Düngebedarf für Weizen

Weizendüngepläne und gängige Methoden

Zuallererst müssen Sie die Bodenbeschaffenheit Ihres Feldes durch halbjährliche oder jährliche Bodenuntersuchungen prüfen, bevor Sie eine Düngemethode anwenden. Kein Feld auf der Welt gleicht dem anderen, und daher kann Ihnen niemand Ratschläge zu Düngemethoden geben, ohne die Testdaten Ihres Bodens, die Gewebeanalyse und die Anbaugeschichte zu berücksichtigen. Wir werden jedoch einige Standarddüngeprogramme und -optionen auflisten, die viele Landwirte weltweit anwenden.

Moderne Hochertragssorten haben eine höhere N-Nutzungseffizienz, d. h. sie nehmen den verfügbaren N besser auf und verwerten ihn besser. Allerdings sollten Landwirte bedenken, dass der Kornertrag und der Proteingehalt des Korns negativ miteinander korreliert sind. Folglich sollten Landwirte den Zeitpunkt und die Menge der N-Düngung bestmöglich anpassen, um ein gutes Gleichgewicht zwischen diesen beiden Faktoren zu erreichen.

Ziel der Düngung ist es, der Weizenpflanze die richtige Art und Menge an Nährstoffen zur Verfügung zu stellen, die sie benötigt, um zu wachsen und nachhaltig hohe Erträge zu erzielen. Um den Düngeplan zu erstellen, sollte der Landwirt mit einem Agronomen sprechen und Folgendes berücksichtigen:

– die Sorte, die angebaut werden soll

– Erwarteter Ertrag

– Bodeneigenschaften

– Nährstoffgehalt des Bodens 

– Aussaattermin

– Menge der Bewässerung und Niederschläge

Im Allgemeinen benötigt die Weizenpflanze für ein optimales Wachstum und einen guten Ertrag die folgenden Nährstoffe: Stickstoff (N), Kalium (K), Phosphor (P) (Phosphat = PO₄³-), Schwefel (S), Magnesium (Mg), Eisen (Fe), Μangan (Mn), Zink (Zn), Bor (B), Kupfer (Cu), Kalzium (Ca).

Nährstoffbedarf in verschiedenen Wachstumsstadien von Weizen

Wachstumsstadium Nährstoff

Keimung N, PO₄³-

Bestockung N, Mg 

Schossen N, PO₄³-, K, S, Mg, Zn

Ährenschwellen -Reife N, PO₄³-, Mg, B

N – Stickstoff 

Wie bei vielen anderen Kulturen auch, sind Stickstoff und Wasser die wichtigsten Faktoren, die den endgültigen Ertrag von Weizen beeinflussen. Um den höchsten Ertrag und die beste Kornqualität zu erzielen, sollte der Landwirt jedoch bedenken, dass ein geeignetes Düngeprogramm auf einem fruchtbaren Boden den Bedarf des Weizens an allen verschiedenen Nährstoffen decken sollte. Nach Angaben der FAO werden in der Regel 25 kg Stickstoff benötigt, um 1 Tonne Weizenkorn pro Hektar zu erzeugen (1). 

Die erforderlichen N-Mengen können mit der Gleichung für den Nitrat-Test im Boden berechnet werden (2). 

Nrec = (2,5) (EY) – STN (0-24 inc) – Npc

Wobei:  EY = der erwartete Ertrag (Scheffel pro Acre)

               STN = Nitrat-Stickstoff, gemessen in einer Tiefe von 24 Zoll (=60 cm) (lb pro Acre) 

               Npc = von der Vorfrucht (Leguminose) gelieferte N-Menge (lb pro Acre)

Der Npc-Wert hängt von der auf dem Feld angebauten Vorfrucht und der Pflanzendichte ab. Diese Zahl kann zwischen 20 bis 30-40 lb N pro Acre (= 22,4 bis 33,6-44,8 kg pro Hektar) variieren. 

