Pro­jekt­lei­tung: Prof. Dr. Yves Reck­le­ben  

Pro­jekt­för­de­rung: BMEL - Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Er­näh­rung und Land­wirt­schaft, 

Pro­jekt­part­ner: 

• Land­wirt­schafts­kam­mer Nie­der­sach­sen, Ol­den­burg
• Dienst­leis­tungs­zen­trum Rhein­land-Pfals (DLR - RNH), Bad Kreuz­nach
• Deut­sche Land­wirt­schafts-Ge­sell­schaft (DLG e.V.), Bern­burg

Be­wil­li­gungs­zeit­raum 01.07.2021 bis 30.06.2024 

Mit­arr­bei­ter: 2 wiss. Mit­ar­bei­ter 

Wirt­schafts­dün­ger – un­zu­rei­chend ge­nutz­te Po­ten­tia­le bes­ser be­wer­ten und ge­zielt aus­nut­zen

Or­ga­ni­sche Dün­ger, ins­be­son­de­re Gülle aus vieh­hal­ten­den Be­trie­ben, wird in Zu­kunft in weit­aus grö­ße­rem Um­fang in Acker­bau­be­trie­ben ein­ge­setzt wer­den müs­sen, um die re­gio­na­len Nähr­stoff­über­schüs­se in Ge­bie­ten mit hoher Vieh­hal­tungs­dich­te zu ver­min­dern und so eine er­höh­te Nut­zungs­ef­fi­zi­enz der ent­hal­ten­den Nähr­stof­fe zu er­mög­li­chen. Neben die­ser Not­wen­dig­keit die Aus­brin­gung or­ga­ni­scher Dün­ger in Quell­re­gio­nen zu ver­rin­gern, kann die ef­fi­zi­en­te Nut­zung or­ga­ni­scher Dün­ger zur Ver­min­de­rung des Ein­sat­zes mi­ne­ra­li­scher Dün­ger bei­tra­gen und somit die N-In­ten­si­tät der deut­schen Land­wirt­schaft ins­ge­samt und der mi­ne­ra­li­schen N-Dün­gung ver­rin­gern (SRU, 2015, Hen­ning & Taube, 2020)

Ein zen­tra­ler Grund für den hohen Mi­ne­ral­dün­ger­ein­satz in Be­trie­ben mit or­ga­ni­scher Dün­gung ist neben der z.T. schwer kal­ku­lier­ba­ren zeit­li­chen Ver­füg­bar­keit von Nähr­stof­fen aus Wirt­schafts­dün­gern die große Streu­ung der tat­säch­li­chen Nähr­stoff­ge­hal­te auch in ver­meint­lich ho­mo­ge­nen Wirt­schafts­dün­gern und die da­durch be­ding­te Un­si­cher­heit bei der Dün­ge­pla­nung und –ap­pli­ka­ti­on. Nen­nens­wer­te Fort­schrit­te bei der Nähr­stoff­nut­zungs­ef­fi­zi­enz sind zu er­war­ten, wenn Be­triebs­lei­te­rin­nen und Be­triebs­lei­ter mit ge­nau­en An­ga­ben zu den Nähr­stoff­ge­hal­ten in Gül­len und Gär­res­ten pla­nen und Dün­ge­si­cher­heits­zu­schlä­ge in Form mi­ne­ra­li­scher Dün­ger re­du­zie­ren kön­nen. Dies gilt glei­cher­ma­ßen für die Dün­ge­pla­nung und Do­ku­men­ta­ti­on in wirt­schafts­dün­ger­ab­ge­ben­den Be­trie­ben als auch für auf­neh­men­de Be­trie­be so­wohl in Über­schuss- als auch Zu­schuss­re­gio­nen.

