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Wasserschutzgerechter ökologischer Landbau – Möglichkeiten und Strategien zur Minimierung von Nährstoffausträgen
Seddin, den 25. Januar 2017
Bioland-Wintertagung 2017 am Seddiner See
Dr. Bernhard WagnerGeschäftsführer der Wassergut Canitz GmbHEin Unternehmen der Leipziger-Gruppe
Bioland-Wintertagung 2017 24.-25. Januar 2017
WGC
Bioland-Wintertagung 2017 24.-25. Januar 2017
Die Aufgabe ‚Gewässerschutz …
... ist auch nach Jahrzehnten mehr denn je aktuell.
Bioland-Wintertagung 2017 24.-25. Januar 2017
„Chronologie“ des Nitratproblems und des Versuchs einer Lösung1. 1985: Rohmann / Sontheimer: Nitrat im Grundwasser - Ursachen, Bedeutung,
Lösungswege. Universität Karlsruhe.2. 1986: TrinkwV (Verordnung über Trinkwasser und über Wasser für
Lebensmittelbetriebe) – zulässiger Grenzwert 50mg NO3 l-1
3. 1991: Nitrat-RL (Richtlinie des Rates vom 12. Dez. 1991 zum Schutz der Gewässer vor Verunreinigung durch Nitrat aus landwirtschaftlichen Quellen [91/676/EWG]) –zulässiger Grenzwert 50mg NO3 l
-1
4. 1996: DüV (Verordnung über die Anwendung vonDüngemitteln, ... nach den Grundsätzen der guten fachlichen Praxis beim Düngen) -Umsetzung der EU-Nitratrichtlinie, Ziel: Verminderung von Nährstoffverlusten und damit von Nährstoffeinträgen in Gewässer
5. 4.11.2016 - Klage der EU-Kommission gegen Deutschland wegen Verletzung von Art. 5 Abs. 5 und 7 in Verbindung mit den Anhängen II und III der Richtlinie 91/676/EWG des Rates vom 12. Dezember 1991 zum Schutz der Gewässer vor Verunreinigungen durch Nitrat aus landwirtschaftlichen Quellen
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Ökologischer Landbau und Begrenzung der Nährstoffflüsse für den Wasserschutz
1. Die Wasserschutzgebiete der KWL - Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH
2. „Zustandsbeschreibung“: Situation im Grundwasser
3. Die Lösung bei den Leipziger Wasserwerke: Vorsorge im Wasserschutz durch ökologischen Landbau und Begrenzung der Nährstoffflüsse
4. Ergebnisse: Sicherung der Wassergüte in den Brunnen
5. Ausblick - Fazit
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Wasserversorgung für Leipzig & Umland
Stadt Leipzig
WSG Canitz/Thallwitz
WSG Canitz/
Thallwitz
WSG Naunhof
Stadt Leipzig» 4 Großwasserwerke, tw. seit > 125 Jahren» Fläche WSG ~136 km², davon ~91km² LN» Eigenförderung ca. 25 Mio. m³/Jahr (2/3)*» 700.000 versorgte Einwohner *
* Stand 2016
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Wassereinzugsgebiet
der Wasserwerke
Canitz & Thallwitz
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Hydrogeologische Situation Canitz/Thallwitz
• Vor allem saalezeitliche Terrasse mit weichsel-zeitlicher Sandlößüber-deckung (Terrasse) bzw. holozäner Flussaue (Mulde-Aue), erschlossen: oberster GWL, GWL 1.0/1.1
• Geringe Grundwassergeschütztheit und • sehr hohe Empfindlichkeit des Grundwassers vor
Stoffeinträgen
• mittlerer Jahresniederschlag: 566 mm (Station Wasserwerk Canitz)
• in den letzte Jahre oft unter 500 mm
• Quelle: Fachbeitrag zum Landschaftsrahmenplan Westsachsen 2007
Eilenburg
Wurzen
WSG
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Hydrogeologische Situation Canitz/ThallwitzHydrogeologischer Schnitt SW – NO
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Blick in die Aue
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Witterungsverlauf der vergangenen Jahre:Klimatische Änderungen sind nicht nur prognostiziert, sondern zu beobachten:
Temperaturanstieg, Δ Niederschlagsverteilung Verdunstungsanstieg
Quelle: Klimaatlas Sachsen
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Ökologischer Landbau und Begrenzung der Nährstoffflüsse für den Wasserschutz
1. Die Wasserschutzgebiete der KWL - Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH
2. „Zustandsbeschreibung“: Situation im Grundwasser
3. Die Lösung bei den Leipziger Wasserwerken: Vorsorge im Wasserschutz durch ökologischen Landbau und Begrenzung der Nährstoffflüsse
4. Ergebnisse: Sicherung der Wassergüte in den Brunnen
5. Ausblick - Fazit
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Konfliktfeld Wasserschutz – Landnutzung
Grundwassergefährdung durch Landnutzung
Hoher Schutzanspruch für Wasser
vs.
