Wirtschaftsdünger
Anfall, Lagerung, Verwertung, Umwelt
Praxisratgeber von Josef Galler
Herausgeber:
Landwirtschaftskammer Salzburg
Autor:
Dipl.-HLFL-Ing.
Josef Galler Grafik:
AWMA – Werbe- und Mediaagentur, Salzburg Druck:
Laber Druck, Oberndorf 1. Auflage, 2009©
Wirtschaftsdünger
Anfall von Wirtschaftsdüngern ... 6
Lagerung von Wirtschaftsdüngern ... 6
Bau von Festmistlagerstätten ... 6
Zwischenlagerung von Stallmist am Feld ... 6
Bau von Güllegruben und Güllelagunen ... 7
Güllekeller und Slalomsystem ... 8
Güllegruben – Rührwerke abstimmen ... 9
Wirtschaftsdüngerbehandlung ... 9
Behandlung von Festmist ... 9
Frischmist ... 10
Stapelmist ... 10
Rottemist ... 11
Stallmistkompost ... 12
Tiefstallmist ... 12
Gärmist ... 13
Mistverflüssigung ... 13
Behandlung von Flüssigmist ... 13
Güllebelüftung ...13
Biogas ... 13
Güllezusätze ... 14
Stallmist oder Gülle ... 16
Humuswirkung von Wirtschaftsdüngern ... 17
Humusbildungspotenzial ... 18
Aufgaben von Humus ... 18
Humusbildung und Fruchtfolge ... 19
Humusgehalte in Ackerböden ... 21
Düngewirkung von Wirtschaftsdüngern ... 22
Mineralisierungsvorgänge im Boden ... 22
Wirtschaftsdünger im Vergleich ... 24
Mineraldüngeräquivalente organischer Dünger ... 25
Immobilisierung von Stickstoff ... 26
Stall- und Lagerverluste bei Stickstoff ... 27
Stickstoffverluste bei der Ausbringung ... 29
Maßnahmen zur Vermeidung von Stickstoffverlusten ... 30
Formen von Stickstoffverlusten ... 30
Lachgas ... 32
Methan ... 33
Nitratauswaschung ... 35
Ausbringungstechniken von Wirtschaftsdüngern ... 37
Stallmistausbringung ... 37
Gülleausbringung ... 37
Gülle-Verteiltechniken im Vergleich ... 41
Güllemanagement ... 44
Ermittlung des TM-Gehaltes ... 45
Wirtschaftsdüngereinsatz im Ackerland ... 46
Wirtschaftsdüngereinsatz im Grünland ... 49
EU-Nitratrichtlinie ... 51
Anrechenbare Stickstoffverluste ... 51
N-Anfall nach Abzug der Stall- und Lagerverluste ... 52
N-Anfall nach Abzug der Stall-, Lager und Ausbringungsverluste ... 53
Wirtschaftsdüngerlagerkapazitäten ... 54
Phosphor- und Kaliumanfall aus der Tierhaltung ... 55
Düngeverbote ... 56
Gewässerabstände ... 57
EU-Hygienerichtlinie ... 58
Nährstoffgehalte und Wert der Wirtschaftsdünger ... 58
Raumgewichte und Umrechnungsfaktoren von Stallmist ... 59
Magnesium und Schwefel ... 60
Spurenelementgehalte in Wirtschaftsdüngern ... 61
Wert der Wirtschaftsdünger ... 62
Düngewert von einem Mastschweineplatz ca. E 30,–
Düngewert einer Milchkuh ca. E 300,–
Wirtschaftsdünger
Anfall – Lagerung – Verwertung – Umwelt
Wirtschaftsdünger sind Volldünger, da sie den Boden mit Hauptnährstoffen, Spurenele- menten und organischer Substanz versorgen.
Seit Mitte des 19. Jahrhunderts hat sich der Anfall an Wirtschaftsdüngern über die Wir- kungskette “Mineraldüngeranwendung → mehr Futter → mehr Vieh → mehr Stalldung”
in etwa vervierfacht.
Bezüglich der Anwendung von Wirtschaftsdüngern hat sich in der Praxis sowohl das Festmist-/Jauche-System als auch das Flüssigmistsystem bewährt. Beide Systeme ha- ben spezifische Vor- und Nachteile. In den vergangenen Jahrzehnten hat sich das Gülle- system stärker verbreitet. In Grünlandgebieten wurde seit jeher teilweise Stallmist in die Jauchegrube eingemixt und dann als „Flüssigdünger“ ausgebracht.
Der jährliche Düngerwert von einer Milchkuh (5.000 kg Leistung) beträgt jährlich etwa 300 Euro, ein Mastschweinaplatz ca. 30 Euro.
Tab: Anfall an organischen Düngestoffen früher und heute (dt/ha TM)
1880 2000
Ernterückstände auf Acker, geschätzt 5 bis10 15 bis 20
Strohertrag 20 60
Wirtschaftsdünger (fest und flüssig) je ha LF 5 20
n. Vetter, ergänzt
Begriffe:
Festmist
Festmist besteht vorrangig aus Kot und Einstreu sowie geringen Anteilen an Harn.
Die Eigenschaften des Festmistes hängen von seiner Zusammensetzung, Lagerung und Aufbereitung ab. Dabei unterscheidet man zwischen Frischmist, Stapelmist, Rottemist, Stallmistkompost, Gärmist und Tiefstallmist.
Flüssigdünger
Unter Flüssigdünger versteht man Jauche oder Gülle.
Jauche (Harn) hat im Vergleich zur Gülle unverdünnt etwa 3 % TM und besteht aus Harn, Stallmist-Sickersaft und Stallreinigungswasser (fallweise auch Niederschlags- wasser). Jauche (Harn) enthält im Gegensatz zu Stallmist oder Gülle nur rasch wirk- samen Stickstoff und Kali, aber keine nennenswerten Mengen an Phosphat, Kalk und Spurenelementen, da diese über den Kot ausgeschieden werden. Die Jauche ist mit einem Ammoniumanteil (NH4-Anteil) von 90 % in der Wirkung dem Mineraldünger vergleichbar.
Gülle ist das vom Tier anfallende Gesamtgemisch aus Kot und Harn mit geringen An- teilen von Einstreu. Die Gülle (Vollgülle) wird auch als Flüssigmist bezeichnet. Unver- dünnte Gülle hat etwa 10 % TM.
Düngen hält fruchtbar
Anfall von Wirtschaftsdüngern
Alle Wirtschaftsdüngersysteme haben dieselbe Ausgangssituation, nämlich den glei- chen Mengen- und Nährstoffanfall an Kot und Harn, welcher vom Gewicht und dem Lei- stungsniveau der Tiere abhängt. Unterschiedlich sind hingegen die Lager- und Ausbrin- gungsverluste bei Stickstoff sowie die Fermentationsprozesse während der Lagerung.
Eine Raufutter-Großvieheinheit (Basis 500 kg LG) scheidet täglich etwa 8 % ihres Körper- gewichtes (15 l Harn und 25 kg Kot) aus, das sind z.B. bei einer Kalbin mit 500 kg LG ca.
15 m³/Jahr unverdünnt mit 10 % TM. Bei Milchkühen steigt der Anfall mit der Milchleis- tung. Beim Mastschwein sind es im Mittel etwa 6 bis 8 % und beim Huhn ca. 10 % des Körpergewichtes.
Tab.: Stallmistanfall und Lagerraumbedarf Stallmistanfall Rinder
Einstreu Anfallmenge bzw. Raumgewicht/m3
bei mittlerer Einstreu 90 bis100 dt/GVE (500 kg LG) und Jahr (2 bis 3 kg tägl.) Raumgewicht ca. 800 bis 850 kg/m3
Tieflaufstall ca. 130 bis 140 dt/GVE und Jahr
(10 bis 15 kg Einstreu) Raumgewicht ca. 500 bis 600 kg/m3 Gülleanfall (Basis unverdünnt mit 10 % TM)
Kalbin (500 kg LG) ca. 15 m³
Milchkuh (5.000 kg Milch) ca. 23 m³ Mastschwein (je 10 Mastplätze) ca. 14 m³ Legehennen (je 100 Stück) ca. 13 m³
*Wirtschaftsdünger-Anfallswerte siehe auch EU-Nitratrichtlinie
Lagerung von Wirtschaftsdüngern
Für den Bau von Düngersammelanlagen gibt das ÖKL-Baumerkblatt Nr. 24 (2007) nähe- re Hinweise.
Festmistlagerstätten
Festmistlagerflächen müssen befestigt sein (z. B. Ortbeton) und ein Gefälle aufweisen, damit die Sickersäfte und Niederschläge nicht nach außen abfließen können. Sie müs- sen in einem Pumpensumpf oder in der Jauchegrube gesammelt werden. Je nach Jah- resniederschlagsmenge von 500 bis 1.700 mm ist ein Speicherraum von 0,05 bis 0,5 m³ je m² Festmistlagerfläche erforderlich.
Die erforderliche Fläche ist aus der Tab. Wirtschaftsdünger-Lagerraumkapazitäten (Seite 53) zu entnehmen.
Baukosten: 1 m² betonierte Bodenfläche kostet nach den Baurichtsätzen 2009 ca.
90 bis 95 Euro. Eine zusätzliche Umfassungswand kostet ca.100 Euro/m².
Anforderungen bei Zwischenlagerung von Stallmist am Feld
(laut EU-Nitratrichtlinie – Österreichisches Aktionsprogramm 2004)
n Die Verbringung des Stallmistes darf frühestens nach drei Monaten erfolgen, d. h. die Hauptrotte muss auf einer befestigten Bodenplatte erfolgen.
n Die Feldmiete muss mind. 25 m Abstand von einem Oberflächengewässer einschl.
