Optimaler Einsatz von Hof- und Recyclingdünger Optimaler Einsatz von Hof- und Recyclingdünger.

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1 Forschungsinstitut für iologischen Lndu FiBL Optimler Einstz von Hof- und. Jcques G. Fuchs Optimler Einstz von Hof- und Einleitung Unterschied Gülle / Gärgülle Unterschied Kompost / Gärgut Wirkung orgnische Düngern uf Bodenfruchtrkeit uf Anwendung der verschiedenen orgnischen Düngern io Richtlinien optimle Anwendung in Bezug uf dem ngestreten Ziel Schlussfolgerungen Einleitung Einleitung Mist Gülle ndere orgnische Reststoffe Vergärung (mesophil) Co-Vergärung (mesophil) Vergärung (thermophil) Kompostierung Gärgülle/Gärgut flüssiges Gärgülle/Gärgut festes Gärmist/Gärgut Kompost Ausringung Einleitung Unterschied Gülle / Gärgülle Hofdünger (Gülle und Mist) sind in der CH-Lndwirtschft die wichtigsten Dünger. Sie decken c. 70 % des N-Bedrfs und 85 % des P-Bedrfs der Lndwirtschft in der CH. in der Schweiz: us 1,26 Millionen Tonnen iogene Afälle pro Jhr (Stnd 2016), entspricht 154 kg /Einwohner (dvon 73 kg us kommunler Smmlung und 70 kg us Grtenu): entspricht c. ein Million m 3. Hofdünger mit < 20% Co-Sustrt = Hofdünger. Hofdünger mit >20% Co-Sustrt =. 1

2 Unterschied Gülle / Gärgülle Unterschied Gülle / Gärgülle Güllevergärung: so funktioniert Mist Energie Vergärer Co-Sustrte Gärgülle/Gärgut Güllevergärung: so funktioniert Lndwirtschftliche (Co-)Vergärung: meistens mesophil (40-42 C) Wegen Gsertrg: meistens Co-Vergärung Co-Sustrt <20%: Produktion von Gärgülle Co-Sustrt >20%: Produktion von Gärgut Am Ende des Prozesses: flüssiges Gärgut/Gärgülle (ohne Trennung) Trennung in feste Frktion (festes Gärgut / Gärmist) und einer flüssigen Frktion (flüssiges Gärgut/Gärgülle) Nährstoffgehlte pro m 3 Produkt hängt vom Ausgngsmteril, er v.. vom TS-Gehlt Unterschied Gülle / Gärgülle Unterschied Gülle / Gärgülle Nährstoffgehlt von Gärgüllen Gärgülle (Rindvieh) Gärgülle (Schweine) Medin min. mx. Medin min. mx. TS [%] 3,9 1,1 9,2 2,9 0,5 6,7 ph-wert 8,0 7,3 8,8 7,8 7,4 9,1 Ntot [kg/t FS] 2,6 1,1 4,2 3,9 1,2 6,4 NH 4 -N [kg/t FS] 1,3 0,4 2,3 2,1 0,7 3,6 P 2 O 5 [kg/t FS] 1,0 0,2 2,5 1,2 0,3 4,5 K 2 O [kg/t FS] 3,2 0,4 6,8 2,0 0,8 4,0 C [kg/t FS] 1,0 0,2 2,2 0,9 0,1 3,1 Mg [kg/t FS] 0,4 0,1 0,8 0,3 0,1 0,6 Quelle: Pötsch 2006, Projekt BAL 2941 (Ö) Gärgülle im Vergleich zur Gülle Orgnische Sustnz -20 is 30% Trockensustnz Orgnischer Stickstoff -10 is 30% Ammonik-Stickstoff +10% ph 7,5 und mehr (Besson et l., 1985) Unterschied Gülle / Gärgülle Unterschied Gülle / Gärgülle Gärgülle im Vergleich zur Gülle Gärgülle im Vergleich zur Gülle Weniger Geruchsemissionen Gülle fliessfähiger Höheres Risiko von Ammonikverlusten Förderung der Regenwürmer Weniger keimfähige Unkrutsmen (Besson et l., 1985, und ndere) 2

