Praxisbeobachtungen zur Bewirtschaftungsintensität von Grünland
Monitoring im Intensiv-Grünland Teil 2: Bodenproben

Bei 30 Untersuchungsparzellen im oberbayerischen Voralpenland unter intensiv bewirtschafteten Grünlandflächen von Milchviehbetrieben mit vier und mehr Nutzungen pro Jahr wurden Bodenproben im Hauptwurzelraum (Tiefe 0-10 cm) gezogen und auf Makro- und Mikronährstoffe untersucht.

Die fast ausschließlich stark bis sehr stark humosen und überwiegend carbonatarmen Oberböden wiesen ein durchschnittliches C/N-Verhältnis von 10,4:1 bei sehr geringer Streuung auf. Daraus wurde eine jährliche potenzielle Mineralisierungsrate von 60-220 kg N/ha, überwiegend von 90-130 kg N/ha und Jahr abgeleitet. Das N/S-Verhältnis im Boden betrug ca. 5:1 und ist damit deutlich enger als im oberirdischen Aufwuchs. Fast alle Bodenproben wiesen eine optimale bis (sehr) hohe Versorgung mit Kali, Magnesium, Zink, Mangan und Kupfer auf. Bei den Phosphat- und Natriumgehalten sowie bei den pH-Werten zeigte sich eine differenziertere Situation. Aus den Nährstoff-Gesamtgehalten im Boden konnte nur unzureichend auf den pflanzenverfügbaren Anteil geschlossen werden.

Einleitung

Ziel eines in den Jahren 2003/2004 durchgeführten Monitorings im oberbayerischen Raum waren Aussagen zur Artenvielfalt, Bestandeszusammensetzung und bodenchemischen Parametern bei intensiv genutzten Grünlandbeständen. Während über die Ergebnisse der pflanzensoziologischen Untersuchungen in der Septemberausgabe von „Schule und Beratung" (Diepolder et al., 2004) berichtet wurde, behandelt dieser Beitrag Humusgehalte, pH-Werte, Makro- und Mikronährstoffe im Hauptwurzelraum. Es sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass hier nicht der Anspruch erhoben wird, Aussagen über die Nährstoffsituation im Grünland in dieser Region oder gar allgemein abzuleiten. Dazu ist der Stichprobenumfang natürlich viel zu gering. Vielmehr wird anhand einer einfachen beschreibenden statistischen Auswertung versucht, bestimmte Trends in den Böden dieser Beobachtungsflächen herauszuarbeiten und diese zu interpretieren. Eine Übertragung auf Grünland anderer Regionen oder Nutzungsintensitäten ist weiteren Untersuchungen vorbehalten.

