Entwicklung und Erprobung eines neuartigen, aus dem ökologischen Landbau stammenden stickstoffreichen Düngemittels für den ökologischen Gemüsebau

Im ökologischen Gemüsebau werden hohe Nährstoffmengen benötigt, um qualitativ hochwertiges Gemüse zu produzieren. Der Nährstoffbedarf kann bisher nicht ausreichend durch ökologisch erzeugte Düngemittel gedeckt werden. Zum Einsatz kommen überwiegend organische Reststoffe aus der konventionellen Landwirtschaft. An dieser Stelle setzte das Forschungsvorhaben mit dem Ziel an, ein stickstoffreiches Düngemittel aus Futterleguminosenschnittgut für den ökologischen Gemüsebau zu entwickeln und in Spinat und Rote Rübe zu erproben. Es sollte junges Schnittgut mit einem C/N-Verhältnis von ≤ 10 geerntet werden, welches nach Einarbeitung in den Boden schnell mineralisiert. Die Untersuchungen gliederten sich in vier Teile. Im ersten Teil der Arbeit wurden in Feldversuchen im Jahr 2013 auf dem Versuchsfeld der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden am Standort Pillnitz zehn Futterleguminosen Arten hinsichtlich der TM-Erträge, N-Erträge sowie das C/N-Verhältnis im Schnittgut bei hoher Schnitthäufigkeit mit bis zu sieben Schnitten evaluiert. Die vier geeignetsten Arten Rotklee, Schwedenklee, Weißklee und Luzerne wurden für weitere Untersuchung des Folgejahres (2014) ausgewählt. Erneut wurde die Schnittgutertragsleistung sowie die innere Qualität (N-Gehalt, C/N-Verhältnis) der Futterleguminosen bei einem Schnittregime mit bis zu 11 Schnitten untersucht. Mit Rotklee und Weißklee konnten die signifikant höchsten TM-Erträge mit 77 bzw. 96 dt TM ha-1 und die niedrigsten gewichteten C/N-Verhältnisse im Schnittgut von 10,4 bzw. 9,8 erzielt werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die Pflanzenverträglichkeit des Futterleguminosen-Schnittguts der im Jahr 2013 evaluierten Futterleguminosenarten geprüft. Die Untersuchungen erfolgten in Form von Keimtests mit Kresse auf Filterpapier, Sand und Boden unter der Zugabe von vermahlenem Schnittgut. Die Tests zeigten eine zum Teil erhebliche keimhemmende Wirkung des vermahlenen Schnittgutes der zehn Arten, wobei die Wirkung nahezu unabhängig vom Schnitttermin zu verzeichnen war. Das im Jahr 2013 und 2014 gewonnene Futterleguminosenschnittgut wurde zusätzlich auf seine N-Mineralisation in drei verschiedenen Inkubationsversuchen bei 20°C über eine Dauer von 112 Tage untersucht. Es wurde jeweils die Geschwindigkeit sowie die Höhe der N-Freisetzung in Abhängigkeit von der Futterleguminosenart, dem Schnitttermin, dem C/N-Verhältnis im Schnittgut, dem Vermahlungsgrad bzw. einer Pelletierung des Schnittgutes geprüft. Es konnte ein enger negativer Zusammenhang zwischen dem C/N-Verhältnis im Schnittgut und der Geschwindigkeit und Höhe der Netto-N-Mineralisation ermittelt werden. Bei einem C/N-Verhältnis von ca. 10 im Schnittgut wurden innerhalb von 4 bis 8 Wochen ca. 35 bis 50 % des im Schnittgut enthaltenen organisch gebundenen Stickstoffs mineralisiert. Das Pressen des vermahlenen Schnittguts führte im Inkubationsversuch zu einer langsameren, jedoch nach 28 Tagen zu einer in Teilen höheren N-Mineralisation der gepressten 6 mm Pellets im Vergleich zum nicht verpressten Material. Die höhere N-Mineralisation aus zu Pellets gepresstem Schnittgut bestätigte sich auch in einem Düngeversuch mit Spinat durch höhere Erträge und eine höhere N-Aufnahme des Spinats im Freilandexperiment. Die Unterschiede waren jedoch weder im Bebrütungsversuch noch im Feldversuch signifikant. Im dritten Teil der Arbeit wurde die Düngewirkung des Futterleguminosenschnittguts auf den Ertrag, die N-Aufnahme, die scheinbare N-Verwertung, die N-Verwertung mittels 15N markiertem Schnittgut sowie die