Reduzierung der Nitratfrachten durch Zwischenfrüchte – Ergebnisse aus den Sickerwasseruntersuchungen in Wehnen

Am Versuchsstandort in Wehnen wird im Rahmen der landesweiten Aufgaben im kooperativen Trinkwasserschutz (§ 28 NWG) durch die Landwirtschaftskammer Niedersachsen (LWK) und das Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG) ein Versuch zum grundwasserschutzorientierten Zwischenfruchtanbau durchgeführt. Dabei wird der Einfluss unterschiedlich gedüngter Zwischenfrüchte und ungedüngter Zwischenfrüchte auf die Nitratkonzentration im Sickerwasser und die Nitratfrachten getestet.

Der Wasserschutzversuch wurde in 2012 am Versuchsstandort in Wehnen angelegt, um den Einfluss der Art und Höhe der N-Düngung zur Zwischenfrucht und die Höhe der N-Düngung zur nachfolgenden Hauptfrucht zu bestimmen. Eine besondere Bedeutung kommt dabei der Stickstoffaufnahme durch die Zwischenfrucht zu, denn dadurch können die Reststickstoffgehalte im Boden nach der Ernte der letzten Hauptfrucht (Winterroggen) reduziert werden. Es wird untersucht, wie viel Stickstoff aus der N-Aufnahme der Zwischenfrucht im darauffolgendem Jahr der Hauptfrucht und den Folgejahren zur Verfügung steht (N-Nachlieferung). Für zusätzliche Erkenntnisse für den Grundwasserschutz werden Messungen der Nitratkonzentrationen im Sickerwasser durchgeführt und der Wasserhaushalt zur Berechnung der Nitrat-N-Frachten modelliert.

Aus den Auswertungen über die bisherigen acht Fruchtfolgezyklen können u.a. folgende Aussagen abgeleitet werden:

• Die Zwischenfrucht konnte in den bisherigen Versuchsjahren unterschiedlich erfolgreich etabliert werden. Entscheidend für die Entwicklung der Zwischenfrucht ist neben der Witterung der Aussaattermin. Gleichzeitig zeigt sich im vorliegenden Versuch auch, dass der Aufwuchs der Zwischenfrucht durch eine mineralische oder organische Düngung höher ausfällt, als ohne Düngung.
• Je früher der Aussaattermin der Zwischenfrucht nach der Ernte ist, desto mehr Aufwuchs kann die Zwischenfrucht bilden, wodurch im Vergleich zu Jahren mit späterem Aussaattermin mehr Stickstoff konserviert werden kann.
• Durch den Anbau einer Zwischenfrucht werden die Herbst-Nmin-Werte nach Winterroggen unabhängig von der N-Düngung zur Zwischenfrucht deutlich reduziert (im Mittel um 63 %).
• Nach Mais zeigte sich ein deutlicher Anstieg der Herbst-Nmin-Werte ab einer Düngestufe von 180 kg N/ha.
• Die ermittelte N-Nachlieferung zu den Zwischenfruchtvarianten lag bei einer ungedüngten nicht winterharten Zwischenfrucht im Mittel der Versuchsjahre 2013 bis 2017 bei 5 kg N/ha. Sowohl die mineralisch als auch die organische gedüngte Zwischenfrucht lieferten im Mittel dieser Jahre rund 30 kg N/ha an die Folgefrucht Silomais nach.
• Im Jahr ihres Anbaues können die Nitrat-N-Frachten durch die Zwischenfrüchte deutlich reduziert werden (bei ungedüngter Zwischenfrucht um bis zu 73 %, bei organisch gedüngter Zwischenfrucht um bis zu 58 %). Im Folgejahr können bei einer N-Düngung von 180 kg N/ha zu Silomais aber geringfügig höhere N-Austräge auf Varianten mit vorangegangener Zwischenfrucht auftreten, da ein Teil des gespeicherten Stickstoffs im zweiten Jahr mineralisiert wird. Um dies zu vermeiden, muss der nachgelieferte Stickstoff bei der N-Düngung im Mais angerechnet werden.
• Wird der Mais reduziert gedüngt (0 bzw. 120 kg N/ha), verringern sich die mittleren Nitrat-N-Frachten deutlich. Bei einer Düngung von 0 kg N/ha liegen die Frachten je nach Zwischenfruchtvariante um 54 – 56 % geringer als bei einer Düngung von 180 kg N/ha, bei einer Düngung von 120 kg N/ha um 19 – 26 % geringer. Die größten Ertragseinbußen im Silomais zeigen sich hier bei komplett ausbleibender N-Düngung und betragen je nach Zwischenfruchtvariante zwischen 16 – 26 % im Vergleich zur Düngung mit 180 kg N/ha. Bei einer reduzierten N-Düngung von 120 kg N/ha zeigen sich nur noch sehr geringe Ertragseinbußen von 1 – 3 %.
• Auch über die gesamte Fruchtfolge von Winterroggen – Zwischenfrucht – Silomais betrachtet, kann der Anbau einer Zwischenfrucht die Nitrat-N-Frachten reduzieren. Trotz geringerem Aufwuchs reduziert dabei die ungedüngte Zwischenfruchtvariante die N-Fracht etwas stärker als eine gedüngte Zwischenfrucht (bei ungedüngter Zwischenfrucht Reduktion um 35 % im Mittel der Düngestufen, bei organisch gedüngter Zwischenfrucht um 25 %).
• Der Zwischenfruchtanbau ist besonders effektiv in Kombination mit einer reduzierten N-Düngung zu Mais. Der aus der Zwischenfrucht nachgelieferte Stickstoff kann geringe Ertragsrückgänge bei reduzierter Maisdüngung abpuffern, bei gleichzeitiger Reduktion der Nitratausträge ins Sickerwasser.

Für belastbare Aussagen sind weitere Versuchsjahre bzw. für die Übertragbarkeit weitere Untersuchungen u.a. an anderen Standorten erforderlich.