3 Mist ist nicht Mist Verluste ei der Mistufereitung Pflnzenerträge und Stickstoffwirkung ( der Fruchtfolge) Vergleich Stpelmist Lufstllmist / Mistkompost Wie kompostiert mn Mist? Kompostieren ist mit Aufwnd verunden Meistens wird Kompost m Feldrnd kompostiert Dzu rucht mn ein Umsetzer, und geeignete Feldränder 3

4 Geeigneter Feldrnd Nicht in Gewässerschutzzonen oder Grundwsserschutzrelen Nicht üer Dringen Nicht uf Ausgleichflächen Mindeststnd zu Wldrändern, Hecken und Gewässern: 3 Meter Üergng zum Weg muss ziemlich een sein Wie kompostiert mn Mist? Aufsetzung der Miete Mteril muss genügend Struktur hen (strohetonter Mist) Strohrmer Mist, Schweinemist: sollte Stroh oder ufgefsertes holziges Grüngut eigemischen Zu strohreiche Mischung (hohes C:N-Verhältnis): Prozess strtet nicht. Kot, Grs oder ähnliches zugeen. Auf genug Feuchtigkeit chten. Mit der Zuge von 3 5 % Erde oder Reifkompost den Kompostierungsprozess unterstützen Grösse der Miete muss den Amessungen der Umsetz-Mschine entsprechen (meistens 2,5-3 Metern Breite und 1,5-2 Metern Höhe) Zwischen der Miete und dem Feldrnd: cm reiter Streifen Wieslnd (dmit kein Sickerwsser uf den Weg fliesst) Trktor muss dennoch uf dem Weg fhren können Aufsetzung der Miete z.b. mit einem leicht umgeuten Mistwgen Einstz von Hof- und, jf, Wie kompostiert mn Mist? Aufsetzung der Miete Wie kompostiert mn Mist? Aufsetzung der Miete Wie kompostiert mn Mist? Pflege der Miete Miete kurz nch dem Anlegen ein erstes Ml umsetzen, dmit die Form der Miete und ihre inneren Struktur optiml homogenisiert ist. Ds Wichtigste: Feuchtigkeit und Luftzirkultion innerhl der Miete regulieren: Fust-Test. Miete zu nss, so wird sie zu kompkt, die Luft knn nicht zirkulieren und neroe Verhältnisse treten uf. Folge: lästige Geruchsemissionen, Pflnzenunverträglichkeit des Kompostes Miete zu trocken, so geht ein Grossteil des minerlischen Stickstoffes ls Ammonik verloren. Rotte-Mikroorgnismen stellen ihre Aktivität ein. Der so produzierte Kompost ist teilweise unverrottet und knn sich im Feld negtiv uf den Stickstoffhushlt uswirken Die Kompostmiete mit einem tmungsktiven Vlies edeckten (Schutz vor dem Austrocknen und gegen ds Vernässen) Wie kompostiert mn Mist? Pflege der Miete 4

5 Wie kompostiert mn Mist? Mögliche Schwierigkeiten Grösste Schwierigkeit: Regulierung der Feuchtigkeit Vor llem im Winter ist es oft schwierig, die Miete vor Üernässung zu schützen. Insesondere Schnee ist prolemtisch, d er durch ds Vlies lngsm in die Miete diffundieren knn. Es empfiehlt sich deshl, in den Wintermonten wenn möglich uf ds Kompostieren von Mist zu verzichten. Kompostierung von Kls- und Pferdemist: meist hoher Stroh-Anteil und dem dmit verundenen tiefen Stickstoffgehlt. Empfehlung: Beimischung von Kuhmist oder Grs (Rsenschnitt). Wie kompostiert mn Mist? Mögliche Schwierigkeiten Unterschied Kompost / Gärgut Anwendung vom Mistkompost Mistkompost knn ei llen Kulturen eingesetzt werden, uch ei den empfindlichen. Mistkompost ist konzentrierter ls Mist: für die gleiche Nährstoffmenge genügen kleinere Gen. Die Mengenkorrektur entspricht ungefähr dem Volumenverlust während der Kompostierung. Anwendungszeitpunkt: wenn Bodenzustnd es zulässt und kein Schnee uf dem Feld liegt: prktisch ds gnze Jhr üer möglich. Unterschied Kompost / Gärgut Unterschied Kompost / Gärgut Nährstoffgehlte [kg/m 3 ] Nährstoffgehlte [kg/m 3 ] Nährstoffgehlte der verschiedene Produkte vergleichr (hängig vom Inputmterilen) Gärgut ist reich n minerlisiertem Stickstoff, Kompost hingegen rm Orgnische Sustnzgehlt quntittiv ähnlich, er nicht qulittiv Schweizerische Qulitätsrichtlinie 2010 der Brnche für Kompost und Gärgut 5

