Anforderungen an die landwirtschaftliche Forschung und das landwirtschaftliche Untersuchungswesen im Wandel der Zeit Franz Wiesler

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1 Anforderungen an die landwirtschaftliche Forschung und das landwirtschaftliche Untersuchungswesen im Wandel der Zeit Franz Wiesler Dünger und Düngung vom wirksamen Werkzeug gegen Hunger und Unterernährung im 19. Jahrhundert zum Verursacher von Umweltkrisen im 21. Jahrhundert? Aktuelle Herausforderungen für die angewandte landwirtschaftliche Forschung und das landwirtschaftliche Untersuchungswesen

2 Die Randbedingungen für die Landwirtschaft in Deutschland im 19. Jahrhundert Große Erkenntnisfortschritte in den Naturwissenschaften Starker Bevölkerungsanstieg Industrialisierung Großer, aber abnehmender Anteil der in der Landwirtschaf tätigen Bevölkerung Enger Nahrungsmittelspielraum, Hungerkrisen nach Missernten, Auswanderungswellen Ausbruch des Vulkans Tambora am 10./11. April 1815 auf der Insel Sumbawa Letzte Hungerkrisen alten Typs in Mitteleuropa in den 1840er Jahren ( hungriges Jahrzehnt ) Zunahme des Welthandels für agrarische Rohstoffe Insgesamt standen der Bevölkerung vor Beginn des 1. Weltkrieges pro Kopf mehr Nahrungsmittel zur Verfügung als in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts [Osterhammel, Die Verwandlung der Welt, 2009]

3 Bevölkerung [Mrd.] 6 Welt (+92 %) Asien (+111 %) 1 Afrika (+174 %) * 0 Europa (+17 %) ** Jahr 2020 Globale und regionale Bevölkerungsentwicklung sowie pro-kopf-bereitstellung von Nahrungsenergie in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts [nach FAO, ] Bereitgestellte Nahrungsenergie [KJ caput -1 d -1 ] Davon in Form pflanzlicher Welt: 86 % Europa: 76 % Asien: 88 % Europa (+17 %) ** Welt (+25 %) Asien (+52 %) Afrika (+8 %) * * Staaten südlich der Sahara Produkte Afrika: 94 % ** EU der Jahr 2020 Mathematisches Axiom von Thomas Robert Malthus ( ) Die Zahl der Menschen nimmt in geometrischer, die Nahrungsmittelproduktion nur in arithmetischer Progression zu. Das Gleichgewicht wird durch Korrektive wie Krankheit, Elend und Tod wiederhergestellt.

4 Meilensteine der landwirtschaftlichen Entwicklung, die seit dem Beginn des 19. Jahrhunderts zur Steigerung der Nahrungsmittelproduktion beitrugen Ausdehnung der landwirtschaftlichen Nutzfläche Produktivitätssteigerungen auf der vorhandenen Fläche Verbesserung der Anbausysteme Bodenmeliorationen Mineraldüngung Mechanisierung Pflanzenzüchtung, hohe Saatgutqualität Chemischer Pflanzenschutz

5 Meilensteine der landwirtschaftlichen Entwicklung, die seit dem Beginn des 19. Jahrhunderts zur Steigerung der Nahrungsmittelproduktion beitrugen Ausdehnung der landwirtschaftlichen Nutzfläche Produktivitätssteigerungen auf der vorhandenen Fläche Verbesserung der Anbausysteme Bodenmeliorationen Mineraldüngung Mechanisierung Pflanzenzüchtung, hohe Saatgutqualität Chemischer Pflanzenschutz

6 Fortschritte in Pflanzenernährung und Düngung - Grundlagen Entdeckung der Mineralstoffe als essentielle Wachstumsfaktoren für Pflanzen (Sprengel, Liebig) Erkenntnis der Bedeutung des Nährstoffersatzes für die Bodenfruchtbarkeit (Liebig) Erklärung der N 2 -Fixierung durch Leguminosen (Boussingault, Hellriegel) Formulierung der Wachstumsgesetze (Sprengel, Liebig, Wollny, Mitscherlich) Entdeckung der Bedeutung der Spurenelemente für das Wachstum der Pflanzen (Hoagland) Entdeckung der Bedeutung von Pflanze/Boden-Wechselwirkungen für die Pflanzenernährung Erforschung der Mineralstoffhaushalte in verschiedenen Ökosystemen Ermittlung der Ursachen, des Ausmaßes und der Wirkungen von Nährstoffverlusten in Hydrosphäre und Atmosphäre Erforschung der genetischen und molekularbiologischen Grundlagen der Pflanzenernährung

