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Hier: Wie viel Kalk brauche ich? Vortrag auf der Agritechnika - DLG

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Vortrag auf der Agritechnika 2011
Themenschwerpunkt:
Kalken auf den Punkt gebracht
Hier: Wie viel Kalk brauche ich?
Dr. Ulrich von Wulffen
Landesanstalt für Landwirtschaft, Forsten und Gartenbau
- Zentrum für Acker- und Pflanzenbau –
hansulrich.vonwulffen@llfg.mlu.sachsen-anhalt.de
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
Historische Aussagen zur Kalkung
Kalkdüngung
Der Kalk im Boden hat auf die physische Beschaffenheit desselben, wie in der
Lehre von der Agronomie gesagt worden ist, einen beträchtlichen Einfluß.
Die chemische oder eigentlich düngende Wirkung des Kalkes scheint wieder
von zweierlei Art zu sein.
Eines Theils wirkt er als ein bloß zersetzendes Mittel auf den Humus, den er
auflöst. Anderen Theils aber ist es höchst wahrscheinlich, daß der Kalk auch
durch seine Kohlensäure etwas wirke, und durch selbige den Pflanzen
wirkliche Nahrung gebe.
A. D. Thaer (1821). Grundsätze der rationellen Landwirtschaft. Die Lehre
von der Düngung.
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
THESEN
ƒ Zwischen dem pH-Wert (als Maßstab für die Säurestärke im
Bodenwasser) und dem Kalkbedarf eines Standortes besteht ein
sehr enger Zusammenhang Î
ƒ Der Kalkbedarf eines Bodens kann in erster Näherung über den
pH-Wert bestimmt werden.
ƒ Î pH-Wert und Kalkbedarf werden häufig synonym gebraucht.
ƒ Î Die Einstellung einer optimalen Kalkversorgung ist d i e
ackerbauliche Maßnahme für einen erfolgreichen Ackerbau.
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
Was braucht die Pflanze zum Leben (Quelle: LAD BW, 3.
Auflage aus 2007; verändert)
pH-Wert Boden
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
Definition des pH-Wertes (Wikipedia 2009)
ƒ Der pH-Wert ist ein Maß für die Stärke der sauren bzw.
basischen Wirkung einer wässrigen Lösung. Als logarithmische
Größe ist er durch den mit −1 multiplizierten dekadischen
Logarithmus (= „Zehnerlogarithmus“) der
Oxoniumionenkonzentration (genauer: der
Oxoniumionenaktivität) definiert. Der Begriff leitet sich von
pondus Hydrogenii oder potentia Hydrogenii (lat. pondus =
Gewicht; lat. potentia = Kraft; lat. hydrogenium = Wasserstoff) ab.
ƒ Î Zwischen pH 7 (neutral) und pH 6 (leicht sauer) steigert sich
die Säurestärke um den Faktor ???
ƒ Zwischen pH 7 (neutral) und pH 5 (sauer) steigert sich die
Säurestärke um den Faktor ????
ƒ Î Um das wievielfache steigt (modellhaft) der Kalkdedarf
zwischen pH 6 und pH 5?
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
Wie messe ich den pH-Wert?
ƒ Im Regelfall an einer aufgeschlämmten Bodenprobe mittels pHElektrode
ƒ Es stehen verschiedene „Lösungsmittel“ wie Wasser oder
schwache Salzlösungen zur Verfügung.
ƒ Seit einiger Zeit gibt es auch Bodensensoren, die während der
Fahrt den pH-Wert messen (physikalische Messverfahren) Î
diese Wert sollten aber noch in das VDLUFA-Schema
transformiert werden (Referenzmethode)
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
Einflussfaktoren für den „optimalen“ pH-Wert,
wie interpretiert man den pH-Wert?
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Bodenart (Sand < Lehm < Ton)
Humusgehalt (gering << mittlerer Gehalt << hoher Gehalt (Moor))
Nutzung (Ackerland < Grünland)
WICHTIG: Methode der Messung (pH(CaCl2 < pH(Wasser) )
Quelle: Richtwerte für die Untersuchung und Beratung sowie zur fachlichen Umsetzung der Düngeverordnung
(DÜV); LLFG, LVLF und LFBMV), 2008
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
pH-Wert und Kalkbedarfsberechnung mit dem
pH-Rechner
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
Warum ist bei Bedarf des Bodens
eine Kalkung wichtig (Nutzen der Kalkung)
1. Die Kalkung verbessert die Bodenstruktur
ƒ
ƒ
ƒ
Gefahr der Verschlämmung reduziert sich.