Entwässerungsgraben haben, damit kein Sickersaftabluss zu befürchten ist.
n Der Boden darf nicht staunass sein und der Abstand zwischen Grundwasserspiegel und Geländeoberkante muss mehr als einen Meter betragen.
n Die Feldmiete muss zumindest einmal jährlich geräumt und der Standort für die Zwi- schenlagerung jährlich gewechselt werden.
n Der Reinstickstoffgehalt des gelagerten Stallmistes darf den Bedarf der unmittelbar angrenzenden Fläche nicht überschreiten.
Lagerung von Flüssigdüngern
Güllegruben
Jauche- und Güllegruben werden heute vorrangig in Rundbauausführung aus Beton (mit oder ohne befahrbarer Decke) gebaut, wobei Spezialschalungen mit einem Grubendurch- messer von 6 bis 17 m angeboten werden.
Bei offenen Behältern ist ein Niederschlagseintrag von ca. 300 mm (30 cm) sowie ein Freibord von mindestens 20 cm vom nutzbaren Grubenraum abzuziehen. Dieses insge- samt nicht nutzbare Volumen in Höhe von 50 cm macht bei einem Behälter mit kleinem Durchmesser weniger aus als bei einem flachen Behälter mit großem Durchmesser.
Durchmesser und Tiefe
Die Höhe bzw. Tiefe des Behälters sollte unter Berücksichtigung der Saugleistung des Vakuumfasses 3 bis 3,5 m nicht wesentlich überschreiten. Ansonsten sollte die Ansaug- öffnung seitlich und unter Ausnutzung des Geländes tiefer liegen.
Eine zu große Behälter-Oberfläche wirkt nachteilig auf das nutzbare Volumen und trägt bei noch nicht gebildeter Schwimmdecke zu einer höheren Ammoniakfreisetzung bei.
Ein günstiges Verhältnis von Behälterhöhe zu Durchmesser liegt bei 1:3 bis 1:4.
Offene Güllegruben sind um ca. 30 % billiger Foto: Rohrmoser
Güllelagunen
Neben Güllegruben (vorrangig Betonausführung) werden aus Kostengründen fallweise auch Gülleerdbecken mit Kunststoffabdichtung (Güllelagunen) in beliebiger Größe gebaut.
Zur bodenseitigen Abdeckung werden zwei Folien (sogenannte Erddichtungsbahnen) zu-
Baukosten:
Eine Güllegrube mit be- fahrbarer Decke kostet je nach Größe ca. 90 bis 95 Euro/m³, die vor allem dort erforderlich ist, wo der Güllebehäl- ter aus Platzmangel gänzlich in die Erde gebaut werden muss.
Offene Güllebe- hälter sind je nach Ausführung um ca.
30 bis 40 % billiger, benötigen jedoch eine Einzäunung und sollten zusätzlich auch eine Eingrünung erhalten.
Stallmist-Feldmiete
sammengeschweißt und übereinander ausgelegt. Erdbecken können bis zu einer Tiefe von 0,5 Meter über den mittleren Grundwasserstand gebaut werden, wobei der Erdaushub gleichzeitig als umgrenzender Erdwall verwendet wird. Erforderlich ist ein Spezialrührwerk (z. B. 15-KW-E-Getriebemotor). Bei Verwendung eines mobilen Schlepperrührwerkes ist die Errichtung einer Rührrampe erforderlich. Die maximale Tiefe beträgt etwa 2,5 m.
Güllelagunen sind preiswert Foto: Rohrmoser
Güllekeller
Die Bauform des Güllekellers ist bis zu einer max. Länge von 20 m und einer max. Breite von 6,60 (ca. 3,30 m bis zur Mittelwand) möglich. Die Mittelwand ermöglicht ein kreisför- miges Homogensieren. Die Kanaltiefe darf max. 3 m betragen. Das Aufrühren erfolgt mit Hilfe eines Traktormixers. Während des Mixvorganges sollten keine Tiere im Stall sein.
Die Grube darf nicht gänzlich geleert werden, d.h. eine Restfüllhöhe von mind. 10 cm ist erforderlich, damit die Gülle am Boden nicht antrocknen kann. Der Güllekeller ermöglicht in Hanglagen einen optimalen Ausgleich des Geländes.
Gülleslalomsystem
Das Slalomsystem ist im Vergleich zum Güllekeller für größere Betriebe besser geeig- net. Beim Slalomsystem sind die Kanäle möglichst in gleicher Breite auszuführen und die Kanaltiefe auf 2,5 m zu begrenzen. Auch mit diesem System kann in Hanglagen das Ge- lände optimal ausgeglichen werden.
Der Nachteil gegenüber dem Güllekeller ist, dass täglich 15-20 Minuten mit einem sta- tionären und höhenverstellbaren Mixer aufgerührt werden muss, wodurch im Vergleich höhere Betriebskosten entstehen. Der Vorteil ist, dass die Gülle jederzeit fertig zur Aus- bringung ist. Beim Entleeren ist ebenfalls darauf zu achten, dass eine Restfüllhöhe von mind. 10 cm bestehen bleibt.
Baukosten:
Die Baukosten ver- ringern sich mit der Größe der Güllelagune (z. B. Gemeinschafts-
anlagen), beginnend von etwa 30 Euro/m³ bis auf 15 Euro/m³ bei einem Nutzvolumen von 3.000 m³ und darüber.
Gülleslalomsystem Güllekeller
Rührwerke – auf die Grube abstimmen
Die beste Ausbringtechnik hilft wenig, wenn die Gülle nicht in allen Tiefen gleichmäßig ho- mogenisiert ist und die Schwimm- bzw. Sinkschichten nicht vollständig aufgelöst werden.
Wichtig für eine gute Homogenisierung ist die Abstimmung des Rührwerkes auf die Gru- bentiefe und den Grubendurchmesser. Die meisten Traktor-Anbaumixer haben eine Län- ge von 3 bis 6 m. Eine Güllegrube mit 8 m Durchmesser und 3 m Tiefe benötigt ein Rühr- werk mit einer Länge von 4 m. Bei einem Durchmesser von 11 m und 4 m Tiefe ist ein Rührwerk mit 6 m erforderlich und darüber hinaus ist entweder eine entsprechende Ver- längerung oder ein stationäres Tauchmotorrührwerk erforderlich. Der Kraftbedarf richtet sich nach der Größe des Rührwerks.
Für kleinere Gruben bzw. Mixer genügen Traktoren mit 20 bis 30 kW.
Elektromixer haben meist 2 bis 11 kW bei Flügelgrößen von 300 bis 500 mm (Elektro- großmixer bis 22 kW). Bei hohem Stroh- und Trockenmasseanteil ist ein Rührwerk mit Schneidwerk empfehlenswert.
Bei Güllelagunen ist zum Schutz der Teichfolie unbedingt ein Rührwerk mit Schutzring erforderlich.
Empfehlungen für Rührwerksläng
Wirtschaftsdüngerbehandlung
Wirtschaftsdünger weisen je nach Art und Zusammensetzung unterschiedliche Eigen- schaften vor allem bezüglich Fließfähigkeit, Nährstoffgehalt und Humusbildungspoten- zial auf. Die Behandlung der Wirtschaftsdünger soll die Fließ- bzw. Streufähigkeit sowie die Nährstoffausnutzung verbessern und die gasförmigen Stickstoffverluste sowie Ge- ruchsemissionen verringern.
Behandlung von Festmist
Speziell die Festmistbehandlung hat eine lange Tradition.
Bereits im alten Rom gaben die landwirtschaftlichen Schriftsteller (Cato, Columella etc.) umfangreiche Darstellungen über die Düngung und Aufbereitung von Asche, Tang, Fluss- schlamm, Fäkalien und Kompost. Bestimmte Dünger galten im Altertum als so wertvoll, dass deren Diebstahl unter Strafe stand. Im alten Rom wurde „Stercutius“ als Symbolfi- gur für die Fortschritte in der Düngerbehandlung von den Göttern sogar die Unsterblich- keit verliehen.
Heute geht es bei der Mistbehandlung vorrangig um die Verbesserung des Rottepro- zesses bei gleichzeitig geringen N-Verlusten. Dabei unterscheiden wir verschiedene Festmistarten.
Am preiswertesten sind Traktormixer, ge- folgt von Elektromixer, Tauchmotorrührwerken und Axialrührwerken.
Kosten:
Die Gesamtkosten liegen bei Rührmixern zwischen 0,1 und 0,2 Euro/m³. Pneumatische Geräte kosten das Zwei- bis Vierfache.
Elektromixer
Frischmist
Frischmist ist noch kaum bakteriell zersetzt und gelangt praktisch ohne Vorrotte (Subs- tanz- und Nährstoffverluste) direkt auf den Boden. Dementsprechend ist bei günstiger Witterung eine etwas bessere N-Wirkung möglich.
Der Nachteil ist hingegen, dass die organische Substanz des Strohs noch unzersetzt vor- liegt und infolge des weiten C/N-Verhältnisses der Abbau dementsprechend länger dau- ert. Auf Ackerböden kann strohreicher Frischmist vorübergehend zur Stickstofffestle- gung führen sowie das Setzen des Saatbeetes beeinträchtigen. Speziell auf schweren Ackerböden kann bei Einarbeitung von Frischmist sowie von schlecht verrottetem Sta- pelmist das Pflanzenwachstum beeinträchtigt werden.
Im Grünland sollten nur kleine Gaben (dünner Mistschleier) verabreicht werden, d. h.
Frischmist muss laufend ausgebracht werden, wodurch höhere Ausbringungskosten entstehen. Aus hygienischer Sicht ist Rottemist bzw. Kompost günstiger zu bewerten als Frischmist.