Zur Umrechnung der obigen Zahlen sei daran erinnert, dass:

1 lbs = 0,4536 kg

1 Zoll = 2,54 cm

1 Acre = 0,4046 Hektar

1 Scheffel Weizen = 60 lbs = 27,216 kg

Die Berechnung des Stickstoffbedarfs hilft dabei, ein spezielles Düngeprogramm für jede Feldfrucht zu erstellen. In der Regel düngen Landwirte jedoch nach Erfahrungswerten oder gemäß den veröffentlichten Empfehlungen. In der Regel werden in jedem Land oder jeder Region, in denen Weizen eine wichtige Kulturpflanze ist, die empfohlenen N-Mengen von den Regierungen oder Institutionen veröffentlicht. Je nach Bodenfruchtbarkeit (organischer Gehalt des Bodens) liegt die erforderliche Gesamtmenge an Stickstoff, die gedüngt werden muss, zwischen 20 und 120 kg pro Hektar. 

Die Gesamtmenge der N-Düngung ist bei Sommerweizen gewöhnlich 10-20% höher als bei Winterweizen, da der angestrebte Proteingehalt des Korns etwa 1-1,5% höher ist (3). Bei Hartweizen hingegen können sich die Landwirte an den Empfehlungen für Winterweizen orientieren.

Die empfohlenen oder berechneten Mengen an Stickstoffdünger, die der Kultur zugeführt werden, können in 2-3 Gaben aufgeteilt werden. Während die Ausbringung in einer einzigen Dosis auf regengesättigten Weizenfeldern durchaus üblich ist, zeigen Erfahrung und wissenschaftliche Erkenntnisse, dass die Aufteilung der N-Menge auf zwei bis drei Gaben über die gesamte Vegetationsperiode hinweg effizienter ist und höhere Erträge bringt (4).

Die erste Gabe kann unmittelbar vor oder während der Aussaat erfolgen, wobei 35-50 % der Gesamtmenge an Stickstoff verabreicht werden. Folgt der Weizen auf eine Sojakultur oder eine gut gedüngte Maiskultur, muss nur wenig zusätzlicher Stickstoff ausgebracht werden. Sollte dies nicht der Fall sein, wäre eine Gabe von 4-7 kg N pro Hektar eine angemessene Menge. Bei sandigen Böden oder später Aussaat kann die anfängliche N-Düngung erhöht werden.

Wenn der Landwirt für die erste Ausbringung Ammoniumthiosulfat (12-0-0-26) verwenden möchte, muss unbedingt vermieden werden, dass der Dünger mit dem Saatgut in Berührung kommt. Es besteht auch ein hohes Risiko, dass das Saatgut beschädigt wird, wenn es mit großen Mengen von Harnstoff (46-0-0) in Berührung kommt, insbesondere auf trockenen Böden. Wenn die Ausbringung von Harnstoff und die Aussaat gleichzeitig erfolgen müssen, können Sie die Menge an Harnstoff auf weniger als 1,8 kg pro Hektar beschränken oder das Feld vorher bewässern. Auf genügend feuchten Feldern kann die Menge an Harnstoff, die mit dem Saatgut in Berührung kommt, auf 13,7 kg pro Hektar erhöht werden, ohne dass es zu Keimungsproblemen kommt (2). Als Alternative zu chemisch-synthetischen Düngemitteln können Landwirte 5-6 Wochen vor der Aussaat 2-3 Tonnen Dung pro Hektar (oder Kompost und andere organische Stoffe) ausbringen. Ein oberflächiges Pflügen und Regenfälle oder Bewässerung könnten zu diesem Zeitpunkt hilfreich sein, um den Dung einzuarbeiten.

Die 2. bis 3. N-Gabe kann während der Wurzelhalsentwicklung, der Bestockung oder dem Schossen erfolgen. Es wird empfohlen, die Düngemittel zusammen mit der Bewässerung auszubringen. Eine Ausbringung in diesem Zeitraum beschleunigt das vegetative Wachstum der Pflanzen, kann sie aber anfälliger für Umknicken machen. Um einen höheren Kornertrag und mehr Eiweiß zu sichern, empfiehlt es sich oft, den Stickstoff etwas später, während der Blütenentwicklung, auszubringen. Versuchsergebnisse haben gezeigt, dass die Anwendung einer flüssigen Harnstoff-Ammoniumnitrat-Lösung (28 oder 32 %) 2 bis 5 Tage nach der Anthese den Eiweißgehalt des Korns erhöht. Alternativ dazu kann eine Blattdüngung mit N um die Anthese herum die Ährenbildung fördern und den Proteingehalt erhöhen. Untersuchungen haben ergeben, dass eine Düngung von 5-6 kg pro Hektar den Eiweißgehalt um 0,5 bis 1 % erhöhen kann (2).