» Umsetzungsdefizit landwirtschaftl. Fachgesetzgebung:N-Saldo in D bei 104/94 kg N/ha*a (UBA 2010/2016);Ziel lt. DüV im FF-Mittel 60 kg N/ha*a (dreijährig)
» standörtlich ausreichende Wirksamkeit landwirtschaftlichen Fachrechts??Beispiel: Nährstoffbegrenzungen der Düngeverordng.überall ausreichend, um UQN als Konzentrationsziel zu erreichen?
» RegelungsdefizitBeispiel: Gärreste
Bestandesaufnahme WRRL: Parameter Nitrat
(Albert 2011 nach Wasserblick/BfG 2010)
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Optimierung N-ManagementSchriftenreihe des LfULG, Heft 25/2010
Fazit• Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen,
dass die N-Bilanzierung ein geeignetes Instrument zur Erfolgskontrolle des Düngemitteleinsatz darstellt.
• Der N-Saldo gibt dabei die Summe der potentiell umweltgefährdeten N-Verbindungen wieder und dient der Beurteilung der Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit eines Betriebes.
• Quelle: Wagner, B. Albert, E. Reinicke, F. Heinitz, F. Schriftenreihe des LfULG, Heft 25/2010
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Quelle: IGLU Göttingen, Dr.v.Buttlar0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
[kg
N/h
a]
Herbst Nmin 2009 und 2010 nach Mais (Werte von 80 Proben)
Mittlerer
Herbst
Nmin 75 kg N/ha
IGLU
Standortbezogen tolerabler
Herbst-Nmin40 kg N/ha
MittlererHerbst-Nmin75 kg N/ha
• Grundwasserscho-nende Landwirtschaft ist möglich, aber kein Standard!
• Beratungsbedarf zur Verbesserung der standort- und kulturbezogenen Verbesserung der Nährstoffeffizienz.
Realität Nährstoff- und DüngungsmanagementForderung der DüV: Bedarfsgerechte Düngung
Beispiel: WRRL Beratung Schleswig-Holstein, Praxisbetriebe mit/ohne Biogas (Wirtschaftsdüngerregion, leichte Böden)
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Nitratdynamik einer Mehrfachmessstellekonventioneller Anbau, Gemischtbetrieb, WSG-VO
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Ökologischer Landbau und Begrenzung der Nährstoffflüsse für den Wasserschutz
1. Die Wasserschutzgebiete der KWL - Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH
2. „Zustandsbeschreibung“: Situation im Grundwasser
3. Die Lösung bei den Leipziger Wasserwerken: Vorsorge im Wasserschutz durch ökologischen Landbau und Begrenzung der Nährstoffflüsse
4. Ergebnisse: Sicherung der Wassergüte in den Brunnen
5. Ausblick - Fazit
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Reaktionsmöglichkeit des Wasserversorgers
1. Ausweichen:stärkere Nutzung gering belasteter Brunnen (Steuerung des Brunnenbetriebs in den Fassungen bis zur Aufgabe von Brunnen- oder Wasserwerksstandorten)Nutzung geringer oder gar nicht belasteter, tieferer Grundwasserstockwerke
2. Reparieren:Aufbereitung des Wassers („Schadstoffe ausfiltern“)
3. Vorsorge:Vermeidung von Beeinträchtigungen der genutzten Ressource
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Wasserschutz für Leipzig
1. 1907: Kauf des Landes, der Dörfer und Güterum die Wasserfassung Canitz durch den Rat der Stadt Leipzig
1. Ziel: Einflussnahme auf die Landnutzung2. 1990/91: Umstellung auf ökologischen Landbau
� Gründung der Wassergut Canitz GmbH (1994)1. Ziel: Wasserschützende Landnutzung mit
geringsten Nährstoffausträgen und Vermeidung von PSM-Belastungen
3. 2002: Einführung einer zielorientierten Ausgleichsregelung1. Ziel: Begrenzung des Stickstoff-Eintrages in das Grundwasser
zur Sicherung einer guten Wasserqualität in den Brunnen
Adolph Thiem empfahl den Kauf von Land „zum hygienischen Schutz der Wasserfassungen“
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WSG Canitz/Thallwitz mit abgestuften Schutzanforderungen für die Landwirtschaft
ökologischer Landbau
Begrenzung N-Emissionen
gesetzlicherMindestschutz Wasserschutzgerechter
Ökologischer Landbau als „Lebensversicherung“ für die Rohwassergüte
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Systemvorteil Ökologischer LandbauHerbst-Nitratgehalte im Boden (Agrarbericht Sachsen 2011)
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Berechnete Ergebnisse der Nitrat-Konzentration im Sickerwasser
o Ökolandbau, Wald und Grünland unterschreiten schon im Sickerwasseraustrag den Zielwert 30 mg NO3/l. ⇒ kein Risiko, Verdünnungseffekt
o N-Saldo und konventionelle VO- Varianten zeigen im Sickerwasser deutlich höhere Nitratkonzentrationen ⇒ Risiko
N1 WasserschutzoptimierterÖkologischer Landbau (IST)
N3 Wald
N4 Grünland
N5 Konventionell mit praxistauglicher Begrenzung der N-Salden
N6 Konventionell im Rahmen der WSG-VO (ogL)
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Betriebsspiegel der Wassergut Canitz GmbH I
Eigentümer: Betriebsinhaber:Leipziger Wasserwerke Wassergut Canitz GmbH
Gegenstand des Unternehmens:Schonung und Pflege des Grundwassers, Bodenschutz, Sicherung der Wasserversorgung, Erhaltung der ökologischen Systeme –insbesondere ökologischer Landbau und ökologische Forstwirtschaft. Sicherstellung sauberer Grundwasserneubildung im Trinkwassereinzugsgebiet Canitz-Thallwitz und Naunhof.
