Optimierung Stickstoffeinsatz im Maisanbau

Das Projekt MaisNet ist im Jahr 2022 in das zweite Versuchsjahr gestartet und die Ernte inklusive der Probenahme beim Mais und dem Boden ist erfolgt. Ziel dieses Projektes ist einerseits die Vernetzung der Schweizer Maisakteure (Landwirte, Berater, Handel und Forscher) und andererseits fachlich den Schweizer Maisanbau entsprechend des multifunktionalen Auftrages der Landwirtschaft weiter zu entwickeln und für die sich ändernden Rahmenbedingungen fit zu machen. Das Augenmerk wird auf den Stickstoffeinsatz und den Ertrag gelegt, um eine möglichst effiziente und ökologische Produktion zu fördern.

Erste Ergebnisse aus der Auswertung der Ernte 2021 sind zwar bereits verfügbar, aber aufgrund fehlender Vergleichsjahre und der speziellen meteorologischen Bedingungen mit einem sehr nassen Sommer nicht allgemeingültig: Der durchschnittliche Ertrag auf den nicht gedüngten Flächen betrug beim Silomais 152 dt/ha und beim Körnermais 88 dt/ha. Die Düngung bei Silomais führte im Mittel von 31 Feldern zu einem um 31 dt/ha höheren und bei Körnermais (10 Felder) um 32 dt/ha höheren Ertrag, aber auf fünf Flächen wurde keine Ertragssteigerung festgestellt. Teilweise war die ungedüngte Fläche im Feld deutlich sichtbar, während dies auf anderen Parzellen nicht der Fall war. Im Frühling 2022 startete nun die zweite Versuchssaison, im Gegensatz zum Jahr 2021 aber nicht mehr mit zwei Verfahren pro Parzelle (ungedüngte und betriebsüblich gedüngte Variante), sondern falls möglich sogar mit drei Varianten. Zusätzlich wurde noch die Variante empfohlene Düngung umgesetzt. Dabei wurde der Stickstoffbedarf für die Kopfdüngung anhand verschiedener Parzellen- und Betriebsinformationen (z.B. Vorkultur, Nmin-Analysen im 4–5-Blattstadium, Bodeneigenschaften) berechnet. Wie im Vorjahr waren auch im 2022 unter den doch ganz anderen Bedingungen auf einigen Feldern die ungedüngte Variante gut sichtbar, während sie auf vielen nicht ersichtlich war.

Der Nmin-Gehalt im Boden nach der Ernte variierte im 2021 (und auch im 2022) zudem stark zwischen 20 kg und > 200 kg Nmin/ha und dies sowohl auf der ungedüngten als auch der gedüngten Fläche der beobachteten Parzellen. Hinsichtlich der Auswirkung auf die Qualität von Silomais im 2021 wurde durch die Düngung weder die Verdaulichkeit (76.5 % in der ungedüngten vs. 75.8 % in der gedüngten Variante) noch der Stärkegehalt (412 g/kg TS in der ungedüngten vs. 416 g/kg TS in der gedüngten Variante) noch der NEL-Gehalt (6.9 MJ/kg TS) stark beeinflusst. Hingegen stieg der Proteingehalt in den gedüngten Flächen von 60 auf 66 g/kg TS. Durch den Vergleich der gedüngten mit der ungedüngten Variante kann auch die Nutzungseffizienz des Düngereinsatzes auf der Parzelle ermittelt werden. Die Nutzungseffizienz gibt an, wie viel Prozent des ausgebrachten Düngers tatsächlich von der Pflanze aufgenommen wurde. Für die Berechnung wird der aus dem Dünger aufgenommene und in die Pflanze eingebaute N unter Berücksichtigung des bereits im Boden vorhandenen Stickstoffs ins Verhältnis zum gedüngten Stickstoff gesetzt und in Prozenten ausgewiesen . Diese parzellenbezogene N-Effizienz (REfertN) war sehr unterschiedlich auf den beprobten Feldern und betrug bei SM im 2021 im Mittel 47 %. Auf 50 % der Felder war die Effizienz zwischen 20 und 70 %. Werte über 90 % deuten auf ein höheres Risiko des N-Abbaus im Boden hin, während Werte unter 50 % auf eine geringe Effizienz und ein höheres Risiko eines N-Überschusses hinweisen. 

Die Berechnung des Stickstoffbedarfs in der Variante «empfohlene Düngung» erfolgt unter anderem mit der Nmin-Methode nach Ulrich Walther. Bei der darin verwendeten Formel wird von einer Stickstoffgabe von circa 30 kg N/ha bei der Saat ausgegangen. Für die Berechnungen werden folgende Faktoren berücksichtigt: Vorkulturen und/oder Zwischenkultur, Tongehalt, Humusgehalt und die Stickstoffmenge während der Vegetationsphase (Analyse während dem 4–5 Blatt-Stadium). Das Ergebnis der Berechnung ergibt die empfohlene Stickstoffmenge pro Hektare für die letzte/n Düngungsgabe/n.

Autoren: Pierre-Yves Perrin und Rahel Emmenegger (SGPV), Tiziana Vonlanthen und Jürg Hiltbrunner (Agroscope)