Stapelmist
Einstreuarmer Stapelmist (2 bis 3 kg Einstreu täglich) hat etwa 20 bis 25 % TM. Sta- pelmist entsteht unter gedrosseltem Lufteinfluss (aeroben Bedingungen). Der Verrot- tungsgrad hängt von Art und Menge der Einstreu, dem Feuchtigkeitsgehalt und der Verdichtung (Stapelhöhe) ab. Zu wenig strukturreiche Einstreu (Sägemehl) fördert die Verdichtung des Misthaufens, wodurch der Mist zu wenig Sauerstoff bekommt und spe- ckig wird. Gehäckseltes Stroh hat zwar eine bessere Saugfähigkeit, liefert aber keine Struktur für die Verrottung. Noch ungünstiger ist aus der Sicht der Verrottung das Säge- mehl, da es aufgrund des weiten C/N-Verhältnisses nur langsam verrottet.
Strukturreicher Mist hält auch ohne Umlagerung die notwendige Sauerstoffversorgung für die Rotte über längere Zeit aufrecht. Eine Abdeckung zum Schutz vor Vernässung oder Austrocknung ist in der Praxis normalerweise nicht üblich.
Das Mistlager darf jedoch nicht im eigenen Saft liegen, d. h. ein Abfluss in die Jauche- grube muss gewährleistet sein.
Aufbau eines Stapelmisthaufens
Beim Stapelmistverfahren (Warmmistverfahren) bildet der Mistanfall von etwa vier Ta- gen die Grundfläche für die erste Schicht. Wird der Mist vorerst unter Luftzutritt gelagert, so erhitzt er sich infolge mikrobieller Aktivität rasch auf etwa 40 bis 50 °C und die Abbau- prozesse beginnen. Da während der Hitzephase verstärkt organische Substanzverluste und gasförmige N-Verluste in Form von Ammoniak (sogenannte Lagerverluste) auftreten, wird beim Stapelmist durch Aufbringen einer zweiten Schicht und damit Drosselung der Luftzufuhr ein zu hoher Temperaturanstieg vermieden.
Die Stapelhöhe sollte letztlich zwei Meter nicht überschreiten, da ansonsten je nach Län- ge der Einstreu der Eigendruck (Verdichtung) zu groß wird und dann infolge Luftmangel letztlich ein speckiger und anaerober „Gärmist“ entsteht. Wichtig ist eine Lagerung im Schatten, damit der Misthaufen nicht austrocknet und die Abgasung von Ammoniak ge- ring bleibt.
Beim „Edelmistverfahren nach Kranz“ wird vor Aufbringung einer neuen Schicht zusätz- lich organische Substanz in Form von Erde, Reisig etc. sowie etwas Jauche zur Einen- gung des C/N-Verhältnisses aufgebracht.
Grundsätzlich gilt für strohreiche Stapelmiste nach wie vor das
Motto: „Halt ihn feucht und tritt ihn fest, das ist für den Mist das Allerbest.“
„Speckiger Mist“
sollte drei Wochen vor der Ausbringung umge- lagert werden
Eine Sonderform ist das “Kaltstapelmistverfahren“, wo versucht wird, die Kohlenstoff- und Stickstoffverluste am Stapel durch gezieltes Festtreten, d. h. wenig Luftzufuhr mög- lichst unter 20 % zu halten, ohne dabei anaeroben Gärmist zu erzeugen.
Tiefstallmist
Beim Tiefstallmistmist (Tretmist) ist ein noch höherer Einstreubedarf (10-15 kg täglich) er- forderlich. Davon sollte ein Teil im langen Zustand sein. Der Harnanteil (Jauche) wird zur Gänze von der Einstreu aufgesaugt. Ansonsten handelt es sich um ein einfaches Rotte- verfahren mit geringem Arbeitsaufwand, da die Tiere nach anfänglichem Luftzutritt den Mist selbst verdichten und dadurch für eine gdrosselte aerob-anaerobe Gärung sorgen.
Gärmist
Gärmist entsteht unter Luftabschluss, wenn durch geringe Einstreumenge, laufendes Befeuchten durch Niederschläge oder durch zu große Stapelhöhe der Mist zu wenig Luft bekommt. Statt zur Verrottung kommt es zu einer anaeroben Gärung. Die Verrottung muss jedoch später im Boden ablaufen, wobei dem Boden Sauerstoff entzogen wird.
Speziell auf schweren Böden kann pappiger Gärmist nur langsam verrotten und das ver- stärkte Auftreten von Wurzel- und Keimlingskrankheiten zur Folge haben.
Rottemist
Bei diesem Verfahren wird der anfallende Mist mindestens einmal nach etwa vier Wo- chen mit dem Frontlader (max. 2 m hohe Haufen) umgeschichtet und eventuell mit einem Kompostschutzvlies vor Regen geschützt. Dadurch wird die Rottephase verkürzt und nach weiteren vier Wochen kann der Rottemist eingesetzt werden. Rottemist hat etwa 25 bis 40 % TM.
Rotteverluste
Lagerungsverfahren Verluste in % der Ausgangsmenge an org. Substanz an Stickstoff Kaltmistbereitung
(wenig Luftzutritt, feste Lagerung) 15 15 bis 20 Warmmistbereitung
(viel Luft, lockere Lagerung) 20 bis 40 20 bis 35 Rottetemperatur
Die Rottetemperatur sollte zur Vermeidung gasförmiger N-Verluste auch in der ersten Rottephase ca. 40 bis 50 Grad Celsius nicht überschreiten.
Die unvermeidbaren N-Lagerverluste liegen beim Stapelmist bei etwa 20 bis 25 %, bei Rottemist bei 30 bis 35 % und bei Mistkompost bei 35 bis 40 %.
Moderne Entmistungssysteme (Hochförderer oder auch Maulwurfentmistung) haben keinen stufenweisen Rotteverlauf. Hier sollte insbesondere bei geringer Einstreu die Mistqualität durch Umschaufeln mittels Frontlader drei bis vier Wochen vor der Ausbrin- gung verbessert werden.
C/N-Verhältnis als Qualitätsmerkmal
Die Qualität organischer Dünger kann am C/N - Verhältnis beurteilt werden. Fertiger Kompost oder Rottemist hat ein enges, dem Boden naheliegendes C/N-Verhältnis von 10-15:1. Stallmist mit wenig Strohanteil etwa 15 bis 20:1 und mit höherem Strohanteil 20 bis 25:1.
Je kohlenstoffreicher (holziger) das Einstreumaterial, desto weiter sein C/N-Verhältnis und desto länger dauert der Rotteprozess.
C/N-Verhältnis einiger Einstreumaterialien Laubstreu 25 -40:1 Schwarztorf 30:1 Haferstroh 50:1 Weizenstroh 100:1 Strauchschnitt 100-150:1 Sägemehl 500:1 Holz 700:1 Stallmistkompost
Die Stallmistkompostierung ist eine Weiterentwicklung der Stallmistbehandlung. Ziel ist eine hohe Humusqualität. Dabei wird der Mist in Mieten angelegt und mehrmals mithil- fe einer Kompostwendemaschine umgesetzt. Der optimale Sauerstoffgehalt wird durch Zusatz von Strukturmaterial (Stroh, Strauchschnitt etc.) geregelt.
Die Feuchtigkeitkontrolle kann über die Handballenprobe durchgeführt werden. Der mit der Hand zusammengefasste Ballen soll nicht auseinanderfallen (= zu trocken), aber auch keine Tropfenbildung (= zu feucht) aufweisen.
Bei der Kompostierung kann man aufgrund der Temperaturentwicklung, die ein Ausdruck der mikrobiellen Tätigkeit ist, drei Phasen unterscheiden. Die erste Abbauphase der or- ganisch gebundenen Nährstoffe beinhaltet die höchste Temperaturentwicklung bis über 60 °C. Nach etwa drei Wochen setzt die Umbauphase ein, wo aus den einzelnen Bau- steinen „Humuskomplexe“ gebildet werden. Dabei sinkt die Temperatur auf die Um- gebungstemperatur ab. Gegen Ende der Umbauphase riecht die Kompostmiete nach Walderde. In der letzten Aufbauphase findet ein Reifungsprozess statt, wo aus dem Nährhumus verstärkt Dauerhumus entsteht.
Infolge der stärkeren Erhitzung sind bei der Kompostierung zwar die N-Lagerverluste hö- her, dafür hat Kompost eine höhere Humusqualität (raschere Bildung von stabilem Dau- erhumus). Nach der Ausbringung auf Acker mineralisiert der organische Stickstoff im reiferen Mistkompost um etwa vier bis sechs Wochen rascher als beim Stapelmist, der vorübergehend eine stärkere N-Sperre hat.
Auch erfolgt während der Rotte eine weitgehende Abtötung von Krankheitserregern und Unkrautsamen. Reifer Stallmistkompost hat ca. 40 bis 60 % TM.
Die Kompostierung ist jedoch zeit- und kostenaufwendig und verursacht einen höheren Platzbedarf, weshalb die Kompostierung vorrangig für spezielle Zwecke (z. B. Kombinati- on mit Grünschnittkompostierung, viehschwache Ackerbetriebe) interessant ist.
Kosten:
Die Mehrkosten gegenüber der herkömmlichen Stallmistrotte (Auf- und Umsetzen, ev.
auch Erd- und Strohzusatz) liegen etwa bei 80 Euro/GVE und Jahr (ÖKL-Richtsätze 2009).
Mistverflüssigung
Diese Form der Festmistbehandlung ist vor allem in Berggebieten anzutreffen. Dabei wird stroharmer Stallmist in die Jauchegrube eingemixt und zusätzlich mit Wasser verdünnt.
Dadurch ist eine Ausbringung mittels Gülletechnik auch während der Vegetation zwischen den Aufwüchsen möglich, wo ansonsten der Stallmisteinsatz speziell bei Trockenheit we- gen der Gefahr der Futterverschmutzung sehr problematisch ist. Die N-Ausnutzung ist je- doch aufgrund der bereits vorangegangenen N-Lagerverluste geringer als bei Gülle.