Bewirtschaftungsmethode:biologisch-organischer Landbau
Zusatzvereinbarung:Durch die landwirtschaftliche Nutzung ist ein N-Saldo von höchsten 30 kg N pro Hektar und Jahr (Mittel der Bodenbilanz der Schläge der Vertragsflächen Methode REPRO) einzuhalten.
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Betriebsspiegel der Wassergut Canitz GmbH II
Betriebsgröße:Ackerland 622 haGrünland 113 haFeldgehölze 25 haUnland 14 haStreuobstwiesen 8 haWege, Straßen, Hof, TWSZ I 33 haSumme: 815 ha
Alle Flächen liegen in denTrinkwasserschutzzonen I bis III.
Standortverhältnisse:lehmiger Sand/sandiger Lehmalluviale und diluviale HerkunftAckerland 52 BPGrünlandzahl 32 BPNiederschlag 550 mm (fallend)Höhenlage 100 m NNNiederterrasse bis 2 m AuenlehmHochterrasse bis 0,6 m Mittelsand280 Hektar Ackerland können beregnet werden70 Hektar Ackerland liegen im Außenbereich(25 KM entfernt)25 Hektar Grünland liegen im Außenbereich(15 km entfernt)
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Betriebsspiegel der Wassergut Canitz GmbH III
Viehwirtschaft:90 Mutterkühe mit Nachzucht, Boxenlaufställen auf Tiefstreu, Mai – Oktober Weidehaltung
Das Wassergut wurde 1991 gegründet.am 01.01.1992 erfolgte die Umstellung auf den ökologischen Landbau. am 31.01.1994 erfolgte die Vergabe des Konformitätsvermerkes.
Die Wassergut Canitz GmbH ist:1. Mitglied im Biolandverband (Betriebs-Nr.: 110104)2. Kontroll-Nr.: D/SN/006-14835-AD3. zertifiziert nach Bioland und EG-Nr. 889/20084. Kartoffeln und Zwiebeln zertifiziert nach GLOBAL G.A.P. & GlobalG.A.P Grasp5. Energiemanagementsysteme (ISO 50001)6. stoffstrombilanziert (REPRO)
GLOBALG.A.P. GRASPRisk Assessment on
Social Practice
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Zertifizierungen - Energiemanagement
Energiemanagement
Energieeffizienzmaßnahme• Ersatzinvestition Jäteflieger
• Dieselkraftstoff � regenerative Energie• Unterhaltung• Arbeitsstunden• Betriebsstunden• Arbeitsbedingungen / Arbeitsschutz
Ist
Soll
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Betriebsspiegel der Wassergut Canitz GmbH IV
Fruchtfolge:Wir arbeiten mit 4 Fruchtfolgen:Beispiel: Hochterrasse beregnet:1. Jahr Luzerne2. Jahr Luzerne3. Jahr Dinkel4. Jahr Winterweizen, Stallmist,WZF5. Jahr ZR, Kartoffeln, Bohnen, Gemüseerbse, WZF6. Jahr Zwiebeln, Dinkel7. Jahr Triticale, Winter-Roggen
In der Fruchtfolge baut sich alles auf einen 2-jährigen Luzerneanbau auf. Umdie Wirtschaftlichkeit des Gutes zu sichern bauen wir ca. 70 ha Gemüse an.
