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Mit Gülle und Gärresten die Wirtschaftlichkeit im Ackerbau verbessern!

Wirtschaftsdünger stellen eine interessante und besonders wirtschaftliche Möglichkeit dar, das Düngerkonto im Betrieb zu entlasten. Auch für viehärmere Betriebe kann es interessant sein, organische Dünger aus der Tierhaltung zu beziehen. Lassen Sie sich nicht durch die rechtlichen Regelungen der neuen Düngeverordnung abschrecken! Die Vorgaben der aktuellen Düngeverordnung sind beherrschbar. Gerade zur Abdeckung des Bedarfes der Grundnährelemente Phosphor, Kalium und Magnesium bietet es sich an die organischen Wirtschaftsdünger einzusetzen. Vielfach steht in Niedersachsen eine schlagkräftige Logistik zur Verfügung, die den Einsatz von Wirtschaftsdüngern auch in den viehärmeren Regionen interessant macht.

 

Gerade auf den leichteren Böden kann auch der Effekt der Humuszufuhr durch die organischen Dünger von Bedeutung sein. Die organischen Dünger können dazu beitragen, dass der Humusgehalt eines Bodens (je nach Fruchtfolge, Abfuhr von Ernteresten und Bodenbearbeitung) gehalten oder sogar verbessert wird. Je tonärmer ein Boden ist, desto größer ist die Bedeutung des Humus für die Erhaltung bzw. Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit und damit die Ertragsfähigkeit des Standortes.

Ein wesentlicher Punkt in der aktuellen Düngeverordnung ist, dass vor der Ausbringung der Wirtschaftsdünger eine Düngebedarfsermittlung für die jeweiligen Schläge erstellt werden muss. Wie auch in der vergangenen Vegetationsperiode stellt Ihre LWK Niedersachen Ihnen ein kostenloses Excel Programm für die Ermittlung des Düngebedarfs zur Vegetation 2019 zur Verfügung, mit dem Sie in einfachen Schritten den N- und P- Düngebedarf auf Ihren Schlägen ermitteln und dokumentieren können (www.LWK-Niedersachsen.de unter Webcode 01034537).

Inhaltsstoffe müssen bekannt sein!

Die Inhaltsstoffe organischer Dünger können in einem weiten Bereich schwanken. Wesentliche Einflussgrößen sind neben der Tierart auch die Art und Zusammensetzung der Futtermittel, bzw. des Inputs einer Biogasanlage, die Fütterungsform und der Wasserzusatz (Reinigungswasser, Regenwasser). Hier können nur regelmäßige Analysen Licht ins Dunkel bringen. Voraussetzung für verlässliche Analysen ist ganz wesentlich eine optimale Entnahme der zu untersuchenden Probe. Eine gute Homogenisierung der Gülle oder Gärreste ist daher Voraussetzung für eine exakte Bestimmung der Inhaltsstoffe und damit für eine optimale Nährstoffversorgung der Pflanzen.

In der Abbildung 1 sind die mittleren Nährstoffgehalte dargestellt - siehe Dateianhang -.

Es stellt sich oft die Frage nach der Wirksamkeit der enthaltenden Nährstoffe. Phosphor ist in Wirtschaftsdüngern zu höheren Anteilen organisch gebunden. Dieser P-Anteil wird erst mit einsetzender Mineralisation pflanzenverfügbar. Nach Untersuchungen von Kratz und Schnug (2008) liegt der wasserlösliche Anteil des enthaltenen Phosphors bei Gülle bei 25 %, bei Gärresten aus einer NawaRo Gärresten bei 19 % und bei Klärschlamm bei nur 5 % des enthaltenen Phosphors. Auf gut versorgten Böden hat dies keine Bedeutung, da mit den zugeführten Nährstoffen der Bodenvorrat wieder aufgefüllt wird. Bei niedriger P- Versorgung des Bodens (Stufe A) sollte die P – Ernährung mit zugeführtem wasserlöslichem Phosphat ergänzt werden.

Kalium kann dagegen sofort der Pflanzenernährung dienen und ist zu wesentlichen Anteilen nicht in die organischen Verbindungen der Pflanze eingebaut. Kalium ist weitgehend im Zellsaft der Pflanzen enthalten und ist daher auch nach einer Verwertung über einen Rindermagen oder Biogasanlage sofort pflanzenverfügbar und in der Düngeplanung zu 100 % anrechenbar.