Der Einsatz von Stickstoff im Weizenanbau ist aus einem weiteren Grund wichtig: Stickstoffdünger reduziert die negativen Auswirkungen von Natriumchlorid auf die Weizenerträge. Laut einer Studie (6) wurden Ährenlänge, Anzahl der Ährchen, Anzahl der Körner pro Ähre, Korngewicht pro Ähre und 1000-Korn-Gewicht durch Wechselwirkungen zwischen Sorte und Stickstoff und durch Wechselwirkungen zwischen Salzgehalt und Stickstoff beeinflusst. Bei einem Salzgehalt von 7,6 dS/m führte die Ausbringung von 210 kg Stickstoff pro Hektar zu einer Ertragssteigerung von 54,7 %.

Phosphor (P) – Kalium (K)

P und K sind nach N die beiden wichtigsten Nährstoffe für den Weizenanbau. In der Regel werden die P- und K-Dünger bei der Aussaat zugeführt. Meistens handelt es sich um Dünger mit dosierter Freisetzung, um die Nährstoffauswaschung zu verringern und bessere Ergebnisse zu erzielen. Eine übliche Zusammensetzung eines synthetischen Düngemittels für die drei Hauptnährstoffe (NPK), die für die erste Düngung bei der Aussaat verwendet werden, sind beispielsweise 20-10-0, 24-40-0, 30-15-0 und 30-15-5.

Phosphor wird im Allgemeinen als Phosphat (PO₄³-) ausgebracht, wobei die für einen maximalen Ertrag erforderliche Menge in der Regel bei 20-40 kg P pro Hektar liegt. In sauren Böden kann eine P-Gabe mit Mengen, die näher an den höchsten empfohlenen Grenzwerten liegen, erforderlich sein (Rutter et al., 2017). Da Phosphat keine negativen Auswirkungen auf die Keimung von Saatgut hat, kann es bei der Aussaat ausgebracht werden. Die Aufnahme von P ist bei 18-25°C optimal. Das Element wird von der Pflanze absorbiert und zur Ähre transportiert, wo der Bedarf am höchsten ist. Ausreichende P-Mengen in der Pflanze können in Verbindung mit N-Düngung zur Ertragsmaximierung beitragen. Ein übermäßiger Einsatz von Phosphordüngern, insbesondere im Winter, kann jedoch zu einer Verringerung der Frosttoleranz von Weizenpflanzen sowie des Kornproteingehalts und der Bioverfügbarkeit von Zink führen (Gusta et al., 1999, Zhang et al., 2017).  Die Anwendung von P kann auch bei Direktsaatsystemen wichtig sein. Laut einer Studie (8) kann die Ausbringung von P-Dünger auf die Bodenoberfläche bei einem P-Mangel in einem Direktsaatsystem auch ohne Einarbeitung helfen, den P-Mangel zu beheben. Dies erhöht jedoch auch das Risiko von P-Verlusten im abfließenden Oberflächenwasser.

Kalium wird von der Weizenpflanze zu Beginn des Wachstums und während der Entwicklung von Spross und Blütenstand am meisten benötigt. Eine zusätzliche K-Düngung ist nicht erforderlich, wenn der Bodentest für K 161 ppm oder mehr ergibt. Bei einem Mangel beträgt die zusätzliche Menge an K2O normalerweise 2-7 kg pro Hektar (2). Bei sandigen Böden kann die Menge höher sein. P spielt eine wichtige Rolle bei der Stärkebildung, der Mobilisierung von Kohlenhydraten, der Pflanzenvitalität und der Photosynthese und unterstützt die Kornfüllung. P kann auch über eine Blattdüngung verabreicht werden. Experimentelle Daten haben gezeigt, dass die Blattdüngung mit verdünnten Lösungen von Kaliumorthophosphat (KH2PO 10 kg/ha) eine durch Hitze und Trockenheit verursachte Blattseneszenz verzögern kann, wodurch die Blätter länger photosynthetisch produktiv bleiben. Dies führt zu einer Ertragssteigerung (Benbella und Paulsen, 1998).