Nach den Vor­ga­ben der DÜV müs­sen die Nähr­stoff­ge­hal­te in Wirt­schafts­dün­gern vor der Aus­brin­gung be­kannt sein. Die Er­mitt­lung der Nähr­stoff­ge­hal­te kann dabei nach Stan­dard­ta­bel­len­wer­ten, oder nach wis­sen­schaft­lich an­er­kann­ten Ana­ly­se­me­tho­den er­fol­gen. Die De­kla­ra­ti­on der In­halts­stof­fe mit die­sen Ver­fah­ren ist oft­mals nicht aus­rei­chend, da mit ihnen un­ge­naue An­ga­ben er­zeugt wer­den kön­nen. Die grö­ß­ten Feh­ler bei der Quan­ti­fi­zie­rung der Nähr­stoff­kon­zen­tra­tio­nen mit­tels La­bo­r­ana­ly­se ent­ste­hen bei der Pro­ben­nah­me und dem Ho­mo­ge­ni­sie­ren der Lager. Viele La­ger­be­häl­ter las­sen sich nur un­zu­rei­chend auf­rüh­ren (zu klei­ne Rühr­wer­ke), oder kön­nen über­haupt nicht ho­mo­ge­ni­siert wer­den (Un­ter­stall­la­ge­rung). Die hier ge­nann­ten Feh­ler­quel­len kön­nen auch durch eine ge­naue La­bo­r­ana­ly­se nicht mehr aus­ge­gli­chen wer­den. Zudem ver­ge­hen von der Pro­ben­nah­me bis zur Vor­la­ge der Ana­ly­se­er­geb­nis­se teil­wei­se bis zu zwei Wo­chen. Stan­dard­richt­wer­te geben nur den Durch­schnitts­wert aus einer Viel­zahl von Be­trie­ben mit dem glei­chen Hal­tungs- und Füt­te­rungs­re­gime wie­der. Es ist kein tat­säch­li­cher Wert, der die Si­tua­ti­on des Ein­zel­be­trie­bes dar­stellt.

Neben den un­ge­nau er­fass­ten In­halt­stof­fen in or­ga­ni­schen Dün­ger und der un­ter­schied­li­chen Dün­ger­be­dar­fe der ver­schie­de­nen Kul­tu­ren in In­ter­ak­ti­on mit den Stand­or­ten be­stehen in der be­darfs­ge­rech­ten flä­chi­gen Do­sie­rung der Nähr­stof­fe aus den or­ga­ni­schen Dün­gern große Va­ria­bi­li­tät. Zu­sätz­lich zur schlech­ten Ho­mo­ge­ni­sie­rung in den La­ger­be­häl­tern, kann so­wohl eine un­gleich­mä­ßi­ge Nähr­stoff­kon­zen­tra­ti­on der org. Dün­ger in dem Trans­port­be­häl­ter (Se­di­men­ta­ti­on) als auch eine un­gleich­mä­ßi­ge Aus­brin­gung mit dem Ap­pli­ka­ti­ons­sys­tem zu die­sem Pro­blem bei­tra­gen. Eine zu ge­rin­ge oder über­höh­te Do­sie­rung oder zu kon­zen­trier­te Ab­la­ge kann den Er­trag und die Qua­li­tät des Ern­te­guts be­ein­flus­sen. Dies kann von einer un­gleich­mä­ßi­gen Ab­rei­fe, über dem nicht Aus­nut­zen des stand­ort­spe­zi­fi­schen Er­trags­po­ten­ti­al durch Nähr­stoff­man­gel oder La­ger­bil­dung, her­ab­ge­setz­ten Korn­qua­li­tä­ten bis hin zu einer lokal über­höh­ten Nähr­stoff­ver­sor­gung mit ge­stei­ger­tem Ri­si­ko von Nähr­stoff­ver­la­ge­rung und -Ver­lust mit einem an­schlie­ßen­den Ein­trag in Grund- und Ober­flä­chen­ge­wäs­ser füh­ren. Neben der Kennt­nis der Nähr­stoff­zu­sam­men­set­zung der or­ga­ni­schen Dün­ger vor der Aus­brin­gung sind auch wäh­rend der Ap­pli­ka­ti­on In­for­ma­tio­nen zur Zu­sam­men­set­zung und Aus­bring­men­ge er­for­der­lich, um teil­flä­chen­spe­zi­fi­sche Nähr­stoff­men­gen zu do­ku­men­tie­ren und bi­lan­zie­ren. Dies ist vor allem bei in­ho­mo­ge­nen Char­gen wich­tig. Hier­für ste­hen mit einer Echt­zeit-Ana­ly­se durch re­fle­xi­ons­op­ti­sche Sys­te­me (z.B. Nah In­fra­rot Re­fle­xi­ons Spek­tro­sko­pie – NIRS) tech­ni­sche Lö­sun­gen zur Ver­fü­gung, die je­doch bis jetzt nur ver­ein­zelt in der Pra­xis ver­brei­tet sind.

