Belastung der Gewässer durch Landwirtschaft und Biomasseerzeugung

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1 Die Belastung der Gewässer durch Belastung der Gewässer durch Landwirtschaft und Biomasseerzeugung Vortrag anlässlich der Veranstaltung DieBioenergie dargestellten Auswertungen Zwischenergebnisse und Bioökonomie Agrarboomsind ohne Rücksicht auf die Gewässer am 3. November 2014 in Berlin Dr. Frank Steinmann auf Basis einer noch von: nicht abschließend validierten und Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein einer noch nicht vollständigen Datenbasis und dürfen 1. Entwicklung des nur Biomasseabbaus daher unter Vorbehalt verwendet werden. 2. Problem (-bewusstsein) / Mais dem Urheberrecht Alle Abbildungen undbiomasse Fotos unterliegen 3. Nährstoffsituation undfürnährstoffverwertung Kontakt: Dr. Frank Steinmann, Landesamt Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein Dezernat 44- Grundwasserhydrologie, Grundwasserschutz 4. Zustand Entwicklung der im Grundwasser State Agency forund Agriculture, Environment and Rural AreasNitratsituation of Schleswig-Holstein, Germany Hamburger Chaussee 25, D Flintbek Tel.: / Ausblick Fax.: -402 mail: Frank.Steinmann@llur.landsh.de

2 Die Belastung der Gewässer durch Belastung der Gewässer durch Landwirtschaft und Biomasseerzeugung Vortrag anlässlich der Veranstaltung Bioenergie und Bioökonomie Agrarboom ohne Rücksicht auf die Gewässer am 3. November 2014 in Berlin von: Dr. Frank Steinmann Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein 1. Entwicklung des Biomasseabbaus 2. Problem (-bewusstsein) Biomasse / Mais 3. Nährstoffsituation und Nährstoffverwertung 4. Zustand und Entwicklung der Nitratsituation im Grundwasser 5. Ausblick

3 Biomasseproduktion zur Biogaserzeugung in Schleswig-Holstein ist Maisanbau

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5 Der Rückgang bundesweit teilt sich auf i n: 5,5% Körner Mais,1,7% Silomais

6 Grünland: 1970: ha 2010: ha, ha = 35% Eine auf Mais basierende 250 kw Anlage produziert einen Gärresteanfall, welcher dem Gülleanfall von ca. 500 Rindern entspricht. 1970: ha In 2011: Knapp 20% der LN wurden durch den Mais beansprucht, das sind rund 29% der Ackerfläche Deutliche Konzentrierung des Maisanbaues auf der Geest mit rund 70% der Gesamtmaisanbaufläche

7 Die Belastung der Gewässer durch

8 Die Belastung der Gewässer durch Belastung der Gewässer durch Landwirtschaft und Biomasseerzeugung Vortrag anlässlich der Veranstaltung Bioenergie und Bioökonomie Agrarboom ohne Rücksicht auf die Gewässer am 3. November 2014 in Berlin von: Dr. Frank Steinmann Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein 1. Entwicklung des Biomasseabbaus 2. Problem (-bewusstsein) Biomasse / Mais 3. Nährstoffsituation und Nährstoffverwertung 4. Zustand und Entwicklung der Nitratsituation im Grundwasser 5. Ausblick

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10 Zunahme der Stickstoffdüngung und Gewässerbelastung Zunahme des Einsatzes von Pflanzenschutzmitteln

11 Einige Kennzahlen für Kulturen zur Biogaserzeugung Behandlungsindex Pflanzenschutz Ertrag (t/ha) N-Bedarf (kg/ha) Mais Weizen (Ganzpflanze) Gras 1,0 1,8 3,2 4,7 0, Mais hat höchste Ertragspotenzial, den niedrigsten N-Bedarf und erfordert den geringsten Mitteleinsatz beim PSM Diskussion Tank oder Teller: z. B. geht Raps zu einem wesentlich höheren Anteil in die industrielle Produktion als Mais. Quelle: Taube

12 Einige Kennzahlen für Kulturen zur Biogaserzeugung Mais Weizen (Ganzpflanze) Gras Aber: Der überwiegende Anteil von Mais ist in Schleswig-Holstein mit Stickstoff überversorgt und hinterlässt bei der derzeitigen Anbaupraxis mit die höchsten mineralischen Reststickstoffgehalte im Herbst (Herbst N min ) Für diesen Reststickstoff bietet der Mais die optimale Bedingungen für Nährstoffverluste durch Auswaschung in die Oberflächengewässer und in das Grundwasser Aufgrund suboptimale Bedingungen für die Etablierung einer Folgekultur im Herbst und einer späten Saat im Frühjahr in Verbindung mit einer langsamen Jugendentwicklung, bietet der Mais auch optimale Bedingungen für die Wind- und Wassererosion

