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1. Infoveranstaltung 2014
WRRL-Umsetzung im Maßnahmenraum Waldkappel
N-Stabilisatoren – Precision Farming – Mischkulturen
10. Dezember 2014
Bürgerhaus, Stadt Waldkappel
Ingenieurbüro für Ökologie und Landwirtschaft (IfÖL)IfÖL
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1. Vorwinter-Nmin-Ergebnisse
2. „Neue“ Demoflächen
i. N-Stabilisatoren – geringere N-Verluste und höhere Düngungseffizienz (inkl. Ergebnis der Demofläche „N-Stabilisatoren in Gülle“)
ii. Precision Farming – Vor- und Nachteile des Einsatzes von N-Sensoren
iii. Mischkulturen – Biogasausbeute, Viehfutter, Greening und HALM
iv. Gülle + ZF-Saat – Etablierung von ZF-Beständen auch in hohen Arbeitsspitzen
3. Weiteres Vorgehen / Programm für 2015
Programm
IfÖL
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Vorwinter-Nmin-Ergebnisse
• Probenahme vom 22. bis 24. Oktober 2014
• Nmin-Ergebnisse insgesamt in gutem Bereich (Ziel: < 50 kg/ha Vorwinter)
• Einzelne Flächen mit z.T. sehr hohen Werten Ursache ?
IfÖL
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Vorwinter-Nmin-Ergebnisse nach Kulturen 13/14
IfÖL
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Neue Demoflächen
• N-Lock ?
• Precision Farming – N-Sensor ?
• Mischkulturen ?
• Gülle + Zwischenfruchtaussaat ?
• Einarbeitung von Zwischenfrüchten vor oder nach dem Winter?
• Wieder Zwischenfruchtanbau ? (selber Mischung zusammenstellen)IfÖ
L
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Stickstoffstabilisatoren
IfÖL
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Probleme mit NitratstickstoffProblem 1:
Nitrat-N in Bodenlösung frei beweglich
Besonders verlustgefährd
et
Schnell Verlagerung in
tiefere Bodenschichte
n
Problem 2:
Nitrat-N in Bodenlösung frei beweglich
„Zwangs-ernährung“
Zeitweise Überversorgun
g („Luxuskonsum
“)
Lagergetreide, verstärkter
Schaderreger-befall
Lösung:
Nitratdüngung in mehreren Teilgaben
Düngung aufwendig
Risiken nicht komplett ausgeschlossenIfÖL
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Vorteile der Ammoniumdünger
Vorteil 1:
Ammonium-N an
Bodenteilchen gebunden
Kaum/keine Auswaschung
Vorteil 2:
Ernährung mit Nitrat-N und
Ammonium-N gleich gut
Sofortige N-Versorgung
auch gewährleistet
Jederzeit im Wurzelbereich
verfügbar
Besseres Wurzelwachstu
mIfÖL
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Vorteile der Ammoniumdünger
Vorteil 3:
Düngemittel auf Harnstoffbasis für optimale Düngewirkung sehr gut geeignet
VorteileBedarf und Konsum regulieren sich von
selbst Energetisch günstiger
N-AufnahmeErhöht, wenn über Photosynthese vermehrt Kohlenhydrate verfügbar sind
EiweißaufbauAmmonium-N zu Eiweiß-Vorstufen
umgebautGrundlage für Eiweißaufbau sind
Kohlenhydrate
ABER: Ammonium-N im Boden schnell durch Bakterien in Nitrit umgewandelt, welches später zu Nitrat oxidiert wirdIfÖ
L
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Lösung: Nachhaltige, ammoniumbetonte Pflanzenernährung
… durch Nitrifikationshemmstoffe
Ammonium-N wird stabilisiert
Mikrobielle Umsetzung verzögert
N im Frühjahr für 4 bis 10 Wochen in
stabiler Ammonium-Form
Ernährungsphysiologische Vorteile:
