Hauptsache, es schmeckt den Würmern!

Pflanze
■ BAUERNBLATT l 16. Mai 2015
Beachtliche Zunahme an Gärrestmengen
Hauptsache, es schmeckt den Würmern!
Durch die steigende Zahl an Biogasanlagen hat auch die anfallende Gärrestmenge in den letzten
Jahren beachtlich zugenommen.
Gegenwärtig stehen in Deutschland etwa 8.000 Biogasanlagen in
Betrieb. Neben der Gewinnung
von Biogas entsteht bei der anaeroben mikrobiellen Vergärung als
Nebenprodukt der Gärrest. Die erheblichen Mengen dieser Gärreste
werden in der landwirtschaftlichen Praxis verstärkt zur Düngung
der Kulturen eingesetzt. Dabei
kann bislang noch keine hinreichende Auswirkung zum Einfluss
einer Gärrestdüngung auf die Bodenfruchtbarkeit getätigt werden.
Die Substanzeigenschaften werden zum einen durch den anaerob
ablaufenden, mikrobiellen Gärprozess und zum anderen durch die eingesetzten Ausgangssubstrate entscheidend beeinflusst. Eine bedeutende Eigenschaftsveränderung ist
neben der Verringerung des Trockensubstanzgehaltes durch den Abbau
leicht umsetzbarer organischer Substanz auch die Erhöhung des Ammoniumstickstoffanteils. Damit grenzt
sich dieser Dünger in seinen Eigenschaften von der konventionellen
Rinder- oder Schweinegülle ab.
Regenwürmer
als Bioindikator
Als Vertreter der Makrofauna reagieren Regenwürmer sehr empfindlich auf verschiedene Bewirtschaftungsmaßnahmen und sind ein
wichtiger Bioindikator, um die Bodenfruchtbarkeit zu bewerten. Organische wie auch mineralische Dünger dienen Regenwürmern direkt
oder indirekt über die Steigerung
von Ernte- und Wurzelrückständen
als Nahrungsquelle. Damit ist Düngung neben Bodenbearbeitung, pHWert, Bodenfeuchtigkeit sowie Witterung eines Standortes für die Regenwurmaktivität von großer Bedeutung. Regenwürmer haben in
vielerlei Hinsicht wichtige Funktionen im Agrarökosystem, zum großen Teil für den Abbau organischen
Materials sowie die Bildung stabiler
Ton-Humus-Komplexe und die Entstehung eines beständigen Makroporensystems.
Bedingt durch den schnellen Zuwachs an Biogasanlagen, ist die Datengrundlage, welchen Einfluss eine
Organische Dünger
liefern bessere Ergebnisse
Regenwurm am Standort Cunnersdorf in Sachsen.
Gärrestdüngung auf die Regenwurmpopulation besitzt, noch sehr
unzureichend. Eine umfassende Untersuchung liegt bisher nur ansatzweise vor. Das gilt insbesondere für
das mitteldeutsche Trockengebiet.
Ziel dieses Beitrages ist es, den Einfluss der ausgebrachten Gärreste auf
Regenwürmer kurzzeitig und über
eine dreijährige Versuchsperiode zu
beurteilen und ihn mit der traditionellen Gülle- und Mineraldüngung
sowie einer unbehandelten Kontrolle zu vergleichen. In zwei einfaktoriell angelegten Feldversuchen mit
vierfacher Wiederholung wurde der
Einfluss unterschiedlicher Düngungsstrategien auf die Regenwurmdichte und ihre Biomasse untersucht. Verglichen wurden folgende Varianten:
● Biogasgärrückstände (klassisch,
ohne Gärrestaufbereitung)
● traditionelle Wirtschaftsdünger
(Rindergülle, Schweinegülle)
● Mineraldünger (KAS, Alzon 46)
● ungedüngte Kontrollvariante.
Typische Eigenschaften
der Ackerbaustandorte
Der Feldversuch in Cunnersdorf
(Sachsen) zählt zur landwirtschaftlichen Anwendungsforschung der
Stickstoffwerke Piesteritz GmbH in
der Leipziger Tieflandbucht. Im
Oberboden herrscht schluffig-lehmiger Sand (Slu) vor vom Typ Parabraunerde-Pseudoglei. Die mittlere
Jahrestemperatur beträgt 8,9 °C bei
einem mittleren Jahresniederschlag
von 619 mm. Beim Versuchsaufbau
handelt es sich um eine einjährig an-
Fotos: Barbara Koblenz
gelegte Spaltanlage. Die angebaute
Kulturart ist Mais mit Vorfrucht Hafer. Der Standort Pfahlheim (BadenWürttemberg) befindet sich an einem Ausläufer der Schwäbischen
Alb in einer Höhenlage von 484 m
über NN. Es handelt sich bodentypologisch um eine Parabraunerde (Bodenart im Ap-Horizont: schluffiger
Lehm). Die Jahresdurchschnittstemperatur beträgt 7,7 °C und der mittlere Jahresniederschlag 840 mm.
