Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Verbraucherschutz

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1 Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Verbraucherschutz Mecklenburg Vorpommern Fachinformation der zuständigen Stelle für landwirtschaftliches Fachrecht und Beratung (LFB) Düngungsniveau und Nährstoffbilanzen auf dem Ackerland von MV - Stickstoff Die Düngeverordnung schreibt vor, dass die Düngung nach Art, Menge und Zeit auf den Bedarf der Pflanzen und des Bodens unter Berücksichtigung der im Boden verfügbaren Nährstoffe und organischen Substanz sowie der Standort- und Anbaubedingungen ausgerichtet sein muss. Nachfolgend wird anhand von Daten aus Schlagkarteiauswertungen ein Überblick über das Düngeverhalten der Landwirte des Landes Mecklenburg-Vorpommern für den Nährstoff Stickstoff gegeben. Neben den Nährstoffsalden werden auch Aussagen zur Höhe der eingesetzten Stickstoffmengen vorgenommen. Aus den Nährstoffsalden lassen sich unter Hinzuziehung weiterer Standort- und Bewirtschaftungsfaktoren Aussagen zur wirtschaftlichen Effizienz bzw. der Umweltwirkung der Düngung ableiten. Voraussetzung ist allerdings, dass die Ableitung der Bilanzen nach einem anerkannten Algorithmus und auf zuverlässiger Datengrundlage erfolgt. Durch das Zusammenspiel von Nährstoffzufuhr und -abfuhr in der Nährstoffbilanz können die wirtschaftliche Effizienz der Düngung und mögliche Auswirkungen auf Umweltmedien erkennbar werden. Dennoch muss beachtet werden, dass eine Nährstoffbilanz nur ein buchhalterisches Zusammentragen von Zahlen ohne Berücksichtigung von fachlichen Grundsätzen und natürlichen Einflüssen ist. So werden von den 22 kg/ha Stickstoff, die zum Aufbau eines Pflanzenertrages von dt/ha Raps pflanzenphysiologisch benötigt werden, nur 165 mit dem Rapskorn vom Feld abgefahren. Die restliche Stickstoffmenge von 55 kg/ha verbleibt in Blättern, Stängeln und Wurzeln gebunden auf dem Feld und wird als zahlenmäßiger Bilanzüberhang in den Nährstoffsalden registriert. Aufgrund ihrer organischen Bindung und dem Nährstoffentzug der nachfolgenden Winterungen, die insbesondere durch den hohen Anbauumfang von Winterraps und Wintergetreide in Mecklenburg-Vorpommern gegeben ist, wird dieser Bilanzüberhang beim Stickstoff neben anderen Faktoren dann als hoher Vorfruchtwert des Rapses zum Winterweizen wirksam. Durch die Bindung im Boden und die Aufnahme durch die nachfolgende Frucht sind normale Bilanzüberhänge in der Regel keiner Auswaschung ausgesetzt und stellen damit keine Umweltgefährdung dar. Erst wenn das Speicherungspotential des Bodens und die Nährstoffaufnahme der Nachfrucht ausgeschöpft sind und ungünstige Witterungsbedingungen wirken, besteht die Gefahr einer Auswaschung aus dem Wurzelhorizont und damit einer Beeinträchtigung der Umwelt. Für die Beurteilung der Nährstoffbilanzsalden unter dem Aspekt der Umweltwirkung sind deshalb solche Faktoren wie Standorteigenschaften, Fruchtfolge, Humusbilanz, allgemeines Nährstoffversorgungsniveau, Wasserverhältnisse oder Denitrifikationspotential der Standorte von großer Bedeutung. Sie sind bei der Beurteilung der Umweltwirkung in jedem Fall einzubeziehen, da sie unter Umständen die Ergebnisse der Nährstoffbilanzierung überlagern können. In die nachfolgenden Auswertungen wurden die wichtigsten ackerbaulichen Kulturen (Raps, W-Weizen, W- Gerste, W-Roggen, W-Triticale, Z-Rüben, S-Gerste, Kartoffeln und Mais) einbezogen. Diese Kulturen erreichen insgesamt folgenden Anbauumfang bzw. Flächenanteil am Ackerland von M-V: , Tha bzw. 86, %, 28-9,7 Tha bzw. 87,9 %. Für die Kulturen Raps, W-Weizen, W-Gerste, W-Roggen, W-Triticale und Z-Rüben liegen zusätzlich nach Bodenpunkten differenzierte Angaben für die Stickstoffdüngung vor. Die Bodenqualität wurde dabei nach den Bodenpunkten wie folgt gegliedert - leichtere Böden bis 35 Bodenpunkte, mittlere Böden 35 bis 45 Bodenpunkte