Präzisionsdüngung im Zucchini-Anbau
1. Versuchsdurchführung
Regionetzwerk NRW
2. Hintergrund
Der ökologische Zucchinianbau ist sehr düngeintensiv und erfordert eine Düngestrategie, die ausreichend hohe N-Mengen zur Verfügung stellt. Das Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau e.V. kalkuliert bei einer Gesamtaufwuchsleistung von 1000 bis 1200 Dezitonnen pro Hektar einen Gesamt-Stickstoffbedarf von 230 bis 270 Kilogramm pro Hektar (IGZ, 2011), die Düngeverordnung gibt einen Bedarfswert von 250 kg N/ha an.
Der Netzwerkbetrieb, der diesen Versuch durchgeführt hat, baut seine Zucchini auf Dämmen an und verwendet unterschiedliche organische Düngemittel, um den hohen Gesamtdüngebedarf der Zucchini zu decken. Neben Potato Protein Liquid (PPL) und Vinasse setzt der Betrieb Haarmehlpellets ein. Diese werden betriebsüblich vor dem Anlegen der Dämme mit einem Pneumatikstreuer breitflächig ausgebracht.
In diesem Versuch wird geprüft, ob eine gezielte Ablage der Haarmehlpellets in der Dammmitte mithilfe einer satellitengestützen Positionsbestimmung (RTK) bei gleichbleibendem Ertrag eine Einsparung von Düngemitteln ermöglicht.
3. Versuchsfragen
- Wie viel Handelsdünger kann eingespart werden, wenn die Haarmehlpellets nicht breitflächig sondern mithilfe von RTK nur in der Dammmitte abgelegt werden?
- Wie wirken sich die unterschiedlichen Düngeverfahren auf den Ertrag und den Nitratgehalt im Boden aus?
- Welche der Düngevarianten ist ökonomisch die beste?
4. Versuchsaufbau
| Standortbeschreibung | |
|---|---|
| Boden-Klima-Raum | Lehmböden / oberer Mittelrhein, Niederrhein, südliches Münsterland / Niederungslagen (142) |
| Höhe (m ü. NHN) | ca. 70 |
| Bodenart | sandiger Lehm |
| Jahresniederschlag in mm | ca. 750 |
| Durchschnittstemperatur in °C | 10,3 |
| Ausgangslage auf der Versuchsfläche vor Versuchsanstellung | |
|---|---|
| Fruchtfolge | Zucchinianbau ist in die Fruchtfolge integriert. Als Vorfrucht wird Winterweizen angebaut, dann Grünroggen als Zwischenfrucht. Anschließend folgen die Zucchini. |
| Düngung | Die erste Düngung erfolgt in die Zwischenfrucht (Grünroggen). Herbstapplikation:
Im Anbaujahr der Zucchini erfolgt betriebsüblich die weitere Düngung wie folgt:
|
| Betriebsübliches Anbauverfahren | Zu Beginn der Anbausaison wird die Zwischenfrucht (Grünroggen) gemulcht und eingearbeitet. Die PPL-Düngung erfolgt vor einem ersten flachen Pflügen und der Bearbeitung mit einer Saatbeetkombination. Es folgt die betriebsübliche Düngung mit 100 kg N Haarmehlpellets einige Tage vor Pflanzung der Zucchini. Die Pflanzung selbst erfolgt in abschließend gefräste Dämme, die mit Pflanzfolie abgedeckt werden (Dammabstand 1,80 m und Pflanzabstand 0,50 m). Aus dem Pflanzabstand resultiert eine Pflanzendichte von ca. 11000 Pflanzen je Hektar. Unter der Pflanzfolie ist eine Tröpfchenbewässerung installiert. |
| Bodenuntersuchungen | Grundbodenuntersuchung (EUF-Methode) am 1.4.: |
| Der Versuch auf einen Blick | |
|---|---|
| Versuchstyp* | Praxisforschungsanlage (Einzelversuch) |
| Anlagetyp | Streifenversuch |
| Prüffaktor/en | Ausbringungstechnik, Düngemenge |
| Faktorstufen | Kontrolle (breitflächige Ausbringung, 85 kg N), Dammablage 60 kg N (Dammtäler bleiben ungedüngt), Dammablage 40 kg N (Dammtäler bleiben ungedüngt) |
| Anzahl Wiederholungen | Variante 0 (Kontrolle): 2-fach; Variante A/B: 3-fach |
| Prüfmerkmale | Nitratuntersuchung (Nitratcheck-Gerät, bis 30 cm Bodentiefe), Fruchtansatz (Blütenstände von jeweils 20 Pflanzen pro Parzelle), Ertrag (berechnet aus Fruchtansatz und durchschnittlichem Fruchtgewicht von 250 g) |
| Versuchszeitraum | 04/2020 - 08/2020 |
* Eine Beschreibung verschiedener Versuchstypen und einiger Grundbegriffe der Versuchsanstellung finden Sie hier (pdf-Datei, 0,4 MB).
