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This article was downloaded by: [The Aga Khan University]On: 10 October 2014, At: 09:27Publisher: Taylor & FrancisInforma Ltd Registered in England and Wales Registered Number: 1072954Registered office: Mortimer House, 37-41 Mortimer Street, London W1T 3JH, UK
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
To link to this article: http://dx.doi.org/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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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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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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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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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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