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Langjährig unterlassene oder deutlich unter Entzug liegende Kaliumdüngung hinterlässt bekanntermaßen Rückgänge in der Nährstoffversorgung der Böden mit resultierender Abnahme der Ertragssicherheit des Standorts. Kommen ungünstige Umweltbedingungen wie Trockenheit hinzu, sind teils drastische Ertragsdepressionen die Folge, wie im K-Versuch Cunnersdorf letztes Jahr erneut zu beobachten war.

Standort:

Cunnersdorf: 14 km östlich von Leipzig. Bodenart: ulS (weichselzeitlicher Sandlöss) mit 47 % Sand, 41 % Schluff und 12 % Ton, Ackerzahl: 41

Versuch:

K-Steigerungsversuch, 2008 im 13. Versuchsjahr

Düngungsstufen der K-Steigerung mit 60er Kali:

Entwicklung der Nährstoffgehalte

Nach 13 Versuchsjahren mit unterschiedlicher Kaliumdüngung zeigen die Versuchsparzellen eine deutliche Differenzierung der K-Bodengehalte je nach Düngungsstufe - und das obwohl die Ernterückstände grundsätzlich auf dem Feld verblieben (und damit die Kaliumabfuhr vom Feld deutlich unter dem Kaliumentzug lag).

Die Kontrollvariante (ohne K) ist von ausgangs (1995) optimaler Bodenversorgung (Grenzbereich Gehaltsklasse C/D) auf eine sehr niedrige Versorgung (GK A) abgesunken, wobei in den ersten 4 Jahren die stärksten Rückgänge zu verzeichnen waren. Erwartungsgemäß anders verhielt sich die Entwicklung auf den gedüngten Varianten: Je höher über Entzug gedüngt wurde (einschließlich des K aus Ernterückständen), umso deutlicher ist die Anreicherung von leicht pflanzenverfügbarem Kalium in der Ackerkrume (0-20cm). In der höchsten Düngungsstufe K3 war bereits ab dem 9. Versuchsjahr die GK E erreicht (siehe Abb. 1).

Der enge Zusammenhang zwischen Düngungshöhe und - mit herkömmlicher Methodik (CAL) analysierter - Entwicklung der Bodengehalte ist damit auch im Versuch Cunnersdorf klar erkennbar.

Erträge im Erntejahr 2008 (Sommergerste)

Mit Düngung von 80 bzw. 120 kg K₂O ha^-1 konnten bei Sommergerste deutliche Mehrerträge von 660 bzw. 990 kg ha^-1 gegenüber der Kontrolle erreicht werden, was relativen Mehrerträgen von immerhin 14 bzw. 20 % entspricht (Kontrolle: 4,85 t ha^-1).

Der hier eingetretene Ertragszuwachs durch die Applikation von 120 kg K₂O ha^-1 muss im Vergleich zu anderen langjährigen K-Versuchen als "überdurchschnittlich" eingestuft werden, da die Parzellen bereits über hohe K-Gehalte im Boden verfügten (GK D siehe Abb. 1). Bei hohen und sehr hohen K-Gehalten im Boden (GK D und E) lässt bekanntlich die Ertragswirkung der "frischen" K-Düngung im Vergleich zu der in GK C deutlich nach. Woher kam dann dennoch diese eingetretene hohe Ertragssteigerung nach Düngung von 120 kg K2O ha^-1, die bei vorliegender GK D für die praktische Düngung laut BEFU bspw. niemals in dieser Höhe empfohlen würde?

Häufige Trockenheitsbedingungen von Mai bis Juli

Wie so häufig in den letzten Jahren in Brandenburg und großen Teilen Sachsens festzustellen, herrschten 2008 auch am Standort Cunnersdorf verschärfte Trockenstress-Situationen vor. Die Niederschlagsverteilung im Vergleich zum langjährigen Mittel (in Klammern) verdeutlicht dies: Mai: 8 mm (51), Juni: 48 mm (64), Juli: 42 mm (78).

Kalium beeinflusst maßgeblich die Steuerung der Stomata und damit der Verdunstungsraten - und damit ganz entscheidend die Trockenstress-Toleranz der Pflanzen. Wahrscheinlich waren die Trockenstress-Perioden Ursache für die überdurchschnittlichen Mehrerträge durch Kaliumdüngung in 2008.

Ionenantagonismus K-Mg?

Auffallend ist auch, dass die höchste K-Steigerung (160 kg K₂O ha^-1) den geringsten Mehrertrag gebracht hat (290 kg ha^-1) und damit deutlich unter den Mehrerträgen im Vergleich einer Düngung mit 80 bzw. 120 kg K₂O ha^-1 liegt. Bei vorliegender GK E würde hier ohnehin nach BEFU oder anderen Programmen keinerlei K-Düngung empfohlen werden, da die Kaliumversorgung des Bodens ausreichend hoch ist.

Da im Versuch dennoch gedüngt wurde, und das mit einer sehr hohen Gabe, liegt die Gefahr des damit implementierten Ionenantagonismus von K zu Mg, also die Blockierung der Magnesiumaufnahme durch zu hohe Kaliumüngung sehr nahe. Unterstützt wird diese These noch durch die ohnehin niedrigen Magnesiumgehalte des Bodens, die aufgrund der Unterlassung jedweder Magnesiumdüngung seit Versuchsbeginn inzwischen ebenfalls abgesunken sind (von 5 mg je 100g Boden (GK C) 1995 auf 3,5 (GK B) in 2008.

Im letzten Anbaujahr von Sommergerste (2004) konnte im Versuch eine analoge Entwicklung festgestellt werden, was diese Thesen verstärkt. Noch dazu kam es damals in K3 (120 kg K₂O ha^-1) zum verstärkten Auftreten von PLS-Flecken. Aus anderen Versuchen weiß man, dass PLS-Flecken gerade bei "überzogener" reiner K60-Düngung auftreten, wohingegen bei kombinierter KMgS-Düngung über Korn-Kali in gleichen Versuchsparzellen bspw. keine PLS-Flecken auftraten. Offenbar gibt es diesbezüglich einen positiven Einfluss der kombinierten K- mit Mg- und/oder S-Düngung.

Schlussfolgerungen

1. Unterlassung der Kaliumüngung führte zu einer deutlichen Abnahme der K-Gehalte im Boden bis zu GK A.
2. Durch eine Kaliumdüngung kam es trotz hoher K-Versorgung des Bodens in 2008 wieder zu teils überdurchschnittlichen Mehrträgen.
3. Ursache hierfür könnten die Trockenstress-Phasen v.a. im Mai, aber auch die im Juni und Juli gewesen sein.
4. Bei sehr hohem K-Bodengehalt und zusätzlicher Kaliumdüngung blieben die Mehrerträge deutlich unter den Varianten mit hoher Kaliumversorgung und entzugsorientierter Kaliumdüngung zurück. Ursache hierfür könnte in dem Fall Ionenantagonismus zwischen K und Mg gewesen sein.
5. Daher empfiehlt sich auf Standorten mit Mg-Gehaltsklassen von GK C abwärts generell dringend eine kombinierte KMg-Düngung in Form von Korn-Kali anstelle von "reinem" K60. Dies trifft insbesondere auf brandenburgische und sächsische D-Standorte zu. Auf anderen sächsischen Standorten ist die Mg-Bodenversorgung meist hoch bis sehr hoch – nicht zuletzt auch infolge des Einsatzes Mg-haltiger Kalke - so dass dort diese Gefahr geringer ist.