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Agrarforschung

Stickstoffversorgung und -dynamik in Fruchtfolgen vieharmer Betriebe des Ökologischen Landbaus

Dr. Vetter, M. Miersch, Institut für umweltgerechte Landbewirtschaftung - Müllheim
1996 - 1999

Problemstellung

Der Ökologische Landbau könnte einerseits wegen des Verzichts auf chemisch-synthetische Dünge- und Pflanzenschutzmittel sowie einer bodengebundenen Viehhaltung zu einer Entspannung der Nitratproblematik im Grundwasser der Oberrheinebene beitragen und andererseits die Einkommenssituation in der Landwirtschaft verbessern.

Aber auch in ökologisch wirtschaftenden Betrieben besteht die Gefahr der Nitratauswaschung ins Grundwasser, wenn die Bodennutzung nicht an den Standort angepasst wird. Außerdem wurden die bisherigen Untersuchungen überwiegend in den traditionellen ökologischen Gemischtbetrieben mit Viehhaltung durchgeführt. Aufgrund der hohen relativen Vorzüglichkeit des Ackerbaus wirtschaften die meisten Landwirte in der Oberrheinebene - auch die ökologisch wirtschaftenden - aber vieharm oder viehlos. Über die Bodennutzungssysteme und Stickstoff-Flüsse dieser Betriebe ist nur wenig bekannt.

Ziel

Mit der vorliegenden Arbeit sollte das Stickstoff-Management der vieharmen Ökobetriebe am Oberrhein optimiert werden, um die Wirtschaftlichkeit dieser Betriebe zu erhöhen und gleichzeitig Nitratauswaschungen ins Grundwasser weiter zu reduzieren. Außerdem sollte geprüft werden, inwieweit der ökologische Landbau als Instrument zum Grundwasserschutz in einem Trinkwasserschutzgebiet der Region eingesetzt werden könnte.

Methode

Es wurden zunächst bestehende Daten des Untersuchungsgebietes ausgewertet. Außerdem wurden auf zehn badischen und sechs elsässischen Ökobetrieben Daten zu Ein- und Ausfuhren, Standort, Fruchtfolgen, Bodenbearbeitung, Düngung sowie Erträgen erhoben und Hoftorbilanzen für die Nährelemente Stickstoff, Phosphor und Kalium berechnet. In begleitenden Versuchen wurde der Einfluss von Zwischenfrüchten und organischen Düngern auf die Nitratdynamik der Böden und die Erträge der Folgekulturen geprüft. Für eine typische Fruchtfolge unter viehloser, ökologischer Bewirtschaftung wurden in zwei hydrologischen Winterhalbjahren die Nitratausträge berechnet. Aus einer systematischen Auswertung der Literatur zur Stickstoffdynamik im ökologischen Landbau und den Ergebnissen der eigenen Untersuchungen wurde ein Schätzrahmen für mittlere Vorwinter-Nmin-Werte entwickelt. Die Anwendung dieses Schätzrahmens wurde am Beispiel des Wasserschutzgebietes Weisweil demonstriert. Die hypothetische Umstellung des Wasserschutzgebietes auf ökologischen Landbau wurde mit bestehenden Maßnahmen zur Reduzierung der Nitratausträge verglichen.

Ergebnis

Trotz ähnlicher naturräumlicher Bedingungen ist der ökologische Landbau in den Regionen Südbaden (D), Elsass (F) und Nordwestschweiz (CH) sehr unterschiedlich ausgeprägt. Unterschiede bestehen vor allem

  • im Anteil ökologisch bewirtschafteter Flächen
    (CH > D > F),
  • in der Höhe der staatlichen Zusatzförderung durch Flächenprämien (CH > D > F) und
  • dem Preisaufschlag für Bioprodukte gegenüber konventioneller Ware (D > F > CH).

1 . Während die Hoftorbilanz für Stickstoff in den südbadischen Ökobetrieben in der Regel ausgeglichen ist, wurden in drei von sechs elsässischen Ökobetrieben positive Stickstoff-Bilanz-Salden um 80 kg N/ha festgestellt. Diesen Betrieben, die regelmäßig bedeutende Mengen organischer Düngemittel zukaufen, wird eine Überprüfung ihrer Düngepraxis dringend empfohlen.