13 Und: Der regional sehr hohe Flächenanteil von Mais in Verbindung mit einer engen, oftmals eingliedrigen Fruchtfolge hat auch dazu geführt, dass der eigentlich sehr gesunde Mais unter diesen Bedingungen zunehmend von Fusarien befallen wird. Deren Abbauprodukte, die Mycotoxine, konnten bereits im Grundwasser nachgewiesen werden (CAU-Kiel, Prof. Verreet und LLUR S.-H.) und es ist nicht auszuschließen, dass diese ihren Weg auch bis in die Milch finden. Diese Entwicklung durch den Einsatz von Fungiziden bekämpfen zu wollen, würde dieser negativen Entwicklung weiter Vorschub leisten.

14 Die Belastung der Gewässer durch Belastung der Gewässer durch Landwirtschaft und Biomasseerzeugung Vortrag anlässlich der Veranstaltung Bioenergie und Bioökonomie Agrarboom ohne Rücksicht auf die Gewässer am 3. November 2014 in Berlin von: Dr. Frank Steinmann Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein 1. Entwicklung des Biomasseabbaus 2. Problem (-bewusstsein) Biomasse / Mais 3. Nährstoffsituation und Nährstoffverwertung 4. Zustand und Entwicklung der Nitratsituation im Grundwasser 5. Ausblick

15 N_MIN_AUS N_ORG_AUS Zwischen der ausgebrachten Menge an organischer und mineralischer Düngung besteht eine höchst signifikante, aber nur mittlere Korrelation mit einem Maximum von r= 0,44. Die beste Regression ergibt sich bei logarithmischen Berechnung. Dieses ist ein Hinweis darauf, dass die Anrechnung der organischen Düngung auch von deren Höhe (=dem Aufkommen) abhängt. Die Auswertungen geben Hinweise darauf, dass mit einem zunehmenden Einsatz (Aufkommen) an org. Düngung die Berücksichtigung der org. Düngung bei der Gesamtdüngermenge abnimmt und die hohen Mengen an org. Düngung offenbar zunehmend zu einem Entsorgungsproblem werden.

16 N_MIN_AUS N_ORG_AUS Die Berücksichtigung der organischen Dünger bei der Bemessung der Gesamtdüngermenge, erfolgt zu einem viel zu geringem Anteil. Selbst der mineralische Anteil der organischen Dünger wird in der Summe nur zu 50% berücksichtigt.

17 500,0 450,0 H_NZU H_NAB Linear (H_NZU) Linear (H_NAB) N-Zufuhr / N-Abfuhr kg/ha 400,0 350,0 300,0 250,0 200,0 150,0 r= 0,5*** 100,0 r=-0,19*** 50,0 0,0-100,0-75,0-50,0-25,0 0,0 25,0 50,0 75,0 100,0 125,0 150,0 175,0 200,0 225,0 250,0 275,0 300,0 Düngen wir zu viel oder ernten wir zu wenig? N-Saldo kg/ha Wohl eher das erstere Das N-Saldo korreliert wesentlich enger mit der N-Zufuhr als mit der N-Abfuhr (R²=0,25 zu 0,03)

18 N_ORG_DG N_MIN_DG Linear (N_ORG_DG) Linear (N_MIN_DG) r= 0,45*** Düngung kg/ha r= 0,23*** ,0-125,0-100,0-75,0-50,0-25,0 0,0 25,0 50,0 75,0 100,0 125,0 150,0 175,0 200,0 225,0 250,0 275,0 300,0 N-Saldo kg/ha Das N-Saldo korreliert deutlich enger mit der N-Zufuhr aus der mineralischen als mit der N-Zufuhr aus der organischen Düngung (R²=0,16 zu 0,04)

19 25% Beste 25% Schlechteste N-Zufuhr kg/ha N-Abfuhr kg/ha N-Saldo kg/ha Norg Düngung kg/ha Nmin Düngung kg/ha N-Effizienz % Vergleich der 25% der besten Betriebe mit den 25% der schlechtesten Betriebe auf Basis der N- Hoftorbilanzen Die 25% der besten Betriebe zeichnen sich nicht nur durch eine geringere N-Zufuhr, sondern auch durch eine höhere N-Abfuhr aus. Im Gegenzug setzen die 25% der schlechtesten Betriebe sowohl mehr organische als auch mehr mineralische Düngung ein. Der Schwerpunkt der 25% der besten Betriebe liegt im Ackerbau und bei den Kulturen Getreide und Raps

