Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft

Neueste Erkenntnisse zur Bewässerung

und Düngereinspeisung

(Fertigation)

Stampfl J., Fuß S., Schlagenhaufer A., Portner J.

(LfL, IPZ, Arbeitsgruppe Hopfenbau, Produktionstechnik)

Prof. Dr. Ebertseder

(Hochschule Weihenstephan-Triesdorf)

Prof. Dr. Wiesler

(LUFA Speyer)

Laufzeit: 03/2017 bis 02/2020

J. Stampfl - IPZ 5a Hopfenbau, Produktionstechnik

Optimierung der N-Effizienz

2 07.03.2019

Projektziele:

• Optimierung von Düngezeitpunkten und –mengen für

Stickstoff

• Entwicklung von Düngesystemen mit Fertigation zur

Anpassung der N-Ausbringung an:

Aufnahmeverlauf der Hopfenpflanze

N-Nachlieferung aus dem Boden

• Etablierung von Messmethoden zur Erfassung des

aktuellen N-Versorgungszustandes

• Minimierung von N-Austrägen in andere Ökosysteme

J. Stampfl - IPZ 5a Hopfenbau, Produktionstechnik

Vorgehensweise

3 07.03.2019

Projekt Fertigation

Versuchsserie 1 Versuchsserie 2 Versuchsserie 3

4 Feldversuche

Sorten: Perle, Herkules

Standorte: sandig, lehmig

Entwicklung v. N-Dünge-

systemen mit Fertigation

2 Feldversuche

Sorte: Perle

Standorte: sandig, lehmig

Wirkung versch. Wasser-

u. Düngerapplikationsformen

Ertrag u. Qualität

Restpflanzenmasse

N-Entzüge u. Rest-Nmin

2 Feldversuche

Sorten: Perle, Herkules

Standort: sandig

Biomasse u. N-Aufnahme

Wirkung einzelner Gaben

8 Feldversuche:

J. Stampfl - IPZ 5a Hopfenbau, Produktionstechnik

N-Düngesysteme im Projekt

4 07.03.2019

0

40

80

120

160

200

240

Sticksto

ff [kg N

/ha]

N-Aufnahme

N-Aufnahme: versch. Sorten, Datenerhebung im Jahr 2000, LfL

60 kg

60 kg

60 kg

0

40

80

120

160

200

240

Sticksto

ff [kg N

/ha]

N-Aufnahme

3/3 Gestreut 1/3 Gestreut

2/3 Fertigation

60 kg

10

20

30

30

20 10

Probleme:

Trockenheit

N-Nachlieferung

Vorteile:

Optimale Pflanzenernährung auch

bei Trockenheit

Anpassung an N-Nachlieferung u.

Möglichkeit der Einsparung

J. Stampfl - IPZ 5a Hopfenbau, Produktionstechnik 5 07.03.2019

Durchführung im Feld

Bewässerung und Fertigation:

• Bewässerung über Tropfschläuche (Oberirdisch u. Unterirdisch)

• Steuerung der Bewässerung auf Basis einer klimatischen Wasserbilanz

• Standortspezifische Anpassung durch Bodenfeuchte-Sensoren

• Düngerdosierung über Proportionaldosierer Wichtig: Wasserlaufzeit nach Einspeisung mind. 2 Std.

J. Stampfl - IPZ 5a Hopfenbau, Produktionstechnik

V-Serie 3: Versuchsvarianten

07.03.2019 6

0 kg/ha Kein N

Gestreut 3/3 Gest. (KAS)

N-Düngung:

Kein N

Gestreut

Mit Bewässerung:

Oberirdisch (AB)

1/3 Gest. (KAS)

2/3 Fert. (AHL) Fertigation

0 kg/ha

N-Düngung:

3/3 Gest. (KAS)

Kein N

Gestreut

1/3 Gest. (KAS)

2/3 Fert. (AHL) Fertigation

0 kg/ha

N-Düngung:

3/3 Gest. (KAS)

Versuchsjahr 2017: Sorte Perle

Mit Bewässerung:

Unterirdisch (NB)

Ohne Bewässerung:

sandiger Standort

Nmin = 61 kg N/ha N-Düngung = 180 kg N/ha

J. Stampfl - IPZ 5a Hopfenbau, Produktionstechnik

V-Serie 3: Ergebnisse

07.03.2019 7

Versuchsjahr 2017: Sorte Perle – Bestand am 28.08.2017

Kein N

Bew. Oberirdisch

3/3 Gestreut

Keine Bewässerung

2/3 Fertigation

Bew. Oberirdisch

J. Stampfl - IPZ 5a Hopfenbau, Produktionstechnik

V-Serie 3: Ergebnisse

07.03.2019 8

Versuchsjahr 2017: Sorte Perle – Ertrag u. Qualität

2.029 2.405

2.041

2.703 2.890

1.882

2.588 2.745

7,6

6,8

8,0 8,0

8,7

7,5 7,2

7,9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

Kein N 3/3 Gest. Kein N 3/3 Gest. 2/3 Fert. Kein N 3/3 Gest. 2/3 Fert.

