Pflanzenbau
Erich und Thomas
Erich und Thomas
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Lernkarten
Alle Nährstoffe, die von den landwirtschaftlichen Kulturen benötigt werden, kommen
natürlicherweise im Boden vor. Nenne zwei Gründe, weshalb trotzdem gedüngt werden
muss.
-Weil nur mit Zufuhr von Nährstoffen zum richtigen
Zeitpunkt ein wirtschaftlich interessanter Ertrag
erzielt werden kann (ohne Düngung weniger
Ertrag).
-Weil je noch Bodentyp von einigen Nährstoffen zu
wenig enthalten sind (ohne Zufuhr dieser
Nährstoffe, z.B. Schwefel, entstehen
Mangelerscheinungen).
Weil durch das Wegführen der Ernte Nährstoffe
entzogen werden, die für die nächste Kultur nicht
mehr zu Verfügung stehen.
Was ist unter einem Ion zu verstehen?
Ionen sind positiv oder negativ geladene Teilchen.
Alle Nährstoffe sind im Boden in Form von Ionen
vorhanden.
Pflanzen benötigen die im Boden und in den Düngern enthaltenen Nährstoffe in unterschiedlichen
Mengen.
Zählen Sie die sechs Hauptnährstoffe auf, die im Boden und in Düngern vorkommen. Geben Sie
jeweils den Namen und die chemische Kurzform an. Unterstreichen Sie die drei Hauptnährstoffe, die
von den Pflanzen in besonders grossen Mengen benötigt werden.
Stickstoff N, Phosphor P, Kalium K, Calcium
Ca, Magnesium Mg, Schwefel S
Pflanzen benötigen die im Boden und in den Düngern enthaltenen Nährstoffe in unterschiedlichen
Mengen.
Zähle alle Spurenelemente auf.
Eisen Fe, Mangan Mn, Zink Zn, Kupfer Cu, Bor B, Molybdän Mo, Chlor Cl
Die Nährstoffe erfüllen in der Pflanze unterschiedliche Funktionen.
Gebe je zwei
Funktionen des Hauptnährstoff Stickstoff an.
Ertragsbildung
Bestandteil von Protein
Die Nährstoffe erfüllten in der Pflanze unterschiedliche Funktionen.
Gebe je zwei
Funktionen des Hauptnährstoff Phosphor an.
Blüten- und Fruchtbildung
Energietransport
Die Nährstoffe erfüllten in der Pflanze unterschiedliche Funktionen.
Gebe je zwei
Funktionen des Hauptnährstoff Kalium an.
fördert die Standfestigkeit
reguliert den Wasserhaushalt
fördert Dürre- und Frostresistenz
Gewisse Nährstoff-Formen werden im Boden sehr gut gespeichert, andere gehen leicht
verloren.
Gebe zwei Gründe an, weshalb bei Nitrat (NO3
-) und Sulfat (SO4
--) ein grosses Risiko besteht,
dass diese in tiefere Bodenschichten und ins Grundwasser ausgewaschen werden und somit für die
Kulturpflanzen verloren gehen.
Weil sie in Wasser sehr gut löslich sind.
Weil sie aufgrund ihrer negativen Ladung
schlecht an den Bodenteilchen haften (Ton und
Humus sind an der Oberfläche negativ geladen)
Gewisse Nährstoff-Formen werden im Boden sehr gut gespeichert, andere gehen leicht
verloren
Bei Phosphat (HPO4
-) besteht kaum ein Auswaschungsrisiko, jedoch ein Risiko von oberflächlicher
Abschwemmung. Begründe!
Phosphat haftet (trotz der negativen Ladung)
gut an den Bodenteilchen, weil es mit dem im
Boden enthaltenen Kalzium und Eisen eine
Verbindung eingeht. Phosphat geht deshalb nur
mit oberflächlich abgeschwemmter Erde
verloren (Erosion).
Ammonium wandelt sich im Boden um zu
Nitrat. Nitrat kann durch die Pflanzen sehr
gut aufgenommen werden.
Gestrichelter Pfeil: Ist zu wenig Nitrat
vorhanden, können die Pflanzen auch
direkt das Ammonium aufnehmen. Dafür
brauchen sie aber mehr Energie.
Beschreibe drei «Lecks» im Kreislauf, wo Stickstoff verloren geht. Wie heisst jeweils
die Stickstoff-Form, die verloren geht?
Ammoniak gelangt beim Ausbringen der Gülle in die Luft →Verflüchtigung
Auswaschung von Nitrat ins Grundwasser
Oberflächliche Abschwemmung von Nährstoffen
bei starkem Regen.
