Stickstoffgehalt im Boden
Simulation des Nmin-Werts im Frühjahr (N-Simulation)
Zoombild vorhanden
Entstehung des Nmin-Werts im Boden
Der Nmin-Wert ist der Gehalt an pflanzenverfügbaren mineralisierten Stickstoff im Boden zu einem bestimmten Zeitpunkt. Die N-Simulation simuliert die Stickstoffbewegung im Boden und berechnet den pflanzenverfügbaren mineralischen Stickstoff (Nmin) je Schlag in Abhängigkeit der Schlagdaten (Vorfrucht, Boden, …) und der jahresspezifischen Witterung. Durch die Simulation des Nmin-Werts wird eine aussagekräftige und schnelle schlagspezifische Düngeempfehlung möglich.
- Simulation der
Stickstoffdynamik im Boden - N-Simulation im
EDV-Fachprogramm - Forschung und
Praxiserfahrungen zur N-Simulation
Simulation der Stickstoffdynamik im Boden
N-Simulation – was ist das?
Zoombild vorhanden
Stickstoffkreislauf im Boden
Die N-Simulation ist ein Berechnungsmodel, mit dem der Gehalt an pflanzenverfügbaren mineralischen Stickstoff im Boden (Nmin-Wert) berechnet werden kann. In der Berechnung werden dazu im Boden täglich die Stickstoffverluste (Auswaschung, Denitrifikation, N-Entzug durch Pflanzen) und der Stickstoffinput (Mineralisation, Niederschlag, Düngung) bilanziert.
Welche Daten sind für die N-Simulation im Boden nötig?
Zoombild vorhanden
Notwendige Daten für eine N-Simulation
Zur Berechnung der N-Simulation sind Angaben zum Feldstück und zum Anbau sowie die standortbezogenen Witterungs- und Bodendaten notwendig. Diese Flächen- und Anbaudaten werden in Eingabemasken der EDV-Programme erhoben. Die Witterungs- und Bodendaten werden automatisch aus einer zentralen Datenbank in die Simulation eingespielt. Die Zuordnung der Boden- und Witterungsdaten zu den einzelnen Schlägen erfolgt über die FID Nummer.
Wie wird eine Stickstoffbodenprobe bei der N-Simulation berücksichtigt?
Der Nmin-Wert eines Feldstücks kann mit und ohne der Grundlage einer gezogenen Nmin-Bodenprobe simuliert bzw. prognostiziert werden.
Simulation des Nmin-Werts ohne Bodenprobe
Bei der N-Simulation ohne Bodenprobe ist kein Ziehen einer Bodenprobe nötig. Die N-Simulation berechnet über schlagbezogene Erhebungs-, Witterungs- und Bodendaten den Ausgangsstart-Nmin-Wert und simuliert darauf aufbauend die Stickstoffbewegungen im Boden bis zu einem gewünschten Tag.
Ziehen einer Nmin-Bodenprobe
Bei der N-Simulation mit Bodenprobe wird eine repräsentative Bodenprobe auf dem Schlag gezogen. Die Bodenprobe wird in ein Bodenuntersuchungslabor geschickt und deren Nmin-Wert zum Zeitpunkt der Probennahme analytisch ermittelt. Basierend auf diesem Laboruntersuchungsergebnis und weiteren schlagspezifischen Angaben wird der Nmin-Wert bis zu einem gewünschten Tag simuliert.
Wie werden die Wetterdaten bei der N-Simulation berücksichtigt?
Zoombild vorhanden
Einfluss der Wetterdaten auf die Stickstoffbewegung im Boden
Nur wenn Wetterdaten zur Verfügung stehen, ist eine Simulation des Nmin-Werts eines Feldstücks möglich. Die Wetterdaten geben die Informationen zur Wasser- und Temperaturentwicklung im Boden und ermöglichen somit erst eine Modellierung der Stickstoffbewegungen.
Der Nmin-Wert eines Feldstücks kann mit tatsächlichen Wetterdaten sowie mit modellierten Wetterdaten simuliert werden.
Der Nmin-Wert eines Feldstücks kann mit tatsächlichen Wetterdaten sowie mit modellierten Wetterdaten simuliert werden.
Simulation des Nmin-Werts mit tatsächlichen Wetterdaten
Eine Simulation mit tatsächlichen Wetterdaten bedeutet, dass das tatsächliche Wettergeschehen, z.B. Tagestemperatur, Niederschlagsmenge, in die Simulation einfließt. Das hat zur Folge, dass die Simulation des Nmin-Werts mit tatsächlichen Wetterdaten nur für einen Tag, der in der Vergangenheit liegt, erfolgen kann.
Prognose des Nmin-Werts mit modellierten Wetterdaten
Bei einer Prognose des Nmin-Werts mit modellierten Wetterdaten werden die Wetterdaten der letzten zehn Jahre analysiert und eine Konstellation der Prognose zugrunde gelegt, die eine hohe Stickstoffmineralisation und zugleich eine geringe Stickstoffauswaschung annimmt. Diese Berechnung führt in der Regel zu einer Überschätzung des Nmin-Werts.
Die Prognose ermöglicht durch die Nutzung modellierten Wetterdaten, bereits im Februar für Kulturen eine Simulation des Nmin-Werts, die erst im Frühjahr (März/April) gedüngt werden. Dadurch kann, soweit auch alle anderen Daten vorhanden sind, die Berechnung der Düngebedarfsermittlung für (fast) alle Kulturen bereits im Februar abgeschlossen werden.