7 Fortschritte in Pflanzenernährung und Düngung angewandte Aspekte Entwicklung von Methoden zur Bewertung der Nährstoffverfügbarkeit in Düngemitteln aufgrund chemischer Düngemittelanalysen sowie der Untersuchung von deren Düngerwirksamkeit in Gefäß- u. Feldversuchen Ermittlung der Bodenreaktion, u.a. in Abhängigkeit von der Mineraldüngung Entwicklung von Methoden zur Ermittlung des Grundnährstoff-Düngebedarfs auf der Basis von Bodenanalysen und deren Kalibrierung an Feldversuchen Entwicklung von Methoden zur Ermittlung des Stickstoff-Düngebedarfs auf der Basis von Boden- und Pflanzenanalysen und deren Kalibrierung an Feldversuchen (N min -Methode, Nitrat-Schnelltest, Chlorophyllmetermessungen, berührungslose Lichtreflexionsmessungen, EUF-Methode) Versuche zum Einfluss von Düngerform, Düngerformulierungen und von Zusatzstoffen sowie der Düngungstechnik auf die Düngerwirksamkeit (umhüllte Dünger, Nitrifikations- und Ureasehemmstoffe, platzierte Düngung etc.) Beurteilung der stofflichen und hygienischen Risiken bei der Verwendung bestimmter Düngemittel Enges Zusammenwirken zwischen Untersuchungs- und Versuchswesen

8 Gründung landwirtschaftlicher Versuchsstationen* als Folge der naturwissenschaftlichen Erkenntnisse im 19. Jahrhundert Aufgaben Durchführung angewandter Forschungsarbeiten und Versuche zur Nutzbarmachung der naturwissenschaftlichen Grundlagenforschung ("Forschung"); Untersuchung landwirtschaftlicher Betriebsmittel wie Saatgut, Düngemittel, Futtermittel und Böden ("Untersuchung"); Unterrichtung der landwirtschaftlichen Praxis über Möglichkeiten der Anwendung der im Versuchswesen erzielten Ergebnisse im landwirtschaftlichen Betrieb (Information und Beratung"). * 1852: Möckern (Leipzig) 1854: Hohenheim (Stuttgart) 1859: Augustenberg (Karlsruhe) 1875: Speyer 1877 gab es insgesamt 59 Versuchsstationen im Deutschen Reich

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12 Untersuchung von landwirtschaftlichen Betriebsmitteln zum Schutz der Landwirte vor Betrug [Bericht über die Tätigkeit der Landw. Kreisversuchsstation Speyer für das Jahr 1914]

13 H 2 O-lösliche P-Gehalte in Superphosphat:1,9 20,4 % Untersuchung der Bodenreaktion in 100 %, des Kalkgehaltes in 30 % und des wurzellöslichen P und K in 7 % der Proben

14 Einführung moderner Düngemittel in die Landwirtschaft 1830 Erste Schiffsladung Salpeterdünger aus Chile (England) 1840 Erste Schiffsladung Guano aus Peru (England) 1843 Superphosphat als erster künstlicher Dünger (England) 1860 Kalidünger aus Abraumsalzen der Salzbergwerke (Deutschland) 1879 Thomasphosphat aus der Eisenindustrie (England) 1890 Ammoniumsulfat aus Kokereien (Deutschland) 1905 Synthese von Kalkstickstoff aus dem N 2 der Luft (Deutschland) 1913 Synthetisches Ammoniak, N 2 -Fixierung mittels Haber-Bosch-Verfahren 1921 Harnstoff aus Ammoniak 1927 Nitrophoska als erster NPK-Dünger 1929 Kalkammonsalpeter