Material, Methodik, Auswertung

Material und Hinweise zur Methodik

Ende April 2003 wurden bei 30 Milchviehbetrieben im oberbayerischen Raum auf je einem Grünlandschlag Beobachtungsquadrate von je 5 x 5 Metern festgelegt und diese mit versenkbaren Magneten markiert. Die Auswahl der einzelnen Flächen wurde bewusst den jeweiligen Landwirten überlassen, unter der Vorgabe, dass dieser Schlag das „typische Grünland" ihres Betriebes repräsentieren sollte. Unter den Betrieben waren konventionelle wie ökologisch wirtschaftende zu gleichen Anteilen vertreten. Die Flächen lagen in den Landkreisen Ebersberg (1), Erding (2), Miesbach (12), Rosenheim (9) und Weilheim-Schongau (6). Im Herbst des Jahres 2003 wurden in den jeweiligen Beobachtungsquadraten Bodenproben (0-10 cm) gezogen. Die durchgeführten Analysen sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Unterschieden wird dabei u.a. zwischen den Konzentrationen an pflanzenverfügbaren Nährstoffen und „Gesamtgehalten" in den Oberböden. Während der pflanzenverfügbare Anteil mit den in der Bodenuntersuchung für die jeweiligen Elemente standardisierten „milden" Extraktionsmitteln (CaCl2, CAL, CAT) gewonnen wird, schließt der Aufschluss mit Königswasser - einem aggressiven Gemisch aus konzentrierter Salz- und Salpetersäure im Verhältnis 3:1 - auch den wenig pflanzenverfügbaren Anteil mit ein. Dabei werden häufig die im Königswasser-Extrakt ermittelten Konzentrationen auch als „Gesamtgehalte" ausgewiesen. Dazu ist allerdings folgendes zu vermerken:
Der Königswasserauszug wird im Umwelt- und Bodenschutzbereich sowie in der Abfall-Klärschlammverordnung aufgrund vorhandener Regelwerke zur Bestimmung von Elementgesamtgehalten in Böden verwendet. Jedoch gibt diese Methode tatsächlich - im Gegensatz zu anderen Aufschluss- und Messverfahren - nur für wenige Elemente den Totalgehalt wieder, da bestimmte Bindungsformen (z.B. silikatische) nicht oder nur teilweise gelöst werden. So können die königswasserextrahierbaren Anteile in Abhängigkeit vom jeweiligen Element, aber auch u.a. von der Bodenart durchaus im Einzelfall weit unter 50 % liegen. Hornburg (2002) ermittelte für Phosphor Anteile von 70-73 %, hingegen für Magnesium, Mangan, Zink und Kupfer solche von ca. 80-90 % und Dersch und Hösch (2003) verweisen darauf, dass beim Kalium beim Extrakt mit Königswasser im Vergleich zum Flusssäureaufschluss 20-40 % niedrigere Gehalte ermittelt wurden, weil das Kalium aus primären Silikaten und Tonmineralen bei ersterem Verfahren nicht vollständig in Lösung gebracht wird. Dieser Sachverhalt ist daher generell bei einem Vergleich von unterschiedlich gewonnenen Daten in der bodenkundlichen Praxis zu beachten (Hornburg, 2002; Linhard, 1997). Die Gehalte an organischem Kohlenstoff, Gesamt-Stickstoff (Verbrennung und gasvolumetrische Messung) und Carbonat sind hingegen aufgrund ihrer völlig anderen Analysemethode als vollständige Gesamtkonzentrationen zu verstehen.

Auswertung der Daten

Da die Darstellung von Einzelergebnissen sehr platzaufwändig und zudem wenig aussagekräftig ist, schied diese von vornherein aus. Eine Beschränkung auf reine Mittelwerte wiederum birgt das Risiko eines starken Informationsverlustes und unzulässig vereinfachter Aussagen. Daher wurde mittels einer beschreibenden Statistik versucht, wesentliche Aussagen abzusichern.
Als statistische Kenngrößen sind zum einen das arithmetische Mittel und der Variationskoeffizient (CV) angegeben. Der Variationskoeffizient ist das in Prozent angegebene Verhältnis der Standardabweichung einer Stichprobe zum Mittelwert, also ein Relativwert. Dies ist bei Vergleichen der Mittelwerte und ihrer Streuung von mehreren Parametern unterschiedlicher Größenordnung von Vorteil, während die Standardabweichung eine absolute Zahl darstellt, deren Höhe auch von der Dimension des jeweiligen Mittelwertes abhängt. Ebenfalls sind die Spannweite (Minimum, Maximum), die 25 %- und 75 %-Quantilen und der Median dargestellt. Der Median ist der mittelste Wert einer nach Größe der Einzelwerte geordneten Datenreihe. Bei einem Stichprobenumfang von 30 Proben liegt er beispielsweise zwischen dem 15. und 16. Wert. Gerade bei hohen und einseitigen Extremen (schiefe Verteilung der Stichprobe) erweist sich der Median als geeigneter als der Mittelwert, um Aussagen über mittlere Nährstoffgehalte treffen zu können. Neben dem Variationskoeffizienten und der Spannweite gibt die Differenz zwischen der 75 %- und der 25 %-Quantile, also dem Bereich, wo 50 % der Daten einer Stichprobe liegen, einen schnellen Überblick über die Streuung um den Mittelwert und demnach über dessen „Aussagekraft". Sie ist deshalb wie die Standardabweichung ein weiteres und vergleichsweise einfaches Maß für die Streuung, welches auch bei Stichproben angewendet werden kann, die keiner Normalverteilung unterliegen.
Weiterhin wurde mittels einfachen Korrelationen und linearen Regressionen versucht, bestimmte Abhängigkeiten herauszuarbeiten.