Arbeitskräfte:• 1 Geschäftsführer• 8 Mitarbeiter• 1 Azubi (wieder ab 2017)• Anerkannter Ausbildungsbetrieb für
Landwirt/-in
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Das Wassergut Canitz – Ernte 2016
Ernte 2016
Erbsen – 39 ha - 120 t - 110 T Konsumenten
Bohnen - 14 ha - 175 t - 100 T Konsumenten
Kartoffeln – 32 ha - 900 t - 16 T Konsumenten
Zwiebeln – 18 ha - 650 t - 100 T Konsumenten
LN
743 ha
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Das Wassergut Canitz – Ernte 2016
Ernte 2016
Management
&
Logistik
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Das Wassergut Canitz – Ernte 2016
Ernte 2016
Dinkel – 109 ha - 400 t
Weizen - 76 ha - 250 t
Triticale – 96 ha - 325 t
Roggen – 8 ha - 18 t
1.000 t
10.000
Konsumenten
WGC 50% für
Ernährung
Getreide-
verwendung
Deutschland
Ernährung 23%
Futter 64%
Industrie 13%
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Das Wassergut Canitz – Ernte 2016
Ernte 2016
Qualitäts-,
Hygiene-
&
Lager-
management
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Das Wassergut Canitz Ernte 2016
Ernte 2016
Luzerne - 205 ha - Futter/Energie/Boden
Grünland - 106 ha – Weide/Heu
Beides
unverzichtbar
Nährstoffe
&
Unkraut-
management
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Das Wassergut Canitz – Ernte 2016
Ernte 2016
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Vergleich der Landnutzungsszenarien inihrer Wirkung auf die GrundwassergüteÖkolandbau:
1. zuverlässig niedrige N-Salden
2. kein Pflanzenschutzmittelrisiko
3. bei Flächenausdehnung Senkung des Risikos bei N und PSM
4. hohe Entlastungseffekte für den weiteren Anstrom
Ausschließliche Wald- und Grünlandnutzung auf KWL-Flächen:
1. große Sicherheit für Grundwassergüte durch Dauernutzung
2. aber: hohe NO3-Minderungskosten (dauernder Minderertrag, unflexibel weil nicht umkehrbar)
3. geringere Wirkung für die Entlastung des gesamten Anstroms durch verringerte Sickerwasserbildung gegenüber Ackerbausystemen
Integriert geführte konventionelle Landwirtschaft:
1. Ackerbaudominierte viehhaltende Systeme erreichen unter Praxisbedingungen nicht die erforderliche Sickerwassergüte
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Beste Praxis: Wasserschutz durch wasserschutzgerechten ökologischen Landbau
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Beste Praxis: Wasserschutz durch wasserschutzgerechten ökologischen Landbau
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Beste Praxis: Wasserschutz durch wasserschutzgerechten ökologischen Landbau
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Wasserschutzgerechter ökologischer Landbau als „Lebensversicherung für die Rohwassergüte“ - I
Nutzung der Systemvorteile des ökologischen Landbaus:
1. grundsätzlich flächenbezogene Tierhaltung2. verstärkte Nutzung von Vorfrucht-Nachfrucht-Wirkungen3. hohe Fruchtartendiversität mit entlastenden Fruchtfolge-Gliedern4. Verzicht auf chemisch-synthetische Pflanzenschutz- und
Pflanzenbehandlungsmittel5. Verzicht auf mineralische Stickstoff-Düngemittel6. Vorteil für Wasserversorger: staatliche u. ggf. verbandliche Kontrolle
� Frage: Reicht das noch?!
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Wasserschutzgerechter ökologischer Landbau als „Lebensversicherung für die Rohwassergüte“ - II
Wasserschutzgerechte Gestaltung des ökologischen Landbaus
1. Anpassung der Anbaustruktur2. Anpassung der Anbauverfahren3. Ernährung der Pflanzenbestände über die „Ernährung des Bodens“4. Steuerung der Nährstoffausnutzung
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Wasserschutzgerechter ökologischer Landbau als „Lebensversicherung für die Rohwassergüte“ - III
Wasserschutzgerechte Gestaltung des ökologischen Landbaus (1)1. Anpassung der Anbaustruktur:
1. Anteil Hackfrüchte, Kartoffeln, Gemüse?
2. Ersatz von Kulturen mit ± späterem Anfall stickstoffreicher Ernte- und Wurzelrückstände durch zeitiger räumende mit intensivem ZwF-Anbau (z. B. statt Körnererbsen Gemüseerbsen)
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Wasserschutzgerechter ökologischer Landbau als „Lebensversicherung für die Rohwassergüte“ - IV
Wasserschutzgerechte Gestaltung des ökologischen Landbaus (2)2. Anpassung der Anbauverfahren
1. Bodenbearbeitung bei Sommerkulturen bevorzugt im Frühjahr2. Unkrautregulierung durch die Fruchtfolge, nicht durch
intensivierte Bodenbearbeitung3. Verzicht auf im ökologischen Landbau zugelassene, für den
Wasserschutz potentiell riskante Pflanzenschutzpräparate (kein Kupfer, stattdessen z. B. in der Kartoffel durch Anbauabstand, Sortenwahl, Vortreiben, sorgfältige Bestandsüberwachung und rechtzeitiges Abschlegeln des Krautes Vermeiden des Eintretens der Fäule in die Knolle)
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Wasserschutzgerechter ökologischer Landbau als „Lebensversicherung für die Rohwassergüte“ - V
