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This article was downloaded by: [The Aga Khan University] On: 10 October 2014, At: 09:27 Publisher: Taylor & Francis Informa Ltd Registered in England and Wales Registered Number: 1072954 Registered office: Mortimer House, 37-41 Mortimer Street, London W1T 3JH, UK Archives of Agronomy and Soil Science Publication details, including instructions for authors and subscription information: http://www.tandfonline.com/loi/gags20 Der internationale organische stickstoffdauerdüngungsversuch (IOSDV) keszthely nach 12 versuchsjahren Sándor Hoffmann a , Tamás Kismányoky a & Julianna Balázs a a Institut für Ackerund Pflanzenbau, Landwirtschaftliche Fakultät , Pannon Universität Georgikon , Festeticsstr. 7, Keszthely, H8361, Ungarn Published online: 15 Dec 2008. To cite this article: Sándor Hoffmann , Tamás Kismányoky & Julianna Balázs (1997) Der internationale organische stickstoffdauerdüngungsversuch (IOSDV) keszthely nach 12 versuchsjahren, Archives of Agronomy and Soil Science, 41:2, 123-132, DOI: 10.1080/03650349709365983 To link to this article: http://dx.doi.org/10.1080/03650349709365983 PLEASE SCROLL DOWN FOR ARTICLE Taylor & Francis makes every effort to ensure the accuracy of all the information (the “Content”) contained in the publications on our platform. However, Taylor & Francis, our agents, and our licensors make no representations or warranties whatsoever as to the accuracy, completeness, or suitability for any purpose of the Content. Any opinions and views expressed in this publication are the opinions and views of the authors, and are not the views of or endorsed by Taylor & Francis. The accuracy of the Content should not be relied upon and should be independently verified with primary sources of information. Taylor and Francis shall not be liable for any losses, actions, claims, proceedings, demands, costs, expenses, damages, and other liabilities whatsoever or howsoever caused arising directly or indirectly in connection with, in relation to or arising out of the use of the Content. This article may be used for research, teaching, and private study purposes. Any substantial or systematic reproduction, redistribution, reselling, loan, sub- licensing, systematic supply, or distribution in any form to anyone is expressly

Der internationale organische stickstoffdauerdüngungsversuch (IOSDV) keszthely nach 12 versuchsjahren

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Archives of Agronomy and SoilSciencePublication details, including instructions for authors andsubscription information:http://www.tandfonline.com/loi/gags20

Der internationale organischestickstoffdauerdüngungsversuch(IOSDV) keszthely nach 12versuchsjahrenSándor Hoffmann a , Tamás Kismányoky a & Julianna Balázsa

a Institut für Acker‐ und Pflanzenbau, LandwirtschaftlicheFakultät , Pannon Universität Georgikon , Festeticsstr. 7,Keszthely, H‐8361, UngarnPublished online: 15 Dec 2008.

To cite this article: Sándor Hoffmann , Tamás Kismányoky & Julianna Balázs (1997)Der internationale organische stickstoffdauerdüngungsversuch (IOSDV) keszthelynach 12 versuchsjahren, Archives of Agronomy and Soil Science, 41:2, 123-132, DOI:10.1080/03650349709365983

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Arch. Acker- Pfl. Boden., 1997, Vol. 41 pp. 123-132 © 1997 ΟΡΑ (Overseas Publishers Association)Reprints available directly from the publisher Amsterdam B.V. Published in The NetherlandsPhotocopying permitted by license only by Harwood Academic Publishers

Printed in India

DER INTERNATIONALE ORGANISCHESTICKSTOFFDAUERDÜNGUNGSVERSUCH (IOSDV)

KESZTHELY NACH 12 VERSUCHSJAHREN

SÁNDOR HOFFMANN, TAMÁS KISMÁNYOKY und JULIANNA BALÁZS

Institut für Acker- und Pflanzenbau der Pannon Universität Georgikon,Landwirtschaftliche Fakultät, Keszthely, Ungarn

(Received 13 November 1996)

Der Internationale Organische Stickstoffdauerdüngungsversuch wurde 1984 in Keszthely auf einerBraunerde mit 3 Stufen organischer Düngung und 5 Stufen mineralischer N-Düngung in einerFruchtfolge mit Mais — Winterweizen - Wintergerste angelegt.

