Phosphor in Böden
In den Jahren 2010–2020 wurden im Rahmen der obligatorischen Bodenanalysen innerhalb des ökologischen Leistungsnachweis 310 770 Bodenproben auf Phosphor untersucht. Gemeinden mit sehr häufig überversorgten Acker- und Grasland-Flächen befinden sich vor allem im Schweizer Mittelland, während in den Alpengebieten und im Jura auch unterversorgte Flächen auftreten.
Entwicklung der Phosphorkonzentrationen in Böden
Direkt pflanzenverfügbarer Phosphor (P) wird mit verschiedenen Methoden analysiert: In Ackerland und Grasland mit der CO2-Methode und in Spezialkulturen mit der H2O10-Methode. Reserve-P wird in allen Kulturen mit der AAE10-Methode analysiert (Hirte et al., 2022). Die P-Konzentrationen im Boden unter Ackerkulturen betrugen im Zeitraum 2017–2020 durchschnittlich 1,8 mg kg−1 direkt verfügbarer P und 66 mg kg−1 Reserve-P (Abbildung 1).Sie lagen damit weit über den kritischen Phosphorkonzentrationen für hinreichende Erträge (0,09–0,58 mg kg−1 direkt verfügbarer P und 0–36 mg kg−1 Reserve-P) (Hirte et al., 2021). In Ackerkulturen zeigen die P-Konzentrationen über das letzte Jahrzehnt keinen klaren Trend, während im Grasland sowohl der direkt verfügbare P als auch der Reserve-P zwischen den beiden Perioden 2010–2012 und 2013–2016 abnahm und danach stagnierte (Abbildung 1).
Abbildung 1: Phosphorkonzentrationen im Boden unter Ackerkulturen und Grasland, jeweils bestimmt mit der CO2- und der AAE10-Methode im Rahmen der Bodenuntersuchungspflicht für den Ökologischen Leistungsnachweis.
ABBILDUNG
Die Reserve-P-Konzentrationen waren im Gemüsebau, Obstbau und Weinbau im Durchschnitt 30 Prozent höher als unter Ackerkulturen und Grasland (Abbildung 2). Zwischen den Zeiträumen 2010–2013, 2014–2016 und 2017–2020 gab es bei die-sen Kulturen keine nennenswerten Veränderungen in den P-Konzentrationen.
Abbildung 2: Phosphorkonzentrationen im Boden im Gemüsebau, Obstbau und Weinbau, jeweils bestimmt mit der H2O10- und der AAE10-Methode im Rahmen der Bodenuntersuchungspflicht für den Ökologischen Leistungsnachweis.
ABBILDUNG
Phosphorversorgungszustand der Böden
Die P-Konzentrationen können entsprechend den «Grundlagen für die Düngung landwirtschaftlicher Kulturen in der Schweiz» (Flisch et al., 2017) in fünf Nährstoffversorgungsklassen eingeteilt werden: A (stark unterversorgt), B (unterversorgt), C (gut versorgt), D (überversorgt) und E (stark überversorgt). Diese Versorgungsklassen zeigen deutliche Unterschiede zwischen den Kulturgruppen (Abbildung 3).
Für den direkt verfügbaren P liegen 21–27 Prozent der Acker- und Graslandflächen im Zeitraum 2017–2020 in den Versorgungsklassen A und B (unterversorgt) und 38–41 Prozent in den Klassen D und E (überversorgt). Bei den Spezialkulturen liegt der Anteil an überversorgten Flächen gar bei 49–60 Prozent.
Bezüglich der Menge an Reserve-P sind die Anteile an überversorgten Flächen unter Ackerkulturen und Grasland mit 33–26 Prozent in den Versorgungsklassen D und E etwas geringer. Bei den Spezialkulturen sind speziell Flächen unter Weinbau 2017–2020 mit 37 Prozent in den Versorgungsklassen D und E weniger stark mit Reserve-P überversorgt als mit direkt verfügbarem P. Generell lässt sich nur bei Flächen unter Grasland ein Rückgang an mit Reserve-P überversorgten Flächen während den letzten 10 Jahren beobachten. Bei allen anderen Kulturen hat sich der Anteil an mit Reserve-P überversorgten Flächen kaum verändert.
Abbildung 3: Anteil der Flächen in den Versorgungsklassen A (arm) bis E (angereichert) für die leicht verfügbare Phosphorfraktion (P-CO2 / P-H2O10) und die Reserve-Phosphorfraktion (P-AAE10) für die Zeiträume 2010–2012, 2013–2016 und 2017–2020 bei Ackerkulturen, Grasland, Gemüsebau, Obstbau und Weinbau.
Um die Anteile der Flächen in den verschiedenen Versorgungsklassen auf Gemeindeebene auszuwerten, wurde die gewichtete Summe der Anteile pro Gemeinde als Kennzahl für die Häufigkeit von Unter- / Überversorgung des Bodens mit Phosphor berechnet (Flisch & Zimmermann, 2018). Es wurden nur Gemeinden mit mindestens 7 untersuchten Flächen pro Zeitraum in die Auswertung einbezogen, um den Einfluss kleiner Stichprobenmengen zu minimieren.
Gemeinden mit überversorgten Acker- und Grasland-Flächen befinden sich vor allem im Schweizer Mittelland, während unterversorgte Flächen vor allem in den Alpengebieten und im Jura auftreten (Abbildungen 4).
Abbildung 4: Häufigkeit von Unter- / Überversorgung der Böden mit direkt verfügbarem P (oben) und reserve-P (unten) bei Ackerkulturen und Grasland für den Zeitraum 2017-2020 auf Gemeindeebene. (n = Gesamtanzahl der untersuchten Flächen, welche für die Darstellung berücksichtigt wurden).
Flisch, R., Neuweiler, R., Kuster, T., Oberholzer, H., Huguenin-Elie, O., Richner, W., 2017. 2/ Bodeneigenschaften und Bodenanalysen. Grundlagen der Düngung landwirtschaftlicher Kulturen in der Schweiz (GRUD 2017) (Hrsg. W. Richner & S. Sinaj). Agrarforschung Schweiz 8, 1-2
Flisch, R., Zimmermann, M., 2018. Phosphor in der Umwelt. Agrarbericht 2018. Bundesamt für Landwirtschaft BLW, Bern.
Hirte, J., Richner, W., Orth, B., Liebisch, F., Flisch, R., 2021. Yield response to soil test phosphorus in Switzerland: Pedoclimatic drivers of critical concentrations for optimal crop yields using multilevel modelling. Science of The Total Environment 755, 143453.
Hirte, J., Liebisch, F., Heller, O., Weisskopf, P., Weyermann, I., Baumann, P., Keller, A., Bürge, D., 2022. Die Schweizer Bestimmungsmethoden für pflanzenverfügbare Gehalte an Phosphor, Kalium, Magnesium und Calcium im Boden. Agroscope Science 129.
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