die Wasserinfiltration steigt Î die Schläge sind besser befahrbar Î
die Gefahr der Bodenverdichtung kann sinken
die Zugkraft für die Bodenbearbeitug kann sinken Î geringerer
Dieselverbrauch
2. Eine Kalkung verbessert Nährstoffverfügbarkeit Î
ƒ
ƒ
die Düngewirkung von N, P, K etc. steigt
bei zu geringem oder zu hohem pH-Wert sinkt die Nährstoffeffizienz
der Düngung
3. Bei einem standortgerechten pH-Wert steigt das Bodenleben
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
Brückenfunktion von Kalk für die Humusbindung
Abbildung aus Leitfaden Düngekalk, 4. Auflage
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
Wasser- und Nährstoffkapazität
in Abhängigkeit der Bodenstruktur
(Quelle: DLG Merkblatt 349)
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
Schematische Darstellung des Zusammenhangs zwischen dem
pH-Wert und der Nähr- und Schadstoffverfügbarkeit; nach
FINCK, 1978
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
Verbesserung der Regenverdaulichkeit des Bodens durch Kalkung
im Kalkdüngungsversuch Arzdorf (Rhein-Sieg-Kreis)
Durchschnittswerte der Jahre 1992-94
Wassermenge (Liter/dm² in 10 min)
18
16
14
nach EURICH-MENDEN, 1996
stark lehmiger Schluff
20 % Ton
2,4 % Humus
12
10
8
6
4
2
pH 6,2
pH 6,8
pH 6,7
pH 6,8
ohne Kalk
Mergelkalk
Hüttenkalk
Konverterkalk
0
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
Verbesserung der Gefügestabiliät durch Kalk
1. Durch Kalk wird die Stabilität der Bodenstruktur gegenüber
auflastenden Drücken erhöht (direkte Wirkung)
2. Durch Kalk wird der Wasserhaushalt der Böden verbessert Î
3. Im Vergleich zu ungekalkten Böden trocknen gekalkte Böden
häufig schneller ab Î der Wassergehalt der Krume sinkt deutlich
Î
4. Durch die Abnahme des Wasserhaltes steigt die Tragfähigkeit
der Krume Î
5. Bei einer stärker tragfähigen Krume wird der auflastende
Druck der Schlepper/Erntemaschinen nicht so tief in den
Unterboden eingetragen (indirekte Schutzwirkung der
Kalkung).
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
Einfluß des pH-Wertes auf den pfanzenverfügbaren Gehalt von Phosphor bei
Ackerland; 23 Standorte 1979-1982; nach KERSCHBERGER, 1998
3,0
mg P(DL) /100 g Boden
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
40 dt/ha Ca als
Branntkalk
80 dt/ha Ca
alsKoh
lens.Mg-Kalk
40 dt/ha Ca
alsKoh
lens.Mg-Kalk
20 dt/ha Ca
alsKoh
lens.Mg-Kalk
ohne Kalk
0,0
Einfluss des Kalkzustandes auf die Nährstoffverfügbarkeit
(schematisch); nach CELAC, 2005
100%
90%
Ausnutzung (% )
80%
N
P
K
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
4,5
5,0
5,5
6,0
7,0
N
30%
43%
77%
89%
100%
P
23%
31%
48%
52%
100%
K
33%
52%
77%
100%
100%
pH-Wert
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
Kalkdüngung erhöht die biologische Aktivität
CELAC; Les Amendemenzs Calciques Et Magnesiens
60
1.000 Bakterien/g Boden
50
40
30
20
10
0
6,2
DHG-180299
Bakterien
6,4
6,6
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
6,8
7
Entwicklung der pH-Werte im Kalkdüngungsversuch Harpstedt,
Bodenart: (h)S, LUFA Oldenburg VR 1657 (POLLEHN, 2005)
6
ohne Kalk
5 dt/ha CaO
10 dt/ha CaO
15dt/ha CaO
5,8
5,6
pH-Klasse C
5,4
pH-Wert
5,2
5
4,8
4,6
4,4
4,2
4
1996
Kalkung
1997
1998
1999
2000
2001
Kalkung
Untersuchungsjahr
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
2002
2003
2004
Einfluss der Kalkqualität auf den monetären Erfolg
(schematisch)
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
Resümee der Kalktagung der FAL in 2002
Die Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit durch
sachgerechte Kalkung ist eine Hauptaufgabe
nachhaltiger landwirtschaftlicher Bodennutzung.
Solum Divitiae Societatis!!!
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
Zusammenfassung
1. Eine standortangepaßte Kalkversorgung steigert das Bodenleben und
den Humusgehalt, beides führt zu stabileren Bodenaggregaten (TonHumus-Komplex).
2. Hierdurch steigt die Regenverdaulichkeit der Böden, wodurch die Böden
besser befahrbar werden und die Verschlämmungsneigung der Böden
nimmt ab.
3. „Trockener“ Krumen sind tragfähiger Î die Auflast der Maschinen dringt
weniger tief in den Unterboden ein.
4. Eine standortgerechte Kalkung verbessert die Nährstoffausnutzung von
Stickstoff, den Grund- und Spurennährstoffen.
5. Ein zu geringer (oder zu hoher) pH-Wert kann (erhebliche)
Auswirkungen auf den Ertrag haben.
6. Im Regelfall ist eine standortgerechte Kalkung monetär hoch ertragreich
(wirkt häufig besser aus 20 kg mehr N).
7. Zu Risiken und Nebenwirkungen Î
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
Dr. Ulrich von Wulffen- LLG, Zentrum für Acker- und Pflanzenbau
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