15 Die Wirkung der Mineraldüngung, geschildert in zeitgenössischen Dokumenten [aus Finck, Dünger und Düngung, 1979]

16 Effects of placed NPK application at 4 kg P ha-1 on millet growth in a farmer s field (Maradi, Niger) Buerkert et al Field Crops Research 72, unfertilized control 4 kg P ha-1

17 Globale Bevölkerungsentwicklung im 20. Jahrhundert sowie geschätzte Bevölkerungszahl, die ohne das Haber-Bosch- Verfahren versorgt werden könnten [nach Erisman et al., Nature Geoscience, 2008]

18 Mineraldüngeraufwand und durchschnittlicher Kornertrag bei Weizen in Deutschland seit 1878 [Statistisches Bundesamt und andere Quellen] Jahr Mineraldüngeraufwand (kg ha -1 ) Kornertrag (dt ha -1 ) N P 2 O 5 K 2 O 1878/ / / / / / / / / / / /

19 Der Nährstoffbedarf der deutschen Pflanzenproduktion im Vergleich zum Nährstoffanfall mit organischen Düngern / Reststoffen [Wissenschaftlicher Beirat für Düngungsfragen beim BMEL, Standpunkt, 2015]

20 Mineralstoffbedarf der deutschen Landwirtschaft im Vergleich zum Mineralstoffanfall mit organischen Düngern und organischen Reststoffen sowie der Mineralstofflieferung mit Mineraldüngern [Standpunkt des Wissenschaftlichen Beirats für Düngungsfragen, 2015; Statistisches Bundesamt, 2015] N P K [1000 t] Bedarf Anfall mit org. Reststoffen % des Bedarfs (rechnerisch) Anfall org. Reststoffe - Bedarf Lieferung Mineraldünger Saldo

21 Regionale P 2 O 5 -Teilsalden (tierische Ausscheidungen minus pflanzlich Abfuhr) in Deutschland [Osterburg und Techen, BLAG zur Düngeverordnung, 2012] Phosphatsalden aus organischen Düngern in den niedersächsischen Landkreisen [Nährstoffbericht in Bezug auf Wirtschaftsdünger für NS 2012/2013, LK Niedersachsen]

22 Folgen unausgeglichener Nährstoffsalden in der Landwirtschaft Insgesamt Nährstoffaushagerung verfehlt Deutschland der Böden in Zusammenhang mit Nährstoffüberschüssen vs. verschiedene Umweltziele, so: Nährstoffakkumulation der Nachhaltigkeitsstrategie im Boden der Bundesregierung Verschwendung (Bundesregierung von knappen 2002, 2004, Ressourcen 2005, 2008, (P) 2012) Nährstoffeinträge der Nitrat-Richtlinie in Gewässer Grundwasser (Nitrat) der Wasser-Rahmenrichtlinie Fließgewässer (Nitrat, Phosphat) der Seen, NEC-Richtlinie Küstengewässer und Meere (Nitrat, Phosphat) Nährstoffeinträge der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie in die Atmosphäre (Ammoniak, Lachgas) Nährstoffverluste in die Hydrosphäre und die Atmosphäre führen zur Eutrophierung von Gewässern (N, P), zur Eutrophierung und Versauerung naturnaher Ökosystemen (Ammoniak), als Folge davon u.a. zur Verschiebung der Artenzusammensetzung und zu neuartigen Walderkrankungen und sind eine Ursache für den Klimawandel.

23 19. Jahrhundert Menschen (ver)hungern Zwischenfazit 21. Jahrhundert.. Süddeutsche Zeitung, und Menschen hungern immer noch

24 Die Situation der Agrarforschung seit den 1990er Jahren Beschneidung der Ressourcen für die angewandte Agrarforschung an den Universitäten Hinwendung zur Grundlagenforschung in den verbliebenen Bereichen Lockerung des traditionellen Kontaktes zwischen Universitätsinstituten wie der Pflanzenernährung und außeruniversitären Institutionen wie dem VDLUFA Rückzug von Privatunternehmen aus der Düngungsforschung Rückzug vieler LUFA aus dem Versuchswesen Grundsätzliche Kritik am öffentlich finanzierten landwirtschaftlichen Versuchswesen, z.b. durch Landerechnungshöfe Beschneidung des Versuchswesens in der Landesressortforschung Insgesamt besteht heute ein Defizit in der angewandten Agrarforschung, unter dem nicht nur die Landwirtschaft, sondern auch die Entwicklung umweltverträglicher Produktionssysteme sowie der vorbeugende Verbraucherschutz leiden

