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Phosphor ist eines von 17 chemischen Elementen, die alle Pflanzen benötigen, und es ist einer der Nährstoffe, die wir manchmal brauchen fügen Sie Böden in ziemlich großen Mengen hinzu. Der Phosphorgehalt in Böden hängt von der Herkunft des Bodens ab und davon, wie er während seiner landwirtschaftlichen Geschichte bewirtschaftet wurde.
Die Verfügbarkeit von Phosphor in Böden ist sehr stark mit dem pH-Wert verbunden. Bei niedrigen pH-Werten neigt Phosphor dazu, sich mit Eisen und Aluminium in Böden zu binden und wird für Pflanzen nicht mehr verfügbar. Bei hohen pH-Werten kann sich Phosphor an Calcium und Magnesium binden, was auch seine Verfügbarkeit verringert. Saure Böden binden Phosphor schlechter als alkalische Böden. Phosphor ist für Pflanzen bei pH-Werten von mindestens 6,5 am leichtesten verfügbar. Wenn der pH-Wert des Bodens unter 6,0 fällt, wird Phosphor sehr schlecht verfügbar. Das Auftragen von Kalk auf sehr saure Böden ist immer eine gute Idee, und einer der Vorteile davon besteht darin, dass Phosphor auch ohne Zugabe als Ergänzung besser verfügbar wird.
Es gibt mehrere Methoden, die von verschiedenen Bodentestlabors verwendet werden, um zu bestimmen, wie viel Phosphor der Boden den von uns angebauten Pflanzen liefern kann in ihnen. Wenn wir die Ergebnisse von Bodentests interpretieren, müssen wir die Methode berücksichtigen, die von dem Labor verwendet wird, das den Test durchführt. Die Zahlen, die die verschiedenen Tests liefern, sagen für sich genommen nichts aus, bis sie damit korrelieren, wie gut die Pflanzen auf den verschiedenen Ebenen wachsen. Einige der üblichen Extraktionen für Phosphor sind die schwachen und starken Bray-Lösungen (Bray-1 und Bray-2), Mehlich-1 und Mehlich-2, die Morgan- und modifizierten Morgan-Extraktionen und der Olsen- oder Natriumbicarbonat-Test. Einige Tests sind nur für Böden mit bestimmten Eigenschaften geeignet. Beispiele für diese Tests sind der Olsen-Test, der nur für Böden mit hohem pH-Wert und hohem Karbonatgehalt geeignet ist, oder der Mehlich-1-Test, der hervorragende Arbeit bei der Extraktion von Phosphor aus Böden mit geringer Kationenaustauschkapazität leistet (wie viele Küstenebenen Böden im Südosten der USA).
Die Bray-1- und Mehlich-3-Tests sind in vielen Teilen des Landes üblich und die Ergebnisse dieser Tests folgen ähnlichen Mustern. Das Labor, das wir für das CROPP Agronomy Program (Midwest Labs) verwenden, verwendet die Bray-1- und Bray-2-Phosphortests für die meisten Proben, aber den Olsen-Test für Böden mit hohen pH-Werten. Der Morgan- und der modifizierte Morgan-Test werden von vielen Labors im Nordosten der Vereinigten Staaten verwendet, und diese Ergebnisse sind schwerer mit Zahlen zu korrelieren, wie wir sie aus dem Bray-1-Test sehen würden.
Unabhängig davon, welches Labor Sie verwenden, ist es wichtig zu verstehen, wie das Pflanzenwachstum auf den in Ihrem Bodentest angegebenen Phosphorgehalt reagiert. Für unser Programm verwenden wir einen Zielbereich von 25 bis 50 Teilen pro Million (ppm) Bray-1-Phosphor als unseren Zielfruchtbarkeitsbereich für die meisten landwirtschaftlichen Nutzpflanzen. Diese Zahlen stellen eine Art Mittelweg dar zwischen den Werten, die Universitäten in verschiedenen Bundesstaaten als hohe Phosphatwerte für Feldfrüchte festgelegt haben, und den Werten, bei denen normalerweise Umweltvorschriften zum Tragen kommen.
