Ressourcenschonender und effizienter Nährstoffeinsatz in pflanzenbaulichen Produktionssystemen

• Forschungsstelle: ART
• Projektnummer: 08.31.02.03
• Projekttitel Englisch: Titel Englisch Resource-saving and efficient nutrient management in plant production systems
• Kurztitel: Verbesserung der Nährstoffeffizienz

Schlüsselwörter (Englisch)

fertilisation, nitrogen, nutrient use efficiency, nutrient losses, phosphorus, soil analysis

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Die effiziente Nutzung von Nährstoffen in der landwirtschaftlichen Produktion ist einerseits aus Gründen der Ressourcenschonung (Phosphor), anderseits wegen der Umweltbelastung durch Nährstoffverluste (Ammoniak, Nitrat, Phosphor) eine grundlegende Voraussetzung für die Entwicklung und Optimierung von nachhaltigen Produktionssystemen. Die Nährstoffeffizienz wird im Wesentlichen durch die Dünger- und Bodeneigenschaften, das Aneignungsvermögen der Kulturpflanzen, den zeitlichen und mengenmässigen Bedarf der Pflanzen, die Bewirtschaftungsmassnahmen und die Witterung beeinflusst.

Im Rahmen der Ökologisierung der Landwirtschaft und der damit verbundenen Forderung zur besseren Nutzung der boden- und hofdüngerbürtigen Nährstoffe und zur Reduktion des betriebsexternen Düngereinsatzes ist eine Verbesserung der Nährstoffeffizienz für die Ertrags- und Qualitätssicherung von landwirtschaftlichen Produkten unabdingbar. Damit verbunden ist das Ziel einer Reduktion der Umweltbelastungen durch Nährstoffverluste aus der Landwirtschaft.

Das Projekt strebt die Nutzung von extern und intern erworbenem Grundlagenwissen (z. B. aus Projekt 08.31.02.02) für die anwendungsorientierte Weiterentwicklung von Anbausystemen und Düngungsverfahren im Hinblick auf die Steigerung der Effizienz der eingesetzten Nährstoffe an. Dieses Oberziel des Projekts soll einerseits durch gezielte Forschungsaktivitäten und andererseits durch die fachliche Unterstützung der geplanten neuen BLW-Programme für die nachhaltige Ressourcennutzung erreicht werden. Die Erkenntnisse aus diesen Arbeiten werden später in Düngungsgrundlagen integrierter und biologischer Anbausysteme für die Beratung und Praxis einfliessen und dienen auch wissenschaftlichen Zwecken wie der Ökobilanzierung oder der Modellierung von Nährstoffflüssen im System Boden-Pflanze-Dünger.

Projektziele (Deutsch)

1. Steigerung der Nährstoffeffizienz in Abhängigkeit von Bodeneigenschaften und Anbauverfahren:

a) Prüfung der Fragestellung, ob und unter welchen Bedingungen das bisher als optimal erachtete Niveau der Nährstoffversorgung des Bodens (= Versorgungsklasse C) im Hinblick auf eine Reduktion der Düngungskosten und Umweltbelastungen unter Beibehalt der Ertrags- und Qualitätssicherheit abgesenkt werden kann;

b) Abklärung des Potenzials des CULTAN-Verfahrens (Controlled Uptake Long Term Ammonium Nutrition) zur ertragswirksamen und verlustarmen Verwertung von Stickstoffmineraldüngern und neuen organischen Düngern z. B. aus der Hofdüngeraufbereitung und der Siedlungsentwäs­serung (Urinseparierung);

c) Optimierung der Düngungsstrategien zur Verbesserung der N-Effizienz bei Direktsaat;

d) Charakterisierung der Dünge- und Umweltwirkungen organischer Dünger, inkl. neuer Dünger aus Hofdüngeraufbereitung, (Co-)Vergärung oder Siedlungsentwässerung. Entwicklung von optimierten Verfahren zur bedarfsgerechten, ökologisch verträglichen Anwendung dieser Dünger, die v.a. im Biolandbau als hauptsächliche Nährstoffquelle dienen.

2. Beiträge zur Entwicklung und Erfolgskontrolle von BLW-Programmen für die nachhaltige Ressourcennutzung (Art. 77a und 77b LwG) im Bereich von Düngung und Nährstoffbewirtschaftung.

3. Auswertung und Publikation der Ergebnisse des STABIO-Versuchs (diese Arbeiten mussten im AP 2004-07 zurückgestellt werden).

4. Früherkennung von neuen Entwicklungen im Bereich der Düngung (neue Verfahren oder Düngerprodukte) im Hinblick auf eine ökologische Produktion landwirtschaftlicher Produkte.

Neue Kenntnisse/Literatur (Deutsch)

Demaria P., Flisch, R., Frossard, E. and Sinaj, S., 2005. Exchangeability of phosphate extracted by four chemical methods. Journal of Plant Nutrition and Soil Sciences 168(1), 89-93.

Hausherr R. M., Brack E. und Flisch R., 2007. Auswirkungen suboptimaler Düngung auf Ackerkulturen. Agrarforschung 14(9), 400-405.

Hausherr R.M., Conradin H. und Flisch R., 2006. P-Verluste in Wiesen auf drainierten grundnassen Böden. Agrarforschung 13(3), 102-107.

Spiess E., Irla E., Heusser J., Meier U., Ballmer T., Gut F., Richner W., Scherrer C., Wüthrich R. und Hebeisen, T., 2006. Depot-Injektion von ammoniumhaltigen Düngern nach dem CULTAN-System – Feldversuche bei Kartoffeln und Zuckerrüben bringen vor allem mit konzentrierter Gülle viel ver­sprechende Ergebnisse. ART-Berichte 657, 16 p.

Spiess E., Irla E., Heusser J., Meier U., Ballmer T., Gut F., Richner W., Scherrer C., Wüthrich R. und Hebeisen T., 2006. Depot-Injektion von ammoniumhaltigen Düngern nach dem CULTAN-System. Teil 1: Grundlagen und bisherige Ergebnisse. Kartoffelbau 11, 494-499.

Projektspezifische Kosten (Deutsch)

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