Ergebnisse und Diskussion

Zu den Erläuterungen finden Sie hier die Tabellen und Abbildungen:

Ergebnisse im Detail

Spannweite von Nährstoffgehalten

Abbildung 1 soll verdeutlichen, welche riesige Spannweite zwischen den einzelnen Nährstoffkonzentrationen im Boden liegt.
Hingewiesen sei, dass hier im Gegensatz zu den folgenden Tabellen alle Gehalte in derselben Einheit (mg Reinnährstoff/kg Boden) angegeben wurden und eine grafische Darstellung nur mit einer logarithmischen Skalierung möglich war. Der Vergleich zwischen dem Selen (Se) und dem Kohlenstoff (C) im Oberboden mit einem Konzentrationsunterschied von ca. 1:250.000 lässt aber erahnen, wieso es sinnvoll ist, von Makro- und Mikronährstoffen zu sprechen. Die Abbildung soll jedoch auch darauf hinweisen, zu welchen Leistungen die heutige Laboranalytik fähig ist!
Da ein Liter Grünlandboden in 0-10 cm Tiefe etwa 750 Gramm wiegt, beträgt das Gewicht des Hauptwurzelraumes von einem Hektar Grünland ca. 750.000 Kilogramm. Damit können die Nährstoffkonzentrationen direkt in Mengenangaben pro Hektar umgerechnet werden. So ließen sich im Hauptwurzelraum unter einem Hektar Intensiv-Grünland beispielsweise durchschnittlich 37.000 kg organischer Kohlenstoff und 3700 kg Stickstoff finden, während Spurenelemente wie Kupfer, Zink und Bor in einer Größenordnung von nur 10-80 kg vertreten waren. Weniger als ein Kilogramm betrug dagegen die im Königswasseraufschluss ermittelte Menge an Molybdän und Selen.

