Gewässerbelastung aus spezifischen Tierhaltungssystemen

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1 Bundesamt für Wasserwirtschaft Institut für Kulturtechnik und Bodenwasserhaushalt Lehr- und Forschungszentrum Raumberg - Gumpenstein Gewässerbelastung aus spezifischen Tierhaltungssystemen Franz Feichtinger & Karl Buchgraber 1

2 SPEZIFISCHE TIERHALTUNGSSYSTEME Freilandhaltung von Hausschweinen (FSchw) Koppelhaltung von Pferden (KoPf) Quelle: fotocommunity.de Beide Tiere kommen aus der freien Wildbahn wurden domestiziert Quelle: pferde-weide.de Haltung im Freien Naturverhalten ermöglichen Quelle: oekl.at 2

3 FREILANDHALTUNG Hausschweine Pferde kann SO oder SO aussehen GEWÄSSERVERTRÄGLICH JA / NEIN 3 Gatschkoppeln kein Bewuchs kein N-Entzug

4 Ausgangspunkt, FSchw Wolfsbach Geras Unterpertholz nie belegt Antrag auf wasserrechtliche Bewilligung für 6 Gehege Weikertschlag Starrein nie belegt Raabs a.d. Thaya 4

5 Untersuchungen, FSchw Ziel: Auftraggeber: Auftragnehmer: Wasserwirtschaftliches Monitoring und laufende Dokumentation des Flächenmanagements Amt der NÖ Landesregierung, Abt. Wasserwirtschaft Bundesamt für Wasserwirtschaft, Institut für Kulturtechnik und Bodenwasserhaushalt und Universität für Bodenkultur, Institut für Nutztierwissenschaften Arbeitsplan zu den 4 belegten Gehegen Erhebung der Ausgangssituation auf den Gehegeflächen hinsichtlich Nährstoffvorräte im Boden Messung der zeitlichen Entwicklung der Nährstoffvorräte im Boden Messung physikalischer, chemischer und mikrobiologischer Parameter in Wasservorkommen (Oberflächengewässer, Grundwasser) Ableitung von Empfehlungen für eine wasserwirtschaftlich verträgliche FSchw Erarbeitung einer möglichst einfachen Vorgangsweise zur Beurteilung der generellen Eignung von Flächen für die FSchw 5

6 Untersuchungen, FSchw, 4 belegte Gehege Basisuntersuchung (Juni 2001): Textur, Humusgehalt, N ges, N min, pflanzenverfügbare Phosphor- und Kalium-Gehalte, elektrische Leitfähigkeit und ph Enduntersuchung (Oktober 2002): N ges, N min, pflanzenverfügbare Phosphor- und Kalium-Gehalte, elektrische Leitfähigkeit und ph Zeitliche Entwicklung der Nährstoffvorräte im Boden: Periodische N min Messungen nutzungsdifferenziert (Acker, Wiese, Wald, nieder- und hochfrequentierte Flächen) Oberflächengewässer und Grundwasseranalytik: NO 3, NH 4, P gesamt, P gelöst bzw. Fäkalcoliforme Bakterien und Fäkalstreptokoken 6

7 Untersuchungen, FSchw, Schlafhüttenumgebung Stellvertretend für intensiv genutzte Gehegeflächen wurde einmalig die Umgebung einer Schlafhütte im Detail bezüglich der N min Vorräte im Boden untersucht; Beprobung in Radien von 1.5, 3.0, 4.5, 6.0 und 7.5 Metern ausgehend vom Hüttenausgang. Radien der Probenahme Kot- und Harnplatz 7

8 Ergebnisse, FSchw Erst- und Endbeprobung zu N ges, Phosphor und Kalium lassen keine Auswirkungen der FSchw erkennen. P gesamt, P gelöst bzw. Fäkalcoliforme Bakterien und Fäkalstreptokoken wiesen vereinzelt (nicht durchgängig) auf eine Dotation von Oberflächengewässer und Grundwasser aus der Fschw hin. Eine Befrachtung von Grundwasser mit Nitrat war gelegentlich in Bereichen hoher Nutzungsintensität festzustellen, wobei eine Aufstockung der N min Vorräte im Boden in der Regel vorausging. Die Zunahme der N min Vorräte im Boden steht in klarer Relation zu dem N-Import durch die Schweineexkremente. 8

