Zwischenbericht zum Forschungsvorhaben

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1 0 Standortangepasste Anbausysteme für Energiepflanzen Zwischenbericht zum Forschungsvorhaben Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands Phase II (EVA II) Teilprojekt 1: Entwicklung und Optimierung von standortangepassten Anbausystemen für Energiepflanzen im Fruchtfolgeregime auf D-Südstandorten - Kleiner Gärrestversuch - Förderkennzeichen: Versuchsstandort: Trossin / Sachsen Laufzeit des Vorhabens: Berichtszeitraum: Projektleitung: Dr. habil. Christian Röhricht (bis ) / Dr. Kerstin Jäkel Wissenschaftliche Bearbeitung: Dipl.-Biol. Jana Grunewald Versuchsdurchführung: Dipl.-Ing. (FH) Stefan Schröder BioChem agrar GmbH Gerichshain Das Vorhaben wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. v. Gülzow gefördert.

2 0 Inhaltsverzeichnis 1 Versuchsstandort, Versuchsanlage und Versuchsaufbau Versuchsdurchführung (Anbautechnische Daten) und Verlauf der Vegetationsperiode 2009 (Gärrestanlage 1) Bodenbearbeitung Ausbringung Gärrest Angebaute Fruchtarten Aussaat, Aufgang und Saatstärke Pflanzenschutzmitteleinsatz Düngung Ernte Besonderheiten im Verlauf der Vegetationsperiode Ergebnisse des Anbaus von Mais im Kleinen Gärrestversuch Trockenmasseerträge und TS-Gehalte Inhaltsstoffe (nach Weender Analyse und Erweiterte Weender Analyse nach van Soest Nährstoffentzüge durch die Maispflanzen aus dem Boden Theoretische Gasausbeuten bzw. hektarerträge Literaturverzeichnis... 11

3 1 Die durchgeführten Nährstoff- und Humusbilanzierungen im Energiefruchtfolgeversuch EVA I führten zu negativen Salden bei ausschließlich mineralischer Düngung. Aus diesem Grund wurde in der 2. Projektphase die Versuchsfrage aufgegriffen, wie der Gärrest effizient, aber umweltschonend als Düngemittel und zur Stabilisierung der Humusbilanz in Fruchtfolgen mit Energiepflanzen eingesetzt werden kann. Die ersten Ergebnisse aus dem Versuchsjahr 2009 werden im Folgenden dargestellt. 1 Versuchsstandort, Versuchsanlage und Versuchsaufbau Der Gärrestversuch wurde auf einem mittelschluffigen Sandboden (Su3) in Trossin / Dübener Heide Landkreis Nordsachsen angelegt (Bänderparabraunerde mit der Ackerwertzahl 31). Der Standort liegt 120 m ü. NN und ist charakterisiert durch eine Jahresdurchschnittstemperatur von 8,9 C sowie einem 30-jährigen Niederschlagsmittel von 554 mm (DWD, ). An der nächstgelegenen Wetterstation des Sächsischen Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG) in Spröda wurden 9,8 C und 463 mm Niederschlag im Mittel der Jahre 1994 bis 2008 gemessen. Trossin ist nicht nur durch relativ geringe Niederschläge, sondern auch durch eine geringe Wasserspeicherkapazität des Bodens geprägt. Die Nährstoffversorgung der Grundnährstoffe P, K und Mg ist gut bis sehr gut, der ph-wert liegt bei 6,0. Trossin gilt als repräsentativ für die südlichen Gebiete der Fahlerdebodengesellschaften der Moränengebiete im mitteldeutschen Trockengebiet. Die Versuchsfläche befindet sich, wie der Fruchtfolgegrundversuch [Teilprojekt 1], auf der Versuchsstation der Biochem agrar GmbH in Trossin (Block-Parzellenanlage). Es wurden zwei Anlagen (Gärrest-Anlage 1: Aussaat des ersten Fruchtfolgegliedes im Frühjahr 2009; Gärrest-Anlage 2: um ein Jahr zeitlich versetzte Spiegelvariante Beginn: 2010) mit je 8 Parzellen für den kleinen Gärrestversuch mit verschiedenen Düngevarianten (je 4 Parzellen: 100 organische Düngung; je 4 Parzellen: 50 mineralische / 50 organische Düngung) angelegt. Zum Vergleich werden die zu 100 mineralisch gedüngten Parzellen des Fruchtfolgegrundversuchs einbezogen. Die Größe einer Anlageparzelle beträgt 36 m 2 (6 m x 6 m), geerntet werden 18 m 2 (3 m x 6 m). Die Versuchsanlage zeigen die Abbildungen 1 und 2. Für den kleinen Gärrestversuch wurde die Kernfruchtfolge 3 gewählt, da diese Mais in Hauptfruchtstellung sowie Getreide-GPS und Sudangras als Zweitfrucht nach Grünschnittroggen enthält und somit die am weitesten verbreiteten Kulturen für die Biogaserzeugung abbildet: Mais (2009/2010 Hauptfrucht, GPS) Grünschnittroggen (2010/2011 Winterzwischenfrucht, GPS) Sorghum (2010/2011, Zweitfrucht, GPS) Wintertriticale (2011/2012 Hauptfrucht, GPS) Einjähriges Weidelgras (2011/2012 Sommerzwischenfrucht, GPS) Winterroggen (2012/2013 Hauptfrucht, Kornnutzung)