Nährstoffversorgung und Aufnahme durch Spinat und Rote Rübe untersucht. Getestet wurde vermahlenes Schnittgut von Rotklee, Schwedenklee, Weißklee, Weißklee-Pellets sowie Hornmehl und Maltaflor in zwei Düngestufen jeweils in Feldversuchen mit einer ungedüngten Kontrolle zum Vergleich. Die Versuche wurden an drei verschiedenen Standorten (Dresden-Gohlis, Stollsdorf Gemeinde Königsfeld, Taucha bei Leipzig) auf langjährig ökologisch bewirtschafteten Böden in den Jahren 2014 bzw. 2015 durchgeführt. Die Frisch- und Trockenmasseerträge des Spinats wurden durch den Einsatz des Futterleguminosenschnittguts als Düngemittel an allen Standorten signifikant gesteigert. Die Steigerungen der FM-Erträge bei Spinat lagen zwischen ca. 20 % im Jahr 2014 und bis zu 120 % im Jahr 2015. Die FM-Erträge der Roten Rübe stiegen durch eine Düngung mit Futterleguminosenschnittgut im Jahr 2014 um ca. 20 bis 30 % und im Jahr 2015 um ca. 43 %. Auch die Folgekultur Rukola reagierte auf die Düngung mit Futterleguminosenschnittgut zur Vorkultur Spinat durch einen Anstieg der FM-Erträge um im Mittel 49 %. Die scheinbare N-Verwertung der zur Saat gedüngten N-Menge durch Spinat war bei Aussaat im April mit im Mittel 33 % höher als bei Aussaat im August mit 13 bis 25 %. Rote Rübe konnte im Mittel im Jahr 2014 54 % und im Jahr 2015 50 % der mit Futterleguminosenschnittgut zur Saat gedüngten N-Menge verwerten. Die Bestimmung der N-Verwertung mit 15N markiertem Futterleuminosenschnittgut im Jahr 2015 zeigte bei Spinat mit ca. 26 % und Rote Rübe mit ca. 33 % stets geringere Werte als die scheinbare N-Verwertung. Dieses Ergebnis deutet auf einen Priming-Effekt der N-Mineralisation im Boden durch eine Einarbeitung von Futterleguminosenschnittgut hin. Der vierte Teil des Forschungsvorhabens widmete sich der Untersuchung der Nährstoffaufnahme und Verwertung der zur Saat gedüngten weiteren Nährstoffe aus den Düngemitteln durch Spinat. Die im Jahr 2015 in den Düngeversuchen an den Standorten Dresden-Gohlis, Stollsdorf und Taucha gewonnenen Spinatproben wurden auf alle Makro- und Mikronährstoffgehalte hin untersucht. Die Ergebnisse der drei Standorte fielen sehr verschieden aus. Die Nährstoffgehalte im Spinatspross konnten insbesondere bei Kalium durch die Düngung mit Futterleguminosenschnittgut gesteigert werden. Die Düngung von Spinat mit Hornmehl führte trotz der geringsten Nährstoffgabe zur Saat zu den höchsten Ca- und Mg-Gehalten im Spinatspross. Eine P-Düngung mit Futterleguminosenschnittgut von bis zu 53 kg ha-1 führte zu keinem Anstieg der P-Gehalte im Spinatspross, obwohl der Boden die Versorgungsstufe A aufwies. Die Düngung mit Hornmehl führte dagegen stets zu niedrigeren P-Gehalten im Spinatspross im Vergleich zu mit Futterleguminosenschnittgut gedüngtem Spinat. Mit der Düngung von Futterleguminosenschnittgut konnte ein Kaliumentzug in Höhe von 338 kg K ha-1 durch Spinat vollständig ausgeglichen werden. Die Makronährstoffaufnahme im Spinatspross wurde allerdings durch die Düngung mit Futterleguminosenschnittgut stets gesteigert. Die Mikronährstoffaufnahme wurde dagegen durch eine Düngung, bis auf wenige Ausnahmen, reduziert. Der Makro- und Mikronährstoffentzug des Spinats konnte durch die Düngung mit Futterleguminosenschnittgut vollständig ausgeglichen werden. Die höchsten Nährstoffverwertungsraten wurden mit maximal 82 % für P, 80 % für K (Dresden-Gohlis z.T. über 100 %), 66 % S, 40 % Ca und 98 % für Mg durch Spinat ermittelt. Das Ziel der Entwicklung eines ökologisch erzeugten Düngemittels konnte erreicht werden. Es steht somit ein Verfahren zur Verfügung: ein regional erzeugbares stickstoffreiches organisches Düngemittel auf Basis von Futterleguminosen zu erzeugen und erfolgreich einzusetze

