Im Maßnahmenraum Südliches Ried startete die WRRL-Beratung am 15.01.2012 mit dem Wasserverband Hessisches Ried als Maßnahmenträger.
Seit dem 01.01.2016 wird die WRRL-Beratung durch den Wasser-, Boden- und Landschaftspflegeverband Hessen durchgeführt.
Der Maßnahmenraum Südliches Ried umfasst die Gemarkungen:
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Herbst-Nmin-Gehalte 2016 im Südlichen Ried
Die Herbst-Nmin-Beprobung im Maßnahmenraum (MR) Südliches Ried fand im Zeitraum vom 03. bis 23.11.2016 statt. Es wurden insgesamt 97 Flächen bis in eine Bodentiefe von 90 cm beprobt und die Nmin-Gehalte in den Bodenschichten von 0-30, 30-60 und 60-90 cm analysiert und ausgewertet.
In Abbildung 1 sind die Ergebnisse der Analysen nach den Kulturen und Kulturgruppen als Summe der Mediane in 0-90 cm Bodentiefe dargestellt. Unter der Kategorie „Sonstige“ sind Kartoffeln, Erdbeeren, Rollrasen, Sojabohnen, Winterraps und Spargel zusammengefasst. Der Median aller ausgewerteten Flächen lag mit 53 kg N/ha über dem Orientierungswert GW-Schutz. Auf Flächen mit Grünland und nach Zuckerrüben wurden mit jeweils 16 und 30 kg N/ha mittlere Nmin-Werte unter dem Orientierungswert gemessen. Die durchschnittlichen Nmin-Gehalte nach den anderen Kulturen lagen überwiegend zwischen 50 und 100 kg N/ha in 0-90 cm. Nur für die Flächen nach Zwiebeln und unter der Kategorie „Sonstige“ wurden mit 104 kg N/ha und 149 kg N/ha höhere mittlere Nmin-Werte ermittelt. Der höchste gemessene Nmin-Wert lag mit 305 kg N/ha auf einer Fläche nach einer der Kulturen unter „Sonstige“. Auf dieser Fläche wurde Kompost ausgebracht, dessen organische Komponenten innerhalb eines längeren Zeitraumes mineralisiert werden. Dies könnte eine Ursache für den hohen Nmin-Wert sein. Die zweite Fläche mit einem sehr hohen Nmin-Wert von 233 kg N/ha wurde erstmalig beprobt und der Betrieb neu in die WRRL-Beratung aufgenommen. Die Fläche wird zukünftig regelmäßig beprobt, der Nmin-Verlauf beobachtet, die möglichen Ursachen der Nmin-Ergebnisse mit dem Betriebsleiter erörtert und Strategien zur Reduzierung des Nmin-Wertes ausgearbeitet. Der niedrigste Nmin-Wert wurde mit 9 kg N/ha unter Grünland gemessen.
Abbildung 1 - Ergebnisse der Herbst-Nmin-Beprobung im Jahr 2016 im MR Südliches Ried dargestellt als Median der Bodenschicht 0-90 cm (Summe der Mediane 0-30 cm, 30-60 cm und 60-90 cm), nach den jeweiligen Kulturen und Kulturgruppen. Die Minima und Maxima sind als Spannweiten dargestellt. Die Anzahl (n) der ausgewerteten Proben steht in den Balken. In den Kulturgruppen sind folgende Kulturen zusammengefasst:
Sonstige: Kartoffeln, Erdbeeren, Rollrasen, Sojabohnen, Winterraps, Spargel
In Abbildung 2 sind die Ergebnisse als Mediane der drei Bodenschichten 0-30, 30-60 und 60-90 cm dargestellt. Der Gesamtmedian der Nmin-Werte aus dem Südlichen Ried zeigt eine höhere Nmin-Konzentration im Oberboden (0-30 cm) als in der darunter liegenden Schicht. In den Bodenschichten 0-30 und 30-60 cm wurden durchschnittlich jeweils 25 und 19 kg N/ha gemessen. Bei fast allen Kulturen wurde in der Bodenschicht 0-30 cm mehr Nmin gemessen als in der Schicht 30-60 cm. Daraus lässt sich schließen, dass auf den beprobten Flächen im Südlichen Ried bisher kaum eine Nmin-Verlagerung in tiefere Bodenschichten stattgefunden hat. Nach Wintergerste waren die durchschnittlichen Nmin-Gehalte in den beiden oberen Bodenschichten gleichmäßig verteilt. Nur nach Zwiebeln und der Kategorie „Sonstige“ war der mittlere Nmin-Gehalt in der Bodenschicht 30-60 cm höher als in 0-30 cm.
