Neues Stickstoffdüngeverfahren spart Kosten und hilft Nitratgehalt im Trinkwasser zu senken

Kulturpflanzen benötigen Stickstoff, den Landwirte mittels Nitrat-Dünger, je nach Pflanzenart zwei bis viermal dem Feld zuführen. Dabei kann es zu Düngemittel-Verlusten kommen.

Ein Teil kann als gasförmiges Ammoniak in die Atmosphäre entweichen. Durch starke Niederschläge nach dem Ausbringen kann der Dünger abschwemmt werden und gelangt manchmal durch Verlagerungsprozesse innerhalb des Bodens als Nitrat ins Trinkwasser. Am Julius Kühn-Insitut (JKI) wird seit 2006 in den Trinkwasserschutzgebieten Meyenburg-Siedbruch und Meyenburg-Düngel (LK Osterholz-Scharmbeck) das CULTAN- Düngeverfahren getestet, welches die Düngeeffizienz steigern soll und die N-Verluste des Stickstoffdüngers reduziert.

Ergebnisse aus den ersten beiden Versuchsjahren bestätigen, dass das Verfahren dies unter Praxisbedingungen leistet. CULTAN steht für Controlled Uptake Long Term Ammonium Nutrition nach Prof. Sommer.

„Unsere Ergebnisse der ersten beiden Versuchsjahre zeigen, dass bei einer um 25% verringerten Stickstoffdüngung mit dem Trinkwasser-schonenden CULTAN-Verfahren gleiche bzw. höhere Erträge erzielt werden können als mit dem konventionellen Düngeverfahren unter Einsatz der vollen Menge“, erklärt die Geoökologin Viola Richter vom Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde des JKI. Das besondere an dem Verfahren ist die Art wie der Stickstoffdünger in den Boden gelangt. „Bei der CULTAN-Düngung wird der gesamte Stickstoff in einer Anwendung zu Beginn der Wachstumsperiode mit Flüssigdüngerinjektoren punktuell in den Wurzelbereich der Kulturpflanzen ausgebracht“, erläutert Projektleiter Dr. Martin Kücke. Die speziellen Maschinen verfügen über Injektionsräder, an deren Spitzen sich kleine Düsen befinden, die beim Rollen über das Feld den Dünger ca. 8 cm tief in den Boden injizieren. Es entsteht eine Art Depot mit einer hohen Ammoniumkonzentration aus dessen Randbereich sich die Pflanzen kontinuierlich und bedarfsgerecht mit Stickstoff versorgen können.

Für die am Projekt beteiligten Wasserwerke ist interessant, dass beim CULTAN-Verfahren anstelle der auswaschungsgefährdeten Nitrat-Anionen, das Ammonium-Kation zum Einsatz kommt, welches sich stabiler im Boden verhält und deshalb nicht ausgewaschen wird. „Die Ammonium-Depotdüngung zeichnet sich durch eine niederschlagsunabhängigere Stickstoff-Wirkung und eine um etwa 30 % gesteigerte Stickstoff-Effizienz aus“, berichtet Viola Richter. Der Vorteil für die Landwirte, sie müssen nur noch einmal düngen und sparen Arbeitszeit und Treibstoff. Die erwähnten Düngerverluste werden ebenfalls vermieden. Zudem spart der Landwirt Geld für Düngemittel ein, denn der ausgebrachte Dünger wird durch die Pflanzen effektiver genutzt. Einen Wehrmutstropfen hält der Einsatz des neuen Verfahrens allerdings bereit, denn die dafür benötigte Technik ist deutlich teurer als die üblichen Schleuderstreuer. Daher wird dieses Verfahren von Lohnunternehmern angeboten, die für zahlreiche Landwirte die Düngung durchführen.

Zum Projekt:
An dem auf drei Jahre angelegten Forschungsprojekt des JKI-Institutes für Pflanzenbau und Bodenkunde beteiligen sich 8 Landwirte der Region, der Wasser- und Abwasserverband Osterholz (WAV), die Biermann GmbH sowie das Beratungsbüro INGUS. Das Projekt wird durch die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) in Bonn gefördert. Ziel des Projektes ist es herauszuarbeiten, ob die CULTAN-Düngung einerseits den Landwirten stabile und wirtschaftliche Erträge ermöglicht und andererseits zur Verringerung der Nitratgehalte im Trinkwasser beiträgt und somit den Ansprüchen beider Interessengruppen gerecht wird.
Zum Versuchsaufbau:
Insgesamt werden auf acht Versuchsflächen die Düngeversuche zu den gängigen Kulturarten wie Silomais, Hafer und Wintergetreide mit 100% und 75% der üblichen Stickstoffmengen durchgeführt. Die konventionelle Düngung wird mit der neuartigen Injektionsdüngung verglichen. Neben Ertrags- und Qualitätsuntersuchungen während der Vegetationsperiode, wird die N-Auswaschung mittels Passiv-Sickerwassersammlern und Nmin-Proben untersucht.
Kontakt:
Dipl.-Geoökologin Viola Richter
Dr. Martin Kücke
Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde
des Julius Kühn-Instituts – Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI)
Bundesallee 50, 38116 Braunschweig
Tel.: 0531 / 596-2350 oder 2417
E-Mail: viola.richter(at)jki.bund.de