Grosse Erwartungen an kleinste Mengen – Mikronährstoffe in der Düngung

Das Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL) in Braunschweig bietet seit einigen Jahren mit seinen „Nährstoff-Tagen“ Praktikern, Fachpresse und interessierter Öffentlichkeit aktuelle Informationen und Forschungsergebnisse des Institutes zu Fragen der Düngung an. In diesem Jahr war der „Nährstoff-Tag“ den Mikronährstoffen gewidmet. Besonderes Highlight der Veranstaltung war, dass die Teilnehmer ihre Fragen auch mit zwei internationalen „Ikonen“ der Mikronährstoff-Forschung, Prof. Dr. Manfred Anke und Prof. Dr. Werner Bergmann aus Jena, diskutieren konnten.

Mikronährstoffe sind für Organismen lebensnotwendige Mineralstoffe, sie sind Spurenelemente, weil ihre Konzentrationen im Gewebe im Bereich von Millionstel Gramm („Spuren“) liegen und die meisten von ihnen sind auch Schwermetalle. Für Pflanzen sind dies Eisen (Fe), Mangan (Mn), Zink (Zn), Kupfer (Cu) und Molybdän (Mo) sowie die Nichtmetalle Chlor (Cl) und Bor (B). Die im Stoffwechsel gebrauchten Mengen sind deshalb so gering, weil Mikronährstoffe fast ausschließlich als Katalysatoren in Enzymsystemen und daher, im Gegensatz zu Makronährstoffen, wie z. B. Stickstoff und Schwefel, substantiell kaum an der Masse der Ernteprodukte partizipieren. Wissenschaftler/innen des Institutes fanden in diesem Zusammenhang heraus, dass die Versorgung von Pflanzen mit Mikronährstoffen faktisch nur die beiden Zustände „Mangel“ und „ausreichende Versorgung“ kennt. Den Bereich „latenter Mangel“ gibt es bei Mikronährstoffen nicht. Bei Makronährstoffen hingegen kennzeichnet dieser den Bereich von physiologisch ausreichender Versorgung bis zur Grenze von Leistungszuwächsen.

Von den bekannten Mikronährstoffen sind in Nordeuropa nach Erkenntnissen der Forscher/innen vor allem bei Mn, Cu und B Mangelversorgungen zu erwarten; bei B aber nur bei zweikeimblättrigen Pflanzenarten. Mangel an Cl tritt generell nie und Mangel an Fe und Mo nur vereinzelt in Sonderkulturen auf.

Eine weitere Besonderheit der Ernährung von Pflanzen mit Mikronährstoffen in der Pflanzenernährung ist, dass Mangel selten durch Fehlen des Elementes, sondern vielmehr durch dessen unzureichende Mobilität, d.h. Verfügbarkeit für die Pflanzen, bedingt ist. Wesentliche Faktoren hierfür sind pH-Wert und Wasserversorgung: Bei pH-Werten > 6 und Trockenheit tritt z.B. gehäuft Mn-Mangel auf.

Voraussetzung wirkungsvoller Mikronährstoff-Düngung ist die korrekte Diagnose der Versorgungslage: Symptome des Mikronährstoffmangels sind unspezifisch, eine visuelle Diagnose an Hand von Mangelsymptomen scheidet daher aus. Die Untersuchung von Böden eignet sich gut für B und Cu, nicht dagegen für Mn. Dabei sollte für B die „Heißwasser-“ und für Cu die „Westerhoff-“ Methode verwendet werden, da beide geeicht sind. Insbesondere bei Cu empfiehlt sich eine geokodierte Beprobung, um die räumliche Verteilung der Versorgung zu erfassen. Die Pflanzenanalyse ist die wohl exakteste Methode zur Bestimmung der Versorgung von Mineralstoffen, zeitlich kaum als Hilfsmittel für die Düngungsplanung in die Bestandesführung zu integrieren. Zur Interpretation komplexer Pflanzenanalysen bietet das Institut auf seiner Webpage das Programm „PIPPA“ zum kostenlosen Download an. Nur bei diagnostisch einwandfrei bestätigtem Mangel wird Düngung mit Mikronährstoffen sich positiv auf Erträge und Qualitäten auswirken. Dabei sind bei Mn und B Blattapplikationen (1-3 mal 1 kg ha-1 Mn; 0,4 kg ha-1 B, jedoch nie zu Getreide) einer Bodendüngung in jedem Falle vorzuziehen. Bei Cu-Mangel sollte ausschließlich über den Boden und zwar einmalig 5 kg ha-1 Cu gegeben werden. Diese Menge sichert die Cu-Versorgung für mindestens 10 Jahre. Die Ertragszuwächse bei Mikronährstoff-Düngung betragen in der Praxis nur selten mehr als 5%, realistische Erwartungen liegen im Bereich von 1-2%. Mikronährstoff-Düngung, insbesondere Blattdüngung, auf bloßen Verdacht hin birgt dagegen ein ungleich größeres Risiko von Ertragsverlusten.

In den vergangenen 20 Jahren hat sich mit zunehmendem Schwermetalleintrag (über atmosphärische Depositionen, Sekundärrohstoff- und Wirtschaftsdünger) in Agrarökosysteme allgemein auch die Mikronährstoff-Versorgung landwirtschaftlicher Kulturen verbessert. Die bewusste Zufuhr von Mikronährstoffen durch Mikronährstoff-Dünger, aber auch die unbewusste Zufuhr durch Nebenbestandteile von Düngemitteln, muss daher auch unter ökologischen Aspekten gesehen werden. Probleme entstehen hier derzeit insbesondere bei Cu, so dass hier eine korrekte Diagnose des Versorgungszustandes nicht nur aus Sicht der Produktionstechnik besonders wichtig ist.

Kontakt:
Prof. Dr. Dr. Ewald Schnug, Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL), Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde, Bundesallee 50, 38116 Braunschweig, E-Mail: pb@fal.de