Lehrgarten Nährstoffmangel und Kalkbedarf

Düngeversuch im Lehrgarten

Der im Lehrgarten zu sehende Düngeversuch zeigt den Einfluss einer unterlassenen Düngung mit den Nährelementen Stickstoff (N), Phosohor (P) und Kalium (K) sowie den Einfluss einer unterlassenen Kalkung. Es gibt sechs Versuchsvarianten mit unterschiedlicher Mineraldüngung:

(1) Volldüngung, (2) ohne N, (3) ohne P, (4) ohne K, (5) ohne Kalk, (6) keine Düngung

Der Versuch ist in eine dreifeldrigen Fruchtfolge eingebettet:

(1) Silage-Mais, (2) Winter-Weizen, (3) Winter-Raps

Der Versuch wird im Feld dreimal wiederholt (sog. Blockanlage mit drei Blöcken). In den drei Blöcken ist die Fruchtfolge jeweils um ein Jahr versetzt, so dass jedes Jahr alle drei Kulturen zu sehen sind. In jedem Block gibt es alle sechs Versuchsvarianten mit unterschiedlicher Mineraldüngung in zufälliger Reihenfolge:

Blockanlage  in 3 Blöcken

Statistische Auswertung

Alle drei Jahre, d.h. jeweils am Ende einer Fruchtfolge, kann der Versuch statistisch exakt ausgewertet werden. Dabei werden Pflanzen- und Bodendaten der sechs Düngungs-Varianten miteinander verglichen. Wichtige Daten sind die Erträge und die Gehalte an Nährelementen in Pflanzen und Boden.

pH-Wert, Bodenversauerung und Kalkung

Der pH-Wert ist hier ein Maß für den sauren oder alkalischen Charakter der Bodenlösung, also des Wassers im Boden mit den darin gelösten Substanzen.

Der pH-Wert beeinflusst viele biologische, chemische und phsikalische Eigenschaften des Boden. Außerdem hängt die Verfügbarkeit der pflanzlichen Nährstoffe im Boden vom pH-Wert ab. Damit ist der pH-Wert ein zentraler Indikator für die Bodenfruchtbarkeit.

Unter unseren humiden Klimabedingungen werden kalkfreie Böden immer saurer (Bodenversauerung). Der pH-Wert sinkt mit der Zeit ab. Dies ist ein natürlicher Vorgang. Jede Form der Landwirtschaft verstärkt die natürlich Bodenversauerung.

Kalk neutralisiert die gebildeten Säuren. Regelmäßige Kalkung hält die Versauerung auf und kann diese ggf. sogar rückgängig machen. 

Pflanzliche Nährstoffe und Düngung

17 chemische Elemente sind für Pflanzen lebensnotwendig (essentielle Nährelemente). Die Elemente Kohlenstoff (C), Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H) werden als Gase oder als Wasser aufgenommen. Alle anderen Nährelemente werden vorwiegend als gelöste Salze (Mineralstoffe) von der Wurzel aus dem Bodenwasser aufgenommen. Die so dem Boden entzogenen Nährelemente werden durch regelmäßige Düngung ersetzt. Mineraldünger führen dem Boden Nährelemente als Salze (Mineralstoffe) zurück. Nährelemente in organischen Düngemitteln (z.B. in Mist) müssen zunächst von Mikroorganismen im Boden zu Mineralstoffen mineralisiert werden, bevor sie von Pflanzenwurzeln aus dem Bodenwasser aufgenommen werden können. Stickstoff (N), Phosphor (P) und Kalium (K) sind die bedeutendsten Nährelemente in der Mineraldüngung. Sie haben wichtige Funktionen im pflanzlichen Stoffwechsel:

N:  Bestandteil aller Eiweiße (Proteine) und vieler weiterer organischer Verbindungen im Stoffwechsel der Pflanze. …

P:   Goße Bedeutung für den Energiestoffwechsel jeder lebenden Zelle. Bestandteil des Erbguts und der Zellmembranen. …

K:  U.a. zentrale Rolle im Wasserhaushalt der Pflanze. …

Visuelle Auswertung

Neben der exakten statistischen Auswertung kann auch von Laien eine einfache visuelle Auswertung durch schlichtes Beobachten vorgenommen werden. Unterschiede in der Pflanzenhöhe, im Erscheinungsbild der Pflanzen, farbliche Unterschiede und das Absterben von Pflanzenteilen (Necrosen) können auf Nährstoffmangel oder auf zu niedrige pH-Werte im Boden hindeuten. Neben Unterschieden in der Höhe der Pflanzen sind ggf. typische Symptome zu beobachten:

Stickstoff (N)-Mangel: Gelbverfärbung älterer Blätter oder der ganzen Pflanze (Chlorosen)

Phosphor (P)-Mangel: Violette Verfärbungen (Antocyan-Verfärbung) an Stängeln (Mais) und Blättern (Raps)

Kalium (K)-Mangel: Ungewöhnlich stark nach oben gerichtete Blätter beim Mais (Starrtracht), schlaffe Blätter bei Trockenheit (mangelnde Turgeszens), Absterben von Blatträndern (Blattrand-Necrosen)

Mangelnde Kalkung: Mischung verschiedener Symptome, da indirekt viele Nährstoffe und Bodeneigenschaften betroffen sind.

Der Versuch wurde 2018 auf einem ausreichend mit Nährstoffen versorgten Standort angelegt. In den ersten Jahren nach Versuchsanlage ist vor allem mit deutlichen Symptomen des Stickstoff (N)-Mangels zu rechnen. In den Folgejahren ist mit Phosphor (P)-Mangel und im Weiteren mit Kalium (K)-Mangel zu rechnen. Erst mit stark abnehmenden pH-Werten wird sich die mangelnde Kalkung bemerkbar machen.