In Schleswig-Holstein sind nahezu alle Böden ausreichend mit Phosphor (P) versorgt. Allerdings ist nur ein Bruchteil vom Gesamt-P-Pool des Bodens, zirka 1 bis 3 %, sofort pflanzenverfügbar. Der Rest ist stabil an Bodenpartikel beziehungsweise in der organischen Substanz gebunden und nur schwer von den Pflanzen zu mobilisieren oder muss erst durch Mikroorganismen pflanzenverfügbar gemacht werden.
Deshalb wird üblicherweise P mineralisch ergänzt, um den Bedarf der Kulturen zeitnah zu decken, zum Beispiel als Unterfußdüngung zur Maisaussaat. Nur 5 bis 25 % des vom Bestand aufgenommenen Phosphors stammen aus der aktuellen Düngung, wobei Mineraldünger direkter als Wirtschaftsdünger wirkt. Es ist sinnvoll, über das P-Management nachzudenken.
Zwar treten bei der P-Düngung praktisch keine gasförmigen Verluste und nur geringe Auswaschungsverluste von gelöstem P auf, allerdings wird durch Starkregen und Wind an Bodenpartikel gebundener Phosphor von der Fläche abtransportiert.
Die Abbildung 1 zeigt dazu jährliche P-Verlustpotenziale für verschiedene Pfade auf, die bei Erosion und über Drainagen besonders hoch sind. In Gewässer eingetragen führt dies zu einer massiven P-Überversorgung und schlussendlich zu einem schlechten Gewässerzustand. Diesen gilt es zu vermeiden. Auf bestimmten Flächen ist das P-Verlustrisiko besonders stark ausgeprägt. Somit sind angrenzende Ökosysteme/Gewässer besonders gefährdet. Hierzu zählen vor allem Schläge mit großer Hangneigung, hohen P-Gehalten, Moorböden, Flächen mit einem hohen Wirtschaftsdüngereinsatz sowie Flächen mit einer direkten Gewässeranbindung.
Da Schleswig-Holstein auf eine Ausweisung von phosphorbelasteten Gebieten verzichtet hat, gelten bei der Düngung landesweit die verschärften bundesrechtlichen Vorgaben. Dies wird zum Beispiel bei der Anwendung von Endo-SH ersichtlich, da hier alle Schläge als P-Kulisse ausgewiesen werden. Auch wenn oft argumentiert wird, dass Punktquellen wie zum Beispiel Kläranlagen den maßgeblichen Anteil an P-Nährstoffeinträgen in Gewässer verursachten, zeigen Studien, dass auch in Schleswig-Holstein 50 bis 65 % aller P-Einträge aus der Landwirtschaft stammen (vergleiche Abbildung 2).
Boden-P mobilisieren
Besonders auf überversorgten Böden (P-Gehaltsklasse E) führt eine ausbleibende P-Düngung erst nach Jahren oder Jahrzehnten zu einem sichtbaren Ertragsrückgang. Nach Expertenmeinung sollte auf diesen Böden keine P-Düngung mehr durchgeführt werden, um potenzielle Umweltbelastungen zu reduzieren. Vielmehr gilt es, Phosphor im Boden pflanzenverfügbar zu machen.
P wird von Pflanzen nur als im Bodenwasser gelöstes Phosphat im wurzelnahen Raum aufgenommen. Die weitere Erschließung geschieht ausschließlich durch das Wachstum der Wurzeln. Dieser wurzelnahe Raum kann durch symbiontische Pilze (Mykorrhiza) bis zum fünffachen Volumen vergrößert werden.
Etwa 80 % der ackerbaulich genutzten Pflanzen sind zur Symbiose fähig, insbesondere Mais, Weizen, Roggen, Hafer, Gerste, Luzerne, Klee und Kartoffeln. Die Pflanze gibt bestimmte Zuckerlösungen an die Pilze ab und diese schließen dafür gebundenen Phosphor für die Pflanzen auf. So können 30 bis 90 % des P-Bedarfes der Pflanze gedeckt werden, wobei die P-Mobilisierung durch Mykorrhizapilze vor allem in nährstoffärmeren und ungestörten Böden besonders hoch ist. Würde man dieses natürliche Potenzial fördern, ließen sich womöglich die umweltschädlichen Folgen der P-Düngung vermeiden, Kosten sparen und die P-Versorgung auch dort sicherstellen, wo Düngemittel nicht vorhanden sind.
Durch den Anbau von besonders geeigneten Zwischenfrüchten, wie zum Beispiel Mischungen mit Weißer Lupine oder Buchweizen, kann P für die Folgekultur aufgeschlossen werden. Kulturen mit geringer oder fehlender Mykorrhizierungsneigung ersetzen den Nutzen der Symbiose meist durch ein größeres Wurzelsystem und eine höhere Durchwurzelungsintensität. Es gibt Hinweise darauf, dass Biostimulanzien eingesetzt werden können, um die Bildung von Feinwurzeln zu fördern, was unter anderen in Demoversuchen der GWS-Nord gezeigt werden konnte. Auch eine ausreichende Kalkung kann die biologische Umsetzung organischen Materials fördern und so die P-Verfügbarkeit erhöhen.