Humusgehalte und Kalkversorgung

Der mittlere Humusgehalt im Oberboden (0-10 cm) betrug 8,6 %, der Carbonatgehalt lag bei 75 % der Böden unter 1 % und 50 % der Proben wiesen pH-Werte von 5,4-6,4 auf (Tabelle 2 ). Fast alle Böden konnten - wie in Tabelle 3 dargestellt - nach den Vorgaben der Bodenkundlichen Kartieranleitung (1982) als stark bis sehr stark humos und überwiegend als (sehr) carbonatarm klassifiziert werden. Wie bereits im Kapitel „Material und Hinweise zur Methodik" hingewiesen, zeigt sich gerade beim Carbonatgehalt aufgrund hoher Extremwerte die bessere Eignung des Medians (0,6 %) als des arithmetischen Mittels (2,1 %) zur Beschreibung von Mittelwerten.
Der meist niedrige Carbonatgehalt (freier Kalk) weist jedoch nicht darauf hin, dass die Böden insgesamt einen (hohen) Kalkbedarf haben. Der Gradmesser für die Basensättigung und gebundene Bodensäure ist die - gegenüber früheren Methoden - vergleichsweise einfache und kostengünstige pHCaCl2-Messung. Gerade der Zusammenhang von pH-Wert und Basensättigung erwies sich in Untersuchungen von Nätscher (2004) bei Grünlandböden als sehr eng. Als Basensättigung wird der Anteil der Ladungen von Ca2+, Mg2+, K+ und Na+ an der gesamten Kationen-Austauschkapazität (KAK), also einschließlich H+ und NH4+ verstanden. Allgemein steigt die KAK mit zunehmendem Humusgehalt an. Bei pH-Werten von 4,5 werden ca. 50 %, bei pH 5,0 70 % und bei pH 6,0 90 % Basensättigung erreicht (Nätscher, 2004). Spiegelbildlich verhielt sich der Anteil der im Boden gebundenen Säure.
Der pH-Wert ist geeignet, den Kalkzustand bzw. den Kalkbedarf richtig festzustellen (Nätscher, 2004), wobei eine zusätzliche Differenzierung nach Bodenarten (Tongehalt) und dem Gehalt an organischer Substanz das Ergebnis noch verbessert. So bilden diese drei Parameter die Grundlage der Kalkbedarfsermittlung im Grünland (LBP, 1997; LfL, 2003). Da bei dem vorliegenden Probenmaterial keine Untersuchung auf Tongehalt und Bodenart vorgenommen wurde, ist eine genaue Ableitung des Kalkzustandes und somit des Kalkbedarfes schwierig. Unterstellt man jedoch - was häufig bei Grünlandböden in Bayern zutreffen dürfte - eine mittelschwere Bodenart (sandige und schluffige Lehme), so deutet sich in Anlehnung an den „Leitfaden für die Düngung von Acker- und Grünland" (LBP, 1997; LfL, 2003) nach Tabelle 4 bei ca. 35-70 % der Böden eine optimale und teilweise sogar hohe Kalkversorgung an. Hierbei zeigt Abbildung 2, dass zwischen dem gemessenen Carbonatgehalt und dem pH-Wert in weiten Bereichen keine Beziehung besteht bzw. dass ein günstiger Kalkzustand auf Grünland auch bei (sehr) carbonatarmen Böden erreicht wurde. Allerdings weisen 30 % der Untersuchungsbefunde mit pH-Werten unter 5,5 (Tabelle 4 ) ebenfalls darauf hin, dass auf einem erheblichen Teil der Grünlandflächen die Kalkversorgung durch Düngungsmaßnahmen noch verbessert werden sollte.

Nährstoffgehalte und -verhältnisse im Oberboden

In Tabelle 5 sind die „Gesamtgehalte" (siehe Kapitel „Material und Hinweise zur Methodik") an Makro- und Mikroelementen im Oberboden aufgeführt, während Tabelle 6 die leicht pflanzenverfügbaren Konzentrationen der für das Grünland üblichen Probenahmetiefe (0-10 cm) angibt. Tabelle 7 gibt in Ergänzung dazu eine Einteilung in übliche Gehaltsklassen (LfL, 2003) wieder, um Aussagen über die Nährstoffsituation der Böden treffen zu können. Anzumerken ist, dass hier im Gegensatz zu Abbildung 1 die Angaben in der jeweils für das Element üblichen Darstellungsweise vorliegen.
Der Gesamt-N-Gehalt im Hauptwurzelraum der insgesamt weitestgehend stark humosen, intensiv bewirtschafteten Grünlandböden lag im Mittel bei ca. 0,5 % mit einer Spannweite zwischen 0,26 % und 0,90 %, wobei diese bei der Hälfte des Probenmaterials zwischen ca. 0,4 % und 0,6 % lag (Tabelle 5 ). Rechnet man dies auf den N-Vorrat im Oberboden um, so lässt sich die Aussage treffen, dass im Intensiv-Grünland in nur 0-10 cm Tiefe in einer Vielzahl von Fällen 3.000-4.500 Kilogramm Stickstoff pro Hektar gebunden sind. Im Einzelfall werden auch 2,000-7,500 Kilogramm erreicht. Dabei dürfte der organisch gebundene Anteil bei etwa 95-98 % liegen, wobei in Tabelle 8 und Abbildung 3 die sehr enge Beziehung zwischen dem Gehalt an organischem Kohlenstoff und Gesamt-N eindeutig zu erkennen ist.
In Standardwerken des Pflanzenbaues (Amberger, 1983; Lütke-Entrup und Oehmichen, 2000) wird für die jährliche N-Mineralisationsrate, welche in hohem Maße von Boden, Klima, C/N-Verhältnis und Nutzung abhängig ist, eine Größenordnung von 1-3 % angegeben. Da Wirtschaftsgrünland zumeist häufig genutzt wird, hohe N-Vorräte, eine intensive Durchwurzelung sowie eine hohe mikrobielle Aktivität aufweist und zudem das enge C/N-Verhältnis von 10 (siehe Tabelle 8 und Tabelle 9 ) auf eine schnelle Mineralisation hindeutet (Amberger, 1983), liegt es nahe, von dem oberen Wert (3 %) auszugehen. Somit lässt sich für die untersuchten Grünlandstandorte eine jährliche N-Nachlieferung aus dem Boden von 60-220 kg/ha, überwiegend in einer Größenordnung von 90-130 kg/ha ableiten. Diese hohen Nachlieferungsraten des Bodens, die sich auch bei Grünlandversuchen der LfL bestätigt haben (Diepolder und Jakob, 2001 und 2002; Schröpel und Diepolder, 2003), erklären die Tatsache, dass N-Steigerungsversuche im Grünland vielfach nur eine geringe Reaktion der Erträge aufweisen und somit die Ertragskurven aufgrund der spezifischen Humusdynamik im Dauergrünland relativ flach verlaufen (Rieder, 1996).

