Forschungs- und Innovationsprojekt
Nährstoffmanagement im Ökologischen Gemüsebau mit neuen Düngestrategien und EDV-gestützten Tools – „Nutri@ÖkoGemüse“

Tomatenpflanzen mit Kleegras auf den Boden im Gewächshaus
Ein aktueller Themenbereich im Gemüsebau ist die bedarfsgerechte Düngung. Die Düngeverordnung formuliert als Ziel, ein Gleichgewicht zwischen dem voraussichtlichen Nährstoffbedarf der Pflanzen einerseits und der Nährstoffversorgung aus dem Boden und aus der Düngung andererseits zu erreichen.
Dieses zu erreichen ist auch in biologisch wirtschaftenden Gemüsebaubetrieben eine Herausforderung. Um dazu umfangreiches Datenmaterial zu generieren und Beratungsempfehlungen zu erstellen, wurde auf Bundesebene das Projekt Nutri@ÖkoGemüse bewilligt.
Die bisherigen Datensammlungen und Kalkulationsunterlagen basieren im Wesentlichen auf Daten aus konventionellem Anbau. Die dort vorgeschlagenen Erträge können von den Erträgen im ökologischen Anbau abweichen. Der biologisch wirtschaftende Gemüseanbauer ist auf die dynamischen Prozesse der Stickstofffreisetzung aus organischer Bodenmasse und organischen Düngemitteln angewiesen. Der Zeitpunkt einer N-Freisetzung ist nur bedingt steuerbar.
Nutri@ÖkoGemüse beschäftigt sich in verschiedenen Fragestellungen und Versuchsanordnungen vorwiegend mit der Nährstoffdynamik zu den Nährstoffen Stickstoff, Phosphor, Kalium und Schwefel.

Ziel des Projekts

Ziel des Vorhabens ist die Verbesserung des Nährstoffmanagements im ökologischen Gemüseanbau im Sinne einer Erhöhung der N-Effizienz, ausgewogenen K-Bilanzen und einer Verringerung von Nährstoffüberbilanzen, im Freiland wie im geschützten Anbau.
Erhebung von Daten zur Nährstoffdynamik
Das Vorhaben basiert auf einer Zusammenstellung des aktuellen Wissenstands, der durch exemplarische Erhebungen von Nährstoffimporten (v. a. Düngemittel) und -exporten (v. a. Produkte und deren Inhaltsstoffe) erweitert wird. Versuche zu alternativen Düngemitteln sowie Möglichkeiten einer verbesserten Steuerung und effizienteren Nutzung von Stickstoff in verschiedenen Anbausystemen liefern Daten und Kenntnisse für ein verbessertes Management.
Verbesserung des Düngungsmanagements mithilfe von EDV-Tools
Darüber hinaus werden vorhandene EDV-gestützte Systeme (z. B. NDICEA, N-Expert) getestet und an die Bedingungen des ökologischen Gemüsebaus angepasst, um das Düngungsmanagement zu verbessern, nicht nur für den Stickstoff, sondern auch für die anderen Makronährstoffe Phosphor, Kalium und Schwefel, deren hoher Umsatz kennzeichnend für ökologische Gemüsebausysteme ist. Die besondere Herausforderung ergibt sich aus den organischen Düngemitteln, die durch bestimmte Nährstoffkombinationen gekennzeichnet sind, die nicht immer mit der Nährstoffabfuhr der Gemüsekulturen übereinstimmen und mittel- und langfristig zu Nährstoffungleichgewichten im Boden führen können (z. B. P-Überbilanzen). Die Management-Tools sollen durch implementiertes Wissen aus Versuchen zur Nährstoffdynamik verschiedener Düngemittel, Bodenuntersuchungen und Düngeverfahrenstechniken verbessert werden. Die Forschungsarbeiten sollen in enger Kooperation mit dem von der Bioland Beratung GmbH koordinierten Praxis-Forschungs-Netzwerk „NutriNet“ durchgeführt werden.
Die Datenerhebungen sollen durch Untersuchungen ergänzt werden, die einerseits eine Erhöhung der betriebseigenen biologischen N[sub]2[/sub]-Fixierung sowie andererseits eine verbesserte Nutzung des fixierten Stickstoffs und anderer Nährstoffe innerhalb des gemüsebaulichen Anbausystems zum Ziel haben.