Der Vor­teil des Ein­sat­zes der NIRS-Mess­me­tho­de zur Be­stim­mung der Nähr­stoff­kon­zen­tra­tio­nen in flüs­si­gen or­ga­ni­schen Dün­gern liegt in der ein­fa­chen und kon­ti­nu­ier­li­chen Er­fas­sung der In­halts­stof­fe und ihrer Kon­zen­tra­tio­nen wäh­rend der Be­fül­lung der Tank­fahr­zeu­ge, bzw. der Aus­brin­gung der flüs­si­gen Wirt­schafts­dün­ger. Schwan­kun­gen der Nähr­stoff­kon­zen­tra­tio­nen könn­ten hier­durch er­fasst und eine be­darfs­ge­rech­te Be­stan­des­dün­gung er­leich­tert wer­den. Zu­sätz­lich ist durch die di­gi­ta­le Er­fas­sung der In­halts­stof­fe eine deut­li­che Ver­ein­fa­chung des Do­ku­men­ta­ti­ons­auf­wands mög­lich.

Um alle An­wen­dungs­be­rei­che des NIR-Sen­sors ab­zu­de­cken, wer­den in den je­wei­li­gen Re­gio­nen un­ter­schied­li­che Schwer­punk­te be­ar­bei­tet. Dabei ist der grund­le­gen­de Fokus auf die Tech­nik und den Pflan­zen­bau bei allen vier Re­gio­nen iden­tisch. Die wei­te­ren Schwer­punk­te sind an die vor­herr­schen­den Be­son­der­hei­ten an­ge­passt und glie­dern sich wie folgt:

• Schles­wig-Hol­stein (F&E-Zen­trum der FH-Kiel)
  • In­ner­be­trieb­lich: Op­ti­mie­rung der Nähr­stoff­ver­tei­lung in­ner­halb eines Be­triebs
  • Dar­stel­lung der pflan­zen­bau­li­chen Wir­kung durch De­mons­tra­ti­ons­an­la­gen
  • Ein be­son­de­rer Schwer­punkt liegt dabei auf der ge­sell­schaft­li­chen Wir­kung des Sen­sor­ein­sat­zes
• Nie­der­sa­chen (LWK)
  • Über­be­trieb­lich: Re­gio­na­le oder über­re­gio­na­le Op­ti­mie­rung der Nähr­stoff­ver­tei­lung/Nähr­stoff­ver­sor­gung zwi­schen Be­trie­ben
  • Ein be­son­de­rer Schwer­punkt liegt dabei auf Do­ku­men­ta­ti­on der Dün­ge­maß­nah­me
• Rhein­land-Pfalz (DLR)
  • Re­gio­na­le und über­re­gio­na­le Op­ti­mie­rung der Nähr­stoff­ver­tei­lung/Nähr­stoff­ver­sor­gung einer klein­struk­tu­rier­ten Re­gi­on
  • Ein be­son­de­rer Schwer­punkt liegt dabei auf der Tech­nik­vor­füh­rung und Be­triebs­be­ra­tung
• Sach­sen-An­halt (IPZ der DLG)
  • Tech­nik­an­wen­dung, Nähr­stoff­ma­nage­ment und pflan­zen­bau­li­che Ver­wer­tung mit NIRS-Gülle-Tech­no­lo­gie in gro­ß­struk­tu­rier­ten Re­gio­nen
  • Ein be­son­de­rer Schwer­punkt liegt dabei auf der De­mons­tra­ti­on des Sen­sor­ein­sat­zes und Tech­nik­vor­füh­run­gen

Die in den Re­gio­nen auf den De­mons­tra­ti­ons­be­trie­ben ge­won­nen Er­geb­nis­se wer­den für den Wis­sens­trans­fer in Sze­na­ri­en mit Pra­xis­bei­spie­len be­trach­tet und von den Re­gio­nal­ko­or­di­na­to­ren be­glei­tet.

FuE-Zen­trum der FH-Kiel GmbH

www.​mud-​nirs.​de