So funktionieren Stickstoffstabilisatoren Düngung Als „stabilisierte Dünger“ bietet der Handel etliche Produkte an. Sie wirken ganz unterschiedlich. Wir erklären, worauf Sie dabei achten sollten und was künftig mit der geplanten Düngeverordnung und der neuen NEC-Richtlinie gefordert wird. Schneller Überblick •• Nitrifikationshemmer halten das Ammonium länger im Boden. Das vermeidet Nitratauswaschungen. •• Die Stickstoffgaben lassen sich daher zusammenlegen. •• Das funktioniert bei Harnstoff dünger mit Urease-Inhibitor nicht. Der Dünger muss aber nicht gleich eingearbeitet werden. •• Harnstoffhemmer verhindern, dass Ammoniakgas entsteht, vor allem bei höheren Temperaturen. S tabilisierte Stickstoff(N)-Dünger lassen sich nach dem Wirkmechanismus in zwei Gruppen einteilen: Düngemittel mit Ammoniumstabilisator einerseits und Produkte mit Urease-Inhibitor andererseits. Die Wirkstoffe, die den Düngern jeweils zugesetzt sind, greifen in unterschiedliche biochemische Vorgänge ein (siehe Grafik „An diesen Stellen wirken unterschiedliche Stickstoffstabilisatoren“). Wann aber kommt welcher Wirkungsmechanismus zum Einsatz? hängig vom Boden und von der Temperatur in der Vegetationszeit 10 bis 14 Tage. Durch den Zusatz des Nitrifikationshemmstoffs zu ammonium- oder auch harnstoffhaltigen Düngern verlängert sich die Ammoniumphase im Boden. Die Aktivität von Nitrosomonas-Bakterien wird verzögert. Diese Nitrifikationsbremse hält je nach Bodentemperatur und Bodenart etwa vier bis acht Wochen. Ansteigende Bodentemperatur verkürzt die Wirkungsdauer. Wenn sich die Nitratanlieferung aus dem Ammoniumvorrat der Düngung verzögert, ermöglicht das eine bedarfsgerechte Versorgung der Pflanzen. Denn auch das Pflanzenwachstum hängt von der Temperatur ab. Gleichzeitig lässt sich die Pflanze damit auf eine teilweise Ammoniumernährung einstellen. Das Risiko einer Nitratverlagerung im Boden wird reduziert und Emissionen gasförmiger N-Verbindungen, wie Lachgas, werden vermieden. Stabilisierte Dünger erlauben höhere Stickstoffeinzelgaben, ohne dass ein Überangebot an Nitrat ent- steht. Gegenüber einer Strategie mit konventionellen N-Düngern lassen sich Einzelgaben zeitlich vor- und zusammenlegen. Damit ist es möglich, Feldüberfahrten und damit Arbeitszeit einzusparen. Die angebotenen ammoniumstabilisierten Dünger unterscheiden sich hinsichtlich des verwendeten Düngemitteltyps und des eingesetzten Nitrifikationshemmstoffs (siehe Tabelle „Übersicht stabilisierter N-Mineraldünger“). Zusätzlich zu mineralischen Fest- und Flüssigdüngern lassen sich auch organische Dünger wie Gülle und Biogasgärreste mit Nitrifikationshemmern behandeln. Hier stehen neben den bekannten Mitteln Entec FL und Piadin neu Vizura und N-Lock zur Verfügung (siehe auch dlzSpecial „Stickstoffeffizienz steigern“ in dlz 11/2015). So wirken Urease-Inhibitoren Zur zweiten Gruppe der stabilisierten Stickstoffdünger gehört Harnstoff mit dem Zusatz von Urease-Inhibitoren (UI). Diese greifen bei der Umsetzung der Stickstoffform Amid (Harnstoff) zu Ammoni- Mithilfe von Nitri fikationshemmern lassen sich Dünge gaben zusammenle gen und Überfahrten einsparen. Foto: landpixel Ammoniumstabilisatoren Mit Ammoniumstabilisatoren lässt sich die Nitrifikation im Boden verzögern. Man nennt sie daher auch Nitrifikationshemmstoffe. Ammonium wird im Boden durch Mikroorganismen über Nitrit zu Nitrat umgewandelt. Dieser Vorgang dauert ab- Bernhard Fuchs, Norbert Baumgartner, Landesarbeitskreis Düngung Bayern JANUAR 2016 dlz agrarmagazin 73 Pflanzenbau Mein Nutzwert So vermeiden Sie Stickstoffverluste Sowohl Harnstoffals auch Nitrifikati onsinhibitoren kos ten im Handel etwa 15 bis 20 Cent/kg N Aufschlag. An diesen Stellen wirken unterschiedliche Stickstoffstabilisatoren Harnstoffinhibierung Nitrifikationshemmung Nitrifikationshemmstoff UreaseInhibitor um ein, der so genannten Hydrolyse, und bremsen sie. Biochemisch findet dieser Schritt noch vor der Nitrifikation statt. Die Umwandlung des Harnstoffs erfolgt – ebenfalls temperaturabhängig – mithilfe des im Boden vorhandenen Enzyms Urease. Bei Bodentemperaturen von 10 °C passiert das innerhalb von zwei Tagen. Die Hydrolysereaktion bewirkt einen deutlichen