und bessere Böden über 45 Bodenpunkte. In der Abbildung 1 ist die mittlere Stickstoffzufuhr, bestehend aus mineralischer und organischer Düngung, für die Fruchtarten Raps, Wintergetreide, Sommergerste, Zuckerrüben, Kartoffeln und Silomais dargestellt. Wie dieser Abbildung entnommen werden kann, sind im Mittel der Jahre 21 bis 28 der Raps mit 246 und der Winterweizen mit 219 die Fruchtarten, die mit großer Konstanz über Jahre am intensivsten mit Stickstoff gedüngt wurden. Der Silomais weist mit 241 im Mittel der Jahre ebenfalls eine ähnlich hohe Stickstoffdüngungsintensität wie der Raps auf, zeigt aber in den einzelnen Jahren erhebliche Unterschiede (24: 182, 21: 285 ). Ursache für diese Unterschiede beim Silomais sind vor allem große jährliche Unterschiede in der Stickstoffzufuhr aus der organischen Düngung von 81 bis 167. Offenbar wird der Mais in Jahren mit Problemen bei der Gülledüngung bei anderen Fruchtarten zur Güllehochlastkultur, ohne dass adäquat die mineralische Düngung zurückgefahren wird. Beim Raps trägt in vielen Fällen die in zahlreichen Landwirtschaftsbetrieben praktizierte Stickstoffherbstgabe von 3 bis kg/ha zu dem hohen Gesamtstickstoffeinsatz bei. Diese Stickstoffgabe wird dabei häufig unabhängig von der herbstlichen Bestandesentwicklung appliziert. Hier wird der fachliche Grundsatz vernachlässigt, dass die Stickstoffherbstgaben zum Raps nur dann erforderlich sind und ertraglich wirksam werden, wenn der Raps in seiner Bestandesentwicklung deutlich unter dem herbstlichen Optimum liegt. 1

2 Damit bei einer unzureichenden Herbstentwicklung diese Stickstoffgaben noch ertragswirksam werden und nicht nur die Bilanz belasten, müssen sie aber bis Ende September ausgebracht werden. Spätere Herbststickstoffgaben werden aufgrund des kurzen Zeitraums bis zur Vegetationsruhe in der Regel nicht mehr aufgenommen, können die Entwicklung des Rapses nicht mehr beeinflussen und können über Winter aus dem Wurzelhorizont verloren gehen. Wie aus der Abbildung 1 weiterhin entnommen werden kann, ist insbesondere beim Raps und beim Winterweizen trotz des insgesamt sehr hohen mittleren Stickstoffeinsatzes ein leichter Trend zu einer verringerten Gesamtstickstoffmenge zu erkennen. Bei den Fruchtarten Wintergerste, Winterroggen, Wintertriticale, Sommergerste, Zuckerrüben und Kartoffeln, deren Gesamtstickstoffeinsatz im Vergleich zu Raps und Weizen deutlich geringer ist, sind zwischen den einzelnen Jahren keine großen Unterschiede bzw. keine steigenden oder fallenden Trends zu erkennen. Der Stickstoffeinsatz auf dem Ackerland im Mittel der Jahre, berechnet auf der Grundlage der eingesetzten Mengen zu den erfassten Fruchtarten Raps, Wintergetreide, Zuckerrüben, Kartoffeln, Sommergerste und Mais, ist der Abbildung 2 zu entnehmen. Hier ist zu erkennen, dass sich der mittlere Stickstoffeinsatz in den letzten 8 Jahren zu diesen Fruchtarten unter Berücksichtigung des Flächenanteils innerhalb der Auswertung in einer Spanne von 25 bis 218 kg/ha bewegte. Lediglich im Jahr 27 wurden mit 189 kg/ha weniger als 2 kg/ha auf den erfassten Flächen ausgebracht. Hier schlugen sich offenbar die ungünstigen Witterungsbedingungen zum Zeitpunkt der 3. Stickstoffgabe nieder, die viele Landwirte davon abhielten, eine 3. Stickstoffgabe zum Getreide zu applizieren. Dieser Umstand führte 27 dazu, dass insbesondere beim Winterweizen im Zusammenspiel mit dem erreichten Ertragsniveau die fehlende Stickstoffgabe eine schlechte Qualität des Getreides bei den Rohproteingehalten bedingte Raps WW WG WR WT ZR SG Kart Mais Mittel Abbildung 1: Stickstoffeinsatz zu ausgewählten Fruchtarten in den Jahren 21 bis 28 Aus der Abbildung 2 ist weiterhin zu erkennen, dass im Mittel der ausgewerteten Fruchtarten in den Jahren 21 bis 28 eine Abhängigkeit der Höhe der Stickstoffdüngung zur Bodenqualität besteht, d.h. mit zunehmender Bodenqualität wird insgesamt mehr Stickstoff