Die Messung des Regenwurmfangs erfolgte im Frühjahr 2009 zirka vier Wochen nach der Düngung
mittels einer Kombination aus Handauslese bis 30 cm Bodentiefe und anschließendem Formalinaustrieb. In
den einzelnen Varianten wurden
die Parameter Dichte (Abundanz)
[Ind. m-²], Biomasse [g m-²] und die
Artendominanz [%] bestimmt und
statistisch geprüft.
Am Standort Cunnersdorf sind bei
der Regenwurmdichte und -biomasse in den Varianten mit Rohgülle
und Gärrest keine signifikanten Unterschiede zu beobachten. Beide organischen Dünger weisen im Vergleich zu den verbleibenden Varianten signifikant höhere Biomassen
auf. Die Gesamtdichte (adulte, also
erwachsene, und juvenile, also junge
Tiere) liegt in den Prüfgliedern Rohgülle und Gärrest ebenfalls höher.
Ausschließlich die Variante mit Rohgülle (86 Ind. m-²) unterscheidet
sich im Vergleich zur ungedüngten
(46 Ind. m-²) und mineralischen Variante (38 Ind. m-²) signifikant. Tendenziell bewirkt die Düngung von
unvergorener Gülle im Vergleich zu
Gärresten eine relativ höhere Dichte
und Biomasse an Regenwürmern.
Hinsichtlich der Altersstufen ergeben alle untersuchten Varianten eine deutliche Überzahl an jungen Regenwürmern je Quadratmeter.
Erfasst werden insgesamt vier
Arten (Aporrectodea caliginosa,
Aporrectodea rosea, Allolobophora
chlorotica und Lumbricus terrestris)
aus drei Gattungen. In allen Düngungsvarianten kommen die Arten
A. caliginosa und L. terrestris vor.
Dabei dominiert der Mineralbodenbewohner A. caliginosa mit einem
prozentualen Anteil von über 50 %
in allen Varianten. Bei der Artenverteilung deutet sich mit der Ausbringung von Gärrest eine Abnahme
der endogäischen Lebensform
A. rosea an. Zudem verändern sich
die Anteile der ökologischen Grup-
Tabelle 1: Analysewerte der organischen Dünger am Standort
Cunnersdorf; iTS = in Trockensubstanz
Rohgülle
Düngermenge [m³]
Trockenmasse [%]
Gesamtstickstoff [%]
Gesamtammonium-N [%]
Gärrest
86
9,00
0,38 iTS
0,21 iTS
Düngermenge [m³]
Trockenmasse [%]
Gesamtstickstoff [%]
Gesamtammonium-N [%]
70
4,90
0,42 iTS
0,25 iTS
Tabelle 2: Analysewerte der organischen Dünger am Standort
Pfahlheim; iFS = in Frischsubstanz
Gärrest
Rohgülle
Düngermenge [m³]
pH-Wert
Gesamtstickstoff [%]
Gesamtammonium-N [%]
30
8,3
0,7 iFS
0,5 iFS
Düngermenge [m³]
pH-Wert
Gesamtstickstoff [%]
NH4-N [%iFS]
30
8,6
0,8 iFS
0,5 iFS
29
30
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Fangring zur Ergänzung der Probenahmefläche.
pen an der Gesamtpopulation. Die
Art A. chlorotica ist ausschließlich in
der Rohgülle-Variante nachweisbar.
In der Gärrestvariante sind nur die
Arten A. caliginosa und L. terrestris
vertreten.
Mehr Regenwurmbiomasse
bei Rohgülle
In Pfahlheim wurden Dichte und
Biomasse der Regenwürmer in den
Varianten ungedüngt, mineralisch,
Rohgülle und Gärrest untersucht,
ohne einen statistisch gesicherten
Unterschied zwischen diesen Varianten festzustellen. Die Regenwurmbiomasse ist in den Prüfgliedern mit
Rohgülle und mit Gärresten am
Standort Pfahlheim tendenziell höher als bei der Mineraldüngung und
der ungedüngten Kontrolle. Dabei
weist das Prüfglied Rohgülle mit
46,1 g m-² die größte Biomasse auf.