9 Ergebnisse, FSchw, Schlafhüttenumgebung Im Nahbereich des Hütteneinganges ist enormer Nährstoffanfall durch die Schweineexkremente gegeben, der sich bei länger dauernder Nutzung der selben Fläche in massiv erhöhten Bodengehalten niederschlägt. Derart hoch frequentierte Flächen, wie die Umgebung einer Hütte, sind auch Fütterungen und Tränken und solche Areale bedürfen jedenfalls eines spezifischen Managements 9

10 Ergebnisse, FSchw, Merkblatt Auf Basis dieser Ergebnisse und vergleichbarer Literaturangaben wurden die Anforderungen an eine FSchw im Merkblatt Gewässerverträgliche Freilandhaltung von Hausschweinen zusammengefasst. Generelle Anforderungen Weidefläche: nicht in Schutz- oder Schongebieten und Mindestabstände zu Trinkwasserversorgungen (Abb.) Weidefläche: kein hoch anstehendes Grundwasser Weidefläche: Mindestabstände zu Gewässern: zu Seen mind. 20 Meter zu sonst. stehende Gewässer mind. 10 Meter zu Fließgewässern mind. 5 Meter oder 3 Meter Weideflächen: durchschnittliche Geländeneigung 10 % 10

11 Ergebnisse, FSchw, Merkblatt Generelle Anforderungen Fortsetzung Wald: Anteil an der Gehegefläche 20 % als Waldrandstreifen Wald: Einrichtungen mit häufigem Aufenthalt der Schweine (Hütten und Futterplätze) sind unzulässig Waldfläche: ist für die Bestimmung der Besatzdichte nicht anrechenbar Waldflächen als Weide: eine forstrechtliche Bewilligung ist erforderlich Gehegemanagement: Beginn jeder Weideperiode muss auf fester Grasnarbe erfolgen Gehegemanagement: Dauer der durchgehenden Beweidung max. 1 Jahr. Gehegemanagement: keine Einrichtungen mit erhöhter Frequenz ( Schlafhütten / Futterstellen) auf Gehegeteilstücken, die nicht eine Mindestbodenzahl (FBS, 20 für das Waldviertel) aufweisen Gehegemanagement: Gehegeeinrichtungen sind während einer Weideperiode so zu verstellen, dass das Gehegeareal gleichmäßig genutzt wird. Hütteneingangsnaher Bereich: Strohauflage samt ordnungsgemäßer Vorplatzbetreuung Spezifische Anforderungen Boden/Klima-Waldviertel Bodenzahl (FBS, flächengewichteter Mittelwert für das gesamte Gehege) 20 sein Nach Beweidung: 2 Vegetationsperioden mit stickstoffzehrender Fruchtfolge Detaillierte Vorgaben zum Tierbesatz, zur Anzahl der Umtriebe und zur Folgenutzung der Gehege für Bodenzahlen und

12 Ergebnisse, FSchw, Merkblatt Spezifische Anforderungen Boden/Klima-Waldviertel Fortsetzung Bodenzahl 20-30: Max. 1 Umtrieb pro Jahr mit maximal 20 Mastschweinen/ha + stickstoffzehrende Folgekultur. In diesem Fall darf der Abstand zwischen 2 Beweidungen auf 1 Jahr verringert werden. Bodenzahl 30: Max. N-Eintrag 170 kg/ha und Jahr (max. 0,5 kg N/ha und Tag). Dies entspricht pro Hektar bei ganzjähriger Freilandhaltung: max. 14 Mastschweinen (größer 30 kg) oder max. 74 Aufzuchtferkel (15 30 kg) oder max. 7 Zuchtsauen (bzw. Zuchtebern) Max. N-Eintrag 170 kg/ha und Jahr durch 1 Umtrieb mit 28 Mastschweinen und einem weiteren Umtrieb mit 14 Mastschweinen zulässig Einmaliger Umtrieb pro Jahr mit 35 Mastschweinen möglich, wenn eine stickstoffzehrende Kultur folgt. In diesem Fall darf der Abstand zwischen 2 Beweidungen auf 1 Jahr verringert werden. 12

13 Untersuchungen, KoPf Ziel: Auftraggeber: Auftragnehmer: Wasserwirtschaftliches Monitoring und Dokumentation des Pferdeverhaltens im Umfeld von Gatschkoppeln Amt der NÖ Landesregierung, Abt. Wasserwirtschaft und Landwirtschaftskammer Niederösterreich Bundesamt für Wasserwirtschaft, Institut für Kulturtechnik und Bodenwasserhaushalt in intensiver Zusammenarbeit mit dem Lehr- und Forschungszentrum Raumberg-Gumpenstein (LFZ) Arbeitsplan Erhebung der Ausgangssituation auf den Koppeln hinsichtlich der Nährstoffvorräte im Boden Messung der zeitlichen Entwicklung der Nährstoffvorräte im Boden Messung der Nitratkonzentration im Grundwasser im Umfeld von Koppeln Erhebung des Ausscheideverhaltens der Pferde bei unterschiedlichen Formen der Pferdehaltung und des Koppelmanagements Ableitung von Anforderungen an eine wasserwirtschaftlich verträgliche KoPf 13