Abbildung 2 - Ergebnisse der Herbst-Nmin-Beprobung im Jahr 2016 im MR Südliches Ried dargestellt als Mediane in den Tiefen 0-30, 30-60 und 60-90 cm nach den jeweiligen Kulturen und Kulturgruppen. Die Anzahl (n) der ausgewerteten Proben steht in den Balken. In den Kulturgruppen sind folgende Kulturen zusammengefassst:
Sonstige: Kartoffeln, Erdbeeren, Rollrasen, Sojabohnen, Winterraps, Spargel.
Fazit
Generell wurden bei der Herbstbeprobung 2016 vergleichsweise hohe Rest-N-Gehalte gemessen. Die für viele Kulturen und Kulturgruppen verhältnismäßig hohen Rest-N-Gehalte könnten eine Folge der im Allgemeinen ungünstigen Witterungsbedingungen mit geringen Ernteerträgen und Nährstoffentzügen sein (Abbildung 3). Ähnlich hohe Rest-Nmin-Gehalte in den benachbarten WRRL-Maßnahmenräumen scheinen diese Vermutung zu bestätigen. Besonders nach Getreide und Raps wurden häufig hohe Nmin-Werte ermittelt. Die Kultur Zuckerrübe, die im Vergleich zu anderen Kulturen erst spät im Jahr geerntet wird, konnte vielerorts gute Ernteerträge mit hohen Nährstoffentzügen erzielen. Diese Tatsache spiegelt sich auch in den gemessenen niedrigen Herbst-Nmin-Werten wieder.
Nach fast allen Kulturen und Kulturgruppen lassen sich Ausreißer mit sehr hohen Nmin-Gehalten feststellen. Diese können größtenteils auf langjährig organisch gedüngten Flächen beobachtet werden. Einige Ausreißer lassen sich auch durch eine bereits vor der Nmin-Probenahme erfolgte Düngung für die Folgekultur erklären.
Bei der Betrachtung der Herbst-Nmin-Werte für das gesamte Hessische Ried und für die Maßnahmenräume Nördliches Ried, Südliches Ried und Bergstraße ließen sich zur Herbstbeprobung lediglich nach einzelnen Kulturen Anzeichen einer Verlagerung in tiefere Bodenschichten erkennen.
Im MR Riedsande mit überwiegend sandigen Standorten konnte bodenartbedingt eine beginnende Verlagerung nach fast allen Kulturen und Kulturgruppen dokumentiert werden.
Abbildung 3 - Menge und Verteilung der Niederschläge [mm/m²] und Verlauf der Temperaturen [°C], (2 m auf der Erdoberfläche) in den Jahren 2014, 2015 und 2016 an der Wetterstation Allmendfeld
Im Herbst 2015 wurden 71 Acker- und Gemüse-Dauerbeobachtungsflächen im Maßnahmenraum (MR) Südliches Ried auf ihre Rest-Nmin-Gehalte beprobt. Die Probenahme erfolgte im Zeitraum vom 10.11. bis 02.12.2015.
Aufgrund der Trockenheit im Herbst 2015 konnten nicht alle Flächen bis in die Tiefe von 90 cm beprobt werden. Um vergleichbare Ergebnisse zu erhalten, wurden für die aktuelle Auswertung daher nur 56 Flächen berücksichtigt, die im Bereich 0 bis 90 cm beprobt werden konnten.