4 2 Gärrestversuch Anlage 2 (ab 2010) Vorfrucht: Roggen obere 4 Parzellen: Düngung 50 organisch / 50 mineralisch untere 4 Parzellen: Düngung 100 organisch mit Gärrest Gärrestversuch Anlage 1 (ab 2009) obere 4 Parzellen: Düngung 50 organisch / 50 mineralisch untere 4 Parzellen: Düngung 100 organisch mit Gärrest Versuch der Biochem agrar GmbH Fruchtfolgegrundversuch (Spiegelvariante Anlage 4 Fruchtfolgegrundversuch (Anlage 3 ab 2009) ab 2010) 3 d 3 d 3 c 3 c 3 b 3 b 3 a 3 a Abbildung 1: Kleiner Gärrestversuch (rot) mit zwei mal 8 Parzellen zur Erprobung von zwei verschiedenen Düngevarianten organische Düngung mit Gärrest und 50 organische / 50 mineralische Düngung (oben links: Spiegelvariante / Gärrestanlage 2 ab 2010; oben rechts: Gärrestanlage 1 ab 2009) auf der Versuchsstation der Biochem agrar GmBH in Trossin. Zum Vergleich werden die Parzellen der Fruchtfolge 3 aus dem Fruchtfolgegrundversuch mit 100 mineralischer Düngung einbezogen (unten Fruchtfolge 3: rot).

5 3 Abbildung 2: Gärrest-Anlage 1 auf der Versuchsstation der Biochem agrar GmbH in Trossin erstes Fruchtfolgeglied: Mais, links: kurz nach dem Aufgang (25. Mai 2009), rechts: 29. Juni Versuchsdurchführung (Anbautechnische Daten) und Verlauf der Vegetationsperiode 2009 (Gärrestanlage 1) Im Vegetationsjahr 2009 konnte das erste Fruchtfolgeglied Mais erfolgreich von Anlage 1 geerntet werden, die nachfolgende Winterzwischenfrucht Grünschnittroggen wurde Ende September gedrillt. Auf der Spiegelung (Anlage 2, Beginn der Versuchsdurchführung: 2010) wurde eine Vorfrucht (Roggen), ohne Aufnahme der Ernteergebnisse, angebaut. Auf Anlage 2 erfolgte im Jahr 2009 keine Ausbringung von Gärrest!!!! Die anbautechnischen Daten für Gärrestanlage 1 sind nachfolgend aufgelistet: Bodenbearbeitung: gepflügt Case + 3-Schar-Pflug x gegrubbert Case + Federzinkengrubber Ausbringung Gärrest: Datum der Ausbringung: vor der Mais-Aussaat am Ausgangssubstrate des Gärrests: Rinder- und Schweinegülle, Mais- und Grassilage, sowie in geringen Mengen Getreideganzpflanzensilage Herkunft des Gärrests: Biogasanlage der Presseler Landwirtschafts-GmbH in Pressel (ca. 10 km südwestlich von Trossin, Dübener Heide) Gärresteigenschaften: TS = 5,3 ; ph = 7,5, C = 2,22 ; NH 4 = 0,23 ; Nges = 0,43 ; P = 0,08 ; K = 0,27 ; Mg = 0,07 sofortige Einarbeitung mit praxisüblicher Großtechnik (Schlauchtechnik, eigene Konstruktion der Biochem agrar GmbH) in den Oberboden (Zetor und Federzinkengrubber) Abbildung 3: Ausbringung des Gärrests am mithilfe der Schlauchtechnik kurz vor der Mais-Aussaat auf der Versuchsparzelle mit 100 organischer Düngung (Gärrestanlage 1) in Trossin.

