Hohe Düngerpreise und die Vorgaben der Düngeverordnung zwingen dazu, Gülle und Co. möglichst effizient einzusetzen. Kann die sogenannte Struvitfällung dabei helfen?
Um Stickstoff und Phosphat aus Wirtschaftsdüngern effizienter zu nutzen, diskutieren Praxis und Wissenschaft seit einiger Zeit über das Thema „Struvitfällung“. Dabei nutzt man folgende Reaktion: Mischt man Esta Kieserit fein (27 % wasserlösliches MgO + 22 % wasserlöslicher S) mit Gülle oder Gärresten, entsteht durch Ausfällung Magnesium-Ammonium-Phosphat (MAP), das man als Struvit bezeichnet. Diese Struvitkristalle sollen nach Angaben der Uni Kiel effizienzverbessernd wirken.
Was bewirkt Struvit?
So binden sie z. B. Stickstoff aus den flüssigen, organischen Düngern als Ammonium und schützen es so vor zu schneller Nitrifikation – das beugt dann Auswaschungsverlusten vor. Zudem ist die Affinität des Phosphats zum Calcium aufgrund des neu gebildeten Struvits nicht mehr gegeben, sodass es vor allem auf Böden mit hohem pH-Wert und frisch gekalkten Böden keinen Alterungsprozessen mehr unterliegt. Die in der Struvit-Verbindung enthaltenen Nährstoffe bleiben dabei vollständig pflanzenverfügbar, weil die Pflanzen durch ihre Wurzelexsudate die Kristalle lösen können. Dazu kommt noch Folgendes: Der im Kieserit enthaltene Schwefel und das Magnesium sind sofort verfügbar und können somit zusätzlich helfen, die N- Effizienz zu erhöhen.
Damit das Verfahren „funktioniert“, ist es wichtig, dass man es mit einer Depot- oder Injektionsdüngung kombiniert. „Die Gülle mit dem Kieserit muss konzentriert in den Wurzelraum abgelegt werden, damit die Struvit-Ausfällung und -erschließung durch die Pflanzenwurzeln gelingt“, erklärt Henning Schuch, der als Düngereferent Versuche der LK Schleswig-Holstein zu Struvit begleitet hat. Um möglichst viel des in der Gülle enthaltenen Stickstoffs und Phosphors in Struvit einzubinden, ist es nach ersten Erfahrungen zudem notwendig, mindestens das 1,4-fache des P2O5-Gehaltes der Gülle an Kieserit hin zuzugeben. So müsste man z. B. bei einer Gülle, die 2,0 kg P2O5/m3 enthält, rund 3,5 kg/m3 Kieserit hinzufügen. Bei derzeitigen Düngerkosten von 35 €/dt Kieserit wären das 1,23 € pro m3.
Dass man mit dem Verfahren über die Effizienzsteigerung auf mineralische N-/P-Unterfußdünger in Silomais standortabhängig zukünftig sogar verzichten kann, zeigt der Versuch der LK Schleswig-Holstein am Standort Wallsbüll aus 2021. Hier wurden 45 m3/ ha Rindergülle im Depot-Düngungsverfahren als Gülleband rund 15 cm tief in den Boden appliziert. Die Rindergülle wurde mit einem Nitrifikationshemmer stabilisiert. Verglichen wurde diese Kontrollvariante mit Varianten, in denen zusätzlich Unterfußdünger (0,74 dt/ ha KAS, 0,45 dt/ha Triplesuperphosphat) bzw. 1,92 dt/ha Kieserit eingemischt in die Gülle zum Einsatz kamen. Das wichtigste Ergebnis: Die N- und P-mineraldüngerfreie Struvit-Variante (Gülle + Kieserit im Depot) war besser als die reine Gülle-Depot-Variante und lag im Trockenmasse- und Stärkeertrag mit den Gülle-Depot + mineralischen Unterfußdüngervarianten in etwa gleichauf.
Ist das System praxisreif?
Zurzeit arbeiten die Uni Kiel, die LK Schleswig-Holstein und K+S Minerals and Agriculture GmbH in einem Verbundprojekt an praktikablen Lösungsansätzen für den Einsatz – denn hierbei gibt es einiges zu beachten: Sobald man Kieserit der Gülle bzw. dem Gärrest zumischt, beginnt schon nach wenigen Minuten der Ausfällungsprozess. Die Kristalle wachsen zunehmend und können sich dann – ähnlich wie Sand – ablagern und Leitungen verstopfen. Daher muss die Zudosierung des Kieserits während der Fassbefüllung erfolgen oder besser noch in den Flussstrom zum Verteilerkopf von Gül- leinjektoren oder Strip Till-Technik. Die Ver- suche zur Technik und auch zu optimierten Dosierungs- und Mischungsverhältnissen laufen zurzeit.
Erfahrungen mit dem Einsatz hat Landwirt Christian Röring aus dem nordrhein-west- fälischen Vreden bereits gesammelt. Er hat für seinen Betrieb eine technische Lösung entwickelt, Kieserit in einem Edelstahltank am Güllefass mitzuführen und in den Ausbringstrom einzuleiten. Abhängig von der Fahrgeschwindigkeit wird immer die passende Kieseritmenge zugeführt. „Auf unseren langjährig mit Gülle gedüngten Böden funktioniert das Verfahren sehr gut“, erklärt Röring. Auf N- und P-haltige Unterfußdünger kann er seit mittlerweile fünf Jahren ohne Ertragsverluste im Mais verzichten. Nach seinen Beobachtungen wirkt sich auch die Magnesiumzufuhr durch das Kieserit günstig auf das Maiswachstum aus, weil die Kultur selbst einen recht hohen Mg-Bedarf hat.