Unterschiedliche Streuung

Bei den im Königswasseraufschluss ermittelten leicht und schwer löslichen Nährstoffgehalten („Gesamtaufschluss", Tabelle 5 ) ergeben sich enorme Spannweiten, welche zwischen ca. 100 millionstel (Selen) und etwa 5 Gramm pro Kilogramm Boden (Phosphat und Kali in Oxidform) liegen. Ebenfalls fällt bei den einzelnen Elementen die unterschiedliche Streuung auf, welche gut am Variationskoeffizienten und an den beiden Quantilen ersichtlich ist. Vergleichsweise hoch ist diese beim Schwefel und bei den Spurenelementen Mangan und Selen, vor allem aber bei Bor und Molybdän.
Beim Selen wird hier eine gewisse Problematik in Bezug auf die Düngung deutlich. Selen ist kein Pflanzennährstoff, jedoch ein essenzielles Mikroelement in der Tierernährung, wobei die Ration von Rindern mindestens 0,1 mg Se/kg TM aufweisen soll. Jedoch werden in Westeuropa die erforderlichen Konzentrationen in Futterpflanzen meist nicht erreicht (Lange, 2004), was eine gezielte Supplementierung über das Mineralfutter nötig macht. Wo diese unterbleibt (z.B. bei sehr extensiven Rinderhaltungsformen oder bei ganztägigem Weidegang von Aufzuchtrindern), ist eine Düngung mit selenhaltigem Dünger eine derzeit häufig diskutierte Alternative. Hierbei muss allerdings der vergleichsweise „unsichere" Umweg über das System Boden-Pflanze gewählt werden (hohe Immobilisierung/schnelle Festlegung, geringer Zeitraum der Pflanzenverfügbarkeit). Daher dürfte in solchen Fällen eine wiederholte Düngung mit geringen Mengen von 3 Gaben je 3-4 g Se/ha und Vegetationsperiode erforderlich sein, wobei die insgesamt empfohlene Aufwandmenge von 5-10 g/ha und Jahr äußerst gering ist (Lange, 2004). Gerade beim Selen jedoch ist die Wirkung entscheidend abhängig von der aufgenommenen Dosis. Die Bereiche erforderlicher Versorgung (0,1-0,2 mg/kg TM) und bereits chronischer Toxizitäten (> 2-5 mg/kg TM) liegen sehr eng beieinander (Lange, 2004). Diese Sachverhalte weisen schon auf die Schwierigkeit bei der Selenversorgung hin, bei der im übrigen bislang keine Gehaltsklassen für die Nährstoffversorgung des Bodens (kein Pflanzennährstoff!) vorliegen. Auf jeden Fall sei vor „blinden Düngungsaktionen" gewarnt, denn gerade bei den Spurenelementen gilt nicht „viel hilft viel". Entscheidend ist hingegen das Prinzip der Bedarfsdeckung (Diepolder und Hege, 2004).
Auch bei den Konzentrationen an leicht verfügbaren Makro- und Mikroelementen im Oberboden (Tabelle 6 ) fällt sowohl die unterschiedliche Höhe als auch die differenzierte Variation um den jeweiligen Mittelwert auf. Dies ist noch detaillierter für wichtige Nährstoffe, bei denen Gehaltsklassen hinsichtlich des Nährstoffstatus des Bodens (LfL, 2003) existieren, in Tabelle 7 herausgearbeitet.