6 4 angebaute Fruchtarten: Pflanzenart: Mais Sorte: Atletico Saatgutvertrieb: KWS Saat AG Aussaat, Aufgang und Saatstärke: Pflanzenart: Mais Datum der Aussaat: Aufgang (BBCH = 12): Datum: Pflanzen / lfd. m: Ø 9 Saattechnik: Einzelkornsaat (mit Hege 76) Saatstärke: Abstand Ablage: 13,2 cm Reihenabstand: 75 cm Pflanzenschutzmitteleinsatz: Düngung mit Gärrest (100 organisch und organo-mineralisch): Pflanzenart: Mais Datum der Gabe: BBCH-Stadium: 15 Name des Präparates + Funktion: Gardo Gold Herbizid Aufwandmenge: 3,8 l/ha 100 mineralische Düngung (Fruchtfolgegrundversuch): Pflanzenart: Mais Datum der Gabe: BBCH-Stadium: Name des Präparates + Funktion: 1) Calaris Herbizid, 2) Gardo Gold Herbizid Aufwandmenge: 1) 1,5 l/ha, 2) 3,5 l/ha Düngung: Die Düngung erfolgt(e) mit 3 Faktorstufen (100 mineralisch; 50 Gärrest / 50 mineralisch und 100 Gärrest), jeweils mit 4 Wiederholungen und in 2 Anlagen (1. Anlage und um ein Jahr zeitlich versetzte Spiegelvariante 2). Daraus ergeben sich 24 Parzellen (3 Varianten x 4 Wiederholungen x 2 Anlagen). Das Düngekonzept für Stickstoff ist in Tabelle 1 zusammen gefasst. Die mit dem Gärrest ausgebrachten Mengen der Makronährstoffe Phosphor, Kalium und Magnesium sind in Tabelle 2 aufgelistet.

7 5 Tabelle 1: Stickstoff-Düngekonzept des Gärrestversuchs: Aufwandmenge [kg/ha bzw. m 3 /ha], Düngerart und Zeitpunkt / Datum der Düngung für die drei Düngevarianten des Gärrestversuchs am Standort Trossin für Mais im Vegetationsjahr 2009, Anlage 1. Düngevariante Menge [ N-Bedarf / Form] Zeitpunkt Düngung Datum Düngerart Nsoll [kg/ha] Aufwandmenge* [kg/ha bzw. m 3 /ha] 100 mineralisch 50 mineralisch / 50 Gärrest 100 / minera. zur Saat KAS kg/ha 50 / minera. zur Saat KAS 50 / org. vor Saat Gärrest kg/ha 75 24,9 m 3 /ha 100 Gärrest 100 / org. vor Saat Gärrest ,8 m 3 /ha * MDÄ des Gärrests = 70 Tabelle 2: Ausgebrachte Mengen der Makronährstoffe P, K und Mg (in kg/ha) bei Gärrestdüngung (Faktorstufe: 50 und 100 ) am am Versuchsstandort Trossin, Gärrest- Anlage 1, vor der Mais-Aussaat. Düngevariante Aufwandmenge Gärrest [m 3 /ha] Makronährstoff Ausgebrachte [kg/ha]* Menge 100 Gärrest 49,8 Phosphor 39,9 Kalium 134,6 Magnesium 34,9 50 mineralisch / 50 Gärrest * MDÄ des Gärrests = 70 24,9 Phosphor 19,9 Kalium 67,3 Magnesium 17,4 Ernte: Die Ernte der Kernparzelle (3 m x 6 m = 18 m 2 ) erfolgte mithilfe des Parzellenhäckslers Hege 212 am (BBCH-Stadium: 83, BBCH-Vorgabe: 77-83). Bei der Wahl des Erntetermins wurde das Entwicklungsstadium der Pflanzen (BBCH-Stadium), insbesondere aber die technologische Reife (Trockensubstanz-(TS-)Gehalt) berücksichtigt. Dazu wurden regelmäßig Probeernten in der Randparzelle durchgeführt. Aus dem frischen Erntegut (Häcksellänge: 1 cm) wurde Probenmaterial für die Inhaltsstoffanalysen, sowie zur des Bestimmung des Trockenmasse-Ertrages und TS-Gehaltes gewonnen. Besonderheiten im Verlauf der Vegetationsperiode 2009: Der Aufgang des Mais (BBCH = 12) verlief auf allen Parzellen problemlos und begann 18 Tage nach Aussaat mit durchschnittlich 9 Pflanzen / lfd. Meter (mittlere Aufgangsdauer von Mais bei einer Bodentemperatur von C: 18 bis 20 Tage, BECKMANN & KOLBE 2002). Der Maisbestand konnte sich im Verlauf der Vegetationsperiode sehr gut etablieren, wobei die Pflanzendichte unverändert blieb (Boni-