Wasserschutzgerechte Gestaltung des ökologischen Landbaus (3)
» Ernährung der Pflanzenbestände über die „Ernährung des Bodens“:
1. zentrales Element Fruchtfolge2. ausreichende Grunddüngung (P, K), ausgeglichener pH-Wert,3. Phosphatdünger mit hohen Schwermetall- und/oder
Urangehalten sind nicht wasserschutzgerecht 4. Ausgeglichene, aber nicht überdurchschnittliche
Humusversorgung» Steuerung der Nährstoffausnutzung:
1. Bewässerung in Trockenstresszeiten
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Anbaustruktur Anstrom WW Canitz
integrierter Landbau, WSG ökologischer Landbau, WSG
Typische kon-ventionelle FF:
WR – WW – WG
FF im Ökolog. Landbau:
- höhere Kultur-artendiversität
- tragende Kultur Leguminosen
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Kulturvergleich N-Salden
integrierter Landbau, WSG ökologischer Landbau, WSG
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„N- Wirkung von Gülle und Mineraldünger auf Winterraps, Winterweizen und Wintergerste“ Auswertungszeitraum: 1996-2004 / 285 Parzellen /Jahr
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Erträge Winterraps
Quelle: Wagner, B. 2011
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N-Salden Fruchtfolge und Versuchsdauer
Quelle: Wagner, B. 2011
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Mittelwerte der N2O-N Emission aus Feldversuch II in Abhängigkeit von der applizierten Düngermenge
(BOUWMAN et al. 2002) nach IPCC (2001) sowie Denitrifikation (kg N/ha)
Quelle: Wagner, B. 2011
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Sickerwassermengen
• Niederschlagsmittel � 781 mm/a• andere Untersuchungen gehen von
310 bis 330 mm/a aus MÜLLER (2004)
Quelle: Wagner, B. 2011
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N-Salden der Wassergut Canitz GmbH
2011 2012 2013 2014 2015 2016 Mittel
N-Saldo
(mit Deposition &
∆ Boden-N-
Vorrat)
kg N ha-1
LN
13 21 8 -15 20 23 12
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Ernte 2016 - Erträge & Situation der Umsatzerlöse Plan & IST (Kosten – siehe Tabelle)
Nährstoffbilanz für 2016Kennzahl ME 2013 2014 2015 2016 2013 - 2016
Landw. Nutzfläche ha LN 741,7 739,7 731,9 746,5 740,0
N-Entzug (Gesamt) kg N/ha 112 152 131 143 135
Hauptprodukt kg N/ha 103 136 119 132 123
Nebenprodukt kg N/ha 10 15 12 11 12
N-Entzug (Ernteertrag) kg N/ha 96 127 88 113 106
N-Zufuhr kg N/ha 109 126 159 169 141
Immission kg N/ha 20 20 20 20 20
Saatgut kg N/ha 2 2 2 2 2
Symbiontische N-Fix. kg N/ha 57 61 69 92 70Mineraldünger kg N/ha 0 0 0 0 0
Organischer Dünger kg N/ha 30 43 68 55 49Strohdüngung kg N/ha 2 6 8 5 5
Gründüngung kg N/ha 14 18 34 25 23
Stallmist kg N/ha 7 8 10 8 8
Gülle, Jauche kg N/ha 0 0 0 0 0
Sonst. Org. Dünger kg N/ha 6 11 15 16 12
∆ N Bodenvorrat kg N/ha -11 -11 8 2 -3
N-Saldo (mit ∆ Bodenvorrat) kg N/ha 8 -15 20 23 9
N-Ausnutzung % 0 0 82 85
P-Saldo kg P/ha -12 -15 -9 -11 -12
K-Saldo kg K/ha -75 -95 -39 -53 -65
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Abschlussbericht Pilotbetriebe 2013-2014
Ökologisch Nachhaltig Konventionell
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Ernte 2016 - Erträge & Situation der Umsatzerlöse Plan & IST (Kosten – siehe Tabelle)
Nährstoffbilanz für 2016
Fläche ha 746,5 624,2 122,3
N-Entzug (Gesamt) kg N/ha 143 150 108Hauptprodukt kg N/ha 132 137 108
Nebenprodukt kg N/ha 11 13 0
N-Entzug (Ernteertrag) kg N/ha 113 118 86N-Zufuhr kg N/ha 169 174 143
Immission kg N/ha 20 20 20
Saatgut kg N/ha 2 2 0
Symbiontische N-Fix. kg N/ha 92 106 19Mineraldünger kg N/ha 0 0 0
Organischer Dünger kg N/ha 55 45 104Strohdüngung kg N/ha 5 6 0Gründüngung kg N/ha 25 26 22Stallmist kg N/ha 8 10 0Gülle, Jauche kg N/ha 0 0 0Sonst. Org. Dünger kg N/ha 16 3 82
∆ N Bodenvorrat kg N/ha 2 2 0
N-Saldo (mit ∆ Bodenvorrat) kg N/ha 23 21 35
N-Ausnutzung % 85 87 76
P-Saldo kg P/ha -11 -12 -5K-Saldo kg K/ha -53 -57 -33
Kennzahl ME LN AL GL
Flächenbezogene Stickstoffbilanz aufunterschiedlichen Ebenen für 2016 (REPRO)
Flächenbezogene Stickstoffbilanz aufunterschiedlichen Ebenen für 2016 (DüVo)
Fläche ha 746,5 624,2 122,3
N-Entzug (Gesamt) kg N/ha 140 146 108Hauptprodukt kg N/ha 128 132 108
Nebenprodukt kg N/ha 12 14 0N-Entzug (Ernteertrag) kg N/ha 110 115 86
N-Zufuhr kg N/ha 110 124 41Immission kg N/ha - - -Saatgut kg N/ha - - -
Symbiontische N-Fix. kg N/ha 72 83 18Mineraldünger kg N/ha 0 0 0
Organischer Dünger kg N/ha 38 41 23Strohdüngung kg N/ha 6 7 0Gründüngung kg N/ha 24 24 22Stallmist kg N/ha 6 7 0Gülle, Jauche kg N/ha 0 0 0Sonst. Org. Dünger kg N/ha 2 2 2
∆ N Bodenvorrat kg N/ha - - -N-Saldo kg N/ha -30 -22 -67
N-Ausnutzung % 0 0 0
GLLN ALKennzahl ME
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Ernte 2016 - Erträge & Situation der Umsatzerlöse Plan & IST (Kosten – siehe Tabelle)
