Prof. Taube Nachhaltige Intersivierung

Saaten-Union/ Vereinigte Hagel; 10.12.2015
Nachhaltige Intensivierung
und Novellierung der DüV:
Wie passt das zusammen?
Friedhelm Taube
Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung
Christian--AlbrechtsChristian
Albrechts-Universität Kiel
Saaten-Union/Vereinigte Hagel 10.12.2015
Inhalt:
• Was bedeutet Nachhaltige Intensivierung?
• Leistungen und Umwelteffekte Landwirtschaft D
• Kernelemente der DüVDüV-Novelle
• Anpassungsstrategien
• Fazit
I Entstehung des Begriffs:
• „Sustainable Intensification“ (Royal Soc. London, 2009)
Multifunktionalität der Landnutzung nach Effizienzkriterien
(Produktions-, Biodiversitäts-, Wasserschutz-, Klimaschutzfunktion so erfüllen, dass hohe Effizienz gegeben ist > Ökoeffizienz)
Übergeordnetes Ziel:
Steigerung weltweiter Nahrungsmittelproduktion
bei Erhaltung wesentlicher Ökosystemfunktionen
…. welchen Beitrag kann/muss Deutschland im Sinne von
„nachhaltiger Intensivierung leisten?
I Was bedeutet nachhaltige Intensivierung
…. und was nicht?
• Debatte um “nachhaltige Intensivierung”: Zwei Extrempositionen ::
• “Agrar-industrieller
Komplex”:
“Sicherung der Welternährung” als ethisch motivierte
Begründung zur
Intensivierung und Steigerung der Produktion
(keine Flächenstilllegung “greening”; …)
Argument: Weltweit steigender Bedarf Agrarrohstoffe ~ + 70% 2050
•
“NGO’s”:
“Nachhaltigkeit” durch Ökologischen Landbau, ethisch
motivierte Begründung: Ökosystemfunktionen für zukünftige
Generationen sichern, Verteilungsgerechtigkeit,…
Argument: Umweltkosten durch N-Verluste Europa: 70-320 Mrd € p.a.
(Sutton and van Grinsven; 2011: EU Nitrogen Assessment Report)
Stand der nachhaltigen Intensivierung in D
I: Ertragssteigerungen landwirtschaftliche Praxis
II: Umweltziele Nachhaltigkeitsstrategie Deutschland
I. Ertragszuwachs wichtiger Kulturen
Ertragsfortschritt
Ertragstrend Winterweizen, Praxis
Deutschland u. Schleswig-Holstein
Zwischenfazit:
Zuchtfortschritt wird
im Wesentlichen nicht
in der Praxis umgesetzt!
Ausnahme: Zuckerrüben
© Sieling; Stat. Bundesamt
Wo stehen wir in D?
II: Ziele Nachhaltigkeitsstrategie Deutschland (2002):
• Reduktion der nationalen
N-Bilanzsalden auf max. + 80 kg N/ha LN bis 2010
• Erfüllung EU-Nitratrichtlinie von 1991 (DüV)
• Erfüllung der EU-Wasserrahmenrichtlinie von 2000
„guter ökologischer und chemischer Zustand der Gewässer“ bis 2015
• EU-Meeresstrategierichtlinie von 2008…
• Klimaschutzziele: EU-NEC Richtlinie max. 500 kt NH3 bis 2010
• Biodiversitätsziele: Nationale Biodiversitätskonvention
Wurden/werden diese Ziele erreicht?
I. N- Bilanzen für Deutschland, 1991 - 2011
Saldo/ha (kg N)
N-Effizienz:
Deutlich < 50%
Reduktion N-Einträge aus Landwirtschaft in Oberflächengewässer seit 1985: 22%
Reduktion P-Einträge aus Landwirtschaft in Oberflächengewässer seit 1985: 1%
BMEL, 2014
II. Nitratbericht Deutschland:
Veränderung Nitratgehalte Grundwassermessstellen
Futterbau/Biogasregionen
Häufigkeitsverteilung der Veränderungen der Mittelwerte der Nitratgehalte
zwischen dem aktuellen Zeitraum 2008 bis 2010 und dem Überwachungszeitraum
2004 bis 2006 (Belastungsnetz)
Chemischer Zustand Grundwasser,
2010 (D); 2005 – 2012 (S-H)
Schleswig-Holstein Trend
Steinmann, LLUR; 2013
Fazit: In vielen ‘roten Regionen’
steigende Nitratwerte!
