Gesucht: Ein Stöpsel für den Stickstoff

Landwirte gehen unterschiedliche Wege bei der Steuerung der N-Dynamik nach der Ernte. Ziel ist es, Stickstoffverluste zu vermeiden, ohne die Feldhygiene zu vernachlässigen.

Von Wolfgang Rudolph, Bad Lausick
Fotos von Carmen Rudolph

Entscheidungen werden im Lausitzer Hügelland eigentlich nicht aufgeschoben. Marco Habendorf, Vorstand der Lausitzer Hügelland Agrar AG, die insgesamt 2.700 ha bewirtschaftet, ist sich gegenwärtig aber unsicher, ob er Veränderungen im Pflanzenbau vornehmen sollte und wenn ja, welche. Anlass zu solchen Überlegungen bieten nicht nur die zumindest in tieferen Lagen weiterhin viel zu trockenen Böden des ostsächsischen Betriebes und die Unwägbarkeiten der Klimaentwicklung. Auch die sich zum Teil widerstrebenden gesellschaftlichen Anforderungen und gesetzlichen Regelungen bereiten dem 37-jährigen Sorgen. „Wir arbeiten seit vielen Jahren pfluglos, um Erosionen vorzubeugen. Das verträgt sich durchaus mit unseren Zielen, nämlich hohe Erträge einzufahren und die Bodenfruchtbarkeit zu erhalten, ja befördert sie sogar. Und natürlich sollen die Nährstoffe, insbesondere Stickstoff und Phosphor, den Pflanzen zugutekommen, statt ins Grundwasser zu gelangen“, betont der studierte Landwirt. Wenn dann aber gleichzeitig der Pflanzenschutz immer stärker und entgegen der guten fachlichen Praxis reglementiert werde, beiße sich die Katze in den Schwanz.

Jede Bearbeitung fördert die N-Nachlieferung

Habendorf erläutert am Beispiel Raps, den der Betrieb auf etwa 400 ha anbaut, welche Widersprüche sich dadurch für die ackerbaulichen Maßnahmen nach der Ernte ergeben. Entgegen der früheren Verfahrensweise, einer Abfolge aus Mulchen, Striegeln und Grubbern, erfolgt die Stoppelbearbeitung seit vergangenem Jahr zunächst mit einem Kombigerät aus Messerwalze und Kurzscheibenegge sowie nach Auflauf der Ausfallsamen mit dem Flachgrubber. „Dadurch fällt eine Überfahrt weg und senkt durch die Spriteinsparung, wie gesellschaftlich gefordert, die Emissionen von klimaschädlichem CO2“, begründet der Landwirt die Verfahrensumstellung. Unabdingbar für die Feldhygiene sei jedoch auch bei der nun praktizierten Vorgehensweise der anschließende Einsatz des gesellschaftlich diskreditierten Totalherbizids Glyphosat, um eine „grüne Brücke“ durch Ausfallsamen und damit das Einschleppen von Pflanzenkrankheiten in die Nachfolgefrucht zu verhindern.

Im Falle eines absoluten Verbots dieses Wirkstoffes müsste die phytosanitäre Sicherheit durch zusätzliche Bodenbearbeitung gewährleistet werden. Jede Bodenbewegung bringt jedoch Sauerstoff in die Ackerkrume und befördert die Mineralisierung, also die mikrobielle Umwandlung von organisch gebundenem Stickstoff (NH4) in pflanzenverfügbares, aber eben auch sehr mobiles Nitrat (NO3). Je intensiver die Bearbeitung, desto höher ist die zu erwartende N-Nachlieferung, die jedoch auch von weiteren Faktoren wie Bodenfeuchte und Humusgehalt abhängt.

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„Dies machen sich Landwirte sozusagen mit umgedrehtem Vorzeichen zunutze, wenn sie bei hohem Strohaufkommen beim Stoppelsturz ausnahmsweise den Pflug einsetzen, um die Rotte des untergegrabenen Strohs zu verzögern und so eine N-Immobilisierung zu erreichen“, sagt Helge Schirmer, der als Pflanzenbauberater der Hanse Agro GmbH Betriebe in Schleswig-Holstein, Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg betreut.

Ansonsten gelte auch für den Stoppelsturz: Ist er aus Gründen der Feldhygiene unabdingbar oder in Trockengebieten zur Unterbrechung des kapillaren Wasseraufstiegs sinnvoll, sollte dieser Arbeitsgang zumindest so flach wie möglich, beispielsweise mit ganzflächig wirkenden Gänsefußscharen, erfolgen. Als Alternativen nennt der Pflanzenbauberater Striegeln („minimale Bodenbearbeitung“) und das allerdings relativ zeitaufwendige Mulchen.

Raps hinterlässt besonders viel Stickstoff

Durch diffuse Stickstoffemissionen erwachsen infolge der N-Mobilisierung Gefahren für die Umwelt. Sie entstehen zum Einen als Auswaschung des mineralischen Stickstoffs (Nitrat) aus dem Boden, weil die Pflanze die Nährstoffe in der entsprechenden Vegetationsphase oder aufgrund ihrer Eigenschaften nicht nutzen kann (N-Überschuss), zum anderen als Freisetzung in die Atmosphäre unter anderem in Form von klimaschädlichem Lachgas (N₂O), das sich bei der Denitrifikation unter Sauerstoffmangel im Boden bildet. In beiden Fällen geht gleichzeitig Dünger-N für die Ernährung der Kulturen in der Fruchtfolge verloren.