Behandlung von Flüssigmist
Flüssigdünger werden unbehandelt oder nach anaerober Vergärung als Biogasgül- le ausgebracht. In Einzelfällen erfolgt eine aerobe Belüftung bzw. eine Behandlung mit Zusätzen.
Güllebelüftung
Durch das Belüften der Gülle werden sauerstoffliebende Mikroorganismen gefördert, die in weiterer Folge organische Substanzen und Geruchsstoffe abbauen sollen. Dadurch verändern sich auch die technologischen Eigenschaften. Die belüftete Gülle wird homo- gener und damit besser pump- und fließfähig. Wichtig ist, dass die Luft möglichst fein- blasig in die Gülle eingebracht wird.
Infolge der Belüftung erhöht sich aber auch der pH-Wert der Gülle von etwa 7,5 auf über 8, wodurch das Risiko der Ammoniakabgasung steigt. Eine Verbesserung der Erträge bringt daher die Belüftung nicht.
Kosten: Gesamtkosten (einschließlich Energieverbrauch) liegen je nach Belüftungssys- tem zwischen 1,50 bis 2,00 Euro/m³.
Biogasgülle
Biogasgülle hat eine geringere Viskosität. Dadurch wird die Fließfähigkeit, d. h. das Rüh- ren und Pumpen erleichtert sowie das Abfließen von den Pflanzen und das Eindringen in den Boden verbessert. Ebenso wird auch die Gefahr einer Ätzwirkung verringert. Der pH-Wert liegt gegenüber Normalgülle um etwa 0,5 Punkte höher.
Biogasgülle hat ein engeres C/N Verhältnis und einen um etwa 20 % höheren Ammo- niumanteil, wodurch die N-Sofortwirkung verbessert wird. Bei entsprechendem Dünge- management liegen die Erträge tendenziell etwas höher.
Biogasgülle – weniger Geruchsemissionen
Beim Abbau der flüchtigen organischen Fettsäuren erfolgt auch eine deutliche Verringe- rung der Geruchsintensität. Dabei werden insbesondere die bei Schweinegülle unange- nehm und stechend riechenden Geruchsstoffe abgebaut. Gemessen wird die Geruch- sintensität mittels Olfaktometer. Die Geruchsreduktion beträgt in Praxisversuchen 30 bis 50 % im Vergleich zu Normalgülle.
Güllezusätze
Unabhängig davon, ob Güllezusätze verwendet werden oder nicht, hat die Einhaltung der Grundsätze der Gülledüngung (Güllemanagement) oberste Priorität.
Die Palette an Güllezusätzen reicht von Gesteinsmehlen bis zu Nitrifikationshemmern.
Grundsätzlich sind Kosten und möglicher Nutzen abzuwägen.
Wirkung von Güllezusätzen (n. Schechtner, 1992)
Erwartete Wirkung Ton- Stein- Kalk Pflanzen- u. Nitrifik.- Wasser
im Hinblick auf mineral mehl Bakterien- hemmer
Präparate (z. B. Didin)
Homogenisierung (+) - (+) (+) - -
Verringerung der
Geruchsbelästigung (+) (+) ? - - (+)
Verbesserung der
Pflanzenverträglichkeit ? ? ? - - +
Verbesserung der
Nährstoffverwertung ? (+) - ? + +
Verminderung der
Futterverschmutzung ? - - ? - +
Hygienisierung - - (+) - - -
Verringerung der
Verunkrautung - - - ?
Verringerung der
Gewässerbelastung - - - - + -
Verringerung der Austreibung
von Regenwürmern - - - (+) - ?
+ Wirksamkeit mehr oder weniger ausreichend (+) Wirksamkeit bescheiden bis ausreichend ? Wirksamkeit fraglich - Wirksamkeit kaum vorhanden
Ergebnisse:
Bei Tonmineralien und Bakterienpräparaten konnte eine gewisse Verbesserung der Homogenität bzw. Fließfähigkeit festgestellt werden, wenngleich das Aufrühren vor der Ausbringung nicht ersetzt werden konnte.
Die Bildung von Schwimmdecken wurde in der Regel nicht verhindert.
Bei der Geruchsminderung gab es keinen eindeutigen Trend. Am ausgeprägtesten war die Geruchsminderung bei der Güllebelüftung und bei stärkerer Verdünnung mit Wasser. Tonminerale zeigten meist eine Teilwirkung.
Die Ammoniakbindung konnte durch Wasserzusatz verbessert werden, was sich auch positiv auf den Ertrag auswirkte.
Eine Verbesserung der N-Ausnutzung konnte ferner durch Nitrifikationshemmer (Di- din) nachgewiesen werden, da dadurch die Mineralisierung bzw. Nitratbildung ver- zögert wird. Dies ist allerdings nur bei Gülledüngung im Herbst auf Ackerland von Interesse.
Güllezusätze
n Gesteinsmehle und Tonmineralien n Meeresalgen n Pflanzen- und
Bakterienpräparate n chemisch synthe-
tische Mittel n Kohlenstoff-
lieferanten
n Nitrifikationshemmer n Wasser
TM-Erträge auf drei Grünlandstandorten in Admont (1985–1990)
Gülle 2 x 15 m³ (zum 1. u. 3. Aufw.) PK-Serie (Gülle ohne min. N)
dt TS/ha Rel %
Gülle unbehandelt 94,8 100
Gülle + Biolit-Steinmehl 91,3 –3,7
Gülle + Basaltmehl 92,8 –2,1
Gülle + Aspolit 94,7 –0,1
Gülle + Almisan 95,4 + 0,6
Gülle + Amalgerol 95,4 + 0,6
Gülle + Agrigest 95,3 + 0,5
Gülle + Terrasan 98,2 + 3,6
Gülle + Wasser 99,0 + 4,4
GD95 4,8 5,2
GD99 6,4 6,9
n. Schechtner, 1992
Einfluss der Gülleverdünnung auf den TM-Ertrag in dt Gülle unverdünnt (ca.10 % TM) 76 dt
Gülle 1:05 86 dt Gülle 1:1 90 dt Gülle 1:3 94 dt
n. Trunninger, 1976
TM-Erträge in dt/ha aus drei Versuchsjahren
Düngestufen: niedrig 25 m³, mittel 50 m³, hoch 75 m³ (1:1 verdünnt)
Düngungsstufe Gülle ohne ExGü Güllobac Terrasolin Alzogur Agriben Biolit*
Zusatz dt TM/ha
Niedrig 95,8 93,2 94,6 95,9 96,0 92,5 90,1
Mittel 109,7 110,7 112,4 106,8 111,0 109,2 110,2
Hoch 120,5 121,0 117,4 123,5 124,8 114 113,9
n. Rieder, 1985
*Biolit wurde auf Wunsch des Herstellers nicht im Güllebehälter zugesetzt, sondern vor der Gülleausbringung auf die Fläche ausgebracht.
Populationsdichte von Regenwürmern bei Anwendung von Güllezusätzen Die Zahl der Regenwürmer bzw. Biomasse wurde durch Güllezusätze bei praxisüblichen Aufwandmengen nicht verändert.
Nr. Zusatz Zahl der Biomasse von
Regenwürmer pro m2 Regenwürmern in g/m2
1. Agriben 168 172
2. Alzogur 176 192
3. ExGü 181 194
4. Terrasolin 181 191
5. Güllobac 182 197
6. Biolit 176 195
7. Gülle ohne Zusatz 181 196
n. Rieder, 1985
Wasserzusatz verringert die N-Verluste
Fazit:
Unter Einbeziehung mehrjähriger Versuchsergebnisse im deutschsprachigen Raum kann nach dem derzeitigen Wissensstand keine eindeutige Anwen- dungsempfehlung abgegeben werden (BAL-Gumpenstein, AGFF-Zürich, Bayer. Landesanstalt für Bodenkultur und Pflanzenbau, LVVG-Aulendorf). Ent- scheidend ist vor allem ein gutes Güllemanagement.
Stallmist oder Gülle
Die Güllewirtschaft hat sich in den vergangenen Jahrzehnten vorrangig aus arbeitswirt- schaftlichen Gründen sowie durch die um etwa ein Drittel geringeren Gesamtkosten im Dauergrünland stärker verbreitet.
Gut verrotteter Stallmist ist aufgrund seiner stärkeren Humusnachlieferung und lang- samen Nährstofffreisetzung auf Ackerböden vorteilhafter. Stallmist liefert durch seine langsame N-Wirkung quasi seinen „Nitrifikationshemmer“ selbst mit.
Auf extensiven Grünlandstandorten mit nur ein bis max. zwei Nutzungen genügt eine Stallmistgabe im Frühjahr bzw. Herbst, da sie einen geringen N-Entzug haben und bei stärkerer Düngung entarten.
Ebenso sollten steile Hangflächen wegen der Gefahr der Narbenauflockerung nicht zu in- tensiv mit Jauche oder Gülle gedüngt werden.
Auch auf sehr flachgründigen und damit humusarmen Grünlandböden ist eine Stallmist- düngung im Herbst oder Frühjahr vorteilhaft. Im intensiveren Grünland (vier bis fünf Nut- zungen) hat sich hingegen die Gülledüngung besser bewährt.
Vorteile: Stallmistsystem
n höheres Humusbildungspotenzial aufgrund der Einstreu n Ackerböden sind dankbar für Stallmist
n bessere Selbsthygienisierung als Gülle n Zwischenlagerung am Feld möglich n weniger Geruchsprobleme
Vorteile: Güllesystem n geringere Baukosten
n geringere Arbeits- und Maschinenkosten n geringerer Einstreubedarf
n geringere Gefahr der Futterverschmutzung im Grünland n bessere Stickstoffwirkung (vor allem im Jahr der Anwendung)
Merke:
Bezüglich einer Beeinträchtigung der Bodenfruchtbarkeit oder hinsichtlich verstärkter Grünlandverunkrautung bei Gülleanwendung gibt es bei fachge- rechter Düngung anhand langjähriger Versuche keinen Hinweis.