Ziele der EU-Nitratrichtlinie/
WRRL so nicht zu erreichen!
Chemischer Zustand Grundwasserüberwachung
NRW 2010 - 2013
„Unvermeidbare Verluste“ Ammoniak-N 2010 in SH
Nordfriesland
NEC-Richtlinie:
Max 500 kt Ammoniakemissionen
2010 in D nicht nachhaltig erreicht
SchleswigFlensburg
51
52
39
Dithmarschen
RendsburgEckernförde
26
Plön
15
39
Steinburg
(kg N/ha)
< 20
20-30
30-40
40-50
> 50
48
Ostholstein
38
35
EU plant deutliche strengere NEC
(kg N/ha)
Segeberg
Pinneberg
‚critical loads‘ für Biodiversität
in Tierhaltungsregionen überschritten
Stormarn
Herzogtum
Lauenburg
27
23
< 80
80-100
100-120
120-140
> 140
Taube et al., 2015
Zwischenfazit:
Zielerreichung:
• Reduktion der nationalen
N-Bilanzsalden auf max. + 80 kg N/ha LN bis 2010 – nein
• Erfüllung der EU- Nitratrichtlinie – nein (Vertragsverletzungsverfahren
gegen Deutschland im Dez. 2014 eingeleitet)
• Erfüllung der EU-Wasserrahmenrichtlinie „guter chemischer und
ökologischer Zustand der Gewässer“ bis 2015 – unwahrscheinlich
(Pilotanfrage an D als Beginn eines Vertragsverletzungsverfahrens)
• NEC Richtlinie – nein (zZ mehr als 20% über Zielwert)
• Nationale Biodiversitätskonvention – nein
Wir sind weder effizient in der Intensivierung
noch in der Ökologisierung
Handlungsbedarf Steigerung „Ökoeffizienz“
Reduktion der Emissionen je Produkteinheit
Steigerung der Erträge??? Weitere Exportorientierung???
… das deckt sich mit zentralen Zielen der Novellierung DüV
III. Novellierung DüV– aktueller Stand:
• Evaluierungsbericht/Empfehlungen vTI; VDLUFA, WBA lagen
2013 vor . Okt. 2015:Abstimmung BMEL – BMU offensichtlich
abgeschlossen, Novellierte DüV am 16.12. oder im Jan. 2016 im
Kabinett? > EU-Kommission > Bundesrat… gültig ab 01/2017?
- N-Bilanzsalden weiterhin nicht auf Basis „Hoftor“ (+ 60 kg/ha), sondern wie
bisher + „Grundfutterkorrekturfaktor“, ab 2018 +50 kg/ha
- P2O5 Salden neu bis max. +10 (bisher + 20 kg/ha (Versorgungsstufe „C“)
- keine Begrenzungen Mineraldüngereinsatz, aber Düngeplanung strenger
- Applikationstechnik Gülleeinsatz Übergangsfristen bis 2020/2025
- Max. Gülle-N/ ha weiterhin 170 kg N/ha incl. Gärreste/Klärschlamm
(Derogation erst nach EU- Zustimmung zur Novellierung DüV
- Gülleapplikation nach Ernte Hauptfrucht im Herbst auf Acker nur bei
Gras/Zwischenfrüchten/Raps/Gerste? (Lagerkapazitäten!)
- Länderermächtigungen!
Öffnungsklauseln für ‚grüne Gebiete‘
Bewertung einzelner Komponenten zur
Novellierung DüV:
• Berücksichtigung Gärreste als organische Dünger
• Bilanzierungsverfahren und NN-Salden
• Ausbringungszeiträume org. Dünger
• Gülleapplikationstechnik
• Derogationsregelung
• Fazit
1. Was bedeutet die Gärrest-Berücksichtigung in der DüV?
Anzurechnender Anfall organischer N-Dünger (kg N/ha LN)
ohne Gärreste
mit Gärresten (~ + 20 kg N/ha)
• Bei unterstellten 80% der LN, die für 170 kg Norg zur Verfügung
stehen, muss zukünftig 1 Mio. Tonnen Gülle über Kreisgrenzen
transportiert werden > 5 Mio € Transportkosten
(Taube et al. 2013)
(70% LN > 2,5 Mio Tonnen > 16 Mio. €)….