Die Prognose ermöglicht durch die Nutzung modellierten Wetterdaten, bereits im Februar für Kulturen eine Simulation des Nmin-Werts, die erst im Frühjahr (März/April) gedüngt werden. Dadurch kann, soweit auch alle anderen Daten vorhanden sind, die Berechnung der Düngebedarfsermittlung für (fast) alle Kulturen bereits im Februar abgeschlossen werden.
N-Simulation im EDV-Fachprogramm
In welchem Programm ist eine N-Simulation möglich?
Zoombild vorhanden
N-Simulation im EDV-Programm "LfL Düngebedarf online"
Bei der Simulation des Nmin-Werts handelt es sich nicht um ein separates Programm, sondern um eine integrierte Funktion in den Programmen „DSNonline“ und im Onlinedüngebedarfsermittlungsprogramm „LfL Düngebedarf Online“. Im Excelprogramm „LfL Düngebedarf Excel“ ist die N-Simulation nicht möglich.
Prinzipiell kann eine Simulation nur erfolgen, wenn die Anbaudaten aus dem Vorjahr und Planungsjahr vollständig vorliegen.
Prinzipiell kann eine Simulation nur erfolgen, wenn die Anbaudaten aus dem Vorjahr und Planungsjahr vollständig vorliegen.
Wo werden die im Programm simulierten Nmin-Werte ausgegeben?
Die Nmin-Werte, die über die N-Simulation berechnet werden, stehen im PDF-Ausdruck des Programms „LfL Düngebedarf online“.
Bei welchen Ackerkulturen kann der Nmin-Wert simuliert werden?
Der Nmin-Gehalt kann bei bestimmten Acker-Hauptfrüchten simuliert werden. Ob der Nmin-Wert in den LfL Programmen generell simuliert werden kann, ist abhängig von der angebauten Hauptfrucht, der Vorfrucht und ggf. vom Zeitpunkt der Probennahme der Bodenprobe.
Übersicht: Simulation des Nmin-Werts in Abhängigkeit der Kultur (LfL Basisdaten-Tabelle 10)
Wichtigte Hauptfrüchte und Vorfrüchte, bei denen kein Nmin-Wert simuliert werden kann:
- Hopfen
- Spargel
- Wein
- (meisten) Sonderkulturen
In welchem Zeitraum ist eine Simulation des Nmin-Werts möglich?
Zoombild vorhanden
Zeiträume, in denen der simulierte Nmin-Wert bereitgestellt wird
Da der Nmin-Wert immer möglichst nah am geplanten Düngedatum bestimmt werden soll und das Düngedatum kulturbezogen unterschiedlich ist, ist auch die Bereitstellung des simulierten Nmin-Werts im Programm „LfL Düngebedarf online“ kulturbezogen.
Jede Kultur hat einen Termin, an dem der simulierte Nmin-Wert frühestens zur Verfügung gestellt werden kann.
Jede Kultur hat einen Termin, an dem der simulierte Nmin-Wert frühestens zur Verfügung gestellt werden kann.
Wie erfolgt im Programm eine Nmin-Simulation mit modellierten Wetterdaten?
Zoombild vorhanden
Eingabemaske im Programm "LfL Düngebedarf online"
Um die Nmin-Simulation mit modellierten Wetterdaten (Prognose) zu nutzen, muss im Programm „LfL Düngebedarf Online“ die Eingabeseite „Nmin Werte“ geöffnet werden, die sich in der Themenblock „Acker (4)“ befindet. Anschließend muss in der Spalte „Wunschdatum N-Simulation“ auf das aktuelle Tagesdatum (frühestens 26.01.) eingetragen werden. Der Nmin-Wert wird auch bei späteren Berechnungen immer ab diesem Wunschdatum prognostiziert, wodurch sich der Nmin-Wert nicht verändert.
Wie kann der Nmin-Wert, der mit modellierten Wetterdaten simuliert wurde, in einen Nmin-Wert mit tatsächlichen Wetterdaten geändert werden?
Um kurz vor der Düngung den mit modellierten Wetterdaten simulierten Nmin-Wert durch einen Nmin-Wert, der mit tatsächlichen Wetterdaten simuliert wurde, zu ersetzen, muss das Datum in der Spalte „Wunschdatum N-Simulation“ auf ein Datum kurz vor der ersten Düngung abgeändert werden.
Warum wird die Simulation des Nmin-Werts angeboten?
Um für jeden Feldschlag eine möglichst genaue Düngebedarfsermittlung erstellen zu können, sollte ein möglichst genauer Nmin-Wert vorhanden sein. Eine Beprobung und Untersuchung aller Schläge in Bayern ist kaum möglich. Mit der N-Simulation ist es möglich, eine schlagspezifische Berechnung des Nmin-Gehaltes für jeden Schlag in Bayern anzubieten.
Forschung und Praxiserfahrungen zur N-Simulation
Die LfL testet seit 2012 das Modell der N-Simulation. In Versuchen wird die N-Simulation mit einem bewährten Verfahren zur Nmin-Wert-Ermittlung verglichen. Die Düngebedarfsermittlung mit N-Simulation wird dem Düngeberatungssystem Stickstoff (DSN) gegenübergestellt. Das Düngeberatungssystem Stickstoff (DSN) ist in Bayern eine Standardmethode zur Berechnung des Düngebedarfs.
Versuchsergebnisse
Veröffentlichte Nmin-Werte der LfL
Jedes Jahr werden von der LfL im Internet für die wichtigsten Kulturen vorläufige und endgültige Nmin-Werte veröffentlicht. Die vorläufigen Nmin-Werte beruhen auf der N-Simulation.
Weiterführende Informationen