Drohnenbilder zur Untersuchung von Pflanzenwachstum und Nährstoffdynamik

Ein besseres Verständnis der Dynamik hinter der Freisetzung von pflanzenverfügbaren Nährstoffen aus Boden oder organischen Dünger und eine Verbesserung der Nährstoffverwertung von Ackerfrüchten sind zwei wichtige Herausforderungen, um die Produktivität im ökologischem Ackerbau zu erhöhen. Doch diese Prozesse sind stark sowohl von biotischen (z.B. Bodenmikroben) als auch abiotischen (z.B. Temperatur, Niederschlag, Bodenfeuchtigkeit, Bodenstruktur) Faktoren beeinflusst und erschweren effiziente Untersuchungen. Fernbilderkundung-Technologien (remote sensing) haben sich in den letzten Jahren stark weiterentwickelt und bieten heute neue Ansätze und Methoden, um der Ernährungsstatus von Pflanzen sowie die Dynamik des Pflanzenwachstums nicht destruktiv zu untersuchen. In diesem Beitrag wird, anhand ersten Untersuchungen, die Möglichkeit aus Drohnenbilder Pflanzenwachstum-Parameter zu erfassen und das Potential dieser Technik für wissenschaftliche Untersuchungen und agronomische Beratung diskutiert

Steigerung der Produktionsintensität im Ökologischen Landbau: Ergebnisse einer 14jährigen Fallstudie am Beispiel des Lehr- und Versuchsbetriebes Gladbacherhof

