Kann Gülle die mineralische Unterfußdüngung in Mais ersetzen? Neue Versuchs-ergebnisse stellt Dr. Ludger Laurenz von der LWK Nordrhein-Westfalen vor.
Gülle statt Diammonphosphat unter die Maisreihe – das klingt verlockend. Hier einige Vorteile:
- Bei hohen Mineraldüngerpreisen lassen sich mit Gülle als Unterfußdünger die Kosten spürbar senken.
- Der eingesparte Mineraldünger entlastet die betriebliche N- und P-Bilanz.
- Die effizientere Nährstoffausnutzung verbessert den Klima-, Boden- und Wasserschutz. Das nimmt Kritikern des zunehmenden Maisanbaus etwas Wind aus den Segeln.
- Die geruchlose Ausbringung fördert die Akzeptanz in der Bevölkerung.
Doch kann die Gülledepotdüngung mit der mineralischen Unterfußdüngung ertraglich mithalten? Ist das Verfahren zudem für alle Standorte geeignet?
Gülle unter die Reihe!
Erste Tastversuche mit der streifenförmigen Ablage der Gülle nahe der Maisreihe wurden in den letzten 10 Jahren in Nordwestdeutschland durchgeführt. Häufig wurde dabei die Saat und Gülleausbringung kombiniert und die Gülle seitlich neben dem Maiskorn platziert. Dieses Verfahren hat sich allerdings nicht durchgesetzt. Die Gründe: Die Erträge waren oft niedriger als nach breitflächiger Gülledüngung mit mineralischer Unterfußdüngung. Die Kombination aus Gülleausbringung und Saat ist zudem nicht schlagkräftig genug, um große Güllemengen in den wenigen für die Saat optimalen Tagen ausbringen zu können.Besser ist es daher, die Verfahren Gülledüngung und Saat zu trennen. Mit dem Aufkommen der streifenförmigen Bodenbearbeitung im Strip Till-Verfahren kam in den letzten Jahren die Idee auf, die Gülle hinter einem Grubberzinken unter die spätere Maisreihe zu platzieren. Die ersten Praxistests mit der Gülleplatzierung unter der Reihe in den letzten Jahren und auch in 2011 sind so positiv, dass die Landtechnikindustrie bereits erste Geräte zur Gülledepotdüngung unter der Reihe anbietet (siehe auch top agrar 4/2011, ab Seite 70).
In unseren Versuchen haben wir jetzt die Gülledepotdüngung mit und ohne den Nitrifikationshemmstoff Piadin getestet. Details zu den Versuchen entnehmen Sie dem Kasten.
Depot nicht zu flach anlegen!
Wichtig ist zunächst, das Gülledepot nicht zu flach anzulegen. Denn sonst drohen – wie auf einem von drei Sandstandorten passiert – erhebliche Salzschäden! Bei dem Standort handelte es sich um eine Mulchsaatfläche mit verdichteter unterer Krumenhälfte. Die Gülle ließ sich daher nur 10 bis 13 cm tief injizieren. Die Folge: Ab dem Auflaufen kümmerte ein Teil der Pflanzen wegen der zu hohen Salzkonzentration. Etwa 10 bis 15 % der Maispflanzen starben ab.Zum Reihenschluss machten die betroffenen Injektionsvarianten ihren Entwicklungsrückstand erstaunlicherweise aber wieder wett. Der Silomaisertrag lag schließlich in den Depotvarianten nur geringfügig unter den breit eingearbeiteten Gülle-Varianten.
Mehrertrag mit Piadin auf Sand:
Auf einem anderen Sandstandort in NRW war der Boden gepflügt. Die Gülle ließ sich sicher 15 bis 20 cm tief injizieren. Salzschäden traten nicht auf.Unsere Beobachtung: Die Jugendentwicklung der Maispflanzen über dem Gülledepot verlief anfangs deutlich langsamer als bei der oberflächennah eingearbeiteten Gülle mit unterschiedlichen mineralischen N/P-Unterfußgaben. Die jungen Maispflanzen konnten das abgelegte Gülledepot demnach zunächst nicht erschließen und waren daher ebenso schlecht entwickelt wie auf den Nullparzellen ohne Düngung. Erst ab dem 6-Blattstadium nahmen die Pflanzen die Nährstoffe aus dem Depot auf und das Wachstum setzte kräftig ein.
Ab dem 6-Blattstadium zeigte sich auf diesem Standort überraschend deutlich, dass sich die Pflanzen über dem Gülledepot mit Piadin zunehmend besser entwickelten als ohne Piadin. Sie waren länger, bildeten eine größerer Wurzelmasse, dickere Stängel und breitere Blätter mit intensiverer Färbung. Der Silomaisertrag lag 5 % über den Gülle-Breit-Varianten inklusive der Mineral-Unterfußdüngergabe.
Dagegen war der Silomaisertrag beim Gülledepot ohne Piadin rund 5 % niedriger als bei der breit verteilten Gülle. Piadin brachte demnach im trockenen Frühjahr und Frühsommer 2011 rund 10 % Mehrertrag! In allen Depotvarianten beobachteten wir zudem, dass sich die Entwicklung der Maispflanzen verzögerte, die Blüte mehrere Tage später einsetzte und der TS-Gehalt bei der Ernte niedriger war.
In einem anderen Versuch auf Sand in Niedersachsen war 2011 ein ähnlich starker Piadin-Effekt zu beobachten. Hier war die Jugendentwicklung in den Varianten mit dem Gülledepot aber kaum schlechter als in den Varianten mit breit eingearbeiteter Gülle. Der Ertrag der Varianten mit Gülledepot ohne Piadin lag gleichauf mit den Varianten mit breit eingearbeiteter Gülle und mineralischer N/P?Unterfußdüngung. Piadin brachte hier 7 % Mehrertrag.
