Mit der reformierten Düngeverordnung werden landwirtschaftliche Betriebe seit Mai 2020 mit neuen Herausforderungen konfrontiert. Insbesondere konventionell wirtschaftende Betriebe in den mit Nitrat belasteten Gebieten (rote Gebiete) mussten ihre Düngung stärker einschränken. Um den Anforderungen auch zukünftig gerecht zu werden, müssen Landwirtinnen und Landwirte darauf achten, die Nährstoffe effizient an die Pflanze zu bringen und Stickstoffverluste im Blick zu behalten.

Wir stellen Ihnen zwölf Maßnahmen vor, um die Stickstoffeffizienz zu erhöhen und damit den Anforderungen der verschärften Düngeverordnung gerecht zu werden:

Durch das schnelle Einarbeiten von stickstoffreichen organischen Düngern können Stickstoffverluste in Form von Ammoniakemissionen vermindert werden. Daher gilt, dass stickstoffreiche organische und organisch-mineralische Dünger (z. B. Gülle, Gärreste, Hühnertrockenkot und Geflügelmist) auf unbestelltem Acker innerhalb von vier Stunden nach Beginn der Aufbringung eingearbeitet werden müssen.

Ab dem Jahr 2025 wird diese Frist auf eine Stunde reduziert. Denn: Je schneller die Einarbeitung stattfindet, desto höher sind die möglichen Einsparungen. Wie Untersuchungen zeigen, können die Ammoniakemissionen um 55 bis 60 Prozent gesenkt werden, wenn innerhalb einer Stunde eingearbeitet wird. Werden Ausbringung und Einarbeitung in einem Arbeitsgang erledigt, können sogar Einsparungen von 70 bis 80 Prozent erreicht werden.

Auf bestelltem Ackerland und Grünland können Stickstoffverluste (in Form von Ammoniakemissionen) vermindert werden, indem flüssige Wirtschaftsdünger streifenförmig auf- oder eingebracht werden. Die streifenförmige Aufbringung wurde für Ackerland ab 2020 und für Grünland ab 2025 verbindlich vorgeschrieben:

• Für bestelltes Ackerland eignet sich der Schleppschlauchverteiler: Hiermit wird die Gülle zwischen den Reihen auf den Boden aufgebracht.

• Für Grünland und Feldfutterbau hat der Schleppschuhverteiler deutliche Vorteile. Denn dieser teilt den Grasbestand und ermöglicht es, die Gülle auf dem Boden abzulegen.

Mit Schleppschlauchverteilern lassen sich die Ammoniakemissionen auf Ackerland um 30 bis 50 Prozent und auf Grünland um 10 bis 30 Prozent verringern. Mit dem Schleppschuhverteiler können Einsparungen von 40 bis 60 Prozent. Mit Scheibenschlitzgeräten können die Ammoniakemissionen noch weiter verringert werden: hier können Einsparungen von 60 bis 80 Prozent erzielt werden.

Eine weitere Methode, um Stickstoffverluste bei der Düngung zu vermindern, ist die Unterfußdüngung. Sie kommt heute überwiegend bei Mais zum Einsatz, ist aber auch für andere Kulturen geeignet. Dabei werden Gülle oder Gärreste in den Boden injiziert. Die Aussaat erfolgt anschließend direkt über dem Gülleband.

Dieses Verfahren kann auf vielen Standorten zum Einsatz kommen, ohne dass Silomaisertrag und -qualität negativ beeinflusst werden. In verschiedenen Betriebstypen – Betriebe mit Tierhaltung und Maisanbau sowie Betriebe mit Raps- und Qualitätsweizenanbau – kann auf diese Weise der Stickstoffsaldo verringert werden. Die Gülle-Unterfußdüngung dient auch der Reduzierung des betrieblichen Phosphor-Saldos.

Je genauer die Nährstoffgehalte organischer Dünger ermittelt werden, umso effizienter kann gedüngt werden. Dafür ist eine repräsentative Probenahme der organischen Dünger und Bodenhilfsstoffe von großer Bedeutung. Neben der klassischen Laboranalyse stehen für flüssige organische Dünger wie Gülle und Gärreste Schnellmethoden wie Ammonium N-Meter, Hydrometer oder Nah-Infrarot-Spektroskopie (NIRS) zur Verfügung – auch als mobile Versionen. Mit der NIRS-Technologie können nicht nur Schwankungen der Nährstoffzusammensetzung im Güllebehälter, sondern auch im Güllefass bei der Ausbringung erfasst werden. Die aufzubringende Güllemenge kann so konzentrationsabhängig variiert werden und die Pflanzen werden optimal versorgt.