25 Aktuelle Herausforderungen für die angewandte landwirtschaftliche Forschung und das landwirtschaftliche Untersuchungswesen Verbesserung der Nährstoffverteilung zwischen Tierhaltungs- und Ackerbauregionen (Schnellmethoden zur Bestimmung der Nährstoffgehalte org. Dünger) Verbesserung der Grundlagen für die Nährstoffbilanzierung nach Hoftoransatz (Bruttobilanzierung: Festlegung betriebstypenspezifischer Überschüsse) Treffsichere Ermittlung des Düngebedarfs P- Düngung (Extraktionsverfahren, Richtwerte, Faktoren, Kalibrierung) N-Düngung (N-Nachlieferungspotential von Böden) Verbesserung der Bewertung der Löslichkeit und der Pflanzenverfügbarkeit von Nährstoffen in Düngemitteln, z. B. P in Recyclingprodukten Entwicklung von Methoden zur Beurteilung der Qualität von pflanzlichen Produkten (wertgebende Inhaltsstoffe, Kontaminanten, Rückstände) Durchführung von Langzeitversuchen (Langzeiteffekte org. Dünger, Schadstoffe) Entwicklung von integrierten Nährstoffmanagementsystemen

26 Vorschlag des AK Nachhaltige Nährstoffhaushalte im VDLUFA für betriebsspezifisch zulässige N-Überschüsse gemäß einer kompletten Betriebsbilanz nach PARCOM Betriebstyp Organische Düngung (kg N ha -1 ) Zulässiger N-Überschuss (kg N ha -1 ) I < ( a + 10 b ) II ( a + 25 b ) III > ( a + 40 b ) a: N-Deposition b: NH 3 -Emissionen, ca. 30 % des Gesamt-N Orientierungswerte für eine optimal verwertbare organische Düngung Ackerland: < 120 kg N ha -1 a -1 Grünland: N ha -1

27 Aktuelle Herausforderungen für die angewandte landwirtschaftliche Forschung und das landwirtschaftliche Untersuchungswesen Verbesserung der Nährstoffverteilung zwischen Tierhaltungs- und Ackerbauregionen (Schnellmethoden zur Bestimmung der Nährstoffgehalte org. Dünger) Verbesserung der Grundlagen für die Nährstoffbilanzierung nach Hoftoransatz (Bruttobilanzierung: Festlegung betriebstypenspezifischer Überschüsse) Treffsichere Ermittlung des Düngebedarfs P- Düngung (Extraktionsverfahren, Richtwerte, Faktoren, Kalibrierung) N-Düngung (N-Nachlieferungspotential von Böden) Verbesserung der Bewertung der Löslichkeit und der Pflanzenverfügbarkeit von Nährstoffen in Düngemitteln, z. B. P in Recyclingprodukten Entwicklung von Methoden zur Beurteilung der Qualität von pflanzlichen Produkten (wertgebende Inhaltsstoffe, Kontaminanten, Rückstände) Durchführung von Langzeitversuchen (Langzeiteffekte org. Dünger, Schadstoffe) Entwicklung von integrierten Nährstoffmanagementsystemen

28 Diskutierte Alternativen zur CAL-Methode bzw. zum Gehaltsklassensystem des VDLUFA EUF-Methode (Bodengesundheitsdienst) System Kinsey (Prof. Albrecht, Beratung-mal-anders, York Bayer) Ökologische Bodenbeurteilung / fraktionierte Analyse (Hans Unterfrauner) Traditionelle Bodenuntersuchung Ökologische Bodenbewertung Solum Plus (Prof. Kuchenbuch AgrarKnowhow, FarmFacts GmbH & Co. KG ) BASF-Phosphatschätzrahmen (BASF) P-Düngung nach Entzug in Gehaltsklasse B (Hege)