Die Kornerträge im Zeitraum 1984-1995 (vier Rotationen) werden mitgeteilt. Die positive Wirkung bzw.Nachwirkung von Stallmist zeigte sich mit abnehmendem Bedarf an mineralischer N-Düngung bei Mais undWintergerste und mit höherem Maximalertrag bei Winterweizen. Die Strohdüngung wirkte schwächer undergab niedrigere Erträge bei Mais und Wintergerste als die mineralische N-Düngung allein. Mit fortschreite-nder Versuchsdauer hat die Fruchtbarkeit des Bodens der organisch und mineralisch gedüngten Parzellenzugenommen und während dieser Zeit ist auch die Produktivität der Nullparzellen nicht gesunken.

STICHWÖRTER: Dauerversuch, Organische Düngung, Stickstoffdüngung, Erträge

THE INTERNATIONAL ORGANIC NITROGEN LONG-TERMFERTILIZATION EXPERIMENT (IOSDV) IN KESZTHELY

AFTER 12 EXPERIMENTAL YEARS

The International Organic Nitrogen Long-term Fertilization Experiment was started in 1984 on a brownearth (Eutric Cambisol) at Keszthely. It contains a crop rotation of maize-winter wheat-winter barleywith 3 different treatments of organic and 5 different treatments of mineral N fertilizer. The grain yields ofthe period 1984-95 (four rotations) are presented. Farmyard manuring provided a positive effect byreducing the mineral-N requirements of maize (1st year effect) and winter barley (3rd year effect). Winterwheat did not decrease the mineral N requirement, but increased grain yield by the highest degree (2ndyear effect). Straw manuring resulted in lower yields of maize and winter barley as compared to mineral Nfertilization alone. In the course of years productivity of the fertilized (organic and inorganic both) plotsincreased while the fertility of the control plots did not change.

KEY WORDS: Long-term experiment, organic manuring, N-fertilization, grain yield

1. EINLEITUNG

Der Versuchsstandort Keszthely ist seit 1972 in die Zusammenarbeit der Inter-nationalen Arbeitsgemeinschaft für Bodenfruchtbarkeit einbezogen. Die gegenwärtig

Dr. Sándor Hoffmann, Pannon Agrarwissenschaftliche Universität Georgikon Landwirtschaftliche Fakultät,Keszthely, Institut für Acker-und Pflanzenbau, Lehrstuhl für Pflanzenbau, Festeticsstr. 7. H-8361 Keszthely

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laufende Feldversuchsreihe der Arbeitsgemeinschaft, der Internationale OrganischeStickstoffdauerdüngungsversuch (IOSDV), wird in Keszthely seit 1984 durchgeführt.

Im nachfolgenden Bericht werden der Standort beschrieben und die Ertragsergeb-nisse dargestellt.

2. MATERIAL UND METHODEN

2.1. Standort und Klima

Der Versuchsstandort liegt in West-Ungarn am Plattensee an der östlichen Grenzevom Hügelland Zala. Der Bodentyp des Standortes ist eine auf sandigem Löß ausge-bildete Braunerde (Cambisol) mit geringem Humusgehalt und mittlerem Wasser-und Lufthaushalt. Das Klima dieser Gegend wird sowohl von mäßig warmensubkontinentalen als auch von feuchteren submediterranen Klimaelementen beein-flußt. Im langjährigen Mittel zwischen 1900 und 1995 wurden auf dem Standort ca.700 mm Jahresniederschlag gemessen. Die Anzahl der Regentage beträgt 161. DieNiederschlagsverteilung zeigt sich im langjährigen Mittel dem Vegetationsverlaufrelativ gut angepaßt. In einzelnen Jahren treten jedoch in der Vegetationszeit oftgroße Extreme, hauptsächlich lange Trockenperioden, auf. Auch die Jahresmittel-werte streuen erheblich. Von 1984 bis 1995 lagen die Jahresniederschläge zwischen538 mm und 871 mm (Abb. 1).

