N-Mineralisierung
Stickstoffmineralisierung unter Exkrementstellen:
15N-Signatur verschiedener N-Fraktionen
Christine Wachendorf1, Hagen Trott2 und Friedhelm Taube2
1Institut für Bodenkunde, Universität Hamburg, Allendeplatz 2, 20146 Hamburg
2 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung -Grünland und Futterbau/Ökologischer Landbau Christian-Albrechts-Universität Kiel, 24098 Kiel
Problemstellung
Während der Beweidung von Grünland werden 75 bis 90 % des aufgenommenen Stickstoffs durch das Weidetier wieder ausgeschieden und in den folgenden Aufwüchsen von den Pflanzen zu unterschiedlichen Anteilen aufgenommen. Nach einer Beweidung im Herbst treten, bedingt durch geringe Wachstumsraten der Pfllanzen und hohe Sickerwasserraten räumlich heterogen unterschiedlich hohe Stickstoffverluste auf. Bezogen auf die gesamte Vegetationsperiode besteht ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen der Beweidungsintensität und der Nitratauswaschung unter Dauergrünland (Büchter et al., 2000; Ingwersen et al., 2000). Dementsprechend werden in Gebieten mit spezialisierter Milchviehhaltung und intensiver Grünlandwirtschaft hohe Nitratkonzentrationen im oberflächennahen Grundwasser gemessen.
Ziel der Untersuchung ist es, exkrementbedingte N-Verluste mit dem Sickerwasser nach einer Herbstbeweidung mittels 15N markierten Kot- und Urinflecken zu quantifizieren.
Material und Methoden
Ergebnisse
wird in den Lysimetersickerwässer auch noch im Mai überschritten (Abb. 2b). Durch die langsame Mineralisierung des Kotstickstoffs ist die Auswaschung von Nitrat unter Kotstellen von geringer Bedeutung.
Die durchschnittliche Wiederfindung des Exkrementstickstoffs
in Wurzeln, Stoppeln und Aufwuchs bis zum Beginn der Vegetationsperiode
beträgt
im Mittel nur 2 %, wobei Wurzeln die höchste
Wiederfindungsrate aufweisen.
Nach einer simulierten Herbstbeweidung nehmen die Pflanzen unter
Urinstellen
während des Winters noch 10 kg Exkrement-N ha–1 auf,
der Stickstoff
in der oberirdischen Biomasse der Urinflecken ist somit zu 40%
exkrementbürtig
(Abb. 1). Zu Vegetationsbeginn werden in Wurzeln im Umkreis von bis zu
15 cm um
den Fleck ebenfalls noch 1 % des Exkrementstickstoffs analysiert.
Die
Ausnutzung von Exkrementstickstoff beträgt 4%.
Weitere N-Verluste im Sickerwasser werden über die Analyse der DON-Fraktion ermittelt. Vorläufige Ergebnisse zeigen, dass über 16% der gesamtlöslichen N-Fraktion in Form von DON ausgewaschen wird, wobei die Auswaschung von partikulärem N keine Rolle spielt.
Literatur
- Büchter, M., M. Wachendorf, and F. Taube (2000): Nitratauswaschung unter Grünland in Abhängigkeit von der Bewirtschaftungsform und der N-Düngungsintensität. 44. Jahrestagung der Arbeitsgemeinschaft für Grünland und Futterbau in der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften vom 24. bis 26. August 2000 in Kiel, 2: 197-200.
- Goerges, T. und K. Dittert (1998): Improved Technique for 15N:14N Analysis of ammonium and nitrate from aqueous samples by stable isotope spectrometry. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 29, 361-368.
- Ingwersen b., M. Wachendorf and f. Taube (2000): Comparison of yield, nutritive value and botanical composition of grazed swards and cut swards used by simulated grazing. Proceedings of the 18th General Meeting of the European Grassland Federation, Aalborg, May 22-25, 452-454.
Dank
- Die Fütterung der Versuchstiere und Sammlung der in situ markierten Exkremente wurde dankenswerterweise von Herrn Egbers durchgeführt und von Herrn Dr. Neff der Hessischen Landesversuchsanstalt für Landwirtschaft ermöglicht.
- Das Projekt WA 1483/1-1 wird von der DFG gefördert.