Was ist unter dem Begriff Mineralisation zu verstehen? Bei welchen Bodenbedingungen läuft die
Mineralisation schnell ab?
Abbau von organischen Verbindungen durch
Mikroorganismen im Boden. Dadurch werden
Nährstoff-Ionen freigesetzt (z. B. Ammonium
oder Phosphat) und für die Pflanzen verfügbar
gemacht.
Bodenbedingungen mit schneller
Mineralisation:
- Viel organisches Material vorhanden
- Feuchter Boden (nicht zu trocken; nicht
vernässt)
- Gut durchlüfteter Boden
- Hohe Temperatur
Was ist unter dem Begriff "organischer Verbindung" zu verstehen?
Moleküle, die durch Lebewesen (Pflanzen, Tiere,
Mikroorganismen) aufgebaut wurden.
Organische Verbindungen enthalten immer das
Element Kohlenstoff (C) und weitere Elemente,
wie N, P oder S.
Erkläre, weshalb Gülle und Mistwasser auf keinen Fall in Fliessgewässer gelangen dürfen.
Ammonium ist für alle Wasserlebewesen sehr
giftig (Lähmung der Muskeln). Fliesst Gülle in
ein Gewässer, sterben alle Fische.
Nitrat kann ins Grundwasser und somit auch ins Trinkwasser gelangen. Warum ist Nitrat im
Trinkwasser unerwünscht?
Kann bei Kleinkindern in hohen
Konzentrationen zu Atemstillstand führen.
Erhöht bei Erwachsenen das Krebsrisiko.
Ammoniak aus Hofdüngern oder Mineraldüngern verursacht Umweltprobleme. Beschreibe zwei
dieser Probleme.
Ammoniak aus der Luft gelangt mit dem Regen
wieder auf den Boden und verursacht…
…im Wald eine Bodenversauerung → Bäume
wurzeln nur noch flach und werden vom Wind
dadurch leicht umgeworfen; im sauren Waldboden
werden Schwermetalle freigesetzt, die das
Trinkwasser belasten können
…auf mageren Standorten (Trockenwiesen,
Moore) versursacht der Ammoniak-Eintrag (=
Dünger aus der Luft) eine Abnahme der
Artenvielfalt.
Wo entstehen die grössten Ammoniakverluste auf dem Landwirtschaftsbetrieb?
Bei der Ausbringung von Gülle (36 % aller
Ammoniakverluste)
Im Stall oder im Laufhof (34 % aller
Ammoniakverluste)
Je nach Aufstallungssystem beim Rindvieh fällt Vollgülle oder kotarme Gülle an.
Nenne je ein Aufstallungssystem, in dem Vollgülle beziehungsweise kotarme Gülle anfällt!
Vollgülle: Schwemmentmistung (Anbindestall),
Laufstall mit Faltschieber im Fressbereich und
Liegeboxen (oder Tiefstreu) im Liegebereich.
Kotarme Gülle: Schorrgraben (alte
Anbindeställe), Schubstangenentmistung
(Anbindestall)
Was ist der Unterschied zwischen Vollgülle und kotarmer Gülle?
Bei der Vollgülle ist aller Kot, Harn und
Einstreu enthalten, bei der kotarmen Gülle ist
der Harn und nur ein Teil des Kotes sowie ein
Teil der Einstreu enthalten.
Bei der kotarmen Gülle fällt gleichzeitig
immer noch Stapelmist an!
Wie unterscheiden sich Vollgülle und kotarme Gülle bezüglich den Gehalten an N, P und K? (wo hat
es mehr beziehungsweise weniger vom jeweiligen Nährstoff drin)
Vollgülle hat mehr Phosphor und organischer
Stickstoff als kotarme Gülle. Kotarme Gülle
hat mehr Kalium und verfügbaren Stickstoff
(Ammonium) als Vollgülle.
Im Urin ist viel Harnstoff vorhanden. Kommt der Urin in Kontakt mit Kot (auf dem Stallboden oder bei
der Lagerung des Hofdüngers) läuft die unten dargestellte Reaktion ab.
Beschrifte die Stickstoff-Formen in der chemischen Formel mit den richtigen Begriffen.
CO(NH2)2 →NH4+ + OH- → NH3 + H2O
CO(NH2)2 →NH4+ + OH- → NH3 + H2O
Harnstoff Ammonium “Wasser” Ammoniak
(gelösst im Wasser) (In Luft)
H2O
Wasser
Gebe zwei Bedingungen an, bei denen diese Reaktion besonders schnell abläuft.
