Dr. agr. Hartwig Drechsler Drechsler Ingenieurdienst, Göttingen. Suderburg, 12. Oktober 2011

Transkript

1 Anwendung von Düngemitteln auf landwirtschaftlich genutzten Flächen aus Sicht der DWA - Sachgerechte Ausbringung von Gärresten im Hinblick auf den Boden- und Gewässerschutz Dr. agr. Hartwig Drechsler Drechsler Ingenieurdienst, Göttingen Suderburg, 12. Oktober 2011

2 Die DWA - Hauptausschüsse Hydrologie und Wasserbewirtschaftung (HA-HW) Wasserbau und Wasserkraft (HA-WW) Gewässer und Boden (HA-GB) Entwässerungssysteme (HA-ES) Kommunale Abwasserbehandlung (HA-KA) Industrieabwasser und anlagenbezogener Gewässerschutz (HA-IG) Abfall/ Klärschlamm (HA-AK)

3 Inhalte: Nährstoff- und Schadstoffgehalte in Düngemitteln Pflanzenbedarfsgerechte Düngung Ausnutzung des Stickstoffs in organischen Düngemitteln Bemessung der zulässigen Düngung an Grenzfrachten (Nähr- und Schadstoffe) Ausbringungszeiträume und -technik

4 Ziel: Boden- und Gewässerschutz-orientierte Düngung Pflanzenbedarfsgerechte Düngung Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit Vermeidung von Nähr- und Schadstoffanreicherungen in Böden Gleichbehandlung aller Düngemittel Gewährleistung der stofflichen Unbedenklichkeit für Boden, Pflanze und Gewässer Reduzierung des N- und P- Austrages in die Gewässer

5 Stickstoffdüngung

6 Wirk- und Verlustpfade mineralischer und organischer Dünger Gutser, 1998 (verändert) Gärreste

7 N-Verfügbarkeit organischer Dünger im Anwendungsjahr Gutser, 2008

8 N-Freisetzung (Sofort- und Nachwirkung) aus organischen Düngern nach langjähriger Anwendung (z.b. Kompost, Stallmist) (z.b. Gülle, Gärrest) Gutser, 1998

9 N-Mineralisation einer Humusbraunerde Ap-Horizont (30 cm) 4,33 % Humus 0,16 % Gesamt-N 7335 kg Gesamt-N 1,5 % jährliche Mineralisation 110 kg N

10 Langfristwirkung organischer Dünger N-Dünger 100 % Ausnutzung Zeitraum bis zur in Folgejahren vollständigen Ausnutzung im 1. Jahr Ausnutzung im 2. Jahr Mineraldünger 60 % 8% 3,5 % 9 Jauche 50 % 8% 3,5 % 13 Gülle-NH4 35 % 8% 3,5 % 16 Rindergülle 22 % 6% 3,5 % 20 Stallmist 15 % 8% 3,5 % 22 Gülle org. N 8% 4% 3,5 % 25 Biokompost 8% 4% 3,5 % 25 Mineralisierung (in Jahren) Gutser et al., 1994

11 Forderungen der DWA (zur N-Düngung) Schlagbezogene Begrenzung der Ausbringung auf 170 kg N/ha als Summe aller organischen Düngergaben Anrechnung des organisch gebundenen Stickstoffs in den Wirtschaftsdüngern bei langjähriger Ausbringung zu 100% Effiziente N-Ausnutzung bei WiDü nur bis 120 kg N/ha möglich Verzicht bzw. Anpassung der N-Spätdüngung (spätestens EC46) Begrenzung der tolerierbaren Nährstoffüberschüsse nach 6 DüV (betrieblicher Nährstoffvergleich) auf 40 kg N/ha

12 Begrenzung der Phosphat-Anreicherung in Böden

13 Phosphatversorgung: Nährstoffgehaltsklassen und Düngeempfehlung Gehaltsklasse Lehmiger Sand Ton bei 0 8 % Humus Düngungsempfehlung (mg P / 100 g Boden) A (sehr niedrig) bis 2 stark erhöhte Düngung B (niedrig) 3-4 mäßig erhöhte Düngung C (anzustreben) 5-9 Erhaltungsdüngung D (hoch) ½ Erhaltungsdüngung E (sehr hoch) keine Düngung > 33 keine Düngung F (extrem hoch) Landwirtschaftskammer Niedersachsen (2011)