Die höchste Dichte wurde mit
77 Ind. m-² in der ungedüngten Variante ermittelt, was sich auf die ho-
Fangloch mit Formalinlösung nach vorangegangener Handauslese.
he Anzahl an A. rosea zurückführen
lässt. Die Varianten Rohgülle und
Gärrest weisen einen Besatz von 57
beziehungsweise 60 Ind. m-² auf.
Bei der Analyse der ökologischen
Gruppen ist festzustellen, dass
hauptsächlich endogäische Regenwürmer und eine anözische Art in
Gestalt von Lumbricus terrestris in allen Varianten vorkommen. Dass epigäische Lebensformen vollständig
fehlen, ist durch den Wegfall der
Streuauflage auf Ackerstandorten
zu erklären. Im Wesentlichen sind
typische auf Äckern lebende Arten
(A. caliginosa, Aporrectodea nocturna, A. rosea, A. chlorotica und L. terrestris) zu beobachten. Alle untersuchten Varianten weisen ein übereinstimmendes Artenspektrum auf.
Dagegen bestehen hinsichtlich der
Dominanzstruktur beträchtliche Unterschiede. In den Varianten mit Rohgülle und Gärrest sind in der Tendenz
weniger Individuen der Art A. rosea
festzustellen. Dem steht eine Zunahme von A. caliginosa gegenüber.
Tabelle 3: Regenwurmabundanz [Ind. m-²] und -biomasse [g m-²] am
Standort Cunnersdorf (unterschiedliche Buchstaben kennzeichnen
Signifikanzen zwischen den Gesamtabundanzen und -biomassen
(p < 0,05) in Abhängigkeit von der Düngung)
Düngungsvarianten
Kontrolle
Mineraldünger
Gülle
Gärrest
juvenil
adult
gesamt
juvenil
adult
gesamt
juvenil
adult
gesamt
juvenil
adult
gesamt
Abundanz
[Ind. m-²]
Biomasse
[Gewicht m-²]
35
11
46 b
32
6
38 b
72
14
86 a
62
14
76 ab
12,76
7,87
20,63 b
7,69
4,37
12,06 b
21,69
15,42
37,11 a
18,05
11,22
29,27 a
Die Differenzierung der Regenwurmpopulationen zwischen den
verschiedenen Düngungsvarianten
in den Feldversuchen bestätigt weitestgehend die aus der Literatur bekannten Ergebnisse, dass sich eine
organische Düngung deutlich positiver auf Regenwürmer auswirkt, als
es eine Mineraldüngung oder die
Kontrollvariante vermag. Organische Dünger liefern den Regenwürmern sofort eine große Menge an
organischer Substanz, wohingegen
eine mineralische Düngung organische Substanz in Form von Ernteund Wurzelrückständen indirekt
nachliefert. Die Vergleiche zum Regenwurmaufkommen zeigen sowohl in Cunnersdorf als auch in
Pfahlheim keine statistisch gesicherten Unterschiede zwischen konventioneller Gülle und Gärrest. Beide organischen Dünger beeinflussen die
Regenwurmpopulation gleichermaßen positiv. In Pfahlheim wurde nach
einer dreijährigen Versuchsführung
die Regenwurmpopulation durch
beide organischen Dünger tendenziell erhöht, obwohl es sich bei der
Rohgüllevariante um Schweinegülle
handelt und sich der Gärrest aus vergorenem Putenkot, Mais- und Grassilage zusammensetzt. Schweinegülle und Hühnerkot unterscheiden sich
deutlich in ihren Eigenschaften, insbesondere im Trockensubstanzgehalt. Daher stellt sich ein Vergleich
zwischen Gülle und Gärrest als
schwierig heraus, da beide Dünger
immer unterschiedlichen Ursprungs
sein können. Darüber hinaus werden verstärkt Kosubstrate in Biogasanlagen eingesetzt, die zu einer Erhöhung des Methanertrages führen
und parallel dazu auch die Eigenschaften von Gärresten deutlich beeinflussen. Am Standort Cunnersdorf sind signifikante Unterschiede
zwischen einer Gülle- oder Gärrestdüngung und einer Mineraldüngung sowie einer unbehandelten
Kontrolle festzustellen. Trotzdem ist
es verwunderlich, dass in Cunnersdorf bereits vier Wochen nach der
Tabelle 4: Regenwurmabundanz [Ind. m-²] und -biomasse [g m-²] am
StandortPfahlheim(unterschiedlicheBuchstabenkennzeichnenSignifikanzenzwischendenGesamtabundanzenund-biomassen(P <0,05)