Bei basischen Bedingungen (hoher pH)
bei hohen Temperaturen
Was ist unter dem pH-Wert zu verstehen?
Masszahl für den Gehalt an sauren oder
basischen Bestandteilen in einer Flüssigkeit.
pH = 7 ist neutral; pH < 7 ist sauer; pH > 7 ist
basisch (oder alkalisch)
Beschreibe drei Massnahmen, die Sie beim Sammeln, Lagern und Aufbereiten von
Gülle umsetzen können, um die Verflüchtigung von Ammoniak möglichst gering zu halten.
Sammeln:
Läufgänge und Laufflächen sauber halten
(Schieber häufig laufen lassen)
Lagern und aufbereiten:
Gülle so wenig wie möglich rühren
(Schwimmschicht)
Güllesilo fachgerecht abdecken
Gülle mit Wasser verdünnen
Die Verdünnung mit Wasser wirkt sich positiv auf die Eigenschaften der Gülle aus. Beschreibe je
eine solche erwünschte Eigenschaft…
aus pflanzenbaulicher Sicht
Gülle ist fliessfähig (verstopft nicht beim
Ausbringen)
Gülle bleibt kaum an den Pflanzen kleben→
weniger Futterverschmutzung, weniger
Verätzungen der Blätter
Gülle zieht rasch in den Boden ein → Nährstoffe
sind rasch verfügbar
Die Verdünnung mit Wasser wirkt sich positiv auf die Eigenschaften der Gülle aus. Beschreiben Sie je
eine solche erwünschte Eigenschaft…
aus Sicht des Umweltschutzes
Die Verdünnung bewirkt, dass sich weniger
(gasförmiger) Ammoniak bildet.
Was ist unter der Methangärung zu verstehen? Was entsteht dabei?
Umwandlung von organischen Verbindungen in
der Gülle (durch Mikroorganismen). Dabei
entsteht Methangas, Ammonium und wenig
Kohlendioxid.
Gülle sollte soweit mit Wasser verdünnt werden, dass ihr Gehalt an verfügbarem Stickstoff 1 bis 1,5 kg
Nverf pro m3 beträgt. Welcher Verdünnungsgrad Gülle : Wasser ist in folgenden Fällen anzustreben, um
diesen Gehalt zu erreichen? (Beispiele für Verdünnungsgrade: 1:1, 1:2, 1:3, 1:4 etc.)
a.) bei kotarmer Gülle mit einem Gehalt von 3,6 kg
Nverf
b.) bei Vollgülle mit einem Gehalt von 2.2 kg Nverf
a.) Verdünnung: 1:2 die N-Konzentration sinkt
dadurch auf 1/3 (= 1.2 kg Nverf)
b.) Verdünnung: 1:1 die N-Konzentration sinkt
dadurch auf 1/2 (= 1.1 kg Nverf)
Erkläre die beiden Begriffe Nges und Nverf!
Nges: Gesamter Stickstoff, der in einem Dünger
enthalten ist, einschliesslich dem organisch
gebundenen N.
Nverf: Stickstoffmenge in einem Dünger, die für die
Pflanzen verfügbar ist (Erklärung: Der in
Hofdüngern enthaltende organisch gebundene
Stickstoff ist nicht sofort verfügbar, sondern muss
zuerst im Boden abgebaut werden).
Was ist von Güllezusätzen zu halten? Welcher ist der beste (und wirkungsvollste) Güllezusatz?
Wirkung von Güllezusätzen (bessere
Fliessfähigkeit, bessere Pflanzenverträglichkeit,
weniger Geruch) ist in Praxis schwierig
nachzuweisen. Häufig ist bei Einsatz von
Güllezusätzen das Güllemanagement besser.
Bester Güllezusatz: Wasser (hat wissenschaftlich
eine klar positive Wirkung)
Während der Wintermonate (Vegetationsruhe) darf keine Gülle ausgebracht werden. Nenne zwei Massnahmen, die ein Betrieb treffen muss, damit das Gülleloch/Güllesilo über den
Winter nicht zu früh voll wird.
Güllegrube im Herbst vollständig leeren; die Gülle
auf Grünland ausbringen
Regenwasserzuleitung abhängen
Brauchwasser im Winter wenn möglich in
Kanalisation umleiten
Welche Güllemenge in m3/ha (Rindergülle 1:1 verdünnt) sollte im pro Gabe nicht überschritten werden,
um Nitratauswaschungen vorzubeugen?
