Grundlagen und Bewertung von Anbauverfahren für die Biogasgewinnung Fruchtfolgen und Düngung

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Gudrun Dittmar
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1 Grundlagen und Bewertung von Anbauverfahren für die Biogasgewinnung Fruchtfolgen und Düngung Dr. Norbert Feldwisch Ingenieurbüro Feldwisch Hindenburgplatz Bergisch Gladbach Tel info@ingenieurbuero-feldwisch.de Dr. Norbert Feldwisch 1

2 Gliederung Grundsätze Fruchtfolgen (Anbausysteme) Bodenbearbeitung Düngung und Nährstoffbilanzen Dr. Norbert Feldwisch 2

3 Grundsätze Grundsätze Anforderungen an die gute fachliche Praxis standortgerecht Bodenstruktur erhalten oder verbessern Bodenverdichtungen vermeiden Bodenabträge vermeiden biologische Aktivität des Bodens durch entsprechende Fruchtfolgegestaltung erhalten standorttypischen Humusgehalt erhalten Dr. Norbert Feldwisch 3

4 Fruchtfolge Anbauentwicklung Entwicklung der Maisanbaufläche [1.000 ha] in Deutschland Datenquelle: Dr. Norbert Feldwisch 4

5 Fruchtfolge Dr. Norbert Feldwisch 5

6 Fruchtfolge Anforderungen an eine standortgerechte Landwirtschaft, wie z. B. Vielfältige Fruchtfolgen Dauerhafte Bodenbedeckung Zwischenfruchtanbau Vermeidung von Auswaschungsverlusten Vermeidung von Bodenerosion werden in der landwirtschaftlichen Praxis zum Teil systematisch missachtet! silo_kreise_08.pdf Zur Karte Prozentualer Maisanteil an der Ackerfläche : Eingeengte Fruchtfolgen oder Monokulturen, wie sie in viehstarken Region Deutschlands vorkommen, sind im Regelfall als Hinweise auf eine nicht standortgerechte Landbewirtschaftung zu interpretieren. Dr. Norbert Feldwisch 6

7 Fruchtfolge Grünlandumbruch Dr. Norbert Feldwisch kann zu erhöhten Einträgen beitragen. 7 G. Ostermann / NABU

8 Fruchtfolge Dr. Norbert Feldwisch 8 G. Ostermann / NABU

9 Fruchtfolge Dr. Norbert Feldwisch 9 G. Ostermann / NABU

10 Fruchtfolge Grünlandverlust Bundesland Baden-Württemberg -3,2% -1,0% Bayern -2,5% -1,3% Brandenburg & Berlin -4,2% -0,9% Hessen -1,5% 0,3% Mecklenburg-Vorp. -6,3% -0,9% Niedersachsen & Bremen -5,4% -1,2% Nordrhein-Westfalen -5,0% 0,1% Rheinland-Pfalz -6,4% -2,0% Saarland -4,1% 1,1% Sachsen -2,0% -0,2% Sachsen-Anhalt -3,6% -0,1% Schl.-Holst & Hamburg -7,7% -3,0% Thüringen -0,9% 0,1% Deutschland -4,1% -1,0% Dr. Norbert Feldwisch 10 G. Ostermann / NABU

11 Fruchtfolge Anbaufläche für Biogas in Baden- Württemberg A. Hartmann, StaLA BWL 2008 Dr. Norbert Feldwisch 11

12 Fruchtfolge Landessortenversuche Biogas-Mais in Baden-Württemberg, Standort Rheinstetten geprüfte Energiemais-Sorten (Siloreife/Teigreife) [t TM/ha] Anzahl Sorten Mittelwert 20,8 21,9 24,8 Min 17,2 19,3 15,7 Max 23,8 24,0 30,0 Dr. Norbert Feldwisch 12

13 Fruchtfolge Bewertung unterschiedlicher Energiepflanzen Bewertungsparameter Mais** Sorghum arten** Sonnenblumen** GPS- Getreide Ackergras Zwischenfrucht* Grünland Stickstoff-Düngebedarf Nachernte/ Herbst-Nmin N-Saldo N-Auswaschung PSM-Austrag Wasserbedarf Humusbilanz Bodenerosion Standortansprüche*** Mittel Mittel Hoch Gering Gering Gering sehr gering Energieertrag/ha*** Hoch Mittel Mittel Mittel Mittel-Hoch gering Mittel Legende: Risiko für den * Als Optimierung des Hauptfruchtanbaus, Ernte optional Hoch ** Optimierung u.a. durch reduzierte Bodenbearbeitung möglich Wasserschutz Mittel *** Weitere Bewertungsparameter Gering Gibt es Alternativen zu Biogasmais? Dr. Norbert Feldwisch 13

14 Fruchtfolge Dr. Norbert Feldwisch 14

15 Fruchtfolge 20 TM-Ertrag t/ha Wintergerste Winterroggen Wintertriticale Winterweizen Winterraps Forchheim Bönnigheim Neuenstein Krauchenwies Döggingen Quelle: Landessortenversuche BWL Dr. Norbert Feldwisch 15

16 Fruchtfolge Nehring & Vetter TLL, 2007 mögliche ertragssichere Alternative auf trockenen Standorten Dr. Norbert Feldwisch 16