29 Neue Richtwerte für die Gehaltsklassen A E für Acker- und Grünlandstandorte [VDLUFA, Positionspapier, 2015] Gehaltsklasse bisherige Richtwerte neue Richtwerte [mg CAL-P / 100g Boden] A <2,0 <1,5 B 2,0 4,5 1,5 3,0 C 4,5 9,0 3,0 6,0* D 9,0 15,0 6,0 12,0 E >15,0 >12,0 * der obere Wert für die Gehaltsklasse C von 6 mg CAL-P gilt für alle Standorte mit Niederschlagsmengen > ~550 mm/jahr. In Trockengebieten (< ~550 mm) erhöht sich der obere Wert auf 7,5 mg CAL-P

30 Verbesserung der P-Düngeempfehlung durch die umfassendere Berücksichtigung von Faktoren mit Einfluss auf die P-Verfügbarkeit im Boden Bodenchemische Eigenschaften P-Bindungsformen im Boden ph-wert Ca-Konz. in d. Bodenlösung Konz. an Komplexbildnern im Boden Humusgehalt Bodenphysikalische Eigenschaften Körnung und Bodenstruktur Bodendichte Tiefgründigkeit Bodenwasser Bodentemperatur Bodenbiologische Eigenschaften Mikrobielle Aktivität Pflanzliche Eigenschaften Wurzelmorphologie Symbiose mit Mykorrhiza Wurzelausscheidungen Leistung des Aufnahmesystems

31 Aktuelle Herausforderungen für die angewandte landwirtschaftliche Forschung und das landwirtschaftliche Untersuchungswesen Verbesserung der Nährstoffverteilung zwischen Tierhaltungs- und Ackerbauregionen (Schnellmethoden zur Bestimmung der Nährstoffgehalte org. Dünger) Verbesserung der Grundlagen für die Nährstoffbilanzierung nach Hoftoransatz (Bruttobilanzierung: Festlegung betriebstypenspezifischer Überschüsse) Treffsichere Ermittlung des Düngebedarfs P- Düngung (Extraktionsverfahren, Richtwerte, Faktoren, Kalibrierung) N-Düngung (N-Nachlieferungspotential von Böden) Verbesserung der Bewertung der Löslichkeit und der Pflanzenverfügbarkeit von Nährstoffen in Düngemitteln, z. B. P in Recyclingprodukten Entwicklung von Methoden zur Beurteilung der Qualität von pflanzlichen Produkten (wertgebende Inhaltsstoffe, Kontaminanten, Rückstände) Durchführung von Langzeitversuchen (Bodenfruchtbarkeit, Schadstoffe) Entwicklung von integrierten Nährstoffmanagementsystemen

32 Aktuelle Herausforderungen für die angewandte landwirtschaftliche Forschung und das landwirtschaftliche Untersuchungswesen Verbesserung der Nährstoffverteilung zwischen Tierhaltungs- und Ackerbauregionen (Schnellmethoden zur Bestimmung der Nährstoffgehalte org. Dünger) Verbesserung der Grundlagen für die Nährstoffbilanzierung nach Hoftoransatz (Bruttobilanzierung: Festlegung betriebstypenspezifischer Überschüsse) Treffsichere Ermittlung des Düngebedarfs P- Düngung (Extraktionsverfahren, Richtwerte, Faktoren, Kalibrierung) N-Düngung (N-Nachlieferungspotential von Böden) Verbesserung der Bewertung der Löslichkeit und der Pflanzenverfügbarkeit von Nährstoffen in Düngemitteln, z. B. P in Recyclingprodukten Entwicklung von Methoden zur Beurteilung der Qualität von pflanzlichen Produkten (wertgebende Inhaltsstoffe, Kontaminanten, Rückstände) Durchführung von Langzeitversuchen (Langzeiteffekte org. Dünger, Schadstoffe) Entwicklung von integrierten Nährstoffmanagementsystemen

33 Schwermetallgehalte im Boden nach 30-jähriger Klärschlammdüngung in einem Langzeitversuch der LUFA Speyer Kontrolle 1.67 t KS 3.3 t KS Schwermetallgehalt [mg / kg Boden] Vorsorgewerte nach BBodSchV (Sand) ,4 0,1 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Pb Cr Ni Cu Zn Cd Hg 0,0