in Abhängigkeit von der Düngung) (Regenwurmfang 28. Mai 2009)
Düngungsvarianten
Kontrolle
Mineraldünger
Gülle
Gärrest
juvenil
adult
gesamt
juvenil
adult
gesamt
juvenil
adult
gesamt
juvenil
adult
gesamt
Abundanz
[Ind. m-²]
Biomasse
[g m-²]
45
32
77 a
21
22
43 a
26
31
57 a
27
33
60 a
17,26
23,69
40,95 a
7,50
23,50
31,00 a
9,45
36,69
46,14 a
12,57
31,56
44,13 a
Pflanze
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Tabelle 5: Dominanzstruktur am Standort Cunnersdorf (9. April 2009) gedüngten im Vergleich zur orga- ge von Wanderbewegungen der
nisch gedüngten Variante in Pfahl- Regenwürmer sein, denn der Verund Pfahlheim (28. Mai 2009)
Species
Lumbricus
terrestris
Aporrectodea
caliginosa
Aporrectodea
rosea
Allolobophora
chlorotica
Aporrectodea
nocturna
Cunnersdorf
Kontrolle
(%)
Mineraldünger
(%)
Rohgülle
(%)
9,1
33,3
14,3
81,8
50,0
57,1
9,1
16,7
14,3
-
-
14,3
-
-
-
Düngung signifikante Unterschiede
zwischen den verschiedenen Düngungsvarianten aufgetreten sind.
Beim Prozess der Biogaserzeugung
werden die leicht löslichen Kohlenstoffverbindungen der eingesetzten
Substrate zum Großteil abgebaut.
Dennoch bieten die Gärreste in beiden Versuchen offenbar eine bessere Nahrungsqualität und -verfügbarkeit für Regenwürmer als die Mineraldüngung und die ungedüngte
Kontrollvariante. Die Gründe dafür
liegen offenbar in der Technologie
der Biogasanlagen. Speziell bei
Rührkesselfermentern, aus denen
die Gärreste für die Feldversuche in
Cunnersdorf und Pfahlheim stammen, gelangt ein Teil des Frischsub-
heim hängt vermutlich damit zusammen, dass die Regenwürmer
Gär- Kon- Mineral- Roh- Gärdurch die Applikation beider orgarest trolle dünger gülle rest
nischen Dünger (Gülle und Gärrest)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
negativ beeinflusst wurden. Einzelne Studien zeigen ähnliche Ergeb16,1
12,1
18,2
7,1
6,3
nisse. Als negative Effekte von Gülle und Gärresten gelten zum einen
64,5
63,6
22,7
92,9
25,0
die hohen Salzkonzentrationen
und vorhandene Inhaltsstoffe, die
3,2
3,0
22,7
53,1
möglicherweise toxisch auf Regenwürmer wirken. Ähnliche Auswir9,7
6,1
13,6
3,1
kungen dürften auch Ammoniakkonzentrationen haben, insbeson6,5
15,2
22,8
12,5
dere in der Gärrestvariante. Die hohen Dichten und Biomassen am
strates durch den Vermischungspro- Standort Cunnersdorf könnten Folzess in den Ausläufer. Damit verfügt
die Bodenfauna über leicht abbaubare Kohlenstoffverbindungen als
Nahrungsquelle.
Beide Standorte sind in ihrer Dominanzstruktur als typische Ackerlandvertreter einzuordnen. Die
Gärreste als Eiweißquelle
Applikation von Gärresten schmäfür Regenwürmer
lert auf dem Standort Cunnersdorf das Artenspektrum. Die enDie aus dem Fermenter kontinudogäische Regenwurmart A. roierlich entnommenen Gärreste
sea weist eine rückläufige Tenwerden Teil aktiver Biomasse. Diese
denz auf. In der Variante mit GärAnaerobier sterben zwar unmittelresten kommen hauptsächlich die
bar nach der Überführung in das
Arten A. caliginosa und L. terrestGärrestendlager ab, dienen den Reris vor. Als Primärzersetzer findet
genwürmern aber als zusätzliche
der anözische Regenwurm L. terNahrungsquelle in Form von Mikrestris ausreichend Nahrung in
robeneiweiß. Die relativ hohe Anzahl an Regenwürmern in der unPfahlheim
suchsaufbau erlaubt deren Einwanderung in die vom Nahrungsangebot her attraktiveren Varianten. Bei
der Besiedlung von neuen Habitaten mit günstigeren Lebensbedingungen wird in der Literatur eine
natürliche Ausbreitungsgeschwindigkeit von 2 bis 15 m im Jahr angegeben.
