Kolbe, Hartmut and Meyer, Dietmar (2021) Schlaggenaue Analyse von 32 Betrieben des ökologischen Landbaus im Freistaat Sachsen: Nährstoff- und Humusmanagement. [Field plot-specific analysis of 32 organic farms in Saxony: nutrient and organic matter management.] Berichte über Landwirtschaft, 99 (2), pp. 1-38.
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Summary
In dieser Untersuchung wurden Daten zur Nährstoff- und Humusversorgung sowie zur Fruchtfolgegestaltung von 32 ökologisch wirtschaftenden Landwirtschaftsbetrieben im Freistaat Sachsen über einen Zeitraum von 6 Jahren gesammelt und ausgewertet. Insgesamt stand Datenmaterial von 810 ökologisch bewirtschafteten Ackerschlägen mit zusammen mehr als 6.700 ha LN zur Verfügung. Die Beurteilung des Nährstoff- und Humusmanagement der Betriebe erfolgte in der Regel anhand von an die spezifischen Bedingungen des Ökolandbaus angepassten Verfahren des VDLUFA für den pH-Wert und die pflanzenverfügbaren Bodengehalte der Hauptnährstoffe mit einer 3-stufigen Bewertungsskala (gering, optimal, hoch). Ergänzend wurden Schlag-Bilanzen für die Hauptnährstoffe und für den Humus und der Düngebedarf mit dem Programm BEFU bzw. BESyD, Teil Ökolandbau, berechnet. Entsprechend dem Minimumgesetz wurde bei Vorlage einer unzureichenden Versorgung der zu erwartende Ertragsausfall der Fruchtarten aus Dauerversuchen abgeleitet und für die Ackerschläge quantitativ berechnet. Die Ergebnisse der Untersuchung wurden zunächst im Betriebsvergleich (Gesamtheit, Futterbau, Feldgemüse, Marktfrucht) dargestellt und analysiert. Um eine hohe Aussagekraft zum Nährstoffmanagement zu erlangen, stand weiterhin eine schlagweise Auswertung der Ergebnisse im Mittelpunkt der Arbeiten. Hierfür wurde eine spezielle tabellarische Darstellungsform entwickelt, womit ein schneller Überblick über den Versorgungszustand der einzelnen Schläge der Betriebe gewonnen werden konnte, deren Einsatz auch zukünftig in der Beratungspraxis zur Abschätzung des Handlungsbedarfs Vorteile bringen kann. Insgesamt wurde ermittelt, dass in der Summenwirkung auf 66 % der untersuchten Ackerschläge ertragsbegrenzende Mängel im Nährstoffmanagement bestehen. Nur auf einem Betrieb wurden keine unterversorgten Flächen gefunden. Von den 10 untersuchten Kriterien lagen im Durchschnitt annähernd 2 Nährstofffaktoren auf jeder Fläche im Mangelbereich. Im Einzelnen werden folgende Mängel-Häufigkeiten ermittelt: pH-Wert 37 %, N-Salden 18 %, Humussalden 17 %, P-Gehalte Boden 15 %, K-Gehalte Boden 13 %, P-Salden 13 %, K-Salden 9 %, Mg- und S-Salden <2 % der Ackerschläge. Im Durchschnitt der Flächen wurde auf Grund dieser Ergebnisse im Vergleich zu optimalen Nährstoffbedingungen ein definitiver Ertragsausfall von 11 % berechnet. Auf den betroffenen Schlägen lag der Ertragsausfall sogar bei 18 % (absolute Schwankung 10 – 32 %). Demgegenüber waren bisher nur 25 % der Ackerschläge von zu hohen Nährstoffgehalten (P) oder -salden (N, P, Humus) betroffen, die auf eine potenzielle Umweltgefährdung hinweisen könnten, vor allem auf Betrieben mit Feldgemüseanbau. Durch Szenarienrechnungen konnte ermittelt werden, dass die Gehalte des Bodens an P und K und die entsprechende Klassifizierung in einem Zeithorizont von 10 Jahren um 10 – 14 % weiter abnehmen und dadurch die Nährstoffkreisläufe sich noch weiter öffnen werden, wenn an der bestehenden Bewirtschaftung mit deutlich zu niedrigen Salden an Grundnährstoffen festgehalten wird. Als Lösungsansatz erscheint die großflächige Anwendung einer Entzugsdüngung für den Ökolandbau wenig geeignet zu sein. Demgegenüber haben weitere Szenarien aufgezeigt, dass durch periodischen und schlagweisen Einsatz von Methoden der Bodenuntersuchung, Düngebedarfsermittlung und Nährstoffbilanzierung, z.B. mit Hilfe speziell für den Ökolandbau erstellten PC-Modellen, eine rasche Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit und Nachhaltigkeit in den Betrieben erreicht werden kann. Das hierfür notwendige Instrumentarium steht zur Umsetzung in der landwirtschaftlichen Praxis des Ökolandbaus seit längerer Zeit zur Verfügung. Entsprechende Methoden des Nährstoffmanagements sollten zukünftig auch in Lehre, Schulung und Beratung einen höheren Stellenwert erhalten.