Versuchsskizze
Der Abstand der Dämme beträgt 180 cm, die Fräse nimmt Erde für den Dammaufbau von max. 150 cm Breite auf.
5. Der Versuch in Bildern
Welche der drei Düngevarianten beim Zucchinianbau auf Dämmen zu den besten Erträgen führt, ist eine der Fragen, die mit diesem Versuch beantwortet werden sollen. Variante A: 60 kg N/ha Dammablage (mittels RTK nur in Dammbereich, Dammtäler bleiben ungedüngt), Variante B: 40 Kg N/ha Dammablage (mittels RTK nur in Dammbereich, Dammtäler bleiben ungedüngt), Variante C: 85 kg N/ha betriebsübliches Düngeverfahren (breitflächige Ausbringung mit pneumatischen Düngestreuer). Foto: David Büchler
6. Ergebnisse und Diskussion
Bodenuntersuchungen: Nitratgehalt
Die Nitrat-Untersuchungen fanden an folgenden Terminen statt:
- 09.04.2020: Gesamtfläche (Mischprobe, 0-90 cm)
- 30.04.2020, 28.05.2020, 07.07.2020: Varianten, jedoch ohne Wiederholung.
- 03.08.2020: Gesamtfläche (Mischprobe, 0-90 cm)
Abbildung 1 zeigt die Messwerte zu den einzelnen Messterminen. Auffällig sind lediglich die erhöhten Werte des ersten Messtermins. Im Verlauf der Saison liegen die Nmin-Werte relativ einheitlich auf einem ähnlichen Niveau, ein Unterschied zwischen den verschiedenen Varianten ist nicht auszumachen.
Nach der letzten Ernte beträgt der Nitratgehalt in einer Mischprobe der Schicht 0-30 cm 17 kg/ha, in der Tiefe bis 90 cm liegt der Nitratgehalt bei 40 kg/ha.
In keiner Düngevariante sind übermäßig hohe Nitratwerte im Boden festzustellen. Im weiteren Verlauf sollte jedoch dem Management der Pflanzenreste erhöhte Aufmerksamkeit geschenkt werden, da diese ein erhöhtes Mineralisationspotenzial bergen. Das IGZ (2011) gibt bei einem vergleichbaren Ertragsniveau eine potenzielle N-Menge im Ernterest von 150 bis 165 kg/ha an, die z.B. durch eine Zwischenfrucht gebunden werden muss.
Fruchtansatz und Ertrag
Abbildung 2 zeigt die Anzahl der durchschnittlichen Fruchtansätze von 20 Pflanzen in Abhängigkeit von unterschiedlichen Düngeverfahren. In der betriebsüblichen Variante wurden 23,5 Fruchtansätze pro Pflanze gezählt. Bei der Variante A (60 kg Dammablage) lag der Ertrag bei 21,7 Fruchtansätzen pro Pflanze, bei der Variante B (40 kg Dammablage) wurden 22,1 Fruchtansätze pro Pflanze gezählt. Die Unterschiede sind nicht signifikant (Varianzanalyse, α=0,05, p=0,77).