Differenzierte Versorgungslage

Generell spiegelt Tabelle 7 eine sehr günstige Nährstoffverfügbarkeit im Hauptwurzelraum der untersuchten Grünlandböden mit intensiver Schnittnutzung wider, die eine ausreichende bzw. hohe (organische) Düngungsintensität bzw. eine günstige geogene Ausgangssituation nahe legt. Dies trifft vor allem für die Spurenelemente, besonders für das Zink, jedoch auch für die Hauptnährstoffe Kali und Magnesium zu.
Allerdings wiesen 30 % der Flächen eine niedrige, in Einzelfällen sogar sehr niedrige Versorgung mit Phosphat auf. Das pflanzenverfügbare Phosphat war übrigens der einzige Nährstoff, bei dessen mittleren Gehalten sich konventionell und ökologisch bewirtschaftete Flächen signifikant unterschieden. Er lag bei ersteren bei 20 mg P2O5/100 g Boden und betrug bei den Proben, welche von langjährig ökologisch bewirtschaftetem Grünland genommen wurden, nur rund die Hälfte. Die differenzierte Versorgungslage beim Phosphat wird auch von einer größeren Untersuchungsserie in einem anderen Naturraum Südbayerns untermauert (Diepolder, 2004), bei der ebenfalls immer optimale bis sehr hohe pflanzenverfügbare K- und Mg-Gehalte vorlagen, jedoch gleichzeitig bei über der Hälfte der Proben eine niedrige P-Versorgung beobachtet wurde. Dies deutet auf die Möglichkeit einer häufig suboptimalen P-Versorgung im Grünland hin.
Daraus leiten sich für die Praxis zwei Forderungen ab: Bei Verdacht auf eine Mangelsituation sollte betriebs- und schlagbezogen der (P-)Saldo überprüft werden. Da jedoch auch im Falle nicht vorhandener Defizite keineswegs zwangsläufig auf eine ausreichende Pflanzenverfügbarkeit geschlossen werden kann (siehe auch Abbildung 5 und Abbildung 6 ), ist eine regelmäßige Bodenuntersuchung - gerade bei knapper Versorgungslage - fachlich unbedingt anzuraten. Der Einfluss einer gezielten P-Düngung mit unterschiedlichen Aufwandmengen und Düngerformen ist derzeit ein Forschungsprojekt an der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL).
Erwartungsgemäß wurde beim pflanzenverfügbaren Natrium überwiegend nur eine niedrige Versorgung festgestellt. Dies ist nicht weiter verwunderlich, da dieses Element aufgrund seiner hohen Auswaschungsgefährdung meist nur in geringen Konzentrationen im Boden und in der Pflanze auftritt, letzteres auch dann, wenn die Kaliversorgung sehr hoch ist (Ionenantagonismus). Inwieweit sich der Ertrag und Futterwert im Grünland durch eine ergänzende Natriumdüngung verbessern lassen, ist Gegenstand eines neuen Forschungsvorhabens an der LfL, über das zu gegebener Zeit berichtet werden wird.

