Beispielprojekt: Spargelanbau und Grundwasserschutz - kein Interessenkonflikt!

Sandige Böden sind bei Spargelanbauern und Wasserversorgern gleichermaßen beliebt: Die leichten Böden ermöglichen sowohl hochwertige Spargelstangen als auch eine hohe Grundwasserneubildung. Sie besitzen jedoch eine geringe Filterwirkung für Nähr- und Schadstoffe. In einem Kooperationsprojekt wurde untersucht, wie der Stickstoff vor der Auswaschung geschützt werden kann.

Hintergrundinformationen: Wann kann viel bewirkt werden?

Sandige Böden sind bei Spargelanbauern und Wasserversorgern gleichermaßen beliebt: Die leichten Böden ermöglichen sowohl qualitativ hochwertige Spargelstangen als auch eine hohe Grundwasserneubildung. Diese sandigen Böden besitzen jedoch eine geringe Filterwirkung für Nähr- und Schadstoffe. Dies führt dazu, dass Nitrat schneller nach unten verlagert werden kann als aus anderen Böden. Der Nährstoff ist für den Landwirt verloren und kann das Grundwasser belasten. In einem Kooperationsprojekt haben Landwirte, der Zweckverband Wasserversorgung Stadt und Kreis Offenbach (ZWO) als Wasserversorger und der Landesbetrieb Landwirtschaft Hessen (LLH) als Landwirtschaftsberatung gemeinsam untersucht, wie der Stickstoff vor der Auswaschung geschützt werden kann.

Untersuchungen unter anderem der Hochschule Geisenheim zeigen, dass ein Grundwasser schonender Anbau von Spargel während der Ertragsjahre möglich ist (z.B. Paschold, 2007). Dazu genügt es, die Düngung nach den N_min-Sollwerten bzw. nach den Stickstoffbedarfswerten durchzuführen, die eine optimale Versorgung der Pflanzen sicherstellen.

Zu Beginn und Ende einer Spargelanlage besteht das höchste Auswaschungsrisiko für Stickstoff (N). Trotz dieses Risikos wurden das tatsächliche Ausmaß und mögliche Alternativen bisher selten untersucht.

Bei der Neuanlage besteht durch die intensive Bodenbearbeitung und durch die Gabe von Kompost ein hohes Risiko für Mineralisierung und in der Folge für Nitratverlagerung. Diese Humusdüngung hat viele Vorteile, z.B. eine Verbesserung der Wasserhaltefähigkeit, eine Verbesserung der Bodenstruktur und ein Ausgleich des zu erwartenden Humusabbaus. Offen ist jedoch, wie das Mineralisierungsrisiko möglichst niedrig gehalten werden kann.

Während der langjährigen Standzeit der Spargelpflanzen werden in den Kronen (unterirdische Speicherorgane: Rhizom und Wurzeln) bis zu ca. 400 kg N/ha eingelagert (Paschold, 2007). Dies entspricht etwa dem N-Bedarf von zwei guten Weizenernten. Nach der Rodung wird dieser Stickstoff über einen längeren Zeitraum wieder freigesetzt.

Fragestellung: Was hilft dem Grundwaser, ohne dem Spargel zu schaden?

Das war die Kernfrage für das Pilotprojekt. Deshalb wurden Versuche mit zwei langjährig erfahrenen Landwirten in einem Wasserschutzgebiet des Zweckverbandes Wasserversorgung Stadt und Kreis Offenbach (ZWO) angelegt. Sowohl eine Neuanlage mit anschließender Ertragsanlage als auch eine Flächenaufgabe wurden auf Nitratauswaschung und Erträge untersucht. Dabei wurde die praxisübliche Bewirtschaftung des Landwirtes mit gemeinsam entwickelten Ideen zur Optimierung verglichen. Der Versuch dauerte insgesamt sechs Jahre, um auch die Nachwirkungen der Maßnahmen bewerten zu können.

Die Projektleitung lag beim Gutachterbüro TerrAquat, das in der Planung und Konzeption des Projektes federführend mitgewirkt hat. Die meisten Feldarbeiten und Messungen wurden ebenfalls von TerrAquat durchgeführt.

Versuchsanlage: Neuanlage und Flächenaufgabe

Auf beiden Versuchsfeldern wurden je zwei Varianten angelegt: Im praxisüblich bewirtschafteten Streifen wurden alle Kulturmaßnahmen entsprechend den Gewohnheiten des am Versuch beteiligten Landwirtes durchgeführt.

