Agrarwissenschaftler zur Neuzeit
Kulturpflanzenerträge, Klimawirkungen, CO2-Effekte, Glyphosat-Vorteile
EUR 26,90
Format: 13,5 x 21,5 cm
Seitenanzahl: 160
ISBN: 978-3-99130-516-3
Erscheinungsdatum: 31.10.2024
Der Winterweizenertrag ist von der Stickstoffdüngung und der Niederschlagssumme im Mai und Juni abhängig, wobei der Klimawandel bei hohen Temperaturen einen negativen Einfluss auf den Ertrag und die Einkommenssituation der Landwirte hat.
Dr. Helfried Zschaler
Ex-post und ex-ante Abschätzung des Winterweizenertrages in Abhängigkeit von Stickstoffdüngung, vom Niederschlagsniveau und von Temperaturen in Deutschland
Ex-post and ex-ante estimates of winter wheat yields in dependency on nitrogen fertilizing and precipitation level as well as temperatures in Germany
Zusammenfassung
Ziel: Das Ziel des Beitrages besteht erstens darin, Informationen zum Einfluss der N-Düngung auf die Ertragsbildung in Abhängigkeit von den Niederschlagsniveaus abzubilden sowie die Folgen der Überdüngung auf die Ökologie zu dokumentieren. Zweitens soll der Einfluss der Temperatur auf die Ertragsbildung, den Deckungsbeitrag und die N-Düngung aufgezeigt werden.
Material und Methoden: 249 Parzellen-Versuche wurden von 2012 bis 2022 zur Stickstoffdüngung in Winterweizen und in ganz Deutschland unter Einbeziehung der regionalen Jahreswitterung (Mai + Juni + 1. Dekade Juli Niederschlagssummen und Temperaturen) durchgeführt. Neben Daten zur N-Steigerung aus eigenen Versuchen wurden von den Landwirtschaftskammern Daten bereitgestellt. Ex-post Regressionsmodelle für den Ertrag in Abhängigkeit von N-Düngung und den Niederschlagssummen werden aufgestellt. Der Deckungsbeitrag wird in Abhängigkeit von den Erträgen, N-Düngungen und den Niederschlagssummen berechnet.
Ergebnisse: Bei einer 190 mm Niederschlagssumme im Mai, Juni und in der ersten Dekade im Juli und bei einer N-Düngung von 200 kg N/ha beträgt das Ertragsmaximum 92 dt/ha. Bei einer 140 mm Niederschlagssumme und bei einer N-Düngung von 175 kg/ha liegt das Ertragsmaximum bei 77 dt/ha. Bei einer Niederschlagssumme von 90 mm und bei einer N-Düngung von 160 kg N/ha erreicht das Ertragsmaximum 66 dt/ha. Über das Ertragsmaximum hinausgehende N-Düngungen führen in allen Niederschlagsbereichen zu signifikanten Ertragsverlusten.
Bei einer Niederschlagssumme von 220 mm und bei einer Mai/Juni-Temperatur von 10 Grad werden ein Ertrag von 114 dt/ha, ein Deckungsbeitrag von 889 €/ha und eine N-Düngung von 210 kg/ha erreicht.
Bei einer Niederschlagssumme von 50 mm und bei einer Mai/Juni-Temperatur von 18 Grad werden ein Ertrag von 45 dt/ha, ein Deckungsbeitrag von –75 €/ha und eine N-Düngung von 85 kg/ha erzielt.
Fazit: Die maximalen Erträge, N-Düngungen und Deckungsbeiträge stehen in signifikanter positiver Korrelation zur Niederschlagssumme von Mai, Juni und erster Dekade im Juli.
Die Erträge, Deckungsbeiträge und N-Düngungen stehen in signifikanter negativer Korrelation zu den Mai/Juni-Temperaturen.
Summary
Aim: The aim of the article is firstly to provide information on the influence of N fertilization on yield formation as a function of precipitation levels and to document the consequences of over-fertilization on ecology. And secondly, to show the influence of temperature on yield formation, contribution margin and N fertilization.
