Hochschultagung A&E Fakultät 07.02.2013 Sind die intensiven Milchproduktionssysteme in S-H S ökoeffizient? Friedhelm Taube und Johan Schütte Institut für f r Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Christian-Albrechts Albrechts-Universität t Kiel
Hochschultagung A&E Fakultät 07.02.2013 Inhalt: Was ist unter Öko ko-effizienz zu verstehen? Situation Stickstoffeffizienz/-bilanz Deutschland Ergebnisse Nitratbericht Deutschland (2012) Was bedeutet die Novellierung DVO für f r S-H? S Fazit
I Nachhaltige Intensivierung Öko-Effizienz Paradigma: Nachhaltige Intensivierung: :: Garnett & Godfray, 2012 (FCRN): Sustainable intensification in agriculture: Navigation a course through competing food system priorities : bedeutet, im lokalen Kontext Konzepte zu entwickeln, die gleichermaßen die Produktionsfunktion und weitere Ökosystemfunktionen befriedigen > Ökologische Intensivierung Intensification = environmental factor productivity > eco-efficiency NUE, WUE; Emissionen je Produkteinheit (t Weizen; kg ECM) Räumliche Skalenebene: Global (LUC; ILUC) Zeitliche Skalenebene: Langfristig > Resilience : Steigerung der Stabilität des Ökosystems durch Diversifizierung (zwischen und innerhalb Species)
II. Bilanzen und NUE für Deutschland, 1991-2010 120 60% 100 80 60 40 20 0 N-Effizienz Stall-Bilanz Flächenbilanz 50% 40% 30% 20% 10% 0% N-Effizienz (Output /Input) BMU: Nitratbericht Deutschland, 2012)
N-Saldo nach Hoftorbilanz 1950-2003 Mittlerer jährlicher N-Bilanzüberschuss 1 nach Hoftorbilanz (Alte und Neue Bundesländer 1950-2003) N-Bilanzüberschuss [kg N / ha] 150 100 50 0 Alte Bundesländer Neue Bundesländer kumulierter N-Bilanzüberschuss [kg N / ha] 5000 4000 3000 2000 1000 0 Alte Bundesländer Neue Bundesländer Mittlerer jährlicher N-Überschuss Mittel 2000-03: 85 kg N ha -1 a -1 Kumulativer N-Überschuss 1950-2008: ~4,000 kg N a -1 1 Ohne Berücksichtigung von N-Zufuhren über N-Deposition und N 2 -Fixierung durch Leguminosen Quelle: Nieder, Köster und Kersebaum (2007)
N-Saldo unter Berücksichtigung Akkumulation Böden Langfristige N-Bilanz (Alte Bundesländer) unter Berücksichtigung der N- Akkumulation Kumulativer N-Überschuss Akkumulation 1970 2000 ~4.000 kg N ha-1 (1950 bis heute) ~1.500 kg N ha-1 Verfrachtung in andere Umweltkompartimente und Ökosysteme ~2.500 kg N ha-1 Nieder et al., 2007 Zwischenfazit: Kaum eine Steigerung der NUE in den alten Bundesländern seit 2000, N-Salden weiter deutlich über 80 kg/ha (Zielwert 2010), N-Mineraldüngerabsatz steigt, obwohl durch Biogas-Mais 1 Mio ha LN in D belegt sind, die durch Gärreste mit N versorgt werden
III. Nitratbericht Deutschland (BMU und BMELV 2012) Ökologischer Zustand Küstengewässer (Nährstoffe) Orientierungswerte*: Deutsche Bucht (küstennah): 0,41 mg NO3/L, (Quelle: OberflächengewässerVO 2011) Quelle: Nitratbericht BMU und BMELV 2012 Von den 2008 bewerteten 28 deutschen Übergangs- und Küstengewässerkörpern der Nordsee verfehlen alle aufgrund von Eutrophierungseffekten den guten ökologischen Zustand nach WRRL. Quelle: Nitratbericht
III N-Anfall aus Viehhaltung ohne Gärreste N-Anfall aus Viehhaltung (kg N/ha LF) bis 40 >40-80 >80-120 >120-160 >160-236 keine Daten a) Ohne Geflügel b) Ohne Berücksichtigung von Abgabe/Aufnahme von Wirtschaftsdünger zw. Betrieben (Kreisen); ohne Gülle-Importe aus NL
