Im Maßnahmenraum Nördliches Ried startete die WRRL-Beratung am 01.11.2013 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 Nördliches Ried umfasst die Gemarkungen:
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Herbst-Nmin-Gehalte 2016 im Nördlichen Ried
Für den Maßnahmenraum (MR) Nördliches Ried wurden im Zeitraum vom 09.11 bis 23.11.2016 143 Flächen auf Herbst-Nmin beprobt und ausgewertet. Die Ergebnisse der Beprobung sind zusammen mit den jeweiligen Kulturen und Kulturgruppen in Abbildung 1 dargestellt. Der Gesamtmedian aller im Nördlichen Ried beprobten Flächen liegt mit 69 kg N/ha über dem Orientierungswert GW-Schutz.
Nur die Mediane nach Zuckerrüben und Körnerfenchel lagen mit 36 und 44 kg N/ha unter dem Orientierungswert GW-Schutz. Die Mediane nach Sommergerste, Sommergetreide und Sonstige (Blumen und Zierpflanzen, Blühfläche, Dauergrünland, Erdbeeren, Spargel und Stilllegung) lagen mit 55, 53 und 58 kg N/ha leicht über dem Orientierungswert. Nmin-Mediane mit über 100 kg N/ha wurden auf Flächen nach Hartweizen, Zwiebeln und Leguminosen mit 131, 124 und 111 kg N/ha gemessen. Die Spannbreite der gemessenen Nmin-Werte reichte von 15 kg N/ha nach Zuckerrüben bis 253 kg N/ha nach Winterweizen. Die höchsten gemessenen Nmin-Werte wurden mit 253, 211 und 230 kg N/ha nach Winterweizen, Wintergerste und Gemüse festgestellt. Die Böden dieser Flächen besitzen einen hohen Tonanteil und damit von Natur aus ein hohes Mineralisationspotential. Zudem werden diese seit vielen Jahren organisch gedüngt. Als Folge dieses Mineralisationsvermögens und der langjährigen organischen Düngung dieser Flächen, können, je nach Witterung erhöhte Nmin-Gehalte im Boden auftreten. In Zusammenarbeit mit den betreffenden Bewirtschaftern werden Strategien erarbeitet, um das Risiko erhöhter Nmin-Gehalte in der vegetationsfreien Zeit möglichst zu minimieren.
Abbildung 1 - Ergebnisse der Herbst-Nmin-Beprobung im Jahr 2016 im MR Nördliches 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 Getreide: Braugerste, Winterbraugerste, GPS-Getreide, Hafer, Sommerweizen, Triticale, Winterroggen;
Kräuter: Petersilie, Schnittlauch;
Sonstige: Blühfläche, Blumen und Zierpflanzen, Dauergrünland, Erdbeeren, Spargel, Stilllegung, Gemüse
In Abbildung 2 sind die Ergebnisse, unterteilt nach den Bodentiefen 0-30, 30-60 und 60-90 cm, dargestellt. Deutlich erkennbar befand sich über alle Kulturen gesehen im Zeitraum der Probenahme der größte Teil der Nmin-Menge in den beiden oberen Bodenschichten. Die Verteilung der Nmin-Mengen in den beiden oberen Schichten ist relativ gleichmäßig mit tendenziell höheren Nmin-Gehalten in der Schicht 0-30 cm. Nur nach Winterraps, Leguminosen und Körnerfenchel waren die Werte in der Bodenschicht 30-60 cm höher als in der darüber liegenden Bodenschicht. In der untersten Bodenschicht (60-90 cm) konnten über fast alle Kulturen hinweg vergleichsweise geringe Nmin-Gehalte ermittelt werden. Eine Nitratverlagerung in die auswaschungsgefährdete Bodenschicht 60-90cm konnte daher im Herbst nicht festgestellt werden.
Abbildung 2 - Ergebnisse der Herbst Nmin–Beprobung im Jahr 2016 im MR Nördliches 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 zusammengefasst:
Sonstige Getreide: Braugerste, Winterbraugerste, GPS-Getreide, Hafer, Sommerweizen, Triticale, Winterroggen;
Kräuter: Petersilie, Schnittlauch;
Sonstige: Blühfläche, Blumen und Zierpflanzen, Dauergrünland, Erdbeeren, Spargel, Stilllegung, Gemüse
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 116 Acker- und Gemüse-Dauerbeobachtungsflächen im Maßnahmenraum (MR) Nördliches Ried auf Rest-Nmin untersucht. Die Probenahme erfolgte im Zeitraum vom 12.11. bis 03.12.2015.
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 59 Flächen berücksichtigt, die im Bereich 0 bis 90 cm beprobt werden konnten.
In Abbildung 1 sind die Mediane der Rest-Nmin-Gehalte unterteilt nach den drei beprobten Bodenhorizonten dargestellt. Der Gesamt-Median aller ausgewerteten Dauerbeobachtungsflächen liegt mit 82 kg N/ha über dem für den Grundwasserschutz als unproblematisch angesehenen Wert von 45 kg N/ha. Insgesamt erzielen 22 % der ausgewerteten Flächen Rest-Nmin-Gehalte unterhalb dieses Orientierungswertes. Nahezu alle Mediane der aufgeführten Kulturen und Kulturgruppen überschreiten den Orientierungswert Grundwasserschutz von 45 kg N/ha.