Material and methods: 249 plot trials were carried out from 2012 to 2022 on nitrogen fertilization in winter wheat and throughout Germany, taking into account the regional annual weather conditions (May+ June+ 1st decade of July precipitation totals and temperatures). In addition to data on N increase from our own trials, data was also provided by the chambers of agriculture. Ex-post regression models for yield as a function of N fertilization and precipitation totals were set up. The contribution margin is calculated as a function of yields, N fertilization and precipitation totals.
Results: With a precipitation sum of 190 mm in May+ June+ 1st decade of July and an N fertilization of 200 kg N/ha, the maximum yield is 92 dt/ha. With a precipitation total of 140 mm and an N fertilization of 175 kg per ha, the maximum yield is 77 dt/ha. With 90 mm of precipitation and N fertilization of 160 kg N/ha, the maximum yield is 66 dt/ha. N fertilization beyond the maximum yield.
N fertilization beyond the maximum yield leads to significant yield losses in all precipitation ranges.
With a total rainfall of 220 mm and a May/June temperature of 10 degrees, a yield of 114 dt/ha, a contribution margin of 889 €/ha and an N fertilisation of 210 kg/ha.
With a rainfall total of 50 mm and a May/June temperature of 18 degrees, a yield of 45 dt/ha, a contribution margin of –75 €/ha and an N fertilisation of 85 kg/ha are achieved.
Conclusions: The maximum yields, N fertilisation and contribution margins are significantly positively correlated with the total rainfall in May+ June+ 1st decade of July.
The yields, cover crops and N fertilisation are significantly negatively correlated with the May/June temperatures.
Keywords
Winter wheat yield; N fertilisation; precipitation; temperatures;
Keywords
Winter wheat yield; N fertilisation; precipitation; temperatures; climate change; contribution margin; ecology
Stichwörter
Winterweizenertrag; N-Düngung; Niederschläge; Temperaturen
1 Einleitung
Lawrence (2010) zeigte in einer Studie, dass der Weizen weltweit die größte Bedeutung für die Nahrungsmittelerzeugung hat.
Winterweizen ist in Deutschland 2023 mit 2,89 Millionen ha die Kultur mit dem größten Anbauumfang und der höchsten Bedeutung für die Nahrungsmittelproduktion.
Winterweizen hatte 2020 in Deutschland eine jährliche Nettofestlegung von 788 kg CO2/ha und ist damit klimapositiv zu bewerten (BROEKER, 2020).
Die Belastung des Grundwassers mit Nitrat ist teilweise noch zu hoch.
Der Stickstoffüberschuss darf nicht mehr als 50 kg/ha betragen. Dieser Wert ist für Deutschland ab 2020 verbindlich (BMUB, 2016).
Zur erforderlichen Entlastung des Grundwassers mit Nitrat in den „roten Gebieten“ (mit mehr als 50 mg Nitrat/l Grundwasser) sind nach AWATER-ESPER (2019) und TAUBE (2021) bei der Düngebedarfsermittlung 20 % abzuziehen.
Das Ziel des Beitrages besteht hauptsächlich darin, Informationen über den Einfluss der N-Düngung, der Niederschlagsniveaus auf die Ertragsbildung und die Einkommenssituation in der landwirtschaftlichen Praxis bereitzustellen sowie die Folgen der Überdüngung auf die Ökologie aufzuzeigen. Des Weiteren soll der Klimawandel dokumentiert werden.
2 Material und Methoden
249 Parzellen-Versuche von 2012 bis 2022 wurden mit N-Düngern in den unten beschriebenen Bundesländern unter Einbeziehung der regionalen Jahreswitterung mit Brot- und A-Weizensorten in vollrandomisierten einfaktoriellen Blockanlagen durchgeführt, mit Parzellen-Mähdreschern geerntet, auf 86 % Trockensubstanz berechnet und mit einfaktoriellen Regressionsanalysen ausgewertet. Die Versuche mit 55 bis 75 Bodenpunkten beinhalteten enge Fruchtfolgen (meist 3-jährige mit Wintergerste, Winterraps oder Zuckerrüben). Die Versuchsfelder wurden auch mit Kali und Phosphor entsprechend den Nährstoffuntersuchungen gedüngt und nach Schadensschwellen (Bekämpfungsrichtwerten) mit Herbiziden gegen Unkräuter, Halmstabilisatoren sowie Fungiziden (gegen pilzliche Schaderreger) behandelt. Daten zur N-Steigerung mit 0 bis max. 240 kg N pro ha (ZSCHALER et al., 2019) wurden auch von Landwirtschaftskammern – Sachsen, Brandenburg, Niedersachsen, Thüringen und Bayern (zum Teil mit mehreren Versuchen pro Jahr und auf unterschiedlichen Standorten) – sowie vom Sortenversuchswesen in Deutschland bereitgestellt.
