Bei diesem Versuch zur Kompostdüngung wird geprüft, wie sich Kompostmenge und Düngeintervall auf die Nährstoffgehalte (Probennahme vor Beginn der Versuchsanlage und am Ende), den N_min-Gehalt im Frühjahr und den Ertrag der Fruchtfolgeglieder Futtererbse (2021), Dinkel (2022) und Roggen (2023) auswirken. Bei der Futtererbse wird zudem mittels N-Isotopenmessung die Auswirkung unterschiedlicher Kompostgaben auf die N-Fixierleistung der Körnerleguminose untersucht.

Auf viehlosen Ackerbaubetrieben kann Kompost eine wichtige Nährstoffquelle sein. Kompost fördert die Humusbildung, das Bodenleben und das Wasserhaltevermögen des Bodens. Bezüglich der Düngestrategie stellt sich die Frage, ob es besser ist, in größeren Abständen größere Mengen Kompost zu düngen, oder jährlich kleinere Mengen.

Jährliche Gaben geringer Kompostmengen führen zu einer gleichmäßigeren Versorgung des Bodens und der Bodenorganismen mit organischer Substanz. Damit könnte eine stabilere Aktivität des Bodenlebens und infolgedessen eine bedarfsgerechtere Nährstoffmineralisierung erreicht werden. Auch die Gefahr von Nährstoffverlusten durch Auswaschung ist bei kleineren Gaben geringer. Gleichzeitig ist zu beachten, dass der organisch gebundene Stickstoff bei der Düngung mit Kompost erst allmählich freigesetzt wird mit max. 50 % des Gesamt-N im ersten Jahr (IGZ, 2017), weshalb eine mehrjährige Beobachtung der Effekte sinnvoll ist.

Zeigt sich die Düngung kleinerer Kompostmengen pro Jahr im Vergleich zu der Düngung größerer Kompostmengen alle zwei oder vier Jahre vorteilhaft für die Nährstoffversorgung (N_min) sowie die N-Fixierleistung der Körnerleguminosen und den Ertrag?

Lassen sich nach drei Jahren Unterschiede im Nährstoff- und Humusgehalt (EUF) feststellen?

6.1 Auswertung Demoversuch

Fragestellung 1- Ergebnisse

Zeigt sich die Düngung kleinerer Kompostmengen pro Jahr im Vergleich zu der Düngung größerer Kompostmengen alle zwei oder vier Jahre vorteilhaft für die Stickstoffversorgung (N_min) sowie die N-Fixierleistung der Körnerleguminosen und den Ertrag?

Die Pflanzenproben für die N-Isotopenuntersuchung wurden am 23.07.2021 genommen. In der Folge wurden Kraut und Körner für die Analyse getrennt. Als Referenz wurden Graspflanzen vom Standort mit beprobt. Die Ergebnisse der N-Isotopenanalyse zeigen eine deutlich bessere N-Fixierung der Erbse in den mit Kompost gedüngten Parzellen im Vergleich zur Nullvariante.

Die erste N_min Probennahme erfolgte am 04.03.2022 ein Jahr nach der Ausbringung des Kompostes und vor der zweiten Gabe in der 8 t Variante. Die Untersuchungsergebnisse zeigen in der Bodenschicht 0-30 cm geringfügige Unterschiede bei mittleren N_min-Gehalten um die 22 kg /ha.

Dagegen zeigen sich im Unterboden bei 30-60 cm höhere Nmin-Gehalte. Diese nehmen mit steigender Menge der Kompostgaben zu, sodass in der Variante mit 32 t Kompost die höchsten und in der Variante mit lediglich 8 t Kompost die niedrigsten N_min-Gehalte gemessen wurden.

Die Erträge wurden durch den Betrieb per Kerndrusch je Variante und nicht je Block erfasst. Der Erbsenertrag 2021 war in der Null-Parzelle mit 39 dt/ha am niedrigsten und bei der 32 t Variante mit 41dt/ha am höchsten. In den folgenden Jahren 2022 und 2023 zeigten Dinkel und Roggen tendenziell höhere Erträge in den gedüngten Varianten im Vergleich zur Nullparzelle. Dabei waren die Erträge bei beiden Fruchtarten in der 16 t Variante höher als in der 32 t Variante.

Zeigt sich die Düngung kleinerer Kompostmengen pro Jahr im Vergleich zu der Düngung größerer Kompostmengen alle zwei oder vier Jahre vorteilhaft für die Nährstoffversorgung (N_min) sowie die N-Fixierleistung der Körnerleguminosen und den Ertrag?

