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In der Bundesrepublik wurden in den letzten Jahren rund 2 – 2,5

Mio. ha landwirtschaftlicher Fläche für den Maisanbau genutzt.

Charakteristisch für den Maisanbau sind dabei u.a. der Einsatz von

Unterfuß-Düngung mit mineralischen NP-Düngern zur Sicherstellung der

Jugendentwicklung der Kultur und der Einsatz von organischen Düngern.

Die Nährstoffnutzungseffizienz beim Einsatz der organischen Dünger ist

allerdings häufig nicht zufriedenstellend. Zum einen sind gasförmige

Ammoniak-Verluste direkt bei der Ausbringung der Gülle festzustellen und

zum anderen muss auf den für den Maisanbau genutzten leichteren Böden

mit Verlagerung von Nitrat in tiefere Bodenschichten und in das

Grundwasser gerechnet werden. Darüber hinaus ist bei vielen

tierhaltenden Betrieben, die Mais als wichtige Fütterungskomponente in

der Schweine- bzw. Rinderhaltung einsetzen, durch den Futterzukauf mit

einer deutlich positiven Nährstoffbilanz (insbesondere bei Phosphat) zu

rechnen. Eutrophierung von nicht agrarisch genutzten Ökosystemen durch

N- und P-Eintrag ist die Folge. Im beantragten Forschungsvorhaben steht

die Gülle-Injektion zu Mais im Fokus. Diese Technik, die bisher primär

unter dem Aspekt der Verringerung der gasförmigen Ammoniak-Verluste

eingesetzt wird, soll zu einer ganzheitlichen Unterfuß-Düngestrategie im

Maisanbau entwickelt werden. Dabei soll zum einen die bandförmige

Applikation der Gülle in den Boden als adäquater Ersatz für die übliche

mineralische Unterfuß-Düngung mit NP-haltigen Düngern wissenschaftlich

fundiert etabliert werden. Dadurch kann der Zukauf von Mineraldünger für

den Maisanbau entsprechend reduziert werden mit positiven Auswirkungen

auf die Nährstoffsalden der Betriebe. Durch den gezielten Zusatz von

Nitrifikationshemmstoffen in das Gülle-Depot wird die

Unterfuß-Gülleapplikation erweitert zu einer Ammonium-Depotdüngung, die

eine Verringerung der Nitrat-Verlagerung sowie eine verbesserte Aufnahme

von Nährstoffen (P, Mn, Zn) und Nutzungseffizienz (N) erwarten lässt.

In enger Kooperation mit den für die Offizialberatung zuständigen

Landwirtschaftskammern der Länder Niedersachen, Nordrhein-Westfalen und

Schleswig-Holstein werden in typischen Maisanbauregionen insgesamt acht

Exakt-Feldversuche zur Gülle-Depotdüngung nach einheitlichen Schema

angelegt. Im Vergleich zur praxisüblichen breitflächigen

Gülleapplikation mit Einarbeitung und mineralischer NP-Unterfuß-Düngung

werden Gülle-Depot-Varianten (mit und ohne Zusatz von

Nitrifikationshemmstoffen bzw. zusätzlicher NP-Unterfuß-Düngung) bei

zwei unterschiedlichen N-Düngeniveaus geprüft. Neben der Erfassung der

Entwicklung der Maispflanzen in der Phase vom Auflaufen bis zum

Rispenschieben (u.a. auch durch den Einsatz nicht-destruktiver optischer

Messgeräte) sowie der Erntedaten (inkl. aller relevanten Daten zur

Qualitätsbewertung) erfolgen detaillierte Untersuchungen zu den

Veränderungen des Gülle-Depots (räumliche Ausprägung, Nitrat- und

Ammonium-Gehalte) durch Entnahme von Bodenmonolithen zu mehreren

Zeitpunkte). Da durch die Zugabe von Nitrifikationshemmstoff zu erwarten

ist, dass die Maispflanze die N-Aufnahme in diesen Varianten vorwiegend

über Ammonium sicherstellt (mit den bekannten Effekten auf den pH-Wert

der Rhizosphäre), wird auch die Aufnahme der weiterer Nährstoffe

(P/Mn/Zn) untersucht. In Feld- und Gefäßversuchen an der Hochschule

Osnabrück werden darüber hinauf Einzelaspekte der Gülle-Depotdüngung

tiefergehend untersucht. Die Beeinflussung der N-Nutzungseffizienz (und

damit die Umweltbelastung durch N-Verluste) in Abhängigkeit vom

zeitlichen Abstand zwischen der Anlage des Gülle-Depots und der

Maisaussaat wird unter Feldbedingungen und in Rhizotron-Versuchen

überprüft. Durch den Einsatz von Rhizotron-Versuchsgefäßen kann eine

zerstörungsfreie Beobachtung des Wurzelwachstums in der

Jugendentwicklung sowie eine räumlich differenzierte Bodenprobenahme zum

Versuchsende sichergestellt werden. Wechselwirkungen zwischen

Ablagetiefe des Gülledepots und Zusatz von Nitrifikationshemmstoffen

werden unter Feldbedingen untersucht und durch Säulenversuche im

Gewächshaus komplettiert. In den entnommenen Boden- und Pflanzenproben

werden die entsprechenden Nährstoffe untersucht, so dass die

Nährstoffnutzungseffizienz berechnet werden kann. Der integrative

Forschungsansatz mit regional verteilten einheitlichen Feldversuchen in

Kombination mit wissenschaftlich-methodisch detaillierten Feld- und

Gefäßversuchen an der Hochschule Osnabrück lässt einen umfassenden

Erkenntnisgewinn erwarten. Die Stärken dieser innovativen

Gülle-Depotapplikation kann umfänglich beurteilt und soweit nötig

optimiert werden. Durch die Kooperation mit der Offizialberatung und die

in den relevanten Maisanbaugebieten Nord-Westdeutschlands lokalisierten

Feldversuche ist ein schneller Wissenstransfer in die Praxisbetriebe

gewährleistet.