Die Bodenfruchtbarkeit legt den Grundstein für das Ertragspotenzial eines Standortes. Um eben diese zu fördern lohnt sich ein Blick auf den pH-Wert und eine darauf ausgelegte Kalkdüngeplanung. Denn die Haupt- und Spurennährstoffe liegen in Abhängigkeit der Bodenart zu einem spezifischen pH-Wert in pflanzenverfügbarer Form vor und können bei einem ungünstigen pH-Wert in einen Mangelzustand geraten.
Der pH-Wert wird im Rahmen der Standardbodenanalyse auf Basis der VDLUFA-Methode (Verband deutscher landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten) über eine Kalzium-Chlorid-Lösung bestimmt. Der aus diesem Wert abzuleitende Kalkbedarf ist maßgeblich von der Bodenart und insbesondere vom Humus- und Tongehalt abhängig. Mit steigendem Tongehalt ist der optimale pH-Wert höher anzusetzen, während ein hoher Humusgehalt wiederum einen niedrigeren pH-Wert als Optimum aufweist (Tabelle 1). Insbesondere bei tonhaltigen Böden empfiehlt sich daher eine präzise Bestimmung der Bodenart mittels Schlämmanalyse.
Kalkbedarf der Böden ermitteln
Die Ableitung des Kalkbedarfs (Ca) anhand der Bodenanalyse und entsprechend der Bodenart, des pH-Wertes und des Tongehalts erfolgt auf Basis der Gehaltsklassen A bis E (Tabelle 2). Anzustreben ist stets die Gehaltsklasse C, die eine optimale Kalkversorgung definiert. Zur Absicherung der optimalen Versorgung ist auch in Stufe C eine Kalkdüngung notwendig (Erhaltungskalkung). In den Klassen A und B ist die Kalkversorgung der Böden vergleichsweise niedrig, sodass zur Durchführung der Gesundungskalkung höhere Kalkmengen notwendig sind. Die höchste Klasse E weist keinen Kalkbedarf auf.
Aufgrund kontinuierlicher Zersetzung von organischer Substanz und der Ca-Auswaschung über die Abfuhr durch Ernteprodukte, sowie über den Einsatz von kalkzehrenden Mineraldüngern sinkt im Laufe der Jahre der Ca-Gehalt im Boden und der pH-Wert fällt dementsprechend ab. Laut den jüngsten Bodenzustandserhebung der landwirtschaftlich genutzten Böden in Deutschland aus dem Jahr 2018 sind gut 42 % der mineralischen Ackerböden und rund 57 % der Böden unter Dauergrünland in die Klassen A und B, also unterhalb des pH-Wert-Optimums, einzustufen (Thünen-Report Nr. 64).
Demnach ist auf etwa der Hälfte der landwirtschaftlichen Flächen innerhalb der Bundesrepublik eine Gesundungskalkung notwendig, um das volle Ertragspotenzial auszuschöpfen beziehungsweise die weiteren Vorteile einer guten Kalkversorgung zu nutzen.
Neben der chemischen Eigenschaft, den pH-Wert anzuheben, hat eine Kalkung auch positive Effekte auf das Bodenleben und die Bodenphysik. Ca bildet zwischen den Tonteilchen Brücken aus, woraus sich eine stabile Krümelstruktur des Bodens ergibt. Der Boden wird tragfähiger. Dieser Vorgang ist besonders auf schweren Böden bedeutend, um den Luft-, Wasser- und Wärmehaushalt des Bodens zu verbessern. Dies bestätigte sich in Versuchen zur Kalkdüngung, die von der Landwirtschaftskammer an der Westküste durchgeführt wurden. Bei sandigen Böden, deren Tonanteil deutlich geringer ist, ist dieser Effekt weniger ausgeprägt. Hier ist die Nährstoffmobilisierung anhand der Steuerung des pH-Wertes das Ziel der Kalkung.
