RT Dissertation/Thesis
T1 Emission von Ammoniak (NH3) und Lachgas (N2O) von landwirtschaftlich genutzten Böden in Abhängigkeit von produktionstechnischen Maßnahmen
A1 Leick,Barbara Cornelia Elisabeth
WP 2004/02/03
AB Ziel der Untersuchungen war es, ereignisbezogene Emissionen an NH3 und N2O in landwirtschaftlichen Betriebssystemen zu erfassen. Messungen wurden bei der Ausbringung von Flüssigmist sowie bei mineralischer Düngung auf Acker und Grünland durchgeführt. Des Weiteren fanden N2O-Emissionen während Frost / Tau-Zyklen statt. Der Einfluss von Pflanzenbeständen auf den NH3- und N2O-Haushalt wurde ebenfalls untersucht. Die Untersuchungen fanden auf Standorten im Allgäu, Oberschwaben, in Hohenheim (Filderebene) sowie in Gefäßversuchen statt.
Die NH3-Emissionen nach Flüssigmistdüngung auf Grünlandflächen variierten zwischen 11 und 40% des ausgebrachten NH4+-N. Niedrige Emissionen (< 20%) traten immer dann auf, wenn kurz nach der Düngung Niederschläge auftraten und somit der Flüssigmist in den Boden eingeschwemmt wurde. Die Ausbringungstechnik (Prallteller, Schleppschlauch, Gülleinjektion) hatte unter diesen Bedingungen keinen deutlichen Einfluss auf die NH3-Emission. 
Die N2O-Emission nach Flüssigmistdüngung auf Grünland lag am Versuchstandort Hohenheim bei 0,16% des ausgebrachten NH4+-N. Im Vergleich dazu lagen die Emissionen im Allgäu zwischen 1,7 und 2,3% des ausgebrachten NH4+-N. Gülleinjektion führte zu höheren N2O-Emissionen als die Ausbringung mit dem Prallteller. Im Allgäu war die N2O-Emission nach mineralischer N-Düngung deutlich geringer (0,3 bis 0,8% des gedüngten N) als nach Gülledüngung. Die N-Düngerform in Hohenheim hatte keinen deutlichen Einfluss auf die Emissionen (<0,16% des gedüngten N). Es zeigten sich somit deutliche Unterschiede zwischen den beiden Versuchsstandorten bezüglich der N2O-Verluste, die zum einen auf die unterschiedlichen Bodeneigenschaften und zum anderen auf die unterschiedlichen Witterungsbedingungen (Niederschlag, Temperatur) während der Versuche zurückzuführen sind. Die gemessenen höheren Emissionen nach Düngung von Flüssigmist im Vergleich zu mineralischen N-Düngern sind dadurch zu erklären, dass mit dem Flüssigmist neben N auch C-Verbindungen in den Boden gelangen, die sich fördernd auf die mikrobielle N2O-Bildung auswirken. 
Die NH3-Emissionen nach Flüssigmistdüngung auf Ackerflächen mit dem Prallteller variierten zwischen 25 und 35% des ausgebrachten NH4+-N. Durch Ausbringung mit einem Güllegrubber, bei dem eine sofortige Einarbeitung des Flüssigmistes im selben Arbeitsgang erfolgte, wurden die NH3-Emissionen deutlich vermindert (6% des ausgebrachten NH4-N). Die Ausbringung mit dem Schleppschlauch führte im Vergleich zur Pralltellerausbringung nicht immer zu einer Verringerung der Emissionen. In höheren Pflanzenbeständen allerdings wurden mit dem Schleppschlauch geringere NH3-Emissionen gemessen.
Die N2O-Emissionen nach Flüssigmistdüngung auf Ackerflächen variierten zwischen 0,1 und 2,2% des ausgebrachten NH4-N, wobei die Emissionen nach platzierter Ausbringung mit dem Schleppschlauch immer höher waren als nach Ausbringung mit dem Prallteller. Mineralische Düngung war mit geringerer N2O-Emission verbunden (<0,13% des ausgebrachten N), vor allem wenn Ammoniumdünger zusammen mit einem Nitrifikationshemmstoff ausgebracht wurden.
Die Einarbeitung von Zwischenfrüchten führte zu einer deutlichen Erhöhung der N2O-Emission. Dabei war die Emission nach Einarbeitung von Leguminosen besonders hoch. Bei Gefäßversuchen zeigte sich eine diurnale Rhythmik der N2O- und NH3-Flüsse in wachsenden Raps- und Wickebeständen, die als Hinweis für einen stomatären Fluss dieser N-Verbindungen gewertet werden können.
Auch bei Temperaturen zwischen 0 und 5°C, also außerhalb der Vegetationszeit, traten N2O-Emissionen auf, die auf N-gedüngten Ackerflächen höher waren als auf ungedüngten Flächen. In Gefäßversuchen war nach Frost / Tau-Ereignissen die N2O-Emission aus einem Weißkleebestand (Pflanzen und Boden) höher als aus einem Weidelgrasbestand (Pflanzen und Boden). In unbewachsenen Bodensäulen traten nach Frost / Tau-Ereignissen nur dann besonders hohe N2O-Emissionen auf, wenn die Bodengehalte an Nitrat und wasserlöslichem organischen Kohlenstoff hoch waren.
Aus den Ergebnissen wird gefolgert, dass die Emissionen von NH3 und N2O nach organischer und anorganischer N-Düngung durch geeignete Ausbringungstechnik (unmittelbare Einarbeitung), geeignete Düngertechnologie (z.B. Zusatz von Nitrifikationshemmstoffen) sowie durch Ausbringung bei günstiger Witterung und gute zeitliche und mengenmäßige Anpassung der Düngung an den wachstumsbedingten Bedarf der Pflanzen verringert werden können. Da auch bei tiefen Temperaturen hohe N2O-Emissionen auftreten können, haben pflanzenbauliche Maßnahmen, welche die Verfügbarkeit an mineralischem N und leicht abbaubarer organischer Substanz im Boden während der kalten Jahreszeit beeinflussen, eine große Bedeutung für die N2O-Emission von landwirtschaftlichen Nutzflächen.

K1 Lachgas
K1 Ammoniak
K1 N-Düngung
K1 Emissionen
K1 klimarelevante Gase
K1 Nitrifikationshemmstoffe
K1 Grünland
K1 Acker
K1 Biogas
K1 Leguminosen
K1 Frost/Tau-Zyk
PP Hohenheim
PB Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim
UL http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2004/49