40 m3 / ha nicht überschreiten; empfohlene
Güllemenge für Grünland und für die meisten
Ackerkulturen ist 30 m3 / ha pro Gabe
Trockene, warme Luft kann mehr Ammoniak aufnehmen als feuchte, kühle Luft. Leite
daraus zwei Massnahmen ab, wie Sie in den Sommermonaten übermässige Ammoniakverluste
beim Ausbringen der Gülle vermeiden können.
Gülle nur mit Schleppschlauch oder Gülledrill
ausbringen.
Nicht bei Hitze ausbringen; an heissen Tagen in
den Abendstunden ausbringen.
vor leichtem Regen ausbringen, sodass Gülle in
den Boden einziehen kann.
Nenne je einen Vorteil von Schleppschlauchverteiler (oder Schleppschuh) im Vergleich
zum Prallteller…
a.) Aus pflanzenbaulicher Sicht
b.)Aus Sicht des Umweltschutzes
a.)weniger Futterverschmutzung
weniger Überlappungen (gleichmässigere
Nährstoff-Verteilung)
b.)weniger Ammoniak-Verluste
weniger Gestank
Der Einsatz von Gülle auf den Wiesen kann mit Prallteller oder einem Schleppschlauchverteilter
gemacht werden. Gibt es Unterschiede bezüglich dem optimalen Einsatzzeitpunktes je nach der
eingesetzten Technik? Begründe
Prallteller: Ausbringen, bevor wieder viele neue
Blätter gebildet wurden. Sonst werden diese
mit Gülle verschmutzt.
Schleppschlauchverteiler: Ausbringen erst,
wenn der Bestand schon wieder in bisschen
nachgeschossen ist. So kann in Gülle unterhalb
der Blätter auf den Boden abgelegt werden.
Mist wird entweder anaerob (Stapelmist; Tiefstreumist im Laufstall) oder aerob (wöchentliche
Umschichtung) gelagert.
Nenne drei vorteilhafte Effekte der aeroben Lagerung.
Aerob verrotteter Mist enthält mehr stabile
Humusverbindungen als Stapelmist.
Mistkompost fördert daher den Humusaufbau.
Aerob verrotteter Mist ist gutes Futter für
Regenwürmer und andere Bodenlebewesen und
sehr gut pflanzenverträglich. Stapelmist enthält
hingegen Giftstoffe, welche die
Bodenlebewesen und auch die Pflanzen
schädigen können. Diese Giftstoffe entstehen
nur bei anaeroben Verhältnissen.
Durch die hohen Temperaturen bei der
Verrottung werden Unkrautsamen abgetötet.
Kein Geruch beim Ausbringen des verrotteten
Mistes.
Mist wird entweder anaerob (Stapelmist; Tiefstreumist im Laufstall) oder aerob (wöchentliche
Umschichtung) gelagert.
Nenne zwei Nachteile der aeroben Lagerung.
Die Aufbereitung ist aufwändig, weil der Mist
regelmässig umgeschichtet werden muss.
Grosse N-Verluste bei der Lagerung des Mistes
(dafür keine N-Verluste mehr beim Ausbringen).
Das C:N-Verhältnis beschreibt das Verhältnis von Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) im Mist.
Erkläre weshalb das C:N-Verhältnis etwa 20:1 bis 40:1 betragen muss, damit die Rotte
optimal verläuft.
Die am Abbau beteiligten Mikroorganismen
nutzen C als Betriebsstoff und N als Baustoff. Der
Stoffwechsel läuft nur dann optimal, wenn beide
Stoffe im benötigten Verhältnis vorhanden sind
(genügend Betriebsstoff, um alle Baustoffe zu
verarbeiten; genügend Baustoffe, um alle
vorhandenen Betriebsstoffe ausnützen zu
können).
Das C:N-Verhältnis beschreibt das Verhältnis von Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) im Mist.
Nenne ein Beispiel für einen Hofdünger mit engem C:N-Verhältnis (< 20:1) und
erklären Sie, was dies beim Einsatz dieses Hofdüngers bedeutet.
Beispiel: Hühnermist
Problem: Es ist zu wenig C (Betriebsstoff)
vorhanden, um allen N zu verarbeiten; die
Bakterien stellen ihren Stoffwechsel um und
nutzen einen Teil der N-Verbindungen als
Betriebsstoff; dadurch wird N in Form von
Ammonium (pflanzenverfügbar) und Ammoniak
(geht in Luft) freigesetzt.