34 Perfluoroctansulfonat (PFOS) in Boden und Pflanze nach 30-jähriger Klärschlammdüngung* (Angaben in µg kg -1 TM) [Pang, Armbruster, Martens, Wies und Wiesler, VDLUFA-Schriftenreihe 67, 2011] Boden Salat Wurzel Äußere Blätter Kopf Kontrolle 7,0 32,8 2,9 0,8 1,67 t KS 15,2 83,7 5,1 1,1 3,33 t KS 26,4 99,5 7,0 2,2 * PFOS-Gehalt im 2011 applizierten Klärschlamm: 62 µg kg -1 TM

35 Aktuelle Herausforderungen für die angewandte landwirtschaftliche Forschung und das landwirtschaftliche Untersuchungswesen Verbesserung der Nährstoffverteilung zwischen Tierhaltungs- und Ackerbauregionen (Schnellmethoden zur Bestimmung der Nährstoffgehalte org. Dünger) Verbesserung der Grundlagen für die Nährstoffbilanzierung nach Hoftoransatz (Bruttobilanzierung: Festlegung betriebstypenspezifischer Überschüsse) Treffsichere Ermittlung des Düngebedarfs P- Düngung (Extraktionsverfahren, Richtwerte, Faktoren, Kalibrierung) N-Düngung (N-Nachlieferungspotential von Böden) Verbesserung der Bewertung der Löslichkeit und der Pflanzenverfügbarkeit von Nährstoffen in Düngemitteln, z. B. P in Recyclingprodukten Entwicklung von Methoden zur Beurteilung der Qualität von pflanzlichen Produkten (wertgebende Inhaltsstoffe, Kontaminanten, Rückstände) Durchführung von Langzeitversuchen (Langzeiteffekte org. Dünger, Schadstoffe) Entwicklung von integrierten Nährstoffmanagementsystemen

36 Schwachstellen, die unter den Bedingungen einer intensiven Gemüseproduktion in der Pfalz einer höheren Stickstoffeffizienz entgegen stehen enge Gemüsefruchtfolgen mit Problemen hinsichtlich ungünstiger Bodenstruktur, Durchwurzelung des Bodens, langen Brachezeiten etc. hohe N-Mengen in Ernterückständen, (i) die stark auswaschungsgefährdet sind, (ii) deren Transfer auf die Folgefrüchte nicht gewährleistet ist und iii) deren Einbeziehung in die Düngerbedarfsermittlung unbefriedigend ist. nicht bedarfsgerechte N-Düngung aufgrund starker Betonung der äußeren Qualität (Farbe, Größensortierung etc.) und Nichtberücksichtigung der standortspezifischen N-Mineralisierung. Franz Wiesler, Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Speyer

37 Was sind die wirksamsten Bausteine für ein integriertes N-Management im Gemüsebau? [nach Armbruster, Heger, Laun und Wiesler, VDLUFA-Schriftenreihe 69, 2014] Düngebedarfs- Fruchtfolge Ernte Stickstoff- Nitrat-N-Ausermittlung rückstände bilanz waschung [kg N ha -1 ] Faustzahlen Gemüse / Gemüse Einarbeitung N-Expert Gemüse / Gemüse Einarbeitung SPAD Gemüse / Gemüse Einarbeitung Zeitraum Standort: Rinkenbergerhof Franz Wiesler, Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Speyer

38 Was sind die wirksamsten Bausteine für ein integriertes N-Management im Gemüsebau? [nach Armbruster, Heger, Laun und Wiesler, VDLUFA-Schriftenreihe 69, 2014] Düngebedarfs- Fruchtfolge Ernte Stickstoff- Nitrat-N-Ausermittlung rückstände bilanz waschung [kg N ha -1 ] Faustzahlen Gemüse / Gemüse Einarbeitung N-Expert Gemüse / Gemüse Einarbeitung SPAD Gemüse / Gemüse Einarbeitung N-Expert Gem. / So.-Zwischenfr. Einarbeitung N-Expert Gem. / Wi.-Zwischenfr. Einarbeitung N-Expert Gem. / Getreide Einarbeitung Franz Wiesler, Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Speyer

