Ergebnisse 2018 – Teilprojekt „Stickstoffmanagement“

Mit Stand Dezember 2018 sind in den vier Gewässerschutz-Kooperationen zum Themenkomplex „N-Management“ 38 Landwirtschaftsbetriebe aktiv in die Arbeit involviert (Flächenentwicklung siehe Tabelle 1). Diese stellten 2018 für die Auswertungsarbeiten die Daten von insgesamt 48.461 ha in 2.994 Feldstücken zur Verfügung. Die ursprünglich mit Erosionsschutz befasste Kooperation Ostthüringen wurde in diesem Jahr um das Teilprojekt „N-Management“ erweitert.

Tabelle 1:
Anzahl der Betriebe und Netto-Ackerfläche (ha) in den Gewässerschutzkooperationen –  Entwicklung von 2009 – 2018

Anzahl der Betriebe Netto-Ackerfläche (ha)
Kooperation Kreis 2009 2014 2016 2017 2018 2009 2014 2016 2017 2018
Nord- west NDH 5 5 5 5 4 6.134 6.202 5.488 5.476 3.771
KYF 5 9 9 9 9 6.657 12.994 12.541 12.444 12.774
Mitte SÖM 2 2 2 2 2.182 2.194 2.131 1.180
AP 8 8 8 9 11.782 11.516 11.466 15.867
West WAK 4 4 6 3.648 3.639 4.577
Ost GRZ 8 9.965
Gesamt   10 24 28 28 38 12.791 33.160 35.387 35.156 48.461

Im Zeitraum 2009 bis 2017 (Westthüringen 2015 bis 2017) konnten die N-Salden der Netto-Ackerfläche gesenkt werden (Abbildung 1). Der Rückgang beläuft sich im flächengewogenen Mittel der Netto-Ackerfläche der drei Kooperationen auf ca. 20 kg N/ha. Die enge Abfolge besonders ertragsstarker Jahre und die damit verbundenen hohen N-Abfuhren von der Fläche sowie Anpassungen im Regime der mineralischen und organischen Düngung trugen signifikant zum Rückgang der N-Salden bei. In den Jahren 2014 sowie 2015 und 2016 lagen die durchschnittlichen N-Salden für die gesamte Netto-Ackerfläche sehr deutlich unter den „Grenzwerten“ der vormals bzw. aktuell rechtskräftigen Düngeverordnung (60 bzw. 50 kg N/ha auf der gesamten landwirtschaftlichen Nutzfläche).

Witterungsbedingt traten 2018 signifikante Ertragsverluste auf. Von diesen waren Nordwest- und Mittelthüringen stärker als West- und Ostthüringen betroffen. Die Ertragsdepressionen resultierten in verminderten N-Abfuhren. Diese wiederum bewirkten im Vergleich zu den Vorjahren einen Anstieg der N-Salden (Abbildung 1). Im Mittel der Netto-Ackerfläche blieb dieser Anstieg geringer als die Ertragslage zunächst vermuten ließ. Dies spricht für einen sehr verantwortungsvollen Umgang der aktiv in den Kooperationen arbeitenden Landwirtschaftsunternehmen mit Stickstoff- und organischen Düngern im Trockenjahr 2018.

In einzelnen Unternehmen befand sich der N-Saldo der Netto-Ackerfläche für 2018 auf deutlich erhöhtem Niveau. Diese zeichneten sich im zurückliegenden Erntejahr durch extrem niedrige Erträge und / oder gegenüber dem Gros der Betriebe gesteigerten organischen N-Aufwand aus. Für diese Unternehmen wird weiterer intensiver Betreuungsbedarf gesehen, um einen nennenswerten Rückgang des betrieblichen N-Saldos zu bewirken und zukünftig die Anforderungen der novellierten DüV einhalten zu können.

Abbildung 1:
Entwicklung der N-Salden (kg N/ha) der Netto-Ackerfläche der vier Gewässerschutzkooperationen
im Zeitraum 2009 bis 2018

Neben dem dominierenden Einfluss der regionalen und lokalen Unterschiede im  Niederschlagsgeschehen auf Ertragsbildung und N-Salden ist in 2018 zu erkennen, dass die stärksten Trockenschäden in den Kooperationsgebieten auftraten, die

  • den höchsten Anteil Weizen respektive Stoppelweizen an der Netto-Ackerfläche aufweisen und
  • den höchsten Getreideanteil an der Fruchtfolge haben

Genau diese Kooperationen generierten in 2018 die höchsten N-Salden unter den Kooperationsgebieten. Die ökonomisch sinnvolle Erweiterung der Fruchtfolgen ist in diesem Zusammenhang als Hebel zum Senken der N-Salden zu sehen.