Vor- und Nachteile des Fest- und Flüssigmistsystems (n. Schechtner, 1990)
Festmist (+ Jauche) Flüssigmist
Tiergerechtheit (+) (-)
Geruchsbelästigung bei der Ausbringung (+) (-)
Arbeitsaufwand - +
Futterverschmutzung *) - +
Düngung von Steillagen (-) (+)
Baukosten (-) +
Einstreubedarf (-) (+)
N-Direktwirkung (-) (+)
+ = deutlich überlegen (+) = leicht überlegen - = deutlich unterlegen (-) = leicht unterlegen
*) im Besonderen bei unzureichend verrottetem Stallmist
Kostenvergleich:
Beim Güllesystem ist der Lagerraumbedarf für den Gülleanfall etwa doppelt so hoch wie beim Stallmist/Jauche-System. Das Stallmist/Jauche-System erfordert hingegen einen höheren Einstreubedarf einschließlich Mehraufwand für den Strohlagerraum. Ferner ist ein mechanisches Entmistungssystem wie z. B. Schubstangenentmistung (mit oder ohne Höhenförderer bzw. Maulwurfentmistung) und der zusätzliche Einsatz eines Stallmist- streuers erforderlich. Dadurch ergeben sich um etwa 20-30 % höhere Gesamtkosten.
Humuswirkung von Wirtschaftsdüngern
Organische Dünger wie Stallmist, Kompost, Gülle etc. werden im Boden ab- und um- gebaut. Ohne humusliefernde Stoffe gäbe es kein Bodenleben. Die Beurteilung der Hu- musqualität erfolgt über das C:N-Verhältnis (= Verhältnis Kohlenstoff zu Stickstoff) als Indikator für den Abbaugrad der organischen Substanz. Beim Abbau der organischen Substanz (Rotteprozess) wird das C/N-Verhältnis verengt und neue Huminstoffe gebildet.
Je enger das C:N-Verhältnis, d. h. je näher es dem Verhältnis eines fruchtbaren Bodens kommt (ca. 8 bis 10:1), desto leichter zersetzbar ist die organische Substanz.
Aus leicht zersetzbaren organischen Düngern und Ernterückständen mit engem C/N-Ver- hältnis wie Gartenabfälle, Laub, Rasenschnitt entsteht vorrangig „Nährhumus“ als Nah- rungsquelle für die Bodenorganismen.
Aus schwerer zersetzbaren organischen Düngern mit weitem C/N-Verhältnis entsteht vorrangig stabiler „Dauerhumus“. Ebenso aus Rottemist oder Kompost, die bereits dau- erhafte Humusstoffe enthalten. Die Dauerhumusbildung ist bei Kompost und Stallmist am höchsten. Eine Kombination von Gülle und Stroh bewirkt eine ähnliche Dauerhumus- bildung wie Stallmist. Durch Kombination von Gülle mit Strohdüngung im Herbst kann die N-Wirkung der Gülle verzögert werden.
Der Humusbildungsfaktor gibt an, zu welchen Anteilen der in einem Dünger enthaltene organische Kohlenstoff in Dauerhumus umgewandelt wird.
Aus 100 dt Stallmist mit 25 % TM entstehen 5 dt Dauerhumus, während aus 100 m³ Gül- le unverdünnnt mit 10 % TM (höhere Wassergehalt, weniger Einstreu, engeres C/N-Ver- hältnis) etwa 1,5 dt Dauerhumus entstehen. Bei Rübenblatt, Kartoffelkraut etc. muss ge- genüber Stallmist mehr als die dreifache Menge eingesetzt werden.
Tab. Humusbildungspotential organischer Düngemittel
Dünger in t TM- TM in org. org. Humus- Dauer-
Frischmasse Gehalt kg/t FM Substanz Substanz bildungs- humus-
(FM) in % der in kg faktor bildung
TM in kg/t FM
Torf 50 % 500 kg 95 % 475 kg 0,45 214 kg
Stallmist 25 % 250 kg 80 % 200 kg 0,25 50 kg
Gülle unverd. 10 % 100 kg 75 % 75 kg 0,20 15 kg
Stroh 86 % 860 kg 92 % 791 kg 0,17 135 kg
Rübenblatt 16 % 160 kg 92 % 147 kg 0,10 15 kg
Klärschlamm
(entwässert) 25 % 250 kg 50 % 125 kg 0,17 21 kg
Grünschnitt u.
Bioabfall-Kompost 60 % 600 kg 30 % 180 kg 0,30 54 kg
*Entscheidend für die Humusbildung ist der Gehalt an organischer Substanz in der Trockenmasse sowie der Humusbildungsfaktor.
Der Humusbildungsfaktor besagt, wie viel Humus aus 1 dt organischer Trockenmasse gebildet werden kann. Dieser Faktor ist z. B. bei Stallmist oder Kompost, die bereits einen gewissen Rotteprozess hinter sich haben, höher als bei Stroh oder Rübenblatt.
Aufgaben von Humus
Humus ist durch die Bildung von Ton- und Humuskomplexen gemeinsam mit Calzium am Aufbau der Krümelstruktur des Bodens beteiligt. Die Aufrechterhaltung eines stand- ortspezifischen Humusniveaus ist wichtig, um einem Gefügeverfall, vor allem in Jahren mit ungünstigen Witterungs- und Erntebedingungen, vorzubeugen.
Neben der Funktion der Bodenkrümelbildung fördert die organische Substanz das Bo- denleben und damit ganz entscheidend die Nährstoffnachlieferung aus dem Bodenvor- rat. Für leichte Böden ist die Verbesserung des Wasser- und Nährstoffspeichervermö- gens, für schwere Böden die Verbesserung der luftführenden Hohlräume wichtig. Daher das Motto: „Humus macht leichte Böden schwerer und schwere Böden leichter.“
Die organische Substanz erhöht das Wasserbindungsvermögen und dient den Bodenor- ganismen auch als langsam fließende Energiequelle. Eine Erhöhung des Humusgehaltes um 0,1 % Kohlenstoff (C) erhöht die nutzbare Wasserkapazität des Bodens um 0,5 % (Masse) und die des Porenvolumens um 1 % (Volumen).
Humus hat auch eine gewisse „bodensanitäre“ Funktion, da er Schadstoffe sorbieren und abbauen kann. Ferner besitzt Humus auch ein gewisses „antiphytopathogenes Po- tenzial“ gegen Schaderreger.
Der Bodenhumus ist auch eine Kohlenstoff-Senke, d. h. ein CO2 -Speicher und ein N- Speicher. Ein Ackerboden mit 3 % Humus und einem C:N von 10:1 enthält etwa 60 t or- ganischen Kohlenstoff und 6 t organisch gebundenen N.
Bei der Mineralisierung von 1 t organischem Kohlenstoff entstehen ungefähr 3,6 t CO2 , die in die Atmosphäre entweichen.
Organische Substanz (Humus)
n Stofflich chemisch beurteilt man den Humus nach dem organischen C-Gehalt bzw.
C : N-Verhältnis (% Corg. x 1,72 = Humus bzw. Humus x 58 % = Corg).
n Funktionell unterscheidet man bei der organischen Substanz im Boden zwischen leicht zersetzbarem Nährhumus und schwer zersetzbaren Dauerhumus.
Bedeutung und Funktion der organischen Substanz:
n Physikalische Funktionen: Wasserbindungs- und Quellungsvermögen (Ton-Humus- Kolloide), Förderung der Bodenorganismen – Aufbau eines krümelstrukturstabilen Systems.
n Bodensanitäre Funktionen: Humus besitzt ein „antiphytopathogenes Potenzial“ ge- genüber Schaderregern sowie die Fähigkeit Schadstoffe durch Sorption bzw. durch biologischen Abbau zu inaktivieren.
Humusbildung und Fruchtfolge
Humus wird im Boden durch organische Dünger sowie über humusmehrende Früchte angereichert. Bezüglich der Humuswirkung verhalten sich Getreide (ohne Strohabfuhr) sowie Öl- und Industriepflanzen (Raps, Sonnenblumen, Lein) weitgehend humusneutral.
Feldfutter und Kleegras wirken humusmehrend und Hackfrüchte (Kartoffel, Mais, Rüben) sowie Feldgemüse sind humuszehrend.
Auch die Wurzelmasse nimmt Einfluss auf die Zufuhr an organischer Substanz für die Humusbildung.
Den größten Wurzeltiefgang haben mit einer Länge von über 1,5 m Lupine, Luzerne, Rotklee, Sonnenblumen, gefolgt von Ackerbohnen, Erbsen, Wicken, Senf, Raps und Phazelia.
Der Strohertrag beträgt je nach Sorte etwa das 0,6- bis 0,8-Fache des Kornertrages Mittlere Zufuhr an Trockenmasse in dt /ha
Wurzelmasse (ohne Stroh)
Getreide, 10 bis 15
Mais 10 bis 20
Kartoffel 5 bis 10
Rüben (ohne Blatt) 5 bis 10
Luzerne 40 bis 50
Kleegras 30 bis 50
Gründüngung 20 bis 30
Wirtschaftsdünger dt TM/ha
100 dt Stallmist 25
40 m³ Gülle (6 % TS) 25
Ernterückstände dt TM/ha
Getreidestroh 40 bis 60
Körnermaisstroh 50
Rübenblatt 50
Berechnung des Humussaldos
Der Humussaldo am Betrieb bzw. pro Hektar Ackerfläche ergibt sich durch die fruchtfolge- bedingte Humuszufuhr bzw. Humuszehrung in Dezitonnen (jeweilige Früchte x Fläche in Hektar).
Humusgehalte in Böden
Ackerböden enthalten 1,5 bis 3 %
Grünlandböden bis zu 8 % Humus,
Anmoorböden 15 bis 30 %
Niedermoore bis über 30 % und Hochmoor- böden bis nahezu 100 % Humus.
