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Harnstoff (46-0-0) hat normalerweise die niedrigsten Kosten pro Pfund Stickstoff im Vergleich zu anderen Einzelelement-Stickstoffdüngern. Harnstoff erfährt jedoch einzigartige chemische Umwandlungen, wenn er im Feld angewendet wird, und schwere Effizienzverluste können die Folge sein, wenn spezielle Managementpraktiken nicht befolgt werden. Der Zweck dieses Datenblatts ist es, Harnstoffumwandlungen kurz zu beschreiben und Vorschläge zu machen, wie Harnstoff-N bei sachgemäßer Handhabung im Feld konserviert werden kann.
Wie die meisten kommerziellen Stickstoffdünger wird Harnstoff aus wasserfreiem Ammoniak (NH3) hergestellt. Der hohe Gehalt an Harnstoff – 46 % N – ist der Hauptgrund für die niedrigen Kosten dieser Form von Stickstoffdünger. Frachtkosten sowie Lagerung und Handhabung sind alle niedriger als bei Düngemitteln mit geringerer Analyse wie Ammoniumnitrat (34-0-0) oder Ammoniumsulfat (21-0-0).
Bei der Anwendung im Feld ändert sich Harnstoff zu Ammoniumbicarbonat. Dies ist ein natürlicher Prozess, der auf die Aktivität des Enzyms Urease zurückzuführen ist. Chemisch ist die Reaktion:
(NH2)CO + 2H2O ))) NH4HCO3 + OH-
Diese chemische Reaktion findet statt, nachdem der Harnstoff in Wasser gelöst wurde, und ist unter Feldbedingungen innerhalb von etwa 48 Stunden abgeschlossen. Die Wasserlösung, in der die Reaktion stattfindet, hat einen alkalischen pH-Wert von bis zu 8,5, und das Ammonium (NH4+) neigt dazu, sich in Ammoniakgas (NH3) umzuwandeln. Dieses Gas verflüchtigt sich in die Luft, wenn es nicht geschützt ist. Harnstoff, der auf die Bodenoberfläche oder Pflanzenblätter aufgebracht wird, kann 50 % bis 90 % seines N als Ammoniak verlieren, wenn er nicht innerhalb weniger Stunden nach der Anwendung geschützt wird.
Wenn die Harnstoff-zu-NH4-Reaktion im Boden stattfindet, wird der Stickstoff als austauschbares Ammonium auf dem Bodenaustauschkomplex eingefangen, und es tritt nur ein geringer oder gar kein Verlust von Ammoniakgas an die Luft auf. Deshalb liegt der Schlüssel zum Einsparen von Harnstoffdünger-Stickstoff darin, den Harnstoff in den Boden und nicht nur auf den Boden zu bringen.
Die Einarbeitung von Harnstoff in den Boden kann auf verschiedene Weise erfolgen. Da Harnstoff vollständig wasserlöslich ist, kann er beim Auftragen auf die Bodenoberfläche mit Gießwasser oder Regen nach unten bewegt werden, falls das eine oder andere unmittelbar nach der Düngung auftritt. Auch Harnstoff kann sofort ausgestreut und eingepflügt werden. Und Harnstoff kann in den Boden eingespritzt oder gebunden werden.
Eine Bodenbandierung oder -injektion ist bei einer etablierten Kultur wie Weide normalerweise nicht durchführbar. Unter diesen Bedingungen wäre der Stickstoffdünger der Wahl entweder Ammoniumnitrat, Ammoniumsulfat oder eines der ammoniakhaltigen Phosphate (zB 11-52-0).
Harnstoff wird allein oder in Kombination mit anderen Düngemitteln ausgebracht. Es ist in festen Prills und in Wasserlösung erhältlich. Letzteres enthält eine 50:50-Mischung aus Harnstoff und Ammoniumnitrat, die unter verschiedenen Handelsnamen verkauft wird und garantiert 32 % Stickstoff enthält (32-0-0). Die Harnstoff-zu-NH4-Umwandlung findet unabhängig davon statt, ob eine andere Stickstoffform oder ein anderes Düngemittelelement im Düngemittel vorhanden ist.
Harnstoff ist eine kostengünstige Stickstoffdüngemittelform. Dies liegt an seiner hohen Stickstoffzusammensetzung und den daraus resultierenden niedrigen Transport- und Lagerkosten. Harnstoff kann das Düngemittel der Wahl sein, wenn in einem Bodenfruchtbarkeitsprogramm nur Stickstoff benötigt wird.
Harnstoff wandelt sich innerhalb von etwa 48 Stunden nach der Feldanwendung in Ammoniumbicarbonat um. Stickstoff in dieser Form neigt dazu, sich als Ammoniakgas in die Luft zu verflüchtigen. Dieses Risiko verlorener Düngemittelinvestitionen kann minimiert oder eliminiert werden, indem sichergestellt wird, dass der Harnstoff in den Boden gelangt und nicht nur auf der Oberfläche des Bodens oder der Pflanzenblätter verbleibt. Dies kann durch Einspülen des Harnstoffs erreicht werden; durch Pflügen kurz nach der Oberflächenausstrahlung; oder indem der Harnstoff direkt in den Boden gebändert oder injiziert wird.