Ein Jahr nach der Ausbringung des Kompostes spiegeln die N_min-Gehalte aus der Bodenschicht 30-60 cm die unterschiedlichen Kompostgaben wider. Der aus der organischen Masse mineralisierte Stickstoff in den Kompostvarianten (im Mittel 75-95 kg N_min/ha) hat sich verlagert, da in der Bodenschicht 0-30 cm im Mittel nur um die 22 kg N_min/ha zu finden sind. Am höchsten ist dabei der Wert in der Variante mit 32 t Kompost/ha. Da keine Zwischenfrucht gesät wurde, könnte an dieser Stelle N-Auswaschungsgefahr bestehen (Voraussetzung dafür wären ausreichende Niederschläge). Im Mittel erhöht sich der N_min um 29 % in der 8 t Variante, um 36 % in der 16 t Variante und um 47 % in der 32 t Variante im Vergleich zur Null-Variante.

Die Ausbringung des Kompostes zu Leguminosen war vorteilhaft, da sich die N₂-Fixierung erhöhte. Die gedüngten Varianten zeigten im Dinkel (2022) und Roggen (2023) einen etwas besseren Ertrag im Vergleich zur ungedüngten Variante, wobei die Unterschiede beim Roggen etwas deutlicher waren. In der Variante mit der mittleren Kompostgabe von 16 t/ha konnten die Nährstoffe am besten in Ertrag umgesetzt werden. Hier konnten die Leguminosen auch die höchsten N₂-Mengen fixieren.

Fragestellung 2 – Ergebnisse

Lassen sich nach drei Jahren Unterschiede im Nährstoff- und Humusgehalt (EUF) feststellen?

Nach 3 Jahren zeigen sich nur geringe Unterschiede in den Nährstoffgehalten N, P, K, Mg, S und Bor in den Varianten 0, 8 t, 16 t und 32 t Kompost. Bei Stickstoff, Phosphor und Kalium liegen die höchsten Werte in der 32 t Variante. Die t0-Probe (Mischprobe aus den 4 Blöcken), die vor der Kompostausbringung im März 2021 gezogen wurde, hat meist höhere Werte als die am Ende des Versuchs (Oktober 2023) in den einzelnen Varianten genommenen Proben. Im Humusgehalt ist eine tendenzielle Steigerung von der Kontrolle zur 32 t Variante zu sehen. Humuswerte der Probennahme vor der Kompostausbringung (Mischproben jeweils aus den 4 Blöcken) zeigen jedoch nahezu gleich hohe Humuswerte wie die Variante mit 32 t Kompost/ha. Die unterschiedlichen Gehalte lassen sich nicht nur auf die Kompostgaben zurückführen, sondern spiegeln die unterschiedlichen Bodenverhältnisse wider.

Die Auswirkungen von Kompostgaben führen nach 3 Jahren Versuchszeit kaum zu Änderungen bei Grundnährstoffgehalten. Deutlicher ist die Steigerung der Stickstoffgehalte mit steigenden Kompostgaben. Über die Humusgehalte ist nach den 3 Jahren Versuchszeitraum noch keine Aussage zu treffen.

Aufgrund der Versuchsergebnisse hat der Betrieb sich zu höheren Kompostgaben alle 3 Jahre entschlossen, da die Verteilung auf kleinere jährliche Kompostgaben keine Vorteile gezeigt hat. Zudem ist der Arbeitsaufwand geringer.

Der Betrieb hat die Ausbringung von Kompost zu Leguminosen in seine Bewirtschaftungspläne aufgenommen. In der Folge ist es wichtig, eine Zwischenfrucht nach der Leguminose zu säen, um den fixierten Stickstoff nicht zu verlieren, der sonst in die tieferen Bodenschichten verlagert wird.

Aus dieser Empfehlung ergibt sich eine Fragestellung für einen Folgeversuch: Kann eine Zwischenfrucht nach einer Körnerleguminose, die mit Kompost gedüngt wurde, den verbliebenen Stickstoff über den Winter halten? Steht dieser Stickstoff der Folgekultur zur Verfügung?

• Deter, A. (2020) Defizite ausgleichen: Biokomposte im Ökolandbau, Bioland-Fachmagazin 03/2020, S.16
• Jost, B. (2003) Untersuchungen und Kalkulationstabellen zur Schätzung der N2-Fixierleistung und der N-Flächenbilanz beim Anbau von Lupinus albus und Lupinus luteus in Reinsaat und von Vicia faba und Pisum sativum in Reinsaat und im Gemenge mit Avena sativa, Dissertation Georg-August-Universität Göttingen
• Körner, I. (2008) Stickstoffhaushalt bei der Kompostierung, Habilitationsschrift, Hamburger Berichte 33
• Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (2020) Wirkungen langjähriger Kompostgaben – sächsische Versuchsergebnisse
• Landwirtschaftliches Technologiezentrum Karlsruhe-Augustenberg (2008) N_min-Gehalte des Bodens bei langjähriger Kompostdüngung
• Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (2017) Nährstoffgehalte und N-Mineralisierung organischer Düngemittel
• Peoples, M.B., Boddey, R.M., Herridge, D.F. (2002) Quantification of Nitrogene Fixation
• Stephan, L. (2022) Mikrobial Carbonisation and its potential for on-farming composting, Masterarbeit