Minderung von Nitratausträgen durch digitales Stickstoffmanagement und sensorgestützte Düngung in der Modellregion Burghausen/Burgkirchen (Kurztitel: digisens)

Projektpartner: Technische Universität München (TUM), Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT)

Kooperationspartner: Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL), Arbeitsgruppe Digital Farming, Landwirtschaftliche Unternehmen der Untersuchungsregion, Trinkwasserschutzberater

Leitung: Prof. Dr. Kurt-Jürgen Hülsbergen

Bearbeitung:
TUM: Martin Mittermayer M. Sc., Johannes Schuster, M. Sc., Dr. Franz Xaver Maidl, Marco Luthardt M. Sc., Dipl. Ing. (FH) Andreas Kern, HSWT: Prof. Dr. Frank Leßke

Laufzeit: 01/2020 - 12/2022 

Förderung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten, Stadt Burghausen, Gemeinde Burgkirchen an der Alz  

 

Kurzbeschreibung
In der Modellregion Burghausen/Burgkirchen sollen in enger Zusammenarbeit von Wissenschaft, Landwirtschaft und Beratung innovative Technologien des digitalen Nährstoffmanagements und der sensorgestützten Stickstoffdüngung weiterentwickelt, an die regionalen Standort- und Bewirtschaftungsbedingungen angepasst sowie in Landwirtschaftsbetrieben umfassend getestet werden. Das Nährstoffmanagementsystem soll im ökologischen und konventionellen Landbau einsetzbar sein.

 

Abbildung 1: Stickstoffströme in einem Schweinemastbetrieb mit Biogasanlage (kg ha-1) (Forster 2017)

 Die Anwendung der Technologien in Trinkwasserschutzgebieten hat zum Ziel, die Stickstoffeffizienz zu erhöhen, umweltgefährdende Stickstoffverluste zu reduzieren sowie einen weiteren Anstieg der Nitratgehalte des Grundwassers zu vermeiden. Das Projekt soll aufzeigen, in welchem Umfang die Digitalisierung der Landwirtschaft zur Minderung von Nitratverlusten beitragen kann.

Einen Schwerpunkt der Erprobung des Nährstoffmanagementsystems bilden ökologische Betriebe. Anhand der Projektergebnisse wird eingeschätzt, welche Nitratminderung durch ökologischen Landbau erreichbar ist. Die in der Öko-Modellregion Inn-Salzach angestrebte weitere Umstellung auf ökologische Landwirtschaft wird hinsichtlich der Umweltwirkungen und des Beitrags zum Trinkwasserschutz bewertet.

Ein sensorgestütztes teilflächenspezifisches Düngesystem im konventionellem Landbau wird weiterentwickelt (Ableitung und Implementierung von Düngealgorithmen, Optimierung der Schnittstelle Sensorsystem - Düngerstreuer). Das Düngesystem wird auf Praxisschlägen und in Feldversuchen erprobt und soll für den ökologischen Anbau angepaßt werden. Die Wirkungen auf Ertrag, Produktqualität, ökonomische und ökologische Effekte (Düngereinsparung, Verminderung von Nitratausträgen) werden quantifiziert.

 

Abbildung 2: Teilflächenspezifische N-Bilanzierung auf einem Untersuchungsschlag (13 ha, Weizen) der TU München. Auf Teilschlägen treten hohe N-Bilanzen auf, die bei der schlageinheitlichen N-Bilanzierung (10 kg ha-1) nicht sichtbar wurden und somit hohe N-Emissionen verursachen können.

Erstmals kommen Wasserschutz-orientierte Düngealgorithmen zum Einsatz. Die Anwendung auf langjährig mit Gülle gedüngten Flächen dient der indirekten Erfassung der Güllewirkung und Boden-N-Mineralisierung anhand der Pflanzenentwicklung sowie der Anpassung der Mineral-N-Gaben an den Pflanzenbedarf.  

Die Projektergebnisse, die weiterentwickelten Technologien und Beratungsinstrumente sollen über die Projektlaufzeit hinaus für die Landwirtschaft und die Beratung im Freistaat Bayern nutzbar sein. Um dies zu erreichen, wird die Übertragbarkeit auf andere Regionen untersucht.

Der Praxistransfer der wissenschaftlichen Erkenntnisse erfolgt durch Feldtage, Workshops, Beratungsunterlagen und Veröffentlichungen in Fachzeitschriften. Die aktive Beteiligung landwirtschaftlicher Unternehmen und der Trinkwasserschutzberatung dient der Sicherung der Praxisanwendbarkeit der neuen Management- und Düngungssysteme sowie der Umsetzbarkeit der abgeleiteten Trinkwasserschutzmaßnahmen und -strategien.

 

Weitere Informationen zum Projekt erhalten Sie unter:

martin.mittermayer[at]tum.de

johannes.schuster[at]tum.de