6 Unterschied Kompost / Gärgut Unterschied Kompost / Gärgut Qulität (Stilität) der orgnischen Sustnz Fertigkompost Frischkompost Festmist, Rind Gärprodukt, fest Gärprodukt, flüssig Gülle, Rind Gülle, Schwein Getreidestroh Gründüngung, Rüenltt, Grünschnitt Humus-C in % zu Dünger-C Humusreproduktionswirksmkeit von orgnischem Kohlenstoff unterschiedlicher orgnischer Dünger (nch Reinhold 2006) Hupteigenschften festem Gärgut Mteril noch nicht stilisiert, iologische Prozesse noch im Gng Sehr mmoniumreich (vor Nchehndlung wie Trocknung) Reltiv hohen Slzgehlt Reltiv phytotoxisch (vor Nchehndlung) Vergleichr mit Mist/Gülle Bedeutung für seine Anwendung Ausringung nur wenn Pflnzen Stickstoff ufnehmen können Guter kurzfristiger Düngungseffekt (vor Nchehndlung) Liefert uch Nährsustrt für die Bodenmikroorgnismen Bescheidener lngfristige Wirkung uf Humusgehlt und Struktur des Bodens Für Erdsustrt kum geeignet Unterschied Kompost / Gärgut Hupteigenschften vom Kompost Mteril reltiv gut stilisiert (je nch Reifezustnd), iologische Prozesse +/- eendet Reltiv rm n verfügren Stickstoff Gut pflnzenverträglich (je nch Reifezustnd und Qulität) Reltiv stile orgnische Sustnz Bedeutung für seine Anwendung Knn +/- während des gnzen Jhres usgercht werden Bescheidener kurzfristiger Nährstofflieferung gute Wirkung uf lngfristige Bodenhumusgehlt/-struktur Vor llem im Frühling: uf Risiken von Stickstofflockden chten (Whl des Kompostes) Für Erdsustrt meistens geeignet (usser für Mooreeterde) Die Tempertur ist ein wichtiger Fktor ei der ntürlichen Hygienisierung während der Vergärung und der Kompostierung. Chemische Rektionen sowie iologischen Prozessen spielen jedoch uch eine wichtige Rolle ei der Atötung von Erregern und Unkräuter Die Üerleungsfähigkeiten von verschiedenen Erregern und Unkräuter vriieren strk Wichtig in Bezug uf die Hygienefrge von Kompost/Gärgut sind nicht nur die Rotteprozess seler, sondern uch ds gnze Mngement der Anlge (is zur Produktnwendung) Kompostierung Bei einer optimlen Prozess stiegt die Tempertur des Komposthufens. Wichtig dfür sind: Zusmmensetzung der Anfngsmischung Suerstoffzufuhr Feuchtigkeitsgehlt Ein Kompost ist ls hygienisch einwndfrei zu etrchten wenn: Tempertur der Miete >55 C während mindestens 3 Wochen, oder >65 C während mindestens 1 Wochen, oder ein nderes geeignetes Verfhren Während dieser Hitzeperiode: mehrmlige Miete-Umsetzung Keine Rekontmintion des reifen Kompostes 6

