Nährstoffversorgung und Wasserversorgung

In Wahrheit ist jedoch genau das Gegenteil der Fall. Der Wasserbedarf pro Produktionseinheit nimmt mit zunehmendem Ertrag ab. Die von Yara durchgeführten Versuche lassen konkrete Rückschlüsse auf die Beziehung zwischen Nährstoffversorgung, Ertrag und Wasseraufnahme zu.

Aufgabe der Hauptnährstoffe

Kalium ist von grundlegender Bedeutung für die Steuerung der Stomata-Funktion. Bei Mangel schließen sich die Stomata nicht richtig, was unnötigen Wasserverlust zur Folge hat. Eine gute Phosphat-Verfügbarkeit trägt zu einer frühzeitigen Wurzel- und Triebentwicklung bei und fördert dadurch die Bildung eines geschlossenen Laubdachs sowie den Wurzelwuchs bis in tiefergelegene, feuchte Bodenhorizonte. Stickstoff ist unerlässlich für die Bildung von Chlorophyll und Enzymen, die beide an der Umwandlung von CO₂ zu Biomasse beteiligt sind. Stickstoffmangel behindert die Fotosynthese und führt dadurch zu zusätzlichem Wasserverlust.

Stickstoffversorgung und Wassernutzung

Im Gewächshaus wurde Winterweizen unter unterschiedlichen Ernährungsbedingungen angepflanzt. Der Wasserverbrauch wurde täglich gemessen und der erzielte Kornertrag bei der Ernte ermittelt. Mit zunehmender Stickstoffgabe konnte eine Erhöhung des Ertrags festgestellt werden. Parallel dazu stieg der Wasserverbrauch an, jedoch in geringerem Umfang. Das bedeutet, dass der Wasserbedarf im Verhältnis zum Ertrag mit zunehmender Stickstoffgabe sinkt (Abbildung 4). Mit anderen Worten: Je effizienter die Stickstoffversorgung, umso geringer die pro Kilogramm Getreide benötigte Wassermenge!

Schlussfolgerungen

1. Bei regenabhängigem Anbau muss die Stickstoffgabe auf die verfügbare Wassermenge abgestimmt werden, damit ein optimaler Ertrag erreicht werden kann. Eine bedarfsgerechte Stickstoffversorgung mit leicht verfügbaren N-Formen ist ausschlaggebend für eine effiziente Nutzung des verfügbaren Wassers und zur Erzielung eines hohen Ertrags.

2. Ausgewogene Nährstoffversorgung und zeitige Aussaat garantieren die frühe Ausbildung eines bodendeckenden Laubdachs und reduzieren dadurch die Bodenverdunstung. 

3. Eine bedarfsgerechte Nährstoffversorgung schafft die besten Voraussetzungen für eine effiziente Wassernutzung und damit für einen hohen Ertrag, Tropfen für Tropfen.

Stickstoffversorgung und Transpiration

Bei reduzierter Verdunstung (Abbildung 6) steht mehr Wasser für die Transpiration der Pflanzen zur Verfügung. Durch eine ausreichende Versorgung mit Stickstoff kann somit sichergestellt werden, dass das verfügbare Wasser dem Pflanzenwachstum und dem Ertrag zu Gute kommt.

Konkreter Wasserbedarf

Welche Wassermenge wird für 1 Tonne Getreide benötigt? Die in Gefäßversuchen gewonnenen Erkenntnisse haben sich unter realen Anbaubedingungen bestätigt. In 200 Feldversuchen wurde der konkrete Bezug zwischen Stickstoffversorgung und Wassernutzung unter Freilandbedingungen untersucht. Jede Parzelle erhielt dieselbe Wassermenge, jedoch eine unterschiedliche Stickstoffgabe. Die entsprechenden Wirkungskurven (Abbildung) belegen, dass sich der Wasserbedarf mit Erhöhung der Stickstoffgabe bis zum wirtschaftlichen Optimum von rund 100 mm auf 60 mm verringert.

• Bei einer optimalen Stickstoffversorgung werden für die Produktion von 10 Tonnen Getreide 600 mm Wasser benötigt.
• Bei Stickstoffmangel sind für 10 Tonnen Getreide 700 mm Wasser sowie mehr Fläche erforderlich.