Forschungsdatenbank

In der landwirtschaftlichen Praxis liegen in der Regel nur selten aktuelle Angaben über die N?hrstoffgehalte der betriebseigenen organischen Dünger vor. Die Einsendung von Wirtschafts-düngerproben zur Laboranalyse der N?hrstoffgehalte wird von vielen Landwirten als zu kostenaufwendig eingestuft. Zudem ist die Zeitspanne zwischen Versendung der Proben an das Labor und der Rückmeldung der Analyseergebnisse für das operative Gesch?ft von Landwirten und Dienstleistern zu lang. Daher erfolgt die Entscheidung über die auszubringende Menge an Wirtschaftsdünger h?ufig nur anhand von Faustzahlen. Die realen N?hrstoffgehalte k?nnen jedoch erheblich davon abweichen. Eine gezielte und damit umweltschonende Düngung ist deshalb oftmals nicht gew?hrleistet. Die nicht bedarfsgerechte Zufuhr von N?hrstoffen führt insbesondere für die N?hrstoffe Stickstoff und Phosphor zu gravierenden Umweltproblemen (u.a. Nitrat-Auswaschung aus landwirtschaftlich genutzten B?den in das Grundwasser, P-Anreicherung im Oberboden und damit verbunden erh?hte Risiken der Eutrophierung von nicht-agrarischen ?kosystemen durch Wind- und Wassererosion). Eine effizientere Nutzung der N?hrstoffe in Wirtschaftsdüngern würde weiterhin dazu beitragen, limitierte Rohstoffreserven (z.B. Rohphosphat) zu schonen, da weniger Mineraldünger in der landwirtschaftlichen Pflanzenproduktion eingesetzt werden müssten.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird ein umfassendes Verfahren für die praxistaugliche Vorort-Bestimmung der N?hrstoffgehalte in flüssigen organischen Wirtschaftsdüngern entwickelt. In Projektphase 1 werden an 60 Mastschweine-, Sauen-, Rinder- bzw. Biogas-Güllen verschiedene methodische Ans?tze zur Vorort-Charakterisierung flüssiger Wirtschaftsdünger getestet und in Beziehung gesetzt zu laboranalytisch ermittelten N?hrstoffgehalten. Es werden sowohl einfach zu bestimmende physikalische Eigenschaften (z. B. spezifisches Gewicht, Flie?verhalten, Viskosit?t, Filtrier- und Siebverhalten) und chemisch-analytische Verfahren (z. B. Farbtestst?bchen aus der Wasser- und Abwasseranalytik, ionenselektive Elektroden, Kapillarelektrophorese, Kationen-/Anionen-Sorbenten) als auch die Eignung der Vis-NIR-Spektroskopie überprüft. Dabei wird auf die einfache Durchführbarkeit der Verfahren, die Fehleranf?lligkeit und die Aussagekraft bezüglich der zu bestimmenden N?hrstoffgehalte geachtet. Konzeptionell wird ausdrücklich nicht auf ein einzelnes Messverfahren, sondern auf ein Set von methodischen Verfahren zur Charakterisierung von flüssigen Wirtschaftsdünger fokussiert. Dies ist notwendig, da die N?hrstoffe in unterschiedlichen Bindungsformen im Wirtschaftsdünger vorliegen. Die so als besonderes geeignet eingestuften Vorort-Methoden werden anschlie?end in Phase 2 an einem umfangreicheren Sortiment von insgesamt 600 flüssigen organischen Düngern anhand der laboranalytisch ermittelten N?hrstoffgehalte kalibriert.

Um eine anwenderfreundliche, praxistaugliche Umwandlung der ermittelten Messparameter zu erm?glichen, werden die erhobenen Daten über eine Smartphone-App zusammengeführt und in eine zentrale Datenbank eingespeist. So wird eine umfassende Interpretation erm?glicht, da in dieser Datenbank zum einen Betriebsdaten zur Produktionsweise (u. a. Tierhaltung und -fütterung, Aufstallungssystem, Inputkomponenten Biogasanlage) als auch Analysewerte zurückliegender Untersuchungen von Wirtschaftsdüngern hinterlegt sind, die mit den aktuellen Messwerten abgeglichen werden. Darüber hinaus k?nnten auch Daten zu N?hrstoffgehalten von Wirtschaftsdüngern anderer landwirtschaftlicher Betriebe für die Bewertung der aktuellen Werte über entsprechend integrierte Algorithmen herangezogen werden. Die Rückmeldung der N?hrstoffgehalte an den Landwirt erfolgt umgehend ebenfalls über diese App.

Landwirte und alle weiteren Akteure in der Gülle-Logistikkette (z. B. Spediteure, Leiter von gülleaufnehmenden Betrieben in Ackerbauregionen) werden durch dieses innovative Konzept (Kombination einfacher Vorort-Verfahren zur Bestimmung von Eigenschaften der aktuellen Gülle mit App basierter Datenbankauswertung) somit innerhalb weniger Minuten in die Lage versetzt, die N?hrstoffgehalte ihrer Gülle mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.