Forschungs- und Innovationsprojekt
Optimierung der Gülleausbringung II

Gülletrac

Gülletrac zur Versuchsdurchführung

Optimierung der Gülleausbringung unter Berücksichtigung der Novellierung der Düngeverordnung und der NEC-Richtlinie

Derzeit werden in der Landwirtschaft noch häufig Breitverteilsysteme für die Ausbringung organischer Dünger eingesetzt. Der in den Düngemitteln enthaltene Ammoniumstickstoff geht dabei als Ammoniakverlust in Abhängigkeit von mehreren Faktoren in unterschiedlicher Höhe verloren. Diese Ammoniakemissionen tragen unter anderem zur Eutrophierung und Versauerung von Ökosystemen bei und wirken klimarelevant. Emissionsmindernde Techniken können diese Verluste reduzieren, auch zum Vorteil der Landwirte, die dadurch Mineraldünger einsparen können.
Die neue Gesetzgebung im Düngerecht trägt diesen Anforderungen bereits Rechnung. Durch die Novellierung der Düngeverordnung, die die gute fachliche Praxis beim Düngen beschreibt und die NEC-Richtlinie (Richtlinie über nationale Emissionshöchstmengen für bestimmte Luftschadstoffe), die für Ammoniak (NH3) eine Emissionshöchstmenge vorgibt, müssen die Düngestrategien auf eine möglichst verlustarme Ausbringung angepasst werden.

Zielsetzung – offene Fragen

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erprobung effektiver Möglichkeiten zur Senkung der Ammoniakverluste und wie diese von der Praxis umgesetzt werden können, um den rechtlichen Vorgaben Genüge zu leisten.

Rechtliche Vorgaben der Düngeverordnung und NEC-Richtlinie

  • Bodennahe Ausbringtechnik ab 2020
  • Mindestwirksamkeit von organischen Düngern
  • Absenkung der Kontrollwerte der Nährstoffbilanz
  • Reduzierung der Ammoniak-Emissionen in Höhe von 29 % in 2030 gegenüber 2005

Dazu ist die Klärung folgender noch offenstehenden Fragen notwendig:

  • Wie wird die höchste Effizienz des über organischen Dünger ausgebrachten Stickstoffs erreicht?
  • Wie können die Verluste von Ammoniak bei der Gülleausbringung gesenkt werden?
  • Welche Ausbringtechnik ist nötig, um die Fragen 1 und 2 zu beantworten?
    • Wie hoch sind die Schäden an den Getreidepflanzen, welche die Ausbringtechnik mit sich bringt?
    • Wie muss die Scheibenausbringtechnik weiterentwickelt und optimiert werden, um den oben genannten Fragen gerecht zu werden?
  • Wie kann organischer Dünger bilanzoptimiert besonders auch im Marktfruchtbaubetrieb zum Einsatz kommen?
  • Wie können Düngestrategien bei Mais im Hinblick auf den Grundwasserschutz sowie auf den Erosionsschutz aussehen, unter Berücksichtigung des Einsatzverbotes von Glyphosat?
  • Wie kann die Düngemengenaufteilung von organischen und mineralischen Düngern bei unterschiedlichen Ausbringzeitpunkten erfolgen?

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Bodennahe Gülleausbringung in Feldversuchen zur angepassten organischen Düngung
Volltextalternative zum Video "Bodennahe Gülleausbringung in Feldversuchen zur angepassten organischen Düngung"
Das Video stellt verschiedene Ausbringtechniken zur bodennahen Ausbringung von flüssigen Wirtschaftsdüngern vor. Nacheinander werden die Ausbringgeräte Schleppschuh, Güllescheibenegge, Güllegrubber, Strip Tillage, flache und tiefe Scheibeninjektion in Aktion gezeigt. Anschließend folgt jeweils ein Blick auf den Boden, sodass die für jede Ausbringtechnik charakteristische Arbeitsweise sichtbar wird. In mehrjährigen Feldversuchen untersucht die Landesanstalt für Landwirtschaft, welchen Einfluss die bodennahe Ausbringung auf die Nährstoffversorgung der angebauten Kulturen hat.

Methoden

Die Durchführung der organischen Düngung erfolgt mit dem neuesten Stand der Technik. Dazu wurden die derzeit auf dem Markt befindlichen Ausbringtechniken geprüft und verschiedene neue Ausbringtechniken angeschafft.