Tab.: Humusmehrung bzw. Humuszehrung einiger Früchte in dt/ha (LBP, 1997) Humuszehrer
Getreide mit Strohabfuhr -3,50 bis -4,00*
Zuckerrüben mit Blattabfuhr -9,00 bis -10,00 Silomais bzw. Körnermais mit Strohabfuhr -6,75 bis -8,25
Kartoffel -6,75 bis -8,25
Humusmehrer
Körnerleguminosen, Ölfrüchte +2,25 bis +2,75
mehrjähriges Feldfutter +6,75 bis +8,25
Stoppelsaaten +1,00 bis +1,25
* die niedrigeren Werte gelten für leichtere und die höheren Werte für schwerere Böden
Fazit:
Viehlose Betriebe müssen verstärkt humusmehrende Früchte einplanen, während Betriebe mit Wirtschaftsdünger (insbesondere Stallmist, Kompost) in der Regel ei- nen ausgeglichenen bzw. positiven Saldo aufweisen. Dauergrünland hat immer eine positive Humusbilanz.
Humusbilanz
Fruchtfolgebeispiel: Weizen, Gerste, Silomais, Triticale, Kartoffel Düngung: je 200 dt Stallmist zu Kartoffel, Silomais und Gerste Strohabfuhr beim Getreide
Beispiel:
3 x Getreide (Strohabfuhr) 3,5 dt x 3 = 10,5 dt 2 x Hackfrüchte 7,5 dt x 2 = 15,0 dt
Summe minus 25,5 dt
Humuszufuhr 3 x 200 dt Stallmist x 0,05 = 30,0 dt
Humussaldo plus 4,5 dt pro ha
Abb.: Fruchtfolge beeinflusst Humusbilanz
(n. Kolbe, 2008)
Humusgehalte in Ackerböden
Der Humusgehalt im Acker hängt von Klima und Standort, der Bodenart und der Bewirt- schaftung (Art der Düngung, Fruchtfolge) ab. Der Humusgehalt schwankt auf Ackerbö- den zwischen 1,5 und 4 %. Eine Anhebung des Humusgehaltes über das standortty- pische Humusniveau hinaus ist kaum möglich.
Tab.: Erstrebenswerte Humusgehalte in Ackerböden in Abhängigkeit von der Bodenschwere Kürzel Soptionskraft Bodenschwere ungefährer Tongehalt erstrebenswerter
Mindestgehalt an Humus in %
2 niedrig leicht unter 15 % > 2,0
3 mittel mittel 15-25 % > 2,5
4 hoch schwer über 25 % > 3,0
Aus: Richtlinien für die sachgerechte Düngung, BMLFUW, 2006
Düngung und Fruchtfolge stabilisieren das Humusniveau
Einige seit mehr als 100 Jahren unverändert durchgeführte Dauerdüngungsversuche (ewiger Roggenbau in Halle, Hoosfield-Versuch usw.) zeigen, dass es selbst bei reiner Mineraldüngung zu keinem Absinken des Humusspiegels kommt.
Tab.: Wirkung von Fruchtfolge und Düngung auf den Humusgehalt und die Ertragsleistung von Winterroggen
Düngungsstufe Humusgehalt ø Kornertrag 1905–1985 in dt/ha
Roggen Roggen
Drei-Felder- Drei-Felder-
Monokultur Wirtschaft Monokultur Wirtschaft
1. ohne Düngung 1,7 1,87 15,9 (100) 24,3 (100)
2. Mineraldünger
NPK (115/80/150 kg) 2,12 2,45 27,8 (175) 31,7 (130) 3. Stallmist
200 dt/jährlich 2,4 2,74 23,1 (145) 29,6 (122)
* Universität für Bodenkultur, Langzeitfruchtfolgeversuch in Großenzersdorf, Anlage 1905, Sorte: Tschermaks Marchfelder Winterroggen
Humusgehalt, Standort und Bewirtschaftung auf Ackerland
Humusanreicherung Wie der Langzeitver- such zeigt, konnte selbst durch alleinige Mineraldüngung der Humusgehalt allmäh- lich angehoben wer- den. Positiv auf den Humusgehalt sowie Kornertrag wirkten sich vor allem die Fruchtfol- ge der Dreifelderwirt- schaft gegenüber dem ewigen Roggenanbau aus. Die Stallmist- variante bewirkte erwartungsgemäß die stärkste Humusanrei- cherung, während die Mineraldüngervariante aufgrund der höheren Gesamtnährstoffzufuhr im Vergleich zum Stallmist etwas höhere Erträge brachte. Die Mineraldüngung erhöhte ebenfalls den Humusgehalt aufgrund höherer Ernte- und Wurzel- rückstände durch die Ertragssteigerung.
Düngewirkung von Wirtschaftsdüngern
Wirtschaftsdünger unterscheiden sich im Nährstoffgehalt und vor allem in der Stickstoffwirkung.
Stallmist bzw. Kompost enthalten den Stickstoff großteils organisch gebunden und nur teilweise in Form von Ammonium. Während der Ammoniumanteil relativ rasch im Jahr der Düngung wirksam wird, geht der organische Stickstoffanteil vorerst in den N-Pool des Bodens. Alle anderen Nährstoffe (Phosphat, Kali etc.) wirken praktisch gleich.
Mineralisierungsvorgänge im Boden
Die Mineralisierung (Nitrifikation) läuft im Boden bei Wirtschaftsdüngen wie auch bei Mi- neraldüngern gleich ab. Wirtschaftsdünger enthalten jedoch keinen Stickstoff in Form von Nitrat.
Stickstoffdynamik im Boden (nach Fink, 1991)
Ammonifikation und Nitrifikation
Der organisch gebundene Stickstoff in den Wirtschaftsdüngern liegt zu zwei Drittel in Form von Aminosäuren und Amidstickstoff (Harnstoff) vor.
Organische Amid-N-Verbindungen werden zuerst durch das im Boden vorhandene mi- krobielle Enzym „Urease“ in Abhängigkeit von der Temperatur, Sauerstoff und Wasser über die Zwischenstufe Ammoniak zu Ammoniumcarbonat abgebaut. Das unstabile Am- moniumcarbonat wird dann weiter zu Ammonium mineralisiert (sog. Ammonifikation).
Dabei steigt im Zuge der Umsetzung durch die vorübergehende Ammoniakbildung der pH-Wert an, wodurch in Verbindung mit höheren Temperaturen auch gasförmige N-Ver- luste vorrangig in Form von Ammoniak auftreten können.
Stufe 1 – Ammonifikation
CO (NH2)2 + H2O (NH4)2 CO3 NH4
Carbamid Urease Ammoniumcarbonat Ammonium
Die weitere Mineralisierung erfolgt dann durch Bodenbakterien (Nitrosomas) zu Nitrit bzw. weiter über Nitrobacter-Bakterien zu Nitrat.Nitrat wird bevorzugt von Pflanzen auf- genommen. Für die Mineralisierung von Ammonium spielt die Bodentemperatur bzw.
Bodenfeuchtigkeit eine wichtige Rolle.
Bei einer Bodentemperatur von 8 °C dauert es etwa vier bis sechs Wochen, bei 12 °C etwa zwei bis drei Wochen und bei 16 °C etwa eine Woche, bis die Mineralisation bzw.
Nitrifikation im Boden anläuft.
Stufe 2 – Nitrifikation
NH4+ NO2- NO3- Ammonium Nitrit Nitrat
Abb. Nitrifikation von Rindergülle im Boden in Abhängigkeit von der Bodentemperatur
(n. Amberger, 1994)
Merke: Wirtschaftsdünger enthalten keinen Stickstoff in Form von Nitrat.
Ammonium wird im Winter bei niedrigen Bodentemperaturen nicht mineralisiert, weshalb es auf bepflanzten Böden (z. B. Grünland) unabhängig vom Düngezeitpunkt ganzjährig keine Nitrat-Auswaschung über die natürliche, unvermeidbare Grundlast gibt. Eine Düngung im Winter ist jedoch wegen der Gefahr der Abschwemmung (vor allem auf gefrorenen bzw. schneebedeckten Böden) heute generell verboten.
Abb.: Bodentemperatur im Jahresverlauf
Merke: Im Winter erfolgt aufgrund der niedrigen Temperaturen im Boden kaum eine Mineralisierung von organisch gebundenem Stickstoff bzw. Ammonium zum auswaschungsgefährdeten Nitrat, welches insbesondere auf unbepflanzten Ackerböden (Brachland) ausgewaschen werden kann. Ammonium wird nicht ausgewaschen, da es im Gegensatz zu Nitrat nicht beweglich ist und auch an Tonminerale gebunden wird.
Wirtschaftsdünger im Vergleich
Während Phosphat und Kali aus Wirtschaftsdüngern im Vergleich zu Mineraldünger län- gerfristig zu 100 % wirksam werden, gibt es bei Stickstoff deutliche Unterschiede hin- sichtlich der N-Verfügbarkeit. Dabei spielt die N-Form eine wichtige Rolle.
Jauche und Gülle besitzen durch den hohen Ammoniumanteil (Harnanteil) eine sehr gute unmittelbare N-Wirkung, ähnlich wie Mineraldünger.
Bei Stallmist und Kompost ist aufgrund des hohen Anteiles an organisch gebundenem Stickstoff (Kotanteil) sowohl die unmittelbare Wirkung (Jahreswirkung) als auch die N- Gesamtwirkung geringer.
Tab.: Ammoniumanteile organischer Dünger (Angaben in %) Ammoniumanteile in % einiger Dünger im Vergleich
Ammonium organisch geb. N
Mineraldüngerstickstoff 100 -
Jauche 90 10
Rindergülle 50 50
Stallmist 15 85
Stallmistkompost 5 95
BMLFW 2006
Während Stallmist nur einen Ammoniumanteil von 15 % aufweist, beträgt der rasch ver- fügbare NH4-Anteil bei Gülle 50 % und bei Jauche 90 %.