Veränderung des N-Anfalls aus Viehhaltung 1999-2010 Abnahme Zunahme keine Daten a) Ohne Geflügel b) Ohne Berücksichtigung von Abgabe/Aufnahme von Wirtschaftsdünger zw. Betrieben (Kreisen); ohne Gülle-Importe aus NL
Veränderung Nitratgehalte Grundwassermessstellen Futterbau- /Biogasregionen Häufigkeitsverteilung der Veränderungen der Mittelwerte der Nitratgehalte zwischen dem aktuellen Zeitraum 2008 bis 2010 und dem Überwachungszeitraum 2004 bis 2006
Chemischer Zustand Grundwasser, 2010 Schleswig-Holstein Trend
Erfüllung Vorgaben WRRL bis 2015? Grundwasserkörper mit Gefährdungsabschätzung in Schleswig-Holstein Wasserhaushaltsgesetz 1a: Die Gewässer sind als Bestandteil des Naturhaushaltes so zu bewirtschaften, dass...jede vermeidbare Beeinträchtigung unterbleibt. Zwischenfazit: Grundwasserbelastung nimmt in intensiven Milchvieh-/ Biogas-/Veredlungsregionen zu und konterkariert so die Ziele der EU-Wasserrahmenrichtlinie
IV. Novellierung DVO aktueller Stand: Evaluierungsbericht/Empfehlungen vti liegen vor Stellungnahme VDLUFA liegt vor - N-Bilanzsalden weiterhin nicht auf Basis Hoftor (+ 60 kg/ha), sondern wie bisher + Grundfutterkorrekturfaktor -P 2 O 5 Salden weiterhin bis max. + 20 kg/ha (Versorgungsstufe C ) - keine Begrenzungen Mineraldüngereinsatz - Applikationstechnik Gülleeinsatz Übergangsfristen bis 2020/2025 - Max. Gülle-N/ha weiterhin 170 kg N/ha (Derogation erst nach EU- Zustimmung zur Novellierung DVO) - Gülleapplikation nach Ernte Hauptfrucht im Herbst nur bei Gras/Zwischenfrüchten (Lagerkapazitäten!) - Berücksichtigung Gärreste als org. Dünger! Was würde die Umstellung des Bilanzierungsverfahrens für S-H bedeuten?
N-Salden Milchvieh/Futterbau Betrieb Müller- Meier (SH): Vergleich Nährstoff- Flächen-Stall- Bilanz nach DVO Hoftorbilanz Zufuhr Summe org. N aus der Viehhaltung Summe Mineraldünger Summe Gesamtzufuhr Abfuhr Summe Ernteprodukte Summe Gesamtabfuhr Gesamtsaldo Betrieb Gesamtsaldo kg/ha LF Art des Nährstoffanfalls Art des Nährstoffanfalls Zufuhr Summe Futtermittelzukauf Summe Mineraldüngerzukauf Summe Gesamtzufuhr Abfuhr Summe Viehabgabe Summe Milch Summe Abgabe Wirtschaftsdünger Summe Gesamtabfuhr Gesamtsaldo Betrieb (brutto) Gesamtsaldo kg/ha LF (brutto) Verluste Gesamtsaldo Betrieb (netto) Gesamtsaldo kg/ha LF (netto) Kg/Gesamtbetrieb N P2O5 K2O 20.309 11.420 41.725 20.508 4.600 912 40.817 16.020 42.637 39.280 15.260 44.426 39.280 15.260 44.426 1.537 761-1.789 9 5-11 kg/gesamtbetrieb N P2O5 K2O 26.992 13.756 12.555 20.508 4.600 912 47.500 18.356 13.467-1.285-704 -123-11.118-4.825-3.566-3.465-1.260-3.255-15.868-6.789-6.944 31.632 11.567 6.522 190 70 39-11.298 0 0 20.334 11.567 6.522 122 70 39
N- Hoftor Salden Milchvieh/Futterbau S-H Netto-Nährstoffsalden (Hoftor-Ansatz) der VRS - Betriebe 1995-2000 [kg/ha] 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Quelle: Rinderreport der LK-SH 1995 1996 1997 1998 1999 2000 Stickstoff Phosphat Kalium GfP N GfP P 2 O 5 Zwischenfazit: Hoftorbilanzen sind notwendig, um die Betriebsleiter hinsichtlich der Problematik Nährstoffsalden zu sensibilisieren. Die derzeitigen Nährstoffvergleiche haben keine Aussagekraft!