Ökonomische Bewertung der Varianten
Der Ertrag, berechnet aus Fruchtansatz und durchschnittlichem Fruchtgewicht von 250 g, liegt bei der betriebsüblichen Variante bei 500 dt/ha. Bei einer bezahlten Ausbeute von 73 % ergibt sich ein Erlös von 38.325 €/ha. Bei Variante A ist der Erlös um 2.951 €/ha niedriger, bei Variante B ist der Erlös um 2.299 €/ha geringer.
Die durch das angepasste Düngeverfahren eingesparten Arbeits- und Düngekosten liegen lediglich bei 38,87 €/ha (Variante A) bzw. 141,70 €/ha (Variante B). Demnach kann durch die verbesserten Düngevarianten keine ökonomische Optimierung erzielt werden. Das Risiko, insgesamt ein negatives Ergebnis im vierstelligen Bereich zu erzielen, ist groß.
7. Fazit und Ausblick
In dem hier vorgestellten Versuch wurde geprüft, wie sich bei ökologisch angebauten Zucchini die Anwendung unterschiedlicher Düngeverfahren auf den Ertrag (Fruchtansatz) auswirkt. Zusätzlich wurden die Verfahren ökonomisch bewertet und es wurde der Nitratgehalt im Boden überprüft.
Insgesamt konnten keine signifikanten Unterschiede bei der Zahl der geernteten Früchte festgestellt werden, sodass sich aus der Ertragsermittlung nicht ableiten lässt, welche Variante zu bevorzugen ist.
Bezieht man die ökonomische Bewertung mit ein, zeigt die betriebsübliche Variante Vorteile. Hier werden die höchsten Erlöse erzielt, die Einsparungen bei den anderen beiden Varianten sind wahrscheinlich zu gering, um die Verluste bei den Erlösen auszugleichen.
Die Nitratmessung zeigt, dass es bei der betriebsüblichen Variante zu keiner erhöhten Nitratauswaschung kommt, weshalb aus diesem Blickwinkel nichts gegen eine Fortführung des betriebsüblichen Düngeverfahrens spricht. Der geringe Kohlenstoffgehalt, der bei der Grundbodenuntersuchung festgestellt wurde, legt nahe, dass nur geringe N-Mengen durch Mineralisation aus dem Boden nachgeliefert werden können, was den hohen N-Düngebedarf erklärt.
In einem weiteren Versuch könnte geprüft werden, ob durch einen Verzicht auf die gesamte Düngemaßnahme (Haarmehlpelletgabe) so starke Kosteneinsparungen erzielt werden könnten, dass sich dadurch die potenziellen Erlösverluste ausgleichen ließen.
Bei einer Wiederholung des Versuchs wird ein ausbalanciertes Versuchsdesign angelegt.
Kontakt Regioberater
Daniel Gärttling
Tel.+49 2506 309-631
daniel.gaerttling(at)lwk.nrw.de
Regionetzwerk Nordrhein-Westfalen
Literatur
Feller, C., Fink, M., Laber, H., Maync, A., Paschold, P., Scharpf, H.C., Schlaghecken, J., Strohmeyer, K., Weier U. und Ziegler, J. (2011) Düngung im Freilandgemüsebau. In: M Fink (Hrsg.): Schriftenreihe des Leibniz-Instituts für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ), 3. Auflage, Heft 4, Großbeeren.
Präzisionsdüngung im Zucchini-Anbau
Der ökologische Zucchinianbau ist sehr düngeintensiv und erfordert eine Düngestrategie, die ausreichend hohe Stickstoffmengen zur Verfügung stellt. Unser Netzwerkbetrieb baut seine Zucchini auf Dämmen an und prüfte im Versuch, ob eine gezielte Ablage von Haarmehlpellets in der Dammmitte mithilfe einer satellitengestützen Positionsbestimmung (RTK) eine Einsparung von Düngemitteln ermöglicht ohne den Ertrag zu schmälern.