Anstieg des pH-Werts in der Umgebung des Harnstoffgranulats. Dabei kann es zu gasförmigen Ammoniakverlusten kommen. Wie viel Stickstoff verloren geht, hängt von den Anwendungsbedingungen, der Bodenart und vom pH-Wert des Bodens ab. Vor allem bei trockenem Wetter mit intensiver Sonneneinstrahlung und gleichzeitigem Wind kann es zu verstärkten Ausgasungsverlusten von Ammoniak kommen. Der Urease-Inhibitor blockiert die Aktivität des Enzyms. In der Folge verlangsamt sich die Umwandlungsgeschwindigkeit von Harnstoff zu Ammonium, je nach Bodentemperatur, um bis zu zehn Tage. Düngeverordnung im Blick Bodenhorizont Harnstoff Enzym Urease Ammonium Bakterien Nitrosomonas Hydrolyse Nitrit Bakterien Nitrobacter Nitrat Nitrifikation Die Umsetzung von Harnstoff zu Ammonium (Hydrolyse) findet innerhalb weniger Tage statt. An dieser Stelle können Ureasebremsen (Inhibitoren) eingreifen und den Stickstoff länger in der Harnstoffphase halten. Der pH-Wert steigt weniger schnell an, Ammoniakverluste werden vermindert. Nitrifikationshemmer wirken auf die Ammo niumphase und bremsen die Umwandlung zu Nitrit und Nitrat um mehrere Wochen. Das mindert die Nitratauswaschung und Lachgasverluste. Übersicht stabilisierter N-Mineraldünger Produkt Wirkstoff Grunddünger Zusammensetzung Hersteller Die neue Düngeverordnung und die NECRichtlinie (Richtlinie 2001/81 EG über nationale Emmissionshöchstmengen bei Ammoniak) bringen einige Verschärfungen. Sie schreiben in ihrem letzten Entwurf vom 1. Oktober 2015 das Einarbeiten von Harnstoffdüngern und organischen Düngemittel über 2 Prozent Trockensubstanz auf unbestellten Äckern vor. Die Einarbeitung muss unverzüglich innerhalb von 4 Stunden erfolgen. Ab 1. Januar 2018 soll das bereits nach 1 Stunde passieren. Ausgenommen sind Harnstoffdünger mit Urease-Inhibitor, Kompost sowie Festmist von Huf- und Klauentieren. Harnstoffdünger mit Urease-Inhibitor haben das Potenzial, Ammoniakverluste Nitrifikationsinhibitoren (NI) Alzon 46 Gemisch aus Decyanamid und 1 H-1,2,4-Triazol Harnstoff granuliert 46 % Gesamt-N als Carbamid-N SKW Piesteritz Entec 26 DMPP = 3,4-Dimethyl-pyrazolphosphat Ammonsulfatsalpeter mit Schwefel 26 % N Gesamt-N 7,5 % Nitrat-N 18,5 % Ammonium-N 13 % wasserlöslicher Schwefel Eurochem Agro Urease-Inhibitoren (UI) Novurea mit Agrotain NBPT = N(n-Butyl)-thiophosphortriamid Harnstoff granuliert 46 % Gesamt-N als Carbamid-N 0,25 % Agrotain Triferto Ureastabil NBPT = N(n-Butyl)-thiophosphortriamid Harnstoff geprillt 46 % Gesamt-N als Carbamid-N Agra Groupt Tschechien Utec1) NBPT = N(n-Butyl)-thiophosphortriamid Harnstoff granuliert 46 % Gesamt-N als Carbamid-N Eurochem Agro N = Stickstoff; 1) Produkt in Deutschland, Österreich, Schweiz, Benelux derzeit nicht erhältlich © dlz agrarmagazin 1/2016 Quelle: Fuchs, eigene Recherchen Neben der Verteilgenauigkeit ent scheidet auch die Düngerform über den Erfolg der Nährstoffgabe. 74 dlz agrarmagazin Januar 2016 P u RZ_B Fotos: landpixel (2), agrar-press zu senken und die Stickstoffausnutzung der Pflanzen zu erhöhen. Sie ermöglichen Ertragssteigerungen besonders auf leichten Standorten mit hohem pH-Wert, denn hier ist die Gefahr von Ammoniakverlusten am größten. Im Vergleich zwischen herkömmlichen Harnstoffdüngern und Varianten mit Urease-Inhibitor ließen sich bei Versuchen in Deutschland und Österreich außerdem höhere Eiweißgehalte bei Winterweizen feststellen, bei gleichem Ertrag. Der anwendungstechnische Vorteil liegt im Wegfall der vorgeschriebenen Dünger einarbeitung. Im Gegensatz zu Düngemitteln mit Ammoniumstabilisator haben Harnstoffdünger mit Urease-Inhibitor aber keinen Einfluss auf die Nitrifikation. Stickstoffeinzelgaben lassen sich also nicht zusammenlegen oder Überfahrten einsparen. Die Anwendung unterscheidet sich nicht von einer herkömmlichen Harnstoffdüngung. ks Bernhard Fuchs, Norbert Baumgartner, Landesarbeitskreis Düngung Bayern RZ_BCS_Xpro_Markenwelt_210x150_151130.indd 1 Auf unbestelltem Acker muss Harnstoff künftig unverzüglich eingearbeitet werden. Harnstoffdün ger mit Urease-Inhibitoren haben diese Auflage nicht, weil sie weniger Ammoniak freisetzen. 01.12.2015 11:32:42
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