2. Bilanzierungsverfahren:
Nährstoff-Salden Milchvieh/Futterbau, Beispiel S-H
Betrieb MüllerMeier (SH):
Art des Nährstoffanfalls
Zufuhr
„Nährstoff-
Summe org. N aus der Viehhaltung
Summe Mineraldünger
Kg/Gesamtbetrieb
P2O5
K2O
N
20.309
20.508
11.420
4.600
41.725
912
Vergleich“
Summe Gesamtzufuhr
40.817
16.020
42.637
Flächen-StallBilanz
Abfuhr Summe Ernteprodukte
Summe Gesamtabfuhr
39.280
39.280
15.260
15.260
44.426
44.426
nach DüV
Gesamtsaldo Betrieb
Gesamtsaldo kg/ha LF
1.537
9
761
5
-1.789
-11
N
kg/Gesamtbetrieb
P2O5
K2O
Summe Futtermittelzukauf
Summe Mineraldüngerzukauf
Summe Gesamtzufuhr
26.992
20.508
47.500
13.756
4.600
18.356
12.555
912
13.467
Abfuhr
Summe Gesamtabfuhr
-1.285
-11.118
-3.465
-15.868
-704
-4.825
-1.260
-6.789
-123
-3.566
-3.255
-6.944
Gesamtsaldo Betrieb (brutto)
Gesamtsaldo kg/ha LF (brutto)
31.632
190
11.567
70
6.522
39
-11.298
0
0
20.334
122
11.567
70
6.522
39
Art des Nährstoffanfalls
Zufuhr
Hoftorbilanz
Summe Viehabgabe
Summe Milch
Summe Abgabe Wirtschaftsdünger
Verluste
Gesamtsaldo Betrieb (netto)
Gesamtsaldo kg/ha LF (netto)
I N- Salden Milchvieh/Futterbau - Beispiel Bayern
Fazit:
Die Flächenbilanz nach DüV liefert keine seriösen Daten.
Im Sinne der Sensibilisierung der Landwirte ist übergangsweise die
korrigierte Flächenbilanz, mittelfristig jedoch die Hoftorbilanz anzustreben.
Datenverfügbarkeit ist bisher völlig unzureichend.
Der große
Abbildung
6-12 Vorteil der Hoftorbilanz…
Berechnung des Flächensaldos nach Hoftorbilanz
Quelle: BAUMGÄRTEL et al. 2007, S. 5
Hoftorbilanz ab 2018 für Betriebe > 3 GV/ha verpflichtend
…danach voraussichtlich schrittweise für alle Betriebe
N- und PN-Salden
2010
berechnet
nach DüV 2016
Vergleich
nach Bach
bzw.
Henning/Taube
2O5 - Salden
Ab 2018 max: + 10
Ab 2018 max: + 50
Nordfriesland
Nordfriesland
SchleswigFlensburg
107 98
RendsburgEckernförde
61
Steinburg
(kg N/ha)
< 60
60-70
70-80
80-90
Ostholstein
Plön
52
90
65
26
24
76
Dithmarschen
SchleswigFlensburg
11
Dithmarschen
86
76
-3
Steinburg
Stormarn
Herzogtum
Lauenburg
58
61
15
(kg P2O5 / ha)
< 10
10-20
> 20
Ostholstein
Plön
-8
15
Segeberg
Pinneberg
RendsburgEckernförde
15
Segeberg
Pinneberg
11
Stormarn
Herzogtum
Lauenburg
1
-2
> 90
Fazit: Gute fachliche Praxis der N/P-Düngung nach Novellierung der
Flächenbilanz-Salden
für Stickstoff
(links)
und Phosphat (rechts)
DüV in S-H2010
großflächig
nicht
gewährleistet!