Besonders bei Mineraldüngern ist eine gleichmäßige Düngerverteilung sehr wichtig, denn sie verfügen über eine vergleichsweise hohe Nährstoffkonzentration. Geringe Streufehler führen bereits zu einer Reduzierung der Stickstoffeffizienz und damit zu Ertragseinbußen von teilweise über zehn Prozent. Optisch sichtbar wird eine schlechte Verteilung allerdings erst dann, wenn der Streufehler über 20 Prozent liegt. Dann hellen sich die Getreidebestände im Frühjahr streifenweise auf.

Durch regelmäßige Wartung (alle drei Jahre) und richtige Einstellung auf das jeweilige Düngemittel muss sichergestellt werden, dass eine gleichmäßige Mineraldüngerverteilung gegeben ist. Nur einwandfreie Mineraldünger mit definierten Korngrößen und guter Kornhärte sollten eingesetzt werden. Zur genaueren Bestimmung der physikalischen Eigenschaften von Mineraldüngern bieten einige Düngerstreuerhersteller Schüttelboxen und Kornhärtetester an.

Stickstoffstabilisatoren lassen sich nach ihrem Wirkmechanismus in zwei Gruppen einteilen: Solche, die die Umwandlung (Hydrolyse) von Harnstoff zu Ammonium hemmen und solche, die die Nitrifikation, das heißt die Umwandlung von Ammonium zu Nitrat, verlangsamen.

Die Wirkgeschwindigkeit von Harnstoffdüngern kann dagegen durch den Einsatz von sogenannten Urease-Inhibitoren reduziert werden. Sie hemmen die Aktivität des Enzyms Urease, das für die Umwandlung von Harnstoff in Ammonium sorgt. Harnstoffdünger mit Urease-Inhibitoren haben das Potenzial, Ammoniakverluste zu senken und die Stickstoffausnutzung der Pflanzen zu erhöhen. Mineraldünger mit entsprechenden Stabilisatoren können über den Handel bezogen werden. Bei Gülle muss der Stabilisator vor der Ausbringung mit der entsprechenden Technik im Flüssigmist verteilt werden.

Nitrifikationshemmstoffe bzw. Ammoniumstabilisatoren hemmen die Aktivität derjenigen Bakterien im Boden, die für die Umwandlung von Ammonium- zu Nitrat-Stickstoff verantwortlich sind. Die Bodenbakterien werden dabei nicht abgetötet, sondern nur in ihrer Aktivität reduziert. So wird das im Mineraldünger bzw. in der Gülle enthaltene Ammonium langsamer in Nitrat umgewandelt. Durch die Bindung des Ammoniums im Boden kommt es zu einer geringeren Nitratverlagerung. Zudem gehen die gasförmigen Lachgasverluste zurück – die Pflanzen werden trotzdem bedarfsgerecht mit Nitrat versorgt. Daraus ergibt sich eine insgesamt verbesserte Stickstoffeffizienz.

Die Grafik zeigt eine Übersicht über die Methoden zur Bestimmung des aktuellen Stickstoffbedarfs eines Winterweizenbestands und Auswirkungen der jeweiligen Düngergaben auf das Pflanzenwachstum. Gerade bei Getreide ist es üblich, die Düngung über mehrere Teilgaben zu verabreichen. Um die Düngung zeitlich wie mengenmäßig optimal auf den Bedarf der Pflanze abzustimmen, bietet es sich an, mehrmals im Vegetationsverlauf den aktuellen Stickstoffbedarf zu ermitteln.

Zur genauen Festlegung des Zeitpunktes und der Höhe einer Kopfdüngung können zahlreiche Hilfsmittel wie Düngefenster, Pflanzenanalysen, Schnelltests oder auch Prognoseprogramme herangezogen werden. Ist zum Beispiel die Stickstoffnachlieferung höher als zunächst angenommen, kann Stickstoff entsprechend eingespart werden, ebenso bei ungünstigem Witterungsverlauf. Auf den früher üblichen „Sicherheitszuschlag“ bei der Stickstoffdüngung, der gegebenenfalls den Stickstoffsaldo in die Höhe treiben würde, kann auf diese Weise verzichtet werden.