Humusbilanz für 2016Humusbilanzierung für Ackerland (AL) nach CC-Regelung und HE-Methode (REPRO)
Versorgungsstufe:A = sehr niedrig (< -200 kg Humus-C ha-1 a-1) B = niedrig (-200 bis -76 kg Humus-C ha-1 a-1)C = optimal (-75 bis 100 kg Humus-C ha-1 a-1)D = hoch (101 bis 300 kg Humus-C ha-1 a-1)E = sehr hoch (> 300 kg Humus-C ha-1 a-1)
Kennzahl ME 2013 2014 2015 2016 2013 - 2016
Ackerland ha AL 620,8 619,3 616,1 624,2 620,1
Cross Compliance Regelung
Humusbedarf kg C/ha AL -218 -218 -184 -202 -206
Humusersatzleistung kg C/ha AL 425 544 602 481 513
Humusmehrerleistung kg C/ha AL 238 233 254 188 228
Zufuhr organischer Dünger kg C/ha AL 188 311 348 293 285
Strohdüngung kg C/ha AL 70 180 145 157 138
Gründüngung kg C/ha AL 48 55 90 51 61
Stallmist kg C/ha AL 65 67 85 77 74
Gülle kg C/ha AL 0 0 0 0 0
Sonstige org. Dünger kg C/ha AL 5 9 28 8 13
Humussaldo kg C/ha AL 207 327 418 279 307
HE-Methode – Umrechnung in kg C 1 HE = 1 t Humus mit 580 kg C (Leithold et al. 1997)
Humusbedarf kg C/ha AL -567 -684 -445 -468 -541
Humusersatzleistung ges. kg C/ha AL 430 548 542 491 503
Humusmehrerleistung kg C/ha AL 271 299 220 238 257
Zufuhr organischer Dünger kg C/ha AL 159 248 322 253 245
Strohdüngung kg C/ha AL 50 130 122 112 103Gründüngung kg C/ha AL 40 46 81 56 56Stallmist kg C/ha AL 70 72 92 78 78Gülle kg C/ha AL 0 0 0 0 0Sonstige org. Dünger kg C/ha AL 0 1 27 7 9
Humussaldo kg C/ha AL -137 -136 97 23 -38
HE-Versorgungsgrad % 76 80 122 105 96
Versorgungsstufe B B C C C
Bioland-Wintertagung 2017 24.-25. Januar 2017
Schlüsselfaktoren für die Wirksamkeit der Kooperation mit der Wassergut Canitz GmbH
• erstes Betriebsziel der Wassergut Canitz GmbH als Tochter der KWL – Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH: Sicherstellung sauberer Grundwasserneubildung
• Flächenverfügbarkeit ermöglicht die Priorität des Wasserschutzes: gestützt durch Empfehlung des DVGW* und durch Beschluss des Stadtrates Leipzig 1907
• effektive Vermarktungskanäle (BIO-Produkte) und Qualitätssicherung der Produktion mit motivierten und engagierten Mitarbeitern
• Transparenz der Landnutzung durch den agrarökologischen Ansatz der Stoffstrombilanzierung ermöglicht Prognosen und Steuerung des Systems
• Nutzung überlegener Marktpreise und gesellschaftlicher Transfers für die Honorierung der Umweltleistungen: dieser Faktor entzieht sich i.d.R. konventionellen Betrieben, weshalb sie einen anderen Fokus setzen müssen
*DVGW-Empfehlung „Eigentumserwerb und Flächenbewirtschaftung in Trinkwassereinzugsgebieten“ 2007
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Bioland-Wintertagung 2017 24.-25. Januar 2017
Ökologischer Landbau und Begrenzung der Nährstoffflüsse für den Wasserschutz
1. Die KWL – Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH und ihre Wasserschutzgebiete
2. „Zustandsbeschreibung“: Situation im Grundwasser
3. Die Lösung bei den Leipziger Wasserwerken: Vorsorge im Wasserschutz durch ökologischen Landbau und Begrenzung der Nährstoffflüsse
4. Ergebnisse: Sicherung der Rohwassergüte
5. Ausblick - Fazit
Bioland-Wintertagung 2017 24.-25. Januar 2017
WSG Canitz/Thallwitz mit abgestuften Schutzanforderungen
für die Landwirtschaft
ökologischer Landbau Begrenzung
N-Emissionen
gesetzlicherMindestschutz
Begrenzung der Nährstoffemissionen als notwendiger Baustein des Wasserschutzes
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Grundwasser-güte
Landwirt-schaftliche Flächennutzung
landwirtschaftlicher Indikator:
» N-Effizienz » Nährstoffvergleich der DüngeVO » qualifizierte Stoffstromanalyse
Stickstoff-Saldo: Agrar-Umweltindikator an der Schnittstelle zwischen Land- und Wasserwirtschaft
hydrolog./hydrogeo-logische
Verhältnissewasserwirtschaftlicher Indikator:
» Sickerwasserbefrachtung mit NO3
» Gestaltung Wasserschutzkooperation
N-Saldo als ursachen- und standortbezogenes „Maß“ für die Wasserschutzleistung
N-SALDO
sickerwasser-gebundene
N-Fracht
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Stickstoffflüsse im Landwirtschaftsbetrieb
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Gestaltungsmöglichkeit der N-Bilanz
Steuerung der N-Bilanz durch landwirtschaftliche Maßnahmen direkt oder indirekt möglich durch:
Betriebsstruktur• Tierbesatz, • Anbaustruktur (Fruchtartenspektrum) und Fruchtfolge
Bewirtschaftungsintensität• Düngereinsatz (Art, Menge)• Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (konventioneller Anbau)• Art und Intensität der Bodenbearbeitung
Verfahrensgestaltung• Bestandesführung (Saatzeitpunkt, Aussaatstärke, Terminierung und bestandes- und standortspezifische Gestaltung der Dünge- und Pflegemaßnahmen)• Nährstoffverlust minimierendes Management organischer Dünger (Lagerung, Behandlung, Ausbringung)
Fehler im betrieblichen Nährstoff-Management spiegeln sich in der Nährstoffeffizienz und damit im N-Saldo wieder.