eingesetzt. Dies wird auch durch die Auswertung nach Fruchtarten in der Abbildung 3 bestätigt. Hier wurde für die Fruchtarten Raps, Winterweizen, Wintergerste, Winterroggen, Wintertriticale und Zuckerrüben die in den Jahren 21 bis 28 ausgebrachten Stickstoffmengen zusätzlich nach den Bodenpunkten gegliedert. Wie dieser Abbildung zu entnehmen ist, wird der mittlere Gesamtstickstoffeinsatz beim Wintergetreide stärker und beim Raps schwächer nach den Bodenpunkten differenziert, während bei der Zuckerrübe die Bodenqualität nicht konsequent berücksichtigt wird. Unter Einbeziehung der Fruchtarten Sommergetreide, Kartoffeln und Mais, für die keine Differenzierung nach Bodenpunkten möglich war, ergibt sich für die ausgewerteten Schlagkarteien der Jahre 21 bis 28 für die leichten Böden ein mittlerer Gesamtstickstoffeinsatz von 192, für die mittleren Böden ein mittlerer Gesamtstickstoffeinsatz von 29 und für die schwereren Böden ein mittlerer Gesamtstoffeinsatz von

3 < 35 BP BP > 45 BP Mittel Abbildung 2: Stickstoffeinsatz Ackerland in den Jahren 21 bis Raps WW WG WR WT ZR SG KA SM Mittel < 35 BP BP > 45 BP alle BP Abbildung 3: Stickstoffeinsatz nach Fruchtarten und Bodenqualität, Mittel der Jahre 21 bis 28 Für die Bewertung des Stickstoffeinsatzes nach Düngeverordnung ist weniger die ausgebrachte Gesamtstickstoffmenge, sondern der nach der Abfuhr der Ernteprodukte auf dem Feld verbleibende Stickstoffsaldo von Bedeutung. In der Abbildung 4 sind diese Stickstoffsalden für die ausgewerteten Fruchtarten Raps, Wintergetreide, Zuckerrüben, Kartoffeln, Mais und Sommergerste dargestellt. Bei der Berechnung der Stickstoffbilanzen wurden nur die Stickstoffabfuhren des Haupternteproduktes berücksichtigt. Wird Getreidestroh von den Flächen konsequent abgefahren, ist beim Getreide je nach Ertrag mit einer zusätzlichen Nährstoffabfuhr von 3 bis zu rechnen. Wie aus der Abbildung 4 zu entnehmen ist, schwanken die mittleren jährlichen Stickstoffbilanzsalden bei den ausgewerteten Fruchtarten zwischen 7 (Sommergerste) und 116 kg/ha (Raps). Neben dem Raps weist auch der Mais mit 1 im Mittel der Jahre 21 bis 28 einen beachtlichen Stickstoffüberhang auf. Zwischen den einzelnen Jahren wurden insbesondere aufgrund des unterschiedlichen Jahresertragsniveaus der Fruchtarten stark differierende Stickstoffjahresüberhänge ermittelt. So schwanken die Stickstoffüberhänge z.b. beim Raps von 97 bis 145, beim Winterweizen von 52 bis 86, bei der Wintergerste von 4 bis 85, beim Mais von 33 bis 138 und bei der Sommergerste sogar von einem negativen Jahressaldo -16 bis 43. Diese Werte bei der Sommergerste kommen u.a. dadurch zu Stande, 3

4 dass in dieser Auswertung nicht zusätzlich zwischen Sommerfutter- und Sommerbraugerste unterschieden wurde. Aufgrund des Anbauzieles von Sommerbraugerste, niedrige Rohproteingehalte, wird hier im Vergleich zur Sommerfuttergerste deutlich weniger Stickstoff eingesetzt, so dass bei optimalen Witterungsbedingungen auch negative Stickstoffsalden erzielt werden können. Aufgrund früherer Auswertungen ist einzuschätzen, dass das Sommergetreide, hier vor allem der Hafer, deutlich weniger mit Stickstoff gedüngt wird. Die Düngeverordnung fordert ab dem Jahr 211 einen maximalen Stickstoffüberhang von 6. Dieser Zielwert wird bei den ausgewerteten Fruchtarten im Mittel der Jahr 21 bis 28 nur von der Zuckerrübe mit 59 und der Sommergerste mit 7 erreicht. Die Wintergetreidearten Wintergerste und Winterroggen sowie die Kartoffel liegen im Mittel mit einem Plus von 1 bis 4 nur geringfügig über diesem Zielwert. Auch der Winterweizen und die Wintertriticale liegen mit einem mittleren Plus von 7 bzw. 1 kg/ha N im Bereich des Zielwertes der Düngeverordnung. Es ist davon auszugehen, dass bei weiterer Optimierung der Düngebedarfsermittlung auch diese Kulturen dazu beitragen können, das Ziel der Düngeverordnung von 6 im Mittel eines Betriebes über