Niederschlag (mm) Temperatur [°C)

© Ψ* t* f> * V)_ - _ - _ _ _ - os os o\ o\ os a\O\ Os Os Os Os Os Os Os Os Os

00 00 00 00 ŌŌ 00

I Niederschlag •Temperatur

Abb. 1 Jahresniederschläge und Durchschnittstemperaturen während der Versuchsdauer im Vergleich zum 50jährigenMittelYearly rainfall and average temperatures during the testing period in comparison to the average of 50 years

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IOSDV KESZTHELY 125

Die langjährige mittlere Jahrestemperatur ist 10.8°C, schwankt jedoch von-0.8°C im Januar bis 21.5°C im Juli. Die Anzahl der frostfreien Tage beträgt 200,der erste Frost tritt zwischen dem 31. Oktober und 5. November, der letzte zwischendem 31. April und 5. Mai auf. Die Sonnenscheindauer beträgt im Mittel 1962Stunden pro Jahr.

Beschreibung des Standortes KeszthelyDescription of the location Keszthely

Geographische Lage:

Höhenlage:Mittlerer Jahresniederschlag:Mittlere Jahrestemperatur:Bodenart:Grundwasserstand:Durchwurzelungsstiefe:

46°47' nördliche Breite17°15'östliche Länge112 m über NN.(50j.)700mm(50j.) 10.8°CLehmunter 5 m2m

Jahresgang der Temperatur und des Niederschlages:Deviation of monthly mean temperature and precipitation:

°cmm

Jan.

- 0 . 838

Febr.

0.936

Der Boden

März

6.240

April

11.255

Mai

16.374

Juni

19.474

Juli

21.571

Aug.

20.677

Sept.

16.777

Okt.

11.164

Nov.

5.563

Dez.

1.259

Der Boden ist eine Braunerde (Eutric Cambisol) mit mittlerer Wasserkapazität undwenig Humus. Der Phosphorgehalt ist sehr niedrig, der Kaliumgehalt mittel. DieKrümelstabilität ist relativ gering. Die folgende Angaben beschränken sich auf dieBodenschicht von 0-30 cm:

Chemische Bodeneigenschaften

Corg-Gehalt:Norg-Gehalt:C/N-Verhältnis:pH-Wert:Phosphor (PA1):Kalium (KA1):Magnesium (Mg):

0.81%0.08%10.17.12.1 mg/100 g Boden13.3 mg/100 g Boden9.0 mg/100 g BodenΠ (\ 1 / 1 Λ Λ _ T» 1 _ .Austauschkapazität: 13.9 mol/100 g Boden

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Physikalische Bodeneigenschaften

Ton:Feinschluff:Mittelschluif:Grobschluff:Feinsand:Mittelsand:Grobsand:Spezifisches Gewicht:Lagerungsdichte:Feldkapazität:

< 2.0 μΐη6.3-2.0 μΐη20-6.3 μm63-20 μm200-63 μΐη630-200 μm2000-630 μΐη2.65 g/cm3

1.53 g/cm3

-28.5 V%Permanenter Welkepunkt: ~9.4 V%Hygroskopizität:

2.3. Der Versuch

4.5 M%

21.3%7.3%12.6%24.9%30.6%3.1%0.2%

Der Versuch wurde im Herbst 1984, in dreifacher Wiederholung mit einer 3-feldri-gen Fruchtfolge (Mais - Winterweizen - Wintergerste) angelegt. Jedes Jahr werdenalle Fruchtarten angebaut. Die Größe der Anlageparzelle ist 6 x 8 m=48m 2 . DiePrüffaktoren und Stufen sind folgende:

Faktor A: organische Düngung = 3 Stufen

I. KontrolleII. StallmistIII. Stroh

Mais

350 dt/haWintergerstenstroh

+ lkg N/dt TM+Zwischenfnicht

Faktor Β: mineralische Ν Düngung = 5 Stufen

N,

NÎN4

Mais

070

140210280

Winterweizen

Maisstroh+ lkg N/dt TM

Winterweizen

050

100(50+50)150(50+50+50)

200(100+50+50)

Wintergerste

Winterweizenstroh+ lkg N/dt TM

Wintergerste

04080

120(80+40)160(80+40+40)

Grunddüngung im Herbst: 44 kg/ha P+83 kg/ha K

Im Versuch wurde die organische Düngung in drei Stufen variiert. In Block I wirdnur mineralische Düngung angewendet und auch die Ernterückstände werden abge-fahren. Im Block II bekommt der Mais aller 3 Jahre Stallmistdüngung. Im Block IIIwerden die verschiedenen Ernterückstände mit N-Ausgleichsdüngung eingearbeitetund nach der Wintergerste kommt die Zwischenfrucht Olrettich als Gründüngung.Der Olrettich bekommt keine extra N-Düngung. P- und K-Düngung sind bei allenDüngungsvarianten gleich.

