Analyse verschiedener Düngestrategien
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Welche Düngung ist am besten, um bei geringer Umweltbelastung die Erträge zu erhalten? Und führen strengere Regulierungen zu Ertragseinbußen? Forscher der TUM verglichen drei Ansätze an der Wintergerste: DüV, fixe Stickstoffmengen und multispektrale Sensorsysteme. Zehn verschiedene fixe Stickstoffgaben, sechs Anwendungen basierend auf der DüV und elf sensorbasierte Düngesysteme wurden untersucht.
DüV liefert hohe Erträge
Die Düngung nach der DüV sowie sensorbasierte Systeme erreichten konsistent hohe Erträge über 10 Tonnen pro Hektar, nahe dem optimalen Ertrag. Ähnliche Ergebnisse lieferten die Analysen der Stickstoffnutzungseffizienz – auch hier lieferten DüV- und sensorbasierte Systeme gute Werte.
Vorteile bringen die sensorbasierten Systeme im Ausgleich des Stickstoffüberschusses. In den Untersuchungen erreichte die Anwendung des sensorbasierten Systems hohe Erträge, während sie Stickstoffüberschuss weitgehend vermieden. „Dadurch wird weniger Stickstoff in die Böden ausgewaschen, das schont die Umwelt.“, betont Martin Mittermayer, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für ökologischen Landbau und Pflanzenbausysteme an der TUM.
Sensorbasierte Systeme für die Düngeoptimierung
Für hohe Erträge sind demnach sowohl die Düngung nach der DüV und mit sensorbasierten Systemen sinnvoll. Was sensorbasierte Düngesysteme bieten, erklärt Martin Mittermayer: „Ihr Potenzial liegt im flexiblen Stickstoffmanagement. Mit sensorbasierten Systemen kann die Düngung dynamisch an aktuelle Gegebenheiten angepasst werden. So kann die Stickstoffnutzungseffizienz präziser als in der Düngung nach der DüV optimiert werden. Insbesondere bei organisch gedüngten Böden können sensorgestützte Düngungssysteme ihren Vorteil zeigen, da sie das aktuelle Mineralisationspotenzial mit einbeziehen.“
Weitere Validierung
„Jetzt geht es darum, diese Ergebnisse auch an weiteren Standorten zu validieren“, betont Martin Mittermayer. Die vorliegenden Untersuchungen fanden unter besonders günstigen Bedingungen statt; gute Niederschläge, ertragsreich und ein reiner Marktfruchtbetrieb. Weitere Analysen mit variableren Bedingungen sollen die Verallgemeinerung der Erkenntnisse untersuchen.
Optimierung der Düngung nach DüV
Die Untersuchungen zeigen aber auch für die Düngung nach DüV weitere Optimierungsmöglichkeiten auf. Um den Zielertrag einer Ackerfläche zu schätzen, wird in der Praxis der Mittelwert eines Landkreises herangezogen, um die Düngung zu justieren. Da diese Schätzung unspezifisch und teils unpräzise ist, gibt es, wie zuvor berichtet, neue Ansätze, die präzisere Ertragsschätzungen ermöglichen. In einem Vortrag der Hans Eisenmann-Akademie stellten Prof. Kurt-Jürgen Hülsbergen vom Lehrstuhl für ökologischen Landbau und Pflanzenbausysteme mit seinen Mitarbeitern und Kollegen diese Ansätze und ihre Validierung vor.
Publikation
Mittermayer, M.; Maidl, F.-X.; Donauer, J.; Kimmelmann, S.; Liebl, J.; Hülsbergen, K.-J. Optimizing Nitrogen Use Efficiency and Yield in Winter Barley: A Three-Year Study of Fertilization Systems in Southern Germany. Appl. Sci. 2025, 15, 391. doi.org/10.3390/app15010391