Um die einzelnen Fragestellungen zu erörtern und zu beantworten, werden mehrjährige Feldversuche durchgeführt:

  • Optimierung der Gülleausbringung zu Winterweizen
  • Düngestrategien zu Silomais
  • Optimierung der Gülleausbringung zu Silomais
Befüllen des Gülletrac mittels des Sauarms

Befüllen des Gülletrac

Seitliches Befüllen des Gülletracs über den Saugarm
Gülleausbringung im Maisbestand mit Schleppschuh-Ausbringtechnik

Schleppschuh-Ausbringtechnik

Gülleausbringung im Weizen mit Schleppschuh-Ausbringtechnik, 110 kg N/ha

Schlepp- schuh

Gülleausbringung im Weizen mit Schleppschlauch-Ausbringtechnik, 170 kg N/ha

Schlepp- schlauch

Gülleausbringung mittels Strip till vor der Maissaat

Strip till

Gülleband im Boden nach Gülleausbringung mittels Strip till

Gülleband im Boden

Gülleausbringung mittels Güllescheibenegge vor der Maissaat

Güllescheibenegge

Scheibeninjektion von Gülle bei Weizen, 170 kg N/ha, 6 cm tief

Scheibeninjektion, 6 cm tief

Scheibeninjektion von Gülle bei Weizen, 170 kg N/ha, 10 cm tief

Scheibeninjektion, 10 cm tief

Scheibeninjektion von Gülle bei Weizen, 170 kg N/ha, 10 cm tief

Scheibeninjektion

Gülleausbringung im Maisbestand mit Scheibeninjektion

Ergebnis und Stand des Projekts

Das Forschungsprojekt befindet sich aktuell im letzten Versuchsjahr. Es soll die Wirkung von Biogassubstraten an zwei Standorten zu Winterweizen und jeweils ein Versuch zu Silomais mit einer abfrierenden Zwischenfrucht und Grünroggen als Zweitfrucht untersucht werden.
2019
Bereits im Herbst 2018 wurden die ortswechselnden Feldversuche auf drei Standorten angelegt und versuchsbezogen mit einer abfrierenden Zwischenfrucht, Winterroggen oder Winterweizen bestellt. Die Kulturen entwickelten sich gut und gingen ohne Auswinterungsschäden in die neue Vegetationsperiode.
Der neue Gülletrac und die dazugehörigen Anbaugeräte wurden im Frühjahr 2019 ausgiebig getestet und die optimalen Geräteeinstellungen für den Versuchseinsatz festgelegt. Die Biogassubstratdüngung der Winterweizenversuche erfolgte trotz Anlaufschwierigkeiten mit der neuen Technik schlagkräftig und mit hoher Präzision. Die bei den verschiedenen Versuchsvarianten eingesetzten Düngetechniken zeichnen gut. Die Biogassubstratdüngung in die abgefrorene Zwischenfrucht und die anschließende Maissaat konnte dank GPS-Lenksystem und guten Witterungsverhältnissen im April bestmöglich erfolgen. Auch die Düngung in den 30 cm hohen Maisbestand konnte nach technischen Anpassungen an den Gerätschaften planmäßig durchgeführt werden. Die Ernte des sehr üppigen Grünroggens wurde im Mai mit Praxistechnik durchgeführt, unmittelbar darauf konnte die Versuchsfläche mit Biogasgärsubstrat gedüngt und der Silomais gesät werden.
Die Weizenernte erfolgte Ende Juli und die Maisernte Anfang Oktober. Es konnten eine gute bis sehr gute Ernte eingefahren werden.
Luftbild des Weizenversuchs am ersten Standort am 27.06.2019

Luftbild des Weizenversuchs

Luftbild des Weizenversuchs am ersten Standort am 27.06.2019

Erster Standort

Luftbild des Weizenversuchs am zweiten Standort am 06.06.2019

Zweiter Standort

2020
Für das Versuchsjahr 2020 wurden im Sommer 2019 passende Flächen für die vier ortswechselnden Feldversuche gefunden. Die im Herbst 2019 ausgesäten Zwischenfrüchte sowie der Winterweizen entwickelten sich gut und gingen ohne Auswinterungsschäden in die neue Vegetationsperiode.
Auch in diesem Jahr wurde die Gülletechnik vor dem Einsatz im Feld intensiv getestet, so werden die gleichen Gülle-Ausbringmengen bei allen Ausbringtechniken gewährleistet. Obwohl es auch in diesem Frühjahr zu technikbedingten Verzögerungen bei der Biogassubstratdüngung kam, konnte der Großteil der Versuchsparzellen termingerecht und präzise gedüngt werden. Die vier in den Winterweizenversuchen eingesetzten Techniken (Schleppschlauch, Schleppschuh, flache Scheibeninjektion, tiefe Scheibeninjektion) zeichneten im besonders trockenen Frühjahr gut. Die Düngung mit Biogassubstrat in die abgefrorene Zwischenfrucht erfolgte Ende April mit den Ausbringtechniken Schleppschlauch, flache und tiefe Scheibeninjektion, Scheibenegge und Strip Tillage. Die Maissaat erfolgte einige Tage nach der Düngung zum Teil in Direktsaat und zum Teil in ein sehr feinkrümeliges Saatbett.
Die gut abgereiften Weizenversuche konnten Anfang August geerntet werden. Die Maisernte erfolgte Anfang Oktober.
Abfrierende Zwischenfrucht

