Projekt 02283/01

Verminderung des Stickstoff (N)-Überschusses in Futterbaubetrieben mit hohem Anteil von Niedermoorgrünland durch gezielte futterbauliche und konservierungstechnische Maßnahmen sowie einen bedarfsgerechten N-Einsatz in der Rinderfütterung

Projektdurchführung

Lehr- und Versuchsanstalt für Grünland undFutterwirtschaft Paulinenaue e. V.
Gutshof 7
14641 Paulinenaue

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Untersuchungen zum Grad der Stickstoff-Belastung durch die Landbewirtschaftung in Abhängigkeit von den örtlichen Standortbedingungen sowie den Nutzungs- und Bewirtschaftungsverhältnissen und Ableitung praktikabler betriebsspezifischer Maßnahmen zur Reduzierung des N-Überschusses, besonders im Interessse des Gewässerschutzes. Wissen und Umsetzung hierzu sind unzureichend.
Ziel des Projektes war es, repräsentative Ergebnisse zum Ist-Stand und praktikable Schutzmaßnahmen für Futterbaubetriebe mit hohem Grünlandanteil auf Niedermoor sowie Maisanbau auf Sandböden zu erarbeiten.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenVon vier standorttypischen Brandenburger Futterbaubetrieben mit 3596, 2042, 303 und 161 ha landwirtschaftlicher Nutzfläche sowie einem Viehbesatz von 0,77, 0,61, 0,79 und 0,83 GV/ha wurden im Zeitraum 1994/96 Betriebs-(Hoftor-), Flächen- und Stallbilanzen zum Stickstoff erarbeitet, Maßnahmen zur Senkung des N-Überschusses ermittelt und teilweise auf ihre Wirksamkeit überprüft.
An notwendigen Vorarbeiten und Begleiterhebungen zur N-Bilanzierung erfolgten die Anfertigung von Nutzungskarten mit den Flächen und Schlägen der Betriebe, die Erfassung von Klima- und Witterungsdaten sowie der atmosphärischen N-Einträge und die Charakterisierung der Böden von Wurzelzone und ungesättigter Zone interessierender Flächen bezüglich Bodenart, Lagerungsdichte, C/N-Gehalt und Grundwasserstand.
Die zu bilanzierenden Zu- und Abgänge hatten eigene Messungen der Mais- und teilweise der Grünlanderträge, der Nährstoffgehalte von Grundfutter, Festmist, Gülle, Jauche und Boden zur Grundlage. Von den Unternehmen wurden die ermittelten Getreide-, Hackfrucht-, Gemüse- und Ölfruchterträge, teilweise auch die Grünlanderträge und Angaben zur tierischen Produktion und zu den ausgebrachten Wirtschaftsdüngermengen übernommen. Die symbiotische N-Fixierung wurde geschätzt; für nicht untersuchte Pflanzen- und Tierprodukte wurden Richtwerte aus der Literatur herangezogen.
Für die Ermittlung von Betriebs-, Flächen-, Stall-, Wirtschaftsdünger- und Grundfutterbilanzen wurden praktikable Dokumentationsunterlagen und Empfehlungen erarbeitet.


