Nährstoffbilanzen und -gehalte im Boden. Karl Severin und Luise Engelke

Transkript

1 Nährstoffbilanzen und -gehalte im Boden Karl Severin und Luise Engelke

2 Gliederung Einleitung und Zielsetzung Methodik Nährstoffsalden Nährstoffgehalte im Boden Fazit

3 Nährstoffbilanzen Ziele Pflanzenbaulich-bodenchemisch: Veränderung der Nährstoffgehalte und -zusammensetzung; Verifizierung durch Bodenuntersuchung (Ölpeilstab beim Motor); Nährstoffeffizienz Pflanzenbaulich-ökonomisch: Boden als Spardose, ökonomische Nährstoffeffizienz Ökologisch Gewässerschutz Atmosphärenschutz Biodiversität im Boden, biologische Aktivität des Bodens

4 Nährstoffbilanzen Nährstoffsaldo = Nährstoffzufuhr - Nährstoffabfuhr = Vorratsänderung Boden Nährstoffzufuhr: Σ Düngung, Deposition, [N-Fixierung], Verwitterung Nährstoffabfuhr: Σ Ernteentzüge, Auswaschung, [gasförmige Verluste], (Bodenabträge)

5 Nährstoffbilanzen Untersuchungen BACH & FREDE: 1997, ff. KÖSTER & SEVERIN: 1988 KÖSTER & NIEDER: 24 Ergebnisse 195 bis 198 sukzessive Zunahme der jährlichen N-, P-, K- Bilanzüberschüsse. Ab 198 sukzessive Abnahme der jährlichen N-, P-, K- Bilanzüberschüsse. Gründe 195 bis 1984 Vorsorge für Notzeiten Steigende Erträge erfordern steigende Nährstoffzufuhren Nichtanrechnung der Nährstoffe aus Wirtschaftsdüngern Ab 1984 Neue P- und K-Düngungsversuche Auswirkung der Beratung Wirtschaftlichkeit der Düngung

6 Nährstoffbilanzierung Bodendauerbeobachtungsflächen Nährstoffbilanzen nach Düngeverordnung Bruttonährstoffbilanzen

7 Nährstoffbilanzen nach Düngeverordnung (DüV) Methodik: Nährstoffzufuhr und Nährstoffabfuhr nach Richtwerten und Angaben der Landwirte ( z. B. Düngermengen und Erträge) Nährstoffzufuhr über: Wirtschaftsdünger tierischer Herkunft abzüglich der Stall- und Lagerungsverluste und der Ausbringungsverluste sonstige organische Düngemittel mineralische Düngemittel N-Bindung über Leguminosen Nährstoffabfuhr über: Haupt- und Nebenernteprodukte verkaufte und/oder verfütterte Zwischenfrüchte

8 Brutto-Nährstoffbilanzen Methodik Brutto-Nährstoffbilanzen Gemessene Werte für Erträge und Pflanzeninhaltsstoffe Gemessene Werte für organische Düngemittel Ertragsangaben der Landwirte Faustzahlen Mineralische Düngemittel: Herstellerangaben Symbiotische N-Fixierung für Hauptfrüchte, ertragsabhängig ermittelt Symbiotische N-Fixierung für Zwischenfrüchte, anhand von Richtwerten ermittelt

9 Fortsetzung: Brutto-Nährstoffbilanzen Methodik Bruttobilanzen für Stickstoff Stickstoff in organischen Düngemitteln zu 1 % angerechnet Gasförmige Verluste bei der Ausbringung nicht in Abzug gebracht Ausgleich durch Deposition angenommen Bruttobilanzen sollen Hinweis geben auf mögliche Stoffvorratsveränderungen im Boden.

10 Anteil der konventionell ackerbaulich genutzten BDF (n = 38 42) in Klassen von N-Bilanzüberschüssen, dreijährig gemittelte Flächenbilanz nach DüV Anteil [%] '97-'99 '98-' '99-'1 '-'2 '1-'3 '2-'4 '3-'5 '4-'6 '5-'7 '6-'8 < > 9 '7-'9

11 Anteil der ökologisch bewirtschafteten BDF (n = 5) in Klassen von Stickstoffbilanzüberschüssen, dreijährig gemittelte Flächenbilanz nach DüV Anteil [%] '98-' '99-'1 '-'2 '1-'3 '2-'4 '3-'5 '4-'6 '5-'7 '6-'8 < > 9 '7-'9

12 Mittlere N-Salden für Grünland-BDF im Zeitraum , nach DüV, Nutzungsintensitäten 25 N-Bilanzsaldo [kg N ha -1 a -1 ] ungedüngt extensiv mittel intensiv -1 L4ODER L54OSNA L34NORD L41HOLE L6ELME L28NEGE L62FREI L35KIRC L61AHER L2PETK L23BRED L3KOEN L48GORL L44KONA L11WEGE L15ECHE L18TEUF L68BYHU

13 Anteil der konventionell ackerbaulich genutzten BDF (n = 38 42) in Klassen von Phosphatbilanzüberschüssen, dreijährig gemittelte Flächenbilanz nach DüV Anteil [%] '97-'99 '98-' '99-'1 '-'2 '1-'3 '2-'4 '3-'5 '4-'6 '5-'7 '6-'8 < > 3 '7-'9

14 Anteil der ökologisch bewirtschafteten BDF (n = 5) in Klassen von Phosphatbilanzüberschüssen, dreijährig gemittelte Flächenbilanz Anteil [%] '98-' '99-'1 '-'2 '1-'3 '2-'4 '3-'5 '4-'6 '5-'7 '6-'8 < > 3 '7-'9