8 6 tur der Bestandesdichte bei BBCH 30 [ ] und BBCH 61 [ ]). Der Mais wuchs bei Düngung mit Gärrest (100 organisch und 50 organisch / 50 mineralisch) schneller und höher als auf den 100 mineralisch gedüngten Parzellen (Längenzunahme BBCH 30 BBCH 61: 203 cm bei mineralischer Düngung, 217 bzw. 212 cm bei ausschließlich organischer Düngung bzw. organomineralischer Düngung; Wuchshöhe zur Ernte [BBCH 83]: 279 cm bei mineralischer Düngung, 299 bzw. 298 cm bei ausschließlich organischer bzw. organo-mineralischer Düngung). Die Unkrautreduzierung konnte erfolgreich durchgeführt werden (0 Segetalflora bei Bonitur im BBCH-Stadium 61 [ ]). An wenigen, mit Gärrest gedüngten Pflanzen wurden im Juni weiße Gallen (Maisbeulenbrand) beobachtet, die jedoch keine negativen Auswirkungen (u. a. Ernteeinbußen) zur Folge hatten. In den Maisbeständen aller Düngevarianten wurde während der Fruchtentwicklung ( , BBCH = 71, Beginn der Kornbildung) der Maiszünsler (BSA-Note 3) bonitiert. Lagerneigung konnte nicht festegestellt werden. 3 Ergebnisse des Anbaus von Mais im kleinen Gärrestversuch Trockenmasseerträge und TS-Gehalte Das erste Fruchtfolgeglied Mais (Sorte Atletico) wurde am im Stadium der frühen Teigreife mit einem TS-Gehalt von geerntet. Die Trockenmasseerträge (in dt/ha) sind in Abb. 4 dargestellt. Den geringsten Ertrag an Trockenmasse erzielte Mais bei 100 mineralischer Düngung (145,4 ± 6,8 dt / ha [105 C]). Mineralische Dünger, wie KAS-Dünger (Kalkammonsalpeter: 13,5 Ammoniumstickstoff, 13,5 Nitrat-N), sind sofort wirksam, d. h. die wasserlöslichen Mineralien können von der Pflanzenwurzel sehr schnell aufgenommen werden. Ein Nachteil ist allerdings die kurze bis mittlere Wirkzeit. Einen Mehrertrag von 20 (174,4 ± 5,5 dt / ha) realisierte die organische Düngung mit Gärrest (Ausgangssubstrate pflanzlicher Herkunft). Es wird davon ausgegangen, dass ca. 50 der Makronährstoffe P, K und Mg kurzfristig verfügbar sind (LWK NORDRHEIN-WESTFALEN 2009). Weitere Mineralstoffe werden nach und nach bei der Zersetzung der organischen Masse durch Destruenten, wie Pilze und Bakterien, frei gesetzt (Langzeitwirkung des organischen Düngers und Auffüllung des Bodenvorrates). Die Aktivität der Bodenmikroorganismen ist dabei von mehreren Faktoren, wie Bodentemperatur, Wassergehalt und Bodenreaktion abhängig. Die Wirksamkeit des Stickstoffs wird wesentlich von der Bindungsform bestimmt (Ammonium- und Nitrat-N sind sofort pflanzenverfügbar; durch Nitrifikation können allerdings N-Verluste entstehen [Nitratauswaschung]; lange Wirkzeit durch Freisetzung mineralischer Stickstoffformen bei mikrobieller Umwandlung des organisch gebundenen Stickstoffs). Im Vergleich zur mineralischen Düngung fördert organischer Dünger die Humusbildung (Dauerhumus) und somit das Wasser- und Nährstoffbindungsvermögen (Bodenfruchtbarkeit). Die organisch-mineralische Düngung (50 KAS-Dünger / 50 Gärrest) erzielte einen durchschnittlichen Ertrag an Trockenmasse von 181,5 ± 6,7 dt / ha (im Vergleich zu mineralischer Düngung ein Mehrertrag von 25, verglichen mit organischer Düngung ein 4 höherer Ertrag). Da einige Makronährstoffe, wie Phosphat, in organischer Biomasse in schwerer verfügbaren Bindungsformen vorliegen können, kann eine zusätzliche mineralische Düngung kurzfristig auftretende Nährstoffmangelsituationen kompensieren (LWK NORDRHEIN-WESTFALEN 2009). Die gedüngten Mineralien werden

