Auswirkungen von Güllemenge, Applikationstechnik und eines Nitrifikationsinhibitors auf die N2O- und NH3-Emissionen aus einem lehmigen Boden in einem Mikrokosmenversuch

Publikations-Art

Masterarbeit

Autoren

Spuhler M.

Erscheinungsjahr

2014

Herausgeber

Guzman-Bustamante I., Ruser R., Müller T.

Seite (von - bis)

53

Zusammenfassung

Die Emissionen von Spurengasen wie N₂O, CH₄ und CO₂, sowie deren Einfluss auf das Klima ist von globalem Interesse und daher ein Schwerpunkt im Bereich der Düngung und des Bodenstoffhaushalts. Eine Vielzahl von Studien zeigen hierzu die globalen Veränderungen in der Konzentration treibhausrelevanter Gase in der Atmosphäre und liefern eine mögliche Erklärung für klimatische Veränderungen. Dieser Tatsache, stetig steigender Treibhausgasemissionen, muss daher durch langfristige Veränderungen entgegengewirkt werden. Der landwirtschaftlichen Praxis kommt hierbei eine entscheidende Rolle zu, da sie in Bezug auf N₂O und NH₃, der größte Emittent anthropogener Treibhausgasemissionen weltweit ist. Die Studien hierzu haben korrespondierend zum Anteil an der ausgebrachten Düngerform ihren Schwerpunkt bei mineralischen Düngemitteln.

Es ist jedoch durch steigende Düngemittelpreise einerseits und durch den Ausbau nachwachsender Rohstoffe zur Energiegewinnung andererseits, ein kurz und langfristiger Zuwachs an organischen Düngemitteln zu erwarten. Dies erfordert die Untersuchung und Evaluierung von Einflüssen auf die Bildung von Treibhausgasen, der Applikationstechnik sowie den Einsatz von Nitrifikationsinhibitoren bei Ausbringung von organischen Düngemitteln.
In der vorliegenden Arbeit wurden in einem Mikrokosmenversuch die Faktoren Güllemenge, sowie die enthaltenen NH₄-N-Konzentration, die Applikationstechnik und ein Nitrifikationsinhibitor auf deren Einfluss auf die Emissionen der Treibhausgase CO₂, CH₄ und N₂O hin untersucht. Der Versuch wurde in einer Klimakammer bei 15°C mit 6 Varianten und je 4 Wiederholungen in einer vollständig randomisierten Blockanlage angelegt. Vor Versuchsbeginn fand eine Vorinkubation statt, um homogene Bedingungen aller Mikrokosmen zum Versuchsbeginn zu gewähren.

Die Varianten waren (1) Kontrolle ohne Dünger und Applikationstechnik, (2) Gülle breit oberflächig appliziert, (3) Gülle im Depot, (4) Gülle mit Nitrifikationsinhibitor (Piadin®) im Depot, (5) Gülle mit (NH₄)₂SO₄ angereichert und Güllevolumen wie in Behandlungen 2-4, sowie (6) Gülle mit (NH₄)₂SO₄ angereichert und NH₄⁺-N-Menge wie in Behandlungen 2-4.

Die Analyse der Ammoniakemission ergab ein deutliches Ergebnis. So emittierte nur die Variante mit breiter oberflächiger Ausbringung nennenswerte Mengen an NH₃, da hier die Austauschfläche zwischen Düngemitteln und der Umgebungsluft nicht durch ein Depot unterbunden wurde.

Mit Ausnahme der ungedüngten Kontrolle zeigte die Behandlung mit (NH₄)₂SO₄ angereicherte Gülle, bei gleichzeitig reduziertem Güllevolumen, die geringsten N₂O-, CH₄- und CO₂-Emissionen. Auf ähnlich niedrigem Niveau war die Variante mit Nitrifikationsinhibitor. Die statistische Auswertung zeigte keine signifikanten Unterschiede zwischen den Varianten in Bezug auf die N₂O-Emissionen. Die Analyse der N_min-Gehalte zu Versuchsende zeigte erwartungsgemäß zur ausgebrachten Düngermenge, den höchsten N_min-Gehalt in der Behandlung mit hoher N-Menge. Die anderen Varianten unterschieden sich nicht signifikant voneinander, außer die ungedüngte Kontrolle. Das Verhältnis zwischen NH₄⁺ und, zu Versuchsende zu NO₃^- umgesetztem, NH₄⁺ zeigte deutliche Unterschiede zwischen den Behandlungen. Am stärksten wurde der Umsetzungsprozess in der angereicherten Gülle mit hoher N-Menge gehemmt, gefolgt von der Variante mit Nitrifikationsinhibitor und der Variante „Depot, niedriges N“.