In Abbildung 1 sind die Mediane der Rest Nmin-Gehalte dieser Flächen unterteilt nach den drei beprobten Bodenschichten dargestellt. Der Gesamt-Median aller ausgewerteten Dauerbeobachtungsflächen liegt mit 76 kg N/ha über dem für den Grundwasserschutz als unproblematisch angesehenen Wert von 45 kg N/ha. Insgesamt erzielen ca. 29 % der beprobten Flächen in der Bodenschicht 0-90 cm Rest-Nmin-Gehalte unterhalb dieses Orientierungswertes. Die Flächen unter „Sonstige Wintergetreide“ (Triticale, Roggen) mit 33 kg N/ha, „Zuckerrüben“ mit 34 kg N/ha und „Sonstige“ (Rollrasen, Erdbeeren, keine Angabe) mit 19 kg N/ha weisen Rest-Nmin-Werte auf, die aus Sicht des Grundwasserschutzes als tolerierbar gelten (Abb. 1).
Abb. 1: Mediane der Rest Nmin-Gehalte der drei beprobten Bodenschichten [kg N/ha] unter den Erntefrüchten 2015 (Kategorie Sonstige Wintergetreide: Triticale, Roggen; Kategorie Sonstige: Rollrasen, Erdbeeren, keine Angabe)
Die Mediane der Rest Nmin-Werte der anderen Kulturen liegen über diesem Orientierungswert. Die höchsten Nmin-Werte wurden unter Zwiebeln mit einem Median von 170 kg N/ha und Kartoffeln mit 142 kg N/ha festgestellt. Bei annähernd allen Kulturen wurde die höchste Rest-Nmin-Konzentration in der obersten Bodenschicht gemessen. Ausnahmen bilden nur „Sonstige Wintergetreide“ und „Kartoffeln“ bei denen der Median in der Schicht 30-60 cm am höchsten war. Dementsprechend kann davon ausgegangen werden, dass bis zur Probenahme noch keine Auswaschung in tiefere Bodenschichten stattgefunden hat. Je nach Kultur befinden sich durchschnittlich 22 % bis 58 % der gemessenen Stickstoffmenge noch in der obersten Bodenschicht.
Die Sommertrockenheit (Abb. 5) und die daraus resultierenden geringeren Erträge und Nährstoffentzüge durch das Erntegut führten 2015 zu erhöhten Rest‑Nmin‑Gehalten. Vor allem auf nicht beregneten Flächen konnte der eingesetzte Dünger häufig nicht vollständig gelöst und von den Pflanzen aufgenommen werden.
In Abbildung 2 sind die Spannweiten der gemessenen Rest-Nmin-Werte dargestellt. Die Maxima unter allen beprobten Kulturen liegen über dem Orientierungswert von 45 kg N/ha. Die Minima unter Winterweizen und Kartoffeln entsprechen ungefähr dem Orientierungswert. Die Minima unter Zwiebeln, Mais und Winterraps liegen deutlich über diesem Wert. Der höchste Nmin-Wert wurde mit 215 kg N/ha unter Zwiebeln ermittelt. Der niedrigste Nmin-Wert wurde mit 9 kg N/ha unter „Sonstige Wintergetreide“ gemessen.
Abb. 2: Mediane und Spannweiten der Rest Nmin-Gehalte [kg N/ha] unter den Erntefrüchten 2015 (Kategorie Sonstige Wintergetreide: Triticale, Roggen; Kategorie Sonstige: Rollrasen, Erdbeeren, keine Angabe)
Abb. 3: Mediane und Spannweiten der Rest Nmin-Gehalte [kg N/ha] unter den Erntefrüchten 2015 im gesamten Hessischen Ried (Kategorie Gemüse Sonstige: Kohl, Erbsen, Buschbohnen; Sonstige: Ackergras, Kleegras, Luzerne, Sojabohnen, Blumen, Himbeeren, Stilllegung, Dauergrünland)
Rest-Nmin-Gehalte im Südlichen Ried im Vergleich zum gesamten Hessischen Ried
Beim Vergleich der Werte des MR Südliches Ried mit denen des gesamten Hessischen Rieds lässt sich feststellen, dass die mittleren Rest-Nmin-Gehalte der meisten vergleichbaren Kulturen höher liegen als im Durchschnitt der Werte des gesamten Hessischen Rieds (Abb. 3). Insgesamt gesehen liegen die Rest-Nmin-Gehalte im MR Südliches Ried mit 76 kg N/ha um ca. 9 % höher als im gesamten Hessischen Ried mit 70 kg N/ha. Unter Winterraps und Zwiebeln wurden im Südlichen Ried deutlich höhere mittlere Rest-Nmin-Gehalte gemessen als im gesamten Hessischen Ried. Auf Zuckerrübenflächen hingegen liegen die Rest-Nmin-Gehalte mit einem Median von 34 kg N/ha etwas niedriger als im gesamten Hessischen Ried. Die Kategorie „Sonstige Wintergetreide“ zeigt zwar einen deutlichen Unterschied zwischen dem Südlichen Ried und dem Hessischen Ried, jedoch lässt sie sich nur bedingt vergleichen, da hier verschiedene Einzelkulturen zusammengefasst wurden.