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Verbesserung der Nährstoff-Effizienz
»Minimumgesetz (C. Sprengel, 1828; verbreitet von J. Liebig, 1855): Das Pflanzenwachstum wird die im Minimum vorhandene Ressource begrenzt („Minimumfaktor“).
»Die Nährstoffeffizienz, z.B. für Stickstoff, hängt ab von der Verfügbarkeit aller anderen Ressourcen: � weitere Grund- und Mikro-
nährstoffe (P, K, S)� Bodenluft- und -wasserversorgung� Säuremilieu (Kalkstatus)� Bodenleben und Humusgehalt
Gesetz des Minimumfaktors
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„Füllstand“ bestimmende
Daube des Minimumfaktors
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Nährstoffeffizienz für Stickstoff: Ressourcenverfügbarkeit Grundnährstoffe
Viele Flächen vor allem bei P in niedrigen Versorgungsstufen � Auswirkungen auf Nährstoffeffizienz von N zu erwarten
Nährstoffaufwand aus Mineraldüngern in kg je ha landwirtschaftlich genutzter Flächen in Sachsen
Quelle: Albert (2011): Pflanzenbau … Anpassung an den Klimawandel.
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Gesetzmäßigkeiten der DüngungGesetz des Maximums
Mitscherlich, 1909: Je näher die Konzentration eines Nährstoffes der maximalen Aufnahmekapazität einer Pflanze kommt, desto geringer ist die Nährstoffwirkung. Bei Überschreiten der Aufnahmekapazität sinkt die Ertragswirkung wieder.
Düngereinsatz
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Bausteine den Wasserschutz mit den Landnutzern in den WSG der KWL
Steuerung der Stoffströme im konv. Landbau
ÖkologischerLandbau
wasserschutzgerechte Waldentwicklung
Zwischen-fruchtanbau
Grundwasser-überwachung im Einzugsgebiet
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Ökologischer Landbau und Begrenzung der Nährstoffflüsse für den Wasserschutz
1. Die KWL – Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH und ihre Wasserschutzgebiete
2. „Zustandsbeschreibung“: Faktisches und Rechtliches
3. Die Lösung bei den Leipziger Wasserwerken: Vorsorge im Wasserschutz durch ökologischen Landbau und Begrenzung der Nährstoffflüsse
4. Ergebnisse: Sicherung der Rohwassergüte
5. Ausblick - Fazit
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Nitrat-Dynamik einer Mehrfachmessstelle Wasserschutzleistung des
ökologischen Landbaus
Messstellengruppe III
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Sicherung der Rohmischwassergüte durch ökologischen Landbau
Median / Max / Min NO3
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
br177/s/ca br153/s/ca br091/s/ca br027/s/ca br059/n/ca br115/n/ca br162/n/ca 724/96
Brunnen im Fassungslängsschnitt SO - NW
Nitra
tkonzentr
ation [m
g/l]
1993-2001 2002-2006 2007-2011 GrenzW TVO
Grundwasseranstrom: Ökologische Landnutzung
Uferfiltrat- u. Grundwasser-Schwankungen:
anstromGrundwasseranstrom: Veredlungsbetrieb
Grünland, Ort
Nitratkon-
zentration in den
Fassungen Canitz
und Thallwitz;
Ergebnisse der
Messbrunnen
1993-2001,
2001-2006,
2007-2011
67
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0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
1977
1979
1981
1983
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
Zeit
Nitra
tkonzentr
ation [m
g/l]
Gewichtetes Mittel Rohwasser (Jahresschritte) GrenzW TVO Richtwert
Nitratkonzentration Wasserwerk CanitzJahresmittelwerte, Rohmischwasser
Ein
füh
run
g ö
kolo
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Ausblick - Fazit1. Aktiver Grundwasserschutz ist weiter notwendig
– trotz guter, rechtlich fixierter Ziele der Gesellschaft.