S – Schwefel

Schwefel ist aus zwei Gründen ein wesentlicher Nährstoff im Weizenanbau. Zunächst beeinflusst er die Stickstoffnutzungseffizienz der Pflanzen. Das bedeutet, dass ein Mangel an S im Boden zu einer verminderten Stickstoffaufnahme durch die Pflanzen führt. Jahrelange Bewässerung und fehlende S-Düngung haben dazu geführt, dass viele Böden (35-80 %) an S-Mangel leiden. Die meisten heute verwendeten N-Dünger enthalten jedoch eine ausreichende Menge an S. Ein typisches Beispiel ist 40-0-0 (14 SO3). Nach den allgemeinen Richtlinien für Weizen liegt der S-Gehalt im Pflanzengewebe bei 0,4 %. Darüber hinaus spielt S eine Schlüsselrolle für die Qualität des Weizenkorns, insbesondere wenn es für die Brotherstellung verwendet wird. S spielt eine entscheidende Rolle bei der Proteinbildung (Hřivna et al., 2015).

S kann innerhalb der Pflanze nicht mobilisiert werden. Aus diesem Grund und aufgrund der positiven Wechselwirkung zwischen S und N sollte S in kleineren Dosen (mehr als eine Anwendung) in verschiedenen Wachstumsstadien, bei Bedarf und zusammen mit N-Düngern zugegeben werden. Der S-Bedarf von Weizen (in Form von SO3 oder SO2-4) liegt bei etwa 3-5 kg pro Hektar (2). Der S-Bedarf kann auch durch den Einsatz von Mangansulfat (MnSO4) in 2-3 Blattanwendungen kurz vor der ersten Bewässerung gedeckt werden (2,5 kg MnSO4 in 500 l Wasser). Schließlich werden die Weizenkulturen durch Zinksulfat (ZnSO₄) mit S versorgt, das in der Regel in einer Menge von 25 kg pro Hektar ausgebracht wird(5). Grundsätzlich sollte der Landwirt eine Untersuchung des Boden-Pflanzen-Gewebes durchführen und die S-Menge anpassen.

Dies sind jedoch nur einige allgemeine Richtlinien, die nicht ohne eigene Prüfung befolgt werden sollten. Kein Feld gleicht dem anderen, und daher kann Ihnen niemand Ratschläge zur Düngung geben, ohne die Daten der Bodenuntersuchung, der Gewebeanalyse und der Anbaugeschichte zu berücksichtigen.

Verweise:

1. https://www.fao.org/3/Y4011E/y4011e06.htm
2. https://extension.umn.edu/crop-specific-needs/wheat-fertilizer-recommendations#nitrogen-recommendations-1084760
3. https://www.montana.edu/news/11207/spring-nitrogen-fertilizing-for-optimal-wheat-production
4. http://www.uky.edu/Ag/Wheat/nitrogen.html
5. https://iiwbr.icar.gov.in/wp-content/uploads/2018/02/EB-52-Wheat-Cultivation-in-India-Pocket-Guide.pdf
6. https://www.academia.edu/39091586/Nitrogen_Fertilizer_Reduces_the_Impact_of_Sodium_Chloride_on_Wheat_Yield
7. https://www.academia.edu/26485265/Response_of_wheat_to_foliar_application_of_urea_fertilizer
8. https://www.academia.edu/62982352/Fertilizer_Phosphorus_Management_Options_for_No_Till_Dryland_Winter_Wheat

Benbella, M. & Paulsen, G.M. 1998. Efficacy of treatment for delaying senescence of wheat leaves. II. Senescence and grain yield under field conditions. Agron. J., 90: 332-338.

Gusta, L. V., O’connor, B. J., & Lafond, G. L. (1999). Phosphorus and nitrogen effects on the freezing tolerance of Norstar winter wheat. Canadian journal of plant science, 79(2), 191-195.

Hřivna, L., Kotková, B., & Burešová, I. (2015). Effect of sulphur fertilization on yield and quality of wheat grain. Cereal Research Communications, 43(2), 344-352.

Rutter, E. B., Arnall, D. B., & Watkins, P. (2017). Evaluation of Phosphorus Fertilizer Recommendations in No-Till Winter Wheat.

Zhang, W., Liu, D., Liu, Y., Chen, X., & Zou, C. (2017). Overuse of phosphorus fertilizer reduces the grain and flour protein contents and zinc bioavailability of winter wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 65(8), 1473-1482.

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