Unbewässert Bew. Oberirdisch (AB) Bew. Unterirdisch (NB)

Alp

ha

sä

ure

[%

] (1

0 %

H2O

)

Ert

rag

[kg/h

a]

(10 %

H2O

)

A B A A B B C

D D D

ANOVA: p < 0,001 ***; SNK-Test =5%; Werte mit gleichen Buchstaben unterscheiden sich nicht signifikant voneinander

J. Stampfl - IPZ 5a Hopfenbau, Produktionstechnik

V-Serie 3: Ergebnisse

07.03.2019 9

Versuchsjahr 2017: Sorte Perle – Trockenmasse: Restpflanze u. Dolden

3.363

4.278 4.571

3.587 4.072

2.164

2.432

2.601

2.329

2.471

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

Kein N 3/3 Gest. Kein N 3/3 Gest. 2/3 Fert. Kein N 3/3 Gest. 2/3 Fert.

Unbewässert Bew. Oberirdisch (AB) Bew. Unterirdisch (NB)

Tro

ck

en

ma

ss

e [kg/h

a]

Re

stp

fla

nze

Do

lde

n

J. Stampfl - IPZ 5a Hopfenbau, Produktionstechnik

V-Serie 3: Ergebnisse

07.03.2019 10

156

179 187

160

179

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Kein N 3/3 Gest. Kein N 3/3 Gest. 2/3 Fert. Kein N 3/3 Gest. 2/3 Fert.

Unbewässert Bew. Oberirdisch (AB) Bew. Unterirdisch (NB)

N-E

ntz

ug

[kg N

/ha

]

Re

stp

fla

nze

D

old

en

Versuchsjahr 2017: Sorte Perle – N-Entzug: Restpflanze u. Dolden

J. Stampfl - IPZ 5a Hopfenbau, Produktionstechnik

V-Serie 3: Zweijährig - 2017 u. 2018

07.03.2019 11

Versuchsjahr 2017 u. 2018: Sorte Perle – Ertrag u. Qualität

1.883

2.507

1.755

2.792 2.938

1.551

2.567 2.790

6,6 6,2

6,8 7,2

7,7

6,7 6,6 7,0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

Kein N 3/3 Gest. Kein N 3/3 Gest. 2/3 Fert. Kein N 3/3 Gest. 2/3 Fert.

Unbewässert Bew. Oberirdisch (AB) Bew. Unterirdisch (NB)

Alp

ha

sä

ure

[%

] (1

0 %

H2O

)

Ert

rag

[kg

/ha

] (1

0 %

H2O

)

J. Stampfl - IPZ 5a Hopfenbau, Produktionstechnik

Bewässerung und Fertigation

07.03.2019 12

Bewässerung:

Stabilisierung der Doldenerträge und Alphasäuregehalte

Tropfschlauchposition:

Oberirdisch: Gezielte Wasser- u. Nährstoffversorgung

über die Sommerwurzeln

Unterirdisch:

1) Bodenverdichtung unterhalb der Fahrspur

2) Räumliche Trennung von Wasser u. Nährstoffen

Je größer Ertrags- u. Qualitätsminderung eines

Standortes in Trockenjahren, desto wichtiger ist

eine oberirdische Tropfschlauchpositionierung

J. Stampfl - IPZ 5a Hopfenbau, Produktionstechnik

Bewässerung und Fertigation

07.03.2019 13

Fertigation:

Ermöglichung einer bedarfsgerechten Pflanzenernährung

Minimierung des Risikos von N-Austrägen in andere Ökosysteme

Steigerung der Doldenerträge und Alphasäuregehalte

Stickstoff:

Exakte Steuerung von Zeitpunkt und

Menge z.B. mit AHL möglich

Zu hohe N-Düngung oder späte N-

Gaben können den Gehalt an

Alphasäure erheblich reduzieren

J. Stampfl - IPZ 5a Hopfenbau, Produktionstechnik

V-Serie 2: Ergebnisse

07.03.2019 14

Versuchsjahr 2017: Sorte Herkules – Alphasäure

• lehmiger Standort

• Nmin = 149 kg N/ha N-Düngung = 100 kg N/ha

17,0 15,8

17,5 18,0 16,5 17,3

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Kein N 3/3 Gest. 1/3 Fert. K 1/3 Fert. V 2/3 Fert. K 2/3 Fert. V

Alp

ha

sä

ure

[%

] (1

0 %

H2O

)

K = Konstant; V = Variabel

J. Stampfl - IPZ 5a Hopfenbau, Produktionstechnik 07.03.2019 15