Verschiedene Abhängigkeiten

Häufig bestehen zwischen einzelnen Elementen bzw. Nährstoff-Formen gewisse Abhängigkeiten. Dies ist in der Tabelle 8 und der Tabelle 9 sowie in der Abbildung 3 bis Abbildung 6 dargestellt. Ein Maß für die Genauigkeit der Beziehung, welche durch die Regressionsgleichung beschrieben wird, sind der Korrelationskoeffizient (r), das so genannte Bestimmtheitsmaß (r2) und deren statistische Absicherung bei 5 % oder 1 % Irrtumswahrscheinlichkeit. So besagt z.B. ein Bestimmtheitsmaß von 0,97 (siehe Tabelle 9 ) bei der Beziehung C/N, dass bei der vorliegenden Stichprobe der Gesamt-N-Gehalt der Proben zu 97 % alleine von deren Gehalt an organischem Kohlenstoff beeinflusst wurde und mit dieser „Güte" durch die angeführte Regressionsgleichung beschrieben werden konnte. Im Nachhinein wäre also der N-Gehalt einer Probe fast exakt nur durch die Messung ihres Kohlenstoffgehaltes ermittelbar gewesen, also auch ohne spezifische Analyse des N-Gehaltes im Labor - und umgekehrt. Dies wird auch anhand der geringen Streuung beim C/N-Verhältnis von 10,4 (siehe Tabelle 8 ) ersichtlich. Somit wird - wie vorher bereits dargelegt - auch klar, dass der weitaus größte Anteil an Stickstoff unter Grünland in organischer Bindungsform vorliegt.
Würde sich auch bei einer größeren Stichprobenanzahl von Grünlandböden diese sehr enge Beziehung bestätigen, so ergäbe sich damit eine elegante Methode, alleine durch die Messung oder Abschätzung (siehe Tabelle 3 ) des Humusgehaltes unter Verwendung einer „grünlandtypischen" Mineralisierungsrate für unterschiedliche Humusgehalte deren durchschnittliche potenzielle bodenbürtige N-Nachlieferung zu klassifizieren.
Weiterhin zeigen die immer noch relativ guten Bestimmtheitsmaße von ca. 60 %, dass auch der Gesamt-Schwefelgehalt zu einem hohen Prozentsatz aus dem Gesamt-Stickstoffvorrat bzw. dem Humusgehalt abgeleitet werden konnte und damit weitgehend von der organischen Substanz (Humus) abhing. Bei einem Verhältnis Nt/St von ca. 5:1 lässt sich daraus schließen, dass im Intensiv-Grünland mit hohen Humusgehalten bei einer Mineralisierung der organischen Substanz und einer abgeleiteten N-Freisetzung von 90-130 kg N/ha mit einer jährlichen S-Nachlieferung von ca. 18-25 kg/ha aus dem Boden zu rechnen ist. Da dies einen erheblichen Teil des S-Entzuges von 25-40 kg/ha darstellt, den Diepolder (2004) in einem langjährigen Düngungsversuch bei intensiv genutztem weidelgrasreichem Dauergrünland ermittelte, wird verständlich, dass bei seinen Untersuchungen bei regelmäßiger organischer Düngung auch eine hohe ergänzende mineralische S-Düngung nur zu Ertragssteigerungen von ca. 5 % führte. Vor allem aber fällt auf, dass das N/S-Verhältnis im Oberboden (ca. 5:1) wesentlich enger als in der oberirdischen Biomasse ist, wo Quotienten von 7-12:1 (Diepolder, 2004) und bei S-Mangel Quotienten von über 15:1 gemessen wurden.
Zwischen der Höhe des organisch gebundenen Kohlenstoffs und den Gehalten an Gesamt-Phosphat und -Kali bestanden zwar (hoch) signifikante Beziehungen, die jedoch nicht sehr eng waren. Dies ist nicht weiter verwunderlich, da auch bei humusreichen Böden der organisch gebundene Anteil beim Phosphor nur 50-75 % beträgt und die organische K-Reserve sehr gering ist, da dieses Element zwar leicht aus der organischen Substanz herausgelöst, jedoch an diese kaum sorbiert werden kann (Amberger, 1983).
Nicht explizit dargestellt sind die Beziehungen zwischen dem Humusgehalt und weiteren Elementen. Keine Beziehung bestand zum pflanzenverfügbaren Phosphat- und Kaligehalt. Beim Gesamt-Zinkgehalt und -Borgehalt ergaben sich immerhin Größenordnungen von ca. 50 %, während ein Einfluss des Humusgehaltes auf den pflanzenverfügbaren Anteil dieser Spurenelemente nur zu 41 % bzw. 20 % ableitbar war. Weiterhin stand der organisch gebundene Kohlenstoff in keiner Beziehung zum totalen und CAT-Kupfergehalt. Auch ließ sich ein Einfluss des Humusgehaltes auf das Gesamt-Mangan in den Proben nicht ersehen, während die Konzentration an CAT-Mn zwar signifikant, jedoch nur mit einer Genauigkeit der Regressionsgleichung von 15 % in Abhängigkeit vom Vorrat an organischem Kohlenstoff im Hauptwurzelraum beschrieben werden konnte.