7 Kompostierung Vergärung % von keimfähigen Smen nch einer Pflnze Kompostierung ei 35 C 45 C 55 C Chmenerion ngustifolium ( Wldweidenröschen) Mtricri discoide (strhlenlose Kmille) Po nnu (einjährige Rispengrs) Solnum nigrum (schwrze Nchtschtten) Sonchus sper (rue Gänsedistel) Stellri medi (gewöhnliche Vogelmiere) Trifolium repens (Weissklee) Veronic persic (persische Ehrenpreis) (nch Grundy et l., 1998) Mindestens 24 Std. hydrulische Verweilzeit im neroen Milieu ei 53 C oder höher (= thermophil). Entspricht der Vergärungsprozess nicht den oen gennnten Ansprüchen für ein thermophiles Verfhren, knn entweder der hygienisch edenkliche Teil vor oder ds gnze Produkt (flüssiger und fester Anteil) nch der Vergärung durch ein geeignetes Verfhren hygienisiert werden. Kurzschlüsse verhindern (Verweilzeitkontrolle) Bechtung der Suerkeit im und neen dem Betrie Vergärung Vergärung: Humnpthogenen (FiBL Projekt 2014) Aus hygienischer Sicht ist thermophiles Gärgut prolemlos in llen Kulturen einsetzr. Vorussetzungen: kontrollierter Vergärungsprozess (Tempertur und Verweilzeit). keine Rekontmintion durch unschgemässe Orgnistion der Anlge. Vergärung: Humnpthogenen (FiBL Projekt 2014) Die hygienischen Risiken von mesophilem Gärgut sind uf der gleichen Stufe wie die von Gülle einzustufen: Für Acker- und Futteru ist uch mesophil erzeugtes Gärgut einsetzr. Für us gesundheitlicher Hinsicht heikle Kulturen (rohverzehrtes Gemüse) sind folgende Mssnhmen in Betrcht zu ziehen: Wenn möglich soll festes Gärgut nchkompostiert werden. Gärgut flch einreiten, um einerseits einen rschen Au der Keime zu ermöglichen und ndererseits, um Ammonikverluste zu vermindern. In Gemüsekulturen, mit weniger ls hundert Wchstumstge und die roh verzehrt werden können, soll mesophiles Gärgut spätestens vier Monte vor Kulturnfng ngewendet werden. Erdmndelgrs und von Jpn-Knöterich (FiBL Projekt 2017) Vergärung Bei der thermophilen Vergärung werden lle Rhizomenstücke und Mndeln innerhl einer Woche inktiviert. Bei der mesophilen Vergärung werden eenflls lle Rhizomenstücke nch einer Woche getötet; einige Mndeln können eine Woche Verweilzeit üerleen, nch einer Prozessduer von drei Wochen sind jedoch keine mehr keimfähig. 7

8 Erdmndelgrs und von Jpn-Knöterich (FiBL Projekt 2017) Kompostierung Bei der Kompostierung können m äussersten Rnd des Fusses der Kompostmiete Rhizome des Jpnknöterichs zw. Mndeln des Erdmndelgrses üerleen: regelmässige Umsetzung der Miete wichtig um zu sichern, dss sämtliches orgnisches Mterils einml im inneren der Miete zu liegen kommt. Feldrndkompostierung: keine feste Atrennung zwischen der Miete und dem Feldoden eine Bodenkontmintion mit Erdmndel oder Jpnknöterich m Fuss der Miete knn nicht vollständig usgeschlossen werden Mteril, welches eknntermssen mit Erdmndel oder Jpnknöterich verseucht ist, sollte nicht m Feldrnd kompostiert werden. Die Stndorte der Feldrndmieten sollen regelmässig kontrolliert werden, um ds eventuelle Wchstum von Erdmndel oder Jpnknöterich sofort zu erkennen und diese zu eliminieren. Erdmndelgrs und von Jpn-Knöterich (FiBL Projekt 2017) In den Anlgen ist uf die Ordnung und die Orgnistion zu chten, dmit kein Kurzschluss zwischen frischem Grüngut und Fertigprodukten entstehen knn (uch eim Mteriltrnsport). Sowohl die Rhizome des Jpnknöterichs ls uch die Mndeln des Erdmndelgrses können durch fchgerechte Kompostierung zw. Vergärung inktiviert werden. Bei fchgerechter Kompostierung und Vergärung findet keine Verreitung von Erdmndelgrs oder Jpnknöterich durch Kompost oder Gärgut sttt. Bodenfruchtrkeit Bodenfruchtrkeit Lieferung von Mkro- und Mikronährstoffe. N-Wirkung von Komposten 20% 15% Nmin-Evolution im Boden 10% 5% 0% -5% -10% % -20% Zeit [Wochen] Bodenfruchtrkeit Lieferung von Mkro- und Mikronährstoffe. N-Wirkung von Komposten Bodenfruchtrkeit Lieferung von Mkro- und Mikronährstoffe. N-Wirkung von Komposten Entwicklung des N min -Gehltes nch 8 Wochen [% von N min n T0] NO 3 -N [mg/kg FS] 8