„Gerade Raps hinterlässt der Folgekultur viel Stickstoff“, weiß Peter Müller, Geschäftsführer der AgUmenda GmbH, die Landwirte im Auftrag des Sächsischen Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG) bei ihren Bemühungen berät, Nitratverluste zu vermeiden. Neben der leicht umsetzbaren Wurzelbiomasse im Boden (10 bis 17 dt TM/ha) seien vor allem im Rapsstroh beachtliche Mengen an Stickstoff gespeichert. Ausgehend von aktuellen Richtwerten nach Düngeverordnung könne bei einem Kornertrag von 35 dt/ha mit 42 kg/ha Stickstoff im Stroh gerechnet werden. Bei Mindererträgen im Raps, etwa nach anhaltender Trockenheit, enthalte das Rapsstroh sogar deutlich größere Stickstoffgehalte. Werde derartiges Stroh umgesetzt, müsse letztendlich mit einer sehr hohen Stickstofffreisetzung im Boden vor Winter gerechnet werden.

In einem Versuch bei der Lausitzer Hügelland Agrar AG konnte AgUmenda nachweisen, dass jede ersatzweise für die Glyphosatanwendung vorgenommene Bodenbearbeitung zur Bekämpfung des Ausfallrapses mit einer signifikanten Zunahme der N-Freisetzung verbunden ist, und dadurch erhöhte Stickstoffmengen über die Wintermonate verloren gehen.

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Winterzwischenfrüchte akkumulieren Nährstoffe

Eine Möglichkeit, Nährstoffe im Boden zu konservieren und nach deren Abfrieren im Winter für die nachfolgende Kultur zu nutzen, ist der Anbau von Zwischenfrüchten, wie es beispielsweise Landwirt Philipp Grohmann in Meltewitz nach der Weizenernte vor der Aussaat der Sommerung Mais seit neuestem praktiziert. Gemeinsam mit Ehefrau Sara baut der 39-jährige auf 200 ha Getreide, Raps, Erbsen und Mais sowie bei entsprechenden Vermarktungschancen Durum und Dinkel an.

„Zwischenfrüchte können erhebliche N-Mengen in ihrer Biomasse akkumulieren und somit vor einer Verlagerung in tiefere Bodenschichten bewahren“, bestätigt Müller. Untersuchungen zeigten, dass circa 50 % des aufgenommenen Stickstoffs im nächsten Frühjahr pflanzenverfügbar sind. Der andere Teil stehe zwar nicht direkt dem Mais zur Verfügung, werde aber in die organische Bodensubstanz eingebunden.

Pflanzenforscher weisen allerdings darauf hin, dass dieser pflanzenbauliche Effekt nur erzielt wird, wenn der aus den Pflanzenresten des Zwischenfruchtanbaus freiwerdende Stickstoff von der nachfolgenden Kultur für die Ertragsbildung genutzt wird. Andernfalls verschiebt sich das Problem nur um ein Jahr.

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Breiterer Einsatz wäre wirksam, aber teurer

Der Landwirtschaftsbetrieb Schönleber in Roßwein verzichtet bereits seit Längerem auf den Einsatz von Glyphosat zur Gewährleistung der Feldhygiene nach der Rapsernte. Betriebsleiter Dieter Horlacher setzt hierfür nach dem verzögerten Einsatz der Scheibenegge, die die Stoppel als auch die aufgelaufenen Rapspflanzen zerschneidet, auf eine Bodenbearbeitung mit dem Grubber in 15 bis 18 cm Tiefe, der die Wurzelreste vergräbt. Die Vorwerkzeuge der Drille reißen bei der Aussaat des nachfolgenden Weizens zugleich die erneut gekeimten Rapspflänzchen heraus. „Dieses Verfahren ist sicher und hat sich bewährt. Zudem werden mit dem relativ tiefen Grubbern zugleich Mäuse und Schnecken bekämpft“, argumentiert der 57-jährige.

Dennoch unternahm der Betriebsleiter gemeinsam mit den Pflanzenbauexperten von AgUmenda einen Feldversuch zur möglichen Optimierung des Nacherntemanagements. Das getestete Verfahren umfasste zwei Striegelgänge sowie den Einsatz einer Kellyscheibenegge, die durch ihre Scheibenaufhängung in Form einer Kette den Bewuchs nahezu vollständig abschert, und abschließend einen extrem flachen Bodeneingriff mit ganzflächig wirkenden Gänsefußscharen.

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„Der Versuch ist noch nicht komplett ausgewertet. Aber es zeigt sich: Rein unter dem Aspekt der Feldhygiene und der Vermeidung von N-Verlusten ist für eine glyphosatfreie Arbeitsweise nach Raps die Kombination aus Striegel, Kellyscheibenegge und Flachgrubber durchaus eine Alternative. Aber sie ist teurer und wegen der stärkeren Wetterabhängigkeit in der Arbeitsorganisation deutlich schwieriger zu händeln. Das müsste sich dann auch im Abgabepreis der Feldfrüchte niederschlagen“, beschreibt Horlacher das Dilemma, vor dem er und viele Landwirte stehen.

Fazit: Klimawandel und gesellschaftliche Erfordernisse verlangen Veränderungen im Nacherntemanagement. Ziel ist es, Stickstoffverluste zu vermeiden, ohne die Feldhygiene zu vernachlässigen. Dies mit den pflanzenbaulichen Zielen in Einklang zu bringen, ist schwierig und verursacht in jedem Fall höhere Kosten.