Anzurechnende regionale Norg - Mengen inkl. Gärreste (max. 170 Zusammenfassung kg/ha) nach N Anfall DVO neu Landkreis Gesamtfläche in ha (Ackerfutter Futterfläche + Grünland) in ha installierte elektrische Leistung in MW (BGA) Rinder Schweine Gärreste N- Anfall GVE t N- Anfall GVE t N-Anfall t N-Anfall R+S+Gärreste kg/ha Gesamtfläche N- Anfall N- Anfall R+S+Gärre R+S kg/ha ste kg/ha Futterfläche Futterfläche Schleswig Holstein ohne Städte 985,949 431,470 251 894,556 76,037182,432 5,291 15,261 90 212 179 Dithmarschen 100,083 50,424 13.5 102,393 8,703 7,820 227 820.8 97 193 177 Herzogtum Lauenburg 67,397 15,723 13.5 22,738 1,933 12,985 377 820.8 46 199 147 Nordfriesland 141,925 84,124 61 168,646 14,335 30,116 873 3708.8 133 225 181 Ostholstein 90,791 14,908 11 20,089 1,708 13,759 399 668.8 31 186 141 Pinneberg 34,751 19,833 3.5 37,477 3,186 2,323 67 212.8 100 175 164 Plön 67,998 18,126 8.5 38,509 3,273 9,064 263 516.8 60 224 195 Rendsburg- Eckernförde 143,358 69,945 27 155,367 13,206 17,675 513 1641.6 107 220 196 Schleswig- Flensburg 146,406 71,737 80 172,526 14,665 43,964 1,275 4864 142 290 222 Segeberg 76,812 31,333 17 55,705 4,735 20,651 599 1033.6 83 203 170 Steinburg 68,606 42,004 10 98,970 8,412 13,238 384 608 137 224 209 Stormarn 47,822 13,312 6 22,135 1,881 10,837 314 364.8 54 192 165 Annahmen: 85 kg anzurechnender N-Anfall je Rinder- GVE (100 kg x 85%) 29 kg anzurechnender N-Anfall je Schweine- GVE (41 kg x 70%) 400 ha Anbaufläche Silomais je MW installierter Leistung, Ertrag 40 t/ha; 3,8 kg N- Anfall je t FM (Schütte, 2012) Zwischenfazit: Regional ist in einigen Landkreisen die Kapazitätsgrenze der Milcherzeugung nahezu erreicht dort wo nicht ausreichend Marktfruchtflächen für Gülleapplikation zur Verfügung stehen, sogar überschritten
Fazit Fazit: Die Milchvieh-/Futterbauregionen in SH sind in Verbindung mit der Biogaserzeugung wesentliche Verursacher steigender Nitratwerte te im Grundwasser und in den Nordseeküstengew stengewässernssern Die Novellierung der DVO wird aller Voraussicht nach für f r die bestehenden Betriebe zusätzliche Kosten für f r Lagerkapazitäten ten und Gülletransport G verursachen, dies ist bei Wachstumsplänen der Betriebe zu berücksichtigen Angesichts der Ergebnisse des Nitratberichts Deutschland und der aktuellen org. N-Mengen/ha N LN ist ein weiteres Wachstum der Milcherzeugung in S-H S H regional nachdrücklich cklich in Frage zu stellen Eine öko-effiziente Milcherzeugung ist unter diesen Rahmenbedingungen nicht gegeben
Ausblick Welche Strategien zur Problemlösung? Massive Reduktion der mineralischen N/P DüngungD (insbesondere Maisanbau: 70% der Bestände N-überversorgt; ; Gülle G UF- Düngung, Nutzung kritischer Rohproteingehalt Maissilage (7%) als Indikator; GülleG lle- N- Ausnutzung auf Grünland steigern) Diversifizierung der Milchproduktion (low low input Weidesysteme weisen im Hügelland H günstige g Ökoeffizienzparameter auf Treibhausgas-Bilanz, N-Bilanz, N Futterkosteneinsparung) Intensive Beratung im Bereich Grünland/Futterbau notwendig
Vielen Dank Weitere Informationen: ftaube@email.uni-kiel.de bzw. www.grassland-organicfarming.uni-kiel.de