Wirtschaftsdünger II. So erreichen Sie höchste Effizienz
Der Einsatz organischer Dünger ist stark reglementiert. Umso mehr kommt es darauf an, sie zielgerichtet einzusetzen. Wie das gelingen kann, zeigen Wilfried Zorn und Hubert Schröter anhand von Versuchsergebnissen.
Mengenbegrenzungen für die N- und P-Zufuhr, einzuhaltende Sperrfristen, spezielle Regelungen für die Ausbringung sowie die verpflichtende Anrechnung der N-Ausnutzung und -Nachlieferung im Rahmen der Düngebedarfsermittlung: Das aktuelle Düngerecht knüpft den Einsatz von organischen Düngern an verschiedene Auflagen. Wer sich aufgrund der hohen Mineraldüngerpreise dennoch dafür entscheidet, sollte dies äußerst zielgerichtet tun. Gleiches gilt für eine ergänzende mineralische N-Düngung. Einzelbetrieblich stellt sich die Situation sehr differenziert dar. In vielen Ackerbauregionen besteht zudem noch ein nicht zu
unterschätzender P- und K-Düngebedarf. Aus den Ergebnissen langjähriger Feldversuche der früheren Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL) wollen wir Empfehlungen für den effizienten Einsatz organischer Dünger in Ackerbaubetrieben ableiten.
Welche Nährstoffgehalte haben flüssige organische Dünger? Gülle und Gärreste weisen in Abhängigkeit von Herkunft, Fütterung der Tiere bzw. bei Gärresten der Ausgangssubstrate für die Biogaserzeugung eine erhebliche Schwankungsbreite auf. In Übersicht 1 sind die Nährstoffgehalte der in den Feldversuchen eingesetzten Güllen und Gärresten dargestellt. Gärreste haben in der Regel hohe Ammonium-N-Anteile am Gesamt-N-Gehalt (60 bis 90 %). Im Vergärungsprozess steigen die pH-Werte von < 7,0 im eingesetzten Substrat häufig auf Werte bis ca. 8,0 an. Daraus resultiert ein erhöhtes Risiko für Ammoniakemissionen, die den Einsatz emissionsarmer Ausbringungstechniken erfordert. Andererseits sind Gärreste infolge des Trockenmasseabbaus in der Biogasanlage dünnflüssiger als Gülle und können deshalb bei der Ausbringung schneller in den Boden eindringen. Demnach scheint die N-Düngewirkung der Gärreste im Vergleich zu Gülle besser kalkulierbar und gegebenenfalls höher zu sein.
Zudem sind die Nährstoffgehalte an Phosphor und Kalium nicht zu vernachlässigen. Bei Gaben von 30 m3/ha werden 12 bis 36 kg P/ha (27 bis 82 kg P2O5/ha) bzw. 54 bis 180 kg K/ha (65 bis 216 K2O/ha) ausgebracht. Für eine effiziente Verwertung und Bemessung der Aufwandmenge ist die stall- bzw. anlagenspezifische Untersuchung der Wirtschaftsdünger auf Trockensubstanz- und Nährstoffgehalt (einschließlich des NH4-N-Gehaltes) sinnvoll.
Unsere Empfehlungen für die Praxis
Aufgrund der Variabilität der Nährstoffgehalte ist eine präzise Erfassung des Nährstoffgehaltes der flüssigen organischen Dünger durch eine regelmäßige sachgerechte Beprobung sinnvoll. Das schließt auch den Ammonium-N-Gehalt mit ein.
- Gleiches gilt für die Nmin-Bodenuntersuchung auf den jeweiligen Flächen.
- Gärreste besitzen aufgrund der hohen Ammoniumgehalte und pH-Werte ein hohes Ammoniakemissionspotential. Dessen Reduzierung durch den Einsatz verlustarmer Ausbringtechnik erhöht die N-Düngewirkung (Injektion, Schlitztechnik, bodennahe Ausbringung + Einarbeitung). Zudem sollten sie nur bei verlustarmer Witterung ausgebracht und (sofern technisch möglich) angesäuert werden.
- Setzen Sie organische Dünger bevorzugt zu Kulturen mit langer Vegetationszeit und guter N-Verwertung ein, bei denen man auf eine mineralische N-Ergänzungsdüngung verzichten kann (z. B. Silo- und Körnermais).
- Bei Getreide und Raps kann ein großer Teil des N-Bedarfs in der ersten Phase der Vegetation durch Gülle und Gärrest abgedeckt werden. Notwendige weitere N-Gaben sollten hier jedoch mineralisch erfolgen. Wie hoch diese sein sollten, lässt sich mithilfe von Pflanzenanalyseverfahren (z. B. Nitratschnelltest, Chlorophyllmessung oder Sensortechniken) ermitteln.
- Die höchste N-Wirksamkeit der organischen Düngung erzielt man bei einem Anteil von 50 – 70 % des N-Mineraldüngeräquivalentes am Düngebedarf.
- Zu Winter- und Sommerbraugerste sollte zum Vermeiden erhöhter Rohproteingehalte keine organische Düngung erfolgen.
- Die Einsatzschwerpunkte fester organischer Dünger wie HTK oder Stallmist sollten auf Flächen mit unzureichender P- oder K-Versorgung bzw. Humusbedarf liegen. Wichtig ist hier eine unverzügliche Einarbeitung, um die Ammoniakemissionen zu reduzieren und die N-Düngewirkung zu maximieren.