Die von einigen Beratern empfohlenen Phosphatwerte sind manchmal viel höher als die Empfehlungen der Universität. Jeder Landwirt muss für sich selbst entscheiden, welches Niveau er anstrebt, aber hier sind einige Informationen, die Sie berücksichtigen sollten, wenn Sie diese Entscheidung treffen. Von Universitäten empfohlene Zielwerte basieren in der Regel auf einer Kombination aus Erntewerten, Ertragszielen und dem Preis konventioneller Düngemittel. Diese Faktoren unterscheiden sich alle von ökologischen Anbausystemen, aber es gibt immer noch Prinzipien, die uns helfen können, herauszufinden, wie viel Phosphor wir wirklich in unseren Böden benötigen.
Wenn wir einen Phosphormangel in Böden feststellen, gibt es mehrere Möglichkeiten, diesen zu korrigieren. Die häufigsten Phosphorquellen für organische Anbausysteme sind Gülle und Rohphosphat. Für landwirtschaftliche Betriebe, die einen Vieh- oder Geflügelbetrieb haben, sollte der Dung, den diese Tiere produzieren, der erste Ort sein, an dem wir nachsehen, wenn wir den Böden Phosphor hinzufügen müssen. Wenn wir nicht genug Gülle zur Verfügung haben, um den Phosphorbedarf zu decken, oder wenn wir nur Phosphor und nicht das mit der Gülle gelieferte Kalium benötigen, können wir Rohphosphate verwenden. Es gibt verschiedene Quellen und Formen von Rohphosphat, aber sie teilen die Eigenschaften, dass sie sich in Böden ziemlich langsam auflösen. Der Anbau von Hülsenfrüchten auf Böden, auf denen wir Rohphosphat ausgebracht haben, kann diesen Prozess beschleunigen, indem die Pflanzen Kalzium entfernen, wodurch sich das Rohphosphat schneller auflöst. Eine andere Technik, die gut funktionieren kann, besteht darin, Rohphosphat in Mist zu mischen, indem man es auf Einstreupakete, in Dachrinnen aufbringt oder es in Mist oder Komposthaufen mischt. Der Phosphatanteil des Düngemittels bindet sich auch an das Ammonium in der Gülle, um zu verhindern, dass es verdunstet, und das bedeutet, dass mehr Stickstoff aus der Gülle tatsächlich zurück auf das Land gelangt.
Gülle ist eine großartige Quelle für Phosphor, aber wir konzentrieren uns oft auf Gülle als Stickstoffquelle für Pflanzen wie Mais. Wenn wir Gülle als einzige Stickstoffquelle für den Maisanbau verwenden, werden wir den Phosphorgehalt im Laufe der Zeit weiter erhöhen, da Gülle Nährstoffe in anderen Anteilen liefert, als die Pflanzen zum Wachsen benötigen. Dies kann für Böden mit niedrigem Phosphorgehalt hilfreich sein, aber wenn wir bereits einen hohen Phosphorgehalt haben, kann dies schließlich zu Problemen führen.
Wenn die Bodenfruchtbarkeit für fast jeden Nährstoff steigt, steigen auch die Ernteerträge. Wenn wir einem sehr mangelhaften Boden Phosphor hinzufügen, sehen wir dramatische Ertragsreaktionen, sobald die Änderung verfügbar wird. Wenn wir weiterhin mehr Phosphor zugeben, steigen die Erträge im Allgemeinen weiter, jedoch mit geringerer Geschwindigkeit. Irgendwann kommen wir an einen Punkt, an dem wir für immer kleinere Ertragssteigerungen immer größere Mengen an Phosphor zugeben müssen. Wenn wir Pflanzen mit sehr hohem Wert anbauen und die Phosphorquelle relativ günstig ist, ist es verlockend, zu versuchen, die höchstmöglichen Erträge zu erzielen. Aber das ist vielleicht keine gute Idee.
