Harnstoff (UREA) bietet bei richtigem Einsatz eine kostengünstige Düngung.. Um den Kostenvorteil wirklich nutzen zu können, muss man die Spezifika des Dünge-Harnstoffs kennen. Wichtig für das Verständnis¬ einer verlustarmen N-Düngung¬ mit Harnstoff sind die Umwandlungsschritte, die der Dünger nach der Ausbringung im Boden durchlaufen muss. Sachgemäßer Einsatz von Harnstoff als Boden- und Blattdünger in der Landwirtschaft online publiziert: 2015dez21

1. Sachgemäßer Einsatz von Harnstoff als Boden- und Blattdünger in
der Landwirtschaft
DI. Johann HUMER
Oberlandwirtschaftsrat und Senior Experte
Harnstoff (UREA) bietet bei richtigem Einsatz eine kostengünstige
Düngung. Die zeitweise niedrigen Stickstoffkosten bei Harnstoff
hängen von Überproduktion, sehr volatilen Energiekosten und
Märkten ab. Um den Kostenvorteil wirklich nutzen zu können, muss
man die Spezifika des Dünge-Harnstoffs kennen. Die
Stickstofffreisetzung aus Harnstoff ist vergleichbar mit der von Gülle.
Bei beiden Düngern muss der organische Stickstoff
Umwandlungsschritte durchlaufen, bis er pflanzenverfügbar wird. Bei
Beachtung einiger Regeln können die N-Verluste bei der
Harnstoffdüngung geringer gehalten werden als bei Gülle.
Die Umwandlung vom Amid-N zum Nitrat-N
Wichtig für das Verständnis einer verlustarmen N-Düngung mit
Harnstoff sind die Umwandlungsschritte, die Harnstoff nach der
Ausbringung im Boden durchlaufen muss. Im Harnstoff liegt der
Stickstoff als Amid (-NH2) vor, das sehr gut wasserlöslich ist. Zuerst
wird Harnstoff zu NH3 (Ammoniak) und CO2 gespalten. Diese
Reaktion läuft selbst bei niedriger Bodentemperatur rasch ab und
wird durch das allgegenwärtige Enzym Urease verursacht. Ammoniak
ist ein giftiges, stechend riechendes Gas, das in Pflanzenzellen sogar
zum Zelltod führt. Harnstoff auf der Bodenoberfläche zerfällt rasch zu
Ammoniak, der sehr leichtflüchtig und damit sehr verlustanfällig ist.
Wird aber Ammoniak mit Wasser im Boden gebunden, entsteht das
viel harmlosere Ammonium, das die Pflanzen aber nur begrenzt
direkt nutzen können. Wichtig für eine verlustarme Harnstoff-
Düngung ist somit, dass der Ammoniak mittels genug Bodenfeuchte
oder Einarbeitung gebunden wird. Das dabei entstehende positiv
geladene Ammonium-Ion (NH4+) ist befähigt mit dem negativ
geladen Humus-Ion eine schwer wasserlösliche chemische Bindung
im Boden einzugehen. Der Ammonium -Stickstoff (NH4) ist dann

2. sogar bei höheren Niederschlägen nicht mehr
auswaschungsgefährdet. Bei der Harnstoffdüngung helfen daher
Niederschläge nach der Ausbringung, sowie Tau, Bodenfeuchte und
pH-Werte unter 7 die Ammoniakabgasung in die Atmosphäre zu
minimieren.
Beim nächsten Umwandlungschritt von Ammonium zu Nitrit (NO2-)
und dann zu Nitrat (NO3-) sind Bodenbakterien verantwortlich. Das
Nitrit ist dabei nur eine kurzlebige (aber bakterizide und
humantoxische) Zwischenverbindung, Für eine gute
Stickstoffversorgung der Pflanzen spielt das Nitrat die entscheidende
Rolle. Nitrat kann wegen seiner elektronegativen Ladung durch den
Humus im Boden nicht gebunden werden. Nitrat hat eine sehr gute
Wasserlöslichkeit und wird von den Wurzeln gierig gesucht und
aufgenommen. Da der Boden Nitrat nicht elektrochemisch bindet, ist
es sehr auswaschungsgefährdet. Nur pflanzenbedeckte Böden mit
einer gut durchwurzelten grünen und dichten Pflanzendecke wie
Dauergrünland oder gesunder intakter Wald haben eine minimale
Stickstoffauswaschung. Dabei gelangen auf natürliche Weise etwa 5
bis 10 kg N/ha als Nitrat ins Grundwasser, während bei lange offenen
Ackerflächen oder bei N-Überdüngung die Nitratverluste meist um
etwa das 10-fache höher sind.
Vom Harnstoff zum Nitrat
Das folgende Schaubild zeigt Schritt für Schritt der biologischen
Prozesse, wie aus Harnstoff Nitrat-Stickstoff wird.