Abfrierende Zwischenfrucht

Ernte von Grünroggen

Ernte von Grünroggen

Ernte von Grünroggen
Gärrestdüngung nach Grünroggenernte

Gärrestdüngung nach Grünroggenernte

Bodennahe Düngung mit Strip Tillage auf Zwischenfrucht

Düngung mit Strip Tillage auf Zwischenfrucht

Bodennahe Düngung mit Scheibeninjektor

Düngung mit Scheibeninjektor

Ausbringbild nach bodennaher Düngung mit Scheibeninjektor

Scheibeninjektor

Die Grünroggenernte wurde Anfang Mai mit Praxistechnik durchgeführt. Direkt im Anschluss konnten die Versuchsparzellen mit Biogasgärsubstrat gedüngt werden, hierbei kamen die Ausbringtechniken Schleppschlauch, flache und tiefe Scheibeninjektion, Scheibenegge, Güllegrubber und Strip Tillage zu Einsatz. Da der Grünroggen einen festen und stark durchwurzelten Boden sowie widerstandsfähige Stoppeln und Wurzelballen hinterließ, gestaltete sich die Silomaissaat teilweise als Herausforderung.
Drohne für Luftbilder

Drohne für Luftbilder

Mais_Düngeversuch

Mais-Versuchsfeld

In diesem Jahr konnten die Versuche erstmalig mit einer professionellen Drohne, ausgestattet mit einer RGB- und einer Multispektralkamera, systematisch überflogen werden. Die gewogenen Daten dokumentieren das Geschehe auf den Versuchsflächen und sollen die Aussagekraft der Versuche erhöhen.
2021
Wie in den vorangegangenen Jahren erfolgte die Anlage der Versuche im Herbst des Vorjahres auf geeigneten Flächen. Der Winterweizen entwickelte sich an beiden Standorten gut, die Zwischenfrüchte vor Mais zeigten jedoch nur ein verhaltenes Wachstum, was sich auch im Ertrag des Grünroggens widerspiegelte.
Nach technischen Anpassungen am Gülletrac sowie einigen Ausbringgeräten wurde die gesamte Technik routinemäßig vor der ersten Düngung im Frühjahr 2021 getestet und ausgelitert.
Trotz eines sehr feuchten und zugleich kalten Frühjahrs konnten die Winterweizenversuche nahezu an denselben Terminen wie in den Vorjahren gedüngt werden. Die Witterung verzögerte jedoch die Düngungen in den Maisversuchen drastisch und reduzierte die möglichen Düngetermine auf nur wenige Tage. Die Saat und der Aufgang des Maises war sehr zufriedenstellend, vor allem auf der Versuchsfläche nach Grünroggenzwischenfrucht. Wegen den herausfordernden Saatbedingungen (harter Boden, Grünroggenstoppel) wurde hier in diesem Jahr ein neues Direktsaatgerät erfolgreich eingesetzt.
2022
Das Projekt wurde um das Jahr 2022 verlängert.
Die Herbstarbeiten wurden konform der Vorjahre durchgeführt. Auch die einzelnen Kulturen entwickelten sich wie im vorangegangenen Erntejahr.
Die Witterung an den Versuchsstandorten ließ in diesem Jahr eine optimale, termingerechte Düngung und Maissaat zu. Trotz des recht trockenen Frühjahrs und Sommers entwickelten sich der Weizen und Mais gut.
Der Abschlussbericht des Forschungsprojekts wird voraussichtlich ab dem zweiten Halbjahr 2023 verfügbar sein.

Projektinformation
Projektleitung: R. Knöferl
Projektbearbeitung: D. Schubert, U. Dörfel, H. Steber
Laufzeit: 01.01.2019 - 31.12.2022
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
Projektpartner: IAB, AVB Puch, AQU
Förderkennzeichen: A/18/24