Welche Stickstoffform?

Nach den Engpässen im vergangenen Jahr scheint die Versorgungslage mit Stickstoff nicht mehr so prekär zu sein.

Bei der Wahl der Stickstoffform sind folgende Gesichtspunkte zu berücksichtigen:

• Bestandes- und Wurzelentwicklung,
• Nitratgehalt im Wurzelraum,
• Bindigkeit des Bodens,
• Bodenfeuchtigkeit,
• Temperaturverlauf im Frühjahr,
• Bedarf an Schwefel, Kalk oder Phosphor bzw. Kalium.

Für bereits bestockte Getreide- oder Rapsbestände ab dem 10-Blattstadium spielt es fast keine Rolle, in welcher Form der Stickstoff vorliegt. Für Raps ab dem 10-Blattstadium sind nitrathaltige Dünger nicht zu empfehlen, da Nitrat verstärkt in die Blätter transportiert wird und aus diesen mit hohem Energieaufwand wieder ausgelagert werden muss. Durch das forcierte Blattwachstum werden die Blütenstände später geschoben. Die Konkurrenz zwischen Blatt- und Knospenentwicklung wird zu Lasten der späteren Schoten verstärkt.

Schwach entwickelte Rapsbestände mit weniger als 8 Blättern je Pflanze ausgangs Winter benötigen hingegen 15 bis 20 kg/ha Nitrat-Stickstoff, damit die Cytokinin-Produktion anspringt.

Eine Nitrat-Düngung ist deshalb nur dort notwendig, wo Nitrat nahezu vollständig aus dem Wurzelbereich ausgewaschen wurde.

Das ist i.d.R. in den Staulagen der Gebirge der Fall. Dort enthalten die oberen beiden Bodenschichten nur noch wenig Nitrat-Stickstoff. Vor allem auf Sandböden ist dort zu schwachen Rapsbeständen eine Startgabe mit ASS oder KAS + Kieserit angebracht.

Das gleiche gilt für Getreidestände, die noch nicht oder gerade erst angefangen haben zu bestocken.

Trockengebiete im Osten

In den ostdeutschen Börden, sind die Böden erst zu 60 bis 80 % mit Wasser gesättigt. Unterhalb von 60 cm sind die besseren Böden noch so trocken, dass noch keine Stickstoffverlagerung aus dem Krumenbereich eintrat. Zur Auffüllung des Bodenwasservorrates sind auf sorptionsstarken Böden noch 80 bis 100 mm notwendig. Auf diesen Böden sind die N_min-Vorrräte unter Getreide bislang kaum niedriger als im Vorjahr. Unter Raps sind die Stickstoffvorräte der meisten Böden deutlich niedriger.

N-Auswaschung im Süden und Westen

In den bereits mit Wasser gefüllten Böden wurde Nitrat-Stickstoff aus der Krume ausgewaschen. Die NO₃-Konzentration dürfte im Wurzelbereich zu Vegetationsbeginn unter 30 ppm liegen.

Liegt die Konzentration im Wurzelbereich unter 50 ppm NO₃-Stickstoff, sind zum Starten der Winterkulturen 15 bis 30 kg/ha NO₃-N angebracht, wenn

• die Bestände noch nicht voll bestockt sind (Getreide) oder maximal 8 Blätter je Pflanze (Raps) vor Winter bilden konnten,
• das Wachstum im Winter eingestellt wurde,
• bei spätem Vegetationsbeginn,
• die Frühjahrsdüngung erst im März ausgebracht werden kann.

Überwintert der Weizen im Ein-Blatt-Stadium, ist trotz geringer NO₃-Konzentration eine NO₃-Startgabe nicht zwingend notwendig, wenn im Samenkorn noch genug Reserven für einen zügigen Wachstumsbeginn vorhanden sind. Wurde aber das Saatgut zu tief (unter 4 cm) abgelegt, sodass die Vorräte im Samenkorn für das Auflaufen verbraucht wurden, ist auch in diesem Fall eine Startgabe mit NO₃-Dünger sinnvoll.

In welcher Form wird Stickstoff durch die Pflanze aufgenommen?

Nitrat ist die Endstufe der N-Umwandlung im Boden und die N-Form, die im Boden am häufigsten vorkommt und deshalb auch am meisten aufgenommen wird. Nach Winter kann der Nitrat-Vorrat im Boden soweit abgesunken sein, dass aus dem Ammonium durch Nitrifizierung erst neues Nitrat gebildet werden muss, das von der Pflanze aufgenommen wird.