Summary translation
In this survey, data regarding nutrient and humus supply as well as crop rotation arrangement for 32 organic farms in the German federal state of Saxony were collected and evaluated over a six year period. In total, a data set from 810 organically cultivated arable field plots of over 6.700 hectares of farmland was available. The farms’ nutrient and humus management was generally assessed on the basis of the VDLUFA methods, specifically adapted for organic farming, for pH value and plant available soil contents of main nutrients, using a 3-step rating scale (low, optimal, high). In addition, field plot balances for the main nutrients and for organic matter and the fertilizer requirement were calculated with the program BEFU or BESyD, part organic farming. According to the law of the minimum, the expected crop yield loss was derived from long-term trials and was quantitatively calculated for arable plots when an insufficient supply was determined. The results of the study were initially presented and analyzed as farm comparison (entirety, fodder, field vegetables, cash crop farming). Furthermore, to improve the informative value concerning nutrient management, works focused on a field plot-based evaluation of the findings. For this purpose, a specific tabular form of presentation was developed, which allows a quick overview of the farm single plot supply status, and shall be of future use for consultation in connection with estimates regarding needs for improvement. Overall, in the sum effect, yield-limiting deficits in terms of nutrient management were determined on 66 % of the arable plots examined. On one farm only, no undersupplied arable plots were found. An average of nearly 2 nutrient factors out of a total of 10 criteria examined was located in the deficiency range on every field plot. The following individual deficit frequencies were determined: pH value 37 %, N balance 18 %, humus balance 17 %, P content soil 15 %, K content soil 13 %, P balance 13 %, K balance 9 %, Mg and S balances <2 % of the field plots. Compared to optimal nutrient requirements, these results indicate a definitive yield loss of 11 % calculated as an average of all plots. On the affected plots, yield decrease had reached 18 % (absolute variation 10 – 32 %). In contrast, only 25 % of the arable plots were affected by excessive nutrient contents (P) or balances (N, P, humus), which could suggest a potential environmental risk especially on farms which cultivate field vegetables. Based on basic nutrient balances, which were clearly too low, scenario calculations were able to determine that the soil concentrations of P and K and the corresponding classification will continue to decrease by 10 – 14 % in a 10-year timeframe, consequently expanding nutrient cycles even further. The large-scale application of a tailored fertilizer replacement does not seem particularly suitable for organic farming conditions. In contrast, further scenarios have shown that using methods of periodic and plot-wise soil analysis, fertilizer recommendation and nutrient balancing, aided for instance by specially established PC models for organic farming, soil fertility and farm sustainability can rapidly be achieved. The required instruments have been available for use in organic farming for quite some time now. Corresponding methods of nutrient management in education, training and consulting should gain greater emphasis in the future.
| EPrint Type: | Journal paper |
|---|---|
| Keywords: | Ökologischer Landbau, Bundesland Sachsen, Betriebserhebungen, Bodenuntersuchung, Nährstoffbilanzen, Humusbilanzen, Stickstoff, legume N2-Bindung, Phosphor, Kalium, Magnesium, Schwefel, pH-Wert, Ermittlung Ertragsausfall der Fruchtarten, Handlungsbedarf |
| Agrovoc keywords: | Language Value URI German - Deutsch ökologische Landwirtschaft -> alternative Landwirtschaft http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_28792 German - Deutsch Betriebsvergleich -> Betriebsergebnis http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_28692 German - Deutsch Bodenuntersuchung (Feld) http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_8595c402 German - Deutsch Nährstoffbilanz (Pflanze) http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_35711 German - Deutsch Humus http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_3693 German - Deutsch Nährstoffmanagement http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_330697 German - Deutsch Leguminose http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_4255 German - Deutsch Nährstoffmangel (Boden) -> Mangelerscheinung des Bodens http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_7166 German - Deutsch Ertragsverluste http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_330605 German - Deutsch Handlungsplan -> Aktionsplan http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_50149 |
| Subjects: | Crop husbandry > Crop combinations and interactions Crop husbandry > Production systems > Cereals, pulses and oilseeds Crop husbandry > Composting and manuring Food systems > Recycling, balancing and resource management Soil > Nutrient turnover Knowledge management > Education, extension and communication |
| Research affiliation: | Germany > Federal States > Saxonia |
| ISSN: | 2196-5099 |
| DOI: | 10.12767/buel.v99i2.315 |
| Deposited By: | Kolbe, Dr. Hartmut |
| ID Code: | 51721 |
| Deposited On: | 29 Sep 2023 12:34 |
| Last Modified: | 29 Sep 2023 12:34 |
| Document Language: | German/Deutsch |
| Status: | Published |
| Refereed: | Peer-reviewed and accepted |
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