Mit den organischen Düngern wird den Pflanzen auch Schwefel zugeführt. Als grober Richtwert liegt der Schwefelgehalt häufig um +/- 10 % des N – Gehaltes, eigene Analysen liefern hier genauere Planungsgrundlagen. Schwefel ist in Wirtschaftsdüngern zu hohen Anteilen organisch gebunden. Dieser S-Anteil wird daher erst mit einsetzender Mineralisation pflanzenverfügbar, die Schwefelfreisetzung ist damit auch temperaturabhängig. Der Schwefelbedarf des Raps von ca. 40 S/ha sollte daher im Wesentlichen über Mineraldünger zu Vegetationsbeginn gedeckt werden. Auch zur Deckung des Schwefelbedarfes des Getreides (ca. 25 – 30 kg S/ha) ist in der Regel eine mineralische Ergänzung sinnvoll.

Rinder- und Schweinegülle enthalten häufig ca. 1,0 kg MgO je m³, die Werte für Gärreste liegen tendenziell etwas niedriger. Die Magnesiumgehalte können zu 100 % bei der Düngeplanung berücksichtigt werden.

Der in den organischen Düngern enthaltende Stickstoff kann wesentlich zum Pflanzenwachstum beitragen, von ihm kann aber auch eine Belastung für die Umwelt ausgehen. In Rindergülle liegen ca. 50 – 60 % des Stickstoffs in Form von Ammonium vor. In Schweinegülle oder Gärresten kann der Anteil des schnell wirksamen NH4–N 60 – 70 % betragen. Ammonium – N kann direkt von der Pflanze aufgenommen werden, wird aber auch bei höheren Temperaturen zügig zu NO3 – N nitrifiziert. Ein Teil des Ammoniums kann aber auch bei oder unmittelbar nach der Ausbringung in Ammoniak überführt werden und als gasförmige Verluste die Umwelt belasten.  Nitrat ist im Boden leicht beweglich und kann mit dem Bodenwasser zu den Pflanzenwurzeln hingeführt werden, bei Wasserüberschuss aber auch mit diesem aus dem Wurzelraum ausgetragen werden.

Die Umsetzung des organisch gebundenen Stickstoffs erfolgt im Wesentlichen ab einer Bodentemperatur von 10 °C und bei ausreichend Luft im Boden. Besonders im Sommer erfolgt mit der Stoppelbearbeitung eine gute Erwärmung und Durchlüftung des Bodens und damit optimale Bedingungen für die Mineralisierung des organisch gebundenen Stickstoffs. Werden die freigesetzten N – Mengen durch eine nachfolgende Kultur nicht mehr aufgenommen, besteht in der Phase der Grundwasserbildung eine erhöhte Gefahr der Nitratverlagerung. Um diese Gefahr zu begrenzen sollte der Anteil der organischen Düngung nicht überzogen und an den Bedarf der Pflanzen angepasst werden. Weiter sollten die Wirtschaftsdünger möglichst früh zu Vegetationsbeginn eingesetzt werden. So steht eine längere Phase der Mineralisierung zur Verfügung und ein höherer Anteil des organisch gebundenen Stickstoffs kann in der Vegetationsphase mineralisiert und von den Pflanzen genutzt werden.

 

Ammoniakverluste begrenzen: Neben der Nitratproblematik sollten auch die gasförmigen Ammoniakverluste bei der Gülleausbringung nicht außer Acht gelassen werden. Neben dem Verlust an Düngerstickstoff haben die Ammoniakemissionen negative Auswirkungen auf die Umwelt.

Wesentlichen Einfluss auf die Ausgasung des Ammoniaks hat der pH-Anstieg in der Gülle nach der Ausbringung. Bei und unmittelbar nach der Ausbringung kommt es zur Freisetzung von CO2 und leicht flüchtigen Säuren. Infolge dessen erhöht sich der pH – Wert. Ein höherer pH – führt nun wieder zu einer Verschiebung des Gleichgewichtes zwischen dem gelösten NH4+ zum flüchtigen NH3. Das Ammoniak verflüchtigt sich aus diesem Gleichgewicht, so dass weiteres Ammonium in Ammoniak übergeht. Dieser Prozess wird durch Kontakt mit dem Boden begrenzt.

Auch die Art der Wirtschaftsdünger bzw. deren Homogenisierung ist von Bedeutung, besonders wenn die Wirtschaftsdünger ohne Einarbeitung in einem Pflanzenbestand ausgebracht werden. Eine dünnflüssige Schweinegülle infiltriert schneller in den Boden, das Ammonium kann so effektiver an den Ton- und Humusteilchen gebunden werden.