15 Mittlere P 2 O 5 -Salden für Grünland-BDF im Zeitraum , nach DüV, Nutzungsintensitäten 12 1 ungedüngt extensiv mittel intensiv L29TEUF L4ODER L54OSNA L62FREI L34NORD L6ELME L41HOLE L35KIRC L28NEGE L2PETK L23BRED L48GORL L3KOEN L61AHER L44KONA L11WEGE L68BYHU L15ECHE L18TEUF P-Saldo in [kg P 2 O 5 ha -1 a -1 ]

16 Mittlerer N-Saldo, , für ackerbaulich genutzte BDF, konventionelle bzw. ökologische Wirtschaftsweise sowie Art der Düngung (geleg. org.: gelegentlich organisch gedüngt, max. 3 Düngungsereignisse in 1 Jahren) N-Saldo [kg N ha -1 a -1 ] mineral. 62 geleg. org. 97 org. -41 geleg. org. 22 org. konv. konv. konv. ökolog. ökolog.

17 Zeitliche Entwicklung der mittleren N-Salden zwischen 1998 und 27 für konventionell ackerbaulich genutzte BDF, nach Häufigkeit der organischen Düngung 15 N-Saldo [kg N ha -1 a -1 ] min. ged. (n=8) gel. org. ged. (n=9) org. ged. (n=21)

18 Mittlerer P-Saldo, , für ackerbaulich genutzte BDF, konventionelle bzw. ökologische Wirtschaftsweise sowie Art der Düngung (geleg. org.: gelegentlich organisch gedüngt, max. 3 Düngungsereignisse in 1 Jahren) P-Saldo [kg P ha -1 a -1 ] mineral. geleg. org. 17 org. -11 geleg. org. 5 org. konv. konv. konv. ökolog. ökolog.

19 Mittlerer K-Saldo, , für ackerbaulich genutzte BDF, konventionelle bzw. ökologische Wirtschaftsweise sowie Art der Düngung (geleg. org.: gelegentlich organisch gedüngt, max. 3 Düngungsereignisse in 1 Jahren) K-Saldo [kg K ha -1 a -1 ] mineral. -16 geleg. org. 9 org. -48 geleg. org. 27 org. konv. konv. konv. ökolog. ökolog.

20 Verteilung der P CAL -Gehalte von konventionell ackerbaulich genutzten BDF nach Gehaltsklassen zur Grund- und Wiederholungsinventur Häufigkeit [%] Grundinv. Wdh.-inv. A B C D E Gehaltsklasse für P CAL

21 Relative Häufigkeit der auf den konventionell ackerbaulich genutzten BDF vorkommenden P CAL -Gehaltsklassen in Abhängigkeit der Häufigkeit der organischen Düngung über beide Inventuren Häufigkeit [%] min. gedüngt org. gedüngt A B C D E Gehaltsklasse für P CAL

22 Verteilung der P CAL -Gehalte von Grünland BDF nach Gehaltsklassen zur Grund- und Wiederholungsinventur Häufigkeit [%] Grundinv. Wdh.-inv. A B C D E Gehaltsklasse für P CAL

23 Verteilung der K CAL -Gehalte von konventionell ackerbaulich genutzten BDF nach Gehaltsklassen zur Grund- und Wiederholungsinventur Häufigkeit [%] Grundinv. Wdh.-inv. A B C D E K CAL -Gehaltsklasse

24 Verteilung der K CAL -Gehalte von Grünland BDF nach Gehaltsklassen zur Grund- und Wiederholungsinventur Häufigkeit [%] Grundinv. Wdh.-inv. A B C D E K CAL -Gehaltsklasse

25 Verteilung der ph(cacl 2 )-Werte von konventionell ackerbaulich genutzten BDF nach ph-klassen zur Grund- und Wiederholungsinventur Häufigkeit [%] Grundinv. Wdh.-inv. A B C D E ph-klasse

26 Verteilung der ph(cacl 2 )-Werte von Grünlandstandorten der Boden-Dauerbeobachtung nach ph-klassen zur Grund- und Wiederholungsinventur 6 5 Grundinv. Wdh.-inv. Häufigkeit [%] A B C D E ph-klasse

27 Fazit Stickstoff 6 % der Betriebe unterschreiten den Schwellenwert von 6 kg N/ha a Mit zunehmendem Anteil an organischen Düngern steigen die N-Überschüsse Ökologisch wirtschaftende Betriebe mit niedrigen Überschüssen Phosphor 75 % der Betriebe halten die 2 kg/ha a-schwelle ein Rein mineralisch gedüngte Flächen weisen negative Salden auf, im Mittel 1 kg P/ha a Die P-Bodengehalte nehmen auf diesen Flächen ab Kalium Bilanzsalden ausgeglichen Ökologisch wirtschaftende Betriebe mit Negativsalden

28 Fazit Die BDF sind Spiegelbild der landwirtschaftlichen Bodenkultur Durch Bewirtschaftung muss die Bodenfruchtbarkeit erhalten werden; bei der Düngung muss die VDLUFA-Gehaltsklasse C angestrebt werden Auf Standorten in Gehaltsklassen E und D und hoch positiven Salden sind die Überschüsse zu senken. Auf Standorten in Gehaltsklassen A und B und negativen Salden sind Nährstoffe über Entzug zu düngen Ein Angleich der Nährstoffsalden kann durch Umlenkung der Nährstoffflüsse erreicht werden Ausreichende ph-werte ( C ) sind Schutz vor erhöhtem Schwermetalltransfer Beratung ist ein wichtiges Instrument zur Umsetzung erforderlicher Maßnahmen

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit