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N-Verluste

Gülleausbringung: Ist Schlitzen am besten?

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Dr. Fabian Lichti, LfL Landtechnik, Freising, Dr. Matthias Wendland, LfL Agrarökologie/Düngung, Freising
am Donnerstag, 13.08.2020 - 13:29

Minderung von N-Verlusten während der Ausbringung: Die LfL hat verschiedene bodennahen Gülleverteilsysteme verglichen.

Wenn es gilt, Ammoniakemissionen zu reduzieren, spielt die Ausbringtechnik von Wirtschaftsdüngern eine ganz besondere Rolle. Knapp 20 000 t Ammoniak (NH3), das sind laut dem Thünen-Institut etwa ein Drittel der Gesamtammoniakemissionen aus der Landwirtschaft, sind auf die Ausbringung von Wirtschaftsdüngern zurückzuführen. Reduktionsmaßnahmen entfalten an dieser Stelle deshalb eine hohe Wirksamkeit.

Düngewirkung steigern

Versuche der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (Lfl) zeigen, dass allseits bekannte Verfahren zur Minderung der NH3-Emissionen während der Ausbringung von Wirtschaftsdüngern zudem auch noch das Mineraldüngeräquivalent, also die Düngerwirkung, steigern. Das ist wichtiger denn je, denn die Vorgaben der Düngeverordnung erfordern einen höchst effizienten Einsatz des organischen Düngers.

So muss im Rahmen der Düngebedarfsermittlung nach Anlage 3 DüV bei einer Aufbringung von Rindergülle oder Biogasgärrest flüssig auf Ackerland eine Mindestwirksamkeit von 60 %, bei Schweinegülle sogar 70 % des Gesamtstickstoffgehalts erreicht werden.

Diese mineraldüngeräquivalente Wirkung, je nach Gülle teils über 100 % des enthaltenen Ammoniumstickstoffs (schnell verfügbar), ist in Getreide kaum zu erreichen bzw. nur durch nahezu verlustfreie Ausbringung.

Die Mindestwirksamkeiten der DüV zu erreichen, gelingt fast nur durch Techniken, die den flüssigen Wirtschaftsdünger in den Boden injizieren. Werden die Mindestwirksamkeiten nicht erreicht, so läuft man Gefahr, Ertrags- oder Qualitätsverluste hinnehmen zu müssen.

Die Verluste in die Luft fehlen dann im Korn

Ein Praxisbeispiel soll dies aufzeigen. Die Düngebedarfsermittlung von Landwirt Müller ergibt unter Berücksichtigung

  • des Ertragsniveaus,
  • des N-Bedarfswertes,
  • von Zu-/Abschägen,
  • des Nmin-Wertes,
  • der Stickstoffnachlieferung aus dem Boden,
  • den Wirkungen der Vorfrucht und von Zwischenfrüchten

einen Stickstoffbedarf zu seinem Qualitätsweizen (A-Sorte) von 163 kg N/ha. Dazu möchte der Landwirt 170 kg N/ha über einen Biogasgärrest applizieren. Bei einem nährstoffreichen Biogasgärrest mit 5,5 kg N/m³ NGes und 3,1 kg NH4-N/m³ entspräche dies ca. 30 m³/ha. Nach Düngebedarfsermittlung sind nun 102 kg N/ha aus dem Biogasgärrest anzurechnen, sodass eine mineralische Düngergabe von 61 kg N/ha verbleibt.

Gülleaubringung

Wird der Biogasgärrest nun beispielsweise mit Schleppschlauch ausgebracht und erreicht nur eine Mindestwirksamkeit von 40 % (siehe Tab.), so verbleiben für die Ernährung des Winterweizens nur 129 kg N/ha (68 kg N/ha aus Biogasgärrest zzgl. 61 kg N/ha aus mineralischer Düngung) – nicht ausreichend, um die geforderten Qualitäten zu erreichen.

Dies zeigt, dass es umso wichtiger ist, Ammoniakverluste nahezu gänzlich zu vermeiden. Unter bestmöglichen Umständen (kühles Wetter, TS-arme Gülle, niedriger pH-Wert…) lassen sich gegebenenfalls auch mit Schleppschlauch und -schuh hohe Mineraldüngeräquivalente erreichen. Allerdings zeigt die Praxis, dass man sich auf „Güllewetter“ ganzjährig nicht verlassen kann, Einsatzfenster kurz sind und ersteres zudem oftmals mit der Befahrbarkeit der Flächen in Konflikt steht.

LfL-Versuche haben gezeigt, dass Schleppschuh zwar besser abschneidet als Schleppschlauch, nach den Vorgaben der aktuellen DüV in Getreide teils aber nicht die geforderten Mindestwirksamkeiten erreicht werden. Mit Injektionstechniken wären die Mindestwirksamkeiten zwar zu erreichen, allerdings verbunden mit vielen weiteren Herausforderungen.

Die Tabelle zeigt beispielhaft die Stickstoffwirkung als Mineraldüngeräquivalent des Gesamtstickstoffgehalts organischer Dünger in Abhängigkeit von der Applikationstechnik. Dahinter stecken gerundete Werte aus LfL-Versuchen. Die Werte können in Anhängigkeit vieler Faktoren (Wetter, Kulturart, Bodenzustand, pH-Wert usw.) stark variieren.

Minimale Emissionen – höhere Radlasten

Eine Auswertung aller für die Kulap B25/B26-Maßnahme zugelassenen Techniken zeigt, dass die Gewichte je Meter Arbeitsbreite von Schleppschuh zu Injektionstechnik zunehmen. Der Übergang ist fließend und zeigt die Vielfalt an technischen Möglichkeiten. Besonders bodenschonend ist die Gülleverschlauchung. Sie setzt aber passende Strukturen voraus.

Die teils höheren spezifischen Gewichte der Injektionsgeräte, aber auch Schleppschuhe sollen eine gleichmäßige Bodenführung bzw. Tiefenapplikation sicherstellen und dienen zudem der Gerätestabilität. Insbesondere bei einer Aufbringung der Gülle im Frühjahr auf bestelltem Ackerland bzw. Grünland können die höheren Gewichte bzw. Radlasten mit angebauten Maschinen die zur Verfügung stehenden Einsatzfenster deutlich verkürzen.

Die mittleren spezifischen Gewichte je Meter Arbeitsbreite liegen bei Schleppschuhverteilern bei ca. 130 kg, während die Schlitzgeräte mittlere Gewichte von 290 kg aufweisen. Auch die Arbeitsbreiten sind bei Injektionsverfahren begrenzt, sodass meist außerhalb der Fahrgassen gefahren werden muss und mehr Überfahren erforderlich sind.

Schlagkraft und Applikationstechnik sind also den regionalen und betrieblichen Begebenheiten anzupassen und gegebenenfalls mit weiteren Maßnahmen wie z. B. Reifendruckregelanlagen, speziellen Fahrwerkskonzepten oder der Trennung zwischen Straßentransport und Feldausbringung durch Zubringer zu kombinieren. Insbesondere die Feld-Straßen-Trennung erlaubt es, Gülle auch mit kleineren Fässern am Feld weiterhin wirtschaftlich ausbringen zu können.

Sofortige Einarbeitung ist unerlässlich

Die wirksamste Maßnahme zur Vermeidung von NH3-Verlusten ist die unmittelbare, besser direkt mit der Ausbringung verbundene Einarbeitung des Wirtschaftsdüngers in den Boden.

Wird bei Mais der Wirtschaftsdünger sofort eingearbeitet, so kann der enthaltene Ammoniumanteil nahezu gänzlich genutzt werden. Zusammen mit dem aus der Mineralisierung des organischen Stickstoffs wirksam werdenden Stickstoffanteil ergeben sich so Mindestwirksamkeiten, die denen der fachrechtlich vorgegebenen entsprechen können.

Fazit

Wie sich zeigt, ergibt sich die Notwendigkeit zur Minimierung von NH3-Verlusten während der Aufbringung nicht nur aufgrund der Verpflichtung zur Emissionsreduktion, sondern auch hinsichtlich der ambitioniert angesetzten Mindestwirksamkeiten für organische Düngemittel aus der Düngeverordnung.

Letztere sind nur bei bestmöglicher, emissionsarmer Applikation und unter Ausschluss sämtlicher Auswirkungen, die negativ auf den Ertrag wirken können, wie Bodenschadverdichtung im Frühjahr, zu erreichen.