Herbst-Nmin-Gehalte nach der Ernte von Silomais als Parameter für erfolgshonorierte Maßnahmen

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1 Herbst-Nmin-Gehalte nach der Ernte von Silomais als Parameter für erfolgshonorierte Maßnahmen Geries Ingenieure GmbH - Dipl. Ing. agr. Bernd Masthoff Donnerstag, der 14. November

2 Themen 1 Vorstellung der Kooperation Trinkwasser Land Hadeln 2 Standörtliche Grundlagen: Hydrologie/ Pedologie/ Gefährdungspotential / Beispiel TGG Wanna 3 Erfolgshonorierte Maßnahmen im Maisanbau 4 Fazit Geries Ingenieure GmbH 2

3 Land Hadeln Landkreis Cuxhaven Hamburg Bremen Hannover

4 Lage der Trinkwassergewinnungsgebiete der Kooperation Trinkwasser Land Hadeln Altenwalde Wanna Wingst Landkreis Cuxhaven Dulonsberg B

5 Nitratkonzentration [mg/l] Kooperation Trinkwasser Land Hadeln Nitratgehalte in Brunnen in der Kooperation TW Land Hadeln Landwirtschaftliche Nutzung im Landkreis Cuxhaven (tatsächliche Nitratimmission) Gesamt Acker % 100% TGG Altenwalde TGG Dulonsberg TGG Wanna TGG Wingst Nitrat Exzess-N2 90% 80% 70% 60% 50% ha Grünland Grünland 90% 80% 70% 60% 50% Getreide Getreide 40 40% 40% Silomais Silomais 30% 30% ha 20 0 Beprobung: % 10% 0% Acker Acker ha ha 20% 10% 0% Raps Brache Raps Brache Feldgras Feldgras Sonstiges Sonstiges ha ha Quelle: LSKN (Raps/Brache 2010: GAP) Geries Ingenieure GmbH 5

6 Kooperation Trinkwasser Land Hadeln Der Kooperationsausschuss EWE Netz GmbH WVV Land Hadeln WV Wingst Geries Ingenieure GmbH 6

7 Landwirtschaftliche Nutzfläche TGG Altenwalde Betriebe 348 Ackerflächen Brunnen Grünland Feldgras Mais Getreide Raps Kartoffeln Brache Sonderkulturen Gesamt Acker Geries Ingenieure GmbH 7

8 Landwirtschaftliche Nutzfläche TGG Wingst Betriebe 84 Ackerflächen Brunnen Grünland Feldgras Mais Getreide Raps Kartoffeln Sonstiges Gesamt Acker Geries Ingenieure GmbH 8

9 Landwirtschaftliche Nutzfläche TGG Dulonsberg Betriebe 63 Ackerflächen Brunnen Grünland Feldgras Mais Getreide Kartoffeln Gesamt Acker Geries Ingenieure GmbH 9

10 Landwirtschaftliche Nutzfläche TGG Wanna Betriebe 228 Ackerflächen Brunnen Grünland Feldgras Mais Getreide Weihnachtsbäume Gesamt Acker Geries Ingenieure GmbH 10

11 Zeitreihe der ackerbaulichen Nutzung im TGG Wanna Geries Ingenieure GmbH 11

12 Ausgangssituation in den TGG der Kooperation TW Land Hadeln Intensive Viehwirtschaft: - überwiegend Futterbaubetriebe - Viehbesatz 2 GV/ha Sehr hoher Maisanteil an der Ackerfläche (3 Gebiete mit > 80 %) ha LF, davon ha Ackerland davon ha Ackerland mit hoher Priorität (Geeststandorte) Geries Ingenieure GmbH 12

13 TGG Wanna Profilschnitt A-A Hohe Lieth WW Wanna Hadelner Bucht Quelle: Ingenieurgesellschaft Dr. Schmidt mbh Geries Ingenieure GmbH 13