17 Fruchtfolge a) Anbau von Hauptfrucht-Winterungen vor Zwischenfruchtanbau Hauptfrucht- Winterung Zwischenfrucht ( z.b. Roggen, Triticale, Gerste, Weizen, Rübsen, Raps.) (z.b. Senf, Phacelia, Ölrettich ) Ernteziel: BBCH bei > 35% TS nur bei TS > 25% b) Anbau von Hauptfrucht-Sommerungen nach Zwischenfrüchten Zwischenfrucht (z.b. Senf, Phacelia, Ölrettich, Grünroggen ) Ernteziel: als Mulch oder Ernte bei > 25% TS Hauptfrucht Sommerung (z.b. Mais, Sorghum, Sonnenblume ) bei BBCH u. ~ 30%TS c) Anbau im Zweikultur- Nutzungssystem Marktfrucht Erstkultur- Winterung oder Zweitkultur (z.b. W-Getreide, Raps/Rübsen, Gemenge) Ernteziel: bei BBCH 75 u. 30% TS Zweitkultur- Sommerung (z.b. Mais, Sorghum, Sobl, S- Getreide...) bei BBCH u %TS Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt C.von Buttlar, 2009 Dr. Norbert Feldwisch 17

18 Nitratauswaschungsgefährdung Einfluss der Anbaufrüchte, Sachsen NO 3 -N-Gehalt [kg/ha] Mais Ölfrüchte Wi-Getreide So-Getreide Ackerfutter Dr. Norbert Feldwisch MW Quelle: Nitratberichte aus der Schriftenreihe der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft

19 Nitratauswaschungsgefährdung Einfluss der Herbstbegrünung, Sachsen 120 NO 3 -N-Gehalte [kg/ha] Schwarzbrache Wintergetreide Dr. Norbert Feldwisch 19 Stoppeln Selbstbegrünung sonst. Neuansaat Zw.-früchte Winterraps mehrj. Kulturen Quelle: Nitratberichte aus der Schriftenreihe der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft

20 Nitratauswaschungsgefährdung Einfluss der Herbstbegrünung, Baden-Württemberg 90 Nmin kg/ha kg/ha kg/ha Mittel sonstiges, unbekannt keine Zwischenfrucht Nichtleguminosen Leguminosen Legum. Gemisch Zfr. abgefahren Zfr. eingearbeitet Dr. Norbert Feldwisch 20 Quelle: SchALVO-Nitratberichte

21 Nitratauswaschungsgefährdung Einfluss des Bewirtschaftungssystems, Sachsen Quelle: Nitratberichte aus der Schriftenreihe der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft Dr. Norbert Feldwisch 21

22 Fruchtfolge Empfehlungen zur Fruchtfolge Weite, standortangepasste Fruchtfolge ertragsunsichere Standorte Ersatz von Sommerungen durch Winterungen verstärkter Einsatz von Grasschnitt als Gärsubstrat Verzicht auf Grünlandumbruch Erhalt von Brache- und Stilllegungsflächen Anlage von Pufferstreifen entlang von Gräben / Gewässern Einsatz reduzierter Bodenbearbeitungstechniken verstärkter Anbau von Zwischenfrüchten (inkl. Untersaaten) Dr. Norbert Feldwisch 22

23 Bodenbearbeitung Bodenbearbeitung und Gewässerschutz Wesentliche Steuerungsmöglichkeiten: Minimierung der Bodenerosion / -verdichtung Minimierung unproduktiver Mineralisationsschübe Dr. Norbert Feldwisch 23

24 Nitratauswaschungsgefährdung Einfluss der Bodenbearbeitung, Sachsen NO 3 -N-Gehalte [kg/ha] keine BB flache BB Mulchsaat wendende BB Tiefgrubbern Dr. Norbert Feldwisch MW Quelle: Nitratberichte aus der Schriftenreihe der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft

25 Einfluss der Bearbeitungshäufigkeit nach der Ernte auf den Nmin- Gehalt Daten: Schnittstelle Boden Dr. Norbert Feldwisch 25

26 Düngung und Nährstoffbilanzen Düngung und Gewässerschutz Wesentliche Steuerungsmöglichkeiten: Düngeplanung Nährstoffbilanzierung Dr. Norbert Feldwisch 26

27 Düngung und Nährstoffbilanzen N-Salden 2008 WSG Mannheim Spannweiten decken Optimierungsmöglichkeiten auf Dr. Norbert Feldwisch 27

28 Düngung und Nährstoffbilanzen N-Salden WSG Mannheim sinkende Maximalwerte und 90. Perzentile Dr. Norbert Feldwisch 28

29 Düngung und Nährstoffbilanzen Empfehlungen zur Düngung Optimierte Düngesteuerung auf der Grundlage schlagbezogener Aufzeichnungen Anrechnen des N-Anteils des nichttierischen Wirtschaftsdüngers in die 170 kg N/ha Obergrenze nach DüV In wasserwirtschaftlich empfindlichen Gebieten Begrenzung der organischen N-Düngung auf max. 120 kg/ha. Verzicht auf N-Düngung zur Strohrotte und nach der Ernte der Hauptfrucht bis Januar des Folgejahres N-Nachlieferung aus Ernterückständen und dem Bodenvorrat berücksichtigen Ausrichten der N-Düngung am Ertragsoptimum und Einhalten maximal tolerierbarer N-Überschüsse Ausrichten der auszubringenden Gärrestmengen an den Versorgungsstufen der Böden mit Phosphor oder Kalium Dr. Norbert Feldwisch 29

30 Nachhaltige Landentwicklung Bodenschutz Gewässerschutz Landwirtschaft Dr. Norbert Feldwisch 30

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