Die mit der frei programmierbaren Software SAS (Statistical Analyse System, USA) berechneten Niederschläge ergaben nur für die Monate Mai und Juni und die erste Dekade im Juli eine positive Korrelation zum Ertrag.
Der multiple Interkorrelations-Koeffizient der Niederschläge in den vorliegenden Versuchen vom Mai, Juni und in der ersten Dekade im Juli aller Standorte lag im Mittel bei 0,85, bei einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p < 0,1. In diesem Beitrag wurden deshalb die Niederschläge von Mai und Juni sowie aus der ersten Dekade im Juli addiert.
Die Einteilung in die nachstehend aufgeführten Niederschlagsbereiche erfolgte nach den meteorologischen Daten der Versuchsbetriebe und nach Angaben des Deutschen Wetterdienstes.
Das atlantische Niederschlagsniveau mit 190 mm hat einen durchschnittlichen Niederschlag im Mai, Juni und in der ersten Dekade im Juli.
Das mittlere Niederschlagsniveau beinhaltet hat einen durchschnittlichen Niederschlag von 140 mm in diesem Zeitraum.
Das niedrige Niederschlagsniveau mit 90 mm hat einen durchschnittlichen Niederschlag im Mai, Juni und in der ersten Dekade im Juli.
Die Niederschlagsniveaus unterscheiden sich mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p < 0,05 signifikant voneinander.
Weitere Definitionen: Die N-Bilanz ist die N-Düngung in kg/ha und Nmin und N-Vorfrucht und N-Rest-organisch minus N-Entzug durch das Korn und Stroh (Ertrag mal 2,5 bei einem Rohproteingehalt von 14 % in kg/ha). Die Leistung in €/ha ist der Ertrag in dt/ha mal 23 €/dt (top agrar 2023). Der Deckungsbeitrag in €/ha ist die Leistung minus der Produktionskosten in €/ha.
Der Ertragskoeffizient ist die Ertragsdifferenz (höchster – niedrigster Wert der Analysen) geteilt durch die Temperaturdifferenz (höchster – niedrigster Wert) gibt an, um wie viel sich der Ertrag bei einer Temperaturabsenkung von 1 Grad erhöht.
Alle Mittelwerte der Optimalerträge sind gerundet.
Die Entwicklungsstadien des Winterweizens wurden nach ZADOKS et al. (1974) benannt.
3 Ex-post Abschätzung der Versuchsergebnisse
3.1 Hohes atlantisches Niederschlagsniveau
Bei 190 mm durchschnittlichem Niederschlag im Mai, Juni und in der ersten Dekade im Juli erhöht sich zunächst der Ertrag mit zunehmendem N-Aufwand und es wird ein Ertragsmaximum von 92 dt/ha bei einer N-Düngung von 220 kg N/ha erreicht. Die N-Bilanz beträgt –10 kg/ha. Bei einer weiteren Steigerung der N-Düngung auf 240 kg N/ha sinkt der Ertrag mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p < 0,1 signifikant gegenüber dem Ertragsmaximum ab und führt auch zur Grundwasserbelastung. Der N-Bilanzüberschuss beträgt bei einer N-Düngung von 240 kg N/ha und einem Nmin von 35 kg/ha + 44 kg/ha. Der N-Bilanz-Überschuss führt zu stärkeren klimaschädlichen N2O-Emmisionen und zur Klimabelastung (FLESSA, 2019).