Pflanzenverfügbarer Anteil

Tabelle 8 und Tabelle 9 zeigen, dass sich zwischen den „Gesamtgehalten" verschiedener Makro- und Mikronährstoffe und ihrem (leicht) pflanzenverfügbaren Anteil häufig signifikante Beziehungen ableiten ließen. Jedoch waren diese nur sehr locker – mit Ausnahme des Kupfers. Im Mittel betrug der pflanzenverfügbare Anteil 3,6 % (P) bis 10 % (Cu) von den mittels Königswasser aufgeschlossenen Mengen, die auch den nur schwer löslichen Nährstoffvorrat enthalten.
Beim Phosphat oder Kali erlaubten die Gesamtkonzentrationen trotz signifikanter Beziehungen somit kaum hinreichend genaue Rückschlüsse auf die Nährstoffkonzentrationen im CAL-Extrakt, also auf das Ergebnis der Standardbodenuntersuchung (siehe auch Tabelle 5 und Tabelle 6 ). Die Bestimmtheitsmaße der Regressionsgleichungen erreichten nur ca. 10-20 %. Dies aber zeigt, dass der Vorrat eines Nährstoffes nur einen Parameter für dessen Verfügbarkeit darstellt und dass demzufolge für die Ableitung von Düngungsmaßnahmen Nährstoffbilanzen in Verbindung mit einer regelmäßigen Bodenuntersuchung interpretiert werden sollten.

Fazit

Die pflanzensoziologischen Aufnahmen und bodenchemischen Analysen des Monitorings von 30 intensiv genutzten Grünlandflächen bei Milchviehbetrieben legten den Schluss nahe, dass natürliche Standortgegebenheiten, Jahreseffekte und eine optimale Bewirtschaftung einen größeren Einfluss auf Grünlandbestände und Nährstoffvorräte im Boden ausübten als die Betriebsart (konventionell oder ökologisch) als solche. Generell deuteten sich bei den untersuchten Flächen in bestimmten Fällen noch einzelbetriebliche Reserven an, die jedoch nicht verallgemeinert werden dürfen.

Danksagung

Den Autoren ist es ein Anliegen, dem Landwirtschaftsmeister und Ringwart Andreas Felsl aus Miesbach und den beteiligten Landwirten für die gute Zusammenarbeit zu danken. Dank gebührt auch den Mitarbeitern der Labore an der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft in Freising und für Wein- und Gartenbau in Veitshöchheim.
Dieser Artikel wurde veröffentlicht in der Zeitschrift "Schule und Beratung", Heft 10/04 herausgegeben vom Bayerischen Staatsministerium für Landwirtschaft und Forsten.
Literatur
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