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Fruchtfolge im Verlauf der Versuchszeil

Jahr

198419851986198719881989199019911992199319941995

Schlag 1

MaisWinterweizenWintergersteMaisWinterweizenWintergersteMaisWinterweizenWintergersteMaisWinterweizenWintergerste

IOSDV KESZTHELY

t

Schlag 2

WinterweizenWintergersteMaisWinterweizenWintergersteMaisWinterweizenWintergerste .MaisWinterweizenWintergersteMais

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Schlag 3

WintergersteMaisWinterweizenWintergersteMaisWintergersteWintergersteMaisWinterweizenWintergersteMaisWinterweizen

3. ERGEBNISSE-ERTRÄGE

3.1. Körnermais

Die Kornerträge Ävon Mais werden als Mittel der einzelnen Rotationen und auch alsMittel von allen Jahren in Tabelle 1 und in Abbildung 2 dargestellt. Im Durchschnittvon 12 Jahren differenzieren die Kornerträge ohne Stickstoffdüngung am stärksten.Besonders wirksam ist die Stallmistdüngung, die mit Strohdüngung+Zwischenfruchtzeigt eine geringere Wirkung. Nach der Behandlung N, findet man aber keinen deut-lichen Vorteil der organisch gedüngten Varianten mehr.

Möglicherweise hat bei den höheren N-Stufen die organische Düngung eine zugroße N-Menge angeboten, die schon zu einer Ertragsverminderung geführt hat.Betrachtet man die vier Rotationen einzeln, so findet man auch, daß mitStallmistdüngung praktisch der optimale Körnermaisertrag bereits in der Stufe Np

also mit 70 kg/ha N in jeder Rotation, erreicht wird. Die Strohdüngung zeigt nicht soein klares Bild. In den ersten zwei Rotationen liegt das Ertragsoptimum nur in derStufe N3, bei höheren N-Gaben als in Varianten ohne organische Düngung. In dennächsten zwei Rotationen liegt aber schon bei N, das Optimum, ähnlich derStallmistdüngung. Die positive Wirkung der Strohdüngung entwickelt sichwahrscheinlich erst nach einer längeren Zeit. Vergleicht man die Höhe der mittlerenErträge der vier Rotationen, so findet man, daß mit der Zahl der Rotationen auchdie Maiserträge zunehmen. Ohne organische Düngung erreicht der Kornertrag seinOptimum eine N-Stufe später aber auf fast gleichem Ertragsniveau. Man kannfeststellen, daß auch die Erträge der Nullparzellen ohne jede Düngung mit denRotationen zunehmen, das heißt, der Boden hat seine Fruchtbarkeit mit dem einsei-tigen Entzug im abgelaufenen Zeitraum nicht verloren. Die mit den Rotationensteigenden Erträge stammen vermutlich von der Nährstoffakkumulation durch dieorganische und mineralische Düngung und auch von atmosphärischen Einträgen.Die Witterung beeinflußte diesen Trend nur sehr wenig, weil in 8 von den 12 Jahrendie Vegetationszeit von Mais trocken war und alle Rotationen ihren Anteil daranhatten.

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Tabelle 1 Kornerträge von Mais in Abhängigkeit von differenzierter organischer und mineralischerN-Düngung (dt TM/ha)Grain yields of maize depending on organic and mineral N-fertilization (dt DM/ha)

N-Stufen Mittel

1. Rotation (1984-1986)KontrolleStallmistStroh+Zfr.

2. Rotation (1987-1989)KontrolleStallmistStroh+Zrf.

3. Rotation (1990-1992)KontrolleStallmistStroh+Zfr.

4. Rotation (1993-1995)KontrolleStallmistStroh+Zfr.

Mittel (1984-1995)KontrolleStallmistStroh+Zfr.

