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Agrarforschung

Erarbeitung von Grundlagen für Anwendungsrichtlinien zur Verwertung geeigneter Rest- und Abfallstoffe im landwirtschaftlichen Pflanzenbau Ackerbau

Prof. Dr. F. Timmermann, LUFA und die Universität Hohenheim, Institut für Bodenkunde und Standortslehre

Problemstellung

Die landwirtschaftliche Pflanzenproduktion verfügt im Vergleich zu anderen Wirtschaftsbereichen über ein beachtliches Flächenpotenzial für die stoffliche Verwertung von Rest- und Abfallstoffen über den Boden, wie sie vom Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz im Sinne der Ressourcenschonung favorisiert wird. Vertretbar ist allerdings nur eine nachhaltige Verwertung geeigneter Rest- und Abfallstoffe, die meßbare Vorteilswirkungen erbringt (Wert-stoffaspekt) und dabei den Boden und die Umwelt in ihren vielfältigen Funktionen nicht beeinträchtigt (Schadstoff-/ Risikoaspekt). Diesem Verwertungsziel stehen deutliche Akzeptanzprobleme in der Landwirtschaft und auch noch vorhandene Wissensdefizite entgegen.

Ziel

Ziel des Forschungsprojektes war es, für Rest- und Abfallstoffe, die für die landbauliche Verwertung praktische Bedeutung erlangt haben bzw. noch erlangen können, die maßgebenden Wirkungen auf Boden und Pflanze objektiv zu erfassen und zu bewerten. Darauf aufbauend werden Grundlagen für Anwendungsrichtlinien bereitgestellt, mit denen eine qualifizierte Beratung der Landwirte erfolgen kann. Die Ergebnisse sollen schließlich dazu beitragen, noch vorhandene Defizite in der landwirtschaftlichen Reststoffverwertung abzubauen bzw. zu beseitigen und die Grundsätze der nachhaltigen Verwertung in der Landwirtschaft durchzusetzen. Damit soll letztlich die Akzeptanz für die nachhaltige landbauliche Abfallverwertung sowohl in der Landwirtschaft als auch bei der kritischen Öffentlichkeit und den Verbrauchern verbessert werden.

Versuchsprogramm und Methodik

Folgende Rest- und Abfallstoffe wurden bearbeitet:

  • Bioabfall- und Grüngutkomposte
  • Grünguthäcksel (GH) aus der Park- und Landschaftspflege
  • Filtrationskieselgur (FKG) aus der Bierproduktion
  • Frucht-/ Gemüsebrei (FGB) von Obst- und Gemüseabfällen aus der Handelssortierung

Die ausgewählten Rest- und Abfallstoffe wurde nach einer einheitlichen und ganzheitlichen Konzeption bearbeitet. Ausgehend von den gesetzlichen Rahmenbedingungen (Bioabfallverordnung, Düngeverordnung, Düngemittelverordnung) wurden :

  • die pflanzenbaulichen Vorteilswirkungen, wie die Nährstoffzufuhr und ihre Düngewirksamkeit und die verschiedenen bodenverbessernden Wirkungen (Struktur, Wasserhaushalt, biologiche Aktivität und Erosionsanfälligkeit des Bodens) sowie
  • die Schadstoffaspekte und andere, mit der Reststoffverwertung verbundenen Risiken erfasst. Einem kritischen Abwägungsprozeß schloß sich eine vergleichende Eignungsbewertung für die landbauliche Verwertung an

Als Versuchs- und Ergebnisbasis standen repräsentative Übersichtsuntersuchungen auf die maßgeblichen Inhaltsstoffe sowie Pflanzenversuche zur Erfassung der pflanzenbaulichen Wirkungen und möglicher Anwendungsrisiken zur Verfügung. Unter den Pflanzenversuchen bildeten die Feldversuche unter Praxisbedingungen das Kernstück des Projektes:

  • Komposte : sechs Versuche mit 3jähriger Laufzeit (1995 - 1997)
  • Grünguthäcksel : vier Feldversuche mit 6jähriger Laufzeit (1992 - 1997) und ein Versuch mit 4jähriger Laufzeit (1993 - 1996)
  • Filtrationskieselgur : zwei Versuche mit 3jähriger Laufzeit (1994 - 1996)
  • Frucht-/ Gemüsebrei : ein Feldversuch mit 3jähr-iger Laufzeit (1995 - 1997)

Neben agrochemischen Untersuchungen von Böden und Ernteprodukten auf relevante Nähr- und Schadstoffgehalte sowie weitere Parameter erfolgte in den Feldversuchen mit Kompost bzw. Grünguthäcksel eine umfassende Aufnahme der bodenphysikalischen und -biologischen Parameter (Struktur, Wasserhaushalt und biologische Aktivität der Böden). Aufbauend auf diesem umfangreichen Datenpool wurden schließlich Strategien für die landbauliche Anwendung der Reststoffe nach "guter fachlicher Praxis", die die maßgeblichen Vorteilswirkungen in Relation zu möglichen Risiken abwägend berücksichtigen, erarbeitet.