Wie wirken Gärreste und Gülle im Feld? Im Jahr 2009 wurden in Dornburg (Löss-Parabraunerde, stark toniger Schluff, Ackerzahl 70) sowie in Bad Salzungen (Braunerde aus Buntsandsteinverwitterung, lehmiger Sand, Ackerzahl 32) statische Feldversuche zur Düngewirkung von Gärresten und Gülle angelegt (Übersicht 2, Seite 24). Grundlage für die Bemessung der Düngung war die prüfgliedweise Nmin-Untersuchung mit Bedarfsberechnung nach der Stickstoffbedarfsanalyse (SBA) der TLL bzw. Beratungs- und Empfehlungssystem Düngung (BESyD) (= 100 % des N-Düngebedarfs). Die Bemessung der organischen Düngergabe erfolgte nach dem analysierten Brutto-N-Gehalt ohne Abzug von Ausbringungsverlusten. Mit steigendem Ammoniumanteil am Gesamt-N-Gehalt nimmt die sofort pflanzenverfügbare N-Gabe zu. Die Ausbringung der Gülle und Gärreste erfolgte mittels dosierbarer Versuchsparzellentechnik mit Schleppschläuchen jeweils in einer Gabe – zu Wintergetreide zum Zeitpunkt der ersten N-Gabe im Frühjahr zwischen die Reihen, zu Mais vor der Aussaat mit anschließender Einarbeitung. Die mineralische N-Düngung zu Wintergetreide wurde bei hohen Mengen in zwei Gaben geteilt. In den organisch gedüngten Parzellen erfolgte die mineralische N-Zusatzdüngung als zweite Gabe. Beim Mais wurden alle N-Dünger vor der Saat ausgebracht. Die Grunddüngung erfolgte jährlich entsprechend der Bodenuntersuchung.
Das mittlere N-Mineraldüngeräquivalent (N-MDÄ) der organischen Dünger nimmt mit dem Ammonium-N-Anteil zu. Dieses Ergebnis weist auf die gute Pflanzenverfügbarkeit des gedüngten Ammoniums hin. Das N-MDÄ aller geprüften organischen Dünger unterliegt jedoch großen jährlichen Schwankungen. Im Trockenjahr 2011 kamen in Bad Salzungen die flüssigen Gärreste im Vergleich zu KAS besser zur Wirkung als in anderen Jahren (Übersicht 3). Dieser Zusammenhang resultiert in erster Linie aus dem guten Infiltrationsvermögen insbesondere der Gärreste auf dem sandigen Standort, während KAS im Trockenjahr erst spät zur Lösung und Wirkung kam. 2017 war dieser Effekt abgeschwächt ebenfalls zu beobachten. Im Jahr 2012 erfolgte bei Welschem Weidelgras zu jedem Aufwuchs eine Kopfdüngung. Ab dem zweiten Aufwuchs sank das N-MDÄ. Ursache dafür waren die erhöhten Ammoniakverluste bei höheren Temperaturen durch die längere Auflage der organischen Dünger auf den Beständen. Beide Effekte beeinflussen die Berechnung der mittleren N-MDÄ sowie auch die Kalkulation der N-Düngung in der Praxis. Kalkulatorisch können Sie den Ammonium-N-Gehalt der flüssigen Dünger bei verlustarmer Ausbringung mit einer Ertragswirksamkeit von nahezu 100 % anrechnen. Die Nachwirkung des organisch gebundenen Stickstoffs der Düngemittel führt zu einer Erhöhung des N-MDÄ. In Dornburg waren die N-MDÄ etwas niedriger als in Bad Salzungen. Grund dafür scheint das bessere Infiltrationsvermögen des Bodens in Bad Salzungen zu sein. Unterm Strich stellt der Ammonium-N-Anteil eine wichtige Größe für die Bemessung der Gülle- und Gärrestgaben dar.
Was ist mit der Erzeugung von Qualitätsweizen? In der Grafik ist beispielhaft die Wirkung der Düngung auf Kornertrag und Rohproteingehalt eines A-Weizens in Dornburg dargestellt. Der auf Basis eines niedrigeren Kornertrags kalkulierte N-Bedarf betrug 160 kg/ha und reichte bei insgesamt überdurchschnittlich hohem Ertragsniveau bei mineralischer Düngung nicht aus, die angestrebten 13 bis 13,5 % Rohprotein zu erreichen. Die ausschließliche organische Düngung führte zu unbefriedigenden RP-Gehalten um 10 %. Eine mineralische Ergänzungsdüngung erhöhte in allen Stufen Ertrag und Eiweißgehalt. Der gewünschte RP-Gehalt wurde jedoch nur bei dem ammoniumreichen Gärrest aus Schweinegülle und NaWaRo (89 % NH4-N-Anteil an Gesamt-N) mit mineralischer Ergänzungsdüngung in Höhe von 50 % des N-Bedarfs erreicht. Dies belegt einerseits den hohen N-Bedarf von Qualitätsweizen und andererseits die gute Pflanzenverfügbarkeit des NH4-Stickstoffs.
Dr. Wilfried Zorn, Milda und Hubert Schröter, Jena
Ihr Kontakt zur Redaktion:
[email protected]