14 Untersuchungen, KoPf N min Untersuchungen (Mai Okt 2009): Auf 3 Betrieben in NÖ (südöstlich von St. Pölten, nordöstlich von Wiener Neustadt und östlich von Eggenburg) wurden Flächen unterschiedlicher Nutzungsintensität (Gatschkoppel wie auch dauergrüne Weidekoppel) beprobt Grundwasseruntersuchung (Juni 2009): Am Betrieb nahe Eggenburg wurde an zwei Terminen das Grundwasser zu den Flächen unterschiedlicher Nutzungsintensität beprobt und auf NO 3 analysiert 14

15 Untersuchungen, KoPf Management: Zu den beprobten Flächen wurde der Pferdebesatz und die Haltungsform (Offenstallhaltung, Boxenhaltung mit temporärem Aufenthalt auf einer Gatschkoppel) erhoben Ausscheideverhalten / Stickstoffanfall: In zwei Bakkalaureatsarbeiten wurde der Kotund Harnabsatz in Menge, Zeit und Örtlichkeit für Offenstallhaltung und für Boxenhaltung mit temporärem Aufenthalt auf Gatschkoppeln in NÖ untersucht. Offenstallhaltung wurde in einem Betrieb östlich von Amstetten von Julia Braach im November 2009 erhoben. Boxenhaltung von Charlotte Münsch im Oktober 2009 auf einem Pferdebetrieb am Südrand von St. Pölten untersucht. Die Bakkaleureatsarbeiten betreuten Doz. Buchgraber (LFZ) und Prof. Troxler, Veterinärmedizinische Universität Wien Die Bereitschaft und somit Kooperation der untersuchten Betriebe wurde primär von der Landwirtschaftskammer Niederösterreich (Dr. Erasimus) und zum Betrieb nahe Eggenburg von Dipl. Ing. Gutscher (Gebietsbauamt Krems) aufbereitet. 15

16 Ergebnisse, KoPf, Ww. Monitoring Nährstoffbefrachtung des Bodens -> des Gewässers bzw. Grundwassers durch KoPf steht in engem Zusammenhang mit der Nutzungsintensität der Koppel. Die Nutzungsintensität der Koppel ist das Zusammenwirken von Koppelfläche, Tierbesatzdichte, Aufenthaltsdauer und Gewohnheiten des Managements. Nahe Eggenburg wurde die Kette des Nährstofftransports vom Pferd bis ins Grundwasser klar aufgezeigt und die N min Werte von vier Flächen stehen in eindeutiger Beziehung zum jeweiligen Flächenausmaß, welches bei gleichbleibendem Tierbesatz für die Nutungsintensität steht. Im darunterliegenden Grundwasser gemessene Nitratkonzentrationen bestimmt gehen mit den N min Mengen im Boden einher. 16

17 Ergebnisse, KoPf, Stickstoffanfall Ausgeschiedene Stickstoffmenge je GVE (500 kg LM): ~ 54 kg N a -1 Davon ~ 30 kg N a -1 über Harn und ~ 24 kg N a -1 über Kot Offenstall: auf Gatschkoppel 0,95 kg N a -1 über Harn und ~ 1,7 kg N a -1 über Kot Boxen + Koppel: auf Koppel 1 kg N a -1 über Kot je Stunde Aufenthalt auf der Koppel (kein Verhalten des Kotens) und funktionaler Anstieg mit der Aufenthaltsdauer auf der Koppel beim Harnen (Verhalten des Harn) 17

18 Managementdetails Ergebnisse, KoPf, Stickstoffbilanz Im Konsens aller Projektbeteiligten wurde ein Stickstoffsaldo 20 kg N ha -1 a -1 für die KoPf in Niederösterreich als gewässerverträglich erachtet Stickstoffbilanz: Einträge (Tierausscheidungen, Düngung) minus Austräge (Absammeln von Kot, Begrünung, Beweidung) Unterstützung zur Berechnung der Stickstoffbilanz: EDV-Tool bzw. ÖAG-INFO Koppelfläche Tierbesatz Haltungsform Kotsammlung Begrünung Beweidung N - Saldo 18