Regional verschieden hohe P-Salden
In Schleswig-Holstein gibt es unter den Betrieben regional große Unterschiede im P-Anfall und in der P-Verfügbarkeit. Ein Transfer der Nährstoffe wäre sinnvoll: Es gibt einerseits viehstarke Regionen mit einem hohen P-Aufkommen in Form von Wirtschaftsdüngern, die innerhalb des Betriebes nicht mehr pflanzenbaulich sinnvoll ausgebracht werden können.
Die Begrenzung der P-Düngung zu hochversorgten Schlägen (über 25 mg/100 g) auf die P-Abfuhr stellt aktuell schon besonders viehstarke Milchvieh und Schweine haltende Betriebe vor Herausforderungen. Hier zeigen sich oft hohe bis sehr hohe positive P-Bilanzsalden. Ein P-Überhang wird derzeit in der Stoffstrombilanz aber noch nicht bewertet. Doch auch hier rückt mit der aktuellen Düngeverordnung und der Entwicklung des Düngemonitorings P zunehmend in den Fokus und soll im Rahmen der neuen Nährstoffbilanz in Abhängigkeit von der P-Versorgungsstufe des Bodens begrenzt werden.
Die Steigerung der Grundfutterleistung und der Einsatz P-reduzierter beziehungsweise stark P-reduzierter Kraftfuttermittel können bei gleich bleibender Viehzahl den P-Saldo reduzieren, aber auch hier sind Grenzen gesetzt. Andererseits gibt es Ackerbauregionen, in denen oft P mineralisch gedüngt wird, um das Ertragspotenzial der Pflanzen voll auszunutzen. Diese Betriebe weisen ausgeglichene bis leicht negative P-Salden auf. Jedoch ist der Vorrat an Rohphosphat zur Mineraldüngerherstellung endlich.
Daher ist ein effizienterer Umgang mit P in der Landwirtschaft geboten, indem in Schleswig-Holstein etwa P-reiche Wirtschaftsdünger aus viehstarken Regionen in Ackerbauregionen Mineraldünger ersetzen. Dies vermeidet lokale Umweltbelastungen durch zu hohe P-Aufkommen in der Fläche und in angrenzenden Ökosystemen.
Separation kann P-Recycling unterstützen
Die Separation von flüssigen Wirtschaftsdüngern stellt eine Möglichkeit dar, um den Nährstofftransfer aus Veredelungsregionen in Ackerbauregionen zu erleichtern, da die Transportwürdigkeit durch Nährstoffaufkonzentration steigt. Wie viel P letztlich nach der Separation in der festen Phase verbleibt, ist von vielen Faktoren abhängig. Je nach Ausgangssubstrat und Separationsverfahren kann ein Betrieb 15 bis 80 % des Phosphors aus dem Wirtschaftsdünger über die feste Phase exportieren, da P vorrangig an den organischen Feststoffen gebunden ist.
Bei der Nutzung als Düngemittel sollten Sperrfristen und weitere Vorgaben wie bei Gülle beachtet werden, da die feste Phase düngerechtlich als Gülle und nicht als Kompost oder Mist eingestuft wird. Weiterhin sind separierte Feststoffe als Gärsubstrat in Biogasanlagen gefragt und dabei verbleibende Gärreste in Ackerbauregionen als Düngemittel geschätzt. Ob die Separation für den einzelnen Betrieb empfehlenswert ist, kann der Entscheidungshilfe (Abbildung 3) entnommen werden.
Weitere Infos zum Thema Separation sind auch bei der Allianz für den Gewässerschutz zu finden: https://t1p.de/56sbi
Info
Mittel- bis langfristig wirkende Maßnahmen zur Reduktion von P-Austrägen aus landwirtschaftlich genutzten Flächen:
• bedarfsgerechte P-Düngung
• Wirtschaftsdünger regelmäßig analysieren
• Unterfußdüngung statt flächiger Düngung
• Abstand zu Gewässern einhalten
• Anlegen von Gewässerrandstreifen (zum Beispiel Weiden für P-Rückhalt)
• Fruchtfolge optimieren, Anbau von Zwischenfrüchten, Untersaaten
• Bodenbearbeitung quer zum Hang
• Mulch- und Direktsaat beziehungsweise Strip-Till in erosionsgefährdeten Lagen
• Moorböden als Grünland nutzen
Fazit
• Bei Schleswig-Holsteins Böden besteht für P eher ein Verfügbarkeits-, weniger ein Versorgungsproblem.
• Schlagspezifische Maßnahmen können vor P-Einträgen in Gewässer schützen.
• Mykorrhizapilze können Kulturpflanzen helfen, P verfügbar und erreichbar zu machen.
• Die Separation von flüssigen Wirtschaftsdüngern hilft, P transportwürdig zu machen und so regionale P-Lasten umzuverteilen.