3.2 Mittleres Niederschlagsniveau
Bei 140 mm Niederschlag erhöht sich zunächst der Ertrag mit zunehmendem N-Aufwand und das Ertragsmaximum beträgt 77 dt/ha bei einer N-Düngung von 185 kg/ha. Die N-Bilanz beträgt –4 kg/ha.
Eine weitere Steigerung der N-Düngung auf 210 kg N/ha und mehr bringt mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p < 0,1 signifikant gegenüber dem Ertragsmaximum eine Ertragsdepression sowie eine Grundwasserbelastung. Die N-Bilanz beträgt bei einer N-Düngung von 210 kg N/ha und einem Nmin von 35 kg/ha 52 kg/ha und liegt damit etwas über dem Grenzwert von 50 kg/ha. Der N-Bilanz-Überschuss führt zu stärkeren klimaschädlichen N2O-Emmisionen und zur Klimabelastung (FLESSA, 2019).
3.3 Geringes Niederschlagsniveau
Bei 90 mm Niederschlag im Mai, Juni und in der ersten Dekade im Juli und bei häufig auftretender Vorsommertrockenheit erhöht sich zunächst der Ertrag mit zunehmendem N-Aufwand und das Ertragsmaximum beträgt 66 dt/ha bei einer N-Düngung von 150 kg N/ha (Abbildung 3). Die N-Bilanz liegt bei +2 kg/ha. Höhere N-Düngungen, z. B. 200 kg/ha, können durch die zu geringen Niederschläge mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p < 0,1 signifikant gegenüber dem Ertragsoptimum nicht in einen Ertrag umgesetzt werden und führen zu einer Grundwasserbelastung. Die N-Bilanz beträgt bei einer N-Düngung, z. B. 200 kg/ha und einem Nmin von 35 kg/ha, + 69 kg/ha und liegt damit über dem Grenzwert von 50 kg/ha. Der N-Bilanz-Überschuss führt zu stärkeren klimaschädlichen N2O-Emmisionen und zur Klimabelastung (FLESSA, 2019).
Darüber hinaus begrenzt eine kürzere Vegetationsperiode (längere Vegetationsruhe) die Ertragsbildung und resultiert auch in früheren Ernteterminen.
Die Optimalerträge unterscheiden sich mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p < 0,05 signifikant in den einzelnen Niederschlagsniveaus voneinander.
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Ex-post und ex-ante Abschätzung des Winterweizenertrages in Abhängigkeit von Stickstoffdüngung, vom Niederschlagsniveau und von Temperaturen in Deutschland
Ex-post and ex-ante estimates of winter wheat yields in dependency on nitrogen fertilizing and precipitation level as well as temperatures in Germany
Zusammenfassung
Ziel: Das Ziel des Beitrages besteht erstens darin, Informationen zum Einfluss der N-Düngung auf die Ertragsbildung in Abhängigkeit von den Niederschlagsniveaus abzubilden sowie die Folgen der Überdüngung auf die Ökologie zu dokumentieren. Zweitens soll der Einfluss der Temperatur auf die Ertragsbildung, den Deckungsbeitrag und die N-Düngung aufgezeigt werden.
Material und Methoden: 249 Parzellen-Versuche wurden von 2012 bis 2022 zur Stickstoffdüngung in Winterweizen und in ganz Deutschland unter Einbeziehung der regionalen Jahreswitterung (Mai + Juni + 1. Dekade Juli Niederschlagssummen und Temperaturen) durchgeführt. Neben Daten zur N-Steigerung aus eigenen Versuchen wurden von den Landwirtschaftskammern Daten bereitgestellt. Ex-post Regressionsmodelle für den Ertrag in Abhängigkeit von N-Düngung und den Niederschlagssummen werden aufgestellt. Der Deckungsbeitrag wird in Abhängigkeit von den Erträgen, N-Düngungen und den Niederschlagssummen berechnet.