Bessere Wurzelausbildung
verbesserte Wasser- und Nährstoffaufnahme
Verzögerte, bedarfsgerechte N-Bereitstellung im Boden
Luxuskonsum ausgeschlossen
höhere Erträge und bessere Qualität
Wirtschaftliche Vorteile:
Zusammenlegen von Teilgaben
weniger Überfahrten
Schonung der Bodenstruktur
Wetterunabhängig
bei hohen Niederschlägen vor Auswaschung geschützt
bei Trockenheit durch frühe Düngungs-termine bereits im Wurzelbereich
Zeitliche Flexibilität
IfÖL
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Wirkungsweise der Stickstoffstabilisatoren
• Ansatz:
durch die Zugabe von N-Stabilisatoren zum Dünger wird die N-Mineralisation gehemmt
Stickstoff-Ausnutzung des Düngers steigern
Einsparung von Mineraldüngern
damit ist auch eine Vorratsdüngung denkbar
AmmoniumNH4
+NitritNO2
-
NitratNO3
-
HEMMSTOFF
Nitrosomonas Nitrobacter
ä
Aufnahme
durch
Ionenaustausch
Aufnahme durch Transpiration
IfÖL Dr. Beisecker 2007
• Das passiert im Boden:
IfÖL
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• Eckdaten:
Anlage als Streifenversuch mit 2 Wiederholungen
Düngung (für beide Stabilisatoren gleich): Mitte April, 22 m³ Schweinegülle (78 kg/ha Ammonium-N, 119 kg/ha Gesamt-N)
Piadin bzw. N-Lock in die Gülle eingemischt
BB: Pflug, Grubber
Aussaat: 3. Mai 2014 (Maisdrille)
Stickstoffstabilisator – N-LockErgebnisse der Demofläche Fläche b
Fläche a
Piadin
N-LockN-L
ock
Pia
din
IfÖL
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Stickstoffstabilisator – N-Lock
Bonituren
Nmin in Pflanze und Boden
IfÖL
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Stickstoffstabilisator – N-Lock
• Betriebsüblich: V0 Dünger ohne N-Stabilisator
• Variante: V1 Dünger mit N-Stabilisator
Untersuchungsschema:
IfÖL
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Precision Farming –
N-Sensoren
IfÖL
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Precision Farming – N-Sensoren
• Ansatz:
Gezielte Düngung entsprechend des Chlorophyllgehaltes (Blattfarbe) Dünger der einzelnen Schare wird demnach punktuell dosiert
Bestände entwickeln sich gleichmäßig
Geringeres Lagerrisiko
Abreife der Pflanzen nahezu zeitgleich
Höhere Druschleistung
Gesteigerte Qualität der gesamten Ernte des Schlages, da Körner gleiche Qualität/Reife habenIfÖ
L
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Precision Farming – N-Sensor
• Anforderungen:
Bord-Elektronik (Controller)
Variable Streutechnik
GPS nicht notwendig
• Systeme:
Bügel oben auf Schlepper
(Agricon Yara)
Montage am Fronttank
(Claas, Land-Data,
Fritzmeier)
Agricon
Land-DataEurosoft
Fritzmeier
IfÖL
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Precision Farming – N-Sensor
• Anforderungen:
Bord-Elektronik (Controller)
Variable Streutechnik
GPS nicht notwendig
• Systeme:
Bügel oben auf Schlepper
(Agricon Yara)
Montage am Fronttank
(Claas, Land-Data,
Fritzmeier)
Agricon
Land-DataEurosoft
Fritzmeier
26.000 €21.980 €
26.100 € 39.700 €
19.500 €IfÖL
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Precision Farming – N-Sensor
Bestandsentwicklung, Abreife, Ernte
Wenn alle gleichzeitig düngen wollen …
Wie viele Landwirte maximal pro Sensor ?
N-Sensor ja oder nein ? Welcher Sensor?
IfÖL
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Mischanbau
IfÖL
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Mischkulturen
• Erfolgreich etablierte Mais-Leguminosen-Gemenge
Mais• Leistungsträger: Kohlenhydrate• Funktion: „Bohnenstange“
Bohne• Leistungsträger: Protein• Funktion: Stickstofffixierung
Lupine• Leistungsträger: Protein, Fett• Funktion: Stickstofffixierung,
„Insektizid“
• Anrechenbar für HALM-Maßnahme C.1 (Vielfältige Kulturen im Ackerland) ?
Vorteile:
+ Proteinaufwertung
+ Auflockerung enger Fruchtfolgen
+ N-Bindung geringerer Düngeraufwand
+ Unkrautunterdrückung + Pflanzen- gesundheit oft keine Pflegemaß- nahmen notwendig
+ Verdunstungsschutz
+ geringere Bodendegradierung
Nachteile:
- Bohne weniger witterungsanfällig als Mais Mais in Entwicklung verzögert
- Zwischenfruchtanbau nur ohne/mit geringem Leguminosenanteil
- hoher Wasserbedarf bei Bohnen
- Herbizidwahl eingeschränkt
- z.T. lange AnbaupausenIfÖL
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Mischkulturen – als Futter für Viehbetriebe (ökol. + konv.)• Saatzeitpunkt der Bohnen:
Früh: Mais im 2-3-Blattstadium
Spät: Mais im 5-6-Blattstadium
• Aussaatstärken (Pfl./m²): Mais Bohnen
10 0
7,5 5
7,5 7
5 5
5 7
Quelle: KWS
• Ernte:
Ganzpflanzen zusammen silieren (Futter für Rinder)
Drusch beider Arten (Futter für Rind & Schwein)
• Konventionell: wenn möglich,
zeitgleiche Saat 3 Fliegen mit einer
Klappe
• Ökologisch: nach Maissaat 1x hacken
IfÖL
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Mischkulturen – als „Futter“ für Biogasanlagen
• Erhöhung der Biodiversität in Energiefruchtfolgen
• Bohne bereichert die Agrarlandschaft als Pollen- und Nektarquelle für Blütenbesucher
• Reduzierung des Bedarfs an mineralischen N-Düngemitteln durch N-Fixierleistung
• Methanerträge liegen nur geringfügig niedriger als im Mais-Reinanbau; Feuerbohne deutlich schlechter als Stangenbohnen
• Konkurrenzkraft vom Mais ist ausschlaggebend (von Sorten/Genotypen abhängig)IfÖ
L
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Mischanbau von Getreide und Leguminosen
• Je höher der Leguminosenanteil der Mischung, desto höher war der Rohproteingehalt im Getreidekorn
Mischkulturen – Qualität von Getreide steigern, v.a. bei Bio
Kultur(en) Rohproteingehalt im Getreide [%]
Weizen (100%) 10,3
Weizen (25%) + Linse (75%)
15,1
Gerste (100%) 13,7
Gerste (25%) + Linse (75%)
15,8
(Rohproteingehalt in Linsen immer gleich)
• Möglichkeit für Biobetriebe, Proteingehalt von Weizen und Gerste zu erhöhen gute Back- und Futterqualitäten
(Journal für Kulturpflanzen Nr. 11/2003 und agrarheute, 20.11.2013)IfÖL
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Gülle + ZF-Saat
IfÖL
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Zwischenfrucht mit Gülle ins Feld
Ansatz:
• Zwischenfruchtsaatgut wird in die Gülle gemischt
• Ausbringung im besten Fall mit dem Schleppschlauch
• Eher flache Einarbeitung innerhalb 4 h (z.B. mit Kurzscheibenegge)
Vorteile:
+ Saat auch zu Zeiten mit hohen Arbeitsspitzen möglich, da mind. eine Überfahrt eingespart wird
+ Geringerer Kostenaufwand
+ Theoretisch möglich mit allen gängigen Gülleverteilern
+ Saatgut hat durch Gülle gute Keimbedingungen (Feuchtigkeit, direkten N-Kontakt)
+ für HALM geeignet („gezielte Ansaat“ gefordert)
Nachteile:
- „ordentliche“ Saatbettbereitung nicht möglich
- Gefahr der zu tiefen Saatablage (v.a. bei Gemengen große und kleine Saatkörner)
- Verteilung des Saatgutes ungleichmäßig (je nach Art der Gülleausbringung)
Quelle: Döhler, LfULG Düngetagung 2012
IfÖL
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Zwischenfrucht mit Gülle ins Feld
Faktoren:
• Zeitlich machbar ?
• Technikausstattung ? (z.B. Güllekette und Schleppschlauch beim BV Werra-Meißner)
• Geeignetes Saatgut, das auch in die Fruchtfolge passt ?
• Einarbeitung ? mit Grubber oder Kurzscheibenegge ganz flach
IfÖL
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Entwicklung der Sommerung nach unterschiedlichen Zwischenfrüchten
Nmin-Beprobung zur Ermittlung der N-Freisetzung aus den ZF-Varianten
Beurteilung der Bestandsentwicklung durch Bonituren evtl. kombinieren reduzierter Düngung
… oderZwischenfrucht – Variante 1
Reduzierte Düngung
Zwischenfrucht – Variante 2
Übliche Düngung
Zwischenfrucht – Variante 1
Übliche Düngung
Zwischenfrucht – Variante 2
Reduzierte DüngungIfÖL
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Einarbeitung der Zwischenfrucht zu unterschiedlichen Zeitpunkten
Nmin-Beprobung zur Ermittlung der zeitlich sinnvollsten N-Freisetzung Vergleich der Freisetzung mit N-Gehalten der Biomasse (ZF-Pflanzenschnitte)Mulchen
Vorwinter
+
EinarbeitungVorwinter
MulchenVorwinter
+
EinarbeitungFrühjahr
MulchenFrühjahr
+
EinarbeitungFrühjahr
V1 V2 V3
IfÖL
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Mögliches Versuchsschema
Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr
Mulchen Vorwinter+ Einarbeiten Vorwinter
Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr
Mulchen Vorwinter+Einarbeiten Frühjahr
Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr
Mulchen Frühjahr+Einarbeiten Frühjahr
Saat ZWF
Saat ZWF
Saat ZWF
M
M
M
E
E
E
Einarbeitung Mulchen Nmin-Probe
E M
V1
V2
V3
N-Mineralisierung über den Winter ? WitterungsabhängigkeitNmin-Vorrat für die Folgekultur?Immer die gleiche Zwischenfruchtmischung?
IfÖL
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• AK-Sitzung• Infoveranstaltung• Feldbegehungen
- Bestandsbeurteilung nach Düngung mit N-Sensor- Beurteilung von Beständen mit N-Lock- Mischanbaubestände zur Senkung des Maisanteils im
Futter
• Beprobungen- Frühjars-Nmin-Beprobung (per Hand)- vegetationsbegleitende Nmin-Beprobung- Pflanzenschnitte
• Frühjahrs- und Sommerrundschreiben- kulturartspezifische Düngeempfehlungen- Einschätzungen zur witterungsbedingten Nmin-
Entwicklung im Boden- HALM- Neue Düngeverordnung?
Was ist als nächstes im MR geplant (in 2015)?
IfÖL
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Danke für Ihre Aufmerksamkeit und frohe Feiertage !
IfÖL
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Ingenieurbürofür Ökologie und Landwirtschaft
Dr. Richard Beisecker
Windhäuser Weg 834123 Kassel
Tel.: 0561-701515 0Fax 0561-701515 19E-Mail: [email protected]
www.waldkappel.ifoel-wrrl.de
Ansprechpartner
Dr. Christiane PiegholdtTel.: 0561-701515 16E-Mail: [email protected]
Harald BeckerTel.: 0561-701515 13E-Mail: [email protected]ÖL
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• Land-Data Eurosoft• Landtechnikmagazin.de• Agricon• Fritzmeier• fotolia.de• KWS• Pekrun et al. 2011• Journal für Kulturpflanzen Nr. 11/2003 und agrarheute,
20.11.2013• Döhler, LfULG Düngetagung 2012 • www. querbilder.de
Quellen
IfÖL