9 7 an den Abbauprodukten des Gärrestes (u. a. Huminsäuren) adsorbiert und gegenüber der 100 mineralisch gedüngten Variante weniger schnell ausgewaschen (längere Pflanzenverfügbarkeit). 200,0 175,0 150,0 163,7 162,2 151,6 149,8 155,5 143,4 148,3 136,7 188,0 174,9 157,4 ± 7,1 145,4 ± 6,8 189,2 196,4 175,1 180,4 179,6 167,9 188,3 ± 6,9 205,2 174,4 ± 190,9 194,5 5,5 180,7 187,1 175,3 193,7 179,2 195,1 ± 7,5 181,5 ± 6,7 T ro c k e n m a s s e e rtra g [d t/h a ] 125,0 100,0 75,0 50,0 25,0 0,0 GR 1 GR 2 GR 3 GR 4 gesamt GR 1 GR 2 GR 3 GR 4 gesamt GR 1 GR 2 GR 3 GR 4 gesamt Abbildung 4: Trockenmasseerträge (Einzelwerte von 4 Wiederholungen [GR 1-4] und Mittelwert [gesamt ± Stabw]) von Mais (in dt/ha) bei drei verschiedenen Düngevarianten (100 mineralisch - schwarz, 100 Gärrest rot und 50 mineralisch / 50 organisch grün; 1. Säule = 60 C Trocknung, 2. Säule = 105 C Trocknung) am Versuchsstandort Trossin (AZ 31, Su3), Gärrest-Anlage 1 + FF 3 aus Grundversuch Anlage 3, 2009, GR = Gärrestversuchsparzelle. Qualitativ hochwertige Silagen lassen sich nur mit Trockensubstanzgehalten des Erntegutes zwischen 28 und 35 (REEKER ET AL. 2008) erzeugen. Mais konnte im Vegetationsjahr 2009 die erzielten TS- Gehalte erbringen (30-32 ). Inhaltsstoffe (nach Weender Analyse und Erweiterte Weender Analyse nach van Soest) Die Inhaltsstoffcharakteristik der im Gärrestversuch untersuchten Maisbestände bei verschiedenen Düngevarianten zeigt Tabelle 3. Tabelle 4 gibt die Aufschlüsselung der Rohasche in die Makronährstoffe Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor, Kalium, Magnesium, Schwefel, Calcium und die Mikronährstoffe Silizium, Chlor, Natrium und Eisen wieder.

