Humusversorgung im Freiland-Gemüsebau

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1 Humusversorgung im Freiland-Gemüsebau Was ist Humus? Quantifizierung von Humus Wirkung von Humus Humus dünger für den Gemüsebau Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Theodor Echtermeyer Weg 1, Großbeeren Zusammenfassung Was ist Humus Qantifizierung von Humus organische Substanz Quantifizierungsmöglichkeiten für die organische Substanz bzw. Humus Organische Primärsubstanz (Stroh, Wurzeln, organische Dünger) Humusaufbau In den Boden integrierte organische Bodensubstanz (OBS) C org - organisch gebundener Kohlenstoff im Boden oder organischen Dünger Dauerhumus Nährhumus Humus-C = C org * 1,72 inerte organische Substanz (stabile Verbindung mit Tonteilen Umsatzzeit > 5 1 Jahre Intermediäre bzw. stabile organische Substanz Umsatzzeit > 2. 1 und < 5 1 Jahre labile, leicht abbaubare, umsetzbare organische Substanz Umsatzzeit < 2 1 Jahre nach Körschens, et al u.a. Häq Humusäquivalente: kg Humus-C * ha -1 * a -1 Einheit zur Bewertung des Humusreproduktionsbedarfs (Humusbedarfs) 1

2 Wirkung von Humus Positive Effekte Verbesserung der Bodenstruktur Schutz vor Erosion und Schadverdichtungen Steigerung der Luft- und Wasserkapazität Höhere Nährstoffnachlieferung, Nährstoffpufferung Förderung der biologischen Aktivität, Dynamisierung des Bodenlebens Suppressive Wirkung Standortfaktoren Bodenart Organische Düngung Mineralische Düngung Höhenlage Art der Bodenbearbeitung Häufigkeit der Bodenbearbeitung Niederschlag, Beregnung Bewirtschaftungshistorie Humus (%) 1,4 1,2 1,8,6,4,2 Humusgehalte in Abhängigkeit von der organisch mineralischen Düngung Statischer Nährstoffmangelversuch Thyrow (Quelle: Baumecker, M.; 29),62,97 1,17,73 Standortfaktoren Bodenart Organische Düngung Mineralische Düngung Höhenlage Art der Bodenbearbeitung Häufigkeit der Bodenbearbeitung Niederschlag, Beregnung Bewirtschaftungshistorie Kulturartenspektrum Zwischenfruchtanbau Grünland Humuszehrende Arten Humusmehrende Arten ungedüngt Stallmist NPK+Kalk+Stallmist NPK+Kalk 2

3 Häufigkeit (%) Häufigkeitsverteilung der nach Nutzungsarten unterschiedenen Humusklassen (nach KA 5) in den Oberböden Deutschlands (Quelle: Utermann et al. 29) Ackerbau Forst/Wald Grünland <1 1 bis <2 2 bis < 4 4 bis < 8 8 bis < bis < 3 >3 Humusgehalt (Masse %) Änderungen des Humusgehaltes im Boden verlaufen sehr langsam Einstellung eines neuen Fließgleichgewichtes kann mehr als 5 Jahre dauern aber Humusversorgung Indikator für eine nachhaltige Bodennutzung Methoden der weiterentwickelt VDLUFA-Standpunkte: 24 und Humusreproduktionsleistung aus organischer Düngung Humusbilanz (Saldo) Humusreproduktionsleistung aus tionsleistung der Humusreproduk- = + - organischer humusmehrenden Düngung Humusreproduktionsbedarf der humuszehrenden kg Humus-C t -1 Stroh Stallmist frisch Fertigkompost Abgetragene Pilzkultursubstrate (Möller und Schultheiß, 214)

4 2. Humusreproduktionsleistung der humusmehrenden 3. Humusreproduktionsbedarf der humuszehrenden kg Humus-C ha -1 a -1 Körnerleguminosen als Hauptfrucht +16 Winterzwischenfrüchte (Aufwuchs abgefahren) +14 Hauptfrüchte kg Humus-C ha -1 a -1 Erhalt der Böden in einem guten Kulturzustand, Erhalt der Bodenfruchtbarkeit (VD-LUFA 214) untere Werte mittlere Werte obere Werte Förderung der Bodenfunktionen Aufbau der Bodenfruchtbarkeit Böden in einem schlechten Kulturzustand, hoher Humusbedarf ohne mineralische Düngung 3. Humusreproduktionsbedarf der humuszehrenden Hauptfrüchte kg Humus-C ha -1 (VD_LUFA 24) untere Werte obere Werte Blumenkohl, Brokkoli, Chinakohl, Gurke, Knollensellerie, Kürbis, Porree, Rhabarber, Rotkohl, Stabtomate, Stangensellerie, Weißkohl, Wirsingkohl, Zucchini Chicorée (Wurzel), Kohlrübe, Möhre, Meerrettich, Paprika, Pastinake, Schwarzwurzel, Zuckermais Eichblattsalat, Eisbergsalat, Endivie, Feldsalat, Grünerbse, Grünkohl, Kohlrabi, Salate, Radies, Rettich, Rote Rübe, Stangenbohne, Wurzelpetersilie, Zwiebel kg Humus-C ha -1 a -1 < -2-2 bis bis 1 11 bis 3 >3 Humussaldo Gruppe A sehr niedrig B niedrig C optimal D hoch E sehr hoch Bewertung ungünstige Beeinflussung von Bodenfunktionen und Ertragsleistung mittelfristig tolerierbar, besonders auf mit Humus angereicherten Böden optimal hinsichtlich Ertragssicherheit bei geringem Verlustrisiko; langfristig Einstellung standortangepasster Humusgehalte mittelfristig tolerierbar, besonders auf mit Humus verarmten Böden erhöhtes Risiko für Stickstoff-Verluste, niedrige Stickstoffeffizienz 4