9 Bodenfruchtrkeit Lieferung von Mkro- und Mikronährstoffe. N-Wirkung von Komposten Bodenfruchtrkeit Lieferung von Mkro- und Mikronährstoffe. Orgnische Sustnz Bodenstruktur Wsserhushlt Erosionschutz ph-wert des Bodens Einfluss uf die Bodenmikroflor Kompost und Indirekte Einflüsse Mkro- und Mikronährstoffe Stile orgnische Sustnz (Humus) Veresserung der Bodenstruktur Veresserung des Wsserhushltes Sustrt für odeneigenen ntgonistische Mikroorgnismen Direkte Einflüsse Kompostmikroflor eeinflusst Bodenmikroflor Kompost Kompost Kompost in Kultursustrten 9

10 Kompost in Kultursustrten Kompost in Kultursustrten 100 g. P. ultimum / l Sustrt: Pflnzenufluf [%] c c c 0 d d d Torf d 2/3 Torf + 1/3 Kompost 1/3 Torf + 2/3 Kompost Kompost Kompost in Kultursustrten Kompost in Kultursustrten Mikroiologische Pufferung Verhinderung einer Erregerinvsion Reduktion der Krnkheitsintensität Sicherung der Setzlingsproduktion Kompost im Feld Kompost im Feld 100 g. P. ultimum / l Boden: Aufluf [%] c c c c c c 20 0 Boden ohne Kompost Boden mit Kompost 1 Woche nch letzter Ge Boden mit Kompost 1 Jhr nch letzter Ge 10

11 Kompost im Feld Kompost im Feld Bekämpfung der Auflufkrnkheit ei Spint Kompost Kontrolle Kompost im Feld Bekämpfung der Kohlhernie Kompost im Feld Bekämpfung der Kohlhernie Kompost im Feld Stärkung der gnzen Pflnzen Reduktion von Pflnzenkrnkheiten Je intensiver die Bodennutzung, desto deutlicher der positive Effekt der Komposte 11

12 Anwendung der verschiedenen orgnischen Düngern Stärkung der gnzen Pflnzen % Kompost 80 30% Kompost 50% Kompost 60 Schutz [%] 40 c cd * cd * c c cd * c 20 0 e * Kompost 1 Kompost 2 Kompost 3 Kompost 4-20 Anwendung der verschiedenen orgnischen Düngern Anwendung der verschiedenen orgnischen Düngern io Richtlinien: Hofdünger Hofdünger muss von nerknnten Bioetrieen stmmen. Wo keine usreichende Versorgung mit hofeigenen oder von Bioetrieen zugeführten Hofdüngern möglich ist, drf mximl die Hälfte des Bedrfs n Stickstoff resp. Phosphor gemäss Suisse-Bilnz von nicht iologischen Betrieen stmmen. Die mximle Luftdistnz, innerhl der Hofdünger zugeführt oder gegeen werden dürfen, eträgt für Gülle 20 km, für Geflügelmist 80 km und für Mist von llen nderen Tieren 40 km io Richtlinien: Recylingdünger Insgesmt drf ein Knospe-Betrie mximl 50 Prozent seines Gesmtnährstoffedrfes (Suisse-Bilnz) mit zugeführten Nährstoffen us einer Biogsnlge (Gärgülle und Gärgut) decken. Kompostierter Gärmist gilt ls Kompost und ist somit nicht von der 50 %- Limite etroffen. Eingesetzte flüssige müssen in der Betriesmittelliste ufgeführt sein. Kompost: 10 Prozent des Gesmtstickstoffs sind in der Nährstoffilnz ls verfügr nzurechnen. Festes Gärgut: 20 Prozent des Gesmtstickstoffs sind in der Nährstoffilnz ls verfügr nzurechnen. Flüssiges Gärgut: 70 Prozent des Gesmtstickstoffs sind in der Nährstoffilnz ls verfügr nzurechnen. Anwendung der verschiedenen orgnischen Düngern Anwendung der verschiedenen orgnischen Düngern io Richtlinien: Recylingdünger Optimle Anwendung in Bezug uf dem ngestreten Ziel Die mximle Luftdistnz einer Anlge, us der zugeführt oder gegeen werden dürfen, eträgt für lose gehndelte Komposte und Pilzsustrt mit Hofdünger 80 km, Kompost-Rohmteril, Gärgut fest 40 km, Gärgut flüssig 20 km. Qulitätssicherung Von der Smmlung der Eingngsmterilien is zur Produktenwendung Einschätzung der Bedürfnisse in Reltion zur Anwendung / gezielte Wirkungen Whl der Produkte und der Anwendungsstrtegie Für Komposte, Pilzsustrt und Gärgut ls Bestndteil von Hndelsdüngern und von Sustrten gilt die Distnzlimite nicht. 12

13 Anwendung der verschiedenen orgnischen Düngern Anwendung der verschiedenen orgnischen Düngern Optimle Anwendung in Bezug uf dem ngestreten Ziel Ziel der Anwendung / gesuchte Wirkungen Kurzfristige Düngerwirkung Veresserung der Bodenstruktur (Porosität, Wsserhltekpzität, Erosionsschutz, ) Veresserung des ph-wertes des Bodens Schutz der Pflnzen vor Krnkheiten Komponent ei Herstellung von Kultursustrt/Anzuchterde Ackeru / Gemüseu / Kulturen unter Dch / Topfpflnzen / Optimle Anwendung in Bezug uf dem ngestreten Ziel Prmeter, die ei der Whl des Produktes in Betrcht gezogen werden Nährstoffgehlt (Mkro und Mikronährstoffe) Nährstoffverfügrkeit (Stickstoff) ph, Slzgehlt Stilität der orgnischen Sustnz Biologische Aktivität (Suppressivität) Rohmterilien Anwendung der verschiedenen orgnischen Düngern Anwendung der verschiedenen orgnischen Düngern Optimle Anwendung in Bezug uf dem ngestreten Ziel Whl der Anwendungsstrtegie Anwendungs-Zeitpunkte Anwendungs- Menge Anwendungs-Technik (reitgestreut, konzentriert unter der Reihe / eim St- oder Pflnzgut, ) Komintion verschiedener Produkte (z.b. Gärgut im Frühling + Kompost im Herst) Optimle Anwendung in Bezug uf dem ngestreten Ziel Generelle Regeln zur Kompost- und Gärgutnwendung Kompost/Gärgut nur im Feld usringen, wenn der Bodenzustnd es zulässt! Produkte oerflächlich ereiten Nährstoffilnz echten Momentne Kulturedrf eineziehen Flüssiges Gärgut: esser mehrere kleine Gen ls eine grosse Ge Schlussfolgerungen Schlussfolgerungen Kompost und Gärgut sind wertvolle Produkte für die Pflnzenproduzenten, vorusgesetzt: Qulität der Produkte ist einwndfrei Richtiger Whl des Produktes in Reltion zum Anwendungszweck Korrekte Anwendung Je nch Sitution knn die kominierte Anwendung mehrere Produkte zur Erfolg führen (z.b. flüssiges Gärgut im Frühjhr für die kurzfristige Düngungswirkung und reifer ligninreicher Kompost im Sommer/Herst für die lngfristige Wirkung uf Bodenstruktur) 13

14 Noch Frgen? zu herunterlden uf