Anpassungs- und Spezialisierungsdruck auf die ökologisch wirtschaftenden Betriebe steigen durch die wachsende Dominanz des Lebensmitteleinzelhandels, eine steigende Anonymität der Erzeuger sowie einen immer stärker werdenden Wettbewerb durch Globalisierung. Sinkende Erlöse und wachsender Kostendruck zwingen den einzelnen Betrieb, die Produktionsintensität zu steigern, um im Wettbewerb besser bestehen zu kön¬nen. Alternative Entwicklungsstrategien können darin liegen, betriebliche Ressourcen zu optimieren (z.B. rationellerer Futtereinsatz), zu expandieren (z.B. Betriebsvergrößerung) und/oder die Produktivität zu steigern (z.B. Erhöhung der Milchleistung je Kuh). Anhand der Entwicklung des Lehr- und Versuchsbetriebes der Justus-Liebig-Universität Gießen, Gladbacherhof, im Zeitraum von 1993 bis 2006 wird die Zunahme der Produktions¬intensität beispielhaft analysiert, dargestellt und bewertet. Besonderer Ausdruck für die Inten¬sitätssteigerung im Untersuchungszeitraum ist die gezielte Erhöhung des Rinderbesatzes auf ca. 1 GV/ha LF, verbunden mit einer Steigerung der Jahresmilchleistung auf annähernd 8.000 kg/Kuh. Eine derartige Entwicklung birgt jedoch die Gefahr einer Überforderung des Be¬triebssystems mit negativen Folgen für die Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit der Produktion in sich. Es galt daher, unter Nutzung des Betriebsbilanzie¬rungsmodells REPRO und betrieblicher Daten der Mengenbuchhaltung, die Entwicklung des Betriebes für den o.g. Untersuchungszeitraum abzubilden, um daraus Schlussfolgerungen für dessen weitere Entwicklung abzuleiten. Als Folge der Entwicklung der Milchviehherde erhöhte sich die Produktion wirtschaftseigener Dünger und damit einhergehend die Düngermenge auf der landwirtschaftlichen Fläche. Allerdings blieb der außenwirtschaftliche Ertrag auf einem mehr oder weniger konstanten Niveau erhalten und konnte offensichtlich trotz zusätzlich zur Verfügung gestellter Nährstoffe nicht gesteigert werden. Die Ergebnisse der Fallstudie legen nahe, dass die Höhe der Ernteerträge im ökologischen Landbau nicht unbedingt durch die Höhe der zur Verfügung stehenden Nährstoffe begrenzt sein muss, sondern dass ihre Verfügbarkeit für den Pflanzenbestand eher die Herausforderung im betrieblichen Management darstellt und daher zukünftig stärker erforscht werden muss

Rationelle Fütterung - Voraussetzung wirtschaftlicher ökologischer Lammfleischerzeugung

Im ökologischen Landbau werden Lämmer zur Fleischerzeugung meist in Weidehaltung oder einer Kombination mit Stallhaltung gemästet. In diesen Haltungsformen ist die perfekte Energie- und Proteinversorgung schwierig zu realisieren. Ein Hauptproblem sind dabei die Anforderungen an die extensive Bewirtschaftung sowie Programme zum Naturschutz, welche zu niedrigen Erträgen und einer geringen Qualität des Futters führen kann. Daher ist eine abschließende Mästung der Lämmer im Stall nötig um die Anforderungen des Marktes zu erfüllen

Zum Nutzungspotential alternativer Leguminosen und Wiesenkräuter – unter besonderer Berücksichtigung sekundärer Pflanzeninhaltsstoffe

Legumes and herbs are able to contribute to productivity and biodiversity in forage production. Besides they are known for beneficial properties for nutritive value and animal health. In the present study the potential yield and forage quality of eight legumes, four herbs and perennial ryegrass were tested under growing conditions in northern Germany. Due to their ability to bind protein and affect ruminal fermentation in a favourable manner, concentration of condensed tannins (CT) and total phenols (TP) were measured. Regarding some forage quality parameters, herbs and alternative legumes were equal or even exceed standard species. In general, herbs were lower in dry matter yield and crude protein, but higher in energy content and TP. Highest TP were found in Salad Burnet. Only Sainfoin and Birdsfoot Trefoil showed high amounts of CT

Einfluss der Stickstoffaufnahme verschiedener Zwischenfrüchte auf die Nitratverlagerung über Winter und die potentielle Stickstoffnachlieferung für die Folgefrucht

In Feldversuchen mit verschiedenen Zwischenfrüchten (Phacelia, Grünroggen, Sandhafer, Winterrübsen, Ölrettich, Inkarnat- und Perserklee) wurde das Potenzial zur Reduzierung der Nitratauswaschung über Winter für alle nicht-legumen Arten bestätigt. Aufgrund vglw. hoher Verluste an Stickstoff aus der Sprossmasse über Winter sowie einem weiten C/N-Verhältnis der Zwischenfruchtreste (v.a. Stängel), scheint das Potenzial zur Steigerung der Nährstoffmineralisation im Frühjahr relativ gering sein