52.656.152.7

60.467.166.7

59.672.258.1

69.278.075.8

60.568.463.3

59.063.463.7

65.273.473.9

74.279.267.1

78.083.482.5

69.174.971.8

67.465.468.0

69.269.172.0

77.078.867.3

83.574.676.1

74.372.070.9

62.867.269.3

66.966.876.1

74.673.268.2

86.577.378.8

72.771.173.1

63.862.968.0

68.271.476.9

73.176.170.0

80.578.182.7

71.572.174.4

61.163.064.3

66.069.673.1

71.775.966.1

80.078.379.2

69.671.770.7

70

60

50

40

30-

20-

10-

0

• Kontr DStallm • Stroh

Abb. 2 Einfluß von organischer und mineralischer N-Düngung auf Ertrag von Körnermais IOSDV-Keszthely1984-1995Influence of organic and mineral Ν fertilizer on the yield of maize IOSDV-Keszthely 1984-1995

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IOSDV KESZTHELY 129

3.2. Winterweizen

Die steigende mineralische N-Düngung bewirkt bei Winterweizen eine wesentlichgrößere Ertragsdifferenzierung als bei Mais (Tab. 2). Im Mittel aller Jahre bzw.Rotationen nehmen die Kornerträge bis zur N3-Stufe zu. Hier zeigen alle dreiVarianten ein Optimum, die organisch gedüngten Varianten, hauptsächlich derStallmist, auf einem höheren Ertragsniveau. (Abb. 3).

Obwohl ohne mineralische N-Düngung der Ertrag der Variante Stallmistdüngungnoch signifikant unter der Variante mit Strohdüngung liegt, ergibt sich ab der StufeN2 der Nachwirkung von Stallmist ein höherer Ertrag. Bei Winterweizen sind, ähn-lich wie bei Mais, die Erträge von der ersten zur zweiten Rotation in allen Variantendeutlich angestiegen. Die 3. Rotation zeigt eine leichte Verminderung, in der 4.Rotation nimmt der Ertrag aber weiter zu. Der Anstieg ist sicherlich die Folge derkomplexen Wirkung der langjährigen organischen und mineralischen Düngung,deren Wirkung aber mit großer Wahrscheinlichkeit auch von der Witterung starkbeeinflußt ist. Wie bei Mais nehmen die Erträge der Nullparzellen mit denRotationen auch bei Winterweizen zu.

3.3. Wintergerste

Die Wintergerste ist die letzte Frucht in der Rotation mit der weniger günstigenVorfrucht (Winterweizen), zeigt jedoch keine geringere Ertragsleistung als derWinterweizen (Tab. 3). Die Höhe der optimalen N-Gaben verändert sich im Verlaufder Versuchszeit bedeutend mehr als bei Mais oder Winterweizen. In den Varianten

Tabelle 2 Kornerträge von Winterweizen in Abhängigkeit von differenzierter organischer und minera-lischer N-Düngung (dt TM/ha)Grain yields of winter wheat depending on organic and mineral N-fertilization (dt DM/ha)

N-Stufen

1. Rotation (1984-1986)KontrolleStallmistStroh+Zfr.

2. Rotation (1987-1989)KontrolleStallmistStroh+Zfr.

3. Rotation (1990-1992)KontrolleStallmistStroh+Zfr.

4. Rotation (1993-1995)KontrolleStallmistStroh+Zfr.

Mittel (1984-1995)KontrolleStallmistStroh+Zfr.

18.619.519.2

18.528.433.5

21.630.537.7

22.032.836.0

20.227.831.6

23.229.929.1

31.045.546.1

31.043.044.3

33.648.746.8

29.741.841.6

33.438.540.5

45.352.948.7

42.449.747.0

44.952.050.6

41.548.346.7

40.342.146.3

49.555.047.3

44.549.047.4

53.259.455.2

46.951.449.1

41.143.143.5

47.253.448.0

40.848.448.4

53.358.152.7

45.650.848.2

Mittel

31.334.635.7

38.347.144.7

36.144.145.0

41.450.248.3

36.844.043.4

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dt/ha60-

EIKontr DStalIm

Abb. 3 Einfluß von organischer und mineralischer N-Düngung auf Ertrag von Winterweizen IOSDV-Keszthely1984-1995Influence of organic and mineral Ν fertilizer on the yield of winter wheat IOSDV-Keszthely 1984-1995

Tabelle 3 Kornerträge von Wintergerste in Abhängigkeit von differenzierter organischer und minera-lischer N-Düngung (dt TM/ha)Grain yields of winter barley depending on organic and mineral N-fertilization (dt DM/ha)

N-Stufen

1. Rotation (1984-1986)KontrolleStallmistStroh+Zfr.

2. Rotation (1987-1989)KontrolleStallmistStroh-Zfr.

3. Rotation (1990-1992)KontrolleStallmistStroh+Zfr.

4. Rotation (1993-1995)KontrolleStallmistStroh+Zfr.

Mittel (1984-1995)KontrolleStallmistStroh+Zfr.