In der Praxis variiert das Ertragspotenzial oft innerhalb eines Schlags. Mithilfe GPS-gestützter Ortungssysteme können Schlepper und Arbeitsgeräte genau navigiert werden. Durch die Kombination neuer Ortungstechniken mit Teilbreitenschaltungen und Randstreuvorrichtungen bei der Düngerausbringung mit teilflächenspezifischen Schlagkarten und Sensortechniken (Precision Farming) kann der Nährstoffbedarf von Pflanzen viel präziser gedeckt werden. Der nach Düngebedarfsermittlung errechnete Düngebedarf kann so zielgerichteter dem Pflanzenbestand zugeführt werden.

Wassermangel bewirkt bei Pflanzen, dass sich die Photosyntheseleistung verringert und die Pflanzen Nährstoffe schlechter aufnehmen können. In beiden Fällen verschlechtert sich die Ausnutzung der gedüngten Nährstoffe. Länger anhaltende oder häufig auftretende Trockenperioden in der Vegetationszeit können also die Ursache für eine schlechte Nährstoffeffizienz sein. Mithilfe der Feldberegnung von Kulturen kann in sommertrockenen Gebieten das Ausbleiben von Niederschlägen ausgeglichen und damit die Stickstoffeffizienz verbessert werden.

Stickstoffeffiziente Fruchtfolgen können dazu beitragen, den betrieblichen Stickstoffsaldo zu senken. Wichtige Stellschrauben bei der Fruchtfolgegestaltung sind:

• Hoher Anteil von Zwischenfrüchten und Sommerungen

• Intensität, Zeitpunkt und Technik der Bodenbearbeitung

• Düngungshöhe, -technik und Düngerform

• Bestandsführung inklusive Sortenwahl und Saatverfahren.

In der Praxis wird nach Körnerleguminosen, Silomais oder Raps meistens Winterweizen angebaut. Allerdings ist der Weizen kaum in der Lage, höhere Reststickstoffmengen zu verwerten. Gerade nach Körnerleguminosen bietet sich der Anbau von Raps an, da Winterraps im Herbst noch hohe Stickstoffmengen aufnehmen und binden kann.

Im süddeutschen Raum und im Rheinland kann die Zeit nach der frühen Ernte von Energiemais oder Früh- und Pflanzkartoffeln für Zwischenfrüchte genutzt werden. Sofern im Rahmen von Maisfruchtfolgen Stickstoff-Bilanzüberschüsse erzielt werden, ist zu überprüfen, ob eine Entlastung durch Abfuhr von Zwischenfrüchten (Gräser) oder der Anbau einer Ganzpflanzensilage (z. B. Grünroggen, Triticale) vor dem Mais erfolgen kann.

Auch in der Fütterungspraxis gibt es Möglichkeiten, die Düngebilanz zu verbessern. So lassen sich heute stickstoff- und phosphorreduzierte Fütterungsverfahren in der Schweinhaltung umsetzen, ohne die Mastleistung dabei zu verschlechtern. Durch umweltschonende Fütterungsstrategien können Stickstoff- und Phosphorgehalt in der Schweinegülle um bis zu 30 Prozent reduziert werden.

Eine vergleichsweise kostengünstige Methode zur Erhöhung der Stickstoffeffizienz ist die Ansäuerung von flüssigen Wirtschaftsdüngern. Die Gülleansäuerung kann im Stall, im Güllelager und bei der Feldausbringung erfolgen.

Am einfachsten umzusetzen und mit geringen Investitionen verbunden ist die Ansäuerung bei der Ausbringung. Dieses Verfahren wird in Dänemark bereits seit mehreren Jahren erfolgreich angewendet, in Deutschland stehen rechtliche Vorgaben und Unsicherheiten einer vermehrten Anwendung noch im Weg. Modellvorhaben sollen hierbei Abhilfe schaffen. Die Ansäuerung erfolgt während der Überfahrt mithilfe von Schwefelsäure, einem Abfallprodukt der Industrie. Das Verfahren kann mit der Schleppschlauch- und Schlitztechnik kombiniert werden.

Durch die Absenkung des pH-Werts wird der Übergang von pflanzenverfügbarem Ammonium zum flüchtigen Ammoniak stark vermindert. Laut KTBL können die Ammoniakemissionen durch dieses Verfahren bei Rindergülle um 55 Prozent und bei Schweinegülle um 65 Prozent verringert werden.