2 . Bei den eigenen Untersuchungen in einer Fruchtfolge unter viehloser, ökologischer Bewirtschaftung wurde im Mittel über alle Fruchtfolgeglieder und zwei Sickerperioden eine Stickstoff-Auswaschung aus dem effektiven Wurzelraum von 10 kg N/ha festgestellt. Andere Autoren haben unter den Produktionsbedingungen des ökologischen Landbaus Auswaschungen von 20 bis 28 kg N/ha ermittelt. Die sehr geringe Stickstoff-Auswaschung der eigenen Untersuchungen ist plausibel, da viele grundwasserschonende Elemente eingesetzt wurden: später Kleegrasumbruch, konsequenter Zwischenfruchtanbau, Verzicht auf Kartoffel- oder Gemüsebau, kein Einsatz organischer Düngemittel und Bodenbearbeitung zu Sommerungen erst im Spätwinter oder Frühjahr.

3 . Es wird ein Schätzrahmen für mittlere Vorwinter-Nmin-Werte, die sich unter den Produktionsbedingungen des Ökologischen Landbaus in Abhängigkeit von angebauten Kulturen und ackerbaulichen Maßnahmen im Bodenprofil bilden, vorgeschlagen. Mit dem Schätzrahmen können Vorwinter-Nmin-Werte geschätzt werden, die sich im Mittel über viele Jahre und ein größeres Gebiet unter einer definierten ökologischen Bewirtschaftung voraussichtlich einstellen. Mit dem geschätzten mittleren Vorwinter-Nmin-Wert kann vor dem Hintergrund der Boden- und Klimaverhältnisse im betrachteten Gebiet entschieden werden, welchen Beitrag zum Grundwasserschutz Landnutzungssysteme des ökologischen Landbaus leisten können. Auch einzelnen Ökobetrieben steht mit dem vorgeschlagenen Schätzrahmen ein Instrument zur Verfügung, mit dem die langfristige Stickstoffeffizienz aller ackerbaulichen Maßnahmen beurteilt werden kann.

4 . Unter einer hypothetischen Bewirtschaftung des am Oberrhein gelegenen Wasserschutzgebietes Weisweil mit praxisüblichen Fruchtfolgen des ökologischen Landbaus wurde mit Hilfe des Schätzrahmens ein Vorwinter-Nmin-Wert von 32 kg N/ha berechnet. Damit wäre das Szenario Ökolandbau am Standort Weisweil mit seiner vergleichsweise geringen Grundwasserneubildungrate als grundwasserschonendes, nicht aber grundwassersanierendes Landnutzungssystem anzusprechen.

5 . Der geschätzte Vorwinter-Nmin-Wert von 32 kg N/ha im Szenario Ökolandbau liegt über dem Wert in der Kernsanierungszone im Mittel der Jahre 1996 bis 1998 von 24 kg N/ha und unter dem im übrigen Wasserschutzgebiet Weisweil im gleichen Zeitraum gefundenen Mittelwert von 40 kg N/ha. Das Szenario wäre der SchALVO-Praxis mit herkömmlichen Wasserschutzmaßnahmen überlegen. Um die in der Kernsanierungszone erzielten Erfolge zu erreichen müsste das Szenario Ökolandbau dagegen noch im Sinne des Grundwasserschutzes optimiert werden.

6 . Konventionelle Maßnahmen zum Grundwasserschutz, wie sie in der Kernsanierungszone des Wasserschutzgebietes Weisweil durchgeführt werden, sind mit hohen Zusatzkosten wie SchALVO-Ausgleich, Sanierungsausgleich, Intensiv-NID und der Bezahlung von Wasserschutzgebietsberatern verbunden. Der Ökologische Landbau dagegen wäre - aufnahmefähige Märkte für Bioprodukte vorausgesetzt - ein Landnutzungssystem, das in den vieharmen bis viehlosen Betrieben der Oberrheinebene auch als kostengünstigeres Instrument für großflächigen Grundwasserschutz eingesetzt werden könnte.

 

Literatur
Abschlußbericht 1999

 

Fördernde Institution
EU, MLR

Förderkennzeichen
ITADA-Projekt A 1.5




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