20 Die Belastung der Gewässer durch Belastung der Gewässer durch Landwirtschaft und Biomasseerzeugung Vortrag anlässlich der Veranstaltung Bioenergie und Bioökonomie Agrarboom ohne Rücksicht auf die Gewässer am 3. November 2014 in Berlin von: Dr. Frank Steinmann Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein 1. Entwicklung des Biomasseabbaus 2. Problem (-bewusstsein) Biomasse / Mais 3. Nährstoffsituation und Nährstoffverwertung 4. Zustand und Entwicklung der Nitratsituation im Grundwasser 5. Ausblick

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22 Median: 12,5 mg/l (Mittelwerte: 32,2 mg/l) 25. Perzentil: <0,5 mg/l Nitrat (Probenahme)

23 Nitrat (Probenahme) Median: 12,5 mg/l (Mittelwerte: 32,2 mg/l) 25. Perzentil: <0,5 mg/l Median: 66,9 mg/l (Mittelwerte: 72,2 mg/l) 25. Perzentil: 43,8 mg/l Nitrat (vor Denitrifikation)

24

25

26 signifikant fallender Trend bis 2012 EUA-Nitratmessnetz (repräsentativ)

27 kein Trend Operatives Messnetz WRRL LLUR Dr. Frank Steinmann 27

28 Signifikant steigender Trend EU-Nitratmessnetz (Belastungsmessnetz)

29 Die Belastung der Gewässer durch Belastung der Gewässer durch Landwirtschaft und Biomasseerzeugung Vortrag anlässlich der Veranstaltung Bioenergie und Bioökonomie Agrarboom ohne Rücksicht auf die Gewässer am 3. November 2014 in Berlin von: Dr. Frank Steinmann Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein 1. Entwicklung des Biomasseabbaus 2. Problem (-bewusstsein) Biomasse / Mais 3. Nährstoffsituation und Nährstoffverwertung 4. Zustand und Entwicklung der Nitratsituation im Grundwasser 5. Ausblick 29

30 Die sich abzeichnenden Erfolge durch die AUM (insbesondere Zwischenfrüchte) und die freiwillige Beratung laufen Gefahr, durch den Anbau von Mais für die Erzeugung von Biogas konterkariert zu werden. Die Entwicklung einiger Betriebe geschah zu sehr mit einem Blick auf die (kurzfristige) Optimierung des wirtschaftlichen Gewinns, ohne Beachtung der Grundsätze der guten fachlichen Praxis und ohne den Blick auf eine dauerhafte, umweltverträgliche und Generations übergreifende Entwicklung. So führt ein hoher Viehbesatz in Verbindung mit einer maßgeblich auf Mais basierenden Biogasanlage dazu, dass der Betrieb neben seinem Grünland Mais in einer engen bis hin zu einer eingliedrigen Fruchtfolge anbauen muss. Die Konsequenzen sind eine Degradierung der Böden und der Verlust von Bodenfruchtbarkeit (Humusabbau, Verarmung des Bodenlebens, Verlust an Gefügestabilität, mangelhafte und einseitige Durchwurzelung, Nährstoffverarmung).

31 Die Entwicklung eines Betriebes darf sich nicht nur auf das Vorhalten einer ausreichenden Lagerkapazität beschränken. Vielmehr muss darauf geachtet werden, dass eine pflanzenbedarfsgerechte Verwertungsmöglichkeit der auf dem Betrieb anfallenden Menge an organischer Düngung gewährleistet ist. Dazu gehört: Das Vorhandensein von technischen Möglichkeiten der Ausbringung der organischen Düngung (Schleppschlauch, Schleppschuh, Schlitz- und Injektionstechnik), entweder durch Eigenmechanisierung oder Lohnunternehmer / Maschinenring. Ein entsprechender Arbeitskräftebesatz Ein entsprechendes Kulturartenspektrum (letztlich nicht nur eine Folge von Früchten sondern eine Fruchtfolge)

32 Durch die Tätigkeit der Beratung, begleitet durch Feldversuche (in Wasserschutzgebieten, lw. Zusatzberatung WRRL) wird die Vorzüglichkeit von Untersaaten, Zwischenfrüchten und die Auflockerung einer engen Maisfruchtfolge (z. B. durch Getreide GPS oder aus der Untersaat entwickelte Grasbestände) von den Landwirten zunehmend erkannt und umgesetzt. Auch die Problematik der Stickstoffüberversorgung wird von den an der Beratung teilnehmenden Landwirte zunehmend erkannt, allerdings überwiegt immer noch das Denken, gegen mögliche Ertragsausfälle doch lieber etwas höher mit dem Stickstoff heranzugehen. Pflanzenschutzmittel in geringeren Aufwandmengen als vom Hersteller angegeben anzuwenden, das ist cool, weniger Stickstoff zu düngen, das ist leider immer noch uncool.

33 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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