Mobilität von Stickstoff aus Gärrückständen Dr. Jürgen Reinhold Förderverband Humus e.v.

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1 Mobilität von Stickstoff aus Gärrückständen Dr. Jürgen Reinhold Förderverband Humus e.v. Fachtagung Pflanzenbauliche Verwertung von Gärrückständen aus Biogasanlagen Berlin, den 10.und 11. März 2015

2 Grundlagen zur Mobilität von Stickstoff aus Gärrückständen

3 Stickstoff- und Humuswirkung organischer Dünger (nach Gutser und Ebertseder 2006)

4 Pools der organischen Substanz im Boden und in organischen Primärsubstanzen (in Engels et al erweitert nach v. Lützow, M. et al, 2008)

5 Einfluss der kumulativen Kompost-C org -Gaben auf den Boden-C org - Vorrat bei Einsatz biologisch stabilisierter organischer Dünger

6 Einfluss der kumulativen Kompost-N t -Gaben auf den Boden-N ges - Vorrat bei Einsatz biologisch stabilisierter organischer Dünger

7 Fazit aus den LTZ Augustenberg-Versuchen mit biologisch stabilisierten organischen Düngern In 12 Versuchsjahren hat sich kein Fließgleichgewicht aus Zufuhr und Abbau von Kompost-C org eingestellt durchgehend linearer Anstieg Die Humusaufbauleistung folgt der Abbaustabilität: Grüngut-Fertigkompost > Biogut-Fertigkompost > Biogut-Frischkompost Bei Anwendung biologisch stabilisierter organischer Dünger ist der Humusaufbau verbunden mit N org -Anreicherung (bis 75 %) > C org -Stabilisierung (bis 58 %)

8 Die Humusbilanzierung bringt folgenden Kenntniszuwachs für die Abschätzung des kurzfristig pflanzlich wirksamen N-Anteils organischer Dünger Für die organischen Dünger ist der Anteil ihres C org -Gehalts definierbar, der im Boden humusreproduktionswirksam (temporär stabilisiert) wird. Beim Einbau von Dünger-C org in den Bodenhumus kann von einer Angleichung an dessen C:N-Verhältnis von 10:1 ausgegangen werden, wodurch die N org -Bindung an die reproduzierte Humusmenge ableitbar wird. Aus der Differenz der Analysenergebnisse organischer Dünger auf N ges und N min sowie dem berechneten N-Bedarf zur Humusreproduktion kann der Anteil des leicht abbaubar organisch gebundenen Dünger-N abgeleitet werden. Anhand der unterschiedlich mobilen N-Fraktionen organischer Dünger kann der durchschnittliche Zeitverlauf für N-MDÄ wie folgt angenommen werden: im Anwendungsjahr: N min + 25 % vom organisch leicht abbaubaren N im 1. Folgejahr: 50 % vom organisch leicht abbaubaren N im 2. Folgejahr: 25 % vom organisch leicht abbaubaren N

9 Betrachtung von Szenarien zur Mobilität von Stickstoff aus Gärrückständen

10 Humus- und stickstoffversorgungsrelevante Eigenschaften verschiedener Gärreste aus Biogasanlagen im Vergleich zu anderen organischen Düngern

11 Humusreproduktionsleistung und N-Mobilität traditioneller organischer Dünger und Nassgärprodukte Temporäre Stabilisierung von C org und N ges

12 Humusreproduktionsleistung und N-Mobilität traditioneller organischer Dünger und Nassgärprodukte Mittlere Anteile unterschiedliche mobiler N-Fraktionen N-Mineraldüngeräquivalenz

13 Humusreproduktionsleistung und N-Mobilität bei der Güllevergärung Temporäre Stabilisierung von C org und N ges

14 Humusreproduktionsleistung und N-Mobilität bei der Güllevergärung Mittlere Anteile unterschiedliche mobiler N-Fraktionen N-Mineraldüngeräquivalenz

15 Humusreproduktionsleistung und N-Mobilität bei der Vergärung verschiedener pflanzlicher Ausgangsstoffe Temporäre Stabilisierung von C org und N ges

16 Humusreproduktionsleistung und N-Mobilität bei der Vergärung verschiedener pflanzlicher Ausgangsstoffe Mittlere Anteile unterschiedliche mobiler N-Fraktionen N-Mineraldüngeräquivalenz

17 Humusreproduktionsleistung und N-Mobilität fester und flüssiger Gärprodukte Temporäre Stabilisierung von Corg und Nges

18 Humusreproduktionsleistung und N-Mobilität fester und flüssiger Gärprodukte Mittlere Anteile unterschiedliche mobiler N-Fraktionen N-Mineraldüngeräquivalenz

19 Humusreproduktionsleistung und N-Mobilität bei erhöhter Abbaustabilität von Gärprodukten (Stab.-Faktor: flüssig 0,8-0,9 1,1; fest 1,0 1,25) Temporäre Stabilisierung von Corg und Nges

20 Humusreproduktionsleistung und N-Mobilität bei erhöhter Abbaustabilität von Gärprodukten Mittlere Anteile unterschiedliche mobiler N-Fraktionen N-Mineraldüngeräquivalenz

21 Fazit 1. Zur Bewertung der Gärproduktwirkung auf die Nährstoff- und Humusversorgung von Ackerböden sollte deren kontinuierliche Inhaltsstoffuntersuchungen (auch Abbaustabilität) gewährleistet werden. 2. Dafür ist eine freiwillige Gütesicherung der Gärprodukte ist empfehlenswert anlagenspezifische Produktzertifizierung effizientere Anwendung der Gärprodukte. 3. Es können kurzfristig pflanzenbaulich wirksame mobile NAnteile (MDÄ) abgeleitet und die temporär in den Bodenhumus für mehrere Jahre eingehenden stabile organischen N-Anteile ausgewiesen werden (1 Häq nach VDLUFA stabilisiert im Boden temporär 0,1 kg Stickstoff). jährliche Abschätzung der N-Mineralisierung durch NminUntersuchung bzw. Humusmodelle (z. B. CCB) 4. Flüssige Gärprodukte sind in der Regel durch Nmin-Anteile bestimmt und zeigen vorwiegend eine direkte N-Wirkungen im Anwendungsjahr. Feste Gärprodukte und vor allem deren Nachrotteprodukte (Komposte) lassen sich eher als Humusdünger kennzeichnen (Stab.-Faktor 1,0; C:N 12:1)

22 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Förderverband Humus e.v. Geschäftsstelle Nächst Neuendorfer Landstr. 6a Nächst Neuendorf Vorsitzender Dr. R. Schmidt Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren und Erfurt e.v., Theodor-Echtermeyer-Weg Großbeeren