Nährstoffmanagement in biologischer und konventioneller Landwirtschaft
Biologischer Landbau zeichnet sich durch komplexe Anforderungen im Nährstoffmanagement aus, da sowohl Nährstoffinputs als auch -verluste nur ungenau abgeschätzt werden können. Organische Düngemittel verfügen über einen variablen und meist geringen Anteil an leicht verfügbaren Nährstoffen, während die biologische Stickstoff-Fixierung durch Leguminosen eine zusätzliche, schwer zu bestimmende Nährstoffquelle darstellt. Nachlieferung und Aufnahme von Nährstoffen aus organischen Quellen finden nicht immer synchron statt, was die Abschätzung der Nährstoffdynamik weiterhin erschwert. Daher führen wir Studien zur Verbesserung der Nährstoffnutzungseffizienz, insbesondere für Stickstoff, und zur Quantifizierung verschiedener Nährstoffquellen für verschiedene Anbausysteme durch.
Hof- und Recyclingdünger
Mehr als die Hälfte des Nährstoffbedarfs im Schweizer Pflanzenbau kann durch Nährstoffrückfuhren aus Hof- und Recyclingdüngern gedeckt werden. Vor allem Stickstoff geht dabei auf dem Weg vom Stall über Hofdüngerlager, bei der Ausbringung auf den landwirtschaftlichen Flächen und später durch Auswaschung und Denitrifikation verloren. Eine Verbesserung der Stickstoffausnutzungseffizienz im Pflanzenbau von Hof- und Recyclingdüngern und eine bessere Synchronisierung von Stickstoff-Nachlieferung und Pflanzenbedarf ist ein zentrales Forschungsfeld und trägt zur Reduzierung des Mineraldüngereinsatzes und der Stickstoff-Bilanzüberschüsse der Schweizer Landwirtschaft bei.
Ertragsreaktionen auf Nährstoffverfügbarkeit und Standorteigenschaften
Mit einer ausgeglichenen, standortangepassten Düngung können Nährstoffunterversorgung von Kulturpflanzen und gleichzeitig negative Umweltwirkungen durch Nährstoffanreicherung im Boden verhindert werden. Die nötige Nährstoffzufuhr zur Erhaltung der Produktivität eines Standortes hängt stark von den Boden- und Klimabedingungen ab. In diesem Projekt werden mittels multivariater Modellierung Ertrags- und Qualitätsparameter von Ackerkulturen mit verfügbaren Phosphor-, Kalium- und Magnesiumgehalten im Boden unter Berücksichtigung von Boden- und Klimavariablen verknüpft. Ziel ist es, kritische Werte für optimalen Ertrag und bestmögliche Qualität für verschiedene Bodenextraktionsmethoden, Bodeneigenschaften und Klimaklassen abzuleiten.
Standortangepasste Düngung
Lokale Bodeneigenschaften, sowie regionale und saisonale Klima- und Witterungsbedingungen spielen neben den Düngerinputs eine wichtige Rolle für die Pflanzenverfügbarkeit und Umweltwirkung von Nährstoffen, insbesondere von Stickstoff und Phosphor. Mit Methoden der Fernerkundung, Umweltanalytik und Modellierung lässt sich der tatsächliche Düngungsbedarf in Abhängigkeit von räumlichen und saisonalen Bedingungen parzellengenau ermitteln. Wir erarbeiten Ansätze für die Methodenkalibration, sowie Datenintegration und -interpretation auf Parzellen-, Betriebs- und Regionsebene und testen deren Anwendung in der Praxis.
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