In Versuchen in NRW und Niedersachsen auf zwei besseren Standorten zeigte sich der Piadineffekt ebenfalls am besseren Wachstum, allerdings in abgeschwächter Form. Auf diesen besseren Böden waren die Erträge aller gedüngten Varianten (eingearbeitete Gülle + mineralischer Unterfußdüngung/Gülledepot mit und ohne Piadin) auf fast gleichem Niveau.
Cultan-Effekt:
Hintergrund dieser Ergebnisse ist, dass in den Depotvarianten kombiniert mit Piadin ein Ammoniumdepot entstanden ist, aus dem sich der Mais wie beim Cultanverfahren ernährt. Mit 3 l/ha war die Piadinkonzentration im Gülleband extrem hoch. Das Piadin war auf etwa ein Dreißigstel des Krumenvolumens konzentriert.Das Piadin hat den Güllestickstoff bis zum Fahnenschieben des Maises in der Ammoniumform konserviert. Nimmt die Wurzel Ammonium-N auf, gelangt es ohne Umwandlungsverluste direkt zum Ort der Proteinsynthese. Im Gegenzug scheidet die Wurzel H+-Ionen aus, die die Wurzelumgebung versauern. Das fördert die für Mais wichtige Mangan- und Zinkaufnahme.
Nimmt die Maiswurzel dagegen Nitrat auf, muss das Nitrat in der Wurzel energieaufwändig in Ammonium umgewandelt werden. Die Kohlendioxid-Verluste durch Wurzelatmung sind bei einer Nitrat-Ernährung aber wesentlich höher als bei einer Ammonium-Ernährung. Im Gegenzug zur Nitrat-Aufnahme scheidet die Wurzel dann OHIonen aus. Dadurch steigt der pH-Wert in der Wurzelumgebung. Die Folge: Die Mangan- und Zinkaufnahme wird gestört.
Im Versuchszeitraum 2011 war es im Frühjahr und Frühsommer außergewöhnlich warm und trocken. Zeitweise war wegen der V-Stellung der Blätter nur der Wurzelraum unter der Reihe durchfeuchtet, während der Reihenzwischenraum trocken blieb. Das dürfte die Nährstoffverfügbarkeit aus dem Gülledepot gegenüber der Breitverteilung gefördert haben.
Für welche Standorte geeignet?
Wichtig ist, mit der Gülleinjektion unter der Maisreihe keine Bodenstrukturschäden zu erzeugen, weder durch den Injektionszinken noch durch Spurverdichtungen. Am besten geeignet für dieses Verfahren sind daher leicht bearbeitbare sandige oder schluffreiche Böden.Grundsätzlich problematisch ist die Gülledepotdüngung voraussichtlich in Jahren mit einem nassem April. Dann steigt die Gefahr von Bodenstrukturschäden stark an. Um dem vorzubeugen, sollten die Reifen des Güllefasses/Selbstfahrers möglichst zwischen den Reihen fahren. Ideal sind Selbstfahrer mit einer Reifendruckregeleinrichtung.
Auf Sandböden hat die Gülledepotdüngung unter der Maisreihe in den nächsten Jahren, eventuell kombiniert mit der bodenschonenden streifenför-migen Bodenlockerung im Strip Till-Verfahren, gute Chancen. Auf Flächen mit ausschließlicher Streifenlockerung im Frühjahr ist die Gefahr von Strukturschäden durch die Gülleinjektion deutlich geringer, weil der Boden besser trägt und strukturstabiler ist.
Nach bisherigen Erkenntnissen sind grundsätzlich alle flüssigen Wirtschaftsdünger wie Schweinegülle, Rindergülle oder Gärsubstrat für die Gülledepotdüngung geeignet. Bei Gärsubstrat ist darauf zu achten, dass das Substrat vollständig ausgefault und abgelagert ist.
Noch viele Fragen offen:
Im 1. Jahr war die Gülleinjektion in unseren Versuchen gegenüber der Breitverteilung meist nur kombiniert mit Piadin im Vorteil. Die aufgetretenen Effekte haben wir teils nicht erwartet. Die entstandenen Fragen müssen wir in weiteren Versuchen klären.So gibt es z. B. noch keine Ergebnisse zur optimalen Höhe der Piadinzumischung. Zwar haben wir in den Versuchen 3 l/ha mit Erfolg zugemischt. Ob allerdings mehr oder weniger besser ist, bleibt abzuwarten.
Eine weitere offene Frage ist der notwendige Abstand zwischen Maiskorn und Oberkante des Gülledepots. Reichen 5 cm als „Sicherheitsabstand“ aus, um Salzschäden sicher zu vermeiden? Oder sollten es besser 10 cm sein?
Untersuchen müssen wir auch, ob und in welchem Umfang trotz des Gülledepots unter der Maisreihe weiterhin eine mineralische N/P-Unterfußdüngung erforderlich ist.
Zudem wollen wir in den nächsten Jahren prüfen, ob man das Gülledepot mit Piadin eventuell schon 3 bis 4 Wochen vor der Maissaat anlegen kann. Ein Versuchsergebnis aus dem Jahr 2011 ist diesbezüglich sehr vielversprechend.
Wichtig sind neben den wirtschaftlichen Chancen aber auch die Umweltaspekte. So verringert das System die Geruchs- und Ammoniakemissionen und dürfte die Gefahr der N-Auswaschung wegen der Konservierung des Ammoniums im Depot senken. Versuche aus Bayern haben gezeigt, dass sich durch die Zugabe eines Nitrifikationshemmers die besonders klimaschädlichen Lachgasemissionen fast vollständig unterbinden lassen. Auch in den bayerischen Versuchen brachte Piadin Mehrerträge.