10 8 Nährstoffentzüge durch die Maispflanzen aus dem Boden Die Ansprüche der Pflanzen an die Versorgung mit Nährstoffen sind sehr verschieden. Die Nährstoffentzüge aus dem Boden durch die im Vegetationsjahr 2009 angebauten Maispflanzen bei den drei im Gärrestversuch untersuchten Düngungsvarianten gibt Tabelle 5 wieder. Die größte Extraktion von Bodennährstoffen ist vorwiegend bei Mais auf den mit Gärrest gedüngten Parzellen, vor allem bedingt durch das höhere Ertragsniveau im Vergleich zu 100 mineralischer Düngung, zu verzeichnen. Theoretische Gasausbeuten bzw. -hektarerträge Die Berechnung der theoretischen Biogas- und Methanausbeuten (in l/kg ots) erfolgte anhand der über die WEENDER Futtermittelanalyse bestimmten Inhaltsstoffe (Rohprotein, Rohfaser, Rohfett, Rohasche und N-freie Extraktstoffe) sowie deren Verdaulichkeiten mithilfe der Anleitung in der Handreichung Biogasgewinnung und -nutzung (FNR 2005). Die Verdaulichkeitskoeffizienten (Rohprotein = 58, Rohfett = 72, Rohfaser = 61 und N-freie Extraktstoffe = 79, n = 111 Analysen) wurden der DLG-Futterwerttabelle für Wiederkäuer (Tabelle 1 frisches Erntegut Grünfutter, Wurzeln, Knollen u.s.w. - Mais, UNIVERSITÄT HOHENHEIM 1997, Auflistung von Willms) entnommen. Es wurde das dem Entwicklungsstadium zur Ernte (BBCH = 83) nächste DLG-Stadium (Beginn der Teigreife, Kolbenanteil = mittel, ) ausgewählt. Unter Einbeziehung des Trockenmasseertrages [dt/ha] und des ots-gehaltes [] wurden die Hektarerträge an Biogas und Methangas [m 3 /ha] für Mais, geerntet von den Parzellen unterschiedlicher Düngung, bestimmt (siehe Tabelle 6). Die spezifischen Biogas- bzw. Methangasausbeuten (in l/kg ots) sind in großem Maße von der biochemischen Zusammensetzung der Trockenmasse der Maispflanzen (vgl. Tabelle 3) abhängig. Sie variieren bei den drei untersuchten Düngevarianten nur geringfügig. Bei mineralischer Düngung erzielte Mais durchschnittliche Biogas- bzw. Methangasausbeuten von 523 bzw. 285 l/kg ots. Eine geringe Mehrausbeute von 4 (545 l Biogas/kg ots bzw. 295 l Methangas/kg ots) erreichte Mais bei Gabe von Gärrest (beide Faktorstufen). Dies ist auf die höheren, energiereichen Rohfettgehalte (organisch gedüngt: 2,4 in ; mineralisch gedüngt: 1,6 in ) und die niedrigeren Rohfasergehalte (schwer verdauliche Kohlenhydrate organisch gedüngt: 27 ; mineralisch gedüngt: 36 ) im Erntegut des organisch gedüngten Maises (50 und 100 ) zurück zu führen. Für die Energiegewinnung ist der Flächenertrag an Biogas, vor allem Methangas, von Bedeutung. Er ist das Produkt aus der spezifischen Biogas-/Methanleistung [l/kg ots] und dem Trockenmasseertrag [dt/ha]. Wie in Tabelle 6 ersichtlich ist, korrelieren die Gashektarerträge mit den Trockenmasseerträgen. Demzufolge erreichte Mais bei organo-mineralischer Düngung auch die höchsten Biogas- (9526 m 3 /ha) und Methangaserträge (5161 m 3 /ha), gefolgt vom Mais, welcher von den Parzellen mit ausschließlicher Gärrestgabe geerntet wurde (Biogas: 9137 m 3 /ha, Methangas: 4917 m 3 /ha). Im Fruchtfolgegrundversuch (100 mineralische Düngung) wurden die geringsten Mais-Gaserträge von 7577 m 3 Biogas/ha und 4130 m 3 Methangas/ha berechnet. Die Biogasqualität unterscheidet sich in Bezug auf unterschiedliche Düngung des Maises kaum. Der Methangehalt im Biogas liegt zwischen 54 und 55 (Tabelle 6).