Der organisch gebundene N geht vorrangig in den N-Pool des Bodens. Er dient der Hu- musanreicherung und wird nur langsam mineralisiert und damit pflanzenaufnehmbar.
Der Ammoniumanteil wirkt sofort im Jahr der Düngung.
Beim Einsatz von Wirtschaftsdüngern (Basis stallfallend) kann mit nachfolgend angege- bener Jahres- bzw. Gesamtwirkung gerechnet werden. Die Differenz auf
100 % sind bei Stickstoff kaum vermeidbare gasförmige Verluste.
Tab.: Wirkungsgrade der Hauptnährstoffe im Jahr der Anwendung bzw. langjährige Gesamtwirkung im Vergleich zu Mineraldünger
Wirtschaftsdünger - Wirkung in %
N-Jahreswirkung (*N-Gesamtwirkung) P2O5 K2O
Jauche 85 (*85 bis 90) 100 100
Gülle 50 (*70 bis 75) 100 100
Stallmist 20 (*50 bis 60) 100 100
Kompost 10 (*30 bis 40) 100 100
*Wirtschaftsdünger mit einem hohen Ammoniumanteil (Jauche, Gülle) haben eine hohe N-Sofort- bzw. Jahreswirkung und auch lang- jährig betrachtet eine höhere Gesamtwirkung als Dünger mit einem höheren Anteil an organisch gebundenem Stickstoff.
Die Gesamtwirkung (Werte in Klammer) besteht aus der Jahreswirkung einschließlich der Nachwirkungen des organisch gebundenen Stickstoffanteiles in den Folgejahren
Tab.: Parameter zur Beurteilung der N-Verfügbarkeit organischer Düngemittel
Düngerstoff Mineralischer N C/N Abbaubarkeit Kurzfristige
(NH4-N) der org. N-Wirkung
Substanz Mineraldünger- Äquivalent %
Knochenmehl 5-10 3-5 gut 50-60
Stroh -- 60-100 gering --
Gründüngung 0-10 10-30 gering-mittel 10-40
Biokomposte 5-15 13-20 gering 5-15
Stallmist 10-20 12-15 gering 15-20
Klärschlamm dick 5-20 6-8 mittel 15-30
Klärschlamm dünn 3-5 mittel 45-55
Gülle (Rind) 40-50 8 gering 40-50
Biogasgülle 45-70 3-5 gering 50-70
Gülle (Huhn) 60-70 4 mittel 70-85
Jauche 80-90 1-2 – 85-90
(n. Gutser, 2005)
Mineraldüngeräquivalente organischer Dünger
Um eine objektive Bewertung unterschiedlicher Düngemittel zu ermöglichen, wird die N- Wirkung organischer Dünger mit der Wirkung des Mineraldüngerstickstoffes verglichen.
Der Maßstab „Mineraldüngeräquivalent (MDÄ) in %“ ermöglicht einen Vergleich ver- schiedener organischer Dünger sowohl mit der kurzfristigen Jahreswirkung als auch mit der langfristigen Gesamtwirkung (Jahreswirkung + Nachwirkungen in den Folgejahren).
Ein MDÄ von 30 % bedeutet, dass die Düngewirkung gegenüber einer Mineraldüngung 30 % beträgt. Anders ausgedrückt können bei einer organischen Düngung von 100 kg Gesamtstickstoff (stallfallend) 30 kg eines mineralischen N-Düngers eingespart werden.
Abb. Mineraldüngeräquivalente organischer Dünger
(n. Gutser, 2005)
*Je höher der Ammonium-Anteil am Gesamtstickstoffgehalt und je niedriger das C/N-Verhältnis (d. h. je N-reicher die organische Substanz ist), desto höher ist die Düngerwirkung.
Rindergülle
Klärschlamm
Stallmist
Biokompost
54 72
56 66
12 47
10 31
50 8
40 5
10 14
4 16
% NH4-N
vom Ges. N C:N- Verhältnis
Jahreswirkung Jahres- und Nachwirkung
Gülle hat z. B. aufgrund ihres hohen NH4-Anteiles und engen C/N-Verhältnisses eine bes- sere Jahres- und letztlich auch N-Gesamtwirkung als Stallmist oder Kompost.
Je N-ärmer die organische Substanz (C/N-Quotient größer als 15), desto langsamer ver- läuft die Mineralisierung. Bei Stroh mit einem C/N-Verhältnis von 100:1 kann es bei feh- lender N-Ausgleichsdüngung (etwa 1 % der Strohmenge) zu einer vorübergehenden N-Immobilisierung im Boden (Speicherung von Stickstoff im Boden durch Einbau in Mi- krobeneiweiß) kommen.
N-Verfügbarkeit organischer Düngerstoffe im Jahr der Anwendung
n.Gutser, 2005
Immobilisierung von Stickstoff
Grundsätzlich erfolgt bei jeder Düngung eine gewisse N-Immobilisierung infolge N-Bin- dung durch Humusanreicherung im Boden, da sich Bodenmikroben von organischer Sub- stanz ernähren und einen Teil des mineralisierten Stickstoffes in ihre Körpersubstanz als Mikrobeneiweiß einbauen. Dies geschieht umso stärker, je mehr stickstoffarme und noch nicht zersetzte organische Substanz (z. B. Stroh) gedüngt wird. Dadurch können bis zu 100 kg Stickstoff zeitweilig festgelegt werden.
Die vielfach praktizierte N-Ausgleichsdüngung bei der Einackerung von Stroh ist eine Maßnahme, um diesen Immobilisierungsvorgängen im Boden entgegenzuwirken, um die unmittelbare Düngewirkung zu verbessern.
Umgekehrt kann bei einer Gülledüngung im Herbst durch Kombination mit Stroh die N- Wirkung gezielt verzögert werden.
Düngung und N-Immobilisierung
Die düngungsbedingte N-Immobilisierung (Fixierung) beträgt etwa 15 bis 20 % des ge- düngten Stickstoffes und ist bei organischen Düngern mit geringen Ammoniumanteilen bzw. weitem C/N-Verhältnis (Stallmist, Kompost) größer als z. B. bei Gülle mit einem hö- heren Ammoniumanteil bzw. engeren C/N-Verhältnis.
Auch bei Mineraldüngeranwendung wird ein Teil des Ammoniumanteiles (10 bis 20 %)
*Die sofortige N-Wirkung (Jahreswir- kung) hängt vorrangig vom Ammoni- umanteil des Düngers und der Höhe an Ammoniakverlusten nach der Aus- bringung ab. Die Verluste durch Im- mobilisierung (N-Fixierung) und De- nitrifikation (NOx) verändern sich nur wenig.
Stall- und Lagerverluste bei Stickstoff
Überall, wo tierische Exkremente mit der Luft in Kontakt kommen, entstehen gasförmige N-Verluste (Ammoniak), die gleichzeitig auch mit Geruchsemissionen verbunden sind.
Diese Ammoniakverluste haben eine große Streubreite. Bei Stallmist und Kompost tre- ten gasförmige N-Verluste vorrangig während des Lagerungsprozesses auf.
Bei Gülle sind die N-Verluste während der Lagerung gering, können aber nach der Aus- bringung am Feld hoch sein, sofern keine Einarbeitung bzw. Verdünnung und Ausbrin- gung bei niedriger Temparaturen möglich ist. Insgesamt liegen beim Stallmist/Jauche- System die N-Verluste um mind. 10 % höher als beim Güllesystem mit breitflächiger Ausbringung mittels Prallteller (Menzi, Keller et.al., Agrarforschung 8/97).
Tab.: Abschätzung der Stall-, Lager- und Ausbringungsverluste
Tiefstallmist Gülle, Spaltenboden Kot + Harn + Stroh Kot + Harn (+Stroh)
Verluste in %
im Stall 10-15 5
Lagerung 15-25 5-10
Ausbringung 2-5 5
am Feld 10-15 10-30
Σ Verlust (in % vom Anfall) 27-60 25-50
n. Gutser, 1990 (ergänzt)
Stickstoffverluste im Stall und während der Lagerung
Der über den Urin ausgeschiedene Harnstoff CO(NH2)2 wird sofort nach der Ausscheidung im Stall durch das vorhandene Enzym „Urease“ zu Ammoniak und Kohlendioxid gespalten.
Dadurch treten gewisse unvermeidbare gasförmige Verluste bereits im Stall auf.
Vorbeugende Maßnahmen:
Vermeidung hoher Stalltemperaturen durch Lüftung, häufiges Abmisten sowie Sauber- keit sind die wichtigsten Maßnahmen, um die Ammoniakemissionen im Stall gering zu halten. Eine bedarfsgerechte Eiweißversorgung senkt ebenfalls das Verlustpotenzial, da dadurch kein überschüssiger Stickstoff über den Harn ausgeschieden werden muss.
Die N-Stall- und Lagerverluste sind beim Güllesystem geringer als beim Stallmistsystem
Lagerverluste bei Stallmist
Bei der Lagerung von Stallmist beeinflussen Einstreumenge, Feuchtigkeit, Temperatur sowie die Intensität der Rotte die N-Abgasungsverluste. Die unvermeidbaren Lagerver- luste sind bei Stallmist und vor allem beim Kompost infolge des Rotteprozesses höher als bei der Lagerung von Gülle.
Lagerverluste bei Gülle
Der über den Urin ausgeschiedene Harnstoff zerfällt leicht zu Ammoniak und Kohlendi- oxid, wodurch bereits im Stall gasförmige N-Verluste entstehen. Erst in der Güllegrube erfolgt durch die Vermischung von CO (NH2)2 (= Harnstoff) mit Wasser eine Bindung zu Ammoniumcarbonat ( NH4)2 CO3.
