Höhere Erträge im Bio-Anbau und weniger Bedarf für Mineraldünger in der konventionellen Produktion: Das Projekt «Recycle4Bio» von Agroscope und dem Forschungsinstitut für biologischen Landbau (FiBL) hat nach Wegen gesucht, um diese Ziele zu erreichen. Die Ergebnisse entsprechen nicht unbedingt den Erwartungen, wie an der Abschlussveranstaltung in Frick AG klar wurde.
Sieben Jahre Feldversuch mit verschiedenen organischen Düngern
Durch eine erhöhte Stickstoffeffizienz im konventionellen Anbau liessen sich umweltschädliche – und allenfalls teure – Nährstoffverluste vermeiden. Der Biolandbau hingegen könnte mit höheren Erträgen davon profitieren, wenn Stickstoff-Bedarf und -Verfügbarkeit aus Düngern besser synchronisiert werden könnten.
«Recycle4Bio» prüfte in einem siebenjährigen Feldversuch in Wallbach AG das Potenzial aufbereiteter Hof- und Recyclingdünger, dazu beizutragen. Die Forschenden untersuchten zudem unter anderem die Auswirkungen auf die Bodenqualität.
Mit organischen Düngern gute Bio-Erträge erreicht
«Wir hatten gute Effekte auf die Bio-Erträge», schilderte Agroscope-Forscher Jochen Mayer. Mit flüssigen organischen Düngern (Rindergülle, Gärgülle, Gärgülle mit Pflanzenkohle bzw. Gärgut) wurden 95 Prozent der Erträge der mineralisch gedüngten Kontrolle erzielt. Bei festen organischen Düngern (Gärgut, Gärgut kompostiert bzw. Gärgut kompostiert mit Pflanzenkohle) waren es immer noch rund 75 Prozent.
«Das ist nicht so schlecht», meinte Mayer. Allerdings wies der Versuchsstandort offenbar eine gute Bodenfruchtbarkeit auf: In der ungedüngten Kontrolle konnte immer noch 65 Prozent der Menge geerntet werden, die im Verfahren mit mineralischem Dünger resultierte.
Keine Unterschiede bei der Stickstoffausnutzung
«Bei der Stickstoffausnutzung hätten wir etwas anderes erwartet», fuhr der Co-Projektleiter fort. Anders als gedacht fanden die Forschenden keinen deutlichen Unterschied zwischen den verschiedenen flüssigen Düngern. Die Erwartung wäre gewesen, dass die flüssigen Gärprodukte eine bessere N-Ausnutzung durch die Pflanzen ermöglichen, da sie mehr schnell verfügbaren mineralischen Stickstoff enthalten.
Die Dünger unterschieden sich sowohl im Anteil an NH4-N und pH, die in den Gärprodukten etwas höher waren, als auch im C:N Verhältnis, das sich durch die Vergärung ungefähr halbierte. Ausserdem zeigten die Forschenden, dass durch extreme Witterungsbedingungen in den sieben Untersuchungsjahren relativ viel Stickstoff gasförmig als Ammoniak bei der Ausbringung verloren ging.
Die N-Ausnutzung lag im ganzen Versuch bei den organischen Düngern (fest und flüssig) deutlich unter dem mineralischen Verfahren. Die Zugabe von Pflanzenkohle verschlechtere diesen Wert noch. «Die Kohle bindet offenbar pflanzenverfügbaren Stickstoff nicht stark genug, als nötig wäre, um N-Verluste bei der Ausbringung zu verhindern», so die Interpretation der Forschenden. Auch die Kompostierung von festem Gärgut mit und ohne Pflanzenkohle hatte keinen Einfluss auf die N-Ausnutzung.
Kontroverse über Resultate zu Pflanzenkohle
Ob in den Versuchen die Pflanzenkohle zum richtigen Zeitpunkt zugegeben worden war, sorgte unter den Anwesenden bei der Präsentation der Ergebnisse für Diskussionen. In der Gülle habe sie sich nach dem Einmischen drei Wochen mit Nährstoffen aufladen können, beschrieb Jochen Mayer.
Das feste Gärgut sei mit Pflanzenkohle nachkompostiert worden. «Wir mussten uns für eine Art entscheiden», bemerkte FiBL-Forscherin Else Bünemann und erinnerte an verschiedene Empfehlungen, die zum Umgang mit Pflanzenkohle kursierten. Ausserdem sei bei der Interpretation der Effekte zu beachten, dass sich der Boden der Versuchsfläche bereits in sehr gutem Zustand befand. Auf weniger fruchtbaren Böden könnten die Resultate anders ausfallen.
Relativ viel Stickstoff kommt mit Gärdüngern aufs Feld
Eine Besonderheit des Projekts war, dass in den Düngeversuchen die Ausbringmenge nach dem enthaltenen Gesamtstickstoff bemessen wurde. So kamen jeweils 86 m3 Rindergülle aufs Feld, aber nur 36 m³ Gärgülle und 26 m3 flüssiges Gärgut (Presswasser aus der Kompogasanlage).
«Wenn in der Praxis Erträge nach Ausbringung gleicher Volumina verschiedener Dünger verglichen werden, erscheinen Gärgülle und flüssiges Gärgut wegen der hohen Stickstoffgehalte wirksamer als Rindergülle», so die Schlussfolgerung im Abschlussbericht des Projekts. Umgekehrt heisst das, dass in der Praxis beim Ausbringen von Gärgülle und flüssigem Gärgut in den üblichen Mengen relativ grosse Mengen Stickstoff auf die Parzellen gelangen.
Am besten in Kombination
Festes Gärgut erwies sich als Mittel zur Verbesserung der Bodenqualität, während die flüssigen organischen Dünger die organische Substanz im Untergrund höchstens stabilisieren konnten. Der pH-Wert stieg, die mikrobielle Biomasse wuchs und ebenso der Gehalt organischen Kohlenstoffs, wenn festes Gärgut ausgebracht wurde. Am besten sollte es daher in Kombination mit flüssigen organischen Düngern zum Einsatz kommen, schlussfolgert Jochen Mayer. So liessen sich die gute Ertragswirkung der flüssigen mit der Bodenverbesserung durch die festen Dünger kombinieren.
Extreme schmälern die Effizienz
Mit Gärgülle und flüssigem Gärgut könne man zwar tatsächlich die Erträge im Biolandbau steigern und Mineraldünger in der konventionellen Landwirtschaft ersetzen, kam Jochen Mayer auf die Ausgangsfragen von «Recycle4Bio» zurück.
«Ertragswirkung und N-Ausnutzung hängen aber stark mit der Ausbringung zusammen», ergänzte er. Daher betonte Mayer, wie wichtig es sei, verlustarm und zeitgerecht zu düngen. Die Empfehlung lautet: Geeignete Technik wählen, kühle, strahlungs- und windarme Witterungsverhältnisse nutzen und durch eine Bodenvorbereitung, die Verdichtungen vermeidet, die rasche Infiltration ermöglichen. So könnten die Pflanzen von der erhöhten N-Verfügbarkeit in Gärprodukten profitieren.
Über die Projektdauer traten mehrere Extremjahre auf – sowohl mit Hitze und Trockenheit als auch ein sehr kühler und nasser Frühsommer. «Diese Extreme haben die positiven Effekte und vor allem die N-Ausnutzung aller ausgebrachten Düngern deutlich gemindert», so der Agroscope-Forscher. Wenn das die Zukunft sei, müsse man mit einem generellen Effizienzverlust rechnen. «Das beunruhigt.»
