Grundlagen und Bewertung von Anbauverfahren für die Biogasgewinnung Fruchtfolgen und Düngung

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Hede Schmitt
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1 Grundlagen und Bewertung von Anbauverfahren für die Biogasgewinnung Fruchtfolgen und Düngung Dr. Norbert Feldwisch Ingenieurbüro Feldwisch Karl-Philipp-Straße Bergisch Gladbach Tel info@ingenieurbuero-feldwisch.de Dr. Norbert Feldwisch 1

2 Gliederung Grundsätze Fruchtfolgen (Anbausysteme) Bodenbearbeitung Düngung und Nährstoffbilanzen Dr. Norbert Feldwisch 2

3 Grundsätze Grundsätze Anforderungen an die gute fachliche Praxis standortgerecht Bodenstruktur erhalten oder verbessern Bodenverdichtungen vermeiden Bodenabträge vermeiden biologische Aktivität des Bodens erhalten standorttypischen Humusgehalt erhalten Nährstoffausträge vermeiden / mindern Dr. Norbert Feldwisch 3

4 Fruchtfolge Anbaukulturen Biogas Mais absolut dominant Zweitrangig Getreidekorn und Getreide- Ganzpflanzensilage Nachrangig Grünlandaufwuchs Dr. Norbert Feldwisch 4

Fruchtfolge 2011: ca. 2400 (ca. 20 % AF) Datenquelle: http://www.maiskomitee.

5 Fruchtfolge 2011: ca (ca. 20 % AF) Datenquelle: Dr. Norbert Feldwisch 5

6 Fruchtfolge Anforderungen an eine standortgerechte Landwirtschaft, wie z. B. Vielfältige Fruchtfolgen Dauerhafte Bodenbedeckung Zwischenfruchtanbau Vermeidung von Auswaschungsverlusten Vermeidung von Bodenerosion werden in der landwirtschaftlichen Praxis zum Teil systematisch missachtet! Zur Karte Prozentualer Maisanteil an der Ackerfläche : Eingeengte Fruchtfolgen oder Monokulturen, wie sie in viehstarken Region Deutschlands vorkommen, sind im Regelfall als Hinweise auf eine nicht standortgerechte Landbewirtschaftung zu interpretieren. Dr. Norbert Feldwisch 6

Fruchtfolge Grünlandumbruch Dr. Norbert Feldwisch kann www.

7 Fruchtfolge Grünlandumbruch Dr. Norbert Feldwisch kann zu erhöhten Einträgen beitragen. 7 G. Ostermann / NABU

8 Fruchtfolge Dr. Norbert Feldwisch 8 G. Ostermann / NABU

9 Fruchtfolge Dr. Norbert Feldwisch 9 G. Ostermann / NABU

10 Fruchtfolge Grünlandverluste, absolut* Bundesländer Baden-Württemberg Bayern Brandenburg & Berlin Hessen Mecklenburg-Vorp. Niedersachsen & Bremen Nordrhein-Westfalen Rheinland-Pfalz Saarland Sachsen Sachsen-Anhalt Schl.-Holst & Hamburg Thüringen Deutschland ,20% -2,50% -4,20% -1,50% -6,30% -5,40% -5,00% -6,40% -4,10% -2,00% -3,60% -7,70% -0,90% -4,10% ,80% -4,00% -2,90% -0,10% -6,10% -7,00% -6,30% -7,10% -2,50% -2,90% -4,20% -6,50% -4,90% -4,80% Quelle: C. Behm / Bündnis90 & Die Grünen * inkl. Verluste durch Siedlung/Verkehr sowie statistischer Effekte durch Umdeklaration der Nutzungsschlüssel Dr. Norbert Feldwisch 10 G. Ostermann / NABU

11 Fruchtfolge Anbaufläche für Biogas in Baden- Württemberg A. Hartmann, StaLA BWL 2008 Dr. Norbert Feldwisch 11

12 Fruchtfolge Dr. Norbert Feldwisch 12

13 Fruchtfolge Nl/kg otm Nehring & Vetter TLL, 2007 mögliche ertragssichere Alternative auf trockenen + kalten Standorten Dr. Norbert Feldwisch 13

14 Fruchtfolge Alternativen zum Mais z. B. Wildpflanzen (Bayerische Landesanstalt für Wein-/Gartenbau) Vortrag von Dr. Birgit Vollrath am 2. Tag A. Werner Dr. Norbert Feldwisch 14 A. Werner

15 Wildpflanzen (Bayerische Landesanstalt für Wein-/Gartenbau) - Erste Ernteergebnisse - Vollrath et al., LWG Dr. Norbert Feldwisch 15

16 Nitratauswaschungsgefährdung Einfluss der Anbaufrüchte, Sachsen NO 3 -N-Gehalt [kg/ha] Mais Ölfrüchte Wi-Getreide So-Getreide Ackerfutter Dr. Norbert Feldwisch MW Quelle: Nitratberichte aus der Schriftenreihe der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft

17 Nitratauswaschungsgefährdung Einfluss der Herbstbegrünung, Sachsen 120 NO 3 -N-Gehalte [kg/ha] Schwarzbrache Wintergetreide Dr. Norbert Feldwisch 17 Stoppeln Selbstbegrünung sonst. Neuansaat Zw.-früchte Winterraps mehrj. Kulturen Quelle: Nitratberichte aus der Schriftenreihe der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft

18 Nitratauswaschungsgefährdung Einfluss der Herbstbegrünung, Baden-Württemberg 90 Nmin kg/ha kg/ha kg/ha Mittel sonstiges, unbekannt keine Zwischenfrucht Nichtleguminosen Leguminosen Legum. Gemisch Zfr. abgefahren Zfr. eingearbeitet Dr. Norbert Feldwisch 18 Quelle: SchALVO-Nitratberichte

19 Fruchtfolge Empfehlungen zur Fruchtfolge Weite, standortangepasste Fruchtfolge ertragsunsichere Standorte Ersatz von Sommerungen durch Winterungen verstärkter Einsatz von Grasschnitt als Gärsubstrat Verzicht auf Grünlandumbruch Erhalt von Brache- und Stilllegungsflächen Anlage von Pufferstreifen entlang von Gräben / Gewässern Einsatz reduzierter Bodenbearbeitungstechniken verstärkter Anbau von Zwischenfrüchten (inkl. Untersaaten) Dr. Norbert Feldwisch 19

20 Bodenbearbeitung Bodenbearbeitung und Gewässerschutz Wesentliche Steuerungsmöglichkeiten: Minimierung der Bodenerosion / -verdichtung Minimierung unproduktiver Mineralisationsschübe Dr. Norbert Feldwisch 20

21 Nitratauswaschungsgefährdung Einfluss der Bodenbearbeitung, Sachsen NO 3 -N-Gehalte [kg/ha] keine BB flache BB Mulchsaat wendende BB Tiefgrubbern Dr. Norbert Feldwisch MW Quelle: Nitratberichte aus der Schriftenreihe der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft

22 Einfluss der Bearbeitungshäufigkeit nach der Ernte auf den Nmin- Gehalt Daten: Schnittstelle Boden Dr. Norbert Feldwisch 22

23 Düngung und Nährstoffbilanzen Düngung und Gewässerschutz Wesentliche Steuerungsmöglichkeiten: Düngeplanung Nährstoffbilanzierung Dr. Norbert Feldwisch 23

24 Düngung und Nährstoffbilanzen - Stickstoff - N-Salden 2008 WSG Mannheim Spannweiten decken Optimierungsmöglichkeiten auf Dr. Norbert Feldwisch 24

Düngung und Nährstoffbilanzen - Stickstoff - N-Salden 2004-2008 WSG Mannheim sinkende

25 Düngung und Nährstoffbilanzen - Stickstoff - N-Salden WSG Mannheim sinkende Medianwerte, Maximalwerte und 90. Perzentile Dr. Norbert Feldwisch 25

26 Düngung und Nährstoffbilanzen - Phosphat - P 2 O 5 in den Bodenhorizonten 0-90 cm, Projektgebiet in NRW 100% Häufigkeitsverteilung (%) der P-Gehaltsklassen nach CAL-Methode (VDLUFA) in den untersuchten Bodenhorizonten <= 5 mg/100g 5-9 mg/100g mg/100g mg/100g >= 35 mg/100g 90% 80% 70% % der Bodenproben 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0-30 cm cm cm Dr. Norbert Feldwisch

27 Düngung und Nährstoffbilanzen - Phosphat - Häufigkeit in % Phosphatanfall in der Tierhaltung in kg/(ha*a), Projektgebiet in NRW ,3 keine Angabe 9,0 54,1 D t dl 23 B t i b i EZG Wi t ijk O di flä h i ht t Zum Vergleich: Bei durchschnittlicher Nutzung der LN mit 48 % Mais, 8 % Getreide, 41 % Grünland + Ackergras und 3 % Kartoffeln bei einem guten Ertragsniveau mittlerer Phosphatentzug = ca kg/(ha*a) Dr. Norbert Feldwisch ,2 1,4 < >110

28 Düngung und Nährstoffbilanzen Empfehlungen zur Düngung Optimierte Düngesteuerung auf der Grundlage schlagbezogener Aufzeichnungen Anrechnen des N-Anteils des nichttierischen Wirtschaftsdüngers in die 170 kg N/ha Obergrenze nach DüV In wasserwirtschaftlich empfindlichen Gebieten Begrenzung der organischen N-Düngung auf max. 120 kg/ha. Verzicht auf N-Düngung zur Strohrotte und nach der Ernte der Hauptfrucht bis Januar des Folgejahres N-Nachlieferung aus Ernterückständen und dem Bodenvorrat berücksichtigen Ausrichten der N-Düngung am Ertragsoptimum und Einhalten maximal tolerierbarer N-Überschüsse Ausrichten der auszubringenden Gärrestmengen an den Versorgungsstufen der Böden mit Phosphor oder Kalium Dr. Norbert Feldwisch 28

29 Nachhaltige Landentwicklung Bodenschutz Gewässerschutz Landwirtschaft Dr. Norbert Feldwisch Ingenieurbüro Feldwisch Karl-Philipp-Straße Bergisch Gladbach Tel info@ingenieurbuero-feldwisch.de Dr. Norbert Feldwisch 29

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