Gärreste besonders gefährdet: Analyseergebnisse der LUFA NordWest bestätigen, dass der Ausgangs– pH–Wert von Gärresten aus Nawaro Anlagen häufig 0,5 bis 1 Einheit über dem Wert von Rinder- oder Schweinegüllen liegt. Gärreste weisen häufig einen Wert um pH 8 auf und liegen damit im alkalischen Bereich. Durch den höheren pH – Wert verschiebt sich das Gleichgewicht zwischen Ammonium und dem flüchtigen Ammoniak intensiver in Richtung Ammoniak, die Gefahr der Ammoniakverflüchtigungen ist daher bei Gärresten besonders groß.

Auch bei höheren Temperaturen und intensiver Sonneneinstrahlung erfolgt die Ammoniakverflüchtigung besonders schnell und intensiv. Es sollte daher grundsätzlich keine Ausbringung von Gülle, Gärressten und anderen organische Düngern bei hohen Temperaturen und intensiver Sonneneinstrahlung erfolgen. Leichter Regen oder zeitnah nach der Ausbringung folgende Niederschläge begrenzen die gasförmigen N – Verluste.

Erfolgt die Ausbringung der Wirtschaftsdünger in einen Pflanzenbestand, beeinflusst ist die eingesetzte Verteiltechnik die Effektivität der Düngungsmaßnahme. Besonders unter warmen und trockenen Bedingungen können die Ammoniakverluste wesentlich durch aufwendigere Verteiltechniken vermindert werden. Durch den Einsatz der heute üblichen Schleppschlauchtechnik werden die Ammoniakverluste gegenüber einer Breitverteilung um etwa 30 % reduziert. Aktuelle Versuche und Erfahrungen aus der Praxis zeigen, dass Schleppschuhe noch einmal deutlich effektiver sind und in der Lage sind die Ammoniakverluste im Mittel zur Breitverteilung um ca. 60 % reduzieren können. Die Schleppkufen dieser Technik bringen höheren Anteile der flüssigen Wirtschaftsdünger direkt mit dem Boden in Kontakt, so dass auch höhere Anteile des Ammoniums an den Ton- und Humusteilchen des Bodens gebunden werden. Werden die aus dem Grünlandbereich bekannten Schlitzscheiben bei der Gülleausbringung im Getreide eingesetzt, werden die Ammoniakverluste um weitere 10 % reduziert. Bei dieser Technik kommt es aber zu etwas stärkeren Pflanzenbeschädigungen zu beachten. Zudem stehen bei dieser aufwendigen Technik nur relativ geringe Arbeitsbreiten zur Verfügung, so dass mehr Spuren auf einer Fläche erforderlich werden. Für das Getreide stellt daher der Schleppschuh derzeit eine sehr effektive Technik da, mit der sehr effektiv die flüssigen Wirtschaftsdünger in einen Pflanzenbestand ausgebracht werden können. Besonders effektiv ist das Injektionsverfahren, bei der die Wirtschaftsdünger direkt in dem Boden eingebracht werden. Gerade in Reihenkulturen wird dieses Verfahren bereits intensiver eingesetzt.  

Zukünftig könnte die Effizienz der Düngung mit flüssigen organischen Düngern durch die Ansäuerung deutlich verbessert werden. Durch die Ansäuerung der Gülle mittels Schwefelsäure wird der pH-Wert der Gülle von 7 - 8 auf etwa 6 – 6,3 reduziert. Durch die pH – Wertabsenkung verbleibt der gelöste Stickstoff in der Ammoniumform, die Ammoniakfreisetzung wird dadurch weitgehend unterbunden. Der Bedarf an Schwefelsäure bewegt sich je nach pH-Wert der Ausgangsgülle um die 0,5 - 3 l/m³. Für Gärreste mit höheren pH-Werten kann der Säurebedarf bis auf 8 l/m³ ansteigen.

In der Abbbildung 5 werden die Mindestwirksamkeiten organischer Dünger dargestellt - siehe Dateianhang -.

Fazit:

  • Wirtschaftsdünger wie z.B. Gülle und Gärreste stellen in der Regel eine preiswerte Nährstoffquelle da, die dazu beitragen kann, die Wirtschaftlichkeit des Ackerbaues zu verbessern.
  • Um eine optimale Nährstoffversorgung der Pflanzen zu gewähren, sollten die Inhaltsstoffe organischer Dünger bekannt sein.
  • P und K aus Gülle oder Gärresten können bei der Düngeplanung voll berücksichtigt werden, bei Stickstoff können die empfohlenen Nährstoffäquivalente berücksichtigt werden.
  • Die verzögerte N – Wirkung organischer Nährstoffträger, sollte durch eine startbetontere Düngung kompensiert werden.

Kontakt:
Lüder Cordes
Berater Pflanzenbau und Pflanzenschutz
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E-Mail:
Holger Hoffstall
Pflanzenbau und Pflanzenschutz
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Stand: 05.03.2019