Mit Precision Farming-Technologien und -Methoden sind Boden- und Pflanzenbestandesheterogenitäten exakt und effizient messbar. Dies belegen Untersuchungen auf Schlägen des Lehr- und Versuchsgutes in Köllitsch/Sachsen. Auf Basis dieser Messungen wurde die Ausbringung von Grunddüngern, Stickstoffdüngern, Pflanzenschutzmitteln und Halmstabilisatoren gesteuert. Dabei konnten Betriebsmittel eingespart werden oder durch Betriebsmittelumverteilungen auf dem Schlag die Pflanzenbestände optimaler zur Ernte geführt werden. Auf dem naturgegeben stark heterogenen Standort Köllitsch erwiesen sich die Wirkungen von Betriebsmittelapplikationen nach vorher erstellten Zonen eines Schlages und die sensorgestützte Applikation (Messen, Steuern und Ausbringen in einem Arbeitsgang bei der Feldüberfahrt) hinsichtlich ihrer Wirkungen bis zur Ernte als gleichwertig.

Die Nährstoffversorgung von Zierpflanzen lässt sich anhand von Schnelltests überwachen. In vorliegender Studie wurden Schnelltestmethoden für Gießwasser und Nährlösungen, für Substrate und für Pflanzensaft getestet. Einfache und kostensparende Alternativen zu aufwändigen Labormethoden waren Gegenstand der Untersuchungen. Verschiedene Verfahren und Geräte wurden auf ihre Handhabbarkeit unter Praxisbedingungen bewertet und der jeweilige Kosten- und Arbeitszeitaufwand ermittelt. Die Versuchsergebnisse sind eine Entscheidungshilfe für den Erwerbsgärtner.

Prozessmodelle zur Ermittlung von Humusumsatz und Nährstoffdynamik des Bodens erfordern umfangreiche Eingangsdaten und konnten bisher nur im wissenschaftlichen Bereich eingesetzt werden. Der Bericht beschreibt eine stark vereinfachte Variante eines Prozessmodells, das auch mit reduzierter Datengrundlage genutzt werden kann. Das Modell CANDY Carbon Balance (CCB) berücksichtigt Standorteffekte und besitzt einen Bezug zum Kohlenstoff und zum Stickstoff im Boden. Unter Nutzung von Schlagkarteiaufzeichnungen kann das Modell auf Schlag- und Regionsebene die Humusreproduktion und die N-Mineralisation in chronologischer Abfolge berechnen. Dadurch werden Informationen zur Kontrolle und Lenkung der Bodenfruchtbarkeit und der Nährstoffeffizienz sowie zur Verbesserung der Düngebedarfsermittlung gewonnen. Das Modell ist für die Landwirtschaftsberatung und -verwaltung des konventionellen und ökologischen Ackerbaus geeignet.

Seit 1990 wird in Sachsen auf landwirtschaftlichen Dauertestflächen der Nitratgehalt im Frühjahr und im Herbst gemessen. Aus den gleichzeitig erhobenen Bewirtschaftungsdaten kann mit dem Modell REPRO der potenzielle Nitrataustrag unterhalb der durchwurzelbaren Bodenzone abgeschätzt werden. Im Ergebnis zeigt sich, dass weiterhin, vor allem in Trockengebieten in Nordsachsen, mit teilweise hohen Nitratkonzentrationen gerechnet werden muss. Die Düngungsauflagen in Wasserschutzgebieten bewirken sowohl geringere Stickstoffsalden als auch abnehmende Nitratgehalte im Boden. Auf ökologisch bewirtschafteten Flächen war die auswaschungsgefährdete Nitratmenge sehr gering.

Für unterschiedliche Standorte wurden Humusbilanzen für einzelne Fruchtarten und Fruchtfolgen berechnet. Betrachtet wurden reine Marktfruchtbetriebe mit Anbau von Körnerfrüchten (Getreide, Raps, Körnermais) ohne Viehhaltung, Betriebe mit unterschiedlich intensiver Schweinehaltung, Marktfruchtbetriebe mit steigender Anbaukonzentration verschiedener Hackfrüchte und Betriebe mit Anbau von Silomais in Energiefruchtfolgen mit Rinder- und Milchviehhaltung.

An Zierpflanzen im Gewächshaus wurden mengenbilanzierte Düngungsverfahren getestet. Die Düngegaben erfolgten in Wochenportionen per Hand, mit Dosiergeräten, per Düngecomputer oder als Depotdünger. In die Versuche wurden Pelargonien, Sommertopfkulturen im Gewächshaus, Poinsettien und Cyclamen einbezogen. Wochenportionen können nur bei einheitlichen Anbausätzen je Bewässerungseinheit realisiert werden. Der Kostenaufwand bei Depotdünger beträgt das Dreifache gegenüber einer Bewässerungsdüngung. Allerdings sind die Düngeverluste geringer. Mit einer mengenbilanzierten Düngung lassen sich Über- und Unterversorgung der Pflanzen vermeiden.