Taube et al., 2015 (im Druck)
3. Warum keine Gülledüngung mehr
nach Ernte der Hauptfrucht im Herbst auf Acker?
Effekt des Ausbringungstermins von 80 kg N/ha als Schweinegülle zu
Winterraps
NUE(%)
GH
13
GF
24
+ N-Auswaschung
+ 23 kg/ha
()
Fazit:
Unterlassung der Gülledüngung nach Ernte der Hauptfrucht
auf Acker macht Sinn!
Bedarf der Kulturen bei insgesamt hoher
SFB192, 1991-1996
Intensität und N-Nachlieferung nicht gegeben.
Herbst: vor der Aussaat mit sofortiger Einarbeitung
et al., 2009
Wahrscheinlichkeit
erhöhten Nährstoffverlusten beiSieling
Herbstbegüllung
Frühjahr: während von
der Stängelstreckung
IV Optimierung Gülleapplikationstechnik
Gasförmige N-Verluste nach Gülle-Ausbringung
Grünland (Paaß, 1991)
1
Fazit:
Die vorgeschlagenen Übergangsfristen zur Gülletechnik
(2020 auf Acker/2025 auf Grünland) sollten durch Investitionsanreize deutlich
verkürzt werden. Derzeit mehr als 90% Prallteller! NEC-Richtlinie? DK, NL ?
IV Optimierung Gülleapplikationstechnik Grünland
N fertilizer
application
technique
KAS
Gülle
„Prallteller“
N input
Ertrag
(t/ha)
(kg/ha)
Schleppschlauch
N
Auswaschung
(kg/ha)
NAusnutz
ung (%)
0
5.64
138
5.98
160
9.55
229
5.51
74
240
10.88
282
5.92
75
320
11.77
324
15.56
70
0
5.14
114
5.06
160
7.74
169
5.27
45
240
8.51
200
11.09
42
320
8.61
204
9.77
34
+10
+20
0
4.51
102
5.47
160
8.47
203
5.01
67
240
8.78
220
7.08
56
320
9.56
253
16.23
52
Durchschnittlicher
positiver Effekt
Bodennah in %
bei 160 kg N/ha
Gülle
N
Aufnahme
(kg/ha)
+49
Kayser et al., 2014
Anpassungsstrategien
Welche Strategien zur Problemlösung?
• Massive Reduktion der mineralischen N/P Düngung in
Futterbau-/
Futterbau-
Biogasbetrieben
(insbesondere Maisanbau: 70% der Bestände in SS-H NN-überversorgt; Gülle UF
UF-- Düngung,
Nutzung kritischer Rohproteingehalt Maissilage (7%) als Indikator; GülleGülle- N- Ausnutzung auf
Grünland steigern)
• Gülle
Gülle--Lagerkapazitäten erhöhen, um NUE zu steigern
• Neue Technologien nutzen…
Anpassungsstrategien
Wohin mit der Gülle?
Vergleich N-Austräge unter Grünland und Mais
Wenn Derogation wieder erlaubt:
230 kg Gülle-N (DüV) Grünland nutzen!!!
Derzeit:
1 % Betriebe in D
70 % Betriebe NL
2007/2008
2008/2009
Nitrat-N
N Fracht (kg N ha-1)
200
Gras
Mais
KAS
Rind
Schwein
Co-Ferment
Mono-Ferment
kritische N-Fracht
150
100
50
0
0
100
200
300
400
N-Input, mineralischer Anteil (kg N ha-1)
500 0
100
200
300
400
500
N-Input, mineralischer Anteil (kg N ha-1)
Svoboda et al., 2011
Fazit: Intensive Schnittnutzung Grünland sicherste Option,
um N-Austräge zu vermeiden; Mais: N-Überschuss = Auswaschung +
Mineral-N oder Kraftfutter-N einsetzen?
Auswirkungen auf die Stickstoffeffizienz des Betriebes
N-Flüsse im Milchviehbetrieb
NUE
%
1.Jahr
16
langfristig
22
1.Jahr
32
langfristig
40
Fazit: Hochleistungsherden mit über 100 kg Kraftfutter-N-Versorgung/ha:
Mineraldüngereinsatz begrenzen und mit optimaler Gülletechnologie
Taube u. Svoboda (2010)
höchste N-Verwertung aus Gülle realisieren!