3. Grafik: HUMER
Die Umwandlungsgeschwindigkeit von Harnstoff zu Nitrat hängt von
Umweltbedingungen, vor allem von der Bodentemperatur ab. Das
erklärt bei Harnstoff die viel langsamere Düngewirkung bei kühler
Witterung im Vergleich zu rasch wirksamen Nitrat-Stickstoffdüngern
wie Kalkammonsalpeter oder Volldünger.
Einarbeitung verhindert N-Verluste
Die dargestellten Umwandlungsschritte zeigen auf, dass das
gasförmige Ammoniak verlustgefährdet ist. Je rascher Harnstoff in
die Ammoniumform übergeführt wird, umso effizienter wirkt die
Harnstoffdüngung. Günstige Voraussetzungen dafür sind: eine gute
Bodenfeuchte, kühle Temperaturen und ein Boden pH-Wert unter 7.
Besonders verlustgefährdet ist daher die Harnstoffdüngung auf
offenen und alkalischen Böden, bei warmer Witterung, Trockenheit
und bei Wind. Dabei rechnet man mit 20 – 40 % von N-Verlusten, die
zudem noch klimaschädigende und die extensive Naturvegetation
schädigende Eigenschaften haben.
Das Wissen um diese spezifischen Eigenschaften von Harnstoff und
der dabei neu entstehenden Stickstoffverbindungen geben dem

4. Praktiker aber auch die Handhabe, diese Verluste weitgehend zu
verhindern. Die geringsten Stickstoffverluste hat man daher bei der
Einbringung des Düngeharnstoffs in die oberste Bodenschichte. Dies
kann durch Bearbeitungsmaßnahmen wie z.B. Striegeln oder Eggen
geschehen. Besonders wichtig ist diese Maßnahme bei Böden, die
pH-Werte über 6,5 aufweisen. Im Optimalfall wäscht ein leichter
Regen den Harnstoff in den Boden ein.
Bei noch nicht voll entwickelten Ackerkulturen kann Harnstoff
gleichzeitig mit dem Striegeln des Unkrautes mit Boden bedeckt
werden. Bei der Anwendung in schossende Getreidebestände
braucht keine besondere Einarbeitung erfolgen, weil ein schossender
Pflanzenbestand am Boden ein feuchteres Kleinklima aufweist, das
die Ammoniakabwehung bremst. Zudem können die Pflanzen das
Ammoniak teils über die Blattöffnungen aufnehmen und verwerten.
Bei Mais ist die Anwendung von Harnstoff gleichzeitig mit der Hacke
sehr wuchsfördernd. Dabei läuft die langsame Umwandlung des
Amid-Stickstoffs zu Nitrat-Stickstoff ideal parallel mit dem zeitlichen
Verlauf der Nährstoffaufnahme.
Lagerung und Ausbringung von Harnstoff
bringen einige Besonderheiten und Erschwernisse mit sich, die aber
mit zunehmender Erfahrung beherrschbar sind:
• Harnstoff ist hygroskopisch, zieht also Wasser an und kann nur mit
Vorbehalten in der Lose-Dünger-Kette verwendet werden.
• Das präzise gleichmäßige Streuen von Harnstoff ist sehr vom
Streuertyp abhängig. Bei Schleuderstreuern und ungleicher
Düngerkörnung besteht die Gefahr von Streufehlern. Auch der
Windeinfluß ist bei Harnstoff deutlich größer als bei
Kalkammonsalpeter. Für die Gleichmäßigkeit des Streubildes ist
die gleichmäßige Düngekörnung und die Art des Düngerstreuers
entscheidend. Die höheren Ansprüche bei der Düngerverteilung
beruhen auf der feineren Körnung und dem geringeren
spezifischen Gewicht (Harnstoff 700 kg/m3
, Kalkammonsalpeter