Ergebnisse: Bei einer 190 mm Niederschlagssumme im Mai, Juni und in der ersten Dekade im Juli und bei einer N-Düngung von 200 kg N/ha beträgt das Ertragsmaximum 92 dt/ha. Bei einer 140 mm Niederschlagssumme und bei einer N-Düngung von 175 kg/ha liegt das Ertragsmaximum bei 77 dt/ha. Bei einer Niederschlagssumme von 90 mm und bei einer N-Düngung von 160 kg N/ha erreicht das Ertragsmaximum 66 dt/ha. Über das Ertragsmaximum hinausgehende N-Düngungen führen in allen Niederschlagsbereichen zu signifikanten Ertragsverlusten.
Bei einer Niederschlagssumme von 220 mm und bei einer Mai/Juni-Temperatur von 10 Grad werden ein Ertrag von 114 dt/ha, ein Deckungsbeitrag von 889 €/ha und eine N-Düngung von 210 kg/ha erreicht.
Bei einer Niederschlagssumme von 50 mm und bei einer Mai/Juni-Temperatur von 18 Grad werden ein Ertrag von 45 dt/ha, ein Deckungsbeitrag von –75 €/ha und eine N-Düngung von 85 kg/ha erzielt.
Fazit: Die maximalen Erträge, N-Düngungen und Deckungsbeiträge stehen in signifikanter positiver Korrelation zur Niederschlagssumme von Mai, Juni und erster Dekade im Juli.
Die Erträge, Deckungsbeiträge und N-Düngungen stehen in signifikanter negativer Korrelation zu den Mai/Juni-Temperaturen.
Summary
Aim: The aim of the article is firstly to provide information on the influence of N fertilization on yield formation as a function of precipitation levels and to document the consequences of over-fertilization on ecology. And secondly, to show the influence of temperature on yield formation, contribution margin and N fertilization.
Material and methods: 249 plot trials were carried out from 2012 to 2022 on nitrogen fertilization in winter wheat and throughout Germany, taking into account the regional annual weather conditions (May+ June+ 1st decade of July precipitation totals and temperatures). In addition to data on N increase from our own trials, data was also provided by the chambers of agriculture. Ex-post regression models for yield as a function of N fertilization and precipitation totals were set up. The contribution margin is calculated as a function of yields, N fertilization and precipitation totals.
Results: With a precipitation sum of 190 mm in May+ June+ 1st decade of July and an N fertilization of 200 kg N/ha, the maximum yield is 92 dt/ha. With a precipitation total of 140 mm and an N fertilization of 175 kg per ha, the maximum yield is 77 dt/ha. With 90 mm of precipitation and N fertilization of 160 kg N/ha, the maximum yield is 66 dt/ha. N fertilization beyond the maximum yield.
N fertilization beyond the maximum yield leads to significant yield losses in all precipitation ranges.
With a total rainfall of 220 mm and a May/June temperature of 10 degrees, a yield of 114 dt/ha, a contribution margin of 889 €/ha and an N fertilisation of 210 kg/ha.
With a rainfall total of 50 mm and a May/June temperature of 18 degrees, a yield of 45 dt/ha, a contribution margin of –75 €/ha and an N fertilisation of 85 kg/ha are achieved.
Conclusions: The maximum yields, N fertilisation and contribution margins are significantly positively correlated with the total rainfall in May+ June+ 1st decade of July.
The yields, cover crops and N fertilisation are significantly negatively correlated with the May/June temperatures.
Keywords
Winter wheat yield; N fertilisation; precipitation; temperatures;
Keywords
Winter wheat yield; N fertilisation; precipitation; temperatures; climate change; contribution margin; ecology
Stichwörter
Winterweizenertrag; N-Düngung; Niederschläge; Temperaturen
1 Einleitung
Lawrence (2010) zeigte in einer Studie, dass der Weizen weltweit die größte Bedeutung für die Nahrungsmittelerzeugung hat.
Winterweizen ist in Deutschland 2023 mit 2,89 Millionen ha die Kultur mit dem größten Anbauumfang und der höchsten Bedeutung für die Nahrungsmittelproduktion.
Winterweizen hatte 2020 in Deutschland eine jährliche Nettofestlegung von 788 kg CO2/ha und ist damit klimapositiv zu bewerten (BROEKER, 2020).