Fazit
Fazit:
• Die Akzeptanz der Landwirtschaft in D ist auf Erfüllung der
Nachhaltigkeitsziele angewiesen, vor allem der WRRL
• Die Novellierung der DüV wird regional zusätzliche Kosten für
Lagerkapazitäten und Gülletransport verursachen, dies ist bei
Wachstumsplänen zu berücksichtigen
• Die guten und sehr guten Betriebe können sich an die DüV anpassen, für
viele andere wird es ein Lernprozess…
• Die DüV eröffnet auch Optionen des ackerbaulichen Nachdenkens, um
von ausgetretenen Pfaden abzuweichen …
• … nach der Novelle ist vor der Novelle…, 2016 neuer Nitratbericht…
• ..nachhaltige Intensivierung und DüV gehen in die gleiche Richtung..
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Versuchsgut Lindhof der Agrar- und Ernährungswissenschaftlichen Fakultät CAU Kiel
Mehr Informationen:
www.grassland--organicfarming.uni
www.grassland
organicfarming.uni--kiel.de
[email protected]
[email protected]
Zukünftiger Beitrag Europa: Agrarproduktion
Wachstum der Agrarproduktion
(FAO 2010)
300
255%
250
1961/63-2005/07
Prozentt
200
2005/07-2050
148%
150
100
97%
70%
63%
50
23%
0
Welt
Industrieländer
Entwicklungsländer
+ 23 % in 40 Jahren: Produktivitäts- + Effizienzsteigerungen!
Anzurechnender N-Anfall organischer Dünger in Abhängigkeit der zur
Verfügung stehenden effektiven Landwirtschaftlichen Nutzfläche (100-70
%) - Szenario 1 bis 4 mit Gülle-/Gärrest-N Kalkulation nach DüV, Anlage 5
Transport:
Nur über Kreisgrenzen
hinaus berechnet
S-H ohne Städte
Dithmarschen
Herzogtum
Lauenburg
Nordfriesland
Ostholstein
Pinneberg
Plön
RendsburgEckernförde
SchleswigFlensburg
Segeberg
Steinburg
Stormarn
Transport
Menge (t)
Km Strecke bei 27t
Szenario
1
Szenario
2
Szenario
3
Szenario
4
100 %
90 %
80 %
70 %
(kg N/ha)
(kg N/ha)
(kg N/ha)
(kg N/ha)
110
110
122
123
138
138
157
158
63
70
78
89
150
38
98
72
166
43
109
80
187
48
122
90
214
55
140
102
121
134
151
172
154
171
192
219
105
136
71
116
151
78
131
170
88
150
194
101
-
20.191
1.036.449
2.485.969
24.678
1.546.996
4.971.938
Nutzlast
Zwischenfazit:
33,0
40,3
54,0
Strecke (km/t)
Regional ist in Kosten
einigen
Landkreisen
die
Kapazitätsgrenze
der
Tierhaltung
und
79.956
5.007.678
16.115.427
(€)
BiogaserzeugungEmission
nahezu
erreicht
– dort wo nicht42ausreichend
Marktfruchtflächen
(t CO
22.646
8.514
Äquivalent)
für
Gülleapplikation
zur
Verfügung
stehen,
sogar
überschritten
–
gilt
auch
für
P
Taube et al., 2013
N- Hoftor Salden Milchvieh/Futterbau S-H
Netto-Nährstoffsalden (Hoftor-Ansatz) der VRS - Betriebe
1995 - 2000
160
140
[kg/ha]
120
100
80
60
GfP N
40
20
GfP P2O5
0
1995
Quelle: Rinderreport der LK-SH
1996
Stickstoff
1997
1998
Phosphat
1999
2000
Kalium
Zwischenfazit: Hoftorbilanzen sind notwendig, um die Betriebsleiter
hinsichtlich der Problematik Nährstoffsalden zu sensibilisieren.
Die derzeitigen Nährstoffvergleiche haben keine Aussagekraft!

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