5. 1100 kg/m3
). Geringeres Düngergewicht und kleinere Körner
bedeuten geringere Wurfweite und abweichendes Verhalten beim
Ausrieseln aus dem Düngestreuer.
• Harnstoff ist je nach Hersteller unterschiedlich fein gekörnt (1,85
bis 3,30 Millimeter Durchmesser).
• Die hohe Konzentration des Harnstoffs mit 46 Prozent N hat zur
Folge, dass zum Beispiel bei einer Aufwandmenge von 60 bis 100
kg N/ha nur eine Streumenge von 130 bis 220 kg Harnstoff pro
Hektar auszubringen ist. Exaktstreuer können diese Aufgabe am
besten lösen.
• Rasches Verschmieren des Harnstoffs und damit eine kurzfristige
Änderung der Streumenge und des Streubilds können ebenfalls als
Schwächen der Harnstoffdüngung bezeichnet werden.
Harnstoff zur Blattdüngung
Harnstoff eignet sich bei akutem Stickstoffmangel einer Kultur oder
zur gezielten Qualitätssteigerung auch als Blattdünger. Allerdings
kann eine Spritzung einer flüssigen Harnstofflösung ohne Wissen und
Erfahrung auch zu schweren Blattverbrennungen und
Ertragsausfällen führen, insbesondere dann, wenn Witterung und
Anwendungsmengen nicht auf die Kultur abgestimmt sind.
Mischungspartner wie Öle, Spurenelemente, Phosphor oder
Pflanzenschutzmittel erhöhen die Gefahr von Blattverätzungen
zusätzlich. Erst Erfahrungen aus Misch- und Verträglichkeitstests
helfen Schäden mit derartigen Mischungen zu vermeiden.
Harnstoffeinsatz bei Qualitätsweizen
Die bisherige Dreiteilung der Qualitätsdüngung empfiehlt sich auch
hier. Die erste N-Gabe sollte wie bisher bemessen werden und sich
nach der bisherigen Bestandesentwicklung richten. Bei
unterentwickelten Beständen ist die N-Menge leicht zu erhöhen. Die
langsamere N-Wirkung von Harnstoff ist bei kühler Witterung im
Frühjahr bei der ersten N-Gabe zu Weizen ein Vorteil, weil eine

6. übermäßige Bestockung unterbleibt. Die zweite und dritte N-Gabe
sollte um etwa eine Woche vorverlegt werden, da Harnstoff einige
Tage zur N-Mineralisierung bis zur Nitratform braucht. Einige
Experten raten bei der dritten Gabe derzeit noch sicherheitshalber
Kalkammonsalpeter zu verwenden, weil er eine unmittelbar raschere
Wirkung hat.
Harnstoff bei Zuckerrübe und Mais
Der Harnstoffeinsatz bei Zuckerrübe führt nach den bisherigen
Versuchserfahrungen im Trockengebiet praktisch zu gleichen
Erträgen und Qualitäten. Nur wenn der Boden ungünstige
Gareeigenschaften beispielsweise durch Verdichtung oder
Festlagerung hat und der Wasser- und Gasaustausch durch zuwenig
Poren gestört ist, ist mit einer etwas langsameren N-Wirkung aus
Harnstoff zu rechnen. Dies erkennt man, wenn die Bestände die
typisch saftig grüne Färbung verzögert erreichen. Die langsamere N-
Mineralisierung von Harnstoff ist bei Mais von Vorteil, weil er in der
Jugend noch wenig Stickstoff aufnimmt und der umgewandelte
Harnstoff-Stickstoff weniger verlustanfällig ist. Bei feucht kühlen und
schweren Böden wirkt der Einsatz von Harnstoff bei der ersten Gabe
allein oder in Kombination mit Kalkammonsalpeter in Verbindung mit
der Unterfußdüngung mit Diammonphosphat für eine raschere
Jugendentwickung vorteilhaft. Wird Mais mit einer zweiten Gabe (am
besten in die Reihe und nicht flächig) mineralisch gedüngt, so düngt
man nur mit Harnstoff. In Kombination mit einer Hacke – allerdings
nur auf flachen Flächen, damit keine Bodenerosion provoziert wird –
bewirkt die Harnstoffdüngung einen enormen Wachstumsschub bei
Mais.
Die Stickstoffwirkung von Harnstoff im Überblick
• Auf besseren Böden erreicht Harnstoff etwa die Wirkung anderer
Stickstoffdünger.
• Auf leichteren und humusärmeren Sandböden wirkt Harnstoff
schlechter, insbesonders bei fehlenden Niederschlägen.

7. • Zu Wintergetreide schneidet Harnstoff bei der frühen Anwendung
in der Folge der starken Abhängigkeit der Umsetzung von den
Temperaturverhältnissen oft schlechter ab als
Kalkammonsalpeter. Bei späterer Anwendung ist die Wirkung
gleich gut.
• Bei Mais, Rüben und Raps kann es einige Tage nach der Saat nach
dem Streuen von Harnstoff zu Keimschäden und damit zu
Auflaufproblemen führen.
• Auf Wiesen und Weiden verliert man bei Harnstoff genauso wie
bei der Anwendung von Wirtschaftsdünger wegen der
unvermeidlichen Ammoniakverluste zirka 15 bis 25 Prozent N. Die
Verluste reduzieren sich deutlich, wenn nach der Düngung 10-20
mm Niederschlag den Harnstoff in den Boden leicht einwaschen.
Fazit
Für die Verwendung von Harnstoff als kostengünstigen Dünger
sprechen vor allem die deutlich geringeren Kosten. Mit Wissen über
Düngerwirkung sind auch die Nachteile dieser Düngerform
beherrschbar. Rasche Einarbeitung in den Boden oder rasch folgende
Niederschläge, sind wichtige Hilfen gegen Ammoniakverluste.
Weitere nützliche Hinweise finden Sie im AGES Web unter:
Anwendungshinweise Harnstoff als Stickstoffdünger 2009.