Dr. Barbara Koblenz
Prof. Olaf Christen
Universität Halle
Institut für Agrar- und
Ernährungswissenschaften
barbara.koblenz@
landw.uni-halle.de
FAZIT
dieser Düngungsvariante. Der
Mineralbodenbewohner A. caliginosa profitiert von der höheren
Fressaktivität des L. terrestris. Die
Differenzierung der Regenwurmpopulationen zwischen den verschiedenen Düngungsvarianten
bestätigt in der Tendenz die aus
der Literatur bekannten Ergebnisse, dass sich eine organische Düngung deutlich positiver auf die
Regenwürmer auswirkt als eine
Mineraldüngung oder Kontrollvariante.
DLG-geprüfte Düngekalke
Besser als gesetzlich verlangt
Die DLG-Betriebsmittelprüfung
für Düngekalke umfasst die Kontrolle einer Vielzahl von Parametern – viele davon werden bereits
per Gesetz gefordert. Der feine,
aber für Hersteller und Landwirte
entscheidende Unterschied liegt
im Qualitätsaudit durch die DLGPrüfingenieure. Dagmar Pfau vom
DLG-Testzentrum erläutert, warum hohe Qualität gar nicht so einfach ist.
Kalk ist ein beachtenswertes
Stück Natur. Als verantwortungsbewusste Landwirte, die nachhaltig
mit dem Boden als ihrer wichtigsten
Ressource umgehen wollen, ist Kalk
beachtenswert, denn er ist neben
Humus und Ton einer der Hauptbodenbestandteile. Problematisch
und deshalb besonders bedeutungsvoll sind dabei die jährlichen
Kalkverluste, die – abhängig von
vielen Parametern – riesig sein können. Auf schweren Ackerböden
sprechen Experten bei hohen Niederschlagsmengen von bis zu
700 kg/ha Kalkverlust pro Jahr, und
dies alleine durch den natürlichen
Säureeintrag und die Auswaschungen, die der Regen verursacht. Die
Abfuhr von Erntegut führt ebenfalls zu Kalkverlust, genauso wie
das Ausbringen organischer oder
sauer wirkender Düngemittel wie
Gülle, Mist und Harnstoff oder die
CO2-Bildung durch Bodenlebewesen. Diese immensen Verluste müssen durch regelmäßige Kalkdüngung ausgeglichen werden.
Anforderungen gesetzlich festgelegt, die ein Düngekalk bezüglich
der Produktqualität einzuhalten
hat. Im Fall der 39 vom Testzentrum
Technik und Betriebsmittel der DLG
(Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft e.V.) geprüften Düngekalke,
von denen 34 die Premiumstufe des
DLG-Qualitätssiegels erreichen, gehen die Anforderungen weit über
die gesetzlichen Anforderungen
hinaus. Die DLG-Prüfungskommission aus Wissenschaftlern, Beratern,
Landwirten, Hersteller- und Verbandsvertretern fordert mindestens
eine Fremdüberwachung von Produktqualität und Herstellungsprozess (Qualitätsaudit) sowie ein
Schwermetallmonitoring. In der PreAuf die Kalkqualität
miumstufe gehen zusätzlich sogar
kommt es an
die Anforderungen an die ProduktKalk ist nicht gleich Kalk – nie zeig- qualität deutlich über die gesetzliten das Bodenbeprobungen deutli- chen Anforderungen hinaus. Sollte
cher als heute. Ergänzend sind viele es in einem der Prüfungsfelder allen
Anstrengungen zum Trotz zu Abweichungen kommen, gilt es für die
Hersteller, schnellstens zu reagieren,
sonst droht der Verlust des DLGQualitätssiegels.
Die besten Düngekalke der DLGTests 2014 sind tagesaktuell unter
www.dlg-test.de/duengekalk in einer Liste zusammengefasst.
Weitere Hintergrundinformationen können im DLG-Merkblatt 353
„Hinweise zur Kalkdüngung“ nachgelesen
werden,
das
unter
www.dlg.org/merkblaetter.html heruntergeladen werden kann.
Ansprechpartner für fachliche Fragen:
M. Sc. agr. Dagmar Pfau, DLG-Testzentrum Technik und Betriebsmittel,
Max-Eyth-Weg 1, D-64823 Groß-Umstadt, Tel.: +49(0)69-2 47 88-616,
Fax: +49(0)69-2 47 88-690, E-Mail:
[email protected]
PM DLG
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