Pflanzenbauliche P-Nutzung aus Reststoffen ein Beitrag zum Ressourcenschutz

Transkript

1 Pflanzenbauliche P-Nutzung aus Reststoffen ein Beitrag zum Ressourcenschutz Bettina Eichler-Löbermann, Silvia Bachmann, Telse Vogel Universität Rostock Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät, 1

2 Reststoffe P Verfügbarkeit Pflanzen P Effizienz 2

3 Nährstoffquelle Pflanzenaschen Klärschlammprodukte Struvit Melasse Gärreste Kompost, Stallmist,Gülle Pflanzen Gräser, Mais, Gerste, Amarant, Lupine, Phacelia, Buchweizen Sorghum, Raps... Mischkulturen Labor-, Gefäß-, Feldversuche Mehrere Standorte/Böden

4 Produkte Abwasserbehandlung Attraktive P-Konzentrationen (bes. Struvit) Struvit Gute P- Düngungseffekte bei vielen Kulturen im Gefäß- und Feldversuch Behandlung der KS-Aschen P (%) Solar KS 2,3 Al-P-KSA 4,9 / 9,7 Ca-P-KSA 4,5 / 6,3 Mg-P-KSA 3,7 / 6,1 Struvit 10,3 TSP 20,1 In Zusammenarbeit mit den Berliner Wasserbetriebe, Outotec GmbH, Uni Darmstadt 4

5 Produkte Abwasserbehandlung P-Aufnahme von Fruchtarten Gefäßversuch, * sign. verschieden von der Kontrolle 5

6 Pflanzenaschen - P-Gehalte abhängig vom Material (ca % P) - Gute P-Düngewirkung (P-Aufnahmen, P Pools im Boden) besonders auf sandigen Böden ph - Effekt - Keine Behandlung der Aschen notwendig P (%) Holz- A 0,8 Getr.stroh-A 1,0 / 1,6 Getr.Korn - A 7,8 / 10,5 Raps - A 9,1 TSP 20,1 In Zusammenarbeit mit den ATB Potsdam, Uni Innsbruck, vti Trenthorst 6

7 Einfluss der Aschen auf P-Aufnahmen im Gefäßversuch Biomasseaschen Asche/Pflanze Mais Raps Weidelgras Gerste Lupine Phacelia Kontrolle Ölrettich Buchweizen KCL TSP Rapsmehl-A Stroh-A Getreide-A MW Aschen Sign. P 0,05 *** *** *** *** ns * ** ns rel. values, 6 kg sandy soil, Sign. interactions crop x fertilization, (Schiemenz & Eichler, Nutr Cycl Agroecos. 2010) Kombination Aschen x P mobilisierende Zwischenkulturen 7

8 Gärreste Hohe Bio-Verfügbarkeit des P in den Gärresten, Anreicherung von P in der Festphase Wirkung auf Ertrag, P-Aufnahme und P-Pools im Boden vergleichbar mit unvergorenen Substrate und TSP im Gefäßversuch Nach 4jähriger Versuchszeit im Feld geringere Erträge als nach Zufuhr von unvergorenem Substrat, aber hohe P-Wirkung Abnahme der mikrobiellen Aktivität (Dehydrogenase) und Phosphatasen im Boden im Vergleich zur Ausbringung unvergorener Substrate 8

9 Zusammensetzung separierte Gärreste P-Fraktionen Gärrest LB TS 63,2 % flüssig fest TS 23,5 % TS 34,6 % Gärrest L flüssig fest Gärrest Z flüssig fest H2O-P NaHCO3-P NaOH-P H2SO4-P Residual P 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 P, g/kg FM 9

10 Einfluss der Düngung auf Mais-Erträge im Feldversuch Gärreste Ertragswirkung im Feld 10

11 Gärreste - Aktivität der Enzyme Einfluss der Düngung auf die mikrobielle Aktivität (DHA) im Feldversuch µg TPF g -1 TM 35 b B A 15 a a A A A a 20 µg TPF g -1 TM 2011 b b b 15 a a a a 10 a a a a b a a Wochen nach Ausbringung Wochen nach Ausbringung ASG Rind BGG Rind NK Ähnliche Ergebnisse für alkalische Phosphatasen im Boden AGRAR- UND UMWELTWISSENSCHAFTLICHE FAKULTÄT 11

12 Regionales, interdisziplinäres Netzwerk aus 5 Leibniz-Instituten und der Universität Rostock Ziel: Erforschung von Optionen für ein nachhaltigeres P- Management, Intensivierung der Zusammenarbeit >60 Wissenschaftler aus >40 Arbeitsgruppen mit einer breiten Expertise in der P-Forschung >20 thematisch zugeordnete Projekte Partner der European Sustainable P-Platform (ESPP)0

13 Forschungsschwerpunkte I: P-Kreisläufe und -Flüsse in der Umwelt (~12 Projekte) II: Suffizienz und Effizienz der P-Nutzung und P-Recycling (~10 Projekte) III: P in und aus katalytischen Verfahren (~6 Projekte) Querschnittsaufgabe: Entwicklung von fortschrittsbestimmenden P-Analysemethoden

14 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit, 14