anten im Durch­schnitt um 0,65 t/ha höher als in den mit Harn­stoff gedüngten Vari­anten. Diese Vari­anten erreichten alle knapp 13 t/ha oder mehr Korn­er­trag – selbst bei nied­rigsten Saats­tärken. Trotz des hohen Ertrags­ni­veaus wurden im Mittel dennoch Prote­in­ge­halte über 12 % reali­siert. Alle Harn­stoff-Vari­anten erreichten A-Qualität mit über 13 % Prote­in­ge­halt. Entweder lag dies an der Dünger­form, die sich durch eine spätere Verfüg­bar­keit des stabi­li­sierten Harn­stoffs positiv auf die Prote­in­syn­these ausge­wirkt hat. Ande­rer­seits kann der Verdün­nungs­ef­fekt in den KAS-Vari­anten durch die höheren Erträge zu nied­ri­geren Prote­in­ge­halten geführt haben.

Wachs­tums­regler

Bei nied­rigen Saats­tärken ist das Ertrags­ziel nur mit einer guten Besto­ckung zu errei­chen. Gleich­zeitig wirkt einem hohen Ertrag und homo­genen Beständen die Apikal­do­mi­nanz des Haupt­triebs entgegen. Das Ziel war, insbe­son­dere bei nied­rigen Saats­tärken, mittels geeig­neter Wachs­tums­reg­ler­stra­te­gien die Apikal­do­mi­nanz der Haupt­triebe zu brechen bzw. Halm­sta­bi­li­sie­rung zu errei­chen. Die Vari­anten mit Chlor­me­quatchlorid und einem trinex­a­pace­thyl­hal­tigen Produkt erzielten die höchsten Erträge in den mitt­leren Saats­tärken. Bei nur 80 Kö/m² Aussaats­tärke am Standort 1 war der Effekt der (zu geringen) Saat­stärke jedoch größer als der Vorteil durch die Brechung der Apikal­do­mi­nanz.

Am Standort 2 waren die Effekte noch deut­li­cher sichtbar. Hier konnte die CMC Trinex-Vari­ante sogar bei den mitt­leren bis nied­rigen Saats­tärken von 160 bzw. bei 100 Kö/m² einen Ertrags­vor­teil von 0,2 bzw. 0,4 t/ha erzielen (Abb. 3 und 4). Die Vari­anten mit nur einer Maßnahme mit Trinex­a­pace­thyl zu EC 31/32 und einer Saat­stärke von 220 Kö/m² zeigten am Standort 2 posi­tive Ertrags­ef­fekte. An Standort 1 wies dagegen eine zwei­ma­lige Anwen­dung des Produkts mit Trinex­a­pace­thyl und Prohe­xa­dion-Calcium Mehr­erträge von gut 3 dt/ha bei einer Saat­stärke von 240 Kö/m² auf.

Blick in den Bestand
Weizen­be­stand bei redu­zierter Saat­stärke

N-Bilanz

Bemer­kens­wert ist der Blick auf die N-Bilanz nach Durch­füh­rung der Versuche auf beiden Stand­orten. S1 liegt mit Einbe­rech­nung der Nmin-Werte bei einer nahezu ausge­gli­chenen N-Bilanz (rech­ne­risch im Mittel über alle Vari­anten bei + 0,4 kg N/ha). Hier ist unter der Prämisse, dass die Nmin-Werte durch­schnitt­lich konstant bleiben, ein Gleich­ge­wicht des Boden-N-Haus­halts zu erwarten.

Eine Betrach­tung der N-Bilanz ohne Einbezug des tatsäch­lich hoch­vo­la­tilen Nmin-Wertes vom Früh­jahr würde jedoch auch bei S1 eine deut­lich nega­tive Bilanz zwischen Düngung und Abfuhr darstellen. Dagegen hat der Schlag auf S2 rech­ne­risch ein Mittel von -106,2 kg/ha über alle Vari­anten. Die hohen Prote­in­ge­halte bei gleich­zeitig hohem Korn­er­trag, die bei diesen Ertrags­ni­veaus übli­cher­weise nicht mehr erwartet werden, führen zu N-Abfuhren, die weit über der N-Zufuhr liegen.

Aller­dings zeigt sich im Rück­blick der letzten Jahre am S2 eine hohe Vola­ti­lität der Erträge: In Jahren mit geringen Erträgen kann eine ausge­gli­chene Bilanz bei Düngung nach DÜV erreicht werden, aller­dings schon bei durch­schnitt­li­chen bis hohen Erträgen kommt es bei Düngung nach DÜV zu einer deut­lich nega­tiven N-Bilanz. Bei ordnungs­ge­mäßer DÜV-konformer Düngung ist somit Humus­abbau sowie die damit einher­ge­henden nega­tiven Effekte auf Boden­frucht­bar­keit und Umwelt zu erwarten.

Fazit

Die Effekte der Saats­tärken und der beiden Dünger­formen waren in diesem Jahr erheb­lich. Zum wieder­holten Mal zeigten die Ergeb­nisse, dass bei Winter­weizen Saats­tärken gegen­über den in der Praxis übli­chen redu­ziert werden können. Moderne Weizen­sorten weisen eine sehr hohe Plas­ti­zität in Bezug auf den verfüg­baren Stand­raum auf und erzielen auch bei redu­zierten Saats­tärken hohe Erträge und Korn­qua­li­täten.

Der Einsatz eines schnell verfüg­baren N-Düngers (hier KAS), der ein starkes Pflan­zen­wachstum fördert, in Kombi­na­tion mit einer Wachs­tums­reg­ler­stra­tegie, die verhin­dert, dass viel über­flüs­sige Biomasse gebildet wird, kann den Korn­er­trag im Winter­weizen stei­gern. Jedoch korre­liert dies oft negativ mit den Rohpro­te­in­ge­halten. Höhere Rohpro­te­in­ge­halte lassen sich eher mit stabi­li­siertem Harn­stoff errei­chen. Je nach Markt­si­tua­tion kann dies wirt­schaft­lich vorteil­haft sein, weil eine dritte Über­fahrt zur Düngung einge­spart wird und dies zusammen mit dem besseren quali­täts­be­zo­genen Preis die nied­ri­geren Erträge kompen­sieren kann.

Eine mehr­jährig hohe N-Abfuhr, wie sie hier am Standort in der Magde­burger Börde zu beob­achten war, kann im Rahmen einer nach DÜV durch­ge­führten Düngung nicht ausge­gli­chen werden. Dies wird mittel­fristig zu Abnahme des Boden-N-Vorrats und damit zum Humus­abbau führen. Gerade eine Reduk­tion der N-Düngung um 20 % des kalku­lierten N-Bedarfs, wie sie an beiden Stand­orten versuchs- weise im Hinblick auf die „Roten Gebiete“ durch­ge­führt wurde, ist daher in Bezug auf die mittel­fris­tige und lang­fris­tige agro­no­mi­sche und ökolo­gi­sche Wirkung sehr kritisch zu sehen.