19 Ergebnisse, KoPf, Merkblatt Anforderungen an eine Gewässerverträgliche Koppelhaltung von Pferden sind im Merkblatt Pferdehaltung zusammengefasst. Koppelflächen mit ständigem Bewuchs (Grünkoppel) sind gewässerverträglich Für Koppelflächen ohne ständigen Bewuchs (Gatschkoppel) gelten: Generelle Anforderungen Auf bestehende Schutzgebietsanforderungen bei Wasserversorgungsanlagen ist bedacht zu nehmen. Auf Mindestabstände zu Trinkwasserbrunnen ist Bedacht zu nehmen. Die Abstände richten sich nach dem Grundwasserzustrom zum Brunnen, wobei die Strömungsdauer mind. 60 Tage zu betragen hat. Üblicherweise ergeben sich dabei Entfernungen von ca m. Mittlerer Abstand zwischen dem Grundwasserspiegel und der Geländeoberkante mindestens 1 m. Außerhalb des 30-jährlichen Hochwasserabflussbereiches. Mindestabstände der eingezäunten Koppel zu Gewässern: zu Seen mind. 20 Meter zu sonst. stehende Gewässer mind. 10 Meter zu Fließgewässern: mind. 5 Meter Keine Wasserableitung von Koppel in Gewässer, Kanäle und Sickerschächte. Kein Bodenaustausch zur Verbesserung der Durchlässigkeit. 19

20 Ergebnisse, KoPf, Merkblatt - Fortsetzung Spezifische Anforderungen Zum Koppelmanagement haltungsabhängig (Offenstall, Box+Koppel, Details -> Merkblatt) Maßnahmen abhängig von der Höhe des Stickstoffsaldos: Bei einem Stickstoffsaldo von weniger als 20 kg/ha und Jahr sind langfristig keine Maßnahmen erforderlich Bei einem Stickstoffsaldo zwischen kg/ha und Jahr können nachfolgend angeführte Lenkungsmaßnahmen, die seitens des Betriebes freiwillig durchgeführt werden, eine Reduktion bewirken: o Kot absammeln o Befestigung des Bereiches der Tränke und Heuraufe o zeitliche Begrenzungen für den Auslauf der Pferde o Reduktion der Besatzdichte o Begrünungen Bei einem Stickstoffsaldo von mehr als 40 kg/ha und Jahr ist zu oben angeführten Lenkungsmaßnahmen noch ein Bewirtschaftungsplan zu erstellen, um einen Stickstoffsaldo von kleiner 20 kg/ha zu erreichen. Dieser Bewirtschaftungsplan ist der Behörde vorzulegen. Jedenfalls wird für alle Betriebe empfohlen, ein Koppelbuch zu führen. 20

21 KoPf, Anforderungen - Realität In zwei weiteren Bachelorarbeiten (Maria Hammerschmied und Lisa Picker), betreut von Prof. Troxler und Doz. Buchgraber, wurde 2011 bei 44 Pferdebetrieben (~ 50 % NÖ; Rest aus Bgld, Stmk und OÖ) neben anderen Aspekten der Stickstoffsaldo für die einzelnen Koppeln wie für den Betreib erhoben. Letztendlich konnten 43 Beriebe und 166 Einzelkoppeln bewertet werden Ergebnisse: 21

22 Fazit Spezifische Tierhaltungsformen wie FSchw bzw. KoPf können bei intensiver Flächennutzung eine qualitative Beeinträchtigung von Gewässer und Grundwasser verursachen. Werden Grenzen der Nutzungsintensität und Spielregeln des Flächenmanagements eingehalten, ist gewässerverträgliche FSchw bzw. KoPf möglich. Die diesbezüglichen Anforderungen sind in Merkblättern für die Fschw und für die KoPf festgehalten. Bei der KoPf jedenfalls ist im Großteil der Fälle die praktizierte Realität von den Erfordernissen weit entfernt 22

23 Bundesamt für Wasserwirtschaft Institut für Kulturtechnik und Bodenwasserhaushalt Lehr- und Forschungszentrum Raumberg - Gumpenstein Dipl.-Ing. Franz Feichtinger Tel.: 07416/ Fax: 07416/ Doz. DI Dr. Karl Buchgraber Tel.: 03682/ Fax: 03682/ karl.buchgraber@raumberg-gumpenstein.at