28.629.526.9

33.239.937.8

28.736.938.4

30.033.835.0

30.135.034.5

N,

35.737.126.9

38.646.342.3

37.547.450.4

37.741.441.6

37.443.140.3

N2

42.541.237.4

46.150.342.7

47.854.752.5

43.244.244.8

44.947.644.4

N3

45.442.343.0

48.647.338.3

54.849.551.5

43.751.045.7

48.147.544.6

N4

50.545.540.8

49.049.341.8

51.551.353.1

45.648.243.1

49.245.644.7

Mittel

40.639.135.0

43.146.640.6

44.148.049.2

40.043.742.1

41.944.441.7

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IOSDV KESZTHELY 131

dt/ha50 η

40

• Kontr DStallm • Stroh

Abb. 4 Einfluß von organischer und mineralischer N-Düngung auf Ertrag von Wintergerste IOSDV-Keszthely1984-1995Influence of organic and mineral N fertilizer on the yield of winter barley IOSDV-Keszthely 1984-1995

ohne organische Düngung braucht die Wintergerste zum optimalen Ertrag diegrößten N-Gaben (N3-N4), mit organischer Düngung erreicht sie aber dieHöchsterträge schon bei N2 (80 kg N/ha) (Abb. 4).

Die dreijährige Nachwirkung von Stallmist kommt noch zum Ausdruck und eben-so groß oder noch größer ist die Wirkung von Weizenstrohdüngung mitN-Ausgleich. Die höheren N-Stufen bzw. die optimalen Erträge sind aber sehr oftmit Lager verbunden.

4. DISKUSSION

Die natürliche Bodenfruchtbarkeit des Standortes Keszthely ist wegen seines niedri-gen Humusgehaltes gering, die Kornerträge der Nullparzellen sind demgegenübernicht extrem niedrig. Im Verlauf des 12jährigen Versuchszeitraumes lag dasErtragsniveau der Nullparzellen im Mittel bei Körnermais um 60 dt/ha, bei Winter-weizen um 20 dt/ha und bei Wintergerste um 30 dt/ha. Die Erträge der Nullparzellenhaben von Rotation zu Rotation nicht abgenommen, sondern zeigen eine wachsendeTendenz, die besonders bei Mais und Winterweizen bedeutend ist. Im Mittel allerJahre waren die N-Entzüge auf den Nullparzellen bei Mais 106 kg/ha, beiWinterweizen 36 kg/ha und bei Wintergerste 41 kg/ha, im Fruchtartenmittel 61kg/ha. Dies zeigt, daß der Boden von Jahr zu Jahr bedeutende N-Mengen liefern

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Page 12: Der internationale organische stickstoffdauerdüngungsversuch (IOSDV) keszthely nach 12 versuchsjahren

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kann. Die jährliche N-Nachlieferung wird auf 30-40 kg/ha geschätzt, die Restmengemuß aus N-Deposition und asymbiotischer N-Bindung stammen. Durch organischeund mineralische Düngung haben sich die Erträge bei Körnermais auf ca. 85 dt/ha,bei Winterweizen auf ca. 60 dt/ha und bei Wintergerste auf ca. 55 dt/ha steigernlassen. Im Mittel von 12 Jahren führt die organische Düngung zu einem abnehmen-den Bedarf an mineralischer N-Düngung bei Mais und Wintergerste. Bei Winter-weizen erreichen die drei organisch gedüngten Varianten bei der gleichen N-Stufeden Höchstertrag. Demgegenüber hat bei Winterweizen die organische Düngung,überwiegend die Stallmistdüngung, höhere Erträge erbracht als die mineralischeN-Düngung allein. Bei Mais und Wintergerste sind solche deutlichen Unterschiedenicht zu rinden.

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