Die Genauigkeit und Eignung verschiedener Methoden zur Humusbilanzierung werden für den Einsatz in der konventionellen und ökologischen Landwirtschaft ausgewertet. Weiterhin wurde das Versorgungsniveau mit organischer Substanz auf den Dauertestflächen sächsischer Betriebe beurteilt. Anhand der genaueren, standortangepassten Methode zur Humusbilanzierung zeigt sich, dass in Sachsen die Hälfte der Ackerflächen mit organischer Substanz optimal versorgt ist. Knapp ein Drittel der Schläge erhält eine hohe bis sehr hohe Versorgung, der Anteil unterversorgter Flächen liegt bei 20 Prozent.

Die Richtlinie gibt einen Überblick zu den im Zierpflanzenbau angewandten Düngungsverfahren einschließlich der jeweils plausiblen Düngungsbereiche. Sie umfasst dabei die Grunddüngung durch eine Start-, Vorrats-, Langzeit- oder Depotdüngung, die Nachdüngung mit festen Düngestoffen, eine diskontinuierliche oder kontinuierliche Flüssigdüngung und Blattdüngungsmaßnahmen. Die Abläufe für Düngebedarfsermittlungen und Düngungskalkulationen werden dargestellt und anhand von Beispielen erläutert. Die Richtlinie enthält Methoden und Ziele einer zeitlich differenzierten Düngung von Zierpflanzenkulturen. Auf der Basis einer umfangreichen und detaillierten Auswertung der Primär- und Sekundärliteratur wurde eine aktuelle Sammlung von Richtwerten, bezogen auf die Pflanzenarten, Produktgrößen und Düngungsverfahren erarbeitet. Die Richtwertesammlung ist nach den Gruppen Topfkulturen, Schnittkulturen sowie Freilandkulturen im Boden (Schnitt und Beet) geordnet. Die fachliche Überprüfung der Richtwerte für die Bewässerungsdüngung bei einigen Kulturen zeigte eine starke Abhängigkeit von weiteren Faktoren, wie z. B. der Luftfeuchte. Dies unterstreicht die Notwendigkeit der Anpassung der Richtwerte an die konkreten betrieblichen Bedingungen sowie der Kontrolle und Aussteuerung der Düngung bei laufender Kultur.

Die Heterogenität des Bodens geht mit einer unterschiedlichen, natürlichen Fruchtbarkeit einher. Ziel der teilschlagspezifischen Bewirtschaftung ist es, auf diese Unterschiede einzugehen. Es geht darum, kleinräumige optimale Wachstumsbedingungen zu schaffen. Dabei soll sowohl den ökonomischen als auch ökologischen Aspekten Rechnung getragen werden. Dem Projekt liegt die Hypothese zugrunde, dass Bodenheterogenität im Trockengebiet zu gerichteten Unterschieden im Nmin-Gehalt des Bodens führt. Das wirkt sich auf den N-Bedarf der Bestände aus. Unter trockenen Anbaubedingungen ist besonderer Wert auf eine Bestandesführung zu legen, die den unproduktiven Wasserverbrauch möglichst einschränkt. Weil das Stickstoffangebot darauf starken Einfluss nimmt, ist es bereits zeitig kleinräumig zu differenzieren. Im Mittelpunkt des Projektes standen folgende Fragestellungen: - Wie umfangreich ist die Variabilität des Nmin in Abhängigkeit von den Bodenunterschieden? - Ist nach gezielter Beprobung bereits zu Vegetationsbeginn eine differenzierte N-Düngung möglich? Dazu ist zu prüfen, inwieweit Ertrags-, Boden- bzw. Leitfähigkeitskarten als Entscheidungshilfen dienen können. - Wie kann auf eine mögliche Nmin-Differenzierung zeitig reagiert werden? Sind diese Unterschiede auszugleichen oder beizubehalten. - Welche Rückschlüsse lassen sich aus den Mustern der Ertragskarten ziehen? Wie gut stimmen sie mit den Karten der elektrischen Leitfähigkeit überein? - Bewirkt die ortsspezifische N-Düngung eine Reduzierung der Düngermenge bzw. eine Ertragssteigerung auf den untersuchten Schlägen gegenüber der einheitlichen Düngung? - Ergeben sich durch ortsspezifische N-Düngung ökologische Vorteile, wie Reduzierung der Nitratauswaschung gegenüber der herkömmlichen einheitlichen Düngung?

Um den Stickstoffaustrag zu verringern und die hohen N-Bilanzüberschüsse bei Winterraps zu reduzieren, wurden mehrjährige Versuche zur biomasseabhängigen Düngebedarfsermittlung und teilflächenspezifischen Stickstoffdüngung auf trockenen Standorten in Sachsen und Sachsen-Anhalt durchgeführt. Bei bedarfsgerechten Stickstoffgaben im Frühjahr spielen auch die vor dem Winter eingelagerten N-Mengen und der Verbleib des Stickstoffs in abgestorbenen Sprossteilen eine Rolle. Die Frischmassebestimmung hat sich in homogenen Rapsbeständen als zuverlässiges Verfahren für die Ermittlung der N-Aufnahme erwiesen. Auf großen heterogenen Schlägen kann bereits im Herbst die Bestandesentwicklung erheblich variieren. Unter diesen Bedingungen hat sich die sensorgestützte N-Düngung bewährt. Auf trockenen Standorten mit stabilen Ertragszonen kann durch Hinterlegung von Applikationskarten die jeweilige N-Menge besser auf das Ertragsniveau der Teilflächen im Vergleich zum einfachen Sensoreinsatz angepasst werden.