Phosphor in Böden neigt dazu, sich sehr fest mit mineralischen Verbindungen von Eisen, Aluminium, Kalzium und Magnesium in Böden zu verbinden, und Phosphor in Verbindung mit organischem Material ist normalerweise ziemlich gut gegen Abfluss oder Auswaschungsverluste geschützt. Aus diesem Grund glaubten Bodenkundler früher, dass wir ohne die Gefahr von Umweltschäden extrem hohe Phosphorwerte in Böden aufbauen könnten. Wir haben in den letzten 20 Jahren gelernt, dass das nicht stimmt. Wenn wir Böden mit sehr hohen Phosphorgehalten haben, können Abflusswässer erhebliche Mengen an Phosphor in Oberflächengewässer tragen. Dieser erhöhte Phosphorgehalt im Wasser gelangt in Flüsse, Seen und schließlich in den Ozean, wo er ein explosionsartiges Algenwachstum verursacht. Diese Algen sterben schließlich ab und zersetzen sich, was den Sauerstoffgehalt im Wasser verringert und die „toten Zonen“ verursacht, von denen wir so oft an Orten wie dem Golf von Mexiko, der Chesapeake Bay und sogar in den Großen Seen hören.
Da der Phosphorgehalt im Boden weiterhin auf extrem hohe Konzentrationen ansteigt, erreicht der Boden einen Punkt, an dem es gerade noch möglich ist nicht mehr halten und der Phosphor beginnt aus dem Profil auszulaugen und landet im Grundwasser. Dies kann Probleme im Brunnenwasser verursachen, und wo Grundwasser in Oberflächengewässer sickert, kann es ebenso wie Oberflächenabfluss Probleme in Seen, Flüssen und im Meer verursachen.
Aufgrund des Potenzials für Umweltprobleme wie diese konzentrieren sich Planungsvorschriften für das Nährstoffmanagement häufig auf den Phosphorgehalt in Böden. Das sollten wir alle im Hinterkopf behalten, aber es ist besonders wichtig für Landwirte, die Vieh haben und Gülle ausbringen müssen. Wenn der Phosphorgehalt im Bodentest einen Schwellenwert für das Gebiet erreicht, in dem Sie landwirtschaftlich betreiben, kann es Ihnen untersagt werden, Dünger auf diesem Feld auszubringen. Wir sollten Phosphorgehalte anstreben, die gute Ernteerträge liefern und uns dennoch eine gewisse Flexibilität bei der Ausbringung von Dünger ermöglichen, wenn dies erforderlich ist.
Der Phosphorgehalt im Boden ist in der Regel sehr stabil, ohne dass er aktiv bewirtschaftet wird, um ihn zu ändern. Wenn Sie einen höheren Phosphorgehalt haben, als Sie möchten, können Sie ihn am besten mit der Zeit senken, indem Sie Pflanzen ernten, die die Reserven aufzehren. Verschiedene Pflanzen entfernen Phosphor in unterschiedlichem Maße. Ein Ertrag von 4 t/a Trockenmasse eines typischen Futters entfernt 40 bis 60 lb Phosphat (P2 O5 ) pro Acre, während ein Ertrag von 20 t/a Maissilage mit 65 % Trockenmasse etwa 72 lb Phosphat pro Acre entfernt. Eine Maisernte von 150 bu/a entfernt etwa 57 lb/a Phosphat pro Acre. Kleine Körner entfernen je nach Art und Ertrag unterschiedliche Mengen an Phosphor. Ein Haferertrag von 60 bu/a würde etwa 17 lb Phosphat entfernen, und wenn wir 1,5 t/a Stroh zusammen mit dem Getreide entfernen würden, würden weitere 14 lb Phosphat entfernt. Ein Ertrag von 60 bu/a Weizen würde 30 lb Phosphat entfernen, und ein Ertrag von 1,5 t/a Stroh würde zusätzliche 9 lb Phosphat erfordern.
Die Bray-1-Phosphor-Zielbereiche, die wir im Bodentestprogramm der Genossenschaft verwenden, liegen weit über den Werten, die von Universitäten verwendet werden, die Bodentestwerte untersuchen, aber unter den Schwellenwerten, die für die meisten Nährstoffmanagementprogramme festgelegt wurden, bei denen Einschränkungen ins Spiel kommen. Mit Ausnahme von Feldfrüchten sollten Sie in der Lage sein, hohe Ernteerträge bei Bray-1-Phosphorgehalten zwischen 25 und 50 ppm zu erzielen. Wenn Ihre Bodentestwerte niedrig sind, lohnt es sich, daran zu arbeiten, sie zu erhöhen, aber denken Sie daran, dass mehr nicht immer besser ist, also seien Sie vorsichtig beim Aufbau von Phosphatwerten über den Punkt einer guten Verwaltung hinaus.