11 9 Tabelle 3: Inhaltsstoffe (RA Rohasche, RP Rohprotein, RL Rohfett, RF Rohfaser, NfE N-freie Extraktstoffe, NDF, ADF, ADL (Lignin), Stärke und Gesamtzucker in der Trockenmasse [] in ; Mittelwert aus 4 Proben/Parzellen) der untersuchten Maisbestände im Gärrestversuch bei drei Düngevarianten am Versuchsstandort Trossin (Su3, AZ 31), Versuchsjahr Düngevariante (BBCH-Stadium zur Ernte) TS in FM* RA in RP in RL in RF in NfE in NDF in ADF in ADL in Stärke in Zucker ges. in 100 organisch (83) 29,6 3,95 5,81 2,39 27,92 59,93 60,25 29,41 4,04 20,62 6,51 50 org. / 50 miner. (83) 31,5 3,84 6,96 2,42 26,26 60,52 64,35 33,79 4,41 21,65 4, mineralisch (83) 31,1 3,75 7,84 1,62 35,65 51,14 59,83 30,73 3,59 22,44 4,22 TS = Trockensubstanz, FM = Frischmasse, = Trockenmasse * TS-Gehalt [] ermittelt durch Trocknung bei 105 C bis zur Gewichtskonstanz. Tabelle 4: Makro- (C, N, P, K, Mg, S, Ca in der []) und Mikronährstoffe (Si, Cl, Fe, Na in der []) in den Maispflanzen des Gärrestsversuchs bei drei Düngevarianten am Standort Trossin (Su3, AZ 31), Versuchsjahr Je Faktorstufe wurden 4 Proben (= 4 Parzellen) untersucht. Düngevariante (BBCH- Stadium zur Ernte) TS in FM* C in N in P in K in 100 organisch (83) 29,6 46,48 0,93 0,20 1,23 0,20 0,07 0,28 0,60 0,15 0,010 0,03 50 org. / 50 min. (83) 31,5 46,65 1,11 0,20 1,09 0,23 0,08 0,34 0,52 0,11 0,010 0, mineralisch (83) 31,1 46,87 1,25 0,17 1,10 0,26 0,09 0,35 0,48 0,06 0,013 0,03 TS = Trockensubstanz, FM = Frischmasse * TS-Gehalt [] ermittelt durch Trocknung bei 105 C bis zur Gewichtskonstanz. Mg in S in Ca in Si in Cl in Fe in Na in Tabelle 5: Nährstoffentzüge (C, N, P, K, Mg, S, Ca, Si, Cl, Fe und Na in kg/ha) der Maisbestände des Gärrestversuchs aus dem Boden (bei Düngung mit drei Faktorstufen) am Standort Trossin (Su3, AZ 31), n = 4. Düngevariante (BBCH- C- N- P- K- Mg- S- Ca- Si- Cl- Fe- Na- Entzug Entzug Entzug Entzug Entzug Entzug Entzug Entzug Entzug Entzug Entzug Stadium zur Ernte) dt/ha* kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha 100 organisch (83) 174, ,19 162,25 35,32 214,81 34,45 11,79 50,13 104,19 25,71 1,70 5,23 organo-minera. (83) 181, ,73 202,53 36,33 197,02 41,76 14,97 61,68 95,06 19,99 1,82 5, mineralisch (83) 145, ,57 182,57 25,43 160,62 37,56 12,60 50,72 70,39 8,44 1,85 4,41 * Trockenmasse-(-)Ertrag [dt/ha] bezieht sich auf Trocknung bei 105 C.

12 10 Tabelle 6: Theoretische Biogas- [l/kg ots und m 3 /ha] und Methanerträge [l/kg ots und m 3 /ha], sowie Methangehalte [] von Mais beim Anbau auf Parzellen unterschiedlicher Düngung (organisch, organo-mineralisch und mineralisch) am Standort Trossin (Su3, AZ 31) des Versuchsjahres 2009 (n = 4 Proben je Düngevariante). Düngevariante ots - Ertrag dt/ha* Biogas (min / max / Mittel) Gasausbeuten l/kg ots Methangas (min / max / Mittel) Biogas (min, max, Mittel) Gashektarerträge m 3 /ha Methangas (min, max, Mittel) 100 organisch 96,1 174,4 507,8 / 582,8 / 545,3 280,8 / 308,1 / 293,5 8508,7 / 9764,8 / 9136,8 4705,0 / 5161,9 / 4916,8 53,8 organo-mineralisch 96,2 181,5 508,0 / 583,1 / 545,5 281,9 / 309,2 / 295,5 8870,5 / 10182,2 / 9526,4 4922,7 / 5399,0 / 5161,0 54,2 100 mineralisch 99,6 145,4 486,9 / 559,6 / 523,3 272,2 / 298,3 / 285,3 7050,6 / 8102,6 / 7576,7 3941,0 / 4319,7 / 4130,4 54,5 ots = organische Trockensubstanz, = Trockenmasse * Ertrag ermittelt durch Trocknung des Erntegutes bei 105 C. Methan gehalt Vol

13 11 4 Literaturverzeichnis: Beckmann, U., Kolbe, H. (2002): Maisanbau im ökologischen Landbau. Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (2005): Handreichung Biogasgewinnung und nutzung. Landwirtschaftskammer Nordrhein Westfalen (2009): Wirtschaftsdünger, organische und organischmineralische Dünger. Reeker, H., Rühl, B., Richert, O. (2008): Qualität fängt bei der Ernte an! BIENE Service GmbH, Hopsten. Universität Hohenheim (1997): DLG-Futterwerttabellen Wiederkäuer. 7. Auflage, DLG-Verlag.