Harnstoffabbau im Stall
CO (NH2)2 Urease 2 NH3 + CO2 + H2O Harnstoffbindung in der Güllegrube
CO (NH2)2 + H2O (NH4)2 CO3 (Ammoniumcarbonat) (NH4)2 CO3 Wärme, Trockenheit NH4 HCO3 + NH3
(Ammoniumhydrogencarbonat + Ammoniak) 2 NH4 HCO3 (Gülle) NH3 + CO2 + H2O
Das Ammoniumcarbonat zerfällt wiederum unmittelbar nach der Ausbringung sehr leicht bei Wärme und Trockenheit zu Ammoniumhydrogencarbonat und Ammoniak. Eine Einar- beitung am Acker bzw. Verdünnung und Ausbringung bei niedrigen Temperaturen brem- sen die Verluste.
Einflussfaktoren auf die Ammoniak-Abgasung
Je niedriger der pH-Wert der Wirtschaftsdünger bzw. die Temperatur, desto geringer sind die N-Abgasungsverluste. Auch eine Erhöhung der Ammoniumkonzentration (z. B. Mine- raldüngerzusatz zur Gülle) erhöht das Abgasungsrisiko.
Gülle hat normalerweise einen pH-Wert um 6,5. Erst bei pH-Werten über 8 steigt mit zu- nehmender Temperatur die Ammoniakabgasung.
Normalerweise erreicht nur Biogasgülle und belüftete Gülle einen pH-Wert über 8, wo- durch das Abgasungsrisiko deutlich ansteigt.
Auch bei Einmischung größerer Mengen von Branntkalk (pH 12,5) steigt der pH-Wert, nicht hingegen bei Kohlensaurem Kalk (pH 6,5).
Wasserzusatz verringert hingegen das Abgasungsrisiko.
Stallmist hat normalerweise einen pH-Wert um 7,8 und Stallmistkompost von 8,1. Bei Stallmist und Kompost ist das Abgasungsrisiko nach der Ausbringung jedoch deshalb ge- ringer, weil Stallmist bzw. Kompost nach dem Rotteprozess nur noch geringe Ammoni- umanteile enthalten.
Hier erfolgen die Abgasungsverluste vorrangig während der Lagerung im Zuge der Umsetzung.
Dies ist auch der Grund, warum die EU-Nitratrichtlinie die tolerierbaren, d. h. unvermeid- baren gasförmigen N-Lagerverluste bei Gülle mit 15 % und bei Stallmist bzw. Kompost mit 30 % begrenzt sind.
Die gasförmigen Lagerverluste können bei Festmist nur durch die Rotteführung (nicht zu hitzig) und Lagerung im Schatten verringert werden.
Abb.: pH-Wert und NH3–Abgasung
*Mit steigendem pH-Wert und Temperatur steigt das Abgasungsrisiko. Säurezusatz zur Gülle könnte theoretisch den pH-Wert und somit das NH3-Verlustpotenzial senken, hat sich jedoch in der Praxis bislang nicht bewährt. Der Zusatz physiologisch saurer Dünger wie Ammonsulfat, NAC+S etc. kann den pH-Wert nur geringfügig senken.
Tab.: Durchschnittliche pH-Werte
Rindergülle ø 7,5
Rindergülle (belüftet) ø 8,7
Rinderjauche ø 8,1
Schweinegülle ø 7,7
Hühnergülle ø 7,5
Biogasgülle ø 8,1
Stallmist (Rind/Schwein) ø 7,8 Stallmistkompost (Rind/Schwein) ø 8,1
n. Aichberger 1995, Pötsch u. Resch, 2000
*Im Zuge der Mineralisierungsprozesse steigt vorübergehend der pH-Wert.
Stickstoffverluste bei der Ausbringung
Der in der Güllegrube als Ammoniumcarbonat gebundene Stickstoff ist eine wenig stabi- le Verbindung und zerfällt in Abhängigkeit vom pH-Wert und der Temperatur im Zuge der Ausbringung wieder leicht zu Ammoniak, Kohlendioxid und Wasser. Wasserzusatz bin- det Ammoniak und wirkt der Abgasung an die Luft entgegen.
Die gasförmigen Ausbringungsverluste sind bei Gülle aufgrund des höheren Ammo- niumanteiles höher als bei Stallmist, wo die Hauptverluste bereits während der Rotte stattfinden.
Verluste bei der Ausbringung
2 NH4 HCO3 (Gülle) NH3 + CO2 + H2O 100
80 60 40 20 0
3 4 5 6 7 8 9 10 11
pH-Wert des Bodens NH4 : NH3-Verhältnis (in Prozent)
NH4 + OH NH3 + H2O NH3
NH4
Maßnahmen zur Vermeidung von Stickstoffverlusten
Festmist
Während bzw. in den ersten Stunden nach der Ausbringung von Wirtschaftsdüngern tre- ten die höchsten Ammoniakverluste auf. Am Acker ist eine rasche Einarbeitung nach der Ausbringung die wichtigste Maßnahme. Ansonsten sind die Ausbringungsverluste bei Festmist in der Regel geringer als bei Gülle, da Festmist und Kompost aufgrund der hö- heren N-Lagerverluste nur noch wenig Ammoniumstickstoff enthalten.
Die Ausbringungsverluste hängen vorrangig von der Temperatur, pH-Wert, Windintensi- tät und Bodenfeuchtigkeit (Gefahr bei Trockenheit) nach der Ausbringung ab.
Flüssigmist
Gülle und Jauche haben durch den höheren Ammoniumanteil ein höheres Abgasungsri- siko unmittelbar nach der Ausbringung.
Wege des Güllestickstoffes
Gülle enthält den Stickstoff je zur Hälfte als rasch wirksamen Ammonium- und als orga- nisch gebundenen Stickstoff. Der organisch gebundene Stickstoff geht vorerst in den N- Pool (Humus) des Bodens, während der Ammoniumanteil (abgesehen von den Verlusten bei der Ausbringung) weitgehend im Jahr der Düngung wirksam wird.
N-Verluste müssen so gering wie möglich gehalten werden, wenngleich sie nicht gänzlich vermieden werden können. Die Vermeidung von N-Verlusten liegt auch im Eigeninteresse der Landwirtschaft, da der Verlust von einem Kilogramm Stickstoff mind. 1,50 Euro bedeu- tet. 1 kg N hat eine Produktionskraft von ca.15 bis 20 kg Weizen oder Heu.
Formen von Stickstoffverlusten
Stickstoffverluste treten vorrangig unmittelbar nach der Ausbringung in Form von Am- moniak auf. Auf verdichteten bzw. wassergesättigten Böden kann es auch zu gasför- migen Verlusten durch Denitrifikation kommen.
Am unbepflanzten Acker kann auch Stickstoff als Nitrat ausgewaschen werden.
N-Verluste meiden – jedes Kilo zählt
Im Grünland ist bei Verwendung von Pralltellerverteilern eine sofortige Ausbrin- gung nach der Nutzung
wichtig. Ferner ist eine Verdünnung der Gülle sowie Ausbringung bei kühler Witterung oder am Abend wichtig.
Ein leichter Landregen fördert das Eindringen in den Boden. Ebenso verringert eine groß- tropfige Verteilung die
Abgasungsverluste.
Bei hohen Tempera- turen sind bodennahe Ausbringungssysteme besser.
Abb.: Formen von N-Verlusten und Maßnahmen
Einflussfaktoren auf die Ammoniakfreisetzung
Ammoniakfreisetzung wird verstärkt durch:
n hohe Temperaturen
n hohe Windgeschwindigkeit n pH-Werte im Boden über 6,5 n geringe Bodenfeuchte (Trockenheit)
n sorptionsschwache Böden (Sandböden mit geringem Tonanteil haben eine geringere Ammoniumbindung und ein höheres NH3-Abgasungsrisiko) n stärkeren Verbleib von Ernteresten auf dem Boden
(Mulchsaat erhöht z. B. die NH3-Verluste aufgrund einer erhöhten Ureaseaktivität) Ammoniakfreisetzung wird vermindert durch:
n ausreichende Bodenfeuchte
n Niederschlag/Beregnung nach Düngung n Einarbeitung in den Boden
n steigenden Humusgehalt n hohen Tongehalt des Bodens
N-Abgasung im Boden
Unmittelbar nach der Ausbringung von Gülle steht durch die einsetzenden Mineralisie- rungsvorgänge das Carbonatsystem der Gülle nicht immer im Gleichgewicht mit dem Kohlendioxid der bodennahen Atmosphäre. Neben einer gewissen Ausgasung an CO2 kann es infolge der Ammonifikation (Abbau von organisch gebundenem Stickstoff über Ammoniak zu Ammonium) zu einem vorübergehenden pH-Anstieg im Boden kommen.
Dadurch kann es bei Trockenheit und bei fehlender Einarbeitung (speziell auf leichten Bö- den mit pH-Werten über 6,5) zu einer NH3-Abgasung kommen.
Bei der weiteren Umwandlung von Ammonium zu Nitrat wird der pH-Wert wieder gesenkt.
Ferner kann es unter ungünstigen Witterungsverhältnissen nach der Ausbringung (Käl- teeinbruch, Trockenperiode, Bodenverdichtung) zu einem „Stau an Ammoniumbicarbo- nat“ in der Bodenlösung kommen, wodurch dieses verstärkt als Ammoniak an die Luft entweichen kann.
Verdünnen mit Wasser
NH3 Einarbeiten (Acker)
(Ammoniak) Am Abend ausbringen (Grünland) Verteilergenauigkeit beachten Keine Düngung auf
N2 wassergesättigten Böden
(atomarer N) Bodenverdichtung meiden
Brache meiden (System Immergrün)
NO3 Zwischenfruchtanbau
(Nitrat) Bedarfsgerechte Düngung