14 Schematischer Querschnitt TGG Wanna Quelle: Ingenieurgesellschaft Dr. Schmidt mbh Geries Ingenieure GmbH 14

15 Lage der Grundwassermessstellen im TGG Wanna Nitratgehalte GW-Messstellen [mg NO 3 /l]: > < 2 Geries Ingenieure GmbH 15

16 Sickerwasserraten im TGG Wanna Bewertung nach Bodenwasserhaushaltsmodell Sickerwasserraten [mm/a]: Ø Sickerwasser unter ackerbaulich genutzten Flächen: 320 mm/a > Brunnen Einzugsgebiet Geries Ingenieure GmbH 16

17 Verweilzeit des Sickerwassers in der Dränzone des TGG Wanna SW-Verweilzeit in der ungesättigten Zone [a]: > 0,5 0, Brunnen Einzugsgebiet Geries Ingenieure GmbH 17

18 Grundwasser-Strömungsmodell im TGG Wanna Brunnen GWM Fließrichtung des Wassers zum Brunnen: Quelle: Ingenieurgesellschaft Dr. Schmidt mbh Geries Ingenieure GmbH 18

19 Exkurs: Wie hoch dürfen Stickstoffausträge sein? Standortspezifische Festlegung von potenziell tolerierbaren N-Überschüssen Sickerwasseranfall (SW) Acker: 320 mm (3.200 m³/ha) 1 Liter Sickerwasser = 50 mg NO 3 /Liter (11,3 mg N/Liter) 1 m³ Sickerwasser = 50 g NO 3 (11,3 g N) m³/ha x 11,3 g N/m³ = 36 kg N/ha Tolerierbarer N-Überschuss auf Sand Tolerierbarer Herbst-Nmin-Wert 36 kg N/ha Geries Ingenieure GmbH 19

20 Nmin [kg/ha] Hauptursachen erhöhter Nährstoffbelastung unter Mais 300 ohne Gülle mit Gülle Management organischer Dünger Nmin-Gehalte nach Mais Geries Ingenieure GmbH 20

21 : Nach Umbruch Tiefe [cm] Hauptursachen erhöhter Nährstoffbelastung Grünlandumbruch 0 50 Gras Mais Wurzelzone Dränzone Nitratgehalte im Sickerwasser Nitrat [mg/l] Geries Ingenieure GmbH 21

22 Weitere Belastungsursachen Nicht bedarfsgerechte Stickstoff-Düngung - mineralisch - organisch Fehlende, unzureichende Begrünungsmaßnahmen Zu niedrige ph-werte unzureichende Kaliumversorgung Einfluss durch den Bewirtschafter Geries Ingenieure GmbH 22

23 260 kg N/ha 44,3 to/ha 180 kg N/ha 30,2 to/ha Geries Ingenieure GmbH 23

24 Begrünung durch Untersaat / Grünroggen Geries Ingenieure GmbH 24

25 Wieviel Stickstoff entzieht der Mais? 160 kg N/ha 200 kg N/ha 240 kg N/ha Geries Ingenieure GmbH 25

26 Untersaaten Aussaat der Untersaat: Juni 2011 Herbst-Nmin-Wert: 43 kg/ha Aufwuchs: 0,7 kg FM/m² (16 kg N/ha) ( ) Geries Ingenieure GmbH 26

27 Aufwuchsbeprobungen Grünroggen/ Untersaaten DU 307 WA 45 Aussaat: Aussaat um den nach dem Geries Ingenieure GmbH 27

28 Grünroggen Herbst-Nmin-Wert: 61 kg/ha, Grünroggenaussaat: Aufwuchs: 0,41 kg FM/m² (10,4 kg N/ha) ( ) Geries Ingenieure GmbH 28

29 Herbst-Nmin (kg/ha) Gegenüberstellung von Herbst-Nmin und Rohprotein ,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 Rohprotein (% TS) Geries Ingenieure GmbH 29

