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project - EIP-AGRI Operational Group

Improving nitrogen efficiency using the Albrecht method and precise soil analysis using satellite-based data
Verbesserung der Stickstoffeffizienz mittels der Albrecht-Methode und punktgenauer Bodenanalysen durch satellitengestützte Daten

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Completed | 2020 - 2023 Germany
Completed | 2020 - 2023 Germany
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Context

Grundsätzlich wird in vielen Regionen der Nitrat-Grenzwert zum Teil deutlich überschritten, sodass aus Gründen des Umweltschutzes durch die Agrarpolitik eine Überarbeitung der Düngeverordnung eingeleitet wurde. In Folge davon werden die Rahmenbedingungen für die Düngung landwirtschaftlicher Kulturpflanzen deutlich begrenzt. Insbesondere in Gebieten mit besonders hohen Nitratwerten, sog. Roten Gebieten, ist dann nur noch eine Düngermenge von 80% des Stickstoffbedarfes der entsprechenden Kultur erlaubt. Um Ertragseinbrüche zu verhindern und die Konkurrenzfähigkeit landwirtschaftlicher Betriebe sichern zu können, ist eine Verbesserung der Stickstoffeffizienz zwingend notwendig.

Nitrate limit value is exceeded in many regions, in some cases by a considerable margin, so that a revision of the Fertiliser Ordinance has been initiated for environmental protection reasons by the agricultural policy. As a result, the framework conditions for the fertilisation of agricultural crops will be significantly restricted. Particularly in areas with particularly high nitrate levels, so-called red zones, fertilisation will then only be permitted up to 80% of the nitrogen requirement of the corresponding crop. In order to prevent yield drops and to ensure the competitiveness of the farms, an improvement in nitrogen efficiency is absolutely essential.

Objectives

The aim of the project is to improve nitrogen efficiency in fertilisation in order to avoid harmful environmental effects. The project focuses on the so-called Albrecht method as a precise alternative to standard fertilisation methods, which focus on the soil and the nutrients it contains. The influence of nutrients and nutrient ratios on the nitrogen efficiency in the plant will be investigated. In addition, it will be closely examined whether part plot fertilisation brings advantages and whether environmentally relevant differences can be identified compared to standard fertilisation practices.

 

Objectives

Ziel des Projektes ist die Verbesserung der Stickstoffeffizienz in der Düngung, um schädliche Umwelteinflüsse zu vermeiden. Im Projekt wird der Fokus auf die Albrecht-Methode als eine präzise Alternative zu standardisierten Düngeverfahren gelegt, welche den Boden und die Bodengesundheit in den Vordergrund stellt. Der Einfluss von Nährstoffen und Nährstoffverhältnissen auf die Stickstoffeffizienz in der Pflanze wird untersucht. Darüberhinaus wird genau betrachtet, ob teilschlagspezifische Düngung Vorteile mit sich bringt und ob umweltrelevante Unterschiede im Vergleich zur aktuellen praktizierten Düngung festzustellen sind.

Activities

  • Implementation of field trials with different yield ranges with a total of 120 plots
  • Planning of the experimental procedure and preparation of a score observation plan
  • Development of the fertilisation plan according to the different fertilisation methods; preparation of application maps and application of the corresponding fertilisation
  • Determination of nitrogen uptake and biomass formation at selected dates during vegetation
  • Determination of the yield structure parameters
  • Harvesting with plot combine harvester and sampling of the quality parameters of the harvested crop
  • N-min samples at various characteristic dates
  • Documentation, analysis and evaluation of the results and observations

Activities

  • Durchführung von Feldversuchen in verschiedenen Ertragsbereichen mit insgesamt 120 Parzellen
  • Planung der Versuchsanordnung und Erstellung eines Boniturplans
  • Erarbeitung des Düngeplans entsprechend den verschiedenen Dünge-Methoden; Erstellen von Applikationskarten und Durchführung der entsprechenden Düngungen
  • Ermittlung der Stickstoffaufnahme und Biomassebildung zu ausgewählten Terminen während der Vegetation
  • Ermittlung der Ertragsstrukturparameter
  • Ernte mit Parzellenmähdrescher und Beprobung der Qualitätsparameter des Erntegutes
  • N-min Beprobungen zu verschiedenen charakteristischen Terminen
  • Dokumentation, Analyse und Auswertung der Ergebnisse und Beobachtungen
Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014DE06RDRP004 Germany - Rural Development Programme (Regional) - Bavaria
Location
Main geographical location
Straubing-Bogen

EUR 395 221.00

Total budget

Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.

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1 Practice Abstracts

In this project, various nitrogen fertilisation systems in winter wheat were investigated to improve nitrogen efficiency. One of the key aspects was to find out whether taking into account a fertiliser recommendation based on the Albrecht/Kinsey method using satellite-based soil samples would improve nitrogen efficiency. To this end, plot trials were carried out in different yield zones in 2020, 2021 and 2022. The results show that site-specific nitrogen fertilisation helps to improve N efficiency, reduce the N balance and achieve precise fertiliser application in relation to the plants' nitrogen requirements. At the same time, the results show that taking the Albrecht/Kinsey fertiliser recommendation into account can actually make a further contribution to improving nitrogen efficiency. For example, with the same nitrogen fertilisation, N efficiency was improved by around 9 % on average over the three trial years and an average additional yield of around 6 dt/ha was generated.
These figures confirm that this innovativ approach can contribute to achieving the project objective of optimising nitrogen efficiency and, as a result, represents a possible solution to the conflict of interest in practice between intensive agricultural production and environmental protection. The additional costs for fertilisation according to Albrecht/Kinsey were compensated by the higher yields on average over the three trial years. How the environmental benefits from the improved N efficiency have to be monetised, this is still to be clarified by future economic considerations. Overall, the innovativ approach is very easy to integrate into the operational process so that practitioners can use the findings at any time.

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Im vorliegenden Projekt wurden verschiedene Stickstoffdüngesysteme in Winterweizen zur Verbesserung der Stickstoffeffizienz untersucht. Einer der Kernaspekte dabei war es, herauszufinden, ob die Berücksichtigung einer Düngeempfehlung nach der Albrecht/Kinsey-Methode anhand satellitendatenbasierter Bodenproben eine Verbesserung der Stickstoffeffizienz herbeiführt. Dazu wurden in den Jahren 2020, 2021 und 2022 Parzellenversuche in unterschiedlichen Ertragszonen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass eine teilflächenspezifische Stickstoffdüngung dazu beiträgt die N-Effizienz zu verbessern, die N-Bilanz zu senken und eine präzise Düngerapplikation bezugnehmend an den Stickstoffbedarf der Pflanzen zu erreichen. Gleichzeitig legen die Ergebnisse dar, dass die Berücksichtigung der Albrecht/Kinsey-Düngeempfehlung tatsächlich einen weiteren Beitrag zur Verbesserung der Stickstoffeffizienz leisten kann. So konnte bei gleicher Stickstoffdüngung die N-Effizienz im Durchschnitt der drei Versuchsjahre um rund 9 % verbessert und ein durchschnittlicher Mehrertrag von rund 6 dt/ha generiert werden. Die zusätzlichen Kosten für die Düngung nach Albrecht/Kinsey konnten im Schnitt der drei Versuchsjahre durch die höheren Erträge kompensiert werden. Wie die Umweltleistungen durch die verbesserte N-Effizienz im Detail monetär zu bewerten sind, ist durch zukünftige ökonomische Betrachtungen noch zu klären. insgesamt ist der Innovationsansatz sehr einfach in den betrieblichen Ablauf zu integrieren, sodass der Praktiker die Erkenntnisse jederzeit nutzen kann.

 

 

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