Im optimiert bewirtschafteten Streifen wurde je eine zusätzliche Maßnahme durchgeführt, die zu einer Verringerung der N-Auswaschung mit dem Sickerwasser führen sollte:

• In der Neuanlage wurde ein stabilerer Kompost mit hohem Anteil an verholztem Schnittgut und einem weiten C/N-Verhältnis eingearbeitet. Dieser mineralisiert langsamer und enthält weniger Stickstoff.
• In der Ertragsanlage wurde eine Zwischenreihenbegrünung ab August getestet, um im Herbst überschüssiges Nitrat in der Begrünung zu speichern und vor Auswaschung zu schützen.
• Nach der Rodung wurde sofort eine stark N-zehrende Zwischenfrucht eingesät. Diese wurde später geerntet und abgefahren. Damit konnte der Stickstoff aus den Spargelwurzeln sofort von der Zwischenfrucht aufgenommen werden, sobald er freigesetzt wurde.

Empfehlungen

Die Ergebnisse des Pilotprojektes zeigen, dass grundwasserschonender Spargelanbau möglich ist. Seit der Zeit, als sich Spargel seinen grundwasserschädigenden „schlechten Ruf“ erworben hat, sind schon viele Erkenntnisse in die Anbaupraxis eingeflossen und haben zu einer Verringerung des N-Austrages auf Spargelflächen geführt. Die nachfolgend genannten Maßnahmen haben zu einer weiteren Optimierung beigetragen.

Neuanlage: Ausbringung eines langsam mineralisierenden Kompostes

Diese Maßnahme führte in den ersten beiden Anbaujahren zu einer Verringerung der N-Auswaschung um ca. 30 kg N/ha. Wichtig ist, dass der Kompost länger stabil ist. Angestrebt werden sollte daher ein C/N-Verhältnis von 15 oder höher, um die Mineralisierung zu verlangsamen. Dies kann beispielsweise durch einen hohen Anteil an verholztem Material, alternativ auch von Stroh erreicht werden.

Ertragsanlage: Zwischenreihenbegrünung

Grundlage für eine effiziente Düngung ist die N-Bedarfsermittlung unter Berücksichtigung der geschätzten Mineralisation als Grundlage. In niederschlagsreichen Spätsommern können eventuelle N-Überschüsse jedoch ausgewaschen werden, die von einer Zwischenreihenbegrünung aufgenommen werden können. Aufgrund der Bodentrockenheit bei unbewässerten und ausschließlich in der Pflanzenreihe bewässerten Spargelanlagen (Tropfbewässerung) läuft im Untersuchungsbereich die Zwischenreihenbegrünung im Spätsommer mancher Jahre nur schlecht auf. In Jahren mit höheren Niederschlägen im Spätsommer läuft die Zwischenreihenbegrünung hingegen gut auf und führt dabei auch zu einer Verringerung der N-Verluste, die für Landwirt wie für Wasserversorger einen Nutzen darstellt. Daher empfehlen wir die Aussaat einer Zwischenreihenbegrünung, falls Mitte August noch hohe N_min-Werte vorliegen. Dies gilt v.a. in sehr sensiblen Gebieten, in denen für den Wasserversorger jedes eingesparte Kilogramm Nitrat einen Nutzen darstellt. In trockenen Spätsommern ist eine Auflaufberegnung der Zwischenreihenbegrünung sinnvoll, sofern die Möglichkeit dazu besteht.

Rodung: Starkzehrende Zwischenfrucht mit Abfuhr

Wie bei der Neuanlage kann auch bei der Rodung eine große Wirkung erzielt werden: In unserem Fall hat Ölrettich, der sofort nach dem Umbruch ausgesät wurde, 84 kg N/ha aufgenommen und vor der Auswaschung geschützt. Es war wichtig, dem Boden nach einer Rodung den mineralisierten Stickstoff mit einer Zwischenfrucht zu entziehen und diese von der Fläche abzufahren. In der Praxis ist hier – je nach Betriebsstruktur – eine Kultur zu Futterzwecken oder zur Biogaserzeugung denkbar. Alternativ kann auch eine Zwischenfrucht angebaut und auf benachbarten Flächen als Gründüngung ausgebracht werden.

Das Projekt wurde im Rahmen der Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie in der Untermainebene vom Hessischen Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz im Bereich des vorsorgenden Gewasserschutzes gefordert.