Untersuchungen zu Fütterung, Milchleistung und Tiergesundheit von Milchkühen im Ökologischen Landbau

The breeding scheme entails yield differences of more than 2 000 kg energy corrected milk (ECM) per cow and year. On average, farms feeding less concentrate yielded slightly lower milk yields per cow and year, however, because of the longer productive life the cows showed similar milk yields over their lifetime. The farms investigated so far appeared to have healthy cows, even if fed low levels of concentrates or in the case of extremely low or high urea contents in the milk. These values could indicate the cows’ ability to compensate for short-dated changes

Entwicklung der Nährstoff- und Humusgehalte am Standort Gülzow nach langjähriger ökologischer Bewirtschaftung

Die in der vierten Rotation befindliche Fruchtfolge am Standort Gülzow wurde seit 1992 ökologisch bewirtschaftet. Die Fruchtfolge hat sich geringfügig verändert und umfasst derzeit 33 bzw. 50 % Leguminosen und wurde wie ein viehhaltender Betrieb mit 0,6 - 0,8 GV/ha bewirtschaftet. Während des Beobachtungszeitraumes wurden jährlich Grundnährstoffgehalte, pH-Werte und der C- und Nt-Gehalt im Boden bestimmt. Die Effizienz der Nährstoffverwertung liegt zwischen 70 und 90 %. In der Folge bewegen sich die Nährstoffgehalte im Boden auf hohem Niveau im Bereich der Gehaltsklassen C und D. Der pH-Wert nahm in den letzten Jahren kontinuierlich bei zunehmender Differenzierung zwischen den Schlägen ab. Positive Humusbilanzen führten zu steigenden C-Gehalten im Boden. Zwischen dem C- und Nt-Gehalt konnte ein sehr enger Zusammenhang nachgewiesen werden. Die Bewertung der Fruchtfolge bietet eine weitere Grundlage, um den Öko-Landbau bezüglich seiner Langzeiteffekte unter vergleichbaren Bedingungen zu beurteilen

Grenzen und Möglichkeiten der ökologischen Rindfleischerzeugung in Mecklenburg-Vorpommern

Beef cattle farmers (single suckling or feeder cattle) must spend special attention to aspects of breeding, management and selling to guarantee a marketable ecological beef production. These criterions are decisive: 1. The guarantee of excellent quality of forage is the base of ecological beef production. 2. The single suckling must be adapted on habitat to produce store cattle by using combined pure-breeding and cross-breeding programmes. 3. The beef production must be adapted on forage situation of the farms to use the advantages of bulls, bullocks and heifers in production of quality beef

Modellberechnungen für treibhausgasrelevante Emissionen und Senken in landwirtschaftlichen Betrieben Ost-Österreichs

Landwirtschaftliche Nutzungssysteme sind in unterschiedlicher Weise an der Emission und Speicherung von klimarelevanten Gasen (CO2, CH4 und N2O) beteiligt. Die wesentlichen Projektziel sind die Bereitstellung von Daten- und Berechnungsgrundlagen für eine umfassende Darstellung von Profilen treibhausgasrelevanter Emissionen und Senken landwirtschaftlicher Betriebe in den acht Hauptproduktionsgebieten Österreichs. In jeder Region werden die beiden vorherrschenden Betriebstypen mit dem Programm REPRO modelliert, da es die Analyse der C-, N- und Energieflüsse im System Boden-Pflanze-Tier-Umwelt kombiniert. Als Beispiel werden die Ergebnisse des Hauptproduktionsgebietes "Nordöstliches Flach- und Hügelland" im Anschluss präsentiert