Ergebnisse und Diskussion

Die Betriebsbilanzen wiesen Überschüsse zwischen 49.. 124 kg N/ha LF aus. Dominierend war der Anteil des Mineraldünger-N am Zugang (47.. 76 %, 50.. 104 kg N/ha LF/a). Dem Futtermittelzukauf mit 14.. 42 kg N/ha/a standen Abgänge über den Verkauf pflanzlicher Produkte in Höhe von 4.. 27 kg N gegenüber. In Futterbaubetrieben sollten beide Bilanzwerte etwa gleich groß sein. Die Höhe der Abgänge über den Verkauf tierischer Produkte wurde mit 11.. 29 kg N/ha/a maßgeblich durch den GV-Besatz und die tierischen Leistungen bestimmt. Die Flächenbilanzen von den Grünlandflächen wiesen im Mittel je Betrieb einen Überschuß zwischen -30.. 62 kg N/ha/a aus. Bei den ohne mineralische N-Düngung bewirtschafteten Grünlandflächen zeigte die Bilanz (-79.. 30 kg N/ha/a) für die meisten Flächen negative Werte.
Die negativen N-Salden resultieren aus der hohen Nettomineralisation in den Niedermoorböden. Als N-Quelle zur Biomassebildung des Grünlandbestandes ist diese maximal abzuschöpfen. Die ermittelten Ernteerträge von den Grünlandflächen lagen unter der möglichen N-Abschöpfung. Eine Ursache war die Unterversorgung mit Kalium. Ein Parzellendüngungsversuch mit 150 kg K/ha bewirkte eine Ertragssteigerung auf 165 %.
Die ermittelten Nmin-Werte (0.. 30 cm) im Spätherbst ließen mit 0.. 10 kg NO3-N/ha für den größten Teil der Grünlandflächen Auswaschungsverluste ausschließen. Hohe Nmin-Werte in der Wurzelzone und in den darunter liegenden Bodenschichten auf Sammel- und Auslaufkoppeln sowie Tränk- und Freßplätzen wiesen jedoch auf zu beachtende Auswaschungsverluste infolge einer punktuellen Belastung mit Kot und Harn unter diesen Flächen hin.
Die N-Flächenbilanzen von den Maisschlägen hatten eine große Streubreite. Die betrieblichen Mittelwerte lagen bei -58.. 338 kg N/ha und die Einzelschläge streuten zwischen -161..505 kg N/ha. Wurde bei der Bilanzierung vom ausgebrachten Wirtschaftsdünger nur der pflanzenverfügbare Stickstoff berechnet, so verringerten sich der mittlere Überschuß und die Streubreite auf -92.. 142 bzw. -210.. 268 kg N/ha. Für die Düngeplanung und Einschätzung des erreichten Düngungsniveaus ist dieser korrigierte N-Überschuß der verbindlichere Wert.
Als wirksame Maßnahme zur Senkung des N-Überschusses zeigte sich die Düngung nach Entzug auf der Grundlage des Ertragspotentials des Schlages und des ermittelten Bodenvorrates an pflanzenverfügbarem N Ende Mai/Anfang Juni. Mit Ausnahme der Böden mit hohem Gehalt an organischer Substanz wiesen die Schläge mit niedrigen N-Überschüssen in der Flächenbilanz auch niedrige Nmin-Werte nach der Ernte aus. Die wesentlichen Quellen für höhere N-Überschüsse waren die Überschätzung des Ertragspotentials, unvorhersehbare Ertragsausfälle, eine zu hohe N-Düngung vor der bzw. zur Aussaat und die Unterschätzung der Nettomineralisation.
Die Stallbilanzen ergaben für die Milchviehhaltung, Rindermast und Schweinehaltung eine Verwertung des Futter-N von 19,1.. 27,7 %, 10,7.. 18,2 % und 24,2.. 31,3 %. Die Höhe der N-Verwertung wurde bestimmt durch das Leistungsniveau der Tiere (4923.. 8114 kg FCM/Kuh/a, 661.. 1097 g Zunahme/Mastrind/d, 580.. 602 g Zunahme/Mastschwein/d) und eine bedarfsgerechte Fütterung mit hohem Grundfutteranteil. Die N-Grundfutterleistung lag zwischen 1484.. 5192 kg FCM/Kuh/a. Entscheidenden Einfluß auf die Grundfutterleistung hatten der Schnittermin der Grünlandbestände und der Kolbenanteil im Maissiliergut, charakterisiert durch den Rohfaser- und Stärkegehalt.
Die von den Tieren ausgeschiedene N-Menge (54.. 117 kg/ha/a) als bestimmende Größe für die Wirtschaftsdüngerbilanzen wurde aus den Stallbilanzen errechnet. Die Untersuchungsergebnisse zum Wirtschaftsdünger bestätigten für Festmist den Richtwert von 5 kg N/t Rindermist und 8 kg N/t Schweinemist. Die Rindergüllen wiesen mit 2,5.. 4,9 kg N/m³ eine zu beachtende Schwankungsbreite aus. Bei der Bilanzierung des Grundfutters ließen sich die ermittelten Mengen- und Qualitätsdaten zum geernteten Silier- und Heugut sowohl als Ernteertragsdaten in der Flächenbilanz als auch als Grunddaten zur Voreinschätzung der Menge und Qualität von Silage und Heu verwenden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Eine anwendungsorientierte Information zu den Ergebnissen erfolgte in den Untersuchungsbetrieben, auf Fachtagungen und Beratungen, im Rahmen eines Status- und Abschlußseminars und von Winterschulungen sowie über 11 Veröffentlichungen.


Fazit

Die Untersuchungen zum N-Kreislauf in Futterbaubetrieben mit sandigen Ackerböden und Grünland auf Niedermoor lassen als wichtigste Maßnahmen zur Reduzierung des N-Überschusses die N-Versorgung nach Entzug, eine verlustarme Verwertung der tierischen Exkremente, die Verwertung der N-Mengen aus der Nettomineralisation und die Erzeugung qualitativ hochwertigen Grundfutters herausstellen. Die Untersuchungsergebnisse liefern wesentliche Grundlagen (Methodik, Datenfonds) für weiterführende Arbeiten zur Umsetzung einer umweltgerechten - speziell einer wasserschützenden - Landbewirtschaftung.