Die Erntefrucht Wintergerste und die Erntefruchtkategorie Getreide liegen mit Rest-Nmin-Gehalten ≥ 100 kg N/ha deutlich über diesem angestrebten Wert. Die Flächen der Erntefrucht Zuckerrübe bzw. der Kulturgruppe „Sonstige“ weisen mit 34 kg N/ha und 18 kg N/ha dagegen Rest-Nmin-Gehalte auf, die aus Sicht des Grundwasserschutzes als tolerierbar gelten.
Abb. 1: Mediane der Rest-Nmin-Gehalte [kg N/ha] der drei beprobten Bodenschichten unter den Erntefrüchten 2015 (Kategorie Sonstige: Grünland, Erdbeeren, Sojabohnen, Luzerne; Kategorie Gemüse: Buschbohnen, Erbsen, Zwiebeln)
Besonders bei den Getreidearten zeigen sich hohe Rest-Nmin-Gehalte in den oberen beiden Bodenschichten. Die Sommertrockenheit 2015 (Abb. 5) und die daraus resultierenden geringeren Erträge und Nährstoffentzüge durch das Erntegut führten zu erhöhten Rest‑Nmin‑Gehalten. Vor allem auf nicht beregneten Getreideflächen konnte der eingesetzte Dünger häufig nicht vollständig in Ertrag bzw. Eiweißgehalt umgesetzt werden. Bei den meisten Anbaufrüchten befinden sich relativ geringe Rest-Nmin-Gehalte in der Bodenschicht 60-90 cm.
Eine beginnende Verlagerung des Stickstoffs durch Niederschläge kann daher noch nicht beobachtet werden. Der höchste Rest-Nmin-Wert im Nördlichen Ried wurde mit 262 kg N/ha unter einer zum Zeitpunkt der Probenahme unbekannten Kultur ermittelt. Der niedrigste Rest-Nmin-Wert wurde mit 10 kg N/ha unter Winterweizen gemessen (Abb. 2). Insgesamt gesehen liegen die Rest-Nmin-Gehalte im MR Nördliches Ried mit 82 kg N/ha etwas höher als im gesamten Hessischen Ried mit durchschnittlich 70 kg N/ha (Abb. 3).
Abb. 2: Mediane und Spannweiten der Rest-Nmin-Gehalte [kg N/ha] unter den Erntefrüchten 2015 im Nördlichen Ried (Kategorie Sonstige: Grünland, Erdbeeren, Sojabohnen, Luzerne; Kategorie Gemüse: Buschbohnen, Erbsen, Zwiebeln)
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 Nördlichen Ried im Vergleich zum gesamten Hessischen Ried
Beim Vergleich der Rest-Nmin -Gehalte des MR Nördliches Ried mit den Nmin-Gehalten des Hessischen Rieds lässt sich feststellen, dass die meisten vergleichbaren Kulturen und Kulturgruppen ähnliche oder leicht höhere Rest-Nmin-Gehalte aufweisen als im Durchschnitt des Hessischen Rieds (Abb. 3). Es muss aber beachtet werden, dass es sich teilweise nur um wenige beprobte Flächen einer Kultur handelt. Ein repräsentativer Vergleich ist daher kaum möglich.
Zudem wurde auf einzelnen Flächen bereits vor der Nmin-Probenahme nach der Ernte der Hauptfrucht und zu Beginn der Folgefrucht (Zwischenfrucht, Winterrung) 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 2014 und 2015 im Nördlichen Ried
Im Vergleich mit den Ergebnissen der Rest-Nmin-Gehalte aus dem Vorjahr ist festzustellen, dass der prozentuale Anteil an Bodenproben mit Messwerten unterhalb des Orientierungswertes Grundwasserschutz im Jahr 2014 bei 36 % und im Jahr 2015 bei 22 % lag. Es wurde ein Gesamt-Rest-Nmin-Median aller untersuchten Flächen von 57 kg N/ha in 2014 und 83 kg N/ha in 2015 gemessen (Abb. 4).
Abb. 4: Vergleich der Rest Nmin-Gehalte [kg N/ha] und Flächenanzahl in den Jahren 2014 und 2015 im Nördlichen Ried
Es muss aber 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.
Ein wesentlicher Unterschied zwischen den Rest-Nmin-Gehalten 2014 und 2015 ergibt sich bei der Betrachtung der Nmin-Verteilung in den einzelnen Bodenschichten.
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 bereits zu einer Verlagerung des Stickstoffs in tiefere Bodenschichten.
In 2015 konnte auf Grund der Sommertrockenheit unter den meisten Kulturen trotz einsetzender Herbstniederschläge keine Verlagerung des Stickstoffs in tiefere Bodenschichten beobachtet werden. Ungefähr 50 % der Gesamt-Rest-Nmin-Gehalte befanden sich zum Zeitpunkt der Probenahme 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 Vergleich zu 2014 sind unter anderem auf die Sommertrockenheit 2015 zurück zu führen (Abb. 5), die in einigen Fällen zu geringeren Erträgen und folglich zu geringeren Nährstoffentzügen durch die Erntefrucht geführt hat.
Vor allem auf nicht beregneten Flächen konnte der eingesetzte Dünger häufig nicht vollständig in Ertrag umgesetzt werden. Die relativ hohen Rest-Nmin-Gehalte bei Getreide scheinen diese Annahme zu belegen.
Abb. 5: Niederschlagsmengen [mm/m2] und Temperaturmittelwerte [°C] nach Monaten in den Jahren 2014 und 2015