drei Jahre zu erreichen. Lediglich der Raps und der Silomais überschreiten mit einem mittleren Plus von 56 bzw. 4 kg/ha den einzuhaltenden Richtwert der Düngeverordnung sehr deutlich. Vor allem beim Raps kann davon ausgegangen werden, dass er aufgrund seines nur schwer zu reduzieren Stickstoffüberhanges, der vor allem mit dem Stroh auf dem Feld verbleibt, die Fruchtart sein wird, die das Erreichen des Bilanzzieles am stärksten belastet. Beim Silomais sind es anders als beim Raps und Körnermais nicht die Ernterückstände, die auf dem Feld verbleiben, da hier die gesamte Pflanzenmasse und damit der gesamte aufgenommene Stickstoff abgefahren werden, sondern der in vielen Fällen überzogene Einsatz von Wirtschaftsdüngern und die fehlende Berücksichtigung diesen Stickstoffs bei der Düngebedarfsermittlung. Bei konsequenterer Anrechnung der fachlich nachgewiesenen Stickstoffwirkung der Wirtschaftsdünger dürfte auch der Silomais eine Fruchtart sein, die nicht mit einem stark überhängigen Wert in die Nährstoffbilanz eingeht. Unter Beachtung des gegenwärtigen Anbauumfanges von Raps und Wintergetreide und der ermittelten Stickstoffüberhänge der einzelnen Fruchtarten dürfte es deshalb in vielen Landwirtschaftsbetrieben, vor allem in Marktfruchtbetrieben mit einem geringen Grünlandanteil, problematisch sein, den Zielwert der Düngeverordnung von 6 zu erreichen. Die jährlichen Stickstoffbilanzüberhänge für Ackerflächen auf der Grundlage der Einzelbilanzen der ausgewerteten Fruchtarten Raps, Wintergetreide, Zuckerrüben, Kartoffel, Mais und Sommergerste für die Jahre 21 bis 28 unter Berücksichtigung des jeweiligen Anbauumfanges sind der Abbildung 5 zu entnehmen. Die für diese Anbaufläche berechneten mittleren jährlichen Stickstoffbilanzüberhänge bewegen sich zwischen 63 im Jahr 24 und 92 im Jahr 23. Die höheren Stickstoffbilanzüberhänge treten dabei tendenziell auf den leichteren Böden auf, obwohl hier im Mittel der Jahre niedrigere Stickstoffmengen ausgebracht wurden. (ohne Stroh-/Blattabfuhr) Raps WW WG WR WT ZR SG Kart Mais Mittel Abbildung 4 : Stickstoffsalden ausgewählter Fruchtarten in den Jahren 21 bis 28 4

5 (ohne Stroh-/Blattabfuhr) < 35 BP BP > 45 BP Mittel Abbildung 5 : Stickstoffsalden Ackerland in den Jahren in den Jahren 21 bis 28 Die Auswertung der Stickstoffbilanzüberhänge der Fruchtarten nach den Bodenpunkten in der Abbildung 6 zeigt, dass trotz geringerer Stickstoffeinsatzmengen auf den leichteren und mittleren Böden die Stickstoffbilanzüberhänge bei Raps und Wintergetreide auf diesen Standorten über den Bilanzüberhängen der besseren Böden liegen. Vorwiegend auf den leichten Böden liegen die Stickstoffbilanzüberhänge bei Raps und Winterweizen, aber auch bei Winterroggen und Triticale deutlich über denen der mittleren und besseren Böden. Anhand dieser Bilanzüberhänge wird deutlich, dass bei der Entscheidung zur Höhe der Stickstoffdüngung die Bodenqualität nicht ausreichend beachtet wird bzw. zu berücksichtigen ist, dass die Düngungseffizienz auf den leichteren Böden in der Regel geringer als auf den besseren Standorten ist, so dass auch dieser Umstand zu den höheren Stickstoffbilanzüberhängen auf den leichteren Böden führt. Da die leichteren Böden ein geringeres Nährstoffspeicherungspotential haben und auch die Wasserhaltefähigkeit geringer ist, sind hier die größeren Probleme hinsichtlich einer Umweltgefährdung durch Stickstoffeinträge zu sehen. (ohne Stroh-/Blattabfuhr) 1 1 Raps WW WG WR WT ZR SG KA SM Mittel < 35 BP BP > 45 BP alle BP Abbildung 6: Stickstoffsalden nach Fruchtarten und Bodenqualität, Mittel der Jahre 21 bis 28 Fachinformation: DüV-BL-91 Stand: Bearbeiter: Dr. Kape, Dr. Pöplau Zuständige Stelle für landwirtschaftliches Tel.: Fax: Fachrecht und Beratung (LFB) Mail: lfb@lms-beratung.de LMS Landwirtschaftsberatung Internet: // Graf-Lippe-Straße 1, 1859 Rostock Landwirtschaftliches Fachrecht & Beratung 5