Auch im Trockenjahr 2018 lassen sich Fruchtarten erkennen, die niedrige (teilweise sogar negative) N-Salden generieren. Dazu gehören Sommergerste, Wintergerste, Hafer, Silomais, Zuckerrüben, Getreide-Ganzpflanzennutzung (Wintergerste, Wintertriticale, Winterroggen) und Gräser-Vermehrungsbestände mit „vorgeschalteter“ Futternutzung (Tabelle 2). Unter der Voraussetzung der ökonomischen Vorzüglichkeit der genannten Fruchtarten und einer gegebenen regionalen Anbau-Eignung können diese Kulturen gezielt zur Fruchtfolge-Gestaltung im Sinne des Gewässerschutzes genutzt werden.

Fruchtarten mit stark überhöhtem N-Saldo waren in 2018 Winterraps und Körnermais.

Tabelle 2:
Fruchtartenspezifische N-Salden in 2018, flächengewogene Mittel über alle 38 Koperationsbetriebe

 Fruchtart N-Saldo (kg N/ha)
Winterweizen E 62
Winterweizen A/B 42
Winterweizen C 20
Sommerweizen 62
Dinkel 68
Winterdurum 43
Sommerdurum 65
Wintergerste 30
Winterbraugerste 42
Winterroggen 9
Wintertriticale 21
Hafer 11
Sommerbraugerste -14
Sommerfuttergerste -29
Winterraps 87
Großkörnige Leguminosen
(Erbse, Ackerbohne, Bl. Lupine, Soja)
34
Zuckerrübe 26
Kartoffel -39
Silomais 30
Körnermais 75
Feldgras 56
Getreide-GPS 35
Luzerne/Luzernegras/Klee/Kleegr. 0
Grassamen mit Futternutzung -56

Die fruchtartenspezifischen Betrachtungen und die Feldberatungen konzentrierten sich in 2018 auf Winterweizen und Winterraps. Die Analyse des vorliegenden Datenpools zum Winterweizen ergab, dass:

  • Der in den Kooperationen auf die Produktion von Qualitätsweizen (Qualitätsgruppen A und E) ausgerichtete Anbau per se im Hinblick auf den Gewässerschutz nicht grundsätzlich als problematisch zu bewerten ist. In der Eliteweizenproduktion tritt jedoch 2018 ein moderat erhöhter N-Saldo auf (Tabelle 3). Letzterer beruht auf sortenbedingt geringerem Ertragspotenzial der Elite-Weizen und nur geringer / fehlender Zurücknahme der N-Düngungsintensität als mögliche Anpassung an den ertragslimitierenden Trockenstress ab Mitte Mai.
  • Stoppelweizen avanciert in einem Dürrejahr wie 2018 zum extremen wirtschaftlichen Risikofaktor (Ertragsverluste bis zu 30% im Vergleich zu Weizen nach Raps!) und stellt außerdem ein hohes Risiko bezüglich des N-Saldos der Kultur, wie auch des gesamten Unternehmens dar (Tabelle 4).

Tabelle 3:
Erträge, Rohprotein-Gehalte und N-Saldierung des Winterweizens in Abhängigkeit von der Qualitätsgruppe im Erntejahr 2018 (Daten aller Kooperationen)

Qualitäts-
gruppe

Anzahl Feldstücke

Netto-Ackerfläche (ha)

N-Zufuhr (kg N/ha)

Ertrag rel. zur Vorfrucht Raps (%)

Rohproteingehalt (%)

N-Abfuhr (kg N/ha)

N-Saldo (kg N/ha)

mineralisch

organisch

Gesamt

Ertrag (dt/ha)

E-Weizen 318 6.200
37%
177 13 190 53,2 85 14,8 129 61
A/B-Weizen 558 10.551
62%
162 19 181 62,5 100 13,4 140 41
C-Weizen 8 148
1%
100 22 122 47,8 76 12,0 102 20
Gesamt 16.892 185 17 184 58,9 13,9 129 55

Eine positive Wirkung der Vorfrucht Zuckerrübe (die bereits in 2017 den Bodenwasservorrat in hohem Maß beanspruchte) auf den nachfolgenden Weizen ist im Trockenjahr 2018 nicht nachweisbar.