2. Die zunehmende Intensivierung der Landnutzung – Land- wie Forstwirtschaft – erfordert intelligente Ansätze, mit denen die Kooperation mit den Landnutzern zielgenau gestaltet werden kann.
3. Der ökologische Landbau hat systemimmanente Vorzüge für den Wasserschutz. Dennoch zeigen sich auch in diesem Landbausystem Differenzierungen der Produktionspraxis mit entsprechend differenzierten agrarökologischen Wirkungen. Eine hohe Wasserschutzleistung ist deshalb nur in angepassten Systemen realisierbar.
4. In Trockengebieten gibt es zukünftig keine oder kaum wirksamen Landnutzungsalternativen zum Ökologischen Landbau
5. Die Emissionen konventioneller Anbausysteme sind deutlich durch die Kenntnis und begrenzende Steuerung der Stoffströme (Transparenz der Landnutzung) zu verringern.
6. In einem Wasserschutzgebiet ermöglicht die sehr hohe Wasserschutzleistung des ökologischen Landbaus die wirtschaftlich gebotene Toleranz gegenüber optimierten, aber intensiven Landbausystemen (integriertes Schutzgebietsmanagement).
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Bioland-Wintertagung 2017 24.-25. Januar 2017
Schwachpunkt – Notwendigkeit ?!„62 Prozent der Wasserversorger machen sich angesichts der steigenden Nitratbelastung Sorgen um die zukünftige Qualität des Trinkwassers“ (Quelle: VKU 2015)
Diverse Untersuchungen in unterschiedlichen Regionen Deutschlands haben jedoch gezeigt, dass allein über die Fruchtfolge und die Produktionsintensität gewisse Umweltziele nicht oder nur schwer erreichbar sind. Dies gilt etwa für leichte Standorte mit geringen jährlichen Niederschlagsmengen, auf denen selbst bei Einhaltung der Vorgaben der Düngeverordnung relativ geringe Nitrat-Frachten bei geringen Sickerwasserraten zu hohen Nitratkonzentrationen führen.
Es kommt hinzu, dass die Zielstellungen und Ansätze gesetzlicher Vorgaben wie der EU-Wasserrahmenrichtlinie / Nitrat RL und der Düngeverordnung nicht in ausreichendem Umfang übereinstimmen. Hier besteht akuter Handlungsbedarf.
„Aus Sicht der kommunalen Wasserwirtschaft muss mit der Verordnung ab sofort eine umfassende Nährstoffbilanzierung über eine Hoftorbilanz und damit eine verbesserte Überwachung und Sanktionierung der Vorgaben für die Düngemittelanwendung eingeführt werden. Dies fordert auch der Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU).“(Quelle: VKU 2015)
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Wasserschutzgebietein Deutschland 14 %
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Achtung - Kosten! � Bsp. FrankreichFrage 1: 2011 Französisches Landwirtschaftsministerium
• Welche Kosten entstehen bei der Gewinnung von Trinkwasser, wenn Nitrat und PSM-Rückstände aus dem Wasser gefiltert werden.
• Daten von Wasserwerken
• Kosten fallen unmittelbar an und werden heute schon durch Steuerzahler und Trinkwasserkunden
• € 1,5 Mrd. / Jahr � 10% der nationalen Wasserrechnung
• Bezogen auf die landwirtschaftliche Fläche in den Wassereinzugsgebieten
• � € 2400 / Hektar nur Kosten um die Belastung unterhalb der Grenzwerte zu halten
Frage 2:
• Was würde es kosten, wollte man die Mengen an Nitrat und PSM-Rückstände vollständig aus dem Grundwasser herausfiltern, die jedes Jahr durch die Landwirtschaft in den Boden gelangen?
• � € 54 Mrd. / Jahr (€ 30 Mrd. / Jahr Wertschöpfung)
• Einzig denkbarer Weg � Ökologischer Landbau in allen WEG!
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Bioland-Wintertagung 2017 24.-25. Januar 2017
Klage der EU-Kommission gegen Deutschland
4.11.2016Klage der EU-Kommission gegen Deutschland wegen Verletzung von Art. 5 Abs. 5 und 7 in Verbindung mit den Anhängen II und III der Richtlinie 91/676/EWG des Rates vom 12. Dezember 1991 zum Schutz der Gewässer vor Verunreini-gungen durch Nitrat aus landwirtschaftlichen QuellenZusammenfassungDie EU-Kommission begründet ihre Klage damit, dass Deutschland gegen Artikel 5 Absatz 5 der Nitratrichtlinie verstößt, indem sie keine zusätzlichen Maßnahmen oder verstärkten Aktionen getroffen hat, obwohl spätestens mit der Übermittlung des fünften Nitrat-berichts Deutschlands für den Zeitraum 2008-2011 am 4. Juli 2012 deutlich wurde, dass die Maßnahmen des deutschen Aktionsprograms zur Verwirklichung der Ziele der Richt-linie nicht ausreichen.