Nährstoffeffizienz abhängig vom pH-Wert
Die höchste Verfügbarkeit der Nährstoffe ergibt sich in einem Bereich der pH-Werte von 5,5 bis 7,0. Unter diesen Umständen liegen die Haupt- und Spurennährstoffe in hohem Maße pflanzenverfügbar vor. Während die Hauptnährstoffe Stickstoff, Kalium, Magnesium, Schwefel und Kalzium mit steigendem pH-Wert besser pflanzenverfügbar werden, zeigen die Spurenelemente Eisen, Mangan, Kupfer und Zink eine höhere Festlegung je höher der pH-Wert ist. Der stärkste Effekt ist hier bei Mangan festzustellen, sodass ein möglicher Mangel mit einer Spurennährstoffdüngung unbedingt ausgeglichen werden sollte. Auch Phosphor ist in nur einem engen pH-Wert-Bereich verfügbar, weshalb der pH-Wert im Blick zu behalten ist (siehe Übersicht).
Zielgerichtet Kalk düngen
Die Wirkung der in der Praxis eingesetzten Kalkdünger ist sehr verschieden. Die Bodenart und der Zweck der Kalkung ist entscheidend für die Wahl des Kalkdüngers. In den Versorgungsstufen A und B ist das Aufkalken das Ziel, bei dem eine zügige Kalkwirkung das schnellste Ergebnis liefert.
Auch bei Böden mit hohen Ziel-pH-Werten ist eine hohe Reaktivität für eine schnelle Anhebung des pH-Wertes gewünscht. Für diese Anwendungsbereiche sind Branntkalke (CaO) oder Mischkalke mit einem hohen Anteil an Branntkalk geeignet. Für leichte Böden und für die Erhaltungskalkung in der Versorgungsstufe C sind kohlensaure Kalke (CaCO3) mit einer langsameren und länger anhaltenden Kalkwirkung besser geeignet (Tabelle 3). Auf diesen Böden würde eine zu schnelle Kalkwirkung leicht zu einer Überschreitung des Ziel-pH-Wertes führen, welcher dann wiederum die Festlegung einzelner Nährstoffe wie Phosphor und Mangan mit sich zieht.
Die auf der Bodenanalyse ausgewiesene CaO-Bedarfsmenge darf nicht mit der notwendigen Produktmenge des Kalkdüngers verwechselt werden, da die am Markt befindlichen Kalkdünger meist nicht zu 100 % CaO enthalten. Auch ist oftmals der Neutralisationswert in % CaO für das Produkt angegeben, um auch weitere pH-Wert-wirksame Bestandteile wie beispielsweise Magnesiumoxid (MgO) mit zu berücksichtigen. Zudem liegen die meisten Kalkdüngemittel in der CaCO3-Form vor. Daher sind die Bedarfsmengen von CaO mit dem Faktor 1,78 zu multiplizieren.
Das Düngeplanungsprogramm der Landwirtschaftskammer gibt hier Hilfestellung, da diese Angaben bereits berücksichtigt werden. Dennoch kann anhand des produktspezifischen Neutralisationswertes die benötigte Produktmenge auch manuell errechnet werden: Kalkbedarf (dt CaO/ha) / CaO-Anteil-Neutralisationswert (t CaO/t Produkt) = Produktmenge (dt/ha). Soll zum Beispiel ein Kalkbedarf von 10 dt CaO/ha gedeckt werden, und der Neutralisationswert des eingesetzten Kalkes beträgt 50 % CaO, muss eine Gesamtproduktmenge von 20 dt/ha ausgebracht werden.
Mit besonderem Blick auf die Gesundungskalkung in den Gehaltsklassen A und B sollten maximale Kalkgaben für die gesamte Krume nicht überschritten werden. Diese sind bei leichten Böden (S, hS) 30 dt CaO/ha, bei mittleren Böden (l’S, lS) 60 dt CaO/ha und bei schweren Böden (sL, L) 80 dt CaO/ ha. Weitere Düngeempfehlungen und Mengen sind den Richtwerten für die Düngung 2022 der Landwirtschaftskammer zu entnehmen.
Fazit
Über die Kalkversorgung werden der pH-Wert und damit auch die Verfügbarkeit von Nährstoffen direkt beeinflusst. Eine auf die nach Ergebnissen der Bodenanalyse abgestimmte Kalkung hält die Böden gesund und fruchtbar.