Tabelle 4:
Erträge, Rohprotein-Gehalte und N-Saldierung des Winterweizens in Abhängigkeit von der Vorfrucht im Erntejahr 2018 (Daten aller Kooperationen)

Qualitäts-
gruppe

Anzahl Feldstücke

Netto-Ackerfläche (ha)

N-Zufuhr (kg N/ha)

Ertrag rel. zur Vorfrucht Raps (%)

Rohproteingehalt (%)

N-Abfuhr (kg N/ha)

N-Saldo (kg N/ha)

mineralisch

organisch

Gesamt

Ertrag (dt/ha)

Winterraps 429 8.796
53%
170 17 187 61,5 100 14,0 143 44
Körnerleguminosen 47 1.109
7%
158 17 175 65,4 106 13,8 152 23
Silomais 103 1.890
11%
156 31 187 60,6 98 13,6 142 45
Weizen 216 3.760
23%
170 11 181 51,7 84 14,0 115 66
Gerste 37 493
3%
168 6 174 51,7 84 14,3 119 55
Zuckerrübe 19 542
3%
178 20 198 53,2 86 14,0 117 81
Gesamt 851 16.590 168 17 185 58,9 14,0 135 49

Winterraps weist ein hohes Risiko zum Entstehen von umweltrelevanten N-Überhängen  auf. In einem Extremjahr wie 2018 steigt der N-Saldo des Rapses signifikant an. Dies wird verursacht bzw. gefördert durch:

  • Ein Unterschreiten der Zielerträge, an denen das Niveau der N-Zufuhr ausgerichtet war. Die Ertragsverluste im Raps wurden in 2018 durch ein Faktoren-„Konglomerat“ bewirkt. Dazu gehörten:
    • Nasse Bodenbedingungen während der Ausbringung der organischen Dünger, der Bodenbearbeitung und der (teilweise verspäteten) Aussaat führten großflächig zu ungenügender Vorwinterentwicklung und im Besonderen zu unzureichender Wurzelbildung (Beinigkeit, geringer Wurzeltiefgang, niedrige Wurzelhalsdurchmesser). Entgegen den Beobachtungen in „Normaljahren“ führte die organische Düngung und Bestellung des Rapses unter widrigen Bedingungen in 2018 dazu, dass organisch gedüngte Flächen im Ertrag den ausschließlich mineralisch gedüngten Flächen unterlegen waren (Abbildung 2).
    • Später Vegetationsbeginn und schneller Übergang zu frühsommerlicher Witterung verhinderten die Neuanlage und Ausdifferenzierung von Ertragsanlagen (Verzweigungszahl, Schotenzahl/Pflanze).
    • Krankheitsbefall (Verticillium) behinderte die Kornfüllung.
    • Fehlendes Wasserangebot im Verlauf der Kornfüllung bewirkten Kleinkörnigkeit (niedrige Tausendkorngewichte). Eine reguläre Abreife wurde durch die Trockenheit verhindert.
  • Wird außerdem die N-Düngewirkung organischer Dünger nur in geringem Maß (wenn auch den rechtlichen Vorgaben entsprechend!) berücksichtigt, ergeben sich sehr stark überhöhte N-Salden.

Bei Ertragsausfällen >20% im Vergleich zu den langjährigen Ertragsmitteln führen die geringen N-Abfuhren zu einem starken Anstieg der N-Salden.

Im Raps sind zukünftig alle Möglichkeiten für ein fachlich gerechtfertigtes Optimieren der im Frühjahr zu düngenden N-Mengen konsequent zu nutzen.

Abbildung 2:
Ertrag, N-Aufwand, N-Abfuhr und N-Saldo bei Winterraps  in Abhängigkeit von der organischen Düngung – Erntejahr 2018 (Beispiel Kooperation Mittelthüringen)

Praxisbezogene Schlüsselfragen aus der Beratungstätigkeit in der Hauptvegetation 2018 sind:

  1. Wird ertragsrelevanter Trockenstress rechtzeitig erkannt und im Bemessen der N-Düngung berücksichtigt?
  2. Kann bei einem Eintreten des Trockenstresses ab ca. 10. bis 15. Mai überhaupt noch mit Anpassungen des Düngungsregimes reagiert werden? Zu steuern ist zu diesem Zeitpunkt nur noch die Ausbringung / Höhe der dritten N-Gabe im Winterweizen. Alle anderen Kulturen haben bis etwa 10. Mai bereits die geplanten N-Mengen erhalten.

Termine


20.08.2019: 
Feldrundgang der
Gewässerschutzkooperation Ostthüringen

Koordinaten:
50°50'36.3"N 12°13'01.9"E
50.843420, 12.217185

- zur Wegbeschreibung -
10.12.2019: 
Abschlussworkshop 2019
der Thüringer Gewässerschutzkooperationen
Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und
Ländlichen Raum
Naumburger Str. 98, 07743 Jena
Vergangene Termine