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Um Stickstoff und Phosphat aus Wirtschaftsdüngern effizienter zu nutzen, diskutieren Praxis und Wissenschaft seit einiger Zeit über das Thema „Struvitfällung“. Dabei nutzt man folgende Reaktion: Mischt man Esta Kieserit fein (27 % wasserlösliches MgO + 22 % wasserlöslicher S) mit Gülle oder Gärresten, entsteht durch Ausfällung Magnesium-Ammonium-Phosphat (MAP), das man als Struvit bezeichnet. Diese Struvitkristalle sollen nach Angaben der Uni Kiel effizienzverbessernd wirken.
Was bewirkt Struvit?
So binden sie z. B. Stickstoff aus den flüssigen, organischen Düngern als Ammonium und schützen es so vor zu schneller Nitrifikation – das beugt dann Auswaschungsverlusten vor. Zudem ist die Affinität des Phosphats zum Calcium aufgrund des neu gebildeten Struvits nicht mehr gegeben, sodass es vor allem auf Böden mit hohem pH-Wert und frisch gekalkten Böden keinen Alterungsprozessen mehr unterliegt. Die in der Struvit-Verbindung enthaltenen Nährstoffe bleiben dabei vollständig pflanzenverfügbar, weil die Pflanzen durch ihre Wurzelexsudate die Kristalle lösen können. Dazu kommt noch Folgendes: Der im Kieserit enthaltene Schwefel und das Magnesium sind sofort verfügbar und können somit zusätzlich helfen, die N- Effizienz zu erhöhen.
Damit das Verfahren „funktioniert“, ist es wichtig, dass man es mit einer Depot- oder Injektionsdüngung kombiniert. „Die Gülle mit dem Kieserit muss konzentriert in den Wurzelraum abgelegt werden, damit die Struvit-Ausfällung und -erschließung durch die Pflanzenwurzeln gelingt“, erklärt Henning Schuch, der als Düngereferent Versuche der LK Schleswig-Holstein zu Struvit begleitet hat. Um möglichst viel des in der Gülle enthaltenen Stickstoffs und Phosphors in Struvit einzubinden, ist es nach ersten Erfahrungen zudem notwendig, mindestens das 1,4-fache des P2O5-Gehaltes der Gülle an Kieserit hin zuzugeben. So müsste man z. B. bei einer Gülle, die 2,0 kg P2O5/m3 enthält, rund 3,5 kg/m3 Kieserit hinzufügen. Bei derzeitigen Düngerkosten von 35 €/dt Kieserit wären das 1,23 € pro m3.
Dass man mit dem Verfahren über die Effizienzsteigerung auf mineralische N-/P-Unterfußdünger in Silomais standortabhängig zukünftig sogar verzichten kann, zeigt der Versuch der LK Schleswig-Holstein am Standort Wallsbüll aus 2021. Hier wurden 45 m3/ ha Rindergülle im Depot-Düngungsverfahren als Gülleband rund 15 cm tief in den Boden appliziert. Die Rindergülle wurde mit einem Nitrifikationshemmer stabilisiert. Verglichen wurde diese Kontrollvariante mit Varianten, in denen zusätzlich Unterfußdünger (0,74 dt/ ha KAS, 0,45 dt/ha Triplesuperphosphat) bzw. 1,92 dt/ha Kieserit eingemischt in die Gülle zum Einsatz kamen. Das wichtigste Ergebnis: Die N- und P-mineraldüngerfreie Struvit-Variante (Gülle + Kieserit im Depot) war besser als die reine Gülle-Depot-Variante und lag im Trockenmasse- und Stärkeertrag mit den Gülle-Depot + mineralischen Unterfußdüngervarianten in etwa gleichauf.
Ist das System praxisreif?
Zurzeit arbeiten die Uni Kiel, die LK Schleswig-Holstein und K+S Minerals and Agriculture GmbH in einem Verbundprojekt an praktikablen Lösungsansätzen für den Einsatz – denn hierbei gibt es einiges zu beachten: Sobald man Kieserit der Gülle bzw. dem Gärrest zumischt, beginnt schon nach wenigen Minuten der Ausfällungsprozess. Die Kristalle wachsen zunehmend und können sich dann – ähnlich wie Sand – ablagern und Leitungen verstopfen. Daher muss die Zudosierung des Kieserits während der Fassbefüllung erfolgen oder besser noch in den Flussstrom zum Verteilerkopf von Gül- leinjektoren oder Strip Till-Technik. Die Ver- suche zur Technik und auch zu optimierten Dosierungs- und Mischungsverhältnissen laufen zurzeit.
Erfahrungen mit dem Einsatz hat Landwirt Christian Röring aus dem nordrhein-west- fälischen Vreden bereits gesammelt. Er hat für seinen Betrieb eine technische Lösung entwickelt, Kieserit in einem Edelstahltank am Güllefass mitzuführen und in den Ausbringstrom einzuleiten. Abhängig von der Fahrgeschwindigkeit wird immer die passende Kieseritmenge zugeführt. „Auf unseren langjährig mit Gülle gedüngten Böden funktioniert das Verfahren sehr gut“, erklärt Röring. Auf N- und P-haltige Unterfußdünger kann er seit mittlerweile fünf Jahren ohne Ertragsverluste im Mais verzichten. Nach seinen Beobachtungen wirkt sich auch die Magnesiumzufuhr durch das Kieserit günstig auf das Maiswachstum aus, weil die Kultur selbst einen recht hohen Mg-Bedarf hat.
