Produktivität und Nährstoffverluste bei unterschiedlichen Produktionsverfahren Ergebnisse eines langjährigen Lysimeterversuchs Boden- und Düngungstag in Mecklenburg-Vorpommern, Güstrow 21. Feb. 2013 Dr. Johannes Heyn, ehemals LLH Kassel
Eine Lysimeterreihe von oben Einige Lysimeter von unten
Vegetationsversuch Fragestellung: Der pflanzenbauliche Versuch auf der Lysimeteranlage wurde in der Vegetationsperiode 93/94 begonnen. Er greift die ökologisch besonders bedeutsame Problematik der Nährstoff- und Pflanzenschutzmittel-Auswaschung unter differenzierter Bewirtschaftungsweise auf. Hierbei werden acht unterschiedliche Betriebstypen in jeweils 4 Wiederholungen verglichen.
Berechnung der nutzbaren Feldkapazität im durchwurzelbaren Bodenraum (n. AG BODENKUNDE, 1982, und HARRACH, 2007) cm Tiefe Bodenart nfk Vol.-% mm/dm Durchwurzelbarkeit in % nfk i. Wurzelraum mm/dm 0-10 Ut3 24 100 24 10-20 Ut4 23 100 23 20-30 Ut4 23 100 23 30-40 Ut4 23 100 23 40-50 Ut4 23 100 23 50-60 Tu4 21 100 21 60-70 Tu4 21 100 21 70-80 Tu4 21 100 21 80-90 Tu4 21 100 21 90-100 Tu4 21 100 21 100-110 Tu4 21 66 14 110-120 Tu4 21 66 14 120-130 Tu4 21 33 7 130-140 Ut4 23 0 0 140-150 Ut4 23 0 0 nfk im durchwurzelbaren Bodenraum bis 1m = 221 mm bis 1,3 m = 256 mm
Versuchsvarianten Düngung jeweils zur genannten Frucht Ackerbaubetrieb extensiv Ackerbaubetrieb intensiv Gemischtbetrieb 0,8 GV/ha Gemischtbetrieb 1,6 GV/ha Ökobetrieb viehlos Ökobetrieb 0,5 GV/ha Ökobetrieb 1,0 GV/ha NawaRo- Betrieb 1. Jahr Raps Zu-Rübe GD Senf Silo-Mais 15 m 3 Ri-Gülle ZF So-Raps Silo-Mais 30 m 3 Ri-Gülle ZF So-Raps Kleegras Mulch Kleegras Kleegras Raps 2,5 t TM/ha Klärschlamm oder 20 t TM/ha Kompost 2. Jahr Wi-Weizen Wi-Weizen Wi-Weizen 15 m 3 Ri-Gülle Wi-Weizen 30 m 3 Ri-Gülle Wi-Weizen Kleegras 20 m 3 Öko-Ri-Gülle Kleegras 20 m 3 Öko-Ri-Gülle Wi-Weizen 3. Jahr Wi-Gerste Wi-Gerste Wi-Gerste 15 m 3 Ri-Gülle Wi-Gerste 30 m 3 Ri-Gülle So-Gerste GD Legumin. Wi-Weizen 20 m 3 Öko-Ri-Gülle Wi-Weizen 25 m 3 Öko-Ri-Gülle Wi-Gerste oder Wi-Roggen 4. Jahr Kleegras Mulch Kleegras Mulch 5. Jahr Wi-Weizen Wi-Weizen 15 m 3 Ri-Gülle Möhre GD Legumin. Möhre GD Legumin. Silo-Mais 50 m 3 Öko-Ri-Gülle GD Legumin. Fu-Erbse Fu-Erbse Fu-Erbse 6. Jahr Wi-Gerste Wi-Gerste 15 m 3 Ri-Gülle Wi-Roggen Wi-Roggen 20 m 3 Öko-Ri-Gülle Wi-Roggen 25 m 3 Öko-Ri-Gülle
Aussagekraft Bedingt durch abweichende Fruchtfolgen stehen in einem Jahr unterschiedliche Fruchtarten nebeneinander. Dies verhindert einen direkten Vergleich der Varianten innerhalb eines Jahres. Erst nach mittel- oder langfristiger Versuchsdauer sind signifikante Aussagen zu erwarten. Auswertung Die zeitliche Auswertung erfolgt nicht in Kalender- sondern in Vegetationsjahren. Ein Vegetationsjahr umfasst den Zeitraum von Oktober bis September des Folgejahres. Es wird über den Ernte-Zeitraum von 1996 bis 2010 berichtet, also über 15 Versuchsjahre.
Im Frühjahr 2007 in Var. 8 Dotierung mit PFOA und PFOS, jeweils 25 mg/kg Boden
Linke Säulen: Trockenmasseertrag berechnet nur aus Hauptfrüchten (Haupt- und Nebenernteprodukt), ohne Zwischenfrüchte Rechte Säulen: Trockenmasseabfuhr
Fazit: Es werden 8 unterschiedliche Bewirtschaftungssysteme auf einem tiefgründigen Lößboden miteinander verglichen Dabei wird ein normales Pflanzenwachstum erreicht, in Abhängigkeit von der Bewirtschaftungsintensität. NawaRo-Variante durch PFT-Beaufschlagung vorübergehend stark beeinträchtigt Die Sickerwassermenge liegt bei ca. 20 % des Niederschlags, das Sickerwasser wird auf Inhaltsstoffe untersucht Mit steigender Auswuchsleistung nimmt der absolute Wasserverbrauch zu, aber der spezifische Wasserverbrauch sinkt Nitratkonzentration in integrierten Varianten um 40 mg/l, in Ökovarianten um 70 mg/l, in NawaRo-Variante dazwischen N-Auswaschung im Vergleich zu Literaturwerten insgesamt niedrig N-Bilanzierung führt zu Salden bei integrierten Varianten und bei viehlosem Ökobetrieb nahe Null, bei viehhaltenden Ökobetrieben ca. 50 kg N/ha, in V8 ca. +48 kg N/ha (bedingt auch durch PFT-Auftrag) Bei P und K ist die Auswaschungsmenge unbedeutend. Die Auswaschungsmenge nimmt in folgender Reihenfolge zu: Na < Mg < S < Ca. Der Bewirtschaftungseinfluss ist zu erkennen. Der Boden-pH sinkt in allen Varianten, der P-Bodengehalt fällt insbesondere in den Ökovarianten, der K- Bodengehalt steigt vor allem in den Ackerbauvarianten. Die Humusbilanzierung ergibt mehr oder weniger hohe positive Salden, wobei der deutlichste Corg-Anstieg in der NawaRo-Variante nicht angezeigt wird.
Auswirkungen der Intensitätssteigerung, jeweils Vergleich der Parallelbetriebe Merkmal Ackerbaubetriebe Vieh haltende Betriebe Vieh haltende Ökobetriebe Ertrag steigt steigt steigt Spez. Wasserverbrauch sinkt sinkt sinkt NO3-Konzentration sinkt schwach sinkt schwach steigt schwach NO3-N-Fracht sinkt schwach sinkt schwach bleibt gleich P-Fracht bleibt gleich bleibt gleich bleibt gleich K-Fracht steigt bleibt gleich bleibt gleich Mg-Fracht bleibt gleich bleibt gleich bleibt gleich S-Fracht steigt steigt schwach bleibt gleich Ca-Fracht bleibt gleich sinkt bleibt gleich Na-Fracht sinkt sinkt schwach bleibt gleich
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit und Ihr Interesse