Methode des Projekts

Arbeitspakete
Das Projekt besteht aus übergeordneten Arbeitspaketen. Die Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG) nimmt im Arbeitsbereich Umweltgerechte Erzeugung (IEF 3) an folgenden Arbeitspaketen teil:
Arbeitspaket 3: Implementierung und Weiterentwicklung EDV-gestützter Systeme im gärtnerischen Düngungsmanagement
Durch Implementierung von EDV-gestützten Systemen und digitalen Anwendungen für die Gemüsebaupraxis soll ein ausgewogenes und effizientes Düngungsmanagement in den Betrieben ermöglicht werden. Die EDV-Tools sollen einerseits die Landwirte dabei unterstützen, anhand von Standortdaten (historische und aktuelle Düngung, Bodeneigenschaften, Witterung, etc.) den Verlauf und die Höhe der N-Mineralisierung im Verhältnis zum Verlauf der N-Aufnahme der Kulturen zu schätzen, anderseits sollen dabei auch ausgewogene Bilanzen nicht nur für N, sondern auch für die übrigen Hauptnährstoffe berücksichtigt werden. Hierbei dienen sowohl die aus dem Praxis-Forschungs-Netzwerk „NutriNet“ stammenden Daten als auch die in den spezifischen Versuchsvorhaben erhobenen Ergebnisse der Überprüfung (Validierung) und Weiterentwicklung bestehender EDV-gestützter Düngungstools.
In Bayern nehmen zwei oberbayerische Gemüsebaubetriebe teil. Die Erhebungen und Beratungsempfehlungen werden an den Gemüsekulturen Kohl, Salat und Möhren vorgenommen.
Arbeitspaket 4: Ansätze zur Erhöhung der N-Inputs über biologische N2-Fixierung in gärtnerischen Systemen
Die Erhöhung des N-Inputs durch N[sub]2[/sub]-Fixierung soll durch die zielgerichtete Etablierung von Kleegras zur anschließenden Nutzung als Düngemittel, sowie durch legume Zwischenfrüchte und Untersaaten (z. B. Mikroklee) erreicht werden. Untersuchungen zur Düngewirkung alternativer N-Düngemittel (z. B. kleegrasbasierte Düngemittel wie Kleegrassilage und Kleegraspellets) und zum Einfluss des Ausbringungsverfahrens auf die N-Effizienz (Einarbeitung von Leguminosengrünschnitt vs. Ausbringung als Mulchschicht, Unterfußdüngung etc.) verfolgen das Ziel eines möglichst effizienten Einsatzes organischer N-Düngemittel.
Am Versuchsbetrieb Gemüsebau in Bamberg sollen an der Kulturart Weißkohl im Wechsel mit abfrierenden Winterzwischenfrüchten die N-Dynamik im Boden untersucht werden.
Arbeitspaket 5: Alternative N-Düngemittel: Nährstoffverfügbarkeit, -input im Boden und Einfluss des Ausbringungsverfahrens
In diesem Arbeitspaket werden Versuche mit kleegrasbasierten Düngemitteln (Kleegrassilagen, Kleegraspellets) zusammen mit anderen organischen Düngemitteln durchgeführt:
In einem Gewächshaus mit zeitgemäßer Steuerungstechnik werden Tomaten mit den verschiedenen Düngemitteln behandelt. Jedes Düngemittel erfordert ein spezielles Ausbringungsverfahren. An der sehr nährstoffbedürftigen Kultur Tomate kann durch die Ertragsfeststellung und die Messung der N[sub]min[/sub]-Verläufe die Effizienz der einzelnen Düngungsstrategien geprüft werden.
Projektinformation
Projektleitung: Andreas Schmitt (LWG-IEF 3)
Projektbearbeiter: Birgit Rascher (LWG-IEF 3), Andreas Schmitt (LWG-IEF 3)
Laufzeit: 01.03.2019 bis 28.02.2022
Finanzierung: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung
Projektpartner: Landwirtschaftliche Technologiezentrum Augustenberg (LTZ); Technische Universität München (TUM); Staatliche Lehr- und Versuchsanstalt für den Gartenbau (LVG) in Heidelberg; Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei MV (LFA); Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfallen (LWK NRW); Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum Rheinpfalz (DLR); Universität Hohenheim (UHOH); Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ); KMU Taifun Tofu GmbH; Bodengesundheitsdienst (BGD)
Förderkennzeichen: 2818OE063