30 Nmin (kg/ha) Herbst-Nmin-Werte 2012 aus der WRRL-Zielkulisse Untere Weser (83 Untersuchungen) Nmin [kg/ha] Feldgras Grünland Mais Winterroggen Zuckerrüben ,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 Humus (%) Geries Ingenieure GmbH 30

31 Entwicklung der Herbst-Nmin-Mittelwerte im TGG Wanna Ø Nmin [kg/ha] Ø kg Nmin/ha 100 Beginn der Maßnahmen Anzahl Jahr Geries Ingenieure GmbH 31

32 Gegenüberstellung von Nitratkonzentration im Sickerwasser und durchschnittlichen Herbst-Nmin-Werten - TGG der Kooperation TW Land Hadeln mit langjähriger Maßnahme - Geries Ingenieure GmbH 32

33 Grenzwert Tiefe [cm] Nitratkonzentration im Sickerwasser im TGG Wanna Fläche: WA 44, Mais-Monokultur, häufig mit Untersaat Dränzone Wurzelzone Ø Nitratkonz. in der Dränzone [mg/l] Herbst-Nmin [kg/ha] Nitrat [mg/l] Geries Ingenieure GmbH 33

34 Tiefe [cm] Grenzwert Nitratkonzentration im Sickerwasser im TGG Wanna Fläche: WA 45, Mais-Getreide, häufig mit Zwischenfrucht 0 50 Wurzelzone Ø Nitratkonz. in der Dränzone [mg/l] Herbst-Nmin [kg/ha] Dränzone Nitrat [mg/l] Geries Ingenieure GmbH 34

35 Grenzwert Tiefe [cm] Nitratkonzentration im Sickerwasser im TGG Wanna Fläche: WA 115, Mais-Monokultur, häufig mit Untersaat / Grünroggen 0 50 Wurzelzone Ø Nitratkonz. in der Dränzone [mg/l] Herbst-Nmin [kg/ha] Dränzone Nitrat [mg/l] Geries Ingenieure GmbH 35

36 Grenzwert Tiefe [cm] Nitratkonzentration im Sickerwasser im TGG Wanna Fläche: WA 117, Mais-Monokultur, häufig mit Untersaat 0 50 Wurzelzone Ø Nitratkonz. in der Dränzone [mg/l] Herbst-Nmin [kg/ha] Dränzone Nitrat [mg/l] Geries Ingenieure GmbH 36

37 Grenzwert Tiefe [cm] Nitratkonzentration im Sickerwasser im TGG Wanna Fläche: WA 130, Mais-Monokultur mit Untersaat / Grünroggen Wurzelzone Ø Nitratkonz. in der Dränzone [mg/l] Herbst-Nmin [kg/ha] Dränzone Nitrat [mg/l] Geries Ingenieure GmbH 37

38 Grenzwert Tiefe [cm] Nitratkonzentration im Sickerwasser im TGG Wanna Fläche: WA 131, Mais-Getreide Wurzelzone Ø Nitratkonz. in der Dränzone [mg/l] Herbst-Nmin [kg/ha] Dränzone Nitrat [mg/l] Geries Ingenieure GmbH 38

39 Nitrattiefensondierungen im TGG Wanna Vergleich der Ergebnisse aus den Jahren 2000/01, 2009 und 2012 Schlag-Nr. Fruchtfolge / Bemerkung Mittlere Nitratkonzentration in der Dränzone (mg/l) 2000/ WA 44 Mais-Monokultur, häufig Untersaat, GV hoch WA 45 Mais-Getreide, häufig Zwischenfrucht, GV mittel-hoch WA 115 Mais-Monokultur, häufig Untersaat, Getreide; GV mittel-hoch WA 117 Mais-Monokultur, häufig Untersaat, GV hoch WA 130 Mais-Monokultur, Untersaat/Grünroggen, GV mittel-hoch WA 131 Mais-Getreide, Zwischenfrucht, Viehhaltung reduziert Mittelwert Geries Ingenieure GmbH 39