Zudem wurde auf einzelnen Flächen bereits vor der Nmin-Probenahme nach der Ernte der Hauptfrucht und zu Beginn der Folgefrucht (Zwischenfrucht, Winterrungen) gedüngt. Der gemessene Rest-Nmin-Gehalt dieser Flächen lässt daher kaum Rückschlüsse auf die Kulturführung der Hauptkultur zu.
Bei Betrachtung der Rest-Nmin-Gehalte müssen standort- und kulturartspezifische Einflussfaktoren berücksichtigt werden. Auf Böden mit hohem Mineralisierungspotenzial lassen sich hohe Rest-Nmin-Werte unter anderem mit der N-Nachlieferung aus dem Boden bis zur Probenahme begründen. Vor allem in der Zeit von Mai bis August können je nach Temperatur und Bodenfeuchte 20 bis 80 kg N/ha aus dem Bodenvorrat nachgeliefert werden. Auch lassen sich bei einigen Erntefrüchten kulturartbedingte erhöhte Rest-Nmin-Gehalte beispielsweise durch auf dem Feld verbliebene Erntereste kaum vermeiden.
Entwicklung der Rest-Nmin-Gehalte in den Jahren 2012 bis 2015 im Südlichen Ried
Im Vergleich mit den Ergebnissen der Rest-Nmin-Gehalte aus dem Vorjahr lässt sich feststellen, dass der prozentuale Anteil an Bodenproben mit Messwerten unterhalb des Orientierungswertes Grundwasserschutz im Jahr 2014 bei 40 % und im Jahr 2015 bei 29 % lag. Im Jahr 2014 wurde im Südlichen Ried ein Gesamt-Median von 55 kg N/ha und im Jahr 2015 von 76 kg N/ha gemessen (Abb. 4).
Es muss jedoch beachtet werden, dass ein direkter Vergleich der Gesamt-Mediane im Jahresvergleich nur bedingt aussagekräftig ist, da sich die Gesamtflächenanzahl und der Umfang einer angebauten Kultur von Jahr zu Jahr deutlich unterscheiden können.
Abb. 4: Vergleich der Rest-Nmin-Gehalte [kg N/ha] und Flächen-anzahl in den Jahren 2012 bis 2015 im Südlichen Ried
Im Jahr 2014 wurden durchschnittlich 60-70 % der gemessenen Rest-Stickstoffmenge in Bodenschichten tiefer als 30 cm festgestellt. Vermutlich führten die starken Niederschläge im Juli und August 2014 (Abb. 5) bereits zu einer Verlagerung des Stickstoffs in tiefere Bodenschichten. Im Jahr 2015 befanden sich zum Zeitpunkt der Probenahme noch 50 % der Gesamt-Rest-Nmin-Gehalte in der Bodenschicht 0-30 cm.
Wie bereits dargestellt, wurden insgesamt gesehen im Vergleich zu 2014 jedoch höhere Rest-Nmin-Gehalte im Boden gemessen. Die hohen Rest-Nmin-Gehalte im Jahr 2015 sind unter anderem auf die Sommertrockenheit zurück zu führen, die in einigen Fällen zu geringeren Erträgen und folglich zu geringeren Nährstoffentzügen durch die Erntefrucht geführt hat.
Abb. 5: Niederschlagsmengen [mm/m2] und Temperaturmittelwerte [°C] nach Monaten in den Jahren 2014 und 2015