Wieviel Güllestickstoff kommt tatsächlich zur Pflanze?

Stickstoff hat auf Grund seiner vielfältigen Verlustmöglichkeiten eine Sonderstellung, kann er doch gasförmig in Form von Ammoniak verloren gehen oder in Form von Nitrat ausgewaschen werden. Zudem sind in Böden mit regelmäßiger Wirtschaftsdüngerzufuhr die Humusgehalte tendenziell höher. Da Humus bei einem Kohlenstoff-/Stickstoff verhältnis von 10:1 etwa 6% Stickstoff enthält, findet sich auch ein Teil vom Wirtschaftsdüngerstickstoff im Humus festgelegt wieder. Wieviel vom Stickstoff aus Wirtschaftsdüngern schlussendlich der Pflanze als Nährstoff zur Verfügung steht, kann im Einzelfall schwanken und wird mit pauschalen Faktoren berechnet. Daraus ergeben sich dann Begriffe wie Stickstoff ab Lager, Stickstoff feldfallend oder Stickstoff jahreswirksam.

Nicht die ganze von den Tieren ausgeschiedene Stickstoffmenge gelangt in die Güllegrube oder auf das Festmistlager. Der über den Harn in Form von Harnstoff ausgeschiedene Stickstoff wird rasch zu Ammoniumstickstoff umgewandelt. Ein Teil davon geht in Form von Ammoniak gasförmig verloren. Jede Maßnahme, die ein schnelles Ableiten des Harns in die Güllegrube begünstigt, hilft diese Verluste niedrig zu halten.

Auch im Güllelager gibt es noch Ammoniakverluste. Diese sind für offene Gruben höher anzusetzen als für geschlossene Gruben. Pauschal geht man davon aus, dass bei Gülleentmistungssystemen durchschnittlich 15% vom ausgeschiedenen Stickstoff bei Rindern und 30% vom ausgeschiedenen Stickstoff bei Schweinen bereits im Stall und bei der Lagerung verloren gehen.

Nach Abzug dieser Stall- und Lagerverluste verbleibt der sogenannte "Stickstoff ab Lager". Besonders die Bedingungen und Verfahren der Gülleausbringung entscheiden über die Höhe der sogenannten Ausbringungsverluste, und damit, wieviel Stickstoff "feldfallend" auf die zu düngende Fläche aufgebracht wird. Die Ausbringungsverluste werden in Umsetzung der Nitrataktionsverordnung pauschal mit 13% bei den flüssigen Wirtschaftsdüngern Gülle und Jauche und mit 9% beim Festmist angesetzt. Diese Verlustansätze liegen in der Praxis, besonders unter ungünstigen Ausbringungsbedingungen, deutlich höher.

Grundsätzlich wird Ammoniumstickstoff im Boden gut festgehalten. Alle Maßnahmen, die dazu beitragen, dass der Stickstoff rasch in den Boden kommt, sorgen für eine gute Pflanzenverfügbarkeit. Eine Gülleeinarbeitung, möglichst zeitnah nach der Ausbringung, ist zwar nur auf unbestellten Ackerflächen möglich, vermindert aber Stickstoffverluste ganz wesentlich. Das zeigt auch Grafik 1.

Der Trockensubstanzgehalt der Gülle beeinflusst wesentlich ihre Fließfähigkeit. Nur dünnflüssige Güllen in Boden. Auch dadurch lässt sich eine hohe Stickstoffverwertung erreichen, weil die Abgasungsverluste niedrig bleiben. Die Fließfähigkeit zu erhöhen, ist besonders bei Rindergüllen mit höherem Trockensubstanzgehalt eine wirksame Maßnahme, in der Praxis aber nicht immer durchführbar. Fließfähigere Güllen erreicht man durch Verdünnen mit Wasser oder indem man den Trockensubstanzgehalts durch Separieren oder Einbringen in eine Biogasanlage verringert. Bei arrondierten Betrieben mit Gülleverschlauchung wird eine Gülleverdünnung mit Wasser eine vertretbare Empfehlung sein. Bei einer Gülleausbringung mit dem Fass und, hier besonders bei längeren Anfahrtswegen, ist das Verdünnen der Gülle hinsichtlich Zeit- und Kostenaufwand keine praxistaugliche Variante.