40 Honorierung von GW-Schutzmaßnahmen auf der Basis von Herbst-Nmin-Werten Mustervertrag Freiwillige Vereinbarung Reduzierte Stickstoffdüngung in der Fruchtfolge Geries Ingenieure GmbH 40

41 Honorierung von GW-Schutzmaßnahmen auf der Basis von Herbst-Nmin-Werten Erfolgshonorierte Freiwillige Vereinbarung für TGG der Kooperation Land Hadeln - Reduzierte Stickstoffdüngung in der Fruchtfolge Laufzeit Mindestens drei Jahre, jeweils vom bis des Jahres Bewirtschaftungsauflagen Vertragszeitraum mindestens 3 Jahre Durch eine eingeschränkte Düngung und sonstige pflanzenbauliche Maßnahmen wie z.b. Grünroggeneinsaat bzw. Untersaaten und Zwischenfruchtanbau ist auf den Betriebsflächen ein Herbst-Nmin-Gehalt (0-60 cm, nur NO 3 ) von max. 36 kg Nmin/ha einzuhalten Dokumentation in einer Schlagkartei Teilnahme an einer Düngeberatung durch den Zusatzberater Rechtsverbindliche Anerkennung des Herbst-Nmin-Wertes Frühzeitige Mitteilung des vorgesehenen Erntetermins an die Zusatzberatung Eine Wirtschaftsdüngerausbringung nach Beprobung im Herbst nach späträumenden Früchten ist nicht zulässig Geries Ingenieure GmbH 41

42 Honorierung von GW-Schutzmaßnahmen auf der Basis von Herbst-Nmin-Werten Erfolgshonorierte Freiwillige Vereinbarung für TGG der Kooperation Land Hadeln - Reduzierte Stickstoffdüngung in der Fruchtfolge Einhaltung des Wertes [kg Nmin/ha] Ausgleichsbetrag [ /ha] > > > > 54 0 Es werden mindestens 50 % der Vertragsfläche pro Frucht beprobt; das Ergebnis wird prozentual auf die Vertragsfläche und der jeweiligen Frucht umgelegt Geries Ingenieure GmbH 42

43 Honorierung von GW-Schutzmaßnahmen auf der Basis von Herbst-Nmin-Werten Musterbetrieb Müller GbR, Alte Dorfstraße Berechnungsmatrix Auszahlungsbetrag (Beispielbetrieb S.1) Geries Ingenieure GmbH 43

44 Honorierung von GW-Schutzmaßnahmen auf der Basis von Herbst-Nmin-Werten Berechnungsmatrix Auszahlungsbetrag (Beispielbetrieb S.1) Geries Ingenieure GmbH 44

45 Erfolgsquote der Teilnahme an der Freiwilligen Vereinbarung 2012 in den Gebieten der Kooperation TW Land Hadeln Teilnahme an der FV Reduzierte N-Düngung in der Fruchtfolge 2012 : 960 ha Deckungsgrad: 77 % der prioritären Flächen Geries Ingenieure GmbH 45

46 Nitrat-Ganglinien der Grundwassermessstellen 150 Ø Nitrat [mg/l] Dulonsberg Altenwalde Wanna Wingst Poly. Trendlinie (Trend) (gesamt) n=5 n=3 n=5 n=3 Geries Ingenieure GmbH 46

47 Fazit Seit 2004 wird in den TGG der Kooperation TW Land Hadeln eine erfolgshonorierte Freiwillige Vereinbarung angeboten und umgesetzt Die Honorierung erfolgt bei Unterschreitung gebietsspezifischer Herbst-Nmin-Werte Die Einführung der Maßnahme wurde von den Kooperationslandwirten gefordert, eine Umsetzung erfolgt auf fast 80 % der Zielflächen Die Umsetzung der Maßnahme ist arbeitsintensiv, führt aber zu einer Minderung der Nitratkonzentrationen in der ungesättigten und gesättigten Zone Geries Ingenieure GmbH 47

48 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!