Nitrat ist im Bodenwasser leichtlöslich und wird als Anion im Boden nicht an Austauscher fixiert. Deshalb wird es durch Massenfluss proportional zur Verdunstung durch die Pflanze aufgenommen, selbst wenn diese nicht aktiv wächst. Aufgrund der geringen Bindung an die Bodenpartikel bleibt das Nitrat im Boden auch bei geringer Bodenfeuchte gut beweglich. Niederschläge auf nassen Boden können zur Auswaschung führen.

Nitrat wirkt stimulierend auf Cytokinine und damit auch auf Bestockung, Ährchenanlage und später auf die Speicherzellendifferenzierung im Korn. Deshalb ist Nitrat-Stickstoff die bevorzugte N-Form bei spätem Wachstumsbeginn und Trockenheit, aber auch bei schwacher Wurzelbildung im verdichteten Boden.

Eine zu hohe Nitratversorgung verstärkt die Wasseraufnahme und führt

• zu langen Zellen mit dünnen Zellwänden,
• zu übermäßiger Bestockung, sofern diese nicht durch Trockenheit begrenzt wird,
• zu intensivem Blattwachstum mit großen, vor allem langen Blättern,
• erhöht die Frostanfälligkeit und
• verzögert die Auslagerung von Assimilaten aus Blättern in die Speicherorgane.

Ammonium entsteht durch Ammonifikation organischer N-Verbindungen (u.a. Harnstoff). Es ist wasserlöslich, wird aber als Kation durch die nach außen negativ geladene Oberfläche von Austauschern (Tonminerale, Humus) gebunden. Dadurch ist die Beweglichkeit des Ammoniums im Boden eingeschränkt. Im feuchten Boden gelangt Ammonium durch Diffusion zur Pflanzenwurzel und wird durch diese aktiv aufgenommen. Die Pflanze nimmt Ammonium nach Bedarf aus dem feuchten Boden auf.

Auf trockene Bodenoberfläche ausgebracht, bleibt das Ammonium auf tonhaltigen Böden an den Austauschern kleben und steht der Pflanze nicht zur Verfügung, solange der Boden nicht durchfeuchtet ist. Deshalb müssen Ammonium-Dünger bei bevorstehender Trockenheit entweder frühzeitig auf feuchten Boden gestreut oder direkt in den Boden injiziert werden.

Der Einbau von Ammonium in Aminosäuren und in Eiweiß erfolgt bereits in der Wurzel bzw. im unteren Sprossbereich und beansprucht weniger Energie als der Einbau von Nitrat, das in der Pflanze erst reduziert werden muss. Das Ammonium wird von der Pflanze bei ausreichender Bodenfeuchte gut aufgenommen.

Harnstoff ist ein organisches Molekül, wie Zucker. Harnstoff ist sehr gut wasserlöslich und wird nicht an Bodenpartikel fixiert. Harnstoff wird in den Boden eingewaschen und bleibt in Lösung, solange er nicht in Ammonium umgewandelt wird. Harnstoff wird über die Wurzel aufgenommen und dort bereits in Aminosäuren eingebaut, die in die wachsenden Organe der Pflanze transportiert werden. Das ist auch noch möglich, wenn die oberste Bodenschicht schon ausgetrocknet ist, aber der Harnstoff tiefer eingewaschen wurde.

Harnstoff hat keine stimulierende Wirkung auf die Cytokinine. Damit wirkt er auch nicht stimulierend auf Bestockung und Ährendifferenzierung. Das ist in üppig entwickelten Beständen ein Vorteil. Schwächer entwickelte Bestände brauchen aber die Cytokinin-Wirkung, damit sie bestocken und Ährchen differenzieren können.

N-Form zu Getreide und Winterraps?

Wintergerste reagiert schon bei pH-Werten unter 6,5 empfindlich auf SSA. Ursache ist, dass mehr Aluminium in Lösung geht, auf das die Gerstenwurzel empfindlich reagiert. Zudem behindert das Sulfat im SSA die Molybdän-Aufnahme. Molybdän ist notwendig für die Bildung der Nitratreduktase. Aus diesem Grund ist es angebracht, nach einer SSA-Düngung bei pH-Werten unter 6,5 mit der ersten Pflanzenschutzmaßnahme 10 g/ha Molybdän bzw. 50 g/ha Na-Molybdat mitzuspritzen.

Link zur kompletten PDF