Ergebnisse

Komposte

Komposte sind auf Grund ihres vergleichsweise breiten Wirkungsspektrums als Sekundärrohr-stoffdünger vom NPK-Typ mit gleichzeitig nachhaltiger bodenverbessernder Wirkung für die landbauliche Verwertung allgemein gut bis sehr gut geeignet. Die hohe und weitgehend düngewirksame Zufuhr an P und K - die Frachten dieser beiden Nährstoffe bilden in der Regel den begrenzenden Faktor der Kompostgabe - eröffnet Einsparpotenziale, d.h. bei regelmäßiger Kompostanwendung kann die Grunddüngung dieser Nährstoffe deutlich vermindert bzw. im günstigen Fall sogar ganz eingespart werden. N wird dagegen nur allmählich in geringen Anteilen pflanzenverfügbar (in den ersten drei Jahren jährlich etwa 5 % der N-Gesamtzufuhr) und erfordert durchweg eine entsprechende mineralische N-Ergänzungsdüngung. Die Zufuhr an basisch wirksamer Substanz mit Kompost kann häufig eine notwendige Erhaltungskalkung ersetzen. Die erhebliche Zufuhr von organischer Substanz hat auf bedürftigen Böden in der Regel mittelfristig eine bodenverbessernde Wirkung (Humusbilanz, Struktur, Wasserhaushalt, Biologie und Erosionsanfälligkeit des Bodens), d.h. durch die regelmäßige Kompostanwendung ergeben sich entsprechende Einsparpotenziale. Den verschiedenen Vorteilswirkungen, die in ihrer Summe mittelfristig zu einer höheren Bodenfruchtbarkeit beitragen, steht unter den relevanten möglichen Risiken nur der Positivsaldo an Schwermetallen gegenüber. Im Interesse der Nachhaltigkeit der Verwertung sollten deshalb Komposte mit möglichst geringen Schwermetallanteilen eingesetzt werden.

Grünguthäcksel (GH)

Der Vorteil von GH besteht in seinen mittelfristig bodenverbessernden Wirkungen, vor allem auf Struktur und Wasserhaushalt, sowie - als Mulch-auflage - seinen erosionsmindernden Eigenschaften. Die Nährstoffzufuhr wird nur mittel- und langfristig düngewirksam und sollte deshalb nur langfristig (mindestens über zwei Fruchtfolgen) in der Düngebilanz angerechnet werden. Obwohl als Sekundärrohstoffdünger vom NPK-Typ eingestuft, erfüllt GH eher die Anforderungen eines Bodenhilfsstoffes. Auf Dauergrünland ist in Kombination mit Gülle eine schnellere Mineralisierung und Düngewirksamkeit zu erwarten. Unter den praktisch relevanten Risiken sind nur die vergleichsweise geringe Schwermetallzufuhr (mittelfristig unbedenklich), die mögliche N-Immobilisierung (durch einen Zuschlag von 10 - 20 kg/ ha zur regulären N-Düngung kompensierbar) und die Phytohygiene (z.B. Feuerbrand: Verhinderung einer Ausbreitung durch konsequente Sammlung von unbelastetem Pflanzenmaterial sowie Verbot der Ausbringung in bzw. in der Nähe von Obstanlagen gewährleistet) von Bedeutung.

Filtrationskieselgur (FKG)

Durch die pflanzenbaulich bedeutsame N-Zufuhr, die zügige und gute N-Düngewirkung und die vernachlässigbar geringe Zufuhr weiterer Nährstoffe, die eine exakte Anpassung der Gabenhöhe an den N-Düngebedarf ermöglichen, eignet sich FKG sehr gut für die landbauliche Verwertung. Diese Einstufung wird durch die minimalen möglichen Risiken (praktisch frei von Schadstoffen) noch verstärkt. Verfahrenstechnisch bereitet die FKG-Anwendung keine Probleme (Geruch usw.), wenn die "Regeln guter fachlicher Praxis" eingehalten werden. In der Güllewirtschaft auf Dauergrünland hat die FKG-Anwendung deutliche verfahrenstechnische Vorteile (verbesserte Homogenität und Fließfähigkeit von Rindergülle), denen die N-Düngewirkung nachgeordnet ist.

Frucht-/ Gemüsebrei (FGB)

FGB-Gaben führen dem Boden pflanzenbaulich relevante Frachten an organischer Substanz und Nährstoffen zu, die FGB als Sekundärrohstoffdünger vom NPK-Typ qualifizieren. Nach vorläufiger Einschätzung hat FGB vorrangig auf leichten Böden eine gute Düngewirkung, vor allem bei N und K. Risiken durch erhöhte Schadstoffzufuhren sind angesichts der geringen Frachten nicht gegeben.

Praktische Konsequenzen

Die Ergebnisse des Forschungsprojektes und die daraus abgeleitete allgemeine Wegleitung zur Entscheidungsfindung geben den Landwirten und der beratenden Landwirtschaftsverwaltung konkrete Handlungsanweisungen für die landbauliche Verwertung geeigneter Rest- und Abfallstoffe. Der ganzheitliche Ansatz der Untersuchungen, der Standort- und Bodenbedingungen sowie die spezifischen pflanzenbaulichen Anforderungen (Fruchtart, Fruchtfolge usw.) berücksichtigt und eine umfassende Risikobewertung (Schadstoffe u.a.) mit einbezieht, trägt maßgeblich dazu bei, dass mit diesen Ergebnissen eine nachhaltige Verwertung gewährleistet werden kann, die den prioritären Anforderungen des Boden- und Gewässerschutzes und einer hohen Qualität der Ernteprodukte entspricht.

 

Literaturhinweis
Abschlussbericht November 1999

 

Fördernde Institution
Land Ba-Wü

Förderkennzeichen
PW 95 171




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