1. Infoveranstaltung 2014 WRRL-Umsetzung im Maßnahmenraum Waldkappel IfÖL N-Stabilisatoren – Precision Farming – Mischkulturen 10. Dezember 2014 Bürgerhaus, Stadt Waldkappel Ingenieurbüro für Ökologie und Landwirtschaft (IfÖL) 1

IfÖL Programm Vorwinter-Nmin-Ergebnisse „Neue“ Demoflächen N-Stabilisatoren – geringere N-Verluste und höhere Düngungseffizienz (inkl. Ergebnis der Demofläche „N-Stabilisatoren in Gülle“) Precision Farming – Vor- und Nachteile des Einsatzes von N-Sensoren Mischkulturen – Biogasausbeute, Viehfutter, Greening und HALM Gülle + ZF-Saat – Etablierung von ZF-Beständen auch in hohen Arbeitsspitzen Weiteres Vorgehen / Programm für 2015 IfÖL

Vorwinter-Nmin-Ergebnisse Probenahme vom 22. bis 24. Oktober 2014 IfÖL Bei Wintergetreide 16 Flächen unter 50 kg N/ha 3 Flächen über 100 kg N/ha Nmin-Ergebnisse insgesamt in gutem Bereich (Ziel: < 50 kg/ha Vorwinter) Einzelne Flächen mit z.T. sehr hohen Werten  Ursache ?

Vorwinter-Nmin-Ergebnisse nach Kulturen 13/14 IfÖL

IfÖL Neue Demoflächen N-Lock ? Precision Farming – N-Sensor ? Mischkulturen ? Gülle + Zwischenfruchtaussaat ? Einarbeitung von Zwischenfrüchten vor oder nach dem Winter? Wieder Zwischenfruchtanbau ? (selber Mischung zusammenstellen) IfÖL

Stickstoffstabilisatoren IfÖL Stickstoffstabilisatoren

Probleme mit Nitratstickstoff Nitrat-N in Bodenlösung frei beweglich Besonders verlustgefährdet Schnell Verlagerung in tiefere Bodenschichten IfÖL Problem 2: Nitrat-N in Bodenlösung frei beweglich „Zwangs-ernährung“ Zeitweise Überversorgung („Luxuskonsum“) Lagergetreide, verstärkter Schaderreger-befall Lösung: Nitratdüngung in mehreren Teilgaben Düngung aufwendig Risiken nicht komplett ausgeschlossen Verlagerung v.a. bei sehr feuchten Böden und bei intensiven Niederschlägen, sowie generell stärkere Verlagerung bei eher sandigen Böden N in Nitratform nicht nur von Auswaschung betroffen, sondern unterliegt auch mikrobieller Umsetzung (Denitrifikation)  N-Verluste (Gas) „Zwangsernährung“: über Verdunstung wird Wasser über die Wurzeln aufgenommen  Nitrat-N in Bodenlösung strömt in Pflanze mit dem Wasser  Pfl.s können N in Nitrat-Form nicht immer in der benötigten Menge aufnehmen, sondern z.T. überversorgt

Vorteile der Ammoniumdünger IfÖL 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 Wurzelwachstum Verhindert unerwünschten Luxuskonsum Minderung der gasförmigen Verluste Energetisch günstiger: Reduktion des aufgenommenen Ammoniums nicht erforderlich Harnstoffdüngemittel: wird im Boden unmittelbar in Ammoniumstickstoff umgewandelt Zu Vorteil 2: Ammonium-N vor vorzeitiger Verlagerung geschützt  Abreife nicht durch verspätete N-Aufnahme aus tieferen Schichten verzögert/gestört Bessere Qualität und höhere Erträge  bei Rüben höherer Zuckergehalt, bessere Verabeitungsqualität; höher Stärkegehalt bei Kartoffeln; höhere TS-Gehalte bei Mais

Vorteile der Ammoniumdünger Eiweißaufbau Ammonium-N zu Eiweiß-Vorstufen umgebaut Grundlage für Eiweißaufbau sind Kohlenhydrate N-Aufnahme Erhöht, wenn über Photosynthese vermehrt Kohlenhydrate verfügbar sind Vorteile Bedarf und Konsum regulieren sich von selbst Energetisch günstiger Düngemittel auf Harnstoffbasis für optimale Düngewirkung sehr gut geeignet IfÖL ABER: meist wird gesamter gedüngter N in wenigen Tagen in Nitratform überführt (mit all ihren Risiken)  gilt für mineralische und organische Dünger ABER: Ammonium-N im Boden schnell durch Bakterien in Nitrit umgewandelt, welches später zu Nitrat oxidiert wird

Lösung: Nachhaltige, ammoniumbetonte Pflanzenernährung … durch Nitrifikationshemmstoffe IfÖL 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 Zeitl. Flexibilität: größere Spielräume bei Planung der Betriebsabläufe; Vermeidung von belastenden Arbeitsspitzen

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 IfÖL Das passiert im Boden: Ammonium NH4+ Nitrit NO2- Nitrat NO3- HEMMSTOFF Nitrosomonas Nitrobacter ä Aufnahme durch Ionenaustausch Aufnahme durch Transpiration IfÖL Dr. Beisecker 2007

Stickstoffstabilisator – N-Lock Ergebnisse der Demofläche Fläche b 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) Fläche a IfÖL Piadin N-Lock Piadin N-Lock

Stickstoffstabilisator – N-Lock Bonituren IfÖL Nmin in Pflanze und Boden

Stickstoffstabilisator – N-Lock IfÖL Betriebsüblich: V0 Dünger ohne N-Stabilisator Variante: V1 Dünger mit N-Stabilisator Untersuchungsschema:

Precision Farming – N-Sensoren IfÖL Precision Farming – N-Sensoren

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 haben IfÖL Je dunkler, umso mehr haben die Pflanzen N aufgenommen Messung auch von Bestandsdichte Landwirt definiert im Vorfeld Ausbringwert (was er üblicherweise düngen würde)  entsprechend wird reguliert

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) IfÖL Land-Data Eurosoft Claas: Sortenunabhängig 2 Sensorköpfe  messen Kreisrunde Fläche von 50 cm Durchmesser Frontbau Abstand zum Bestand: 80 cm Ohne manuelle Kalibrierung LED-Beleuchtung  Tag und Nacht nutzbar Neben aktuellem N-Versorgung wird auch Ertragserwartung berücksichtigt Agricon Fritzmeier

Precision Farming – N-Sensor 26.000 € 21.980 € Anforderungen: Bord-Elektronik (Controller) Variable Streutechnik GPS nicht notwendig Systeme: Bügel oben auf Schlepper (Agricon Yara) Montage am Fronttank (Claas, Land-Data, Fritzmeier) IfÖL Land-Data Eurosoft 26.100 € 39.700 € 19.500 € Agricon Fritzmeier

Precision Farming – N-Sensor N-Sensor ja oder nein ?  Welcher Sensor? IfÖL Bestandsentwicklung, Abreife, Ernte Wenn alle gleichzeitig düngen wollen … Wie viele Landwirte maximal pro Sensor ? Warum einsetzen ? Zeitfaktor ? Wieviel Landwirte können sich einen Sensor „teilen“ ? Investition ja oder nein ?

IfÖL Mischanbau Seit 2013 Projekt der Hochschule Nürtlingen-Geislingen und der Uni Kassel Schwerpunkt: Aussaatzeitpunkt der Stangenbohne, Saatmengen der Partner, Unkrautbekämpfung

IfÖL Mischkulturen Mais Bohne Lupine Erfolgreich etablierte Mais-Leguminosen-Gemenge 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 Anbaupausen IfÖL Mais Leistungsträger: Kohlenhydrate Funktion: „Bohnenstange“ Bohne Leistungsträger: Protein Funktion: Stickstofffixierung Lupine Leistungsträger: Protein, Fett Funktion: Stickstofffixierung, „Insektizid“ Im Greening gilt die Mischkultur als eine Kulturart im Sinner der Anbaudiversifizierung, weil: Saatgutmischungen können dabei nicht als unterschiedliche einzige Kulturen gewertet werden Flächen auf denen in der Hauptkultur eine zweite Kultur untergesät wird, werden nur mit der Hauptkulturfläche berücksichtigt Flächen mit Mischkultur, auf denen zwei oder mehr Kulturpflanzen gleichzeitig in getrennten Reihen angebaut werden, wird jede Kulturpflanze als gesonderte Kultur gerechnet, wenn sie mind. 25 % der Fläche abdeckt Berechnung dieser Fläche, indem die Fläche mit Mischkultur durch die Zahl der Kulturen geteilt wird, die mind. 25 % der Fläche abdecken, ungeachtet des tatsächlichen Anteils Herbizidwahl eingeschränkt  nur bodenwirksame Vorauflaufherbizide möglich. Z.B. Stomp aqua + spectrum oder Centium 36 CS Anrechenbar für HALM-Maßnahme C.1 (Vielfältige Kulturen im Ackerland) ?

Mischkulturen – als Futter für Viehbetriebe (ökol. + konv.) Konventionell: wenn möglich, zeitgleiche Saat  3 Fliegen mit einer Klappe Ökologisch: nach Maissaat 1x hacken Saatzeitpunkt der Bohnen: Früh: Mais im 2-3-Blattstadium Spät: Mais im 5-6-Blattstadium Aussaatstärken (Pfl./m²): IfÖL Mais Bohnen 10 7,5 5 7 Quelle: KWS Ernte: Ganzpflanzen zusammen silieren (Futter für Rinder) Drusch beider Arten (Futter für Rind & Schwein) Aussaatstärken in Abhängigkeit vom Produktionsziel wählen: wenn ich ein eiweißreicheres Grundfutter will  mehr Bohnen Wollen Sie einen höheren TM-Ertrag (auch wenn‘s hier auf dieser Folie um Futter geht) – auf jeden Fall mehr Mais. Toasten der Ackerbohne bringt‘s nicht wirklich, außer höheren Kosten (Versuch VZBL Düsse)  nur für Ferkelaufzucht vorteilhaft. Und immer noch besser als extrudieren (generell) [extrudieren = Inaktivierung von Antinutritiva] 3 Fliegen mit einer Klappe: 1x Überfahrt gespart, Herbizidfilm bleibt bestehen UND Bohnen haben bessere Startbedingungen als im harten Boden im Juni

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) IfÖL Gemenge können ertraglich mit Reinanbau mithalten

Rohproteingehalt im Getreide [%] Mischkulturen – Qualität von Getreide steigern, v.a. bei Bio Mischanbau von Getreide und Leguminosen Je höher der Leguminosenanteil der Mischung, desto höher war der Rohproteingehalt im Getreidekorn IfÖL 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) Gemenge können ertraglich mit Reinanbau mithalten Ergebnisse der Versuchsstation für Ökologischen Landbau Kleinhohenheim (Journal für Kulturpflanzen Nr. 11/2003 und agrarheute, 20.11.2013) Möglichkeit für Biobetriebe, Proteingehalt von Weizen und Gerste zu erhöhen  gute Back- und Futterqualitäten

IfÖL Gülle + ZF-Saat Verlagerung v.a. bei sehr feuchten Böden und bei intensiven Niederschlägen N in Nitratform nicht nur von Auswaschung betroffen, sondern unterliegt auch mikrobieller Umsetzung (Denitrifikation über Nir, Nor, Nar, Nos)  N-Verluste (Gas als N2 und N2O)

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) IfÖL 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) Einmischung unmittelbar vor Ausbringung, sonst setzt sich Saatgut oben ab Ungleichmäßige Verteilung der Gülle und des ZF-Saatgutes wird etwas durch Einarbeitung wieder ausgeglichen Quelle: Döhler, LfULG Düngetagung 2012

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 Einmischung unmittelbar vor Ausbringung, sonst setzt sich Saatgut oben ab Ungleichmäßige Verteilung der Gülle und des ZF-Saatgutes wird etwas durch Einarbeitung wieder ausgeglichen

Zwischenfrucht – Variante 1 Zwischenfrucht – Variante 2 Reduzierte Düngung Zwischenfrucht – Variante 2 Übliche Düngung … oder IfÖL 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 2.: interessant v.a. für Biobetriebe, die „fehlenden“ N nicht durch Düngung im Vegetationsverlauf ausgleichen können

Einarbeitung der Zwischenfrucht zu unterschiedlichen Zeitpunkten Mulchen Vorwinter + Einarbeitung Frühjahr V1 V2 V3 IfÖL  Nmin-Beprobung zur Ermittlung der zeitlich sinnvollsten N-Freisetzung  Vergleich der Freisetzung mit N-Gehalten der Biomasse (ZF-Pflanzenschnitte) Demoflächen hierzu könnten helfen, die Auswirkungen der verschiedenen Zeitpunkte des ZF-Umbrechens besser abschätzen zu können. Jeder macht‘s ja n bissl anders und wann es passt. I.d.R.: Je früher ein Umbruch, desto mehr Nmin entsteht  hier überprübar, ob das auch stimmt, wenn z.B. ein kalter Winter kommt

Mögliches Versuchsschema Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mulchen Vorwinter + Einarbeiten Vorwinter Saat ZWF IfÖL V1 E M Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mulchen Vorwinter + Einarbeiten Frühjahr Saat ZWF N-Mineralisierung über den Winter ?  Witterungsabhängigkeit Nmin-Vorrat für die Folgekultur? Immer die gleiche Zwischenfruchtmischung? V2 M E Saat ZWF Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mulchen Frühjahr + Einarbeiten Frühjahr Nmin-Vorrat für die Folgekultur wann müsste er am besten zur Verfügung stehen? Probeschema mit fixen Nmin-Terminen für alle Varianten, wg. Vergleichbarkeit. Mulchen- und Einarbeitungstermine hier nur zur groben Orientierung! Wenn einem Landwirt drei Varianten zuviel sind, gehen auch nur zwei. V3 Einarbeitung Mulchen Nmin-Probe E M

Was ist als nächstes im MR geplant (in 2015)? 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? IfÖL

Danke für Ihre Aufmerksamkeit und frohe Feiertage ! IfÖL

IfÖL Ingenieurbüro für Ökologie und Landwirtschaft Dr. Richard Beisecker Windhäuser Weg 8 34123 Kassel Tel.: 0561-701515 0 Fax 0561-701515 19 E-Mail: rb@ifoel.de www.waldkappel.ifoel-wrrl.de Ansprechpartner Dr. Christiane Piegholdt Tel.: 0561-701515 16 E-Mail: cp@ifoel.de Harald Becker Tel.: 0561-701515 13 E-Mail: hb@ifoel.de

IfÖL Quellen 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 IfÖL