Die Belastung des Grundwassers mit Nitrat ist teilweise noch zu hoch.
Der Stickstoffüberschuss darf nicht mehr als 50 kg/ha betragen. Dieser Wert ist für Deutschland ab 2020 verbindlich (BMUB, 2016).
Zur erforderlichen Entlastung des Grundwassers mit Nitrat in den „roten Gebieten“ (mit mehr als 50 mg Nitrat/l Grundwasser) sind nach AWATER-ESPER (2019) und TAUBE (2021) bei der Düngebedarfsermittlung 20 % abzuziehen.
Das Ziel des Beitrages besteht hauptsächlich darin, Informationen über den Einfluss der N-Düngung, der Niederschlagsniveaus auf die Ertragsbildung und die Einkommenssituation in der landwirtschaftlichen Praxis bereitzustellen sowie die Folgen der Überdüngung auf die Ökologie aufzuzeigen. Des Weiteren soll der Klimawandel dokumentiert werden.
2 Material und Methoden
249 Parzellen-Versuche von 2012 bis 2022 wurden mit N-Düngern in den unten beschriebenen Bundesländern unter Einbeziehung der regionalen Jahreswitterung mit Brot- und A-Weizensorten in vollrandomisierten einfaktoriellen Blockanlagen durchgeführt, mit Parzellen-Mähdreschern geerntet, auf 86 % Trockensubstanz berechnet und mit einfaktoriellen Regressionsanalysen ausgewertet. Die Versuche mit 55 bis 75 Bodenpunkten beinhalteten enge Fruchtfolgen (meist 3-jährige mit Wintergerste, Winterraps oder Zuckerrüben). Die Versuchsfelder wurden auch mit Kali und Phosphor entsprechend den Nährstoffuntersuchungen gedüngt und nach Schadensschwellen (Bekämpfungsrichtwerten) mit Herbiziden gegen Unkräuter, Halmstabilisatoren sowie Fungiziden (gegen pilzliche Schaderreger) behandelt. Daten zur N-Steigerung mit 0 bis max. 240 kg N pro ha (ZSCHALER et al., 2019) wurden auch von Landwirtschaftskammern – Sachsen, Brandenburg, Niedersachsen, Thüringen und Bayern (zum Teil mit mehreren Versuchen pro Jahr und auf unterschiedlichen Standorten) – sowie vom Sortenversuchswesen in Deutschland bereitgestellt.
Die mit der frei programmierbaren Software SAS (Statistical Analyse System, USA) berechneten Niederschläge ergaben nur für die Monate Mai und Juni und die erste Dekade im Juli eine positive Korrelation zum Ertrag.
Der multiple Interkorrelations-Koeffizient der Niederschläge in den vorliegenden Versuchen vom Mai, Juni und in der ersten Dekade im Juli aller Standorte lag im Mittel bei 0,85, bei einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p < 0,1. In diesem Beitrag wurden deshalb die Niederschläge von Mai und Juni sowie aus der ersten Dekade im Juli addiert.
Die Einteilung in die nachstehend aufgeführten Niederschlagsbereiche erfolgte nach den meteorologischen Daten der Versuchsbetriebe und nach Angaben des Deutschen Wetterdienstes.
Das atlantische Niederschlagsniveau mit 190 mm hat einen durchschnittlichen Niederschlag im Mai, Juni und in der ersten Dekade im Juli.
Das mittlere Niederschlagsniveau beinhaltet hat einen durchschnittlichen Niederschlag von 140 mm in diesem Zeitraum.
Das niedrige Niederschlagsniveau mit 90 mm hat einen durchschnittlichen Niederschlag im Mai, Juni und in der ersten Dekade im Juli.
Die Niederschlagsniveaus unterscheiden sich mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p < 0,05 signifikant voneinander.
Weitere Definitionen: Die N-Bilanz ist die N-Düngung in kg/ha und Nmin und N-Vorfrucht und N-Rest-organisch minus N-Entzug durch das Korn und Stroh (Ertrag mal 2,5 bei einem Rohproteingehalt von 14 % in kg/ha). Die Leistung in €/ha ist der Ertrag in dt/ha mal 23 €/dt (top agrar 2023). Der Deckungsbeitrag in €/ha ist die Leistung minus der Produktionskosten in €/ha.
