Projekt 00990/01

Felduntersuchungen zur Entwicklung eines umweltschonenden Weidewirtschaftsverfahrens zur Vermeidung von Nitratauswaschung

ProjekttrÀger

UniversitĂ€t Kassel Fachbereich 11 FG: Futterbau und GrĂŒnlandökologie
Nordbahnhofstr. 1a
37213 WitzenhausenZielsetzung und Anlass des Vorhabens Nitrataustrag aus WeideflĂ€chen wird durch geringe StickstoffdĂŒngĂŒnger-Effizienz und rĂ€umlich inhomogene Exkrementstickstoff-RĂŒcklieferung verursacht. Die experimentelle Quantifizierung des Nitrataustrags in Feldversuchen ist ohne Ermittlung standortbezogener Sickerwasserspenden unmöglich. Ziel des vorliegenden Forschungsprojektes war die Ermittlung des Nitrataustrags aus der Hauptwurzelzone des Bodenraums von DauergrĂŒnland unter Weidenutzung, bei abgestufter BewirtschaftungsintensitĂ€t, auf einem durch GruppenentwĂ€sserung gekennzeichneten norddeutschen Flußmarschstandort. Besonderer BerĂŒcksichtigung fanden dabei: -Die Nitratverlagerung unter Exkrementflecken und die Wirkung bzw. Nachwirkung von Weißkleeflecken in einem praxisnahen Weideversuch und einem Modellversuch. -Die Quantifizierung des Wasserhaushaltes durch Kalbrierung und Verifikation eines EDV-gestĂŒtzten Simulationsmodells zum Bodenwasserhaushalt auf grundwasserbeeinflußtem Flußmarschstandort. Das Forschungsprojekt sollte, neben methodischen Aspekten, klĂ€ren, ob die Nitratauswaschungsgefahr aus WeideflĂ€chen durch eine Verminderung der BewirtschaftungsintensitĂ€t reduziert werden kann. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZur KlĂ€rung der Untersuchungsfragen wurde auf dem Versuchsbetrieb Dietrichshof der Landwirtschaftskammer Hannover im Landkreis Cuxhaven ein Großparzellen-Weideversuch angelegt. Die BewirtschaftungsintensitĂ€t wurde ausgehend von einer abgestuften StickstoffdĂŒngung (0, 120, 240 kg N/ha*a) durch Beweidung mit Jungrindern nach dem put-and-take System variiert. Die Ermittlung der Nitratauswaschung erfolgte mit Hilfe der Saugkerzentechnik nach einem Intensivmeßpunkt-Konzept ĂŒber einen Zeitraum von 24 Monaten. Zur quantitativen Beschreibung des Bodenwasserhaushaltes wurde das Simulationsmodell SWATRER am Standort kalibriert, verifiziert und zur Ermittlung der Sickerwasserspende eingesetzt. Zur Ermittlung des Nitrataustrags unter Exkrementstellen wurde auf dem selben Standort ein Kleinparzellenversuch mit simulierten Kot- und Harnstellen sowie Weißkleeflecken angelegt, in dem analog zum Weideversuch der Nitrataustrag nach zwei Applikationen ermittelt wurde. Ergebnisse und Diskussion Die im Rahmen des Weideversuches bislang ermittelten Versuchsergebnisse mĂŒssen vor dem Hintergrund der bisher geringen Laufzeit des Versuches gesehen werden und bedĂŒrfen einer Verifikation in weiteren Versuchsjahren. Eine Verminderung der BewirtschaftungsintensitĂ€t wirkte sich im Weideversuch deutlich auf die BruttoertrĂ€ge unter Weidekörben aus. GegenĂŒber der mit 240 kg N/ha*a gedĂŒngten Variante (mittlerer Bruttoertrag 109 dt TM/ha) sank die Leistung auf 88 % (N-DĂŒngung 120 kg N/ha*a) bzw. 68 % (N-DĂŒngung 0 kg N/ha*a). Die daraus resultierenden tierischen Leistungen, ausgedrĂŒckt als Nettoweideleistung, sanken dabei von durchschnittlich 3521 kSTE bei der mit 240 kg N/ha*a gedĂŒngten Variante auf 96 % bzw. 79 % in deutlich geringerem Umfang. Die aus produktionstechnischen Erhebungen ermittelten Daten zum Stickstoffhaushalt der Weidesysteme erlaubten eine erste Bilanzierung. Die ermittelten StickstoffbilanzĂŒberschĂŒsse sind ein Maß fĂŒr das Stickstoffverlustpotential von Weidewirtschaften. Der Stickstoff-Bilanzsaldo betrug +242 kg N/ha*a (N-DĂŒngung 240 kg N/ha*a), +128 kg N/ha*a (N-DĂŒngung 120 kg N/ha*a) bzw. +20 kg N/ha*a (N-DĂŒngung 0 kg N/ha*a). Am Untersuchungsstandort wurden aufgrund des hohen Denitrifikationspotentiales nur geringe Nitratauswaschungen zwischen 20 kg N/ha*a und 31 kg N/ha*a beobachtet. Die Varianten unterschieden sich nur wenig. Es wurden dabei Nitratkonzentrationen gemessen, die den EG-Richtwert von 25 ppm hĂ€ufig, den Trinkwassergrenzwert von 50 ppm gelegentlich ĂŒberschreiten. Die Nitrataustragsmengen der einzelnen Intensiv-Meßpunkte sind durch erhebliche VariabilitĂ€ten gekennzeichnet. Wesentliche Ursache hierfĂŒr ist die flĂ€chenhaft heterogene RĂŒcklieferung von Exkrementstickstoff durch die Weidetiere. Die experimentelle Applikation von Weidetierexkrementen fĂŒhrte im Modellversuch bei Verzicht auf Stickstoff-DĂŒngung zu einer Erhöhung der Nitratauswaschungsgefahr gegenĂŒber nicht von Exkrementen betroffenen FlĂ€chenteilen. Unter Harnstellen wurden 9,3 % bis 16 % des mit den ausgebrachten Exkrementen applizierten Stickstoffs ausgewaschen, bei Kotapplikation lagen die Werte bei 2 % bis 2,7 %. Die exkrementbedingte Nitratauswaschungsgefahr wird durch zusĂ€tzliche Stickstoffzufuhr ĂŒber N-DĂŒngung erhöht. Der Bodenwasserhaushalt der VersuchsflĂ€che konnte mit dem Simulationsmodell SWATRER gut beschrieben werden, so daß damit fĂŒr den Standort ein prĂ€zises Hilfsmittel fĂŒr weitere Versuchsanstellungen zur VerfĂŒgung steht. Öffentlichkeitsarbeit und PrĂ€sentation Ergebnisse des Forschungsprojektes wurden in folgende PosterbeitrĂ€gen vorgestellt: L. Klempt, J. Benz und G. Spatz (1994): Quantitative Beschreibung des Wasserhaushaltes eines GrĂŒnlandstandortes - erste Modellrechnungen, Jahrestagung der AG GrĂŒnland und Futterbau in der Ges. Pflanzenbauwiss., Cursdorf, 168 - 171 L. Klempt und G. Spatz (1995): Nitrataustrag unter simulierten Exkrementflecken einer extensiven WeideflĂ€che, VDLUFA Kongressband 1995, im Druck L. Klempt und G. Spatz (1995): Nitrataustrag aus WeideflĂ€chen auf Flußmarsch bei reduzierter StickstoffdĂŒngung, Mitt. Ges. Pflanzenbauwiss., 8, 435 - 438 Weitere Ergebnisse werden im Rahmen des Vortrages: L. Klempt und G. Spatz (1996): Nitrataustrag aus WeideflĂ€chen unter besonderer BerĂŒcksichtigung von BewirtschaftungsintensitĂ€t, Exkrementstellen und Wasserhaushalt, auf der Jahrestagung der AG GrĂŒnland und Futterbau in der Ges. Pflanzenbauwiss. 1996, Neuruppin vorgestellt werden, sowie in der im Laufe des Jahres 1996 erscheinenden Dissertation von Klempt. Fazit Bei nur geringen Einbußen an tierischen Leistungen bewirkte eine Verringerung der BewirtschaftungsintensitĂ€t in einem praxisnahen Weideversuch eine erhebliche Verminderung der systembedingten Nitratauswaschungsgefahr in Form von StickstoffbilanzĂŒberschĂŒssen. Exkremtstellen fĂŒhren auch auf einem Standort mit hoher DenitrifikationskapazitĂ€t und bei Verzicht auf zusĂ€tzliche StickstoffdĂŒngung zu verstĂ€rktem Nitrataustrag ins Grundwasser. Mit der Anpassung des Simulationsmodells SWATRER an den Standort wurde eine Methodik fĂŒr weitere Untersuchungen geschaffen.

Übersicht

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Bundesland

Hessen

Fördersumme

78.527,27 €

Förderzeitraum

01.03.1993 - 25.09.1996