39 Was sind die wirksamsten Bausteine für ein integriertes N-Management im Gemüsebau? [nach Armbruster, Heger, Laun und Wiesler, VDLUFA-Schriftenreihe 69, 2014] Düngebedarfs- Fruchtfolge Ernte Stickstoff- Nitrat-N-Ausermittlung rückstände bilanz waschung [kg N ha -1 ] Faustzahlen Gemüse / Gemüse Einarbeitung N-Expert Gemüse / Gemüse Einarbeitung SPAD Gemüse / Gemüse Einarbeitung N-Expert Gem. / So.-Zwischenfr. Einarbeitung N-Expert Gem. / Wi.-Zwischenfr. Einarbeitung N-Expert Gem. / Getreide Einarbeitung SPAD Gem. / So.-Zwischenfr. Einarbeitung 54 n.d. SPAD Gem. / Wi.-Zwischenfr. Einarbeitung 47 n.d. SPAD Gem. / Getreide Einarbeitung 79 n.d. Franz Wiesler, Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Speyer

40 Was sind die wirksamsten Bausteine für ein integriertes N-Management im Gemüsebau? Düngebedarfs- Fruchtfolge Ernte Stickstoff- Nitrat-N-Ausermittlung rückstände bilanz waschung [kg N ha -1 ] Faustzahlen Gemüse / Gemüse Einarbeitung N-Expert Gemüse / Gemüse Einarbeitung SPAD Gemüse / Gemüse Einarbeitung N-Expert Gem. / So.-Zwischenfr. Einarbeitung N-Expert Gem. / Wi.-Zwischenfr. Einarbeitung N-Expert Gem. / Getreide Einarbeitung SPAD Gem. / So.-Zwischenfr. Einarbeitung 54 n.d. SPAD Gem. / Wi.-Zwischenfr. Einarbeitung 47 n.d. SPAD Gem. / Getreide Einarbeitung 79 n.d. N-Expert Gemüse / Gemüse Abfuhr N-Expert Gem. / So.-Zwischenfr. Abfuhr -29 n.d. N-Expert Gem. / Wi.-Zwischenfr. Abfuhr -36 n.d. N-Expert Gem. / Getreide Abfuhr 37 n.d.

41 Geschätzte Nitratkonzentration im Sickerwasser der Gemüseanbauflächen der Pfalz bei unterschiedlichem N-Management [nach Armbruster, Laun und Wiesler, VDLUFA-Schriftenreihe 66, 2010] Szenarium Geschätzte Nitratkonz. [mg L -1 ] ohne Denitrifikation 50 % Denitrifikation Düngung nach Faustzahlen Düngung nach N-Expert Düngung nach N-Expert Abfuhr Ernterückstände (20 %) Düngung nach N-Expert Anbau einer Zwischenfrucht (20 %) Düngung nach N-Expert Anbau einer Zwischenfrucht (20 %) und Abfuhr d. Zwischenfruchtbiomasse F. Wiesler, Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt (LUFA) Speyer

42 Bessere Nutzung des vorhandenen Wissens einschließlich der bundesweiten Auswertung vorliegender Versuchs- und Untersuchungsdaten (z.b. Nähr- und Schadstoffgehalte in Düngemitteln, Bodenuntersuchungsergebnisse, Düngungsversuche) Aktuelle Herausforderungen für die angewandte landwirtschaftliche Forschung und das landwirtschaftliche Untersuchungswesen Verbesserung d. Nährstoffverteilung zwischen Tierhaltungs- und Ackerbauregionen Verbesserung der Grundlagen für die Nährstoffbilanzierung nach Hoftoransatz Treffsichere Ermittlung des Düngebedarfs (P- Düngung, N-Düngung) Verbesserung der Bewertung der Löslichkeit und der Pflanzenverfügbarkeit von Nährstoffen in Düngemitteln, z. B. P in Recyclingprodukten Entwicklung von Methoden zur Beurteilung der Qualität von pflanzlichen Produkten (wertgebende Inhaltsstoffe, Kontaminanten, Rückstände) Durchführung von Langzeitversuchen Entwicklung von integrierten Nährstoffmanagementsystemen