Der Ertragskoeffizient ist die Ertragsdifferenz (höchster – niedrigster Wert der Analysen) geteilt durch die Temperaturdifferenz (höchster – niedrigster Wert) gibt an, um wie viel sich der Ertrag bei einer Temperaturabsenkung von 1 Grad erhöht.
Alle Mittelwerte der Optimalerträge sind gerundet.
Die Entwicklungsstadien des Winterweizens wurden nach ZADOKS et al. (1974) benannt.
3 Ex-post Abschätzung der Versuchsergebnisse
3.1 Hohes atlantisches Niederschlagsniveau
Bei 190 mm durchschnittlichem Niederschlag im Mai, Juni und in der ersten Dekade im Juli erhöht sich zunächst der Ertrag mit zunehmendem N-Aufwand und es wird ein Ertragsmaximum von 92 dt/ha bei einer N-Düngung von 220 kg N/ha erreicht. Die N-Bilanz beträgt –10 kg/ha. Bei einer weiteren Steigerung der N-Düngung auf 240 kg N/ha sinkt der Ertrag mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p < 0,1 signifikant gegenüber dem Ertragsmaximum ab und führt auch zur Grundwasserbelastung. Der N-Bilanzüberschuss beträgt bei einer N-Düngung von 240 kg N/ha und einem Nmin von 35 kg/ha + 44 kg/ha. Der N-Bilanz-Überschuss führt zu stärkeren klimaschädlichen N2O-Emmisionen und zur Klimabelastung (FLESSA, 2019).
3.2 Mittleres Niederschlagsniveau
Bei 140 mm Niederschlag erhöht sich zunächst der Ertrag mit zunehmendem N-Aufwand und das Ertragsmaximum beträgt 77 dt/ha bei einer N-Düngung von 185 kg/ha. Die N-Bilanz beträgt –4 kg/ha.
Eine weitere Steigerung der N-Düngung auf 210 kg N/ha und mehr bringt mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p < 0,1 signifikant gegenüber dem Ertragsmaximum eine Ertragsdepression sowie eine Grundwasserbelastung. Die N-Bilanz beträgt bei einer N-Düngung von 210 kg N/ha und einem Nmin von 35 kg/ha 52 kg/ha und liegt damit etwas über dem Grenzwert von 50 kg/ha. Der N-Bilanz-Überschuss führt zu stärkeren klimaschädlichen N2O-Emmisionen und zur Klimabelastung (FLESSA, 2019).
3.3 Geringes Niederschlagsniveau
Bei 90 mm Niederschlag im Mai, Juni und in der ersten Dekade im Juli und bei häufig auftretender Vorsommertrockenheit erhöht sich zunächst der Ertrag mit zunehmendem N-Aufwand und das Ertragsmaximum beträgt 66 dt/ha bei einer N-Düngung von 150 kg N/ha (Abbildung 3). Die N-Bilanz liegt bei +2 kg/ha. Höhere N-Düngungen, z. B. 200 kg/ha, können durch die zu geringen Niederschläge mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p < 0,1 signifikant gegenüber dem Ertragsoptimum nicht in einen Ertrag umgesetzt werden und führen zu einer Grundwasserbelastung. Die N-Bilanz beträgt bei einer N-Düngung, z. B. 200 kg/ha und einem Nmin von 35 kg/ha, + 69 kg/ha und liegt damit über dem Grenzwert von 50 kg/ha. Der N-Bilanz-Überschuss führt zu stärkeren klimaschädlichen N2O-Emmisionen und zur Klimabelastung (FLESSA, 2019).
Darüber hinaus begrenzt eine kürzere Vegetationsperiode (längere Vegetationsruhe) die Ertragsbildung und resultiert auch in früheren Ernteterminen.
Die Optimalerträge unterscheiden sich mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p < 0,05 signifikant in den einzelnen Niederschlagsniveaus voneinander.
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