5 auch mit dem Umwelt- und Betriebsmanagementsystem REPRO möglich - Gemüsebau Aussage Breitschuh et al. (212): Ein hoher Anteil von Gemüse- und Kartoffelflächenanteilen können zu einer bedenklichen Absenkung der Humussalden führen. Humusbilanzsalden von vier ökologisch wirtschaftenden Betrieben nach der VDLUFA-Methode nach Stumm et al. (211) Bilanzsaldo kg C je ha und Jahr Tierhaltung Wiederkäuer Tierhaltung ohne Wiederkäuer Ackerbau Gemüsebau - Gemüsebau - Beispiel 1. Humusreproduktionsbedarf und -leistung bedingt durch die angebauten Bedarf (Häq ha -1 a -1 ) Leistung untere Werte mittlere Werte Häq ha -1 a Jahr Wintergerste Jahr Brokkoli/Brokkoli mit Winterzwischenfrucht Jahr Kopfsalat/Kopfsalat 28 4 Summe der Fruchtfolge Humusreproduktionsleistung durch zugeführte organische Dünger Humusreproduktionsleistung TM% Menge t ha -1 je t Material Häq ha -1 a Jahr Gerstenstroh 86 5, Jahr 3. Jahr Summe der Fruchtfolge 56 Humusreproduktionsbedarf -leistung Humussaldo und Bewertung Fruchtfolge je Jahr Klasse A A 5

6 - Gemüsebau - Beispiel 1. Humusreproduktionsbedarf und -leistung bedingt durch die angebauten Bedarf (Häq ha -1 a -1 ) Leistung untere Werte mittlere Werte Häq ha -1 a Jahr Wintergerste Jahr Brokkoli/Brokkoli mit Winterzwischenfrucht Jahr Kopfsalat/Kopfsalat 28 4 Summe der Fruchtfolge Humusreproduktionsleistung durch zugeführte organische Dünger Humusreproduktionsleistung TM% Menge t ha -1 je t Material Häq ha -1 a Jahr Gerstenstroh 86 5, Jahr 3. Jahr Fertigkompost Summe der Fruchtfolge 196 Humusreproduktionsbedarf -leistung Humussaldo und Bewertung Fruchtfolge je Jahr Klasse D C (D) - Gemüsebau Ursachen für zu erwartende negative Bilanzsalden im Gemüsebau: Humuszehrende Wenig organische Düngung Arbeit mit Folien und Vliesen zur Temperaturerhöhung -- Intensive Bodenbearbeitung, teilweise mehrmals im Jahr Intensive Beregnung Hohes Ertragspotential Teilweise große Mengen an Ernterückständen Erdpresstöpfe +- - Forschungsbedarf Humus dünger für den Gemüsebau Einschätzung durch VDLUFA (214) zum erheblichen Forschungsbedarf bei folgenden Themen: Standardisierung von Labormethoden Humusreproduktionsleistung von Winterzwischenfrüchten und Ernteresten Einfluss der Ertragshöhe auf den Reproduktionsbedarf oder leistung Einfluss von Standort, Bodenbearbeitung und Bewässerung auf die Humusreproduktion Erarbeitung von Richtwerten für standorttypisch optimale Humusgehalte organische Dünger zur Humusreproduktion für den Gemüsebau C:N-Verhältnis 12: 1 Stabilitätsfaktor 1 Humusdünger Grüngutkomposte abgetragene Pilzkultursubstrate (Champost) Bewertung der Bilanzsalden Gemüse Humusdünger weisen eine hohe Abbaustabilität der organischen Substanz auf Der Anteil an verfügbarem Stickstoff ist minimal Ca. 8 % des N in dem schwer abbaubaren Anteil der organischen Substanz ist humusreproduktionswirksam und trägt so zur Humusversorgung bei 6

7 Humus dünger für den Gemüsebau Zusammenfassung Standorteigenschaften und die Bewirtschaftung prägen den Humusgehalt Humusreproduktionsleistung (kg Humus-C je t Düngemittel), Gesamt-N-Gehalt und Anteil verfügbaren N am Gesamt-N-Gehalt für verschiedene organische Dünger kg Humus-C /t N gesamt % Anteil N verfügbar % Stallmist Schweinegülle Gärreste flüssig Grüngutkompost Champost Ein ausreichender Humusgehalt beeinflusst viele Bodeneigenschaften positiv Reine Gemüsefruchtfolgen ohne organische Düngung und Zwischenfruchtanbau lassen stark negative Humussalden erwarten Organische Dünger mit einer hohen Humusreproduktionsleistung können dem Humusabbau entgegen wirken weitere Forschungsarbeiten erforderlich zur: im Gemüsebau Mineralisierung von Humusdüngern Verbesserung der Datenbasis und damit zur Quantifizierung der Stickstoffdynamik und Humusentwicklung Wir sollten alle Möglichkeiten nutzen die Humusversorgung unserer gemüsebaulich genutzten Böden zu sichern! Danke für Ihre Aufmerksamkeit 7