Düngewirkung von Gärresten

Transkript

1 Düngewirkung von en Dr. W. Zorn, H. Schröter Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft Jena Ref. Acker- und Pflanzenbau

2 Problemstellung - e Starker Anstieg der Biogaserzeugung Größerer Anfall von en / Gärprodukten Starker Anstieg der Mineraldüngerpreise Effizienter und umweltverträglicher Einsatz der e Ziel der Untersuchungen: Wirkung der e/gärprodukten aus der Biogaserzeugung auf Ertrag, Mineraldüngeräquivalent und Boden; Sachgerechte Verwertung der e;

3 Gesamt-N-Gehalt, Ammonium-N-Anteil und ph-wert der Biogassubstrate vor und nach der Vergärung (Mittel von 57 Biogasanlagen) Vor Vergärung Nach Vergärung N t % 0,48 0,42 NH 4 -N % von N t ph 6,71 7,90 Quelle: G. Reinhold Maßnahmen zur Minimierung der Ammoniakemissionen Kalkung vor der ausbringung!

4 Zusammensetzung der verwendeten e - 1 (Mittelwerte) Parameter Ri-Gülle (Ri-Gülle) (Speiser.) Feldversuch Ri- Gülle (Ri-Gülle) (Nawaro, Stm) Mikroparzellenversuch Jena S-Gülle Bad Salzungen Feldversuch Dornburg TS % 10,5 6,5 3,6 10,1 5,8 12,0 2,8 N t % 0,40 0,38 0,50 0,42 0,30 0,79 0,45 NH 4 -N 0,21 0,26 0,42 0,21 0,19 0,51 0,40 NH 4 -N % N t ph-wert 6,6 7,6 7,9 6,8 7,6 7,7 7,9 C org % d.tm 4,68 2,78 1,33 4,71 2,19 3,84 1,11 ots % d.tm Die Vergärung reduziert den Gehalt an org. TS (Glühverlust)!

5 Zusammensetzung der verwendeten e - 2 (Mittelwerte) Parameter Ri-Gülle (Ri-Gülle) (Speiser.) Feldversuch Ri- Gülle (Ri-Gülle) (Nawaro, Stm) Mikroparzellenversuch Jena S-Gülle Bad Salzungen Feldversuch Dornburg N t % 0,40 0,38 0,50 0,42 0,30 0,79 0,45 NH 4 -N 0,21 0,26 0,42 0,21 0,19 0,51 0,40 P % 0,08 0,09 0,07 0,08 0,06 0,12 0,04 K % 0,27 0,27 0,18 0,33 0,29 0,60 0,29 mit 30 m 3 Gülle bzw. werden folgende P- und K-Mengen ausgebracht: P kg /ha K kg/ha Bei düngung auch den P- und K-Bedarf berücksichtigen!

6 Feldversuche zur Ermittlung von Ertragswirkung und N-MDÄ von en (Dornburg, Bad Salzungen) Dornburg Lößparabraunerde Lö1c auf Muschelkalkverwitterung stark toniger Schluff Az m ü. NN 8,3 C 584 mm Niederschlag Bad Salzungen Braunerde V4a aus Buntsandsteinverwitterung lehmiger Sand Az m ü. NN 7,7 C 566 mm Niederschlag Mineral. N-Düngung als KAS (0/50/75/100% des N-Bedarfs) Org. N-Düng.: 100% N-Bedarf (+ 0 / 25 / 50 % als KAS) 1 Rindergülle, 3 e insgesamt 16 Prüfglieder Mineral. N-Düngung als KAS (0/60/100/140% des N-Bedarfs) Org. N-Düng.: 100% N-Bedarf (+ 0 / 40 % als KAS) 1 Rindergülle, 2 e insgesamt 10 Prüfglieder Fruchtfolge: 2009 Silomais 2010 Winterweizen 2011 Wintergerste 2012 : Dornburg: Winterraps, Bad Salzungen: Weidelgras

7 Beispiel: Mineralische bzw. organische N-Düngung zu Winterweizen (N-Bedarf nach SBA: 150 kg N/ha) Dornburg m 3 / ha 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Varianten: ohne miner. N-Düngung + 37,5 kg N/ha als KAS + 75 kg N/ha als KAS 150 kg N/ha, KAS Norg NH4-N

8 Gülleausbringung in den Feldversuchen ab 2009

9 versuch in Dornburg, Wintergerste 2011

10 Mikroparzellenversuch (Parzellengröße: 0,5 m 2 ) Jena-Zwätzen 4 Böden: Löß, Gneis, Muschelkalk, Buntsandstein Fruchtfolge 2007 Silomais 2010: Fu-Roggen/Silomais 2008: Fu-Roggen/Silomais 2011: Winterweizen 2009: Winterweizen 2012: Sommerfuttergerste

11 Gülle- und düngung im Mikroparzellenversuch Jena-Zwätzen, Ri-Gülle Ri-Gülle BBG-Nawaro S-Gülle roh vergoren vergoren vergoren 10% TS 5,8% TS 12% TS 2,8% TS

12 Bemessung der Düngung im Mikroparzellenversuch PG Bezeichnung Bemessung der Düngung 1 ohne N ohne N 2 KAS 3 Rindergülle 4 (Rindergülle) 5 (Nawaro + Stm.) 6 (Schweinegülle) 7 (Nawaro + Stm.) + PIADIN 8 (Schweinegülle) + PIADIN einheitliche N-Düngung (Bezugsbasis: Gesamt-N, ohne Anzug von Verlusten) Höhe nach Beratungsempfehlung Stickstoff-Bedarfs-Analyse der TLL ausbringung: (Gießkanne) Getreide: Zeitpunkt der 1. N-Gabe (Wi-Weizen: 2 Gaben) Silomais: vor Saat (Einarbeitung)

13 Beispiel: Kornertrag von Winterweizen in Abhängigkeit von der organischen und mineralischen Düngung (Dornburg, 2010) Organische Düngung (brutto): 100% des N-Bedarfs ohne OD Ri-Gülle (Ri-Gülle) (Nawaro) (S-Gülle, Nawaro) dt/ha min. N-Düngung (% des N-Bedarfs)

14 Beispiel: Saatertrag von Winterraps in Abhängigkeit von der organischen und mineralischen Düngung (Dornburg, 2012) ohne OD Organische Düngung (brutto): 100% des N-Bedarfs Ri-Gülle (Ri-Gülle) (Nawaro) (S-Gülle, Nawaro) 55 dt/ha min. N-Düngung (% des N-Bedarfs)

15 Kornertrag Wintergerste in Abhängigkeit von org. und min. N-Düngung (Bad Salzungen, 2011) 45 ohne OD SPR Ri-Gülle Ri-Gülle dt/ha min. N-Düngung (% des N-Bedarfs)

16 e-versuch in VST Bad Salzungen, Wintergerste 2011 (extremes Trockenjahr)

17 Berechnung des N-Mineraldüngeräquivalentes (N-MDÄ) der organischen Dünger Mehrertrag durch organische Dünger *100 N-MDÄ (%) = Mehrertrag durch mineralischen N-Dünger

18 N-Mineraldüngeräquivalent (N-MDÄ) von Gülle und im Kleinparzellenversuch ( , 8 Versuchsernten, Mittel von 4 Böden) Prüfglied NH 4 -N-Anteil an Gesamt-N % N-MDÄ % miner. N Rindergülle (Ri-Gülle) (Nawaro) (S-Gülle) (Nawaro) + PIADIN 1) (S-Gülle) + PIADIN 1) ) N-Fracht über PIADIN von 1,8 kg N/ha bei der Betrachtung vernachlässigt

19 Jährliche und mittlere N-MDÄ (in %) im Vergleich zum NH 4 -N-Anteil an Gesamt-N Bad Salzungen Prüfglied NH 4 -N- Anteil an Gesamt-N % Silomais 2009 Winterweizen 2010 Wintergerste 2011 Weidelgras 2012 Mittel (Speiserest) Ri-Gülle (Ri-Gülle) Dornburg Prüfglied NH 4 -N- Silomais Anteil an 2009 Gesamt-N % Winterweizen 2010 Wintergerste 2011 Winterraps 2012 Mittel Ri-Gülle (Rindergülle) (Nawaro)) (Schweinegülle)

20 Mittleres N-MDÄ von Gülle und in Abhängigkeit vom NH 4 -N-Anteil am Gesamt-N-Gehalt (Dornburg, Bad Salzungen, ) N-MDÄ % Dornburg Bad Salzungen NH 4 -N-Anteil an Gesamt %

21 Fazit e 1 e aus der Biogaserzeugung können entsprechend dem betrieblichen Nährstoffbedarf gut im Ackerbau verwertet werden. Hohe Variabilität der zusammensetzung zwischen verschiedenen Biogasanlagen. N-MDÄ der e korreliert mit dem Ammoniumgehalt (Analysen!). Trockenjahr 2011: bessere N-Wirkung TS-ärmerer e (schnelleres Eindringen dünnflüssigerer Produkte). Keine Hinweise auf Verringerung des Humusgehaltes im Boden durch die Biogaserzeugung (organische Substanz von en ist offensichtlich abbaustabiler im Vergleich zu unvergorener Gülle)

22 Fazit - e 2 Die langjährige Anwendung von en im Ackerbau hat in unseren bisherigen Untersuchungen bisher zu keiner Verschlechterung der Bodenfruchtbarkeit wie zur Versauerung oder Verschlämmung geführt. In Thüringen waren Erosionsfälle nicht auf den Einsatz von en zurückzuführen. Bei Beachtung der guten fachlichen Praxis (z. B. N-, P- und K-Düngebedarf der Kulturen) ergeben sich keine nachteilige Wirkung (Warum sollen die mineralischen Bestandteile der e schlechter sein die der Gülle?) Wichtigster Gesichtspunkt für Praktiker: verlustarme Ausbringung der e Weitere Untersuchungen geplant: z. B. Aggregatstabilität

23 Einfluß des NH 4 -N-Anteils auf N-MDÄ