N-Expert, Nmin und KNS

Das Nmin-System, das Kulturbegleitende-Nmin-Sollwert-System (KNS) und N-Expert sind drei Methoden, nach denen der Stickstoffdüngungsbedarf im Freilandgemüsebau ermittelt werden kann. Diese drei Systeme sind zeitlich nacheinander entwickelt worden. Sie bauen aufeinander auf und haben viele Gemeinsamkeiten.

Nmin-System

Bei der Stickstoffdüngung nach dem Nmin-System wird der mineralische Stickstoff (NO3-N + NH4-N = Nmin-Vorrat) in der von den Wurzeln nutzbaren Bodenschicht gemessen und bei der Berechnung der N-Düngung berücksichtigt. Zahlreiche Feldversuche haben gezeigt, dass der Nmin-Vorrat des Bodens von den Pflanzen wie Düngerstickstoff genutzt wird und daher vollständig angerechnet werden kann.
Nach dem Nmin-System wird der N-Düngungsbedarf berechnet aus:

+ Nmin-Sollwert 
– Nmin-Vorrat 
---------------------
= N-Düngebedarf

Der Nmin-Vorrat wird durch die Entnahme von Bodenproben ermittelt. Die Bodenproben werden aus unterschiedlichen Bodentiefen entnommen, in Abhängigkeit davon, wie groß die Durchwurzelungstiefe der Pflanzen ist. Die Größe des Nmin-Sollwerts richtet sich nach der zu düngenden Pflanzenart und der Ertragserwartung. Nmin-Sollwerte müssen in Düngungsversuchen ermittelt werden. Diese Versuche wurden bisher jedoch nur für einen Teil der kommerziell wichtigen Gemüsearten durchgeführt. Ursache dafür ist der hohe Aufwand für die Durchführung von Versuchen und die große Zahl der angebauten Arten. Darüber hinaus ist für einige Gemüsearten mehr als ein Nmin-Sollwert erforderlich, da die Düngung an das Kulturverfahren bzw. die Ertragserwartung angepasst werden muss. Dies soll am Beispiel von Weißkohl deutlich gemacht werden: für den Frischmarkt produzierter früher Weißkohl hat einen N-Bedarf von etwa 280 kg N ha-1. Weißkohl, der für die industrielle Verarbeitung angebaut wird, kann mehr als 400 kg N ha-1 aufnehmen. Dieser große Unterschied muss natürlich bei der N-Düngung berücksichtigt werden. Da Gemüse auf Böden mit sehr unterschiedlichen Mineralisierungspotenzialen angebaut wird, muss für die Ableitung einer N-Düngungsempfehlung auch die Variabilität der N-Mineralisierung aus der organischen Bodensubstanz beachtet werden. Insgesamt gibt es so viele Einflussgrößen auf den N-Düngungsbedarf, dass es unmöglich erscheint, für alle für alle Gemüsearten und für alle Kulturverfahren Düngungsversuche durchzuführen, um Nmin-Sollwerte zu bestimmen.

KNS

Als Alternative zur Durchführung von Versuchen ist es möglich, Nmin-Sollwerte zu kalkulieren, wie dies im Kulturbegleitenden-Nmin-Sollwert-System (KNS) beschrieben wurde. Mit dem KNS-System ist es möglich, N-Sollwerte nicht nur für den Beginn der Kultur, sondern auch für beliebige Zeitpunkte während des Pflanzenwachstums – kulturbegleitend – zu berechnen und so die N-Düngung flexibel an den Bedarf der Pflanzen anzupassen.

N-Expert

Das N-Expert System baut auf den Ansätzen des Nmin-Systems und des KNS-Systems auf. Der N-Sollwert aber wird in N-Expert – ähnlich wie im KNS-System – nicht in Düngungsversuchen bestimmt, sondern berechnet.

+ N im Aufwuchs
+ Nmin-Mindestvorrat
+ N-Festlegung in organischer Bodensubstanz
+ unvermeidliche N-Verluste
- N-Mineralisation aus organischer Bodensubstanz
- N-Mineralisierung aus organischen Düngern
- N-Mineralisierung aus Ernterückständen
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= N-Sollwert

Danach wird in N-Expert – wie im Nmin-System – der N-Düngungsbedarf berechnet, indem der Nmin-Vorrat vom N-Sollwert abgezogen wird.

+ Nmin-Sollwert
– Nmin-Vorrat
---------------------
= N-Düngebedarf