Auch das Separieren der Gülle ist mit hohen Kosten verbunden und wird nur für jene Betriebe eine Option sein, die einen Strohzukauf durch das Festsubstrat zum Einstreuen der Liegeboxen ersetzen können. Bei einer separierten Rindergülle bildet die nach Abtrennen des Feststoffanteils verbleibende Dünngülle keine Schwimmschichten mehr, ist sehr homogen und man muss sie vor dem Ausbringen nicht mehr aufrühren. Durch die sehr gute Fließfähigkeit ist die Futterverschmutzung auch ohne nachfolgende Niederschläge geringer und die Dünngülle infiltriert rasch in den Boden.

In Grafik 2 sieht man, dass bei dickflüssigen Güllen mit hohem Trockensubstanzgehalt die Stickstoffverluste deutlich höher liegen als bei verdünnten, fließfähigen Güllen mit niedrigem Trockensubstanzgehalt. Das rasch in den Boden infiltrierende Wasser bringt mehr Ammoniumstickstoff in den Boden.

Wirtschaftsdünger sind mengenmäßig die bedeutensten Nährstoffquellen für die heimische Landwirtschaft. Dies trifft nicht nur für Stickstoff zu, sondern auch für Phosphat und besonders für Kali. Die mittels Düngung zugeführten Nährstoffmengen über Mineraldünger liegen teilweise deutlich unter jenen aus den Wirtschaftsdüngern. Es ist anzunehmen, dass dies auch für Schwefel, Magnesium und Spurenelemente zutreffend ist.

In den letzten Jahren wurden auch die bandförmige Gülleausbringung mittels Schleppschlauch und zunehmend mittels Schleppschuh als Maßnahme für niedrigere Stickstoffverluste und eine hohe Stickstoffeffizienz eingesetzt. Durch die bandförmige Ablage der Gülle steht nur eine verringerte Oberfläche zur Gülleabgasung im Vergleich zur Ausbringung mit dem Prallteller zur Verfügung. Der Schleppschuh erweitert zudem den Zeitraum der Gülleausbringung auf Grünland- und Feldfutterflächen, da auch noch in bereits wieder angewachsenen Beständen gefahren werden kann und die Gülle nicht unbedingt in den ersten Tagen nach dem Schnitt ausgebracht werden muss. Damit eignet sich diese Technik auch für einen überbetrieblichen Einsatz besser. In Österreich werden aktuell durch die ÖPUL 2015-Maßnahme "Bodennahe Ausbringung von flüssigen Wirtschaftsdüngern und Biogasgülle“ nachweisbar zirka 3 Mio. Kubikmeter flüssiger Wirtschaftsdünger bodennah ausgebracht. Grafik 3 zeigt, dass die bandförmige Gülleablage durch den Schleppschlauch zu geringeren Ammoniakabgasungen führt. Die rote Linie mit etwa 90%-igem Verlust des Ammoniumsticksto ffes weist auf widrigste Umstände der Gülleausbringung hin: sommerliche Temperaturen, dicke Gülle und Ablage mit Prallteller auf die Grasnarbe. Eine Gülleinjektion in den Boden hat in der Praxis kaum Bedeutung, wäre aber hocheffizient.

Auch ohne Gülleverdünnung und verlustminimierender Ausbringungstechnik lassen sich Ammoniakverluste zum Teil verringern. Hohe sommerliche Temperaturen und warme abtrocknende Winde begünstigen Verluste. Wann immer es möglich ist, sollte man Gülle bei Tagen mit bedecktem Himmel und damit einhergehend etwas niedrigeren Temperaturen bevorzugt ausbringen. In Grafik 4 ist gut ersichtlich, dass die wesentlichsten Ammoniakverluste in den ersten Stunden nach der Gülleausbringung stattfinden. Dabei steigern höhere Temperaturen bei der Gülleausbringung auch die Ammoniakverluste. Bei 25 °C wurden deutlich höhere Verluste festgestellt als bei niedrigeren Temperaturen.

Viele Einflussfaktoren entscheiden darüber, wieviel Güllestickstoff bis zur Pflanze gelangt. Nur bei Kenntnis dieser Einflussfaktoren kann bewusst eine verlustarme Gülleausbringung angestrebt werden. Im Bereich der Güllelager sparen geschlossene Gruben über Jahrzehnte Ammoniak gegenüber offenen Gruben ein. Bei der Ausbringung wurde in den letzten Jahren überwiegend im Ackerland in verlustarme Technik investiert. Im Grünland- und Feldfutterbau hat die Schleppschlauchtechnik in der Praxis noch wenig überzeugt - Stichwort "Güllewürste" bei ausbleibendem Niederschlag nach der Ausbringung. Möglicherweise wird die Schleppschuhtechnik besser angenommen, zumindest dort, wo nicht die Hangneigung der begrenzende Faktor für den Einsatz dieser Technik darstellt.