14 Aktueller Stand der Versorgung landwirtschaftlicher Böden in Deutschland Gehaltsklasse Phosphat Kalium Magnesium Ackerland Grünland Ackerland Grünland Ackerland Grünland 11,8 Mio. ha 5,0 Mio. ha 11,8 Mio. ha 5,0 Mio. ha 11,8 Mio. ha 5,0 Mio. ha A B C D E aus: DLG-Merkblatt 349 Grunddüngung effizient gestalten (2008)

15 Standortgerechte Düngeplanung Phosphat- und Kaliversorgung der Böden in NRW LWK NRW, 2010

16 Forderung der DWA: Schlagbezogene Phosphatdüngung bei Gehaltsklasse C: 70 kg P205/ha bei Gehaltsklasse D: 35 kg P205/ha bei Gehaltsklasse E: 0 kg P205/ha

17 Mittlere Nährstoffgehalte organischer Düngemittel mt Ges.-N P2O5 (%) K2O MgO CaO 3) kg / t mt Rindermist 22 24,5 14,7 31,9 6,8 - Schweinemist 22 36,4 35,5 27,6 9,1 - Hühnertrockenkot 55 50,9 38,2 27,3 10,9 78,2 Putenmist 55 41,8 30,9 29,1 7,3 - Rindergülle 10 47,0 19,2 62,9 10,0 42,0 Mastschweinegülle 6 65,0 64,8 50,5 16,6 86,6 < 10 64,0 61,8 8,5 7,0 86,8 Biokompost 60 13,0 6,9 10,3 8,6 109,0 Gärrückstände 2) 3,8 127,0 33,9 39,0 6,6 40,6 Klärschlamm 1) nach DWA Daten Brandenburg 3) basisch wirksames CaO 1) 2) LWK Niedersachsen (2006), LVLF Brandenburg (2004)

18 Bei Düngung von 70 kg P2O5 werden ausgebracht Menge Ges.-N P2O5 t TM K2O MgO CaO kg / ha Rindermist 4, Schweinemist 2, Hühnertrockenkot 1, Putenmist 2, Rindergülle 1) 3, Mastschweinegülle 1, Klärschlamm 1, Biokompost 2) 6, Gärrückstände 3) 1, ) Begrenzung auf 170 kg N/ha und Jahr (DüV) Die Ausbringungsmenge für Biokompost wird nach der BioAbfV auf 67 dt TM/ Jahr begrenzt 3) Begrenzung auf 170 kg N/ha. Mit dieser Menge kann der Phosphatbedarf nicht gedeckt werden 2)

19 Forderungen der DWA (zur P-Düngung) Schlagbezogene Berücksichtigung der P-Versorgung der Böden (Analysen zur Düngebedarfsermittlung) Begrenzung der zulässigen P-Düngung entsprechend der festgestellten P-Versorgung Möglicher verbleibender Düngebedarf (N) muss gezielt über Mineraldünger abgedeckt werden

20 Vermeidung der Schadstoffanreicherung in Böden

21 Mittlere Schwermetallgehalte organischer Düngemittel mt Cd Cr Cu (%) Hg Ni Pb Zn mg / t mt Rindermist 22 0,4 20,0 39,0 0,03 10,0 7,0 213 Schweinemist 22 0,4 11, ,04 13,0 5, Hühnertrockenkot 55 0,3 4,4 52,6 0,02 8,1 7,2 336 Putenmist 55 0,2 25,0 130 k.a. 12,2 2,3 558 Rindergülle 10 0,4 5,5 49,6 0,06 5,3 8,5 234 Mastschweinegülle 6 0,8 9, ,02 18,7 10,7 895 < 10 1,0 27, ,70 22,0 32,0 619 Biokompost 60 0,5 25,6 49,6 0,16 15,9 52,8 195 Gärrückstände 2) 3,8 0,3 16, ,10 17,9 10,1 506 Klärschlamm 1) nach DWA Daten Brandenburg 3) basisch wirksames CaO 1) 2) LWK Niedersachsen (2006), LVLF Brandenburg (2004)

22 Bei Düngung von 70 kg P205 werden ausgebracht Menge Cd Cr dt mt Cu Hg Ni Pb Zn g / 70 kg P2O5 / ha Superphosphat (0/18/0) 3,9 5,0 21,4 8,3 8,3 1,1 103,0 Diammonphosphat (18/46/0) 1,5 1,3 13,8 0,8 2,5 0,2 8,7 NPK-Volldünger (15/15/15) 4,7 1,8 21,4 5,3 0,03 5,1 6,9 54,2 Rindermist 48 1, , , Schweinemist 20 0,8 22, , , Rindergülle, Kühe 1) 36 1,4 19, ,21 19,1 30,6 842 Mastschweinegülle 11 0,9 10, ,02 20,6 11,8 985 Klärschlamm 11 1,1 29, ,8 24,2 35,2 681 Biokompost 2) 67 3, , Gärrückstände 3) 14 0,3 23, ,1 25,1 14, Zulässige jährliche Frachten über alle Wirkungspfade nach BBodSchV (in g/ha) Zulässige Zusatzbelastung ,5 Begrenzung auf 170 kg N/ha und Jahr (DüV) Die Ausbringungsmenge für Biokompost wird nach der BioAbfV auf 67 dt TM/ Jahr begrenzt 3) Begrenzung auf 170 kg N/ha. Mit dieser Menge kann der Phosphatbedarf nicht gedeckt werden 1) 2)

23 Ausbringungsfristen und Lagerkapazität

24 Kulturart Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez. Jan. Feb. März April Mai Juni Winterweizen, -roggen, Triticale 1) Wintergerste Winterraps 1) Sommerraps, Senf Sommerweizen, Hafer Sommergerste 2) Braugerste Futterrüben Kartoffeln Mais Zwischenfrüchte ohne Leguminosen 3) Feldgras Wiesen, Mähweiden gute Ausnutzung möglich 1) sofortige Einarbeitung gute Ausnutzung bedingt möglich 2) max. 40 kg anrechenbarer N nach DVGW, ) Zwischenfrüchte zur Futternutzung Ausbringungsfrist im Herbst bis d. J. Lagerkapazität bei Anteil Mais > 50% : 8 Monate

25 Vorschläge zur Änderung der Düngeverordnung unter den Aspekten des Gewässerschutzes Regelung Begrenzung der N-Düngung aus organischen Düngern auf 170 kg N/ha*) Aktuell Einbezogen nur WiDü tierischer Herkunft Vorschlag DWA Einbeziehung aller organischer Dünger (inkl. Gärreste, kommunale Abfallstoffe) Anrechnung der Nachlieferung Anrechnungsfaktoren für von Stickstoff aus Stickstoff im Jahr der Wirtschaftsdüngern Anwendung Bei langjähriger Ausbringung erfolgt die Anrechnung zu 100% Begrenzung der P-Düngung Flächenbezogene Regelung mit Begrenzung entsprechend der P-Versorgungsklasse Betrieblicher Nährstoffüberschuss im 6jährigen Durchschnitt maximal 20 kg P2O5/ha *) Wirtschaftsdüngergaben > 120 kg N/ha sind aus wasserwirtschaftlicher Sicht kritisch, weil eine unzureichende N-Effizienz die Gefahr einer erhöhten Nährstoffauswaschung erwarten lässt.

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Dr. agr. Hartwig Drechsler Hannah-Vogt-Str Göttingen Tel: 0551/ post@drechsler-ingenieurdienst

27 Anrechnung bei der Düngebedarfsermittlung 170 kg N aus Gülledüngung kg N aus Nawaro-Gärrest 270 kg N aus org. Düngung ung n h c e r n 60% A ung n h c e r n 70% A 100 kg N